DE9103753U1

DE9103753U1 - Reinforced elastomer bearings

Info

Publication number: DE9103753U1
Application number: DE9103753U
Authority: DE
Original assignee: NEW-YORK HAMBURGER GUMMI-WAAREN CO AG 2100 HAMBURG DE
Current assignee: NEW-YORK HAMBURGER GUMMI-WAAREN CO AG 2100 HAMBURG DE
Priority date: 1991-03-27
Filing date: 1991-03-27
Publication date: 1991-06-20
Anticipated expiration: 2001-03-28
Also published as: ITBO910138U1; ITBO910138V0; IT224781Z2

Description

Die Erfindung betrifft bewehrte Elastomerlager zur Abstützung von Bauwerkslasten mit mindestens einer Bewehrungseinlage.The invention relates to reinforced elastomer bearings for supporting structural loads with at least one reinforcement insert.

Herkömmliche Elastomerlager dieser Art gemäß DIN 4141 sind im Grundriß viereckig oder kreisrund und haben ebene, im gleichen Abstand voneinander und symmetrisch zur Ebene in mittlerer Höhe angeordnete Bewehrungseinlagen aus Stahlblech, die durch Warmvulkanisation mit den Elastomerschichten verbunden werden.Conventional elastomer bearings of this type according to DIN 4141 are square or circular in plan and have flat reinforcement inserts made of sheet steel arranged at the same distance from each other and symmetrically to the plane at medium height, which are connected to the elastomer layers by hot vulcanization.

Da die Stahlbewehrungseinlagen allseitig von dem elastomeren Material umschlossen sind, müssen die Lager individuell ange-Since the steel reinforcement inserts are surrounded on all sides by the elastomer material, the bearings must be individually

fertigt werden, so daß durch das Erfordernis der Bereithaltung entsprechender Größen eine umfangreiche und kostenaufwendige Lagerhaltung erforderlich ist. Die Lager besitzen infolge der Metalleinlage ein relativ großes Gewicht, welches die Handhabung erschwert. Schließlich, und hierin ist der gravierendste Nachteil zu sehen, ist das elastomere Material gegenüber Feuchtigkeit nicht diffusionsfest. Insbesondere beim Einsatz in Off-Shore-Bereichen zur Abstützung von Bohr- und Förderanlagen diffundiert das Meerwasser bis zur Stahleinlage, so daß eine Korrosion eintreten kann, die zur Funktionsunfähigkeit des Lagers führt. Die geforderte Funktionsgarantie von 5 Jahren läßt sich somit oftmals nicht erreichen.manufactured, so that the need to keep appropriate sizes on hand means that extensive and costly storage is required. The bearings are relatively heavy due to the metal insert, which makes handling difficult. Finally, and this is the most serious disadvantage, the elastomer material is not resistant to moisture diffusion. Particularly when used in offshore areas to support drilling and production systems, the sea water diffuses to the steel insert, which can cause corrosion, which leads to the bearing not functioning. The required functional guarantee of 5 years can therefore often not be achieved.

Gemäß der Erfindung soll hier Abhilfe geschaffen und ein bewehrtes Elastomerlager der eingangs genannten Art zur Verfügung gestellt werden, das sich insbesondere kostengünstiger herstellen läßt, ein geringeres Gewicht besitzt und absolut korrosionsfest ist, so daß sich eine Funktionsgarantie über einen langen Zeitraum geben läßt.According to the invention, this is to be remedied and a reinforced elastomer bearing of the type mentioned above is to be made available, which can be manufactured more cost-effectively, has a lower weight and is absolutely corrosion-resistant, so that a functional guarantee can be given over a long period of time.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.This object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of the main claim, whereby with regard to preferred embodiments, reference is made to the features of the subclaims.

