Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betriffl ein Kompensationslager, beispielsweise ein Brücken- oder ein Fahrwegslager, bei dem ein Unterbau und ein Überbau über ein Gleitlager verschiebbar miteinander verbunden sind, wobei die Verschiebung in einem gedachten dreidimensionalen Koordinatensystem in wenigstens eine der Richtungen X, Y und Z, d. h., linear und/oder kardanisch erfolgt.

Hintergrund der Erfindung Derartige Kompensationslager, die ihrerseits auf Widerlagern oder Pfeilern ruhen, übertragen die Last aus dem Überbau auf den Unterbau, wobei der Überbau sich in Längs-und/oder Querrichtung bewegt. Zur Aufnahme von Verdrehwinkeln müssen derartige Lager jedoch auch mit einem Kippteil kombi- niert werden.

Ein solch gattungsgemäßes Brückenlager ist aus dem Prospekt"Innovation in Stahl, Nr. AG 01 D-3000-12.97 der Firma Maurer Söhne bekannt. Es besteht aus einer Grundplatte, auf der eine in X-Richtung verschiebbare erste Zwi- schenplatte angeordnet ist, die wiederum eine zweite in Richtung Y verschieb- bare Zwischenplatte trägt. Diese zweite Zwischenplatte weist eine gekrümmte Ausnehmung auf, in die ein dementsprechend angefertigter Kugelabschnitt eingelegt ist. Dieses gattungsgemäße Brückenlager wird dann von einer Deck- platte abgeschlossen, die lineare Bewegungen in Richtung der beiden Achsen X und Y durchführen kann und die um die Achse Z schwenken kann.

Ein solches Brückenlager weist zum einen relativ große Abmessungen auf und

ist zum anderen in seiner Einstellbarkeit hinsichtlich der Achsen X, Y und Z relativ ungenau. Ein weiterer Nachteil liegt in seiner ungenügenden Spielfrei- heit.

Zusammenfassung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Vermeidung der bisherigen Nachteile ein verbessertes Kompensationslager zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß ein mit einer Deckplatte verbundener Schlitten linear in X-und/oder in Y-Richtung jeweils über zwei voneinander beabstan- dete Wellen geführt ist, auf denen verschiebbare Gleitbuchsen angeordnet sind und/oder daß die Deckplatte in Z-Richtung kippbar über ein erstes Ge- lenklager geführt ist.

Der entscheidende Vorteil dieser Lagerung ist ihre klare Gliederung hinsicht- lich der Funktion der drei Bewegungsachsen. Die Gleitbuchsen garantieren absoute Wartungsfreiheit auf niedrigstem Reibungsniveau. Belastungsange- paßte Lagerelemente wie Gleitlager und Gelenklager reduzieren das Ge- samtgewicht der Lagerkonstruktion und benötigen wenig Bauraum. Die runden bzw. sphärischen Lagerelemente sind selbstzentrierend, was eine hohe Ge- nauigkeit und eine gute Seitenstabilität ermöglicht. Die erfindungsgemäße Kombination aus Linear-und Gelenklager ermöglicht den Ausgleich aller Fluchtungsfehler aus Fertigungsungenauigkeiten, Fundamentsetzungen, ge- wollten und ungewollten Schiefstellungen und führt die thermisch und bela- stungsbedingten Längenänderungen bei gutem Dämpfungsvermögen.

Ein besonders vorteilhaftes Kompensationslager, das die Aufnahme von Kräf- ten aus allen drei Bewegungsrichtungen ermöglicht, ist in Anspruch 2 be- schrieben. Dieses X-, Y-, Z-Lager zeichnet sich dadurch aus, daß eine Grund- platte vier hervorstehende, in X-und in Y-Richtung voneinander beabstandete Wellenhalter aufweist, in denen zwei Y-Welien gehalten sind, auf den Y-

Wellen je ein weiterer verschiebbarer Wellenhalter angeordnet ist, die durch zwei X-Wellen miteinander verbunden sind, so daß der auf den X-und Y- Welien über die Gleitbuchsen geführte Schlitten in beide Richtungen linear verfahrbar ist und daß der Schlitten eine gekrümmte Wellenscheibe aufweist, die in einer zugehörigen Ausnehmung der Deckplatte aufgenommen ist, so daß diese in Z-Richtung kippbar ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist vorgese- hen, daß die Gleitbuchsen wartungsfreie zylindrische Gleitbuchsen auf PTFE- Basis sind.

