WO2011047881A1 - Bauwerklager - Google Patents

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WO2011047881A1
WO2011047881A1 PCT/EP2010/006497 EP2010006497W WO2011047881A1 WO 2011047881 A1 WO2011047881 A1 WO 2011047881A1 EP 2010006497 W EP2010006497 W EP 2010006497W WO 2011047881 A1 WO2011047881 A1 WO 2011047881A1
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WO
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bearing
bauwerklager
guide
wedge
adjusting
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/006497
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Michael Wolff
Original Assignee
RW Sollinger Hütte GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RW Sollinger Hütte GmbH filed Critical RW Sollinger Hütte GmbH
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Priority to RU2012121145/03A priority patent/RU2558553C2/ru
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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/04Bearings; Hinges
    • E01D19/048Bearings being adjustable once installed; Bearings used in incremental launching

Definitions

  • the invention relates to a structural bearing for receiving horizontal forces in the form of a retaining bearing or a guide bearing, with an upper and a lower connecting element for connecting the Bauwerklagers to a building structure, with at least one, arranged between the upper and lower connecting element bearing element and at least one guide element or at least one retaining element, wherein the bearing element is movable relative to the guide element or the retaining element.
  • Bridge bearings in the design of a fixed bearing or a guide bearing take on the task of horizontal forces, for example, caused by wind loads or braking forces to record. Guide bearings also allow movements in predetermined directions. In combination with other, for example, universally movable bearings, fixed or guide bearings are used very frequently.
  • Known embodiments are described in the European standard DIN EN 1337-1. Commonly used types are fixed and one-sided guided (transversal or longitudinally fixed) cup plain bearings, spherical plain bearings, deformation bearings with detention or deformation sliding bearings and horizontal force bearing.
  • a game between the surface of the detention and the centrally or marginally arranged guide rail and the mating surface, ie the surface of the guide in centric guide, or the surface of the bearing body is provided.
  • this game should be very small and is limited to 2 mm in DIN EN 1337-1, unless other requirements apply. If the game is reduced and goes to zero, there is a risk that the coefficient of friction of the guide increases very sharply, for example, caused by unfavorable temperature conditions, and / or the detention or the leadership of the camp jammed. As a result, the components of the bridge, which must forward the resulting unwanted horizontal forces, may be overloaded and damaged.
  • the problem of the guide play is reinforced by the use of sliding materials.
  • Sliding materials as prescribed for example in DIN EN 1337-2, serve to control and reduce the friction coefficient.
  • the materials have a wear and their thickness decreases during operation. This consequently increases the game.
  • the bearing clearance limited or otherwise provided for in DIN EN 1337-1 always only applies to the delivery and installation condition and does not take the wear into account.
  • a replacement of the sliding materials is provided according to DIN EN 1337-1 only when the game is already very large. This can be up to 8 mm for guides with the sliding material polytetrafluoroethylene.
  • this game is rather minor, it may affect the traffic directly driven transition structure, which must be built so that it is either able to absorb the horizontal forces until the leadership of the camp has overcome the game and or must be built so that their horizontal play is equal to or greater than that of the guide bearing.
  • a transitional construction is installed, which is able to absorb the resulting movement through the game.
  • the clearance can cause the rail to be loaded unscheduled because it has to absorb the horizontal forces until the bearing overcomes the clearance has and attacks. This leads to unscheduled, elastic and plastic deformation of the rail.
  • This object of the invention is achieved by the abovementioned structural bearing, wherein at least one adjusting element for adjusting a bearing clearance is arranged, in particular the at least one retaining element or the at least one guide element has an adjusting element for adjusting the bearing clearance. Due to the arrangement of an adjusting element or the formation of the retaining element or the guide element as adjusting or at least as part of the adjustment or with the adjustment of the advantage is achieved that the bearing clearance can be minimized or a Bauwerklager can be provided, which is free of play is set, as an exact adjustment of the warehouse is possible directly on the site and thus factory made settings of the building warehouse can be readjusted accordingly.
  • the adjusting element has at least one wedge surface, so that a total of a double wedge-shaped execution of the entire adjustment, that is, that the adjusting element has at least two components, each with a wedge surface, which abut each other. It is thus achieved the advantage that the adjustment can be made continuously and thus accurate readjustment or Einjust réelle the backlash is reached.
  • the design "double wedge" is structurally very simple, whereby a robust adjustment is achieved over a long period of operation of the building warehouse, which is particularly advantageous in terms of seasonal and atmospheric influences on the building warehouse.
  • one of the two wedge surfaces is preferably formed by a surface of the holding element or the guide element, which can be drawn to a separate, second wedge element and thus the structure can be simplified, although a structure with two adjoining wedge surfaces of the wedge elements in the context of Invention is possible.
  • this wedge element can be replaced if necessary, for example, in premature wear of the surface of the wedge element or which, where appropriate, larger adjustment can be realized.
  • a surface pointing in the direction of the at least one retaining element or the at least one guide element and / or a surface of the wedge element pointing in the direction of the bearing element to have a sliding element or a sliding layer or at least one surface of the adjusting element a sliding element or a sliding layer.
  • a surface of the holding element or of the guide element pointing in the direction of the bearing element has a sliding element or a sliding layer, in order likewise to allow adjustability or adjustability with a lower expenditure of force.
  • the sliding element or the sliding layer is formed by a modified polyethylene, since it has been found in the course of testing the invention that this plastic is particularly well suited for the construction of a compressive stress.
  • the wedge element can be designed to be self-locking, that is to say that its inclination, and thus also the inclination of the adjoining counter wedge surface, is lower than the coefficient of friction occurring under load. This improves the safety of the warehouse by making it easier to prevent the wedge from being pushed out of the warehouse when horizontal forces occur.
