Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SLIDE BEARING FOR CONSTRUCTION AND MATERIAL FOR THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/009907
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to slid bearings for construction, in particular bridge slide bearings, preferably for bridges on high speed routes such as magnetic levitation tracks, or high speed train tracks, whereby the slide bearing comprises UHMWPE (Ultra High Molecular Weight PolyEthylene) as slide bearing material.

Inventors:
BRAUN CHRISTIAN (DE)
SEGERER HANS (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/008087
Publication Date:
January 29, 2004
Filing Date:
July 19, 2002
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MAURER FRIEDRICH SOEHNE (DE)
BRAUN CHRISTIAN (DE)
SEGERER HANS (DE)
International Classes:
E01B25/30; E01D19/04; F16C33/20; (IPC1-7): E01D19/04
Foreign References:
GB2359345A2001-08-22
DE4210351A11993-10-07
EP0943736A21999-09-22
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Hermann-trentepohl W. (München, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Verwendung von UHMWPE (Ultra High Molecular Weight PolyEthylene) als Gleitlagerwerkstoff in Lagern im Bauwesen, insbesondere Brückengleitlagem.
2. Verwendung von UHMWPE (Ultra High Molecular Weight PolyEthylene) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitlager in Bauwerken von vorzugsweise Magnetschwebebahnen zum Einsatz kommen und hierbei Beanspruchungen über den Vorgaben der EN 1337/Teil 2 aus gesetzt sind.
3. Verwendung von UHMWPE (Ultra High Molecular Weight PolyEthylene) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitlagerwerkstoff eine Flächenpressung größer als der nach EN 1337/Teil 2 festgelegten und geprüften Nonnenwert, insbesondere bis zum 1, 5fachen des ma ximalen Normwerts aufnehmen kann.
4. Verwendung von UHMWPE (Ultra High Molecular Weight PolyEthylene) nach ei nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitlagerwerkstoff einen Gleitweg größer als dem nach EN 1337/Teil 2 fest gelegten und geprüften Normwert, insbesondere bis zum 3fachen des maximalen Normwerts aufnehmen kann.
5. Verwendung von UHMWPE (Ultra High Molecular Weight PolyEthylene) nach ei nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitlagerwerkstoff eine Gleitgeschwindigkeit größer als den nach EN 1337/ Teil 2 festgelegten und geprüften Normwert, insbesondere bis zum 5fachen des ma ximalen Normwerts aufnehmen kann.
6. Verwendung von UHMWPE (Ultra High Molecular Weight PolyEthylene) nach ei nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitlagerwerkstoff bei einer Temperatur von35°C mit einer Flächenpressung nach Anspruch 3 und/oder einem Gleitweg nach Anspruch 4 und/oder einer Gleit geschwindigkeit nach Anspruch 5 die Forderung nach EN 1337/Teil2 erfüllt.
7. Gleitlager für den industriellen Einsatz, insbesondere mit den Einsatzparametern nach einem oder mehreren der Ansprüchen 3 bis 6, insbesondere Brückengleitlager, vorzugsweise für Brücken von Hochgeschwindigkeitsstrecken mit höheren Bean spruchungen als den Vorgaben der EN 1337/Teil 2, insbesondere von Hochge schwindigkeitsstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager als Gleitlagerwerkstoff UHMWPE (Ultra High Molecular Weight PolyEthylene) umfasst.
8. Gleitlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitlagerwerkstoff einen Füllstoff, insbesondere Glasperlen und/oder Glasmilc roperlen und/oder Keramikmikroperlen, zur Verbesserung der Formbeständigkeit umfasst.
9. Gleitlager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitlagerwerkstoff Additive, insbesondere Russ und/oderMoS2 und/oder Öl zur Verbesserung der Gleiteigenschaften umfasst.
10. Gleitlager nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager den Gleitlagerwerkstoff in Form einer ebenen oder gekrümmten Gleitscheibe oder Gleitplatte umfasst.
11. Gleitlager nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitlagerwerkstoff Schmiertaschen zur Aufnahme von Schmierstoffen aufweist.
12. Gleitlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitscheibe oderplatte in einer Trägerplatte aufgenommen ist, wobei sie vor zugsweise mindestens bis zur Hälfte ihrer Dicke eingekammert ist.
Description:
Gleitlager für das Bauwesen und Werkstoff hier Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitlager für das Bauwesen, insbesondere Brücken- gleitlager, für erhöhte Beanspruchungen und/oder Lebensdauern, die insbesondere bei Brü- cken und Fahrwerksträgern von Hochgeschwindigkeitsstrecken zum Einsatz kommen, so- wie einen Gleitlagerwerkstofffür den Einsatz in derartigen Gleitlagern.

