KR20150135280A

KR20150135280A - 포트 베어링

Info

Publication number: KR20150135280A
Application number: KR1020157025919A
Authority: KR
Inventors: 베른트 울리히; 지몬 호프만; 토마스 스풀러
Original assignee: 마게바 에스.에이.
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-12-02
Also published as: CN105189872B; WO2014154362A1; US9540780B2; EP2978900A1; EP2784220B1; KR102275482B1; EP2784220A1; US20160017553A1; CN105189872A; ES2554384T3

Abstract

본 발명은 포트 (2) 와, 그 안에 수용된 엘라스토머 쿠션 (3) 과, 상기 엘라스토머 쿠션 위에 지지되는, 적어도 부분적으로 상기 포트 안으로 돌출하는 커버 (4) 를 갖는, 회전을 거의 제한 없이 흡수하기 위한 포트 베어링 (1) 에 관한 것이며, 상기 엘라스토머 쿠션 (3) 은 상기 커버 아래에서 가장자리쪽에서 주변 내부 시일 (6) 을 이용해 슬라이딩하면서 상기 포트 (2) 에 대해 밀봉되고, 상기 내부 시일은 완전히 또는 적어도 주로, 6g/10min 보다 작은 용융지수 (MFI 190/2,16) 를 갖는 폴리옥시메틸렌으로 구성된다.

Description

포트 베어링{POT BEARING}

본 발명은 포트와, 그 안에 수용된 엘라스토머 쿠션 (elastomer cushion) 과, 상기 엘라스토머 쿠션 위에 지지되는, 적어도 부분적으로 상기 포트 안으로 돌출하는 커버 (cover) 를 갖는, 회전을 거의 제한 없이 흡수하기 위한 포트 베어링에 관한 것이며, 이때 상기 엘라스토머 쿠션은 상기 커버 아래에서 가장자리쪽에서 주변 (circumferential) 내부 시일 (inner seal) 을 이용해 슬라이딩하면서 상기 포트에 대해 밀봉되고, 상기 내부 시일은 바람직하게는 서로 사슬 모양으로 이어진 체인 링크들 (chain links) 로 구성된다.

상기 유형의 포트 베어링들은 특히 건축 기술적 적용을 위해 공지되어 있고, 사용되고 있다. 상기 포트 베어링들은 서로 두 부품의 - 일종의 경계부 내에서 - 변하는 기울기로, 특히 포트에 대해 상대적인 커버의 틸팅 (“회전”) 을 통해, 보유하는 부품 위에 높은 하중을 전달하기에 적합한 보유된 부품의 지지를 특히 콤팩트한 구조로 가능하게 하고, 이는 다양한 다른 종래의 베어링들보다 포트 베어링을 우수하게 만든다. DIN (독일공업규격)“토목에서의 베어링 - Part 5: 포트 베어링”, 즉 DIN EN 1337-5 는 포트 베어링의 건설 기술적 적용에 해당된다. 특허문헌도, 예컨대 DE 2725621 C2 도 포트 베어링의 설계를 다루고 있다.

커버가 포트에 대해 기울 수 있는 것을 (즉, 일반적으로 수평인 축 둘레로 틸팅하거나 또는“회전하는 것을”) 가능하게 하기 위해, 상기 커버와 상기 포트 사이에 강제적으로, 둘러싸는 고리 모양의 간극이 제공될 수 있다. 무엇보다도 특히 높은 하중을 받는 포트 베어링들에 있어서, 엘라스토머 쿠션이 그 환형 간극을 관통하여 흐르지 않도록 또는 할당된 중공으로부터 외부로 눌려지지 않도록, 상기 커버 아래에서 상기 포트에 대한 상기 엘라스토머 쿠션의 가장자리쪽 밀봉이 특히 중요하다. 해당 규격 (DIN EN 1337-5) 에 따르면, 관련 내부 시일을 위한 재료로서는 황동, 폴리옥시메틸렌 (POM), 탄소 충전된 (carbon-filled) PTFE 및 스테인레스 스틸이 고려된다. POM 을 사용하는 경우, 상기 규격은, 서로 맞물리는 개별적인 요소들로 구성되는 POM-밀봉 체인을 제공할 것을 규정하고, 이때 사용되어야 하는 POM 은 1410kg/㎥ +/- 20kg/㎥ 의 (ISO 1183 에 따른) 밀도, 10g/10min +/- 2g/10min 의 (EN ISO 1133 에 따른) (정정됨 !) 용융지수 MFI 190/2, 16, ≥ 62N/㎟ 의 (EN ISO 527-2 에 따른) 인장강도 및 ≥ 30% 의 (EN ISO 527/2 에 따른) 파단신장률을 갖는다. 또한, 대안적으로, UHMWPE 로 만들어진, 화제가 되어 있는 내부 시일의 제조가 제안되었다 (WO 2006/042571 A1 참조).

