"Gleit- und/oder Verformungslager zum Einbringen zwischen Bauteilen"
Die Erfindung betrifft ein Gleit- und/oder Verformungslager zum Einbringen zwischen Bauteilen, insbesondere für den Hoch-, Anlagen- und Brückenbau
Ein Gleitlager für den Hochbau aus einem Hohlkörper aus einem Elastomer mit einer Grund- und einer Deckschicht, die mittels als Faltenbalge ausgebildete Seitenwande miteinander verbunden sind, wovon eine Schicht dicker ausgebildet ist als die andere, so daß seitlich der dickeren Schicht jeweils ein im Querschnitt größerer, zusatzlicher Hohlraum gebildet ist, der mit Schmiermittel versehen ist, ist in der DE 195 32 667 Cl derselben Anmelderin beschrieben
Dieses Gleitlager hat sich bewahrt, wenn es mittleren Belastungen ausgesetzt ist Bei größeren Belastungen verformt sich indessen die dickere Schicht, indem sich an den Seitenflachen Auswolbungen ergeben Dadurch ist die Lastaufnahmefahigkeit begrenzt, und die Seitenwande können nicht an den Seitenflachen der dickeren Schicht anliegend ausgebildet werden, da die Abdichtung im stark belasteten Zustand des Gleitlagers problematisch ist Auch die dünnere Schicht verformt sich bei größeren Belastungen und die dickere Schicht sinkt in die dünnere Schicht ein, wodurch es zu Behinderungen bei der Verschiebung kommt Daher muß dieses bekannte Gleitlager, wenn es allseits geschlossen und kissenartig ausgebildet ist, zweiteilig gestaltet sein, wobei der verdickte Teil der Grundschicht mit den Seitenteilen teilweise überlappend hergestellt sein muß Die Verbindung im Bereich der Überlappungen kann durch formschlussige Verbindungen oder mittels Klebung, Schweißung oder Vulkanisation hergestellt werden
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Gleit- und/oder Verformungslager zum Einbringen zwischen Bauteilen zu schaffen, das gegenüber den bekannten Lagern eine höhere Lastaufnahmefahigkeit bei gleichzeitig verbesserter und vereinfachter Abdichtung zwischen den sich gegeneinander bewegenden Teilen gewahrleistet
Ausgehend von dieser Problemstellung wird ein Gleit- und/oder Verformungslager vorgeschlagen, das erfindungsgemaß aus einer Grundschicht aus Elastomermaterial mit einer Gleitflache, einem Lagerblock aus Elastomermaterial - beide vorzugsweise aus EPDM - und einer oder vorzugsweise mehreren, in den Kern der Lagerblocks eingebetteten Stahlblechoder technischen Gewebe- oder Faserbewehrungsschichten mit einer auf der Gleitflache der Grundschicht verschiebbaren Gleitflache und Seitenflachen, mit reibungsmindemden Mitteln zwischen den Gleitflachen oder auf mindestens einer der Gleitflachen und Schlaufen
bildenden Seltenwanden zwischen der Grundschicht und dem Lagerblock, die an den Seitenflachen des Lagerblocks allseits dichtend anliegen, besteht
Aufgrund der in den Kern des Lagerblocks eingebetteten, vorzugsweise einvulkanisierten Stahlblech- oder technischen Gewebe- oder Faserbewehrungsschichten bei einem Elastomermaterial des Lagerblocks mit gleicher oder anderer Shore-Harte wie das Elastomermaterial der Grundschicht wird die Lastaufnahmefahigkeit des Lagers erheblich vergrößert, ohne daß übermäßige seitliche Auswolbungen auftreten Dementsprechend lassen sich die Schlaufen bildenden Seitenwande an den Seitenflächen des Lagerblocks dichtend anordnen, ohne daß die Dichtheit durch das Auswolben der Seitenflachen unter Belastung beeinträchtigt λvird
