DE3715458A1 - Lager mit einer elastomer-einlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lager mit einer einen Boden und Seitenwände aufweisenden geschlossenen Form die eine Ela­ stomer-Einlage aufweist und die mit einer sich auf der Elastomer-Einlage abstützenden Abdeckung versehen ist. Die Er­ findung betrifft ferner eine Elastomer-Einlage für ein Lager. Derartige Lager werden vielfältig eingesetzt.

Beispiels­ weise können sie in Brückentragwerken zur Übertragung von Auflagerkräften an den Unterbau und zum Ausschalten von Nebenspannungen eingesetzt werden.

Die Elastomer-Einlage hat dabei den Zweck, die auftretenden Kippbewegungen mit möglichst kleinem Widerstand aufzuneh­ men. Das eingeschlossene Elastomer überträgt die einwirken­ den Lasten in der Form von hydraulischem Druck auf die Sei­ tenwände und den Boden der geschlossenen Form, die einen rechteckigen oder runden Querschnitt aufweisen kann.

Aus der DE-OS 35 17 895 ist ein Stützlager mit vertikalen Stützflächen zwischen einer Gleitplatte und einem ortsfe­ sten Lagerunterteil bekannt. Hierbei ist eine mit einem Elastomer ausgefüllte Nut vorhanden, die von einer Decklei­ ste beaufschlagt wird. Diese ist in der Weise mit Spiel in der Nut angeordnet, daß sie Bewegungen in mehreren Ebenen ausführen kann, ohne in der Nut zu verklemmen.

Nachteilig hierbei ist, daß die bei einer Druckbelastung der Elastomer-Einlage entstehenden Verformungen ein Auswei­ chen des Elastomers in die zwischen der Deckleiste und der Nut vorgesehenen Zwischenräume erzwingen. Seit- oder Kippbewegungen der Deckleiste können dabei zu einem star­ ken Verschleiß und zu einer Zerstörung der Elastomer-Ein­ lagen führen, so daß nach kurzer Zeit die Sicherheit des Auflagers durch austretendes Elastomer beeinträchtigt sein kann.

Ferner ist auch bekannt, das Entweichen des Elastomers mit Hilfe von Dichtungen zu verhindern. Derartige Dich­ tungen können aus Metall oder aus Polytetrafluorethylen (PTFE) sowie aus Kombinationen dieser Materialien herge­ stellt sein. Auch diese Dichtungen sind bei Bewegungen der Lagerabdeckung starkem Verschleiß ausgesetzt, der ihre Funktion beeinträchtigen kann. Außerdem werden durch diese Dichtungen die Ausgleichsbewegungen der Lagerabdeckung be­ einträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager der eingangs genannten Art anzugeben, welches ein Austreten des Elastomers verhindert und gleichzeitig den Widerstand gegen eine Bewegung der Lagerabdeckung möglichst klein hält.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Elastomer-Ein­ lage an ihrem der Lagerabdeckung zugewandten Rand eine die Lagerabdeckung untergreifende und den Rand zweiseitig einschließende Abdeckung aufweist.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Randabdeckung ein Eindringen des Elastomers in den Zwischenraum zwischen den Seitenwänden der Form und der Lagerabdeckung verhin­ dert wird. Somit ist eine Zerstörung des Elastomers durch eine Quetschbelastung zuverlässig ausgeschlossen. Grund­ sätzlich dürfte es ausreichen, die Randabdeckung in den­ jenigen Bereichen der Elastomer-Einlage vorzusehen die einer Seit- oder Kippbewegung der Lagerabdeckung ausge­ setzt sind.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht da­ rin, daß die Elastomer-Einlage eine umlaufende Randab­ deckung aufweist.

Es erweist sich ferner als vorteilhaft, daß die Randab­ deckung einen ringstückförmigen Querschnitt hat.

Als Alternative dazu kann es vorteilhaft sein, daß die Randabdeckung einen Querschnitt aufweist, der zwei unter einem Winkel angeordnete Schenkel aufweist. Sind diese beiden Schenkel unter einem rechten Winkel angeordnet, so kann dies den Vorteil haben, daß die Randabdeckung spiel­ frei zwischen den Seitenwänden der Form angepaßt werden kann. Eine stumpfwinkelige Anordnung der beiden Schenkel kann sich deshalb - ebenso wie der kreisringförmige Quer­ schnitt - als vorteilhaft erweisen, weil die Elastomer- Einlage einer Kippbewegung des Lagerdeckels besser nach­ geben kann.

