DE2152981B2 - Kipplager für Brücken oder ähnliche Bauwerke - Google Patents

Description

Bei einem derartigen, einem älteren Vorschlag entsprechenden Kipplager, können nur sehr begrenzt Horizontalkräfte aufgenommen werden. Als Mittel ier Kraftübertragung bei der Ableitung von Horizontalkräften dienen lediglich die Masse und die Dichtung. Um mit einem solchen Lager dennoch Horizontalkräfte übertragen zu können, sind zusätzlithe konstruktive Maßnahmen erforderlich.

Demgegenüber soll gemäß der Erfindung ein Lager der erwähnten Art derart verbessert werden, daß dieses auch zur Aufnahme von Horizontalkräften geeignet ist.

Hierzu wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Töpfe ringförmig ausgebildet sind und in ihrem Mittelraum'ein in den Bereich beider Töpfe eingreifender Boben angeordnet ist und daß die Dichtung aus zwei Dichtungsringen für den äußeren bzw. inneren Ringspalt der Töpfe besteht. Die Horizontalkräfte werden dabei durch den Bolzen von einem Topf auf den gegenüberliegenden übertragen. Dabei bleibt die der Lagerart mit zwei Töpfen eigene große Kippmöglichkeit voll erhalten. Der Bolzen kann mit Spiel in der Mittelbohrung angeordnet sein, um Kippbewegungen zu erleichtern.

Es ist zwar schon bekannt, ein aus Topf und Kolben bestehendes Gummitopflager ringförmig auszubilden und in dem M<ttelra-m einen Anker anzuordnen, jedoch dient dieser im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung dazu, ein Abheben des oberen Bauwerkteils vom unteren zu verhindern. Horizontalkräfte vom oberen in den unteren Bauwerkteil sollen dabei zumindest in der einen Richtung — es handelt sich um ein Gleitlager — offenbar überhaupt nicht übertragen werden. Auch in der anderen Richtung ist an eine Übertragung von Horizontalkräften durch den Anker nicht gedacht, da sonst keine Randleisten an der mit dem oberen Bauwerkteil fest verbundenen Platte angeordnet worden wären.

Eine zweckmäßige Ausführung besteht darin, den Bolzen mit einem der Töpfe fest zu verbinden, z. B. zu verschweißen.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß der durch die Töpfe gebildete Mittelraum beidseitig offen ist und zwischen den stirnseitigen Enden der Bolzen und den Bauwerkteilen jeweils eine elastische Zwischenlage angeordnet ist. Diese Art der Abstützung gibt dem Bolzen einen festen Halt, ohne dessen vertikale Bewegung zur Anpassung an die Lage der Töpfe zu behindern.

Vielfach ist es bei Brückenlagem Vorschrift, eine Absicherung gegen Abheben des oberen Bauwerkteils vom unteren Bauwerkteil vorzusehen. Zu diesem Zweck kann der Bolzen beidseitig über die jeweiligen Topfböden hinausragen und zumindest ein Ende mit über den Querschnitt des Mittelraums hinausgreifenden Verbreiterungen versehen sein. Ist nur ein Ende verbreitert, so kann das andere im Bauwerk selbst,

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z.B. durch Einspannen in Beton, verankert sein. Die Fig. 4 einen teilweisen Vertikalschnitt durch ein

verbreiterten Enden können z. B. auch als Muttern Fest'.ager mit Spannstab,

ausgebildet sein, welche gegen die Topfböden an- Fig. 5 einen teilweisen Vertikalschnitt durch ein

gezogen sind. Alle diese Varianten ergeben eine Gleitlager und

Sicherung des Lagers gegen Abheben. 5 Fig. 6 einen teilweisen Schnitt durch ein Gleit-

Bei der Ausbildung des erfindungsgemäßen Lagers lager mit Führungsnut.

mit einem beispielsweise über eine Gleitschicht gegen- F i g. 1 zeigt ein zwischen Bauwerkteilen 1 und 2

über dem Tragwerk verschieblichen Topf kann das angeordnetes Festlager, bestehend aus den Topfen 3

dem versrhieblichen Topf zugeordnete Ende des und 4. Der Ringspalt 5 zwischen den Topfen ist durch