Gemäß einer anderen Losung des Problems weist das Elastomermaterial des Lagerblocks eine geringe Shore-Harte als das Elastomermaterial der Grundschicht auf, ist jedoch ausreichend hoch, um eine unzulässig große Verformung des Lagerblocks zu vermeiden, wobei gleichzeitig das Einsinken des Lagerblocks in die Grundschicht verringert wird Vorteilhafterweise kann die Shore-Harte des Lagerblocks 50 bis 70° Shore A und die der Grundschicht 60 bis 80° Shore A betragen Eine Verbesserung des Problems kann auch durch eine Ummantelung des Lagerblocks mit einer starren oder begrenzt elastischen Manschette erfolgen
Wahrend das erfindungsgemaße Lager bei Verwendung eines Lagerblocks aus Elastomermaterial höherer Shore-Harte als das Elastomermaterial der Grundschicht im wesentlichen als Gleitlager einzusetzen ist, wobei der Gleitweg im Rahmen der technischen Möglichkeiten und Erfordernisse nicht begrenzt ist, laßt sich das Lager mit einem Lagerblock aus Elastomermaterial gleicher oder anderer Shore-Harte wie das Elastomermaterial der Grundschicht und eines oder vorzugsweise mehreren in den Kern des Lagerblocks eingebetteten Stahlblech- oder Gewebebewehrungsschichten sowohl als Gleit- als auch als Verformungslager verwenden, da durch die eingebetteten Bewehrungsschichten die Schubverformung senkrecht zur Last, d h in Richtung der Elastomer- und Bewehrungsschichten im wesentlichen ebenso unbehindert ist wie bei einem massiven Lagerblock gleicher oder geringerer Hohe und ohne Bewehrungsschichten
Vorzugsweise können die Seitenwande einstuckig mit der Grundschicht hergestellt sein, wahrend der Lagerblock getrennt davon aus einem Elastomaterial höherer Shore-Harte oder aus einem Elastomermaterial gleicher oder anderer Shore-Harte wie die Grundschicht mit mehreren, in den Kern des Lagerblocks eingebetteten Stahlblech- oder technischen Gewebeoder Faserbewehrungsschichten hergestellt sein kann
Bei dieser Ausfuhrungsform kann ein Teilbereich der Seitenwande die Seitenflachen des Lagerblocks umschließen und mittels eines Spannelements gespannt daran dichtend anliegen, wobei das Spannelement vorzugsweise aus einer Schlauchfeder bestehen kann, die in eine Ringnut des Teilbereichs der Seitenwande, der die Seitenflachen des Lagerblocks umschließt, eingelegt wird und das dichtende Anliegen bewirkt
Das reibungsmindernde Mittel kann aus Silikonfett bestehen Ebenso ist es möglich, wenigstens eine der Gleitflachen mit einer reibungsmindemden Beschichtung, beispielsweise aus Polytetrafluorethylen zu versehen oder beides in Kombination anzuwenden
Aufgrund der Schlaufen in den Seitenwanden ist eine freie Beweglichkeit der Lagerblocks in allen Richtungen gegeben, und der den Lagerblock umgebende Hohlraum laßt sich mit dem reibungsmindemden Mittel, insbesondere mit Silikonfett, mittels eines Ventils in der Schlaufe füllen, sowohl bei der Herstellung als auch zu einem spateren Zeitpunkt im Bauwerk (Nachschmierung) Die Gleitflache der Grundschicht oder die Gleitflache des Lagerblocks kann kleine, regelmäßig verteilte Vertiefungen zur Aufnahme des reibungsmindemden Mittels aufweisen
Weist das Elastomermaterial des Lagerblocks die gleiche wie oder eine geringere Shore-Harte als das Elastomermaterial der Grundschicht auf, besteht der Lagerblock bevorzugterweise aus mindestens drei Elastomerschichten mit einer Dicke von 5 bis 8 mm und dazwischen einvulkanisierten Stahlblechbewehrungen
Das erfindungsgemaße Gleit- und/oder Verformungslager kann eine beliebige, beispielsweise kreisförmige oder quadratische oder auch rechteckige Grundflache aufweisen und kissenartig ausgebildet sein
