DE4329615A1 - Unbewehrtes Elastomerlager zum flächigen Abstützen von Baukonstruktionen und Bauwerksteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein unbewehrtes Elastomerlager der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Durch DE 29 01 988 C2 ist ein Elastomerlager der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art bekannt, bei der im Abstand parallel zueinander verlaufende Querschnitts­ verengungen dadurch gebildet sind, daß die Platte auf bei­ den Seiten mit parallel zueinander verlaufenden, im Quer­ schnitt dreieckförmigen Rippen versehen ist. Bei Zwischen­ lage dieses bekannten Elastomerlagers zwischen zwei Flä­ chen von aufeinanderliegenden Bauteilen wird bei zunehmen­ der Auflagekraft das Material aus den erhabenen Bereichen in die Verengungen gedrängt, wobei der Verlauf der Kraft zum Weg durch die Dreiecksform gegeben ist. Eine zusätzli­ che Beeinflussung des Kraft/Weg-Verlaufs ist dabei nicht möglich.

Gemäß einer Weiterbildung dieser bekannten Ausfüh­ rungsform sind zwei Platten so aufeinandergelegt, daß ihre Rippen jeweils nach außen weisen, wobei ihre seitliche Ausrichtung zueinander so gewählt ist, daß im Querschnitt eine Zickzackform gebildet ist. Dadurch ist der Weg/Kraft- Verlauf nicht nur durch eine seitliche Verdrängung des elastomeren Materials in Querschnittsverengungen bestimmt, sondern auch noch durch die Zickzack-Querschnittsform. Dadurch ist der Kraft/Weg-Verlauf bei der Zusammenpressung für weite Bereiche sehr flach und geht dann in einen sehr steilen Verlauf über, wenn die Zickzack-Form in eine ebene Form übergeht und dann nur noch eine geringe Verdrängung des Materials in die teilweise verbleibenden Hohlräume möglich ist. Ein Kraftverlauf, wie er beispielsweise zur Vermeidung der Übertragung von Trittschall erwünscht ist, ist bei dieser bekannten Ausführungsform nur unvollkommen erreichbar.

Durch DE 39 16 718 A1 ist ein elastomeres Druckflä­ chenfederelement in Form einer Lagerplatte aus Gummi zum Übertragen von Auflasten in Bauwerken bekannt, bei der sich quer durch die Lagerplatte Löcher in bestimmter Größe und Anordnung erstrecken. Hierdurch soll erreicht werden, daß ein normalerweise in der Lagermitte befindliches Span­ nungsmaximum stark herabgesetzt und vergleichmäßigt wird. Zur Verringerung einer Übertragung von Schwingungen, ins­ besondere von Trittschall, ist diese bekannte Ausfüh­ rungsform weniger geeignet.

Durch DE 34 46 831 C1 ist ein Federkörper aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff als Auflage für Bauwerke, Maschinenaggregate und dergleichen in Form einer Profil­ leiste bekannt, die einander parallele, im wesentlichen ebene Auflagerflächen mit in zwei Reihen derart überein­ ander und gegeneinander versetzten, längs durchlaufenden Ausnehmungen aufweist, so daß zwischen den Reihen eine durchgehende waagerechte Zone ungeschwächten Querschnitts gebildet ist. Die Ausnehmungen weisen die Querschnittsform eines Vielecks auf, wobei die in Breitenrichtung aufein­ anderfolgenden Seitenwände der Ausnehmungen jeder Reihe derart abwechselnd steigend oder fallend unter dem glei­ chen Winkel zu den Auflagerflächen geneigt sind, daß je­ weils zwischen zwei Ausnehmungen jeder Reihe ein sich zur Mittelebene der Leiste hin verjüngender Teil gebildet ist. Die die abwechselnd steigend und fallend schräg ausgerich­ teten Schubelemente verbindende schwingungsfähige Membran erbringt die eigentliche Federungsarbeit. Dadurch ergibt sich ein weiches Federungsverhalten. Die Federkennlinie soll bis an die Endphase des Verformungsbereiches einen nahezu geraden Verlauf unter einem vergleichsweise nur flachen Anstiegswinkel aufweisen, während die aus der dann zunehmenden Verhärtung folgende Progressivität erst mit extremen Belastungswerten einsetzt. Hierdurch soll eine hohe Arbeitsaufnahmefähigkeit und gleichzeitig eine wirk­ same Schwingungs- und Körperschallisolierung erreicht wer­ den. Ein Nachteil besteht darin, daß diese Wirkung nur bei vergleichsweise geringen Belastungen erreicht wird. Die Weichheit dieser bekannten Federelemente ist auch dadurch gegeben, daß es sich um relativ schmale Profilleisten han­ delt, bei denen das Material bei Belastung seitlich aus­ wandern kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein unbe­ wehrtes Elastomerlager der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, dessen Federkennlinie besser den Belastungsverhältnissen anpaßbar ist, um so die Über­ tragungen von Schwingungen, insbesondere von Trittschall, zu verringern.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre ge­ löst.