본 발명은 POM 내부 시일을 갖는, 규격에 따른 베어링들에 대해 더욱 향상된 성능을 특징으로 하는, 도입부에서 설명된 유형의 포트 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 이러한 목적은 내부 시일, 즉 특히 (경우에 따라서는 다수의 세그먼트로 구성되는) 내부 밀봉링, 또는 밀봉 체인의 서로 사슬 모양으로 이어진 체인 링크들이 완전히 또는 적어도 주로, 6g/10min 보다 작은 용융지수 (MFI 190/2, 16) 를 갖는 폴리옥시메틸렌으로 구성되는 동종 포트 베어링을 통해 달성된다. 이때, 표현:“주로 폴리옥시메틸렌으로...”은 특히, 다른 재료로 만들어진 구조부품 (예컨대 탄소섬유 또는 그와 같은 것으로 만들어진 코어) 이 예컨대 내부 밀봉링 안으로 매설될 수 있다는 것을 나타낸다. 특히 바람직한 개선에 있어서, 상기 내부 밀봉링의 폴리옥시메틸렌 또는 상기 내부 시일의 서로 사슬 모양으로 이어진 체인 링크들의 폴리옥시메틸렌의 용융지수 (MFI 190/2, 16) 는 4g/10min 보다 작다.

본 발명은, 여기에서 화제가 되어 있는 유형의 포트 베어링들의 성능을 위해, 종래에 고려되었던 것보다 훨씬 현저하게 그리고 훨씬 다층적으로, 상기 문제의 내부 시일의 설계하는 것이 매우 특히 중요하다는 인식에 근거를 둔다. 이 점에 있어서는, 본 발명은 특히 실무에 관련된 포트 베어링들의 상이한 특성들 및 특징들이 직접적으로 또는 적어도 간접적으로 상기 문제의 내부 시일의 설계와 관련되어 있다는 인식에 고려한 것이다. 이는 특히 포트 베어링의 수명에 적용되고 (하지만 수명에만 적용되는 것이 아니다 (아래 참조)), 상기 수명에 대해 또다시 (포트에서의) 상기 시일의 허용된 합산된 슬라이딩 경로는 기준을 나타낸다. 하지만, 이제, 포트의 지름이 크면 클수록 슬라이딩 경로 (예컨대 +/- 0.0035 와 같은 고려된 틸팅각도 또는 회전각도에서; H.Eggert 등, 건축에서의 베어링, 제 2판 참조) 는 더 크다. 이는 다른 한편으로는, 상기 내부 시일이 엘라스토머 쿠션 내부에서의 최대로 허용된 압력 (즉, 최대로 허용된 표면압력 (surface pressure)) 을 미리 정하면, 보다 큰 하중을 위해 포트의 지름이 상응하여 확장되어야 하는 것을 초래하고, 하지만 이는 이에 대해 비례적으로 증가하는 슬라이딩 경로들 때문에 커버의 틸팅시 특히 고성능-포트 베어링들에 있어서 수명을 감소시킨다 (허용된 틸팅운동들의 감소된 개수의 의미에서). 이 이외에, 다양한 실용적인 적용들을 위해, 상기 내부 시일의 설계에 의존하는 추가의 변수들, 특히 받쳐져 있는 부품의 틸팅시의 복원력들 또는 자체 정렬 토크들도 중요하다 (H. Eggert 등, 위에 인용한 곳에서 참조할 것).