Gleitlagerwerkstoffe für den Einsatz im Bauwesen und insbesondere im Brückenbau sind in der Europäischen Norm EN 1337/Teil 2"Gleitelemente"bezüglich ihrer Eigenschaften und konstruktiven Vorgaben genormt. Nach dem Stand der Technik werden für entsprechende Gleitelemente als Gleitlagerwerkstoffe häufig Thermoplaste und insbesondere Teflon (PTFE) eingesetzt. Diese erfüllen die der Norm entsprechenden Anforderungen.

Aufgrund der technischen Weiterentwicklung im Bauwesen und insbesondere auch beim Bau von Brückenbauwerken, sind jedoch auch die Anforderungen an den Gleitlagerwerk- stoff hinsichtlich aufnehmbarer Pressung, Gleitwiderstand in Abhängigkeit von der Umge- bungstemperatur, zulässiger Verschiebegeschwindigkeit sowie zulässigem aufaddiertem Gleitweg und Verschleißbeständigkeit erheblich gestiegen. Eine Veränderung dieser Para- meter bzw. ein Durchbrechen bestimmter Grenzwerte für diese Parameter würde es nämlich erlauben, konstruktiv andere, einfachere und bessere Lösungen zu finden.

Besonders hohe Anforderungen hinsichtlich von Gleitlagerwerkstoffen werden insbesondere bei Brückenbauten von Hochgeschwindigkeitsstrecken, z. B. Hochgeschwindigkeitsbahn- strecken sowie Magnetschwebebahnen usw., gestellt. Bei Brückenbauten für derartige Hochgeschwindigkeitsstrecken werden die Lager aufgrund der hohen Geschwindigkeit von über die Brücken fahrenden Zügen schlagartig hohen und häufig auftretenden Beanspru- chungen ausgesetzt. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, müssen deshalb verbes- serte Gleitlagerwerkstoffe bereitgestellt werden.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Gleitlager bzw. einen Gleitlager- werkstoff hierfür bereitzustellen, der gegenüber den bisher verwendeten Gleitlagerwerkstof- fen ein verbessertes Eigenschaftsprofil aufweist. Insbesondere soll eine für Brückenlager für Hochgeschwindigkeitsstrecken geeignete Kombination von erforderlichen Eigenschaften durch den Gleitlagerwerkstoff gewährleistet werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Einsatz eines Gleitlagerwerkstoffs gemäß Anspruch 1 bzw. ein Gleitlager nach Anspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird als Gleitlagerwerkstoff in Lagern im Bauwesen, insbesondere Brückengleitlagern, vorzugsweise für Brücken von Hochgeschwindigkeits- strecken die Verwendung von UHMWPE (Ultra High Molecular Weight PolyEthylen) vor- geschlagen. Aufgrund umfassender Versuche mit unterschiedlichen Lagerwerkstoffen wur- de nämlich ermittelt, dass UHMWPE (Ultra High Molecular Weight PolyEthylen) die er- forderlichen Eigenschaften für die Verwendung in Lagern im Bauwesen, insbesondere Brü- ckengleitlagern, die den oben genannten Anforderungen entsprechen, erfüllt. Durch das sehr hohe Molekulargewicht von vorzugsweise 3 bis 6 Mio g/mol. weist das UHMWPE eine extrem hohe, praktisch unendlich hohe Schmelzviskosität auf und besitzt eine hervorragen- de Zähigkeit sowie ausgezeichnete Schnittbeständigkeit und Verschleißfestigkeit. Es hat sich nun gezeigt, dass auch die anderen geforderten Einsatzparameter wie aufnehmbare Flä- chenpressung, Gleitwiderstand in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur, zulässige Verschiebegeschwindigkeit sowie zulässiger Gleitweg weit über das hinausgehen, was be- kannte Gleitlagerwerkstoffe für den industriellen Einsatz leisten können. Hierbei wird die Europäische Norm EN 1337/Teil 2 laut der derzeitig gültigen Ausgabe als Referenz heran- gezogen und entsprechend voll umfänglich in den Offenbarungsgehalt einbezogen Es hat sich nämlich gezeigt, dass die in der EN 1337/Teil 2 geforderten und entsprechend zu prü- fenden Einsatzparameter sowohl einzeln als auch in Kombination insbesondere auch bei niedrigen Temperaturen weit übertroffen werden können.