Bolzens in einer geradlinigen tragwerksseitigen Füh- io einen äußeren Dichtungsring 6 und einen inneren

rung geführt sein. Auf diese Weise können horizon- Dichtungsring 7 abgedichtet. Die Töpfe 3 und 4 sind

tale Verschiebungen in einer ganz bestimmten Rieh- ringförmig ausgebildet, derart, daß ein Mittelraum 8

tung zugelassen werden. Im Zusammenhang mit gebildet wird. Im Inneren des Mitlelraums 8 befindet

dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, das verbrei- sich ein Bolzen 9, der mittels elastischer Zwischen-

terte Ende des Bolzens führu: gsgcrecht auszubilden, 15 lagen 10 bzw. 11 gegenüber den Bauwerktcilen 1

beispielsweise als länglichen, im Querschnitt recht- und 2 abgestützt ist. Das Innere der Töpfe ist durch

eckigen Stab. eine elastisch oder plastisch verformbare Druckmasse

Eine Sicherung der Tragwerksteile gegen Abheben 12 ausgefüllt. Zur besseren Verankerung der Töpfe kann zweckmäßig noch dadurch erreicht werden, mit den Bauwerkteilen sind Platten 13 und 14 an daß der Bolzen durch eine in dem Mittelraum gegen 20 den Außenseiten der Topfbi.·.!en aufgeschweißt. Wird axiale Verschiebung gesichert angeordnete Buchse beispielsweise eine in der Zeichnung von rechts nach gebildet ist, in deren Innerem ein mit den Bauwerk- links verlaufende Horizontalkraft in den oberen teilen verbundener Spannstab angeordnet ist. Bei Topf 3 eingeleitet, so wird diese über die Mantcldieser Ausführungsform dient die Buchse als Mittel fläche 15 auf die gegenüberliegende Mantelfläche 16 zur Horizontalkraftübcrtragung. Die Lage der Buchse 25 des Bolzens weitergegeben; die durch die Horizontalisi in radialer Richtung durch die Mittelbohrung der kr;>ft verursachte Horizontalverschiebung des oberen Tupfe und in axialer Richtung durch zusätzliche Topfs 3 wird in diesem Falle begrenzt durch die AnMittel, beispielsweise durch den Spannstab um- lage der Mantelfläche 17 des Bolzens an der Mantclgebende Abdeckplatten an der Ober- und Unterseite fläche 18 des unteren Topfs 4.
der Topfe, festgelegt. 30 F i g. 2 zeigt ein Lager mit einem Bolzen 26, der

Die Aufnahme von Horizontalkräften kann auch nut dem unteren Topf 4 durch Schweißnähte 20 ver-

bei einer Verschieblichkeit des Lagers in jeder be- schweißt ist. Das obere Ende 24 des Bolzens ist mit

liebigen Richtung notwendig sein, um ein Vcr- oder ohne Spiel in den Mittelraum des oberen Topfs 3

schieben der beiden Töpfe gegeneinander zu vcr- eingepaßt. Der Mittelraum ist oben mit einer L.ek-

meiden, wenn die Reibung in den Gleitflächen zu groß 35 platte 22 abgedeckt,

werden soll. In Fig. 3 ist ein Bolzen 19 über das durch die

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform des er- Töpfe 3 und 4 gebildete Lager hinaus verlängert. Das findungsgemäßen Kipplagers besteht deshalb darin, Ende 21 des Bolzens trägt eine Verbreiterung 23, daß der Mittelraum beidseitig, z.B. durch eine ent- welche an den Mittelraum angrenzend' .agerteile sprechende Ausbildung der Topfböden, verschlossen 40 hintergreift. Die Verankerung des Lagers in den Bauist und daß der Bolzen mit Axialspiel vorzugsweise werkteilen erfolgt über einen Anker 27 und das in an den Stirnseiten elastisch abgestützt ;st. den Beton des unteren Bauwerkteils 2 eingepaßte

Selbstverständlich ist es aber auch möglich, diese Ende 25 des Bolzens. Das Lager ist damit gegen Ab-Ausführungsform, das heißt, die Innenanordnung des heben gesichert. Der Anker 27 ist kronenartig ausBolzens, bei Festlagern zu verwenden, wenn man nur 45 geformt und zur Vermeidung von Biegemomenten beide Töpfe fest in den zugeordneten Bauwerkteilen möglichst nahe an der Mittelbohrung mit dem oberen verankert. Hierzu genügt es in der Regel, eine ge- Topf verschweißt.