본 발명의 적용에 있어서, 즉 동종 포트 베어링들의 내부 시일의 제조를 위한 8g/10min 보다 작은 용융지수 (MFI 190/2, 16) 를 갖는 폴리옥시메틸렌의 사용에 있어서, 상기 엘라스토머 쿠션 내부에서의 현저히 증대된 압력을 견딜 수 있는, 그리고 이에 상응하여 높아진 베어링하중에서 그의 밀봉기능을 신뢰성 있게 충족시키는 내부 시일들이 제공될 수 있고, 이는 어느 경우이든 내부 시일-포트 쌍의 악화된 슬라이딩 특성에 있어서가 아니라 전형적으로 심지어 그의 편에서 개선된 직접적인 슬라이딩 특성에 있어서 제공될 수 있다. 상기 엘라스토머 쿠션 내부에서의 증대된 허용 압력들은 가장 높은 하중들을 위해 설비된 포트 베어링들을 DIN EN 1337-5 의 구조적 구현에서보다 콤팩트하게 설계하는 것을 허용한다. 이는 원래부터 중대한 사용기술적 장점일 뿐만 아니라, 또한 무게 및 제조비용에 유리하게 작용한다. 또한, 정의된 틸팅각도 둘레의 커버의 틸팅들의 미리 정해진 개수에 있어서, 포트에서의 상기 내부 시일의 보다 작은 합산된 슬라이딩 경로가 발생한다. 이는 수명을 높이는 또는 이용 기간을 높이는 작용을 한다. 게다가, 또한 본 발명의 적용에 있어서 상기 내부 시일을 위한 허용된 합산된 슬라이딩 경로는 본질적으로 DIN EN 1337-5 에 따른 슬라이딩 경로를 초과할 수 있고, 보다 정확히 말하면 상기 베어링 위로의, DIN EN 1337-5 에 따른 허용 하중에 대해 높아진 하중들에 있어서 그리고 이에 상응하여 상기 엘라스토머 쿠션 내부에서의 보다 높은 표면압력들에 있어서 (이는 우선 포트에의 상기 내부 시일의 보다 높은 누르는 힘 때문에, 상기 내부 시일의 보다 적은 마모를 암시하기 보다는 오히려 상기 내부 시일의 보다 높은 마모를 암시했었다) 초과할 수 있다. DIN EN 1337-5 에 대해 본질적으로 감소된 용융지수를 갖는 POM 이 DIN EN 1337-5 에 따라 규정된 것보다 본질적으로 더 높은 하중을 받는 포트 베어링들의 효과적인 밀봉을 위해 적합하다는 것은, 본 발명에 따라 이용된 재료로 제조된 내부 시일이 보다 작은 용융지수에 근거하여 포트에 덜 잘 달라붙는다는 점을 고려하여서도 매우 놀라게 한다. 어느 경우든 다양한 적용들에서 실무에 중요한 장점이라고 증명되는 추가의 양상으로서는, 본 발명의 구현에 있어서 상기 엘라스토머 쿠션 내부에서의 가능한, 특히 높은 표면압력에 있어서 - 상기 엘라스토머 쿠션의 비압축성에 관한 흔한 심상 (心象) 에 반대하여 - 상기 포트 베어링의 재생 가능한, 기술적으로 유익한 휘는 성질이 증명될 수 있다는 것이 언급될 수 있고, 즉 커버의 일종의, 하중에 의존하는 (load-dependent) 변위 (deflection) 가 증명될 수 있다는 것이 언급될 수 있다. 이는 상기 변위의 그리고 리바운드 (rebound) 의 댐핑 특성 때문에, 상이한의 동적 하중변화들에 노출된 베어링 임무들에 있어서, 예컨대 철도 브릿지를 위한 베어링들에 있어서 유익하다. 이때, 상기 커버의 특정한 의도된 변위는 본 발명의 구현에 있어서, 규격에 따라 설계된, 하중을 덜 견딜 수 있는 포트 베어링들과 비교하여, 이미 상기 엘라스토머 쿠션의 보다 작은 높이에 있어서 달성될 수 있다. 전체 높이의 상응하는 감소는, 특히 이를 통해, 여기에서 화제가 되어 있는 구조의 포트 베어링들의 적용범위가 분명히 확장되기 때문에 명백히 크게 유리하다. 상기 커버의 상기 변위의 의도적인 이용과 관련하여 또다시 (이 점에 있어서는 상기 커버의 틸팅운동들에 대해 보충적으로 포트에서의 상기 내부 시일의 슬라이딩이 수행되고, 전체 합산된 슬라이딩 경로에의 추가의 기여를 수행하기 때문에), 본 발명에 따라 이용된 내부 시일 재료의 이미 언급된 개선된 슬라이딩 거동 또는 개선된 마모 거동은 효율적이다. 상기 커버의 재생 가능한, 하중에 의존하는 상기 변위는 또다시 본 발명에 따른 포트 베어링의 예비인장된 장착상황을 위해 이용될 수 있고, 즉 부품들 서로간의 특정한 치수에 있어서 미리 정해진 베어링력이 작용해야 하는 또는 전달되어야 하는 적용들에서의 사용을 위해 이용될 수 있다.

이 이외에, 본 발명에 따른 포트 베어링의 상기 제시된 장점들이 DIN EN 1337-5 와 관련하여서만 또는 그에 대해서만 유효한 것이 아니다. 오히려, (특히 상기 엘라스토머 쿠션 내부에서의 허용 표면압력의) 본질적인 점들에 있어서 DIN EN 1337-5 의 규정들과 비교 가능한, 다른 곳에서 유효한 표준들과 관련하여서도 똑같이 유효하다.

단지 명백히 하기 위해, 본 발명이 상기 내부 시일의 특정한 구조적 설계들에 제한되는 것이 아니라 오히려 상이한 형태들, 예컨대 일체형 밀봉링으로서의 설계, 다수의 세그먼트로 결합된 밀봉링으로서의 설계, 서로 사슬 모양으로 이어진 체인 링크들로 구성된 밀봉 체인 및 그와 같은 것으로서의 설계를 고려한다는 것을 또 한 번 분명히 한다.

상기에서 설명된 장점들은, 내부 시일을 제조하기 위해 4g/10min 보다 작은 용융지수 (MFI 190/2, 16) 를 갖는 폴리옥시메틸렌이 사용되면 특히 명백히 달성될 수 있다.