Entsprechend ist die Verwendung von UHMWPE auch insbesondere nach den abhängigen Ansprüchen für Einsatzgebiete vorgesehen, bei denen entsprechende Werte bzgl. der Flä- chenpressung, des Gleitwegs, der Gleitgeschwindigkeit und der Einsatztemperaturen auf- treten. Dies hat wiederum Vorteile bezüglich der Gestaltung und des Einsatzes der Gleitla- ger, z. B. hinsichtlich Abnutzungen der Lager, Einsatzart (Temperaturen) usw.. Da der Ver- schleiß mit dem Produkt aus Geschwindigkeit und Pressung zunimmt, wirkt sich das auch auf die Lebensdauer des Gleitlagerwerkstoffs und somit des Gleitlagers aus.

Vorzugsweise kann der Gleitlagerwerkstoff zur Verbesserung der Formbeständigkeit noch mit einem Füllstoff versehen werden. Hierbei haben sich insbesondere Glasfasern, Glasmik- roperlen und Keramikmikroperlen bewährt. In gleicher Weise können auch weitere Additive zur Verbesserung weiterer Eigenschaften zugesetzt werden, insbesondere zum Verbessern der Gleiteigenschaften. Hierzu verwendet man insbesondere Russ, MoS2 oder vorzugsweise Öl. Die Gleiteigenschaften des Gleitlagerwerkstoffs UHMWPE lassen sich auch noch da- durch verbessern, dass in dem Gleitlagerwerkstoff, der in jeglicher Form, insbesondere in Form einer ebenen oder gekrümmten Gleitscheibe oder Gleitplatte vorliegen kann, Schmiertaschen zur Aufnahme von zusätzlichen Schmierstoffen vorgesehen sind.

Um ganz bestimmte, definierte Eigenschaften einzustellen, ist es weiterhin vorteilhaft, ver- schiedene UHMWPEs mit unterschiedlichem Molekulargewicht in entsprechenden Anteilen zu mischen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde erfindungsgemäß UHMWPE (Ultra High Molecular Weight PolyEthylen) als Gleitlagerwerkstoff in einem Brückengleitlager einge- setzt. Der Gleitlagerwerkstoff wurde dabei in Form einer ebenen Gleitscheibe von einer Trägerplatte aufgenommen, wobei die Gleitscheibe bis zur Hälfte ihrer Dicke in der Träger- platte eingekammert war. Eignungsversuche gemäß der Europäischen Norm EN 1337/Teil 2 haben ergeben, dass gegenüber PTFE das UHMWPE eine um mindestens 50% höhere Flä- chenpressung sowie einen mindestens 3-fachen Gleitweg bei 5-facher Gleitgeschwindigkeit erlaubt. Außerdem wurde gefunden, dass trotz der vorher genannten höheren Beanspru- chungen bis zum Ende der Laufzeit Reibwerte gemäß EN 1337/Teil2 gemessen wurden, die sich ebenfalls bei Umgebungstemperaturen von bis zu-35°C aufrechterhalten ließen.