wellte oder gerillte Ausbildung der Außenflächen der F ig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem Festlager,

Topfböden vorzusehen. ebenfalls mit einem Mittelraum 8. Im Inneren des

Die Beanspruchung der Buchse bzw. des Bolzens 50 Mittelraums 8 befindet sich zur Übertragung von

kann nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestal- Horizontalkräfien ein hier als Buchse ausgebildeter

tung der Erfindung dadurch begrenzt werden, daß Bolzen 28. Zur Sicherung des Lagers gegen Abheben

die zum Mittelraum hinweisende Fläche des inneren ist ein Spann^ctab 29 vorgesehen, der jeweils möglichst

Topfmantels vom Topfboden zum Ringspalt hin weit entfernt vom eigentlichen Lager mit seinen

zunehmend ausbauchend verläuft. 55 Enden in den Bauwerkteilcn unter Vorspannung be-

Um besonders verschleißfähige Materialien ver- festigt ist. Das Axialspiel der Buchse wird begrenzt

arbeiten zu können, ist es zweckmäßig, daß die zum durch Abdcckplattcn 30 bzw. 31. welche mit den

Mittelraum hinweisenden Seiten des inneren Mantels jeweiligen Topfböden verschweißt sind. Die Topf-

der Töpfe durch Buchsen aus verschleißfestem Mate- boden weisen zur Verbesserung der Sjhubcinleitung

rial gebildet sind. Solche Buchsen können auch 60 Rillen 32, z. B. in Form konzentrischer Kreise, auf.

wesentlich einfacher ballig bearbeitet werden. Die den Mittelraum umgebende Mantelfläche der

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Töpfe 3 und &■ ist durch Buchsen 33 bzw. 34 gebildet,

im folgenden Teil der Beschreibung an Hand der Die Buchsen verdicken sich, im Querschnitt gesehen,

Zeichnung erläutert. Es zeigt in Richtung vom jeweiligen Topfboden zum Ring-

Fig. 1 ein Festlager im Querschnitt, 65 spalt 5 hin. Durch diese Ausbildung rücken die bei

F i g. 2 eine andere Ausführungsform eines Fest- Einleitung von Horizontalkräftcn vom oberen und

lagers, vom unteren Topf auf die Buchse ausgeübten Kräfte

F i g. 3 ein gegen Abheben gesichertes Festlager, sehr nahe zusammen, so daß die in die Buchse ein-

geleiteten Biegemomente gering gehalten werden können.

Fig. 5 zeigt ein Kipplager, das zusätzlich eine Gleitfläche hat. Der untere Topf 4 ist fest im unteren Bauwerkteil 2 verankert. Der obere Topf 3 weist, in seinen Boden versenkt, eine Gleitplatte 35 auf. Die Gleitplatte ist ringförmig ausgebildet, so daß in der Mittelzone ein Hohlraum 36 entsteht. Der Hohlraum 36 kann mit einem Schmiermittel gefüllt werden. Versieht man die Gleitplatte mit etwa radial verlaufenden, strichlicrt angedeuteten Schmiernuten 46, so wird das Schmiermittel aus-der durch den Hohlraum 36 gebildeten Kammer nach außen gedrückt. Dieser Effekt wird dadurch begünstigt, daß die Tiefe der Schmiernuten von innen nach außen abnimmt. Bei der Ausführungsform gemäß der F i g. 5 ist der Topfboden geschlossen. Der Bolzen 37 sitzt in einem mittleren Hohlraum 38, der dem Mittelraum 8 in den anderen Ausführungsbeispielcn entspricht, und ist dort nach außen hin völlig abgeschlossen, und mittels elastischer Zwischenstücke 39 bzw. 40 gegenüber den Topfen 3 und 4 abgestützt.

F i g. 6 zeigt einen Ausschnitt aus einem anderen, Gleitbewegungen erlaubenden Kipplager. Übereinstimmend mit dem Lager gemäß F i g. 5 ist der obere Bauwerkteil 1 mit einer Gleitplatte 41 versehen, auf welche eine Gleitschicht 42 aufgebracht ist. Der in dem Mittelraum 8 angeordnete Bolzen 43 ist an seinem überstehenden Ende mit einer stabförmigen Verbreiterung 44 versehen, welche in eine Nut 45 des Bauwerkteils 1 gleiten kann.

