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Kipplager für Brücken oder ähnlichte Tragwerke Die Erfindung betrifft
ein Kipplager für Brücken oder ährlliche Tragwerke mit zwei im Abstand von einander
angeordneten, eine plastische o(ler elastische Masse enthaltenden Töpfen, deren
offene Seiten einander zugewendet sind, und mit einer den Spalt zwischen den einander
zugewendeten Stirnseiten der Töpfe abdichtenden, in die beiden Töpfe eingreifenden
Dichtung, die von der Masse dichtend gegen die Innenflächen beider Top fmäntel gepreßt
wird.
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Bei diesem, einem älteren Vorschlag (P 20 63 791.6-25) entsprechenden
Kipplager, können nur sehr begrenzt Horizontaikräfte aufgenommen werden. Als Mittel
der Kraftübertragung bei der Ableitung von Ilorizontaikräften dienen lediglich die
Masse und der Dichtungsring. Um mit einem solchen Lager dennoch Horizontalkräfte
übertragen zu können sind zusätzliche konstruktive Maßnahmen erforderlich.
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Dem gegenüber soll gemäß der Erfindung ein Lager der eingangs erwähnten
Art derart verbessert werden, daß dieses auch zur Aufnahme von Horizontalkräften
geeignet ist.
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hierzu wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Töpfe ringförmig
ausgebildet sind zur Aufnahme eines in ihrer Mittelbohrung angeordneten, in beide
Töpfe eingreifenden Bolzens, und daß die Dichtung zwei Dichtungsringe zur Abdichtung
des äußeren bzw. inneren Ringspalts der Töpfe umfaßt. Bei der Kraftableitung von
IIorizontnlkräften wird dabei der Bolzen verwendet, der als Übertragunsglied zwischen
dem unteren und dem oberen Topf dient. Der Bolzen kann mit Spiel in der Mittelbohrung
angeordnet seil, um Kippbewegungen zu erleichtern.
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Eine zweckmäßige Ausführung besteht darin, den BoLzen mit einem der
beiden Töpfe fest zu verbinden, z.B. zu verschweißen, wobei der freie Teil des Botzens
in die Mittelbohrung des anderen Topfes eintritt. Mach unten hin ist die Mittelbohrung
durch die Schweißnaht So verschLoeisen.
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Eine besonders vorteilhafte Anordnung des Bo izens bes t;eht darin,
daX die durch ciie Töpfe gebildete Nittelbohrung beidseitig offen ist und der Bolzen
an seinen stirnsejeigen Ende über jeweils eine elastische Zwischenlage an den ragwerksteilen
abgestützt ist. Diese Art der Abstützung gibt den Bolzen einen festen halt, ohne
dessen vertikale Bewegung zur Anpassung an die Lage der Töpfe zu behindern.
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Vielfach ist es bei Brückenlagern Vorschrift, eine Absicherung gegen
Abheben des oberen Tragwerkteils vom unteren Tragwerkteil vorzusehen. Zu diesem
Zweck schlägt die Erfindung vor, daß der Bolzen beidseitig über die jeweiligen Topfböden
hinausragt und mindestens eines seiner beiden Enden über die Bohrung hinaus greifende
Verbreiterungen aufweist. Ist nur ein Ende vorbbreitet, so kann das andere im Bauwerk
selbst, z.B. durch Einspannen in Beton, verankert sein. Die vorbereiteten Enden
können z.B.
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auch als Muttern ausgebildet sein, welche gegen die Topfböden angespannt
sind. Alle diese Varianten ergeben eine Sicherung des Lagers gegen Abheben.
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Bei der Ausbildung des erfindungsgemaßen Lagers kann das dem gegenüber
dem Tragwerk verschieblichen Topf zugeordnete Ende des Bolzens in einer geradlinigen
tragwerkssei tigen Führung gefuhrt sein. Auf diese Weise können horizontale Verschiebungen
in einer ganz bestimmten Richtung zugelassen werden. Im Zusammenhang mit dieser
Ausführungs form ist es vorteilhaft , das verbreiterte Ende des Bolzens führungsgerecht
auszubilden, beispielsweise als länglicher, im Querschnitt rechteckigen Stab.