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels erläutert, das einen Querschnitt durch ein erfindungsgemaßes Gleit- und/oder Verformungslager mit einem Lagerblock aus Elastomermaterial, vorzugsweise EPDM, und mehreren einvulkanisierten Stahlblechbewehrungsschichten zeigt
Das erfindungsgemaße Gleit- und/oder Verformungslager besteht im wesentlichen aus einem Hohlkörper aus einem Elastomer, vorzugsweise EPDM, mit einer Grundschicht 1, die eine Gleitflache 2 aufweist Auf dieser Gleitfiäche 2 ruht ein Lagerblock 3 mit seiner Gleitflache 4, der erheblich dicker als die Grundschicht ist Der Lagerblock 3 besteht aus einer Anzahl von Elastomerschichten 5, vorzugsweise ebenfalls EPDM, zwischen denen Bewehrungsschichten 6 einvulkanisiert sind Diese Bewehrungsschichten bestehen vorzugsweise aus Stahlblech, können jedoch auch beispielsweise aus Polyestergewebe oder -fasern bestehen Durch diese
Bewehrungsschichten 6 wird die Lastaufnahmefahigkeit des Lagerblocks 3 ganz erheblich erhöht, ohne die Schubverformbarkeit parallel zu den Elastomerschichten 5 und den Stahlblechen 6 wesentlich zu behindern
Der Lagerblock 3 weist Seitenflachen 9 auf, an denen eine mit der Grundschicht 1 einstuckig hergestellte Seitenwand 7 anliegt Die Seitenwand 7 ist mit der Grundflache 1 über Schlaufen 8 geformte Wandbereiche verbunden, wodurch ein ringförmiger Hohlraum um den Lagerblock 3 herum entsteht
Um ein dichtes Anliegen der Seitenwand 7 an den Seitenflachen 9 des Lagerblocks 3 zu erreichen, ist in eine Ringnut 1 1 der Seitenwand 7 ein Spannelement in Form einer Schlauchfeder 10 mit Vorspannung eingelegt Der Ringraum innerhalb der Schlaufe 8 laßt sich durch ein Ventil 12 mit einem Schmiermittel beispielsweise Silikonfett füllen und dient zur Schmierung der Gleitflachen 2, 4 Zusatzlich zur Schmierung mittels Silikonfett oder auch anstelle einer Schmierung durch Silikonfett kann eine der beiden Gleitschichten 2, 4 oder können beide mit einem reibungsmindernde Mittel beschichtet sein, beispielweise mit Polytetrafluorethylen
Des weiteren sind in der Gleitflache 2 oder der Gleitflache 4 regelmäßig verteilte Vertiefungen 13 angeordnet, die einen Schmiermittelvorrat aufnehmen, der auch unter Last erhalten bleibt Diese Vertief ngen 13 lassen sich beispielsweise durch Anordnung einer entsprechenden Gitterstruktur auf der Oberflache der zur Herstellung der Grundschicht 1 mit der Seitenwand 7 und den Schlaufen 8 benutzten Form oder durch oberflachennahes Einvulkanisieren eines Bewehrungsgewebes erzielen
Vorzugsweise weist die Grundschicht 1 zusammen mit der Schlaufe 8 und der Seitenwand 7 eine Shore-Harte von 60 bis 80° Shore A auf Die gleiche Shore-Harte können die Elastomerschichten 5 der Lagerblocks 3 aufweisen, wenn Stahlbleche 6 einvulkanisiert sind Bei einem Lagerblock 3 ohne einvulkanisierte Bewehrungsschichten ist eine geringere Shore-Harte, nämlich 50 bis 70° Shore A erforderlich, die jedoch ausreichend hoch gewählt ist, um zu starke Auswolbungen zu vermeiden, während die der Grundschicht hoher ist, um ein zu starkes Einsinken des Lagerblocks in die Grundschicht zu vermeiden
Zu dem bevorzugt zu verwendenden EPDM als Elastomermaterial sind auch dessen Verschnitte mit anderen Elastomeren zu rechnen
Das erfindungsgemaße Gleit- und/oder Verformungslager kann eine beliebige, beispielsweise kreisförmige, eine quadratische oder eine rechteckige sowie eine beliebige, anders gestaltete Grundfläche aufweisen und kissenartig ausgebildet sein