  • the wedge element is arranged to extend between two holding elements in order to achieve a further improvement of the position assurance of the wedge element and thus to further improve the safety of the building warehouse.
  • the wedge element is connected to the retaining element or the guide element via a spindle element.
  • this improves the position assurance of the wedge element, on the other hand can be realized on the spindle element at the same time the setting of the building warehouse.
  • this spindle element has a self-locking thread in order to better avoid unintentional adjustment of the building warehouse can.
  • Fig. 1 is an oblique view of an embodiment of a building warehouse according to the invention
  • Fig. 2 is a partial section along the line II - II through the building warehouse of FIG. 1 in
  • Fig. 3 shows a detail of the building warehouse of Fig. 1 in the region of the adjusting element in
  • Fig. 5 shows a further embodiment of the adjusting element in plan view.
  • FIG. 1 to 3 show a first embodiment of a building warehouse 1 in different views.
  • This Bauwerklager 1 is designed in the form of a so-called Kalottengleitlagers.
  • the structural bearing 1 can also be designed as a cup sliding bearing, deformation bearing with detention or deformation sliding bearing with horizontal force bearing etc.
  • these types of structural bearings are known, for example from DIN EN 1337-1, so that in order to avoid repetition of details of these embodiments of building warehouses, which are not essential to the invention, is not referenced, but the skilled in the relevant literature ,
  • FIGS. 1 to 3 is designed as a so-called guide bearing, within the scope of the invention, there is also the possibility that such bearings are designed as a detention bearing, as these also in the DIN EN 1337-1 are described in more detail.
  • the Bauwerklager 1 serves to receive horizontal forces, as stated above.
  • the structural bearing 1 is a bridge bearing and in particular a bridge bearing for railways in the form of a so-called fixed carriageway.
  • this does not mean that the building warehouse 1 is not suitable for other structures, for example, this building warehouse 1 can of course also be used in road bridges, etc.
  • the structural bearing 1 comprises an upper connecting element 2 and a lower connecting element 3.
  • These two metallic, in particular steel, connecting elements 2, 3 are designed in the form of so-called anchor plates, each having a plurality of bolt-shaped anchor elements 4 at least approximately perpendicular over the Surfaces of the connecting elements 2, 3 protrude, and the connection of the building warehouse 1 to the building serve themselves, wherein the lower connecting element 3, for example, with the support structure of a bridge, so with a pillar, and the upper connecting element 2 may be connected to the bridge itself.
  • the anchor elements 4 may be embedded in the respective parts of the structure.
  • the anchor elements 4 preferably have a cross-sectional widening for the formation of head bolts in their protruding from the connecting elements 2, 3 end to achieve a higher pull-out strength of the respective concrete element.
  • these anchor elements can be welded or screwed to the connecting element 2, 3, that is to say to the plate element of the connecting element 2, 3.
  • a bearing element 5 is arranged, which is dome-shaped in cross-section in this embodiment, but can also take other forms, depending on the embodiment of the building warehouse 1, as stated above.
  • This bearing element 5 is received in a recess 6 of a lower bearing part 7, which in turn is arranged on the lower connecting element 3.
  • a so-called sliding plate 8 is arranged, between which sliding plate 8 and the bearing element 5, that is resting on this, a so-called sliding plate 9 is arranged, so that a relative movement between the bearing gerelement 5 and the sliding plate 8 and consequently the stored structure, so the bridge to allow.
  • an adjusting element 10 is arranged for adjusting the bearing clearance, as shown in detail in Fig. 3, wherein Fig. 3 shows that section of the building warehouse 1 which is marked in Fig. 2 with a circle.
  • Fig. 3 shows that section of the building warehouse 1 which is marked in Fig. 2 with a circle.
  • the play between the surface of the retaining arrangement or the centrally or externally arranged guide and the mating surface, ie the surface of the guide groove in the case of a centric guide or the surface of the bearing element 5 or of the bearing body understood.
  • Bauwerklager 1 is designed as a guide bearing, this has at least one guide bar 11 which is connected to the slide plate 8 or the upper connecting element 2 and via a horizontal guide during the relative movement of the structural bearing parts to each other.
  • this guide bar 11 or generally the guide element is arranged on one side only marginally in the building warehouse 1.
  • two such guide elements or guide rails 1 1 may be formed on opposite edges of the building warehouse 1 and there is also the possibility that a guide is provided centrally, so that this guide bar is arranged approximately centrally extending in the longitudinal direction of the building warehouse and in a Guiding groove of the bearing element engages.
  • the guide bar 1 1 is locked on locking tabs 12 with respect to their position, with these locking tabs 12 are supported by screws 13 with nuts 14 for detecting the screws 13 on a tab 15.
  • the adjusting element 10 is designed as a double wedge device, in which case the guide bar 1 1 forms part of the adjusting element 10.
  • the adjusting element 10 has a wedge-shaped element, ie a wedge element, with an inclined surface 16 which is disposed between the guide rail 1 1 and the bearing element 5, wherein the surface 16 of a corresponding surface 17 of the guide rail 11 faces and wherein Surface 17 of the guide rail 11 is also inclined, but the inclination runs in the opposite direction to the adjusting element 10, so that therefore two wedge surfaces are formed by the surfaces 16, 17 which can slide on each other.
  • the bearing play can be adjusted or readjusted in a direction perpendicular to the adjustment direction of the wedge element by relative adjustment of the wedge element with respect to the guide rail 11 by the associated relative displacement of the bearing base 7, preferably in the context of Invention is possible to set this bearing clearance to a value of at least approximately zero or a predefinable value.
