Die Erfindung betrifft ein Elastomerlager der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zum flächigen
Abstützen von Bauwerksteilen, Baukonstruktionen oder
dergleichen.
Ein Elastomerlager der betreffenden Art ist durch
DE 43 29 615 A1 bekannt. Es hat die Form einer aus Gum
mi oder gummiähnlichem Kunststoff bestehenden, bieg
samen Platte, die im Abstand parallel zueinander ver
laufende Querschnittsverengungen aufweist, zwischen
denen Auflageflächen für ein abzustützendes Bau
werksteil oder dergleichen gebildet sind. Die Aufla
geflächen sind bei dem bekannten Elastomerlager als
plane Oberflächenstreifen ausgebildet. Die Federkenn
linie des bekannten Elastomerlagers ist gut an die je
weiligen Belastungsverhältnisse anpaßbar, so daß die
Übertragung von Schwingungen, insbesondere von Tritt
schall, verringert ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, ein Elastomerlager der betreffenden Art anzuge
ben, bei dem die Federkennlinie insbesondere im Vor
lastbereich günstiger gestaltet ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angege
bene Lehre gelöst.
Der Grundgedanke der erfindungsgemäßen Lehre be
steht darin, die Auflageflächen des Elastomerlagers so
auszubilden, daß zu Beginn des Vorlastbereiches, d. h.
bei Beginn der Belastung des Elastomerlagers, das Bau
werksteil zunächst nicht mit der gesamten Auflagefläche
in Kontakt kommt, sondern nur mit Teilen der Auflage
fläche. Ein vollständiger Kontakt des Bauwerksteiles
mit den gesamten Auflageflächen tritt erst bei stärker
werdender Belastung ein.
Hierbei wird das Elastomerlager zusammengedrückt,
so daß die bei unbelastetem Lager oder zu Beginn des
Vorlastbereiches wenigstens teilweise konkav ausgebil
deten Auflageflächen im wesentlichen plan an dem Bau
werksteil zur Anlage gelangen und dieses abstützen.
Auf diese Weise ist die Federkennlinie des erfin
dungsgemäßen Elastomerlagers günstiger gestaltet. Da
durch, daß ein abzustützendes Bauwerksteil oder der
gleichen zunächst jeweils nicht mit der gesamten Aufla
gefläche, sondern nur mit Teilbereichen dieser Aufla
gefläche in Kontakt kommt, ist die Anpassungsfähigkeit
des erfindungsgemäßen Elastomerlagers insbesondere an
abzustützende Bauteile mit unregelmäßigen, beispiels
weise rauhen Oberflächen, erhöht. Weist ein Bauteil
beispielsweise an seiner abzustützenden Oberfläche eine
Vertiefung auf, so kommt bei entsprechender Auslegung
des Elastomerlagers das Bauteil sowohl im Bereich der
Vertiefung als auch in Bereichen außerhalb der Vertie
fung mit wenigstens einer Auflagefläche des Elastomer
lagers in Kontakt. Hierbei wird im Vorlastbereich das
Material des Elastomerlagers an der Auflagefläche, die
das Bauteil im Bereich von dessen Vertiefung abstützt,
in geringerem Maße zusammengedrückt als das Material an
denjenigen Auflageflächen, die das Bauteil in Bereichen
außerhalb der Vertiefung abstützen. Bei stärker werden
der Belastung im Vorlastbereich wird das Material des
Elastomerlagers im Bereich der Auflageflächen weiter
zusammengedrückt, bis das Bauteil zunächst an den Auf
lageflächen, die es entfernt von seiner Vertiefung ab
stützen, im wesentlichen plan zur Anlage gelangt und
bei weiterer Belastung mit seiner Vertiefung an der im
Bereich dieser Vertiefung liegenden Auflagefläche eben
falls plan zur Anlage gelangt. Auf diese Weise ist die
Anpassungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Elastomer
lagers an Bauteile mit unregelmäßigen Oberflächen er
höht.
Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Elastomer
lager auch zum Abstützen von Bauteilen mit im wesentli
chen glatten Oberflächen geeignet. Aufgrund der im
Querschnitt konkaven Auflageflächen ergibt sich bei
Verformung des Elastomerlagers im Vorlastbereich der
art, daß das Bauteil an den Auflageflächen des Elasto
merlagers im wesentlichen plan zur Anlage gelangt, eine
"Saugwirkung" des Elastomerlagers. Hierdurch ist die
Abstützung eines Bauteiles mit glatter Oberfläche ver
bessert und das Federungsverhalten des Elastomerlagers
im Vorlastbereich in günstiger Weise beeinflußt.
Somit ist das erfindungsgemäße Elastomerlager
gleichermaßen zur Abstützung von Bauteilen mit glatten
Oberflächen und zur Abstützung von Bauteilen mit un
regelmäßigen, insbesondere rauhen Oberflächen gut ge
eignet.
Durch entsprechende Wahl des Querschnitts und der
Länge der Vertiefungen sowie gegebenenfalls der Anzahl
von pro Auflagefläche vorgesehenen Vertiefungen und des
Materials des Elastomerlagers, insbesondere im Bereich
der Auflageflächen, ist die Federkennlinie des erfin
dungsgemäßen Elastomerlagers im Vorlastbereich und da
mit die Anpassungsfähigkeit des Lagers an Bauteile mit
unterschiedlichen Oberflächen in weiten Grenzen wähl
bar.
Das erfindungsgemäße Elastomerlager ist einfach
und kostengünstig herstellbar und robust im Aufbau so
wie vielfältig einsetzbar. Es ist nicht nur zum Abstüt
zen von Bauwerksteilen, Baukonstruktionen oder derglei
chen, sondern überall dort einsetzbar, wo eine Schwin
gungsdämpfung erforderlich ist, beispielsweise beim
Abstützen von Maschinen.
Zweckmäßigerweise verlaufen die Vertiefungen zu
den Querschnittsverengungen im wesentlichen parallel.
Auf diese Weise ist die Herstellung des Elastomerlagers
vereinfacht.
Grundsätzlich ist es ausreichend, wenn sich die
Vertiefungen nur über einen Teil der Querausdehnung der
Auflageflächen erstrecken, sofern sichergestellt ist,
daß zu Beginn des Vorlastbereiches zunächst eine Anlage
des abzustützenden Teiles an der gesamten Auflagefläche
verhindert ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung der
erfindungsgemaßen Lehre sieht jedoch vor, daß sich die
Vertiefungen jeweils im wesentlichen über die gesamte
Querausdehnung der Auflageflächen erstrecken. Auf diese
Weise sind die Auflageflächen im unbelasteten Zustand
des Elastomerlagers vollständig konkav ausgebildet, so
daß ein abzustützendes Bauwerksteil zu Beginn des Vor
lastbereiches nur mit schmalen Oberflächenstreifen der
Auflagefläche in Kontakt kommt und in dieser Lage
leicht ausrichtbar ist.
Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Lehre sieht vor, daß die Vertiefungen im Querschnitt
jeweils im wesentlichen bogenförmig, insbesondere als
Teil eines Kreisbogens, ausgebildet sind. Bei dieser
Ausführungsform kommt das abzustützende Bauwerksteil
bei stärker werdender Belastung im Vorlastbereich mit
einem allmählich größer werdenden Teil der Anlagefläche
in Kontakt.
Die Vertiefungen können jedoch auch im Querschnitt
jeweils im wesentlichen dreieckförmig oder polygonal
ausgebildet sein, wie dies eine andere Ausführungsform
vorsieht.
Eine andere Weiterbildung sieht vor, daß auf we
nigstens einer Seite des Elastomerlagers zwischen den
Querschnittsverengungen jeweils sich parallel zu den
Querschnittsverengungen erstreckende Stützrippen ge
bildet sind, an denen die Auflageflächen gebildet sind.
Durch entsprechende Wahl von Querschnitt und Größe der
Stützrippen ist die Federkennlinie des Elastomerlagers
entsprechend den jeweiligen Anforderungen in weiten
Grenzen wählbar.
Gemäß einer Weiterbildung der Ausführungsform mit
den Stützrippen weist das Elastomerlager auf seiner den
Stützrippen abgewandten Seite Mittel zum formschlüssi
gen Eingriff in ein im Einbauzustand des Elastomerla
gers mit diesem verbundenes weiteres Elastomerlager
auf. Bei dieser Ausführungsform ist eine gewünschte
Federkennlinie des durch die beiden Elastomerlager ge
bildeten Lagers durch entsprechende Wahl der Federkenn
linien der einzelnen Elastomerlager in weiten Grenzen
wählbar.
