DE8227678U1 - Elastisches auflager fuer grossflaechige baukonstruktionen - Google Patents

Description

Walter Battermann, Wacholderweg 13, 5011 Laatzen Elastisches Auflager für großflächige Baukonstruktionen

Die Erfindung bezieht sich auf elastische Auflager für großflächige Baukonstruktionen, die aus einem oder mehreren in spiraligen oder konzentrischen Windungen aneinandergelegten Profilsträngen aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff zusammengesetzt sind.

Im Hochbau allgemein ergibt sich verschiedentlich die Notwendigkeit, großflächige Bauelemente und Konstruktionen auf unebenen oder gewölbten Tragwerken aufzulagern, wobei oft damit gleichzeitig auch die Forderung nach einem flüssigkeitsdichten Ab-

schluß verbunden ist. Ein praxisbezogenes Beispiel hierfür ist der Bau von Wasser- und anderen Großbehältern, die mit ihrem
Hauptteil als Kreisringkörper mit Innendurchmessern von wenigen Metern bis zu einer Größenordnung von etwa 5 bis 80 m und darüber dichtend auf der zugehörigen Auflagerbank aufgestellt werden. Die benötigten elastischen Auflagerelemente können wegen
der das übliche Maß weit überschreitenden Dimensionen nicht
mehr als Formteile in einem Stück zusammenhängend hergestellt, sondern sie müssen aus einer größeren Zahl von Einzelelementen an Ort und Stelle flüssigkeitsdicht zusammengesetzt werden. Als ein in der Hochbautechnik schon bewährtes Verfahren hat es sich eingebürgert, zu diesem Zweck endliche Profilstränge aus elastomer en Werkstoffen schneckenartig oder spiralig zu endlos in sich geschlossenen Ringlagern zu wickeln, wobei durch die Anordnung

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und Zahl der Windungen den verschiedensten Ausgangsbedingungen Rechnung getragen werden kann. In allen Fällen ist aber das stets unverzichtbare und auch auf Dauer unter Belastung bleibende absolute Abdichten solcher Ringlager nur mit vergleichsweise hohem Arbeitsaufwand, der unter Umständen ein Zusammenvulkanisieren in situ einschließt, zu erreichen. Der Erfindung liegt demgegenüber als Aufgabe zugrunde, eine flüssigkeitsdichte Verbindung der Profilstranfiindungen untereinander mit einfachen Mitteln und ohne die Notwendigkeit zum Vulkanisieren oder anderen ähnlich aufwendigen Arbeitsverfahren zu sichern und darüber hinaus größere Freizügigkeit in der Anwendung der Profilstränge zum Aufbauen elastischer Auflager beliebiger Form und Abmessungen zu erhalten.

Nach der Erfindung sind in elastischen Auflagern der eingangs genannten Gattung jeweils benachbarte Windungen der Profilstränge formschlüssig aber aus der Windungsebene heraus winkelig beweglich untereinander verbunden. Ein derart aufgebautes Auflager erlaubt bei Wahrung der vorauszusetzenden Dichtigkeit, Unebenheiten oder auch Wölbungen der tragenden Oberflächen durch Axialverschiebungen der nach Art von Drehgelenken untereinander zusammenhängenden Lagerelemente auszugleichen. Unabhängig von den Größenabmessungen und der Beschaffenheit der Profilstränge selbst ist es in weitgehender Freizügigkeit möglich, die Auflager durch zweckentsprechende Gestaltung und Anzahl der Windungen allen vorkommenden Einsatzfällen und Druckbelastungen eng anzupassen. Die notwendigen formschlüssigen Verbindungen der einzelnen Windungen untereinander sind dabei ohne Spezialvorrichtungen von Hand schnell und einfach und ohne den mit einer Wärmebehandlung verbundenen Aufwand herzustellen. Ein zusätzliches Abdichten oder Endlosmachen entfällt.