  • the wedge element extends in the longitudinal direction between two holding elements 18, 19, which may be plate-shaped, for example, and it is further preferably at least one adjusting element 20 on the front side of these holding elements 18, 19 , 21 arranged, for example in the form of screws that are secured by lock nuts 22, 23.
  • At least one of the surfaces 16, 17 can be provided with a sliding element or a sliding layer, preferably both surfaces.
  • sliding materials such as polytetrafluoroethylene, etc.
  • bonded coatings for example based on polyamide, but preferably a modified polyethylene is used as the sliding material. It is a UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene).
  • the adjusting element 10, in particular the wedge element is designed to be self-locking. This means that the value of an angle of inclination 24 is less than the coefficient of friction occurring when the structural bearing 1 is loaded. This also ensures that the adjusting elements 20, 21 are not burdened by occurring horizontal forces, so that they can be tightened during operation, even during the occurrence of horizontal forces.
  • Fig. 4 shows another embodiment of the adjusting element 10 of the building warehouse 1.
  • the adjusting element 10 is in turn formed by the wedge element and the guide rail 11, wherein both the guide rail 11 and the wedge element each have a wedge surface and these two wedge surfaces relative to each other adjustable are slidably disposed on each other.
  • the wedge element and the guide strip 11 are connected to one another via a spindle element 25, so that by turning the spindle delides 25, the relative position of the wedge element is changed to the guide rail 11 and thus the bearing clearance can be adjusted.
  • the spindle element 25 extends through a bore of the wedge element and a bore of the guide strip 11 aligned therewith.
  • the spindle element 25 is secured with nuts 26.
  • the relative position of the spindle element 25 to the wedge element and the guide rail 11 changes during adjustment , Is provided in the simplest case, that the bore through which the spindle member 25 projects, is made larger, so that the spindle member 25 can move within certain limits in this bore.
  • the spindle member 25 is rotatably supported on the one hand in the wedge element and on the other hand in the guide rail 11, for example, with the arrangement of cylindrical elements through which the spindle element protrudes.
  • the spindle member 25 from the above reasons, a pitch of the thread, which is self-locking.
  • the additional arrangement of a wedge element is dispensed with.
  • the adjusting element 10 is formed by the guide rail 11, which in turn has the inclined surface 17 and is in this embodiment, a second inclined surface 27 formed by the lower bearing part 7 itself, on which the inclined surface 17 of the guide rail 11 can slide.
  • the guide strip 11 is held by the holding elements 18, 19, in which in turn the adjusting elements 20 are arranged.
  • the adjusting element 10 allows the bearing clearance, that is to reduce the guide clearance after assembly of the structural bearing 1 to a desired level to a value of zero or, in the case of suitable sliding material to build a compressive prestress. Should In the course of operation, the game wear due to increase, it can be reduced at any time by tightening the screws.
  • a material that is particularly suitable for building up a compressive stress is modified polyethylene.
  • the adjusting element 10 can be used in fixed spherical bearings and in all guided bearing types of structural bearings 1.
  • the adjusting element 10 in particular the wedge element, with a Verstellellantrieb, in particular an electric motor, is connected. It is advantageous if the adjustment drive is connected to a transmitter for measuring the size of the bearing clearance.
  • the embodiments show possible embodiments of the building warehouse 1, wherein it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof.
  • FIGS. 1, 2, 3; 4; 5 embodiments form the subject of independent solutions according to the invention.

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Abstract

Bauwerklager (1) zur Aufnahme von Horizontalkräften in Form eines Festhaltelagers oder eines Führungslagers, mit einem oberen und einem unteren Verbindungselement (2, 3) zur Anbindung des Bauwerklagers (1) an eine Baukonstruktion, mit zumindest einem, zwischen dem oberen und dem unteren Verbindungselement (2, 3) angeordnetem Lagerelement (5) sowie mit zumindest einem Führungselement oder zumindest einem Festhalteelement, wobei das Lagerelement (5) relativ zum Führungselement oder zum Festhalteelement beweglich ist. Zur Einstellung eines Lagerspiels ist zumindest ein Verstellelement (10) angeordnet.

Description

Bauwerklager
Die Erfindung betrifft ein Bauwerklager zur Aufnahme von Horizontalkräften in Form eines Festhaltelagers oder eines Führungslagers, mit einem oberen und einem unteren Verbindungselement zur Anbindung des Bauwerklagers an eine Baukonstruktion, mit zumindest einem, zwischen dem oberen und dem unteren Verbindungselement angeordnetem Lagerelement sowie mit zumindest einem Führungselement oder zumindest einem Festhalteelement, wobei das Lagerelement relativ zum Führungselement oder zum Festhalteelement beweglich ist.
Brückenlager in der Bauart eines Festlagers oder eines Führungslagers übernehmen die Aufgabe, Horizontalkräfte, beispielsweise hervorgerufen durch Windlasten oder Bremskräfte, aufzunehmen. Führungslager erlauben zudem Bewegungen in vorgegebene Richtungen. In Kombination mit anderen, zum Beispiel allseits beweglichen Lagern, werden Fest- bzw. Füh- rungslager sehr häufig verwendet. Bekannte Ausführungsarten sind in der europäischen Norm DIN EN 1337-1 beschrieben. Häufig verwendete Ausführungsarten sind feste und einseitig geführte (querfeste oder längsfeste) Topfgleitlager, Kalottengleitlager, Verformungslager mit Festhaltung bzw. Verformungsgleitlager und Horizontalkraftlager. Um die Funktion der Festhaltung bzw. Führung zu gewährleisten, ist ein Spiel zwischen der Oberfläche der Festhaltung bzw. der zentrisch oder randständig angeordneten Führungsleiste und der Gegenlauffläche, also der Oberfläche der Führungsnut bei zentrischer Führung, oder der Oberfläche des Lagerkörpers vorgesehen. Dieses Spiel soll natürlich sehr klein sein und ist in der DIN EN 1337-1 mit 2 mm beschränkt, falls nicht andere Anforderungen vorliegen. Wird das Spiel verkleinert und geht gegen Null, besteht die Gefahr, dass der Reibbeiwert der Führung sehr stark ansteigt, beispielsweise verursacht durch ungünstige Temperaturbedingungen, und/oder sich die Festhaltung bzw. die Führung des Lagers verklemmt. In der Folge werden die Bauteile der Brücke, welche die dabei entstehenden, ungewollten Horizontalkräfte weiterleiten müssen, unter Umständen überbelastet und beschädigt.