Die Mittel zum formschlüssigen Eingriff können
zweckmäßigerweise im Abstand zueinander vorzugsweise
parallel zu den Querschnittsverengungen verlaufende
Verbindungsrippen aufweisen, zwischen denen zu den Ver
bindungsrippen parallel verlaufende Ausnehmungen ge
bildet sind, deren Querschnitt zum Querschnitt der Ver
bindungsrippen im wesentlichen komplementär ist. Auf
diese Weise ist durch Eingriff der Verbindungsrippen in
die Ausnehmungen ein sicherer Formschluß zwischen den
beiden Elastomerlagern erzielt.
Falls das Elastomerlager einteilig ausgebildet
ist, können die Stützrippen auf beiden Seiten des Ela
stomerlagers gebildet sein, wie dies eine Ausführungs
form vorsieht.
Eine Weiterbildung der Ausführungsformen mit den
Stützrippen sieht vor, daß diese jeweils aufeinanderzu
geneigte Seitenflächen aufweisen, die in die Auflage
fläche der jeweiligen Stützrippe münden.
Form und Größe der Stützrippen sind bei den Aus
führungsformen mit den Stützrippen in weiten Grenzen
wählbar. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung
sieht jedoch vor, daß die Stützrippen einen im wesent
lichen trapezförmigen Querschnitt, insbesondere im we
sentlichen in Form eines gleichschenkligen Trapezes,
aufweisen. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders
günstiger Verlauf der Federkennlinie des Elastomerla
gers. Im unteren Belastungsbereich der Federkennlinie
ergibt sich eine wirksame Abschirmung insbesondere von
Trittschall, während sich im oberen Belastungsbereich
ein nahezu geradliniger Last/Weg-Verlauf und damit ein
nahezu konstanter Elastizitätsmodul ergibt. Ferner ist
eine Aufhebung von Querzugkräften ermöglicht, die von
einer Belastung des Elastomerlagers herrühren.
Form und Größe der Auflageflächen sind entspre
chend den jeweiligen Anforderungen in weiten Grenzen
wählbar. Zweckmäßigerweise sind die Auflageflächen je
doch streifenförmig ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Elastomerlager kann eine Be
wehrung aufweisen, falls dies erforderlich ist. Eine
Ausführungsform sieht jedoch vor, daß das Elastomer
lager unbewehrt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beige
fügten Zeichnung näher erläutert, in der Ausführungs
beispiele dargestellt sind.
Es zeigt:
Fig. 1 in schematischer Perspektivansicht einen
Teilausschnitt aus einem erfindungsge
mäßen Elastomerlager in Form einer Plat
te,
Fig. 2 in schematischer Darstellung und größe
rem Maßstab eine Ansicht von vorne auf
das Elastomerlager gemäß Fig. 2,
Fig. 3 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 ein
zweites Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Elastomerlagers,
Fig. 4 eine schematische Ansicht von vorne auf
das Elastomerlager gemäß Fig. 3,
Fig. 5 in gleicher Darstellung wie Fig. 4 ein
durch Schichtung zweier Elastomerlager
gemäß Fig. 3 gebildetes Elastomerlager,
Fig. 6 in gleicher Darstellung wie Fig. 4 ein
drittes Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Elastomerlagers,
Fig. 7 in gleicher Darstellung wie Fig. 4 ein
durch Schichtung zweier Elastomerlager
gemäß Fig. 6 gebildetes Elastomerlager
und
Fig. 8 in gleicher Darstellung wie Fig. 7 ein
weiteres, durch Schichtung zweier Ela
stomerlager gemäß Fig. 6 gebildetes Ela
stomerlager.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder
sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
In Fig. 1 ist ein Teilausschnitt eines Elastomer
lagers 2 in Form einer aus Gummi bestehenden Platte 4
dargestellt, die im Abstand parallel zueinander ver
laufende Querschnittsverengungen 6 aufweist, zwischen
denen auf beiden Seiten der Platte 4 zu den Quer
schnittsverengungen 6 parallel verlaufende Stützrippen
8 gebildet sind, deren Querschnitt im wesentlichen die
Form eines gleichschenkeligen Trapezes hat. An ihrer
schmalen Gegenseite weisen die trapezförmigen Stützrip
pen 8 Auflageflächen 10 für ein abzustützendes Bauwerk
steil oder dergleichen auf, in denen im Querschnitt
bogenförmige Vertiefungen 12 gebildet sind, die sich
bei diesem Ausführungsbeispiel über die gesamte Längs
ausdehnung, d. h. in Längsrichtung der Querschnittsver
engungen 6, und über die gesamte Querausdehnung, d. h.
