Vorrichtung zum Überbrücken von Dehnungsfugen in Fahrbahnen, Brücken od. dgl.

Abstract

 Bei einer Vorrichtung zur Überbrückung von Dehnungs­fugen in Fahrbahnen, Brücken od. dgl., mit parallel zu den Fugenrändern verlaufenden Lamellen (1), welche auf die Fuge (2) überbrückenden Querträgern (3) verschieb­lich abgestützt sind und deren Abstände bei Änderungen der Fugenbreite mittels elastomerer Schubfedern (9) gesteuert verstellbar sind, welche die Lamellen (1) miteinander und mit beiden Fugenrändern (6, 8) in Art einer geschlossenen Steuerkette verbinden sind zur kippsicheren Lagerung der Lamellen (1) zwei diese miteinan­der und mit den beiden Fugenrändern verbindende geschlosse­ne Steuerketten aus den elastomeren Schubfedern (9) vorgesehen. Diese Steuerketten liegen in zwei horizontalen Ebenen mit Abstand übereinander. Die Schubfedern (9) sind dabei direkt oder indirekt an biegesteifen Stützen (10) befestigt, welche von den Lamellen (1) nach unten ragen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überbrücken von Dehnungsfugen in Fahrbahnen, Brücken oder dgl., mit parallel zu den Fugenrändern verlaufenden Lamel­len, welche auf die Fuge überbrückenden Querträgern verschieblich abgestützt sind und deren Abstände bei Änderungen der Fugenbreite mittels elastomerer Schub­federn gesteuert verstellbar sind, welche die Lamellen miteinder und mit beiden Fugenrändern in Art einer geschlossenen Steuerkette verbinden.

[0002] Eine derartige bekannte Vorrichtung (DE 33 33 880) beschreibt eine direkte Befestigung der Schubfedern an den Unterseiten der Lamellen . Zwar bewirken die Schubfedern hier eine zufriedenstellende Steuerung der Lamellen, so daß die Lamellenabstände zwischen den gegenüberliegenden Fugenrändern etwa gleich groß sind; dadurch, daß in Lamellenlängsrichtung mehrere aus Schubfedern gebildete Steuerketten vorhanden sind ergibt sich darüber hinaus eine, bezogen auf eine ver­tikale Achse, verdrehungsfreie Abstützung der Lamellen; die Schubfedern leisten jedoch keinen Beitrag zur Kipp­sicherung der Lamellen, d.h. zur Verhinderung einer Verdrehung um ihre Längsachsen. Zur Kippsicherung der Lamellen sind daher bei den der bekannten Vorrichtung besondere Maßnahmen erforderlich.

[0003] Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (GB 841 568) sind die Lamellen durch zwei Reihen übereinander ange­ordneter Gummipuffer gegenseitig und gegenüber den Fugenrändern abgestützt . Der Hebelarm für das Rück­stellmoment gegen Kippen entspricht hierbei dem verti­kalen Abstand zwischen der oberen und der unteren Rei­he von Gummipuffern. Eine Vergrößerung des Hebelarms im Interesse eines größeren Rückstellmoments bedingt eine größere Bauhöhe der Lamellen und damit der Gesamt­konstruktion.

[0004] Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Auf­gabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs ge­nannten Art die elastische Abstützung der Lamellen gegeneinander und gegenüber den Fugenrändern zu verbes­sern, mit dem Ziel, daß die Lamellen kippsicher gehal­ten sind, und zwar unabhängig von der konstruktiven Auslegung der tragenden Bauteile der Vorrichtung.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß an einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß minde­stens zwei derartige Steuerketten in mit Abstand über­einander liegenden horizontalen Ebenen vorgesehen sind und daß die Schubfedern wenigstens einer Steuerkette direkt oder indirekt an biegesteifen Stützen befestigt sind, welche von den Lamellen nach unten ragen.

[0006] Durch die Anordnung der Stützen ergibt sich die Mög­lichkeit, die beiden Steuerketten in einem frei wähl­baren vertikalen Abstand übereinander, bevorzugt unter den Lamellen anzuordnen. Davon unabhängig kann der Lamellenquerschnitt, wie selbstverständlich auch der Querträgerquerschnitt entsprechend den Belastungen des Fugenübergangs ausgelegt werden. Eine gegenseitige Beeinflußung zwischen den Abmessungen irgendwelcher tragender Bauteile der Vorrichtung und der Anordnung der Steuerketten an den Stützen besteht nicht.