Die Problematik des Führungsspiels wird durch den Einsatz von Gleitwerkstoffen verstärkt. Gleitwerkstoffe, wie zum Beispiel in der DIN EN 1337-2 vorgeschrieben, dienen der Kontrolle und der Herabsetzung des Reibungskoeffizienten. Die Werkstoffe weisen aber einen Ver- schleiß auf und ihre Dicke nimmt im Laufe des Betriebs ab. Dadurch vergrößert sich folglich das Spiel. Das in der DIN EN 1337-1 beschränkte oder sonst vorgesehene Lagerspiel gilt immer nur auf den Anliefer- und Einbauzustand und berücksichtig den Verschleiß nicht. Eine Auswechslung der Gleitwerkstoffe ist gemäß DIN EN 1337-1 erst vorgesehen, wenn das Spiel schon sehr groß ist. Dies kann bei Führungen mit dem Gleitwerkstoff Polytetrafluo- rethylen bis zu 8 mm betragen.
Bei Straßenbrücken ist dieses Spiel eher nebensächlich, es hat unter Umständen Auswirkungen auf die vom Verkehr direkt befahrene Übergangskonstruktion, die so gebaut werden muss, dass sie entweder selbst in der Lage ist, die Horizontalkräfte aufzunehmen, bis die Führung des Lagers das Spiel überwunden hat und greift oder so gebaut sein muss, dass ihr Horizontalspiel gleich oder größer als das des Führungslagers ist. Über Festlagern ist bei Straßenbrücken ohnehin üblicherweise eine Übergangskonstruktion eingebaut, die in der Lage ist, die durch das Spiel entstehende Bewegung aufzunehmen.
Bei Eisenbahnbrücken, bei denen die Schiene über die Brücke und das anschließende Widerlager durchgeht, wie das meistens der Fall ist, kann das Spiel dazu führen, dass die Schiene unplanmäßig belastet wird, da sie die Horizontalkräfte solange aufzunehmen hat, bis das Lager das Spiel überwunden hat und greift. Dabei kommt es zu unplanmäßigen, elastischen und plastischen Verformungen der Schiene. Bei Eisenbahnbrücken mit Schotterbett kann die
Schiene mit der Schwelle diesen ungünstigen Effekt durch Lageveränderungen etwas ausgleichen. Bei der Ausführung„feste Fahrbahn" ist das jedoch nicht mehr der Fall. Die unplanmäßigen Belastungen und Verformungen führen dann zu erhöhtem Schienenverschleiß durch Verkehrseinwirkung und damit erhöhtem Wartungs- und Auswechslungsaufwand sowie zur Verminderung der Betriebssicherheit.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung ein verbessertes Lager zu schaffen.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch das voranstehend genannte Bauwerklager gelöst, bei dem zumindest ein Verstellelement zur Einstellung eines Lagerspiels angeordnet ist, insbesondere das zumindest eine Festhalteelement oder das zumindest eine Führungselement ein Verstellelement zur Einstellung des Lagerspiels aufweist. Durch die Anordnung eines Verstellelementes bzw. die Ausbildung des Festhalteelementes oder des Führungselementes als Verstellelement bzw. zumindest als Teil des Verstellelementes oder mit dem Verstellelement wird der Vorteil erreicht, dass das Lagerspiel minimiert werden kann bzw. ein Bauwerklager zur Verfügung gestellt werden kann, welches spielfrei eingestellt ist, da eine exakte Justierung des Lagers unmittelbar auf der Baustelle möglich ist und somit werksseitig vorgenommene Einstellungen des Bauwerklagers entsprechend nachjustiert werden können. Damit wird erreicht, dass das Lager bei Belastung früher greift bzw. unmittelbar bei Belastung greift, sodass also eine Belastung der umgebenden Bauteile bzw. der von dem Lager bzw. dem Bauwerk getragenen Schienen, im Fall von Eisenbahnbrücken, reduziert werden kann. Es wird somit insgesamt eine höhere Lebensdauer sowohl des Lagers als auch der gelagerten Bauteile erreicht. Darüber hinaus kann bei Vorhandensein von Gleitwerkstoffen im Lager, beispielsweise Gleitbeschichtungen oder Gleitschichten, besser auf den Verschleiß dieser Schichten reagiert werden, sodass ein Austausch dieser Gleitschichten erst zu einem späteren Zeitpunkt erforderlich ist und damit wiederum die Wartungskosten für die erfindungsgemäßen Bauwerklager im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Bauwerklagern reduziert werden können.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verstellelement zumindest eine Keilfläche auf, sodass insgesamt eine doppelkeilförmig Ausführung der gesamten Verstellung entsteht, das heißt, dass das Verstellelement zumindest zwei Bauteile mit jeweils einer Keilfläche, die aneinander anliegen, aufweist. Es wird damit der Vorteil erreicht, dass die Verstellung stufenlos erfolgen kann und somit eine genaue Nachjustierung bzw. Einjustierung der Spielfreiheit erreichbar ist. Zudem ist die Ausführung„Doppelkeil" baulich sehr einfach aufgebaut, wodurch eine robuste Verstellmöglichkeit auch über einen langen Betriebszeitraum des Bauwerklagers erreicht wird. Dies ist insbesondere von Vorteil in Hinblick auf die jahreszeitlichen und atmosphärischen Einflüsse auf das Bauwerklager.