quer zur Längsrichtung der Querschnittsverengungen 6,
der Auflagefläche 12 erstrecken. Durch die bogenförmi
gen Ausnehmungen 12 sind die Auflageflächen 10 im unbe
lasteten Zustand des Elastomerlagers 2, der in Fig. 2
dargestellt ist, im Querschnitt konkav ausgebildet.
Beim Abstützen eines in der Zeichnung nicht dar
gestellten Bauwerksteiles gelangt dieses zunächst an
Randbereichen 14, 16 der Auflageflächen 10 zur Anlage
und beginnt, das Elastomerlager 2 zusammenzudrücken.
Bei weiterer Belastung des Elastomerlagers 2 im Vor
lastbereich wird dieses weiter zusammengedrückt, so daß
die im unbelasteten Zustand des Elastomerlagers 2 kon
kaven Auflageflächen 12 schließlich plan an dem Bau
werksteil zur Anlage gelangen. Bei weiterer Belastung
dämpft das Elastomerlager 2 dann entsprechend seiner
Federkennlinie im Lastbereich Schwingungen des abge
stützten Bauwerksteiles.
In den Fig. 3 und 4 ist ein zweites Ausführungs
beispiel des erfindungsgemäßen Elastomerlagers 2 dar
gestellt, das sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß sich die Vertiefungen
12 jeweils nur über einen Teil der Querausdehnung der
Auflageflächen 10 erstrecken, derart, daß die Aufla
geflächen 10 nur teilweise konkav ausgebildet sind.
Fig. 5 zeigt eine Schichtung von zwei Elastomer
lagern 2, 2' gemäß den Fig. 3 und 4. Es ist ersicht
lich, daß die Stützrippen 8 zu durch die Querschnitts
verengungen 6 zwischen den Stützrippen 8 gebildeten
Zwischenräumen im wesentlichen komplementär ausgebildet
sind, derart, daß bei Schichtung zweier Elastomerlager
2, 2' quer zur Längsrichtung der Stützrippen 8 ein
Formschluß erzielt ist.
In Fig. 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Elastomerlagers 2 dargestellt, das
sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 dadurch
unterscheidet, daß die Stützrippen 8 nur auf einer Sei
te des Elastomerlagers 2 angeordnet sind. Auf der den
Stützrippen 8 abgewandten Seite weist das Elastomer
lager 2 im Querschnitt im wesentlichen dreieckförmige
Verbindungsrippen 18 auf, zwischen denen zu den Verbin
dungsrippen 18 parallel verlaufende Ausnehmungen 20
gebildet sind, deren Querschnitt zum Querschnitt der
Verbindungsrippen 18 im wesentlichen komplementär ist.
Mittels der Verbindungsrippen 18 und der Ausnehmungen
20 ist bei Schichtung zweier Elastomerlager 2, 2' ein
Formschluß zwischen den beiden Elastomerlagern 2, 2'
quer zur Längsrichtung der Verbindungsrippen 18 erziel
bar, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.
In Fig. 7 sind zwei Elastomerlager 2, 2' derart
geschichtet, daß die Stützrippen 8 des Elastomerlagers
2 senkrecht zur Ebene der Platte 4 zu den Stützrippen
8' des Elastomerlagers 2 gegenüberliegend angeordnet
sind.
In Fig. 8 ist eine Schichtung der Elastomerlager
2, 2' dargestellt, bei denen die Stützrippen 8 des Ela
stomerlagers 2 zu den Stützrippen 8' des Elastomerla
gers 2' versetzt angeordnet sind.