본 발명 및 그와 관련된 장점들의 상기 설명들의 의미에서, 본 발명에 따른 포트 베어링의 제 1 바람직한 개선은, 상기 엘라스토머 쿠션의 허용 표면압력이 DIN EN 1337-5 에 따라 확정된 그리고 검사된 규격값보다 큼으로써 특징지어진다. 특히 바람직하게는, 본 발명에 따른 포트 베어링들의 내부 시일은 DIN EN 1337-5 에 따른 최대 규격값의 2배까지의 상기 엘라스토머 쿠션의 표면압력을 밀봉한다. 이 의미에서, 기능 및/또는 수명에 불리한 영향이 발생하지 않으면서, 심지어 120 N/㎟ 를 초과하는 본 발명에 따른 포트 베어링들의 허용 하중지지력이 증명될 수 있었다. 다른 바람직한 개선에 따르면, 마찬가지로 본 발명 및 그와 관련된 장점들의 상기 설명들의 의미에서, 상기 내부 시일의 허용된 합산된 슬라이딩 경로는 DIN EN 1337-5 에 따라 확정된 그리고 검사된 규격값보다 크고, 보다 정확히 말하면 특히 바람직하게는 DIN EN 1337-5 에 따른 최대 규격값의 1.6배까지 크다. 이 의미에서, 본 발명에 따른 포트 베어링들 자체에 있어서, 심지어 120 N/㎟ 를 초과하는 상기 설명된 큰 하중들의 경우에, 3.200m 를 넘는 상기 시일의 합산된 슬라이딩 경로는 인식 가능한 손상을 초래하지 않는다. 두 특징은 본 발명의 적용에 있어서, 즉 6g/10min 보다 작은 용융지수 (MFI 190/2, 16) 를 갖는 폴리옥시메틸렌의 사용하에 상기 내부 시일의 제조를 위해 달성될 수 있다.

상기 내부 시일과 관련된 추가의 특성들과 관련하여서도, 본 발명에 따른 포트 베어링은 DIN EN 1337-5 에 따른 것들보다 뛰어나다. 이렇게, 본 발명에 따라 내부 시일을 제조하기 위해 사용된 재료가 DIN EN 1337-5 에 따라 제공된 POM 보다 높은 인장강도 및/또는 높은 파단신장률을 가질 수 있다는 점으로 이익을 얻는다. 이 의미에서, 본 발명의 바람직한 개선들은, 6g/10min 보다 작은 용융지수 (MFI 190/2, 16) 를 갖는, 인장강도 (EN ISO 527-2) 가 적어도 62N/㎟ 인 그리고/또는 파단신장률 (EN ISO 527-2) 이 적어도 45% 인 이러한 POM 이 이용됨으로써 특징지어진다.

이 이외에, 본 발명에 따라 상기 내부 시일을 제조하기 위해 이용된 재료는, 온도에의, 특유의 특성들의 비교적 적은 의존성이 존재한다는 의미에서 특히 유리한 온도 거동을 통해 특징지어진다. 이 의미에서, 본 발명의 또다시 다른 바람직한 개선은, DIN EN 1337-5 에 정의된 요구들이 -40℃ 내지 +50℃ 의 온도에서 충족됨으로써 특징지어진다. 이는 특별한 장점을 갖는 본 발명에 따른 포트 베어링들을 이상한 온도조건들을 갖는 환경들에서 사용 가능하게 한다.

본 발명에 따른 포트 베어링의 더욱 개선된 작동 특성들의 의미에서 (특히 반응 거동, 마모, 및 자체 정렬 토크들과 관련하여) 본 발명의 또다시 다른 바람직한 개선은, 상기 내부 시일에, 적어도 포트에 대한 밀봉면의 영역에서, 특히 초기 윤활 (initial lubrication) 을 위한, 실리콘 기름이 제공됨으로써 특징지어진다. 이때, 메틸페닐 실리콘 오일을 기반으로 한 리튬 비누화 (lithium-saponified) 실리콘 오일의 사용이 특히 유리하다. 이 경우 본 사용과 관련하여 다음의 특성들 중 적어도 하나를 갖는 실리콘 기름들이 이용된다: DIN ISO 2176 에 따른 적점 (dropping point) > 200℃ 및/또는 DIN ISO 2137 에 따른 20-35mm, 특히 25-30mm, 바람직하게는 26.5-29.5mm 의 혼화주도 (worked penetration) 및/또는 DIN 51805 에 따른 20℃ 에서의 < 200hPa 의 유동 압력 (flow pressure) 및/또는 DIN 51817 에 따른 40℃ 및 18 시간의 지속 기간에 있어서의 < 1.5%, 특히 < 1% 의 오일 분리 (oil separation).