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Eine Sicherung der Tragwerkteile gegen Abheben kann zweckmäßig noch
dadurch erreicht werden, daß der Bolzen durch eine in der Mittelbohrung gegen axiale
Verschiebung gesichert angeordnete Buchse gebildet ist, in deren Innerem ein mit
dem Tragwerksunter- und -oberbau verbundener Spannstab angeordnet ist. Bei dieser
Ausführungsform dient die Buchse als Mittel zur Horizontalkraftübertragung. Die
Lage der Buchse ist in radialer Richtung durch Sittelbohrung der Töpfe und in axialer
Richtung durch zusätzliche Mittel, beispielsweise durch den Spannstab umgebende
Abdeckplatten an Ober- und Unterseite des Lagers festgelegt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen
Kipplaers als Gleitlager besteht darin, daß die Mittelbohrung beidseitig, z B. durch
eine entsprechende Ausbildung der Topfböden, verschlossen ist, und daß der Bolzen
mit Axialspiel, vorzugsweise an den Stirnseiten elastisch abgestützt, in der Bohrung
angeordnet ist. Bei dieser AusfUhrungsform ergibt sich eine Verschieblichkeit des
Lagers in jeder beliebigen Richtung, wenn man nur einen der beiden Töpfe fest mit
dem Tragwerk verbindet, zwischen den anderen Topf und dem Tragwerk aber eine Gleitplatte
bzw. eine Gleitpaarung vorsieht. Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung
aber auch möglich, diese Ausführungsform, d.h.
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die Innenanordnung des Bolzens, als Festlager zu verwenden, wenn man
nur beide Töpfe fest in den zugeordneten Tragwerksteilen verankert.
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Die Beanspruchung der Buchse bzw. des Bolzens kann nach einem weiteren
Vorschlag der Erfindung dadurch begrent werden, daß die die Mittelbohrung bildenden
Mantelflächen der Töpfe von den Topfböden zum Topfspalt hin zunehmend ausbauchend
ausgebildet sind.
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Um besonders verschleißfähige Materialien verarbeiten zu können, ist
es zweckmäßig, daß die die Mittelbohrung tildenden Mantelflächen der Töpfe durch
Buchsen aus verschleißfestem Material gebildet sind. Solche Buchsen können auch
wesentlich einfacher ballig bearbeitet werden.
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Als wichtiges Einzelmerkmal sei noch eine gewellte oder fflerillte
Ausbildung der Außenflächen der Topfböden erwohnt. Eine solche Ausbildung ist im
allgemeinen ausreichend zur Einleitung des Schubs durch Horizontalkräfte in die
Tönfe.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden Teil
der Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert.
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Es zeigt Fig. 1 ein Festlager im Querschnitt wig. 2 einen teilweisen
Vertikalschnitt durch ein gegen Abheben gesichertes Fest lager Fig. 3 das Festlager
gemäß Fig. 2 mit einer kronenförmigen Verankerung Fig. 4 einen teilweisen Vertikalschnitt
durch ein Festlager mit Spannstab Fig. 5 einen teilweisen Vertikalschnitt durch
din Gleitlager Fig. 6 einen teilweisen Schnitt durch ein Gleitlager mit FUhrungsnut.
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Fig. 1 zeigt ein zwischen den Tragwerks teilen l und 2 angeordnetes
Festlager bestehend aus den Töpfen 3 und 4. Der Spalt 5 zwischen den Töpfen ist
abgedichtet durch den äußeren Dichtungsring 6 und den inneren Dichtungsring 7. Die
Töpfe 3 und 4 sind ringförmig ausgebildet, derart, daß sie eine Mittelbohrung 8
enthalten. Im Inneren der Mittelbohrung 8
befindet sich ein Bolzen
9, der mittels elastischer Zwischenstücke 10, 11 gegenüber den Tragwerksteilen 1
und 2 abgestützt ist. Das Innere der Töpfe ist durch die elastische oder plastische
Druckmasse 12 ausgefüllt. Zur besseren Verankerung der Töpfe mit den Tragwerksteilen
sind Platten 13, 14 an den Außenseiten der Topfböden autgeschweißt. Wird beispielsweise
eine in der Zeichnung von rechts nach links verlaufende Horizontalkraft in den oberen
Topf 3 eingeleitet, so kommt dieser mit der Mantellinie 15 zur Anlage an der gegenüberliegenden
Mantellinie 16 des Bolzens; die durch die Horizontalkraft verursachte Horizontalverschiebung
des oberen Topfes 3 wird in diesem Falle begrenzt durch die Anlage der Mantellinie
17 des Bolzens an der Mantellinie 18 des unteren Topf 4.
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Fig. 2 zeigt ein Lager mit einem Bolzen 26, der mit deB unteren Topf
4 verschweißt ist. Das freie Ende 24 des Bolzens ist mit oder ohne Spiel in die
Mittelbohrung des oberen Topfes 3 eingepaßt. Die Mittelbohrung ist oben mit einer
Deckplatte 22 abgedeckt.