Eine gleichmäßige Druckauflage vom Lagerdeckel auf die Elastomer-Einlage wird dadurch erreicht, daß die Randab­ deckung auf der dem Lagerdeckel zugewandten Seite flächen­ bündig mit der Elastomer-Einlage abschließt.

Ferner wird die Druckbelastbarkeit der Elastomer-Einlage dadurch verbessert, daß die Randabdeckung seitlich über die Elastomer-Einlage vorsteht, so daß eine Einfederung ohne Druckausübung auf die Elastomer-Einlage möglich ist.

Es kann insbesondere für schmale und lange Lager oder für Lager mit geringem Querschnitt vorteilhaft sein, daß die Randabdeckung an der dem Lagerdeckel zugewandten Seite zu einer geschlossenen Fläche ausgeweitet ist.

Bevorzugt ist die Randabdeckung ortsfest mit der Ela­ stomer-Einlage verbunden. Als gut geeignet erweist es sich dabei, daß die Randabdeckung mit dem Elastomer durch Vulkanisierung fest verbunden ist. Eine insbesondere für den Brückenbau geeignete Weiterbildung der Erfindung be­ steht darin, daß die Randabdeckung aus einem polierten, nicht rostenden Stahl besteht. Als Alternative dazu kann es auch empfehlenswert sein, daß die Randabdeckung aus einer Metallverbindung mit hoher Festigkeit und guten Notlaufeigenschaften im Hinblick auf Bewegungen des Lager­ deckels besteht, wobei eine Messing- oder Bronzeverbindung oder eine Kunststoffbeschichtung gut geeignet sein kann. Bei metallischen Randabdeckungen mit einem seitlichen Überstand erweist es sich als vorteilhaft, daß die Stärke der metallischen Randabdeckung so gewählt ist, daß bei einer druckbedingten Ausbreitung der Elastomer-Einlage der Überstand durch eine Ausbreitung der Elastomer-Einlage ausgeglichen wird.

Insbesondere bei runden oder breiten Elastomer-Einlagen kann es vorteilhaft sein, daß die Elastomer-Einlage und der Lagerdeckel durch mindestens einen Zentrierstift und ein den Zentrierstift aufnehmendes Sackloch zentriert sind. Durch diese Maßnahme können die Toleranzen bezüglich der Randabdeckung und der geschlossenen Lagerform klein ge­ halten werden. Darüber hinaus kann einem Abwandern der Elastomer-Einlage entgegengewirkt werden. Die Zentrierung ist starr mit der Randabdeckung verbunden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen weiter beschrieben:

Die Fig. 1 bis 3 zeigen jeweils ausschnittsweise einen hori­ zontalen Längsschnitt durch ein Lager.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Aufsicht auf eine Ela­ stomer-Einlage.

Das in der Fig. 1 rein schematisch dargestellte Lager, welches als Brückengleitlager geeignet ist, umfaßt ein Lagerunterteil 1 mit einer einen Boden 2 und Seitenwände 3 aufweisenden Form 4, die eine Elastomer-Einlage 5 auf­ nimmt, sowie eine Lagerabdeckung 6, die dreh- und kippbe­ weglich auf der Elastomer-Einlage 5 abgestützt ist. Die von der Lagerabdeckung 6 ausgehenden Lasten werden von dem zwischen der Lagerabdeckung 6 sowie dem Boden 2 und den Seitenwänden 3 eingeschlossenen Elastomer-Einlage 5 über die Seitenwände 3 und den Boden 2 auf das Lagerunter­ teil übertragen.

Wie die Fig. 1 veranschaulicht, wird die Lagerabdeckung 6 zumindest mit ihrem unteren Bereich von der Form 4 aufge­ nommen. Um dennoch eine Dreh- und/oder Kippbewegung zu er­ möglichen, ist ein Spiel zwischen den Seitenwänden 3 der Form 4 und den entsprechenden Seitenwänden der Lagerab­ deckung 6 vorhanden.