상기 엘라스토머 쿠션에의 상기 내부 시일의 연결에 관해서는, 본 발명의 범위에서 이를 위해 다수의 기술적 가능성이 고려된다. 이렇게, 이 점에 있어서 제 1 바람직한 개선에 따르면, 상기 내부 시일은 상기 엘라스토머 쿠션 안으로 가황 처리되거나 (vulcanized) 또는 상기 엘라스토머 쿠션에 가황 처리될 수 있다. 특히 상기 엘라스토머 쿠션 안으로의 상기 내부 시일의 가황 처리는 특히 높은 수명의 의미에서 영향을 미친다. 하지만, 제조 기술적인 관점에서, 특정 전제조건들하에서, 상기 내부 시일을 - 이 점에 있어서는 본 발명의 제 2 바람직한 개선에 따르면 - 접착제를 이용해 상기 엘라스토머 쿠션과 연결시키는 것이 보다 유리할 수 있다. 이 점에 있어서는 또다시 다른, 제 3 의 바람직한 개선에 따르면, 상기 내부 시일은 엘라스토머 스트립 (strip) 안으로 가황 처리되고, 상기 엘라스토머 스트립은 그의 편에서 상기 엘라스토머 쿠션 둘레에 놓여 있다. 이는 특정 전제조건들하에서 상기 엘라스토머 쿠션의 탁월한 특성들과 관련하여서 뿐만 아니라 상기 엘라스토머 쿠션에서의 상기 내부 시일의 탁월한 고정과 관련하여서도 포트 베어링의 - 상기 엘라스토머 쿠션에의 상기 내부 시일의 직접적인 연결에서는 경우에 따라서는 가능하지 않은 - 최적화를 허용한다.

본 발명과 관련된 장점들은 (위 참조) 특히, 일련의 적용을 위해 매력적인 바와 같이, 상기 포트 베어링에 있어서 2개의 서로 직각인 수평축들 둘레에 상이한 자체 정렬 토크들이 존재하면 아주 특별한 방식으로 효율적이다. 이는 특히 둥글지 않은, 특히 타원형의 횡단면을 갖는 포트의 설계를 통해 달성될 수 있다. 둥글지 않은 횡단면을 갖는 포트 베어링의 이러한 설계는 - 특히 서로 사슬 모양으로 이어진 체인 링크들의 연속으로 이루어진 내부 시일의 바람직한 설계의 경우에 - 본 발명의 범위에서 문제 없이 가능하다. 2개의 서로 직각인 수평축들에 있어서의 상이한 자체 정렬 토크들을 갖는 포트 베어링들의 특별한 장점들은, 실무에서 (예컨대 브릿지 건설에서) 비교적 흔한 상이한 방향들에서의 틸팅 거동에의 상이한 요구를 갖는 적용들에서 나타난다. 상기 설명된 의미에서의 둥글지 않은 포트들은, 커버의 1차적 틸팅운동의 방향에서의 포트의 치수가 이에 대해 가로진 것보다 작음으로써 특히 유리한 하중/마모 비율의 제공을 허용하고, 따라서 - 제거되어야 하는 하중들과 관련하여 - 상기 엘라스토머 쿠션의 충분히 큰 횡단면적에 있어서 미리 정해져 있는 받아들여져야 하는 틸팅운동들에 있어서 슬라이딩 경로가 최소화되고, 이때 상기 포트의 상기 둥글지 않은 설계는 게다가 각각의 장착상황에의 베어링 지오메트리의 적응을 허용한다. 이는 본 발명에 따른 포트 베어링을, 마모된 또는 결함이 있는 베어링이 부품들의 지오메트리에의 개입 없이, 즉 종래의 장착상황을 이용하면서, 새로운, 가장 높은 기술적 요구들을 충족시키는, 큰 하중을 견딜 수 있는 베어링으로 교체되어야 하는 복구 임무에서의 이용에 적합하게 한다.

본 발명의 또다시 다른 바람직한 개선은, 상기 엘라스토머 쿠션이 고리 모양이고, 코어 구조 (core structure) 를 둘러싸고, 상기 코어 구조는 포트의 단단한 구성요소를 형성함으로써 특징지어진다. 이때, 상기 코어 구조는 특히 중공형으로 설계될 수 있고, 이는 특히 상기 베어링을 관통하는 기계적 구성요소들의 통과, 특히 끄집어냄 방지 장치로서 작용하는 인장 부재들 (tension members) 의 통과를 가능하게 한다. 이러한 (경우에 따라서는 예비인장된) 인장 부재들은 베어링 위로 들어올리는 힘들이 만일 발생할시 커버의 비허용적으로 넓은 들어올림을 저지한다. 하지만, 이러한 중공형인 코어 구조들에 있어서, 동일한 방식으로, 상기 포트 베어링을 통한 임의의 유형 및 기능의 라인들의 통과, 예컨대 센서와 연결된 또는 측정기 촉자와 연결된 측정라인들의 통과도 고려된다. 경우에 따라서는 방사상으로 안쪽에, 이러한 고리 모양의 엘라스토머 쿠션에 제공된, 상기 코어 구조에 대한 밀봉에 작용하는 시일은 그의 편에서 완전히 또는 적어도 주로, 8g/10m 보다 작은 용융지수를 갖는 폴리옥시메틸렌으로 구성될 수 있다. 이 경우 발생하는 장점들은, 상기에서 내부 시일의 상응하는 설계와 관련하여 설명되었던 장점들에 상응한다. 반복을 피하기 위해, 이를 참조하도록 한다.