Dabei wird bevorzugt eine der beiden Keilflächen durch eine Oberfläche des Halteelementes oder des Führungselementes gebildet, wodurch auf ein gesondertes, zweites Keilelement ver- ziehtet werden kann und somit der Aufbau vereinfacht werden kann, wenngleich ein Aufbau mit zwei aneinander anliegenden Keilflächen der Keilelemente im Rahmen der Erfindung möglich ist. Es ist aber auch möglich, dass zwischen dem Halteelement oder dem Führungselement und dem Lagerelement zumindest ein Keilelement angeordnet ist, womit dieses Keilelement bei Bedarf ausgetauscht werden kann, beispielsweise bei einem vorzeitigen Verschleiß der Oberfläche des Keilelementes oder womit gegebenenfalls auch größere Verstellwege realisierbar sind.
Um die Verstellbarkeit zu erleichtern ist es möglich, dass eine in Richtung auf das zumindest eine Festhalteelement oder das zumindest eine Führungselement weisende Oberfläche und/oder eine in Richtung auf das Lagerelement weisende Oberfläche des Keilelementes ein Gleitelement oder eine Gleitschicht aufweist oder zumindest eine Oberfläche des Verstellelementes ein Gleitelement oder eine Gleitschicht aufweist.
Zusätzlich dazu oder alternativ dazu besteht die Möglichkeit, dass eine in Richtung auf das Lagerelement weisende Oberfläche des Halteelementes oder des Führungselementes ein Glei- telement oder eine Gleitschicht aufweist, um ebenfalls die Einstellbarkeit bzw. Verstellbarkeit mit einem geringeren Kraftaufwand zu ermöglichen.
Bevorzugt ist das Gleitelement oder die Gleitschicht dabei durch ein modifiziertes Polyethylen gebildet, da sich im Zuge der Erprobung der Erfindung herausgestellt hat, dass dieser Kunststoff besonders gut für den Aufbau einer Druckspannung geeignet ist.
Das Keilelement kann selbsthemmend ausgeführt sein, das heißt, dass seine Neigung, und damit auch die Neigung der anliegenden Gegenkeilfläche, geringer ist als der bei Beanspruchung auftretende Reibungskoeffizient. Dadurch wird die Sicherheit des Bauwerklagers ver- bessert, indem besser vermieden werden kann, dass der Keil bei Auftreten von Horizontalkräften aus dem Lager gedrückt wird.
Es kann weiters vorgesehen sein, dass das Keilelement sich zwischen zwei Halteelementen erstreckend angeordnet ist, um eine weitere Verbesserung der Lagesicherung des Keilelemen- tes zu erreichen und damit die Sicherheit des Bauwerklagers weiter zu verbessern.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das Keilelement mit dem Festhalteelement oder dem Führungselement über ein Spindelelement verbunden ist. Einerseits wird damit wiederum die Lagesicherung des Keilelementes verbessert, andererseits kann über das Spindelelement gleichzeitig auch die Einstellung des Bauwerklagers realisiert werden.
Dabei ist es ebenso von Vorteil, wenn dieses Spindelelement ein selbsthemmendes Gewinde aufweist, um eine unbeabsichtigte Verstellung des Bauwerklagers besser vermeiden zu können.
Für die Verstellung des Verstellelementes kann an dem Bauwerklager ein Verstellantneb vorgesehen sein, der mit dem Verstellelement verbunden ist, sodass also die Verstellung an sich automatisiert werden kann.
Dabei ist es von Vorteil, wenn der Versteilantrieb mit einem Messwertgeber zur Messung der Größe des Lagerspiels verbunden ist, da damit der Automatisierungsgrad weiter erhöht werden kann und somit auch eine Verstellung außerhalb der Wartungsintervalle bei Bedarf durchgeführt werden kann, wodurch das Bauwerklager an sich seine Funktion besser und länger erfüllen kann.
Fig. 1 eine Schrägansicht einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bauwerklagers;
Fig. 2 einen Teilschnitt gemäß der Linie II - II durch das Bauwerklager nach Fig. 1 in
Frontansicht;
Fig. 3 ein Detail des Bauwerklagers nach Fig. 1 im Bereich des Verstellelementes in
Draufsicht;
Fig. 4 eine Ausführungsvariante des Verstellelementes in Draufsicht;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsvariante des Verstellelementes in Draufsicht.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer- den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsvariante eines Bauwerklagers 1 in verschiedenen Ansichten. Dieses Bauwerklager 1 ist dabei in Form eines so genannten Kalottengleitlagers ausgeführt. Es sei jedoch daraufhingewiesen, dass das Bauwerklager 1 auch als Topf- gleitlager, Verformungslager mit Festhaltung bzw. Verformungsgleitlager mit Horizontalkraftlager etc. ausgeführt sein kann. Prinzipiell sind diese Typen von Bauwerklagern bekannt, beispielsweise aus der DIN EN 1337-1, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf Einzelheiten dieser Ausführungsformen von Bauwerklagern, welche nicht erfindungswesentlich sind, nicht Bezug genommen wird, sondern der Fachmann an die einschlägige Literatur ver- wiesen wird.
Des Weiteren sei bereits an dieser Stelle erwähnt, dass, obwohl die Ausführungsvariante nach den Fig. 1 bis 3 als so genanntes Führungslager ausgeführt ist, im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit besteht, dass derartige Lager als Festhaltelager ausgeführt sind, wie diese ebenfalls in der DIN EN 1337-1 näher beschrieben sind.