Für die die Funktionstüchtigkeit der neuartigen Auflager wesentlich bestimmende Ausführung der formschlüssigen Verbindungen ist gemäß wichtigen Teilmerkmalen der Erfindung vorgesehen, daß die Profilstränge an einer Seite mit einer über ihre ganze Länge

durchlaufenden angeformten Rippe mit dem Querschnitt eines über einem Zentriwinkel von über 180 gebildeten Kreisabschnittes und an der gegenüberliegenden Seite mit einer durchlaufenden offenen Ausnehmung von der Rippe entsprechemdem Kreisquerschnitt ausgebildet sind, wobei die die Rippe tragende Seite von den Kanten aus nach einer Kreisbogenlinie um ein Maß in einer dem Rippendurchmesser entsprechenden Größenordnung unter Bildung zweier die Rippe mit Abstand einfassender Dichtlippen vertieft, die gegenüberliegende Seite dagegen nach einer gleich gekrümmten Kreisbogenlinie nach der offenen Ausnehmung hin konvex abgerundet sein kann. Die Windungen lassen sich unter diesen Voraussetzungen durch einfaches Eindrücken der durchlaufenden Rippe auf der einen in die offene Ausnehmung auf der anderen Seite des Profilstrang-Querschnittes formschlüssig untereinander verbinden, wobei die nach Art von Drehgelenken miteinander zusammenhängenden Windungen einmal die erwünschte Winkelbeweglichkeit gegeneinander aufweisen, zum anderen aber infolge der beiderseits aufliegenden Dichtlippen gleichzeitig auch zuverlässig gegen Durchsickern von Flüssigkeit abgedichtet sind. Da die nach den Außenkanten hin zugeschärften Dichtlippen sich unter dem Einfluß eines statischen Flüssigkeitsdruckes und ebenso unter der mechanischen Druckeinwirkung des keilartig hineingedrängten abgerundeten Querschnittsteiles der Gegenwindung aufzuspreizen suchen, steht ihre Funktionstüchtigkeit in einem direkten Verhältnis zur Höhe der Belastung und wächst mit dieser.

Für den Aufbau der erfindungsgemäßen Auflager werden die Profilstränge zweckmäßig so gelegt, daß ihre die offene Ausnehmung aufweisende Seite in den Windungen nach außen gekehrt ist. In dieser Anordnung können die Dichtlippen ihre volle Wirksamkeit gegen den von innen her sich aufbauenden Flüssigkeitsdruck entfalten. Darüber hinaus eröffnet sich damit noch die vorteilhafte Möglichkeit, fertig aufgebaute Lager mit Hilfe eines in die offene Ausnehmung der äußersten Windung eingelegten Spannbandes oder Spanndrahtes zu stabilisieren und in sich zu festigen.

Zum Verdeutlichen der Erfindung ist ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Teilstück eines Profilstranges in perspektivischer Ansicht und

Fig. 2 eine Teilansicht eines unter Verwendung des Profilstranges gemäß Fig. 1 aufgebauten Auflagers im Einbauzustand in Querschnittsdarstellung.

Das gemäß der Darstellung in Fig. 2 aus vier Windungen eines Gummi-Profilstranges 3 gebildete Auflager dient zum dichtenden Abstützen eines Wasserbehälters k auf einem Tragwerk 5· Der Wasserbehälter ist als Hohlzylinder mit einem Innendurchmesser D in einer Größenordnung von beispielsweise 60 m aus Beton hergestellt und über das ihn gleichzeitig nach unten abdichtende elastische Auflager unmittelbar auf das ebenfalls aus Beton aufgebaute oder gemauerte Tragwerk 5 aufgesetzt. Das Auflager unterliegt daher sowohl der in Axialrichtung wirkenden vollen Gewichtsbelastung als auch dem radial sich ausbreitenden statischen Druck der Wasserfüllung.

Der in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab dargestellte Profilstrang 3 ist von länglich-rechteckiger Querschnittsform mit einer konkav eingewölbten und einer konvex ausgewölbten Schmalseite. Die Rundungsbogen beider Schmalseiten 13i 23 verlaufen nach dem gleichen Radius, so daß die konvex ausgewölbte Seite 25 unter ganzflächiger Anlage an die konkav vertiefte Seite 13 einer benachbarten Windung in diese eintauchen und in begrenztem Ausmaß in dieser Winkelbewegungen nach. Art eines Scharniergelenkes ausführen kann. Die beidseitigen Bandkanten der vertieften Schmalseite 13 bilden unter den gegebenen Voraussetzungen Dichtlippen 33j die sich unter mechanischer oder hydraulischer Druckeinwirkung aus der gezeichneten Ruhelage auf einen weiteren öffnungswinkel aufspreizen können.