Diese dem Fachmann bekannten Trockengleitlager bestehen aus einem zylin- drischen Stahistützkörper und der wartungsfreien Gleitschicht. Der Stahlkörper schützt vor Beschädigungen bei der Handhabung und beim Einbau. Die Gleit- schicht besteht in der Regel aus einem 0,5 mm starken PTFE-Gewebe, ist in Kunstharz eingebettet und auf dem Stützkörper hochfest verankert. Das Fließ- verhalten der Gleitschicht ist in Verbindung mit dem Stützkörper auch bei höchster Belastung nahezu vernachlässigbar. Der Klebeverbund ist feuchtig- keitsstabil und quellfrei.

Aus Anspruch 4 geht hervor, daß die Y-Weilen in den Wellenhaltern mittels Haltekappen befestigt sind, die mit einer in den Stirnseiten der Y-Wellen ange- ordneten Befestigungsschraube von außen gegen den Wellenhalter gepreßt sind. Auf diese Weise ist eine einfache und sichere Fixierung der Y-Wellen gegeben.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 5 ist vorgese- hen, daß die X-Wellen an ihren gegenüberliegenden Enden je eine bogenför- mige Ausbauchung aufweisen, in die die Y-Wellen mit einem Teil ihrer Um- fangsfläche eintauchen. Dies hat den Vorteil, daß durch die Ausbauchung in eleganter Weise die Lagefixierung der X-Wellen durch die Y-Wellen gegeben ist.

Eine besonders vorteilhafte Form der erfindungsgemäßen Lagerung ist in An- spruch 6 beschrieben. Danach ist vorgesehen, daß die Grundplatte in ihrem Mittelteil einen in Richtung Deckplatte hervorstehenden Tragevorsprung auf- weist, der im belasteten Zustand von der Unterseite des Schlittens berührt ist.

Dies hat den Vorteil, daß die Krafteinleitung auf das Lager nicht über die X- und Y-Wellen, sondern direkt auf die Grundplatte erfolgt, so daß eine ganz besonders stabile Ausführungsform der Lagerung gegeben ist.

Nach Anspruch 7 sollen die X-und/oder Y-Welien in Richtung der Deckplatte eine Durchbiegung aufweisen. Dadurch wird bewirkt, daß sotch derart gestal- tete Wellen eine gewisse Federwirkung besitzen, so daß die Lagerung vorge- spannt ist.

Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in An- spruch 8 beschrieben. Danach soil der Schlitten in seinem Mittelteil eine mit einem Absatz versehene durchgehende Bohrung aufweisen, in die ein zweites Gelenklager eingesetzt ist, das über eine in die Deckplatte eingesetzte Siche- rungsschraube gehalten ist, wobei im Bereich eines Zapfens des Schlittens ein Spalt zwischen der Sicherungsschraube und der Durchgangsbohrung gebildet ist. Dabei ist vorteilhaft, daß bei einem Wechsel der Kräfte in den negativen Bereich der Z-Achse die Deckplatte nicht abheben kann, d. h., es ist eine Ab- hebesicherung gebildet. In diesem Fall ist es nach Anspruch 9 erforderlich, daß beide Gelenklager ein gemeinsames Kugeizentrum aufweisen.

Wie aus Anspruch 10 hervorgeht, können die Gelenklager als wartungsfreie Axial-Gelenklager, Radial-Gelenklager oder Schräg-Gelenklager auf PTFE- Basis ausgebildet sein. Diese Gelenklager sind Baueinheiten, bestehend aus Wellen-und Gehäusescheiben und wartungsfreien Gleitschichten in den Ge- häusescheiben. Die Wellenscheibe besitzt eine kugelige Außengleitbahn, wäh- rend die Gehäusescheibe mit hohlkugeliger Innengleitbahn und mit eingekleb- ter Gleitschicht versehen ist. Derartige Gelenklager werden dann eingesetzt, wenn zum Beispiel hohe Lasten bei geringen Bewegungen übertragen werden.