Diese Lehre geht von einer im wesentlichen ebenen Platte aus elastischem Material aus, die im Abstand par­ allel zueinander verlaufende Querschnittsverengungen auf­ weist. In diese Querschnittsverengungen kann das Material aus dem Bereich zwischen den Querschnittsverengungen bei Belastung auswandern, wodurch insbesondere bei größeren Belastungen die Federkennlinie günstig verläuft, um die Übertragung von Schwingungen zu verringern. Erfindungsge­ mäß verläuft jeweils zwischen zwei Querschnittsverengungen wenigstens ein zu den Querschnittsverengungen parallel verlaufender, geschlossener Hohlraum. In diesen Hohlraum wandert das elastische Material bei geringeren Flächenbe­ lastungen, bei denen somit die Federkennlinie im Sinne einer Verringerung der Übertragung von Schwingungen gün­ stig beeinflußt ist.

Die Querschnittsverengungen sind zweckmäßigerweise jeweils durch im Querschnitt bogenförmige Vertiefungen in den Oberflächen der Platte gebildet. Dieser bogenförmige Verlauf wirkt einem steilen Anstieg der Federkennlinie entgegen.

Zweckmäßigerweise befinden sich zwischen den bogenför­ migen Vertiefungen im Bereich der Hohlräume ebene Oberflä­ chenstreifen. Diese Oberflächenstreifen sorgen bereits bei geringen Auflagekräften für eine gute Übertragung von Schubkräften, wie das bei derartigen Elastomerlagern er­ wünscht ist.

Diese Fähigkeit zur Übertragung von Schubkräften wird noch weiter verbessert durch eine Weiterbildung dieser Ausbildungsform, gemäß der in der Oberfläche der bogenför­ migen Vertiefungen benachbart und parallel zu den ebenen Oberflächenstreifen jeweils wenigstens eine Nut verläuft. Diese Nut bzw. Nuten bewirken einen innigen Eingriff in die Oberfläche eines Bauteils.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Hohl­ raum im Querschnitt ellipsenförmig, wobei sich die größere Ausdehnung der Ellipse senkrecht zur Plattenebene er­ streckt. Dies führt bei einer gegebenen Querschnittsfläche der Ausnehmung zu einer Erhöhung der Auflagekräfte im Be­ reich der ebenen Oberflächenstreifen, also zu einer Ver­ besserung der Steilheit der Federcharakteristik und damit zu einer Verringerung der Übertragung von Schwingungen auch bei geringeren Belastungen.

Zweckmäßigerweise ist der Flächenquerschnitt des Hohl­ raums größer als der Flächenquerschnitt der die Quer­ schnittsverengungen bildenden Vertiefungen. Das führt da­ zu, daß bei flächiger Belastung zunächst elastisches Mate­ rial zunehmend in den Bereich der die Querschnittsveren­ gungen bildenden Vertiefungen und nur zum Teil in die Hohlräume verdrängt wird. Ist die Querschnittsfläche der Vertiefungen weitgehend gefüllt, so wandert dann aus die­ sen Bereichen Material in den bzw. die Hohlräume, wodurch ein zu steiler Anstieg der Federcharakteristik bei hohen Belastungen vermieden und damit auch die Übertragung von Schwingungen bei hohen Belastungen verringert wird.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an einem Aus­ führungsbeispiel näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt einen Teilbereich einer Platte gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung. Die Platte weist parallel im Abstand zueinander verlaufende Querschnittsverengungen 1 auf, die durch bogenförmige Ver­ tiefungen 2 gebildet sind, die zwischen ebenen Oberflä­ chenstreifen 3 verlaufen. In der Oberfläche der bogenför­ migen Vertiefungen 2 verlaufen benachbart und parallel zu den ebenen Oberflächenstreifen 3 jeweils drei Nuten 4, die die Haftung quer zu den ebenen Oberflächenstreifen 3 ver­ bessern.

