Die neue Alternative zu "Rock'n'Roll"

Linienkipp- und Rollenlager (rocker and roller bearings) können beide einen Brückenüberbau linear abstützen aber nur um eine Achse rotieren. Diese einschränkenden Eigenschaften entsprechen nicht mehr dem letzten Stand der Technik. Die neuen RESTON®CYLINDER Zylinderlager von mageba bieten erhöhte Performance und neue Funktionalitäten – sowohl bei neuen Bauwerken als auch beim Tausch von bestehenden Lagern.

Einachsige Rotationslager wie zum Beispiel Linienkipp- und Rollenlagern haben lange Zeit eine wichtige Rolle bei der Planung und Konstruktion von Brücken gespielt. Mit ihren zylindrisch geformten Kipp-/Rollflächen ermöglichen sie grosse Rotationen um eine Achse bei gleichzeitiger linearer Übertragung grosser Lasten zu dieser Achse. Dies steht im Gegensatz zu "runden" Lagern wie RESTON®SPHERICAL Kalottenlager und RESTON®POT Topflager, deren Kernelemente durch die runde Formin Länge und Breit gleich sind.

Diese Eigenschaft von Kipp- und Rollenlagern kann bei Brücken, deren Überbau keine Rotation um die Längsachse aufweist, sehr nützlich sein. Dies gilt vor allem dann, wenn der Platz für die Lager in Richtung der Spannweite der Brücke begrenzt ist. Allerdings können entlang der Kontaktlinie zwischen Kipp-/Rollenelemnt und der Auflagefläche  hohen Kräfte entstehen, die zu Schäden am Lager, insbesondere an den Gleitflächen, führen und eine Reparatur oder sogar den Austausch des Lagers erfordern.

Gleiten statt Kippen oder Rollen

Das RESTON®CYLINDER Lager nimmt Rotationen nicht durch Kippen oder Rollen auf einer ebenen Fläche, sondern durch Gleiten auf einer gekrümmten Fläche auf. Dadurch verteilt sich die Last auf eine viel grössere Fläche. Durch die Erhöhung der Länge des Lagers erhöht sich auch dessen Aufnahmefähigkeit von Lasten. Die Gleitflächen über und unter dem zentralen Rotationselement sind mit dem Hochleistungsgleitmaterial ROBO®SLIDE der mageba ausgestattet. ROBO®SLIDE hat verglichen mit PTFE die doppelte Festigkeit und ist um ein Vielfaches langlebiger.

Rotation um mehrere Achsen

Mit der DUPLO-Version – einer Weiterentwickung des RESTON®CYLINDER Lagers  – werden Einsatzmöglichkeiten und Funktionalität des neuen Zylinderlagers noch erweitert. Diese verfügt über zwei gekrümmte Rotationsflächen und unterscheidet sich damit von der ursprünglichen MONO-Version (siehe oben), die nur eine solche Fläche enthält. Somit können Rotationen um jede horizontale Achse aufgenommen werden; die bei herkömmlichen Zylinderlagern, Rollenlagern, und Linienkipplagern gegebene (und potentiell kritische) Exzentrizität in Querrichtung entfällt bei der  DUPLO-Variante.. Das RESTON®CYLINDER DUPLO Lager stellt mit diesen Fähigkeiten eine interessante Alternative zu anderen Lagertypen dar - insbesondere dann, wenn ein längsförmiges anstelle eines "quadratischen" Lagers zum Einsatz kommt.

Ersatz Linienkipplager durch Doppelzylinderlager in Theorie und Praxis

Ein traditionelles Linearlager des ROCKER-Typs, das Rotationen um die Längsachse des Lagers (im Regelfall die Querachse der Brücke) durch ROCKING – "KIPPEN" – auf der unteren gekrümmten Fläche aufnimmt

Ein traditionelles Linienlager vom Typ ROLLER, das durch "ROLLEN" auf dem Stahlzylinder in seiner Mitte Rotation um die Längsachse des Lagers ermöglicht

Das RESTON®CYLINDER Lager nimmt Rotationen um die Längsachse des Lagers durch Gleiten auf der gekrümmten Unterseite des zylinderförmigen Mittelteils auf

Da die vom Lager getragene Struktur um die Längsachse des Lagers rotiert, wird jede daraus resultierende – unabhängige – Verschiebung im Lager von seiner oberen Gleitfläche aufgenommen

Animation eines RESTON®CYLINDER MONO, das NUR Rotation um seine Längsachse ermöglicht

Ein RESTON®CYLINDER Lager MONO mit Abhebeklauen an jedem Ende, um Abhebekräfte aufzunehmen

Die Abbildung veranschaulicht, wie ein RESTON®CYLINDER MONO Zylinderlager Verschiebungen in x- und y-Richtung sowie Drehungen um die y-Achse ermöglicht, wobei im Allgemeinen eine gewisse Längsexzentrizität der getragenen Last bei der Konstruktion zu berücksichtigen ist

Wie beim Typ MONO ermöglicht das RESTON®CYLINDER DUPLO Lager Verschiebungen in x- und y-Richtung sowie Rotationen um die y-Achse, erlaubt aber zusätzlich (dank der Krümmung der oberen Gleitfläche) Rotationen um die x-Achse und damit eine zwängungsfreie Lasteinleitung

Beim Design des RESTON®CYLINDER Lagers vom Typ DUPLO ist der Radius der oberen Gleitfläche völlig unabhängig vom Radius der unteren Gleitfläche, wodurch Exzentrizitäten in Richtung der Lagerquerachse minimiert werden können – ein Vorteil, der bei der Konstruktion einer Brücke vorteilhaft sein kann

Einbau eines RESTON®CYLINDER DUPLO Lagers als Ersatz für ein bestehendes Linienkipplagers einer Eisenbahnbrücke (Teil des A2 Erhaltungsprojekts Schänzli) in Basel

Das RESTON®CYLINDER DUPLO Lager gleicht in einigen Aspekten der speziellen "zylindrischen" Konstruktion, die schon für die RESTON®PENDULUM Pendelgleitlager der dritten Bosporus Brücke in Istanbul, Türkei, entwickelt wurde