[0007] Darüber hinaus schafft der Erfindungsvorschlag die Möglichkeit, daß sowohl die Steuerkraft einerseits als auch das Rückstellmoment andererseits für die Kipp­sicherung voneinander unabhängig wählbar sind. Die Steuerkraft wird dabei bestimmt vom Verlauf der Feder­kennlinie der Schubfedern; davon unabhängig wird das Rückstellmoment bestimmt vom Hebelarm, d.h. vom verti­kalen Abstand der beiden Steuerketten. Beide Größen, Federsteifigkeit und Rückstellmoment, können also unab­hängig voneinander variiert werden. Wesentlich ist, daß durch die erfindungsgemäß verwendeten Schubfedern die stoßdämpfenden Eigenschaften der Gesamtkonstruk­tion uneingeschränkt vorhanden sind. Da, wie bereits gesagt, die Abmessungen von Lamellen und Querträgern weder einen Einfluß auf die Steuerkraft noch auf das Rückstellmoment haben, kann die Gesamtkonstruktion in allen Teilen optimal ausgelegt werden.

[0008] Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Stützen an der Unterseite der Lamellen zwischen den Querträgern befestigte, langestreckte Profilteile sind. Entsprechend den Lamellen stehen die Stützen dicht nebeneinander. An jeder Stütze greifen zwei Steuerket­ten an den in Lamellenrichtung gegenüberliegenden Sei­ten an. Diese Steuerketten können einen unterschied­lichen Aufbau besitzen.

[0009] Eine Ausführungsform sieht vor, daß die Schubfedern jeweils mit einem Ende an einer Stütze oder einem Fu­genrand mit dem anderen Ende an einer biegesteifen Lasche befestigt sind, und daß jede Lasche entweder die Schubfedern des Fugenrands und einer Stütze oder zweier Stützen miteinander verbindet. Bei dieser Aus­führungsform ist die Schubspannung in den Schubfedern bei geschlossener Fuge gleich null. Mit sich zunehmend öffnender Fuge steigt die Schubspannung, und entspre­chend die Steuerkraft, linear an.

[0010] Bei einer zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Schubfedern jeweils mit einem Ende an einer Stütze oder einem Fugenrand und mit dem anderen Ende an einem biegesteifen Gegenstück befestigt sind, und daß jedes Gegenstück an einer Stütze oder einem Fugenrand be­festigt ist. Bei dieser Ausführungsform sind nur halb so viele Schubfedern vorhanden. Die Steuerkraft baut sich auf aus einer neutralen Stellung bei halb geöffne­ter Fuge, wobei die Federkennlinie verglichen mit vor­stehender Ausführungsform entsprechend steiler ver­läuft.

[0011] Im Rahmen der Erfindung ist denkbar, daß eine Steuer­kette an den Stützen angreift, während eine zweite Steuerkette direkt an der Untersteite der Lamellen sitzt, wie beispielsweise bei der aus der erstgenannten Druckschrift bekannten Vorrichtung. Ferner ist es zwar grundsätzlich denkbar, anstelle von Schubfedern Kon­struktionen mit anderem Federelementen wie z.B. Druck­federn vorzusehen; solche Konstruktionen sind jedoch aufwendig; sie haben darüber hinaus noch den Nachteil, daß deren Vorspannkraft infolge Alterung des elastome­ren Werkstoffs verhältnismäßig rasch abnimmt. Derartige Konstruktionen können daher wegen fehlender praktischer Eignung unberücksichtigt bleiben.

[0012] Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung

Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt gem. II-II der Fig. 1

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt gem. III-III der Fig. 1

Fig. 4 einen horizontalen Querschnitt durch die Stützen gem. IV-IV der Fig. 3 und

Fig. 5 eine Variante zu Fig. 3.

[0013] Die in den Figuren 1 bis 4 in verschiedenen Schnitten dargestellte Vorrichtung zum Überbrücken von Dehnungs­fugen unfaßt als tragende Bauelemente mit der Oberflä­che des jeweiligen Verkehrswegs bzw. der jeweiligen Fahrbahn abschließende Lamellen 1, welche verschieblich auf die Fuge 2 überbrückenden Querträgern 3 gelagert sind. Damit die Lamellen 1 nicht nach oben abheben können besitzen sie an ihrer Unterseite U-förmige Bü­gel 4, durch deren Öffnungen die Querträger 3 hindurch­gesteckt sind. Innerhalb der Bügel 4 sind die Querträ­ger 3 nach oben und unten durch in vertikaler Richtung vorgespannte elastomere Lagerstücke 5 gleitend abge­stützt. In ähnlicherweise sind die Querträger 3 an ihren gegenüberliegenden Enden auf horizontal vorsprin­genden Schultern 7 der gegenüberliegenden Fugenränder 6 gelagert. Gegenüber der Schulter 7 eines Fugenrands ist, wie Fig. 2 zeigt, ein Randbalken 8 fest am Fugen­rand 6 angeschlossen. Der Randbalken 8 ist bevorzugt baugleich mit den Lamellen 1 ausgebildet, wodurch sich der Anschluß der Gesamtkonstruktion an die Fugenränder erheblich vereinfacht. So ist an den Randbalken 8 eine Steuervorrichtung angeschlossen, welche aus Schubfe­dern 9 gebildete Steuerketten umfaßt, wobei jede Steuerkette eine elastische Verbindung der Lamellen 1 untereinander und mit den Randbalken 8 bildet. Die Schubfedern 9 sitzen mit ihrem einen Ende an vertika­len , an der Unterseite der Lamellen 1 befestigten Stützen 10, und zwar in zwei verschiedenen Höhen. Auf diese Weise ergeben sich zwei mit vertikalem Abstand h an den Stützen 10 angeordnete Steuerketten, welche in Fig. 3 in der Seitenansicht dargestellt sind. Eine Draufsicht auf die untere Steuerkette zeigt Fig. 4. Man erkennt, daß die Schubfedern 9 benachbarter Lamel­len 1 bzw. einer Lamelle 1 und eines Randbalkens 8 über biegesteife Laschen 11 miteinander verbunden sind, so daß die Schubfedern 9 sich verformen, und zwar zu­nehmend , je mehr sich die Fuge verbreitert. In der geschlossenen Stellung der Fuge liegen sowohl die La­mellen bzw. Randbalken als auch deren Stützen 10 seit­lich aneinander, wobei die Schubfedern 9 entspannt sind. Dadurch, daß auf diese Weise zwei im Abstand h übereinander liegende von Fugenrand zu Fugenrand durchgehende elastische Steuerketten entstehen, ergibt sich neben der Steuerungsfunktion als weitere Funktion eine kippsichere Lagerung der auf den Querträgern 3 gleitenden Lamellen 1. Dabei wirken die Schubfedern 9 als Angriffspunkte für Rückstellkräfte R1, R2, welche ein Rückstellmoment gegen Kippen mit dem Hebelarm h bilden.