In Anspruch 11 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines X-, Z- Lagers beschrieben. Dieses zeichnet sich dadurch aus, daß eine Grundplatte zwei hervorstehende, in X-Richtung voneinander beabstandete Wellenhalter aufweist, in denen zwei voneinander beabstandete X-Wellen gehalten sind, auf denen mit dem Schlitten verbundene, in linearer Richtung verschiebbare Gleit- buchsen angeordnet sind und der Schlitten eine gekrümmte Wellenscheibe aufweist, die in einer zugehörigen Ausnehmung der Deckplatte aufgenommen ist, so daß diese in Z-Richtung kippbar ist.

Das zugehörige Gegenstück, nämlich ein Y-, Z-Lager geht aus Anspruch 12 hervor. Danach sot) eine Grundplatte zwei hervorstehende, in Y-Richtung von- einander beabstandete Wellenhalter aufweisen, in denen zwei voneinander beabstandete Y-Wellen gehalten sind, auf denen mit dem Schlitten verbunde- ne, in linearer Richtung verschiebbare Gleitbuchsen angeordnet sind und der Schlitten eine gekrümmte Wellenscheibe aufweist, die in einer zugehörigen Ausnehmung der Deckplatte aufgenommen ist, so daß diese in Z-Richtung kippbar ist.

Schließlich ist in Anspruch 13 ein Z-Lager, d. h. ein Lager mit nur einem Frei- heitsgrad beschrieben. Derartige Lager werden insbesondere als sogenannte Festiager eingesetzt. Es zeichnet sich dadurch aus, daß die Grundplatte mit einem in Richtung der Deckplatte hervorstehenden Vorsprung versehen ist, der an seinem oberen Ende mit einer kreisringförmig gekrümmten Welienscheibe versehen ist, die in einer zugehörigen Ausnehmung der Deckplatte aufgenom- men ist, so daß diese in Z-Richtung kippbar ist.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispieten näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigen :

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen X-, Y-, Z-Lagers, Figur 2 eine Vorderansicht dieses Lagers, Figur 3 eine Seitenansicht dieses Lagers, teilweise geschnitten, Figur 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Figur 3, Figur 5 eine Schittdarstellung entlang der Linie B-B in Figur 3, Figur 6 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemä- ßen X-, Z-Lagers, Figur 7 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemä- ßen Y-, Z-Lagers, Figur 8 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemä- ßen Z-Lagers, Figur 9 eine Seitenansicht des Lagers gemäß Figur 8, Figur 10 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 9, Fig. 11-15 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemä- ßen X-, Y-, Z-Lagers in fortschreitenden Aufbaustufen.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Das in den Figuren 1 bis 5 gezeigte und mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße X-, Y-, Z-Lager besteht aus einer mit Befestigungsbohrungen 21 versehenen Grundplatte 2, auf der vier in X-und in Y-Richtung voneinander beabstandete, hervorstehende Wellenhalter 3 angeordnet sind. In diesen paarweisen Wellen-