Die beiden Töpfe bestehen bevorzugt aus Stahl oder glasfaserverstärktem Kunststoff. Als Werkstoff für die Dichtungsringe und die Druckmasse ist beispielsweise natürlicher oder synthetischer Kautschuk geeignet. Dabei ist darauf zu achten, daß der Werkstoff für die Dichtungsringe härter zu wählen ist als für die Druckmasse.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

152 Patentansprüche-

1. Kipplager für Brücken oder ähnliche Bauwerke mit zwei im Abstand voneinander angeordneten, eine plastisch oder elastisch verformbare Masse enthaltenden Töpfen, deren offene Seiten einander zugewendet sind, und mit einer den Spalt zwischen den einander zugewendeten Topfrändern abdichtenden, innerhalb der beiden i« Töpfe angeordneten Dichtung, die von der plastisch oder elastisch verformbaren Masse dichtend gegen die Innenfläche beider Topfmäntel gepreßt "wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Töpfe (3 und 4) ringförmig ausgebildet sind und in ihrem Mittelraum (8) ein in den Bereich beider Töpfe eingreifender Bolzen (9 bzw. 19 bzw. 26 bzw. 28 bzw. 37 bzw. 43) angeordnet ist und daß Hie Dichtung aus zwei Dichtungsringen (6 bzw. 7) !ar den äußeren bzw. inneren Ringspalt (5) der Töpfe besteht.

2. Kipplager nach Anspruch 1, dadurch gckennzeichnet, daß der durch die Töpfe (3 und 4) gebildete Mittelraum (8) beidseitig offen ist und zwischen den stirnseitigen Enden der Bolzen (9) und den Bauwerkteilen (1 bzw. 2) jeweils eine elastische Zwischenlage (10 bzw. H) angeordnet ist.

3. Kipplager nach Anspruch 1, dadurch gekenn/eichnef. daß dei Bolzen (26) mit einem der Töpfe fest verbunden ist.

4. Kipplager nach Anspiuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der boizen ί 19) beidseitig über die jeweiligen Topfböden hinausragt und zumindest ein Ende (21) mit über den Querschnitt des Mittelraums (8) hinausgreifenden Verbreiterungen (23) verschen ist.

5. Kipplager nach Anspruch 1 mit einem beispielswcise über eine Gleitschicht gegenüber dem Tragwerk verschieblichen Topf, dadurch gekennzeichnet, daß das dem verscliieblichen Topf (3) zugeordnete Ende des Bolzens in einer geradlinigen trapwerksseitigen Führung geführt ist.

6. Kipplager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (28) durch eine in dem Mittelraum gegen axiale Verschiebung gcsichert angeordnete Buchse gebildet ist, in deren Innerem ein mit den Bauwerkteilen (1 und 2) verbundener Spannstab (29) angeordnet ist.

7. Kipplager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelraum (8) beidseitig,

z. B. durch eine entsprechende Ausbildung der Topfböden, verschlossen ist und daß der Bolzen (37) mit Axialspiel vorzugsweise an den Stirn-Seiten elastisch abgestützt ist.

8. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Mittelraum (8) hinweisende Fläche des inneren Topfmantcls vom Topfboden zum Ringspalt (5) hin zunehmend ausbauchend verläuft.

9. Kipplager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Mittelraum (8) hinweisenden Seiten des inneren Mantels der Töpfe (3 und 4) durch Buchsen (33 bzw. 34) aus verschleißfestem Material gebildet sind.

Die Erfindung betrifft ein Kipplager für Brücken oder ähnliche Bauwerke mit zwei im Abstand voneinander angeordneten, eine plastisch oder elastisch verformbare Masse enthaltenden Töpfen, deren offene Seiten einander zugewendet sind, und mit einer den Spalt zwischen den einander zugewendeten lopfrändern abdichtenden, innerhalb der beiden Topfe angeordneten Dichtung, die von der plastisch oder elastisch verformbaren Masse dichtend gegen die Innenflächen beider Topfmantel gepreßt