Das Bauwerklager 1 dient zur Aufnahme von Horizontalkräften, wie dies voranstehend ausgeführt wurde. Insbesondere ist das Bauwerklager 1 ein Brückenlager und im Speziellen ein Brückenlager für Schienenwege in Form einer so genannten festen Fahrbahn. Dies bedeutet jedoch nicht, dass das Bauwerklager 1 nicht für andere Bauwerke verwendbar ist, beispielsweise kann dieses Bauwerklager 1 selbstverständlich auch bei Straßenbrücken, etc. eingesetzt werden.
Das Bauwerklager 1 umfasst ein oberes Verbindungselement 2 sowie ein unteres Verbin- dungselement 3. Diese beiden metallischen, insbesondere stählernen, Verbindungselemente 2, 3 sind in Form von so genannten Ankerplatten ausgeführt, die jeweils mehrere, bolzenförmige Ankerelemente 4, die zumindest annähernd senkrecht über die Oberflächen der Verbindungselemente 2, 3 vorragen, aufweisen, und die der Anbindung des Bauwerklagers 1 an das Bau- werk selbst dienen, wobei das untere Verbindungselement 3 beispielsweise mit der Stützkonstruktion einer Brücke, also mit einem Pfeiler, und das obere Verbindungselement 2 mit der Brücke selbst verbunden sein können. Insbesondere können die Ankerelemente 4 in die jeweiligen Teile des Bauwerks einbetoniert sein. Die Ankerelemente 4 weisen bevorzugt eine Querschnittserweiterung zur Ausbildung von Kopfbolzen in ihren von den Verbindungselementen 2, 3 abstehenden Ende auf, um eine höhere Auszugfestigkeit aus dem jeweiligen Betonelement zu erreichen. Dies Ankerelemente können bekanntlich mit dem Verbindungselement 2, 3, das heißt dem Plattenelement des Verbindungselementes 2, 3 verschweißt oder verschraubt sein.
Zwischen dem oberen Verbindungselement 2 und dem unteren Verbindungselement 3 des Bauwerklagers 1 ist ein Lagerelement 5 angeordnet, das bei dieser Ausführungsvariante im Querschnitt kalottenförmig ausgebildet ist, aber auch andere Formen annehmen kann, je nach Ausführungsvariante des Bauwerklagers 1 , wie voranstehend ausgeführt. Dieses Lagerele- ment 5 ist dabei in einer Ausnehmung 6 eines Lagerunterteils 7, der seinerseits auf dem unteren Verbindungselement 3 angeordnet ist, aufgenommen. Zwischen dem oberen Verbindungselement 2 und dem Lagerelement 5 ist eine so genannte Gleitplatte 8 angeordnet, wobei zwischen dieser Gleitplatte 8 und dem Lagerelement 5, das heißt auf diesem aufliegend, ein so genanntes Gleitblech 9 angeordnet ist, um damit eine Relativbewegung zwischen dem La- gerelement 5 und der Gleitplatte 8 und folglich dem gelagerten Bauwerk, also der Brücke, zuzulassen.
Da diese prinzipielle Ausführung eines Kalottengleitlagers als Bauwerklager 1 aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird auf eine weitergehende Erörterung dieser Details verzichtet und an den einschlägigen Stand der Technik hierzu verwiesen.
Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass zur Einstellung des Lagerspiels ein Verstellelement 10 angeordnet ist, wie dies im Detail in Fig. 3 dargestellt ist, wobei Fig. 3 jenen Ausschnitt des Bauwerklagers 1 darstellt der in Fig. 2 mit einem Kreis markiert ist. Als La- gerspiel wird dabei, je nach Ausführungsvariante des Bauwerklagers 1 , einerseits das Spiel zwischen der Oberfläche der Festhaltung bzw. der zentrisch oder außen angeordneten Führung und der Gegenlauffläche, also der Oberfläche der Führungsnut bei zentrischer Führung oder der Oberfläche des Lagerelementes 5 bzw. des Lagerkörpers verstanden. Nachdem das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Bauwerklager 1 als Führungslager ausgebildet ist, weist dieses zumindest eine Führungsleiste 11 auf, die mit der Gleitplatte 8 oder dem oberen Verbindungselement 2 verbunden ist und über die eine horizontale Führung während der Relativbewegung der Bauwerkslagerteile zueinander erfolgt. Es ist dabei möglich, dass diese Führungs- leiste 11 bzw. generell das Führungselement nur einseitig randständig im Bauwerkslager 1 angeordnet ist. Ebenso können zwei derartige Führungselemente bzw. Führungsleisten 1 1 an einander gegenüberliegenden Rändern des Bauwerklagers 1 ausgebildet sein bzw. besteht weiters die Möglichkeit, dass eine Führung zentrisch vorgesehen wird, sodass diese Führungsleiste in etwa mittig sich in Längsrichtung des Bauwerklagers erstreckend angeordnet ist und in eine Führungsnut des Lagerelementes eingreift. Die Führungsleiste 1 1 ist dabei über Arretierungslaschen 12 hinsichtlich ihrer Lage arretierbar, wobei sich diese Arretierungslaschen 12 über Schrauben 13 mit Muttern 14 zur Feststellung der Schrauben 13 an einer Lasche 15 abstützen.