haltern 3 sind zwei Y-Wellen 4 untergebracht, deren Fixierung durch Haltekap- pen 11 erfolgt, die über in den Y-Wellen 4 eingedrehte Befestigungsschrauben 12 von außen gegen die Wellenhalter 3 gepreßt werden. In Y-Richtung ist zwi- schen je zwei Wellenhaltern 3 je ein weiterer Wellenhalter 6 angeordnet, wobei beide Wellenhalter 6 durch zwei voneinander beabstandete X-Wellen 5 mitein- ander verbunden sind. Die Kreuzung beider Wellen 4,5 wird durch je eine ge- genüberliegende Ausbauchung der X-Welle 5 ermöglicht. Auf den X-Wellen 5 ist über Gleitbuchsen 9 ein Schlitten 7 geführt, der mit einer mit Langlochboh- rungen 22 versehenen Deckplatte 10 verbunden ist. Dieser Schlitten 7 ist in X- Richtung um den Betrag a von einer Neutralstellung aus sowohl nach rechts als auch nach links verschiebbar, wie Figur 3 zeigt. Die X-Wellen 5 wiederum sind in Y-Richtung, wie Figur 4 zeigt, um den Betrag b von einer Neutralstel- lung aus ebenfalls sowohl nach rechts als auch nach links verschiebbar. Die Verschiebung in Y-Richtung erfolgt dabei mittels der Wellenhalter 6 über von deren Gleitbuchsen 8.

Wie aus Figur 5 entnehmbar, ist der Schlitten 7 in seinem Mittelteil mit einer Durchgangsbohrung 14 ausgestattet. An deren nicht bezeichneten Absatz liegt ein Gelenklager 15 an, das mit einer in die Durchgangsbohrung 16 der Grund- platte 2 eingeschraubten Sicherungsschraube 17 gehalten ist. Einen Zapfen 23 des Schlittens 7 umgibt eine Wellenscheibe 19 eines Gelenklagers 18, wobei die Wellenscheibe 18 von einer Ausnehmung 20 in der Deckplatte 10 aufge- nommen ist. Auf diese Weise ist eine Abhebesicherung gebildet, die ein Abhe- ben der Deckplatte 10 vom Schlitten 7 verhindert. Ein Verschwenken der Deckplatte 10 bei vorhandener Abhebesicherung ist nur soweit möglich, wie es der Luftspalt zwischen dem Schaft der Sicherungsschraube 17 und der Durch- gangsbohrung 14 im Bereich des Zapfens 23 des Schlittens 7 zufaßt.

Wie Figur 1 und Figur 5 weiter zeigen, ist die Grundplatte 2 mit einem in Rich- tung Deckplatte 10 weisenden Tragevorsprung 13 versehen, so daß zwischen Schlitten 7 und Tragevorsprung 13 kein Spalt entsteht, d. h. die Krafteinleitung direkt auf die Grundplatte 2 erfolgt. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Un- terseite des Schlittens 7 mit einer entsprechenden Gleitschicht zu versehen.

Fehlt der Tragevorsprung 13, so ist ein Schlitz zwischen Grundplatte 2 und Schlitten 7 gebildet, so daß die Krafteinleitung auf die Grundplatte 2 über die X-Wellen 5 und die Y-Wellen 4 erfolgt.

Das in Figur 6 in perspektivischer Darstellung gezeigte X-, Z-Lager ist, wie schon durch die Bezeichnung ausgedrückt, linear in Richtung der X-Achse verschiebbar und um die Z-Achse kippbar. Demzufolge sind im Gegensatz zum vorstehend beschriebenen X-, Y-, Z-Lager die Y-Wellen 4 entbehrlich. Anson- sten ist der Lageraufbau prinzipiell der gleiche. Dieses Lager weist darüber hinaus auch keine Haltesicherung auf, so daß auf das Gelenklager 15 ver- zichtet werden kann.

In Figur 7 ist ein Y-, Z-Lager ebenfalls in perspektivischer Form dargestellt. Der Aufbau ist analog dem in den Figuren 1 bis 5 beschriebenen X-, Y-, Z-Lager, wobei aufgrund der zwei Freiheitsgrade auf die X-Wellen 5 verzichtet wird.