Nach der Erfindung besteht die Bewehrungseinlage aus faserverstärktem Kunststoff. Dieser Aufbau bietet den Vorteil, daß große Platten gefertigt werden können, aus denen man die jeweils erforderliche oder gewünschte Größe ausschneiden kann. Damit reduzieren sich die Kosten erheblich für die Fertigung wie auch die beträchtlich verringerte Lagerhaltung. Die Gewichtsreduzierung des neuen Lagers führt zu einer vereinfachten Handhabung. Schließlich ist der faserverstärkte Kunststoff, der als Bewehrungseinlage eingesetzt wird, korrosionsfest, so daß eine Funktionsgarantie für das Lager bis zu 30 Jahren abgebbar ist.According to the invention, the reinforcement insert is made of fiber-reinforced plastic. This structure offers the advantage that large plates can be manufactured from which the required or desired size can be cut. This significantly reduces the costs of production as well as the considerably reduced storage. The weight reduction of the new bearing leads to simplified handling. Finally, the fiber-reinforced plastic used as the reinforcement insert is corrosion-resistant, so that a functional guarantee for the bearing can be given for up to 30 years.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Fasern um Glasfasern. Diese besitzen eine äußerst hohe Festigkeit und sind gleichzeitig elastisch, so daß sich das Lager der Unterlage bzw. der abzustützenden Fläche besser anpassen läßt.According to a preferred embodiment, the fibers are glass fibers. These have extremely high strength and are elastic at the same time, so that the bearing can be better adapted to the base or the surface to be supported.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Bewehrungseinlage um ein Roving-Gewebe, welches in ein Epoxidharz eingebettet ist. Derartige Roving-Gewebe sind handelsüblich verfügbar. Die Erfindung ist jedoch nicht an das Epoxidharz gebunden. So können auch als Kunststoffe Polyester-, Silicon-, Urethan- oder Melaminharze verwendet werden. Das Roving-Gewebe gewährleistet, da die Faserstränge im wesentlichen senkrecht aufeinanderstehen, daß keine merklichen Festigkeitsunterschiede in den beiden Hauptrichtungen vorliegen.According to a particularly preferred embodiment, the reinforcement insert is a roving fabric embedded in an epoxy resin. Such roving fabrics are commercially available. However, the invention is not tied to the epoxy resin. Polyester, silicone, urethane or melamine resins can also be used as plastics. The roving fabric ensures that there are no noticeable differences in strength in the two main directions, since the fiber strands are essentially perpendicular to one another.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, mindestens vier Bewehrungseinlagen aus glasfaserverstärktem Kunststoff innerhalb des Lagers vorzusehen. Allerdings können bei entsprechendem Erfordernis auch mehr oder weniger Einlagen vorgesehen sein.It has proven to be useful to provide at least four reinforcement inserts made of glass fibre reinforced plastic within the bearing. However, more or fewer inserts can be provided if necessary.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:Further advantages, details and essential features of the invention emerge from the following description of two preferred embodiments, with reference to the attached drawings. In detail:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform des Elastomerlagers gemäß der Erfindung mit vier Bewehrungseinlagen undFig. 1 shows a cross section through a first embodiment of the elastomer bearing according to the invention with four reinforcement inserts and

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elastomerlagers mit sechs Bewehrungseinlagen.Fig. 2 shows a second embodiment of the elastomer bearing according to the invention with six reinforcement inserts.

Es soll zunächst, unter Bezugnahme auf Figur 1, eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elastomerlagers erläutert werden, das in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen ist.First, with reference to Figure 1, a first embodiment of the elastomer bearing according to the invention will be explained, which is provided in its entirety with the reference number 10.

Das Lager 10 ist schichtweise aufgebaut, wobei zwischen den einzelnen Schichten 11 dessen elastomeren Materials Bewehrungseinlagen 12 aus faserverstärktem Kunststoff eingebracht sind. Die Schichten 10 und 11 sind parallel zur Lagerebene 13, die durch eine strichpunktierte Linie wiedergegeben ist, angeordnet.The bearing 10 is constructed in layers, with reinforcement inserts 12 made of fiber-reinforced plastic being inserted between the individual layers 11 of the elastomer material. The layers 10 and 11 are arranged parallel to the bearing plane 13, which is shown by a dot-dash line.

Bei dem Elastomeren handelt es sich bevorzugt um ein Material auf der Basis von Chloropren-Kautschuk. Es besitzt eine hinreichend große Widerstandsfähigkeit gegen die Einwirkungen von Witterung und Ozon und zeichnet sich durch eine hohe Alterungsbeständigkeit aus. Andere Materialien, die diesen Qualifikationen entsprechen, können jedoch ebenfalls eingesetzt werden.The elastomer is preferably a material based on chloroprene rubber. It has a sufficiently high resistance to the effects of weather and ozone and is characterized by a high resistance to aging. However, other materials that meet these qualifications can also be used.