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In Fig. 3 ist der Bolzen 19 über das durch die Töpfe 3 und 4r gebildete
Lager hinaus verlängert. Das Ende 21 des Bolzens trägt eine Verbreiterung 23, welche
die an.die Mittelbohrung angrenzenden Lagerteile hintergreift. Die Verankerung des
Lagers in den Tragwerksteilen erfolgt über den Anker 27 und das in den Beton des
unteren Bauwerkteils 2 angepaBte Ende 25 des Bolzens. Das Lager ist damit gegen
Abheben gesichert.
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Zur Verankerung ist ein kronenartig ausgeformter Rohranker 27 vorgesehen,
der zur Vermeidung von Biegemomenten möglichst nahe an der Mittelbohrung mit dem
oberen Topf verschweißt ist.
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Fig. 4 zeigt einen Mittelausschnitt aus einem Festlager, ebenfalls
mit Mittelbohrung 8. Im Inneren der Mittelbohrung 8 befindet sich die Buchse 28,
die zur Übertragung von Horizontalkräften dient und den Bolzen gemäß den Fig. 1
bis 3 ersetzt. Zur Sicherung des Lagers gegen Abheben ist der Spannstab 29 vorgesehen,
der jeweils möglichst weit entfernt vom eigentlichen Lager mit seinen Enden in den
Tragwerksteilen unter Vorspannung befestigt ist. Das Axialspiel der Buchse wird
begrenzt durch die Abdeckplatten 30, 31, welche mit den jeweiligen Topfböden verschweißt
sind.
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Die Topfböden weisen zur Verbesserung der Schubeinleitung Rillen 32,
z.B. in Form konzentrischer Kreise, auf. Die die Mittelbohrung bildende Mantelfläche
der Töpfe 3 und 4 ist gebildet durch die Buchsen 33 bzw.
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34. Die Buchsen verdicken sich im Querschnitt gesehen in Richtung
vom å jeweiligen Topfboden zum Topfspalt 5 hin. Durch diese Ausbildung rücken die
bei Einleitung von Horizontalkräften vom oberen und vom unteren Topf auf die Buchse
28 ausgeübten Kräfte sehr nahe zusammen, so daß die in die Buchse eingeleiteten
Biegemomente gering gehalten werden können.
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wig. 5 zeit einen vertikalen llalbschnitt durch ein Gleitlager. Der
untere Topf 4 ist fest im unteren Tragwerksteil 2 verankert. Der obere Topf weist,
in seinen Boden versenkt, eine Gleitplatte 35 auf Die Gleitplatte ist ringförmig
ausgebildet, so daß in der ittelzone ein Hohlraum 36 entsteht.
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Der hohlraum 36 kann mit einem Schmiermittel gefüllt werden.
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Versieht man die Gleitplatte mit etwa radial verlaufenden, strichliert
angedeuteten Schmiernuten 37, so wird das Schmiermittel aus der durch den Hohlraum
36 gebildeten Fettkammer nach außen gedrückt. Dieser Effekt wird dadurch begünstigt,
daß die Tiefe der Schmiernuten von innen- nach außen abnimmt.
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Bei der Ausführunnsform gemäß der Fig. 5 ist der Topfboden geschlossen.
Der Bolzen 37 sitzt in einem mittleren Hohlraum 38, der der Mittelbohrung 8 in den
anderen Ausführungsbeispielen entspricht, und ist dort nach außen hin völlig abgeschlossen
und mittels der elastischen Zwischenstitoke 39, 40 gegenüber den Tönfen 3 und 4
abgesttzt.
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Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt aus einem anderen Gleitlager, Übereinstimmend
mit dem Lager gemäß Fig. 5 ist der obere Tragwerks teil 1 mit einer Gleitplatte
41 versehen, auf welche eine Gleitschicht 42 aufgebracht ist. Der in der Mittelbohrung
8 vorgesehene Bolzen 43 besitzt an seinem überstehenden Ende eine stabförmige Verbreiterung
44, welche in der Nut 45 des Tragwerksteils 1 gleiten kenn.
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Die beiden Töpfe bestehen bevorzeugt aus Stahl oder glasfaserverstärktem
Kunststoff. Als Werkstoff für die Dichtungsringe und die Druckmasse ist beisnielsweise
natilrlicher oder synthetischer Kautschuk geeignet. Dabei ist darauf zu achen, daß
der Werkstoff für die Dichtunringe härter zu wählen ist, als ffir die Druckmasse.
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- Patent ansprüche -