상이한의 전형적인 적용들을 위해, 예컨대 브릿지 건설에서, 본 발명에 따른 포트 베어링은 - 또다시 다른 바람직한 개선에 따르면 - 특히 높은 압축저항의 그리고 높은 슬라이딩 내구성의 슬라이딩 재료를 갖는, 추가적인 슬라이딩면 (sliding surface) 을 구비한다. 상기 추가적인 슬라이딩면은 가이드 (guide) 가 제공되어 있는지 또는 그렇지 않은지에 따라, 특히 예컨대 팽창들로 인한 두 건축물부분 서로간의 이동을 위한, 1개의 추가적인 자유도 또는 2개의 추가적인 자유도를 제공한다. 특히, 전형적으로 특히 높은 하중들을 동반하는, 그리고 특히 수명이 긴 그리고 신뢰성이 있는 베어링을 요구하는 바로 이 적용들을 위해, 본 발명은 가장 큰 정도로 적합한 포트 베어링을 제공한다. 특히 이 개선에 있어서, 본 발명에 따른 포트 베어링은 - 건축물 복구의 상기 설명된 이용의 의미에서 - 마모된 또는 고장 위험을 갖는 브릿지 롤러 베어링을 대체하기 위해 적합하다.

본 발명의 또다시 다른 바람직한 개선에 따르면, 상기 포트 베어링은, 포트 안에 - 유럽기술인증 ETA-11/0453 의 의미에서 - 상기 엘라스토머 쿠션 아래에, 충전 채널 (filling channel) 에 걸쳐 경화시키는 필러 (fill mass) 로 채워질 수 있는 공간이 배치됨으로써 핀 베어링 (pin bearing) 으로서 설계된다. 필러를 이용한 상기 공간의 충전의 눈금에 걸쳐 베어링의 높이가 조절될 수 있고, 즉 특수한 요구들에 맞춰질 수 있다. 이는 특히 또다시, 기존의 베어링이 본 발명에 따른 베어링으로 대체되어야 하는 그리고 상기 포트 베어링이 이로써 - 큰 비용 없이 - 특수한 장착상황에 맞춰질 수 있는 적용들에 있어서 유리한 관점이다. 이러한 핀 베어링들과 관련하여, 또한 다시 본 발명에 따른 포트 베어링의 휘는 성질의 상기 설명된 특별한 양상이 효과가 난다. 왜냐하면, 조립 후 상기 엘라스토머 쿠션 아래에 배치된 상기 공간이, 추구되는 예비인장이 상기 엘라스토머 쿠션 내부에서 발생될 정도의 압력으로, 경화시키는 필러로 채워짐으로써, 상기 포트 베어링은 둘러싸는 구조에의 개입 없이 예비인장되어 장착될 수 있기 때문이다.

상기에서 다루어진, 포트 베어링에 유효한 상이한 구조적 특성들 또는 관계들을 설명하기 위해 또는 명료하게 하기 위해, 본 발명과 관련되어 이용될 수 있는 포트 베어링들의 상이한 실시변형들이 도면에 도시된다.

도 1 은 본 발명을 구현하기 위해 적합한 제 1 구조에 있어서의 포트 베어링 (1) 을 통한 수직 단면을 나타낸다.
도 2 는 떼어내진 커버 (4) 에 있어서 위에서 내려다본 평면도로 도 1 에 따른 포트 (1) 를 나타낸다.
도 3 은 도 1 및 도 2 에 도시된 포트 베어링 (1) 에 대한 변형예를 나타낸다.
도 4 는 도 1 및 도 2 에 도시된 포트 베어링 (1) 에 대한 변형예를 나타낸다.
도 5, 도 6 및 도 7 은 도 1 및 도 2 에 도시된 포트 베어링 (1) 에 대한 변형예를 나타낸다.
도 8 및 도 9 는 도 1 및 도 2 에 도시된 포트 베어링 (1) 에 대한 변형예를 나타낸다.
도 10 및 도 11 은 엘라스토머 쿠션 (3b) 의 재생 가능한 압축하에서 존재하는, 커버 (4) 의 변위의 가능성을 나타낸다.

도 1 은 본 발명을 구현하기 위해 적합한 제 1 구조에 있어서의 포트 베어링 (1) 을 통한 수직 단면을 나타낸다. 이때, 2 는 포트를 표시하고, 3 은 엘라스토머 쿠션 (엘라스토머 몸체) 을 표시하고, 4 는 커버를 표시하고, 5 는 포트 (2) 와 커버 (4) 사이의 환형 간극을 표시하고, 6 은 내부 시일을 표시한다. 도 2 는 떼어내진 커버 (4) 에 있어서 위에서 본 평면도로 도 1 에 따른 포트 (1) 를 나타낸다.