In der Platte befindet sich im Bereich der ebenen Oberflächenstreifen 3 jeweils ein im Querschnitt ellipsen­ förmiger Hohlraum 5, der parallel zu den Oberflächenstrei­ fen 3 und den bogenförmigen Vertiefungen 2 verläuft. Die größere Ausdehnung der ellipsenförmigen Hohlräume 5 er­ streckt sich senkrecht zur Plattenebene.

Wird die Platte gemäß dem in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispiel zwischen zwei Bauwerksteile gelegt und im wesentlichen flächig belastet, so kommen bei gerin­ geren Auflagekräften zunächst die ebenen Oberflächenstrei­ fen 3 zur Auflage, so daß das darunter befindliche Materi­ al der Platte belastet wird, indem es teilweise in den Bereich der Hohlräume 5 wandert, aber auch in den Bereich der bogenförmigen Vertiefungen 2. Bei zunehmender Bela­ stung wandert das Material zunehmend in die bogenförmigen Vertiefungen 2. Dadurch kommt auch die Oberfläche der bo­ genförmigen Vertiefungen 2 von den ebenen Oberflächen­ streifen 3 her zunehmend zur Auflage, so daß sich die Kräfte erhöhen, wobei das Material nicht nur in den Be­ reich der bogenförmigen Vertiefungen 2, sondern auch wei­ ter in den Bereich der Hohlräume 5 wandert.

Ist die Platte im Bereich der ebenen Oberflächenstrei­ fen 3 so weit zusammengedrückt, daß das ausgewichene Mate­ rial die Querschnittsbereiche der bogenförmigen Vertiefun­ gen 2 gefüllt hat, so wandert das Material nur noch in den Bereich der Hohlräume 5. Deren Querschnittsfläche ist aus diesem Grunde größer bemessen als die Querschnittsfläche der bogenförmigen Vertiefungen 2. Insgesamt wird durch die dargestellte Querschnittsgestaltung eine solche Federcha­ rakteristik erreicht, daß die Übertragung von Schwingun­ gen, insbesondere von Trittschall, bei unterschiedlichen Belastungen verringert ist.

Claims (6)

1. Unbewehrtes Elastomerlager zum flächigen Abstützen von Baukonstruktionen und Bauwerksteilen in Form einer aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff bestehenden biegsamen Platte, die im Abstand parallel zueinander verlaufende Querschnittsverengungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen zwei Querschnittsverengungen (1) we­ nigstens ein zu den Querschnittsverengungen (1) parallel verlaufender geschlossener Hohlraum (5) vorgesehen ist.

2. Elastomerlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Querschnittsverengungen (1) jeweils durch im Querschnitt bogenförmige Vertiefungen (2) in den Oberflä­ chen der Platte gebildet sind.

3. Elastomerlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen den bogenförmigen Vertiefungen (2) im Bereich der Hohlräume (5) ebene Oberflächenstreifen (3) verlaufen.

4. Elastomerlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Oberfläche der bogenförmigen Vertiefungen (2) benachbart und parallel zu den ebenen Oberflächen­ streifen (3) jeweils wenigstens eine Nut (4) verläuft.

5. Elastomerlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hohlräume (5) im Querschnitt ellipsenförmig sind, wobei sich die größere Ausdehnung der Ellipse senk­ recht zur Plattenebene erstreckt.

6. Elastomerlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Flächenquerschnitt der Hohlräume (5) größer ist als der Flächenquerschnitt der bogenförmigen Vertie­ fungen (2).