An der Schmalseite 13 des Profilstranges ist am Grunde der Vertiefung eine durchlaufende Bippe 6 von praktisch kreisförmigem Querschnitt angeformt, der als Gegenstück an der gegenüberliegenden Schmalseite eine durchlaufende offene Ausnehmung 7 von gleich großem Kreisquerschnitt zugeordnet ist. In dem zusammengesetzten Gebrauchszustand des Lagers gemäß der Darstellung in Fig. 2 sind die jeweils einander benachbarten Windungen über die kongruenten Rundungsbogen ihrer Schmalseiten 13, 23 auf Druck in fiadialrichtung gegeneinander abgestützt und gleichzeitig durch die ineinanderfassenden Rippen 6 und Ausnehmungen 7 gegen Zugkräfte formschlüssig untereinander verbunden.

Auf den Langseiten des fiktiven Hechteckquerschnittes der Profilstränge 3 sind vergleichsweise feine Riefen 8 mit einer in einer Spitze endenden Querschnittsgestalt eingeformt. Die Riefen 8 verlaufen parallel zueinander über die ganze Länge der Profilstränge und bewirken beim Einbauen und Belasten des Lagere eine weichere und gleichmäßigere Druckaufnahme.

Das fertig gewickelte Auflager kann vor dem Aufsetzen des Wasserbehälters k durch einen in die Ausnehmung 7 der äußersten Windung eingelegten Spanndraht 9 (Fig. 1) unter radiale Vorspannung gesetzt und zwecks weiter verbesserter Dichtwirkung stabilisiert werden.

Claims (1)

1. nsprüche:

   1. Elastisches Auflager für großflächige Baukonstruktionen, das aus einem oder mehreren in spiraligen oder konzentrischen
   Windungen aneinandergelegten Profilsträngen aus Gummi oder
   gummiähnlichem Kunststoff zusammengesetzt ist, dadurch ge-

   kennzeichnet, daß jeweils benachbarte Windungen der Profilstränge (3) formschlüssig aber aus der Windungsebene heraus winkelig beweglich untereinander verbunden sind.

   2. Auflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
   Profilstränge (3) an einer Seite (13) mit einer über ihre

   ganze Länge durchlaufenden angeformten Rippe (6) mit dein

   Querschnitt eines über einem Zentriwinkel von über 18O gebildeten Kreisabschnittes und an der gegenüberliegenden Seite (23) mit einer durchlaufenden offenen Ausnehmung (?) von der Rippe entsprechendem Kreisquerschnitt ausgebildet sind.

   3· Auflager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die

   die Rippe (6) tragende Seite (13) der Profiletränge (3) von den Kanten aus nach einer Kreisbogenlinie um ein Maß in einer dem Rippendurchmesser entsprechenden Größenordnung unter Bildung zweier die Rippe mit Abstand einfassender Dichtlippen (33) vertieft, die gegenüberliegende Seite (23) dagegen nach einer gleich gekrümmten Kreisbogenlinie nach der offenen Ausnehmung (7) hin konvex abgerundet ist.

   k. Auflager nach den Ansprüchen 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstränge (3) einen den Konturen eines
   Rechteckes einzubeschreibenden Querschnitt aufweisen und an den Rechteck-Schmalseiten untereinander verbunden sind.

   5· Auflager nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die
   Profilstränge (3) auf ihren den Rechteck-Breitseiten entsprechenden Oberflächen eine ein- oder angeformte Riffelung (8) in Form von mehreren parallel zueinander über die ganze

   Länge durchlaufenden spitzen Querschnittsvorsprüngen aufweisen.

   6. Auflager nach den Ansprüchen 1 bis 5» gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Profilstränge O)* daß ihre die offeae Ausnehmung (?) aufweisende Seite (23) in den Windungen nach außen gekehrt ist.

   Laatzen, den 28. September 1982
   Sü/Lo