도 3 은 도 1 및 도 2 에 도시된 포트 베어링 (1) 에 대한 변형예를 나타내며, 상기 변형예에 있어서 내부 시일 (6) 은 엘라스토머 쿠션 (3) 둘레에 놓여 있는 엘라스토머 스트립 (7) 안으로 삽입되고 또는 가황 처리된다.

도 4 는 도 1 및 도 2 에 도시된 포트 베어링 (1) 에 대한 변형예를 나타내며, 상기 변형예에 있어서 충분한 자유도가 추가적인 슬라이딩면 (G) 에 제공된다. 이때, 8 은 커버 (4) 에 제공된 가이드 스트립을 표시하고, 상기 가이드 스트립은 슬라이딩 플레이트 (10) 를 위한 내부 가이드 (F) 로 사용된다. 커버 (4) 와 슬라이딩 플레이트 (10) 사이에는, 그와 같은 공지된 방식으로 슬라이딩 파트너 (9) 가 배치된다.

도 5, 도 6 및 도 7 은 도 1 및 도 2 에 도시된 포트 베어링 (1) 에 대한 변형예를 나타내며, 상기 변형예에 있어서 포트 베어링 (1a) 의 포트 (2a) 는 타원형의 형태를 가지며, 즉 타원형의 횡단면을 갖는다. 이에 따르면, 또한 엘라스토머 쿠션 (엘라스토머 몸체) (3a) 은 타원형의 형태를 갖는다; 그리고 엘라스토머 쿠션 (3a) 의 상부 모서리에서 타원형의 시일 (6a) 은 연장된다. X축 또는 Y축 둘레의 동일한 비틀림 (“틸팅”) 에 있어서, 상이한 레버암 (lever arm) 에 근거하여 엘라스토머 쿠션 (3a) 은 상이한 세기로 압착되고 또는 텀블링된다; 그리고 상기 포트에서의 내부 시일 (6a) 의 슬라이딩 경로는 상이하다.

도 8 및 도 9 는 도 1 및 도 2 에 도시된 포트 베어링 (1) 에 대한 변형예를 나타내며, 상기 변형예에 있어서 포트는 고리 모양으로 형성되고, 즉 환형 포트 (12) 를 형성하고, 도 9 는 떼어내진 커버에 있어서, 도 8 에 수직 단면으로 도시된 포트 베어링 (11) 을 위에서 내려다본 평면도를 나타낸다. 이에 따르면, 또한 커버도 고리 모양으로 형성되고, 환형 커버 (14) 를 형성한다. 코어 구조 (K) 는 중공형이고, 즉 관의 형태로 설계되고, 따라서 포트 베어링 (11) 은 관통부 (15) 를 구비한다. 포트 베어링 (11) 은 내부 시일 (6) 에 대해 부가적으로 추가의 고리 모양의 시일 (16) 을 구비하고, 상기 추가의 고리 모양의 시일은 (고리 모양의) 엘라스토머 쿠션 (13) 을 관 모양의 코어 구조 (K) 에 대해 밀봉한다.

도 10 및 도 11 은 - 여기에서 고려되는, 포트 베어링 (1) 상에서의 높은 하중들에 있어서 - 엘라스토머 쿠션 (3b) 의 재생 가능한 압축하에서 존재하는, 커버 (4) 의 변위의 가능성을 나타내고, 이때 상기 베어링은 도 10 에서는 하중을 받지 않은 상태에서 도시되고, 도 11 에서는 하중을 받은 상태에서 (120N/㎟ 의 엘라스토머 쿠션에서의 표면압력에 있어서) 도시된다. 이 효과를 기술적으로 이용하기 위해, 커버 (4b) 는 도 1 에 따른 포트 베어링에서보다 큰 높이 (두께) 를 갖는다.