Die Elastomer-Einlage 5, deren Querschnitt abhängig vom Querschnitt der Form 4 rechteckig, rund oder ähnliches sein kann, ist im wesentlichen plattenartig ausgeformt. An dem Rand der Elastomer-Einlage 5, welcher der Lagerabdeckung 6 zugewandt ist und im Bereich des Spiels liegt, weist die Elastomer-Einlage 5 eine Randabdeckung 8 auf. Diese ver­ hindert das Austreten des Elastomers in den Zwischenraum 7 zwischen der Wand 3 und der Lagerabdeckung 6 bei einer Druckbelastung. Zu diesem Zweck überdeckt sie den Rand so­ wohl oben als auch seitlich und untergreift dabei die La­ gerabdeckung 6. In dem Beispiel der Fig. 1 weist die Rand­ abdeckung einen Querschnitt mit zwei rechtwinkelig angeord­ neten Schenkeln 9, 10 auf. Die Randabdeckung 8 besteht hier­ bei also aus einem vertikal und einem horizontal ausge­ richteten Steg. Aus der Figur ist nicht ersichtlich, daß die Randabdeckung 8 die Elastomer-Einlage 5 in einem ge­ schlossenen Rahmen umgibt.

Der dem Schenkel 9 entsprechende Steg der Randabdeckung 8 ist in seiner Breite so bemessen, daß bei jeder Bewe­ gung der Lagerabdeckung 6 sichergestellt ist, daß kein Elastomer austreten kann. Aus der Figur ist ferner ein flächenbündiger Abschluß zwischen der Oberseite der Ela­ stomer-Einlage 5 und der Randabdeckung 8 ersichtlich.

Der seitliche Steg der Randabdeckung 8, zu welchem der Schenkel 10 gehört, steht seiner Stärke entsprechend im unbelasteten Zustand der Elastomer-Einlage 5 über deren seitlichem Rand hervor, so daß in diesem Zustand im unte­ ren Bereich der Form 4 ein Freiraum 11 zwischen der Wand 3 und der Elastomer-Einlage 5 gegeben ist. Bei einer Be­ lastung kann diese in den Freiraum 11 ausfedern. Für be­ stimmte Lageranwendungen kann es sich als vorteilhaft er­ weisen, daß auch der vertikale Steg flächenbündig mit der Elastomer-Einlage 5 abschließt.

Das Lagerunterteil 1 weist zur Zentrierung der Elastomer- Einlage 5 einen ersten Zentrierstift 12 auf, der in ein entsprechendes ersten Sackloch 13 in der Elastomer-Einla­ ge 5 eingreift. Ferner ist auch die Elastomer-Einlage 13 mit einem zweiten Zentrierstift 14 zum Eingriff in ein zweites Sackloch 15 in der Lagerabdeckung versehen. Der zweite Zentrierstift 14 ist dabei starr mit der Randab­ deckung 8 verbunden, so daß ein Ausweichen der Lagerab­ deckung 6 verhindert wird.

Die Fig. 4 veranschaulicht beispielhaft, wie die starre Verbindung zwischen dem zweiten Zentrierstift 14 und der Randabdeckung 8 bei einer runden Elastomer-Einlage 5 mit Hilfe einer sternförmigen Verstrebung 16 erfolgen kann.

In Fig. 4 sind ebenso wie in den übrigen Figuren glei­ che Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen ver­ sehen, so daß sich ins einzelne gehende Erläuterungen erübrigen.

Die Fig. 2 veranschaulicht ein Beispiel für eine Randab­ deckung 8′, die einen Querschnitt mit zwei unter einem stumpfen Winkel gegeneinander geneigte Schenkel 9′, 10′ aufweist. Diese Querschnittsform kann Kippbewegungen der Lagerabdeckung 6 erleichtern, da ein sich nach oben er­ weiternder Freiraum 17 zwischen dem seitlichen Steg der Randabdeckung 8′ und der Seitenwand 3 der Form 4 gebil­ det wird.

Der in Fig. 3 gezeigte Querschnitt der Randabdeckung 8′′ ist ringstückförmig ausgebildet. Auch diese Querschnitts­ form kann eine Kippbewegung der Lagerabdeckung 6 erleich­ tern. Rein beispielhaft ist hier ferner ein bündiger Ab­ schluß zwischen beiden Rändern der Randabdeckung 8′′ und der Elastomer-Einlage 5 gezeigt.

Claims (32)

1. Lager mit einer einen Boden und Seitenwände aufwei­ senden geschlossenen Form, die eine Elastomer-Ein­ lage aufweist und die mit einer sich auf der Elasto­ mer-Einlage abstützenden Abdeckung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomer-Einlage (5) an ihrem der Lagerab­ deckung (6) zugewandten Rand eine die Lagerabdeckung (6) untergreifende und den Rand zweiseitig einschlie­ ßende Randabdeckung (8) aufweist.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomer-Einlage (5) eine umlaufende Randab­ deckung (8) aufweist.

3. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) einen ringstückförmigen Querschnitt hat.

4. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) einen Querschnitt besitzt, der zwei unter einem Winkel angeordnete Schenkel (9, 10) aufweist.

5. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (9, 10) unter einem rechten Winkel angeordnet sind.

6. Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (9′, 10′) unter einem stump­ fen Winkel angeordnet sind.

7. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) auf der der Lagerabdeckung (6) zugewandten Seite flächenbündig mit der Elasto­ mer-Einlage (5) abschließt.

8. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) seitlich über die Elastomer- Einlage (6) entsprechend ihrer Stärke über die Ela­ stomer-Einlage (5) vorsteht, so daß eine Einfederung ohne Druckausübung auf die Elastomer-Einlage (5) mög­ lich ist.

9. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) an der der Lagerabdeckung (6) zugewandten Seite zu einer geschlossenen Fläche ausgeweitet ist.

10. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) orstfest mit der Elastomer- Einlage (5) verbunden ist.

11. Lager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) mit der Elastomer-Einlage (5) durch Vulkanisierung fest verbunden ist.

12. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) aus einem polierten, nicht rostenden Stahl besteht.

13. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) aus einer Metallverbindung mit hoher Festigkeit und guten Notlaufeigenschaften im Hinblick auf Bewegungen der Lagerabdeckung (6) besteht.

14. Lager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Metallverbindung Bronze oder Messing ent­ halten ist oder daß sie mit einer Kunststoffbeschich­ tung versehen ist.

15. Lager nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Randabdeckung (8) mit einem seitlichen Überstand die Stärke der Randabdeckung (8) so gewählt ist, daß bei einer druckbedingten Ausbreitung der Elastomer-Einlage (5) der Überstand durch eine Aus­ breitung der Elastomer-Einlage (5) ausgeglichen wird.

16. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomer-Einlage (5) und die Lagerabdeckung (6) durch mindestens einen Zentrierstift (14) und ein den Zentrierstift (14) aufnehmendes Sackloch (15) zentriert sind, und daß diese Zentrierung starr mit der Randabdeckung (8) verbunden ist.

17. Elastomer-Einlage zur Verwendung in einem Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Randabdeckung (8) für einen zweiseiti­ gen Einschluß eines Randes aufweist.

18. Elastomer-Einlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) einen ringstückförmigen Querschnitt hat.

19. Elastomer-Einlage nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) einen Querschnitt aufweist, der zwei unter einem Winkel angeordnete Schenkel (9, 10) aufweist.

20. Elastomer-Einlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (9, 10) unter einem rechten Winkel angeordnet sind.

21. Elastomer-Einlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (9′, 10′) unter einem stumpfen Winkel angeordnet sind.

22. Elastomer-Einlage nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf einer Seite ein flächenbündiger Abschluß mit der Randabdeckung (8) vorhanden ist.

23. Elastomer-Einlage nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) entsprechend ihrer Stär­ ke seitlich vorsteht.

24. Elastomer-Einlage nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) auf der zur Auflage durch die Lagerabdeckung (6) bestimmten Seite zu einer geschlossenen Fläche ausgeweitet ist.

25. Elastomer-Einlage nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) orstfest angeordnet ist.

26. Elastomer-Einlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit der Randabdeckung (8) durch Vulkanisie­ rung fest verbunden ist.

27. Elastomer-Einlage nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) aus einem polierten, nicht rostenden Stahl besteht.

28. Elastomer-Einlage nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Randabdeckung (8) aus einer Metallverbin­ dung mit hoher Festigkeit und guten Notlaufeigen­ schaften im Hinblick auf Bewegungen der Lagerab­ deckung (6) besteht.

29. Elastomer-Einlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallverbindung Bronze oder Messing ent­ hält oder daß sie mit einer Kunststoffbeschichtung versehen ist.

30. Elastomer-Einlage nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Randabdeckung (8) so gewählt ist, daß bei einer druckbedingten Ausbreitung der Elasto­ mer-Einlage (5) der Überstand durch eine Ausbreitung der Elastomer-Einlage (5) ausgeglichen wird.

31. Elastomer-Einlage nach einem der Ansprüche 17 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen starr mit der Randabdeckung (8) verbundenen Zentrierstift (14) bzw. ein starr mit der Randabdeckung (8) verbundenes Sackloch (15) auf­ weist.

32. Elastomer-Einlage nach einem der Ansprüche 17 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine umlaufende Randabdeckung (8) aufweist.