Bei der dargestellten Ausführungsvariante der Erfindung ist das Verstellelement 10 als Doppelkeilvorrichtung ausgeführt, wobei in diesem Fall die Führungsleiste 1 1 einen Teil des Verstellelementes 10 bildet. Im Speziellen weist das Verstellelement 10 ein keilförmiges Element, d.h. ein Keilelement, mit einer geneigten Oberfläche 16 auf, das zwischen der Führungsleiste 1 1 und dem Lagerelement 5 angeordnet ist, wobei die Oberfläche 16 einer entsprechenden Oberfläche 17 der Führungsleiste 11 zugewandt ist und wobei diese Oberfläche 17 der Führungsleiste 11 ebenfalls geneigt ist, die Neigung allerdings in der Gegenrichtung zum Verstellelement 10 verläuft, sodass also zwei Keilflächen durch die Oberflächen 16, 17 gebildet werden, die aufeinander abgleiten können. Es wird damit erreicht, dass durch Rela- tiwerstellung des Keilelementes in Bezug auf die Führungsleiste 11 das Lagerspiel durch die damit verbundene Relativverstellung des Lagerunterteils 7 in einer Richtung senkrecht auf die Verstellrichtung des Keilelementes eingestellt bzw. nachjustiert werden kann, wobei es vorzugsweise im Rahmen der Erfindung möglich ist, dieses Lagerspiel auf einen Wert von bis zumindest annähernd Null bzw. einen vordefinierbaren Wert einzustellen. Um dies zu erreichen ist bei der dargestellten Ausführungsvariante vorgesehen, dass das Keilelement sich in Längsrichtung zwischen zwei Halteelementen 18, 19, die beispielsweise plattenförmig ausgebildet sein können, erstreckt, und es ist weiters stirnseitig an diesen Halteelementen 18, 19 bevorzugt jeweils zumindest ein Einstellelement 20, 21 angeordnet, beispielsweise in Form von Stellschrauben, die mittels Kontermuttern 22, 23 gesichert sind. Durch das weitere Hin- einschieben des Keilelementes kann somit ein Verschleiß im Lagerelement 5 nachjustiert werden, sodass das Lagerspiel wieder auf einen Wert von bis zumindest annähernd Null bzw. den vordefinierten Wert eingestellt werden kann. Sofern bei dem Bauwerkslager 1 zwei derartige Verstellelemente 10 an einander gegenüberliegenden Randseiten vorgesehen werden, sind diese Verstellelemente 10 hinsichtlich des Verlaufs der Neigungen bevorzugt in gleicher Richtung angeordnet.
Um den Kraftaufwand für die Verstellung, das heißt die Einstellung des Lagerspiels, zu redu- zieren, kann zumindest eine der Oberflächen 16, 17 mit einem Gleitelement oder einer Gleit- schicht versehen sein, bevorzugt beide Oberflächen. Hierzu können aus dem Stand der Technik bekannte Gleitwerkstoffe, wie zum Beispiel Polytetrafluorethylen, etc., verwendet werden, ebenso wie Gleitlacke, zum Beispiel auf Polyamidimidbasis, bevorzugt wird jedoch als Gleitwerkstoff ein modifiziertes Polyethylen verwendet. Es handelt sich hierbei um ein UHMWPE (ultra high molecular weight Polyethylene).
In der bevorzugten Ausführungsvariante ist das Verstellelement 10, insbesondere das Keilelement, selbsthemmend ausgeführt. Damit ist gemeint, dass der Wert eines Neigungswinkels 24 geringer ist als der bei Beanspruchung des Bauwerklagers 1 auftretende Reibungskoeffi- zient. Damit wird auch erreicht, dass die Stellelemente 20, 21 nicht von auftretenden Horizontalkräften belastet sind, sodass diese auch während des Betriebes, auch während des Auftretens von Horizontalkräften, nachgezogen werden können.
Durch eine horizontale und eine vertikale Lagesicherung des Keilelementes bzw. des Verstel- lelementes 10, wird eine bessere Lagesicherung auch bei durch den Verkehr auftretenden Vibrationen erreicht.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsvariante des Verstellelementes 10 des Bauwerklagers 1. Das Verstellelement 10 ist wiederum durch das Keilelement sowie die Führungsleiste 11 ge- bildet, wobei sowohl die Führungsleiste 11 als auch das Keilelement jeweils eine Keilfläche aufweisen und diese beiden Keilflächen relativ zueinander verstellbar aufeinander abgleitend angeordnet sind. In dieser Ausführungsvariante sind das Keilelement und die Führungsleiste 11 über ein Spindelelement 25 miteinander verbunden, sodass durch Verdrehung des Spin- delelementes 25 die relative Stellung des Keilelementes zur Führungsleiste 11 verändert wird und damit das Lagerspiel eingestellt werden kann. Das Spindelelement 25 erstreckt sich dabei durch eine Bohrung des Keilelementes und eine mit dieser fluchtende Bohrung der Führungsleiste 11. Gesichert ist das Spindelelement 25 mit Muttern 26. Da sich während der Einstel- lung die relative Stellung des Spindelelementes 25 zum Keilelement und zur Führungsleiste 11 verändert, ist im einfachsten Fall vorgesehen, dass die Bohrung, durch die das Spindelelement 25 hindurchragt, größer ausgeführt ist, sodass sich das Spindelelement 25 in gewissen Grenzen in dieser Bohrung bewegen kann. Es besteht andererseits aber auch die Möglichkeit, dass das Spindelelement 25 drehbeweglich einerseits im Keilelement und andererseits in der Führungsleiste 11 gehaltert ist, beispielsweise unter Anordnung von walzenförmigen Elementen durch die das Spindelelement hindurchragt.
Auch hierbei weist in der bevorzugten Ausführungsvariante das Spindelelement 25 aus voranstehenden Gründen eine Steigung des Gewindes auf, die selbsthemmend ist.