Claims

포트 (2, 2a, 12) 와, 상기 포트 안에 수용된 엘라스토머 쿠션 (3, 3b, 13) 과, 상기 엘라스토머 쿠션 위에 지지되는, 적어도 부분적으로 상기 포트 안으로 돌출하는 커버 (4, 4b, 14) 를 갖는, 회전을 거의 제한 없이 흡수하기 위한 포트 베어링 (1) 으로서,
상기 엘라스토머 쿠션 (3, 3b, 13) 은 상기 커버 아래에서 가장자리쪽에서 주변 (circumferential) 내부 시일 (inner seal, 6) 을 이용해 슬라이딩하면서 상기 포트 (2, 2a, 12) 에 대해 밀봉되고, 상기 내부 시일은 바람직하게는 서로 사슬 모양으로 이어진 체인 링크들로 구성되고,
상기 내부 시일 (6) 은 완전히 또는 적어도 주로, 6g/10min 보다 작은 용융지수 (MFI 190/2,16) 를 갖는 폴리옥시메틸렌으로 구성되는 것을 특징으로 하는 포트 베어링 (1).
제 1 항에 있어서,
상기 엘라스토머 쿠션 (3, 3b, 13) 의 허용 표면압력은 DIN (독일공업규격) EN 1337/Part 5 에 따라 확정된 그리고 검사된 규격값보다 큰 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 2 항에 있어서,
상기 내부 시일 (6) 은 DIN EN 1337/Part 5 에 따른 최대 규격값의 2배까지의 상기 엘라스토머 쿠션 (3, 3b, 13) 의 표면압력을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 시일 (6) 의 허용된 합산된 슬라이딩 경로는 DIN EN 1337/Part 5 에 따라 확정된 그리고 검사된 규격값보다 큰 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 4 항에 있어서,
상기 내부 시일 (6) 은 DIN EN 1337/Part 5 에 따른 최대 규격값의 1.6배까지의 합산된 슬라이딩 경로를 흡수하는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
DIN EN 1337/Part 5 에 따른 요구들은 -40℃ 내지 +50℃ 의 온도에서 충족되는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 시일 (6) 에는 적어도 상기 포트 (2, 2a, 12) 에 대한 밀봉면의 영역에서, 특히 초기 윤활을 위한, 실리콘 기름이 제공되는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 7 항에 있어서,
상기 실리콘 기름은 메틸페닐 실리콘 오일을 기반으로 한 리튬 비누화 실리콘 오일인 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 실리콘 기름은 다음의 특성들을 갖는 것을 특징으로 하는 포트 베어링: DIN ISO 2176 에 따른 적점 (dripping point) > 200℃ 및/또는 DIN ISO 2137 에 따른 20-35mm, 특히 25-30mm, 바람직하게는 26.5-29.5mm 의 혼화주도 (worked penetration) 및/또는 DIN 51805 에 따른 20℃ 에서의 < 200hPa 의 유동 압력 및/또는 DIN 51817 에 따른 40℃ 및 18 시간의 지속 기간에 있어서의 < 1.5% , 특히 < 1% 의 오일 분리.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 시일 (6) 의 POM 은 적어도 62N/㎟ 의 인장강도 (EN ISO 527-2) 및/또는 적어도 45% 의 파단신장률 (EN ISO 527-2) 을 갖는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 시일 (6) 은 상기 엘라스토머 쿠션 (3, 3b, 13) 안으로 가황 처리되거나 또는 상기 엘라스토머 쿠션에 가황 처리되는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 시일 (6) 은 접착제를 이용해 상기 엘라스토머 쿠션 (3, 3b, 13) 과 연결되는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 시일 (6) 은 상기 엘라스토머 쿠션 (3) 둘레에 놓여 있는 엘라스토머 스트립 (7) 안으로 가황 처리되는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
2개의 서로 직각인 수평축들 (X, Y) 둘레에 상이한 자체 정렬 토크들이 존재하는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 14 항에 있어서,
상기 포트 (2a) 는 둥글지 않은, 특히 타원형의 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엘라스토머 쿠션 (13) 은 고리 모양이고, 코어 구조 (core structure, K) 를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 16 항에 있어서,
상기 코어 구조 (K) 는 중공형인 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 17 항에 있어서,
기계적 구성요소, 특히 인장 부재 (tensin member) 는 상기 베어링을 관통하여 안내되는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엘라스토머 쿠션 (13) 은, 바람직하게는 서로 사슬 모양으로 이어진 체인 링크들로 구성되는, 주변 (circumferential) 시일 (16) 을 이용해 상기 코어 구조 (K) 에 대해 슬라이딩하면서 밀봉되고, 상기 시일 (16) 은 완전히 또는 적어도 주로, 8g/10min 보다 작은 용융지수를 갖는 폴리옥시메틸렌으로 구성되는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포트 베어링은, 특히 높은 압축저항의 그리고 높은 슬라이딩 내구성의 슬라이딩 재료를 갖는, 추가적인 슬라이딩면 (sliding surface, G) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 20 항에 있어서,
상기 포트 베어링은 추가적인 가이드 (guide), 특히 내부 가이드 (F) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커버 (4, 4b, 14) 와 상기 포트 (2, 2a, 12) 사이에 존재하는 환형 간극은 시일을 이용해, 특히 상기 커버 (4, 4b, 14) 에 고정된 밀봉링 (sealing ring) 을 이용해 오염물질들의 침투에 대해 보호되는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포트 베어링은, 상기 포트 안에 상기 엘라스토머 쿠션 아래에 배치된, 충전 채널에 걸쳐 경화시키는 필러로 채워질 수 있는 공간을 갖는 핀 베어링으로서 설계되는 것을 특징으로 하는 포트 베어링.
브릿지 베어링으로서의, 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 포트 베어링의 사용.