Die Bewehrungseinlagen 12 bestehen hinsichtlich ihrer Grundstruktur aus einem sogenannten Roving-Gewebe. Die Glasfaden, die als bevorzugtes Bewehrungsmaterial eingesetzt werden, liegen in Form einer Matte vor, die in ein Epoxidharz eingebettet ist. Andere Faserarten, wie etwa Kohlenstoff-Fasern,sind jedoch ebenso einsetzbar wie Polyester-, Silicon-, Urethan- oder Melaminharze als Einbettungsmaterial. Die Materialien sind praktisch unbegrenzt korrosionsfest und alterungsbeständig. Es kann dementsprechend eine Gewährleistungszusage von 30 Jahren und mehr hinsichtlich der Funktionssicherheit gegeben werden.The basic structure of the reinforcement inserts 12 consists of a so-called roving fabric. The glass threads, which are used as the preferred reinforcement material, are in the form of a mat that is embedded in an epoxy resin. However, other types of fiber, such as carbon fibers, can also be used as embedding material, as can polyester, silicone, urethane or melamine resins. The materials are practically unlimitedly corrosion-resistant and age-resistant. Accordingly, a guarantee of 30 years or more can be given with regard to functional reliability.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform sind vier Bewehrungseinlagen 12 vorgesehen, die zwischen den elastomeren Schichten 11 eingebracht sind. Diese Ausführungsform ist im besonderen für relativ kleinflächige Lager geeignet.In the embodiment shown in Figure 1, four reinforcement inserts 12 are provided, which are inserted between the elastomer layers 11. This embodiment is particularly suitable for relatively small-area bearings.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elastomerlagers ist in Fig. 2 dargestellt, die bevorzugt für großflächige Lager Verwendung findet. Bei der Darstellung in Fig. 2 sind sich entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie Fig. 1 versehen. Die verwendeten Materialien sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform. Im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind hier sechs Bewehrungseinlagen 12 zwischen den elastomeren Schichten 11 parallel zur Lagerebene 13 eingebracht. Die erhöhte AnzahlAnother embodiment of the elastomer bearing according to the invention is shown in Fig. 2, which is preferably used for large-area bearings. In the illustration in Fig. 2, corresponding elements are provided with the same reference numerals as Fig. 1. The materials used are the same as in the first embodiment. In contrast to the embodiment according to Fig. 1, here six reinforcement inserts 12 are inserted between the elastomer layers 11 parallel to the bearing plane 13. The increased number

der Bewehrungsschichten 12 gewährleistet eine verbesserte horizontale Beweglichkeit und Kippung (Verdrehung).the reinforcement layers 12 ensures improved horizontal mobility and tilting (twisting).

Beide Ausführungsformen können zunächst als großflächige Rohlinge hergestellt werden, worauf anschließend, entsprechend den Bedürfnissen, die spezielle Lagergröße ausgeschnitten wird. Die Endfertigung der Einzellager kann durch einen Schneidoder Stanzvorgang erfolgen.Both designs can initially be manufactured as large-area blanks, after which the specific bearing size is cut out according to requirements. The final production of the individual bearings can be carried out by a cutting or punching process.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und daß verschiedene Abänderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann im besonderen die Anzahl der jweils zwischen den elastomeren Schichten 11 angeordneten Bewehrungsschichten 12 variieren und den jeweiligen Einsatzerfordernissen angepaßt sein.It should be expressly stated again at this point that the above description is merely an example and that various changes and modifications are possible without departing from the scope of the invention. In particular, the number of reinforcement layers 12 arranged between the elastomer layers 11 can vary and be adapted to the respective application requirements.

Claims

Protection claims:

1. Reinforced elastomer bearing for supporting structural loads with at least one reinforcement insert, characterized in that the reinforcement inserts (12) inserted between the elastomer layers (11) consist of fiber-reinforced plastic.

2. Elastomer bearing according to claim 1, characterized in that the reinforcing fibers of the reinforcement inserts (12) are glass fibers.

3. Elastomer bearing according to one of claims 1 or 2, characterized in that the reinforcement insert (12) is a roving fabric which is embedded in an epoxy resin.

4. Elastomer bearing according to one of the preceding claims, characterized in that at least four reinforcement inserts (12) are provided between the elastomer layers (11) within the bearing (10).

5. Elastomer bearing according to one of the preceding claims, characterized in that six reinforcement inserts (12) are provided within the bearing (10) parallel to the bearing plane (13).

6. Elastomer bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer layers (11) consist of chloroprene rubber.