[0014] In Fig. 4 ist die untere Steuerkette bei etwa mittlerer Fugenöffnung dagestellt, d.h. die hier erreichte Schub­verformung der Schubfedern 9 entspricht etwa dem halben Wert ihrer maximalen Steuerkraft. Etwas anders sind die Verhältnisse bei der in Fig. 5 dargestellten Vari­ante. Hier sind nur halb so viele Schubfedern 9 vorge­sehen. In der gezeichneten mittleren Fugenöffnung sind die Schubfedern 9 spannungslos. Dadurch daß die Schub­federn 9, anders als bei Fig. 4 nicht über frei beweg­liche Laschen 11 sondern mittels an der jeweils benach­barten Stütze 10 befestigter Gegenstücke 12 abgestützt sind, ergibt sich eine Steuerung aus der Mitte, d.h. die mittlere Fugenstellung bildet die neutrale Aus­gangslage, wobei entsprechende Steuerkräfte sowohl gegen eine Fugenvergrößerung als auch gegen eine Fugen­verkleinerung, bezogen auf diese Ausgangslage, aufge­baut werden, deren Federkennlinie entsprechend steiler verlaüft.

[0015] Zu Fig. 1 sei noch erwähnt, daß als Varinate zu den Stützen 10 auch die Bügel 4 in Frage kommen, vorausge­setzt man bringt daran nach unten ragende Verlängerun­gen 13 an, welche strichliert eingezeichnet sind. Die Schubfedern wurden bei dieser Variante jeweils an den einander abgewandten Außenseiten der Verlängerungen 13 bzw. eines Bügels 4 befestigt sein.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Überbrücken von Dehnungsfugen in Fahrbahnen, Brücken od. dgl., mit parallel zu den Fugenrändern verlaufenden Lamellen (1), welche auf die Fuge (2) überbrückenden Querträgern (3) ver­schieblich abgestützt sind und deren Abstände bei Änderungen der Fugenbreite mittels elastomerer Schubfedern (9) gesteuert verstellbar sind, welche die Lamellen (1) miteinander und mit beiden Fugen­rändern (6,8) in Art einer geschlossenen Steuerket­te verbinden,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei derartige Steuerketten in mit Abstand übereinander liegenden horizontalen Ebenen vorgesehen sind und
daß die Schubfedern (9) wenigstens einer Steuerket­te direkt oder indirekt an biegesteifen Stützen (10) befestigt sind, welche von den Lamellen (1) nach unten ragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützen (10) an der Unterseite der Lamellen (1) zwischen den Querträgern (3) befestigte, langge­streckte Profilteile sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß an jeder Stütze (10) zwei Steuerketten an den in Lamellenrichtung gegenüberliegenden Seiten an­greifen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schubfedern (9) jeweils mit einem Ende an einer Stütze (10) oder einem Fugenrand (6,8) und mit dem anderen Ende an einer biegesteifen Lasche (11) befestigt sind, und daß jede Lasche (11) ent­weder die Schubfedern (9) eines Fugenrands (6,8) und einer Stütze (10) oder zweier Stützen (10) mit­einander verbindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schubfedern (9) jeweils mit einem Ende an einer Stütze (10) oder einem Fugenrand (6,8) und mit dem anderen Ende an einem biegesteifen Gegen­stück (12) befestigt sind, und daß jedes Gegenstück (12) an einer Stütze (10) oder einem Fugenrand (6,8) befestigt ist.

Zeichnung