In den Figuren 8,9 und 10 ist schließlich ein Z-Lager gezeigt, das um die Ach- se Z kippbar ist und als Festlager eingesetzt ist. Wie aus den Figuren ersicht- lich, ist die Grundplatte 2 mit einem in Richtung Deckplatte 10 weisenden Vor- sprung 27 versehen, der an seinem oberen Ende eine Wellenscheibe 19 eines Gelenklagers 18 aufweist. Die Deckplatte 10 wiederum ist mit einem Gegen- vorsprung 28 ausgerüstet, der mit einer kugelartigen Ausnehmung 20 ausge- stattet ist, so daß wiederum ein Gelenklager 18 gebildet ist. Dieses Z-Lager ist in der bereits beschriebenen Weise auch mit einer Abhebesicherung derart ausgestattet, daß der Vorsprung 27 mit einer durchgehenden Bohrung 14 ver- sehen ist, die einen nicht näher bezeichneten Absatz aufweist. An diesem Ab- satz liegt ein Gelenklager 15 an, das wiederum mit einer Sicherungsschraube 17 gehalten ist. Mit Hilfe dieser Sicherungsschraube 17 kann auf die Vorspan- nung der Lagerung eingewirkt werden.

In den Figuren 11 bis 15 ist ein X-, Y-, Z-Lager in perspektivischer Darstellung in fortschreitendem Aufbau gezeigt. Wie aus Figur 11 erkennbar, ist die Grundplatte 2 mit Befestigungsbohrungen 21 versehen, die zur Fixierung auf

einer Anschlußkonstruktion dienen. Aus der Grundplatte 2 ragen mit Durch- gangsbohrungen versehene Wellenhalter 3 hervor. Im Mittelteil der Grund- platte 2 ist der Tragevorsprung 13 sichtbar. Wie Figur 12 erkennen läßt, sind in den Aufnahmebohrungen der Wellenhalter 3 Y-Wellen 4 aufgenommen, auf denen je zwei Gleitbuchsen 8 angeordnet sind. Unter den Y-Wellen 4 liegen zwei X-Wellen 5, die im Bereich der Gleitbuchsen 8 mit einer bogenförmigen Ausnehmung versehen sind, so daß die Y-Wellen 4 bzw. die Gleitbuchsen 8 in diese Ausnehmung teilweise eintauchen. Auf diese Weise ist ein Verschieben der X-Wellen 5 verhindert. Zwischen den X-Wellen 5 liegend ist das Gelenkla- ger 15 mit der Sicherungsschraube 17 angedeutet.

Gemäß Figur 13 folgt eine Komplettierung des X-, Y-, Z-Lagers derart, daß die die X-Wellen 5 tragenden Wellenhalter 6 eingezeichnet sind. Auf diesen X- Wellen 5 ist der Schlitten 7 verschiebbar gezeigt, der in seinem Inneren das nicht sichtbare Gelenklager 15 trägt, wobei der Schlitten 7 mit dem Zapfen 23 versehen ist. Zu erkennen ist auch die Sicherungsschraube 17, die in die hier nicht gezeichnete Deckplatte 10 eingeschraubt wird. Wie aus Figur 14 erkenn- bar, ist das Lager nun derart komplettiert, daß um den Zapfen 23 des Schlit- tens 7 eine Wellenscheibe 19 des Gelenklagers gelegt ist. In Figur 15 schließ- lich ist das mit der Deckplatte 10 komplettierte Lager dargestellt. Diese weist in ihrer Mitte die Durchgangsbohrung 16 auf, in die die Sicherungsschraube 17 eingeschraubt ist.

Bezugszeichen 1 X-, Y-, Z-Lager 2 Grundplatte 3 Wellenhalter für Y-Welle 4 Y-Welle 5 X-Welle 6 Wellenhalter für X-Welle 7 Schlitten

8 Gleitbuchse auf der Y-Welle 9 Gleitbuchse auf der X-Welle 10 Deckplatte 11 Haltekappe 12 Befestigungsschraube 13 Tragevorsprung 14 Durchgangsbohrung 15 zweites Gelenklager 16 Durchgangsbohrung 17 Sicherungsschraube 18 erstes Gelenklager 19 Wellenscheibe 20 Ausnehmung 21 Befestigungsbohrung 22 Langlochbohrung 23 Zapfen 24 X-, Z-Lager 25 Y-, Z-Lager 26 Z-Lager 27 Vorsprung 28 Gegenvorsprung a Verschiebebetrag in X-Richtung b Verschiebebetrag in Y-Richtung