Bei der Ausfuhrungsvariante nach Fig. 5 wird auf die zusätzliche Anordnung eines Keilelementes verzichtet. Das Verstellelement 10 wird dabei durch die Führungsleiste 11 gebildet, welche wiederum die geneigte Oberfläche 17 aufweist und ist bei dieser Ausführungsvariante eine zweite geneigten Oberfläche 27 durch das Lagerunterteil 7 selbst gebildet, auf der die geneigten Oberfläche 17 der Führungsleiste 11 abgleiten kann. Gehalten wird dabei die Führungsleiste 11 durch die Halteelemente 18, 19, in denen wiederum die Stellelemente 20 angeordnet sind.
Bei Festlagern bzw. Festhaltekonstruktionen, bei denen eine horizontale Relativbewegung der Bauwerklagerteile zueinander nicht vorgesehen ist, werden Führungen in Längs- und Querrichtung so angeordnet, dass einerseits durch das Keilelement, das heißt das Verstellelement 10, das Lagerspiel vermindert werden kann, andererseits die Verdrehfähigkeit des Festlagers erhalten bleibt, sodass also bei diesen Lagern das Lagerelement 5 relativ zum Festhalteelement beweglich bleibt.
Das Verstellelement 10 erlaubt das Lagerspiel, das heißt das Führungsspiel bereits nach dem Zusammenbau des Bauwerklagers 1 auf ein gewünschtes Maß bis zu einem Wert Null zu reduzieren oder, bei geeignetem Gleitmaterial, eine Druckvorspannung aufzubauen. Sollte sich im Laufe des Betriebes das Spiel verschleißbedingt vergrößern, kann es jederzeit durch Anziehen der Stellschrauben verringert werden.
Ein besonders gut für den Aufbau einer Druckspannung geeignetes Material ist modifiziertes Polyethylen.
Insbesondere kann das Verstellelement 10 bei festen Kalottenlagern und bei allen geführten Lagerbauarten von Bauwerklagern 1 verwendet werden. Gemäß einer weiteren Ausführung des Bauwerklagers 1 kann vorgesehen sein, dass das Verstellelement 10, insbesondere das Keilelement, mit einem VerStellantrieb, insbesondere einem Elektromotor, verbunden ist. Dabei ist es von Vorteil, wenn der VerStellantrieb mit einem Messwertgeber zur Messung der Größe des Lagerspiels verbunden ist. Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Bauwerklagers 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist.
Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Bauwerklagers 1 dieses bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2, 3; 4; 5 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden.
Bezugszeichenaufstellung
1 Bauwerklager
2 Verbindungselement
3 Verbindungselement
4 Ankerelement
5 Lagerelement
6 Ausnehmung
7 Lagerunterteil
8 Gleitplatte
9 Gleitblech
10 Verstellelement
11 Führungsleiste
12 Arretierungslasche
13 Schraube
14 Mutter
15 Lasche
16 Oberfläche
17 Oberfläche
18 Halteelement
19 Halteelement
20 Stellelement
21 Stellelement
22 Kontermutter
23 Kontermutter
24 Neigungswinkel
25 Spindelelement
26 Mutter
27 Oberfläche

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Bauwerklager (1) zur Aufnahme von Horizontalkräften in Form eines Festhaltelagers oder eines Führungslagers, mit einem oberen und einem unteren Verbindungselement (2, 3) zur Anbindung des Bauwerklagers (1) an eine Baukonstruktion, mit zumindest einem, zwischen dem oberen und dem unteren Verbindungselement (2, 3) angeordnetem Lagerelement (5) sowie mit zumindest einem Führungselement oder zumindest einem Festhalteelement, wobei das Lagerelement (5) relativ zum Führungselement oder zum Festhalteelement beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Verstellelement (10) zur Einstel- lung eines Lagerspiels angeordnet ist, insbesondere das zumindest eine Festhalteelement oder das zumindest eine Führungselement ein Verstellelement (10) zur Einstellung des Lagerspiels aufweist oder dieses zumindest teilweise bildet.
2. Bauwerklager (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verstel- lelement ( 10) zumindest eine Keilfläche aufweist.
3. Bauwerklager (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Keilfläche durch eine Oberfläche des Halteelementes oder des Führungselementes gebildet ist.
4. Bauwerklager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Halteelement oder dem Führungselement und dem Lagerelement (5) zumindest ein Keilelement angeordnet ist.
5. Bauwerklager (1) nach Anspruch 4 oder einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Richtung auf das zumindest eine Festhalteelement oder das zumindest eine Führungselement weisende Oberfläche (16) und/oder eine in Richtung auf das Lagerelement (5) weisende Oberfläche des Keilelementes ein Gleitelement oder eine Gleitschicht aufweist oder zumindest eine Oberfläche des Verstellelementes (10) ein Gleitelement oder eine Gleitschicht aufweist.
6. Bauwerklager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Richtung auf das Lagerelement (5) weisende Oberfläche (17) des Halteelementes oder des Führungselementes ein Gleitelement oder eine Gleitschicht aufweist.
7. Bauwerklager (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement oder die Gleitschicht durch ein modifiziertes Polyethylen gebildet ist.
8. Bauwerklager (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement selbsthemmend ausgeführt ist.
9. Bauwerklager (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Keilelement zwischen zwei Haltelementen (18, 19) erstreckt.
10. Bauwerklager (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilelement mit dem Festhalteelement oder dem Führungselement über ein Spindelelement (25) verbunden ist.
11. Bauwerklager (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Spindelelement (25) ein selbsthemmendes Gewinde aufweist.
12. Bauwerklager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (10) mit einem VerStellantrieb verbunden ist.
13. Bauwerklager (1) nach Anspruch 12, dass der Versteilantrieb mit einem Messwertgeber zur Messung der Größe des Lagerspiels verbunden ist.
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