[发明专利]结构轴承

说明书

本发明涉及一种结构轴承(1)，该结构轴承(1)具有由包含至少一种聚合物塑料的滑动材料制成的至少一个滑动元件(6、7)，其中，滑动材料具有大于210℃的熔点温度以及在根据DIN ISO 527‑2的拉伸测试中小于1800MPa的弹性模量。

技术领域

本发明涉及具有由包含至少一种聚合物塑料的滑动材料制成的滑动元件的结构轴承。

背景技术

此处，结构轴承指的是通常设置在建筑物中以支承建筑物或其部件的这种轴承。特别地，这些轴承符合欧洲标准EN 1337的规定。也就是说，这些轴承可以是下述部件：该部件允许两个建筑部件之间的旋转并传输相关要求中限定的载荷并防止位移(固定轴承)、或者允许在平面的一个方向上的位移(导引轴承)或者在平面的所有方向上的位移(活动轴承)。

最常见的结构轴承在EN 1337的自2004年当前有效版本(EN 1337-1:2004)的第1部分中的表1中阐述。然而，在其他标准中可以找到其他设计和变型。因此，在EN 15129中，特别地，使用于地震隔离的轴承标准化。在此，本发明还特别涉及具有不同形状的滑动轴承，比如例如EN 15129中提及的并用于地震隔离的球面滑动轴承或滑动隔离摆动式轴承等。

此处，滑动元件指的是结构轴承的下述部件：所述部件分别确保并允许结构轴承的部件之间的滑动运动。特别地，这些部件符合EN 1337的自2004年版本(EN 1337-2:2004)中的第2部分的规定。

然而，与EN 1337-2:2004中所确定的不同，本发明不仅涉及具有由聚四氟乙烯(PTFE，商品名为特氟隆)制成的滑动元件的结构轴承，而且通常还涉及由其它聚合物塑料、特别是热塑性塑料比如例如超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚酰胺(PA)及其混合物制成的滑动元件的结构轴承。

基本上，对用作滑动材料的聚合物塑料的要求是已知的。一方面，该聚合物塑料应当允许作用在结构轴承上的载荷的均匀分布和传递。另一方面，聚合物塑料必须吸收结构轴承中的滑动运动(平移运动和/或旋转运动)，使得——至少在使用状态下——建筑物不会被损坏。就此而言，可以通过对摩擦系数的特定应用要求来实现滑动运动。例如，EN1337-2:2004限定了对摩擦系数的这种要求，但仅限于由PTFE制成的滑动部件。在EN 15129中，特别在第8.3节中，又限定了用于确定地震期间消耗的摩擦的一般测试设置，即使得适用于所称的抗震轴承(seismic bearing)。此外，当然这种滑动材料应当抵抗诸如例如温度、湿度之类的环境影响，而且还抵抗诸如酸雨或空气污染之类的侵蚀性介质，并且具有最大的可能的耐磨性。

经验表明，聚合物塑料具有不同的显著性能，使得可以仅通过在对应的要求特征中进行各种折中而考虑在这种结构轴承中的用途对聚合物塑料进行选择。

申请人通过其滑动材料获得了特别对承重的、耐磨的滑动材料而言特别好的折中方案，其也抵抗环境的影响。这以滑动元件的形式使用，所述滑动元件形成为平坦和/或弯曲的滑动盘，但也可以形成引导件。特别成功的是不仅在滑动轴承领域中使用，例如在所称的球面滑动轴承中使用，而且还用于滑动隔离摆动式轴承中的隔震。此处，MSM滑动材料实际上导致了结构轴承在构造方面的变革，这是因为MSM滑动材料以较低的制造成本引起轴承的耐久性的显著提高。

然而，尽管存在这些优异的性能，但已经表明，这些已经非常普遍的结构轴承在某些应用领域——特别是在炎热地区——达到了其能力极限。这是因为到目前为止在结构轴承(比如例如PTFE，UHMWPE)的构造中常见的聚合物塑料中，仅压缩稳定性在较高温度下降低，而摩擦数或摩擦系数相应地随升高的温度而变化。就此而言，在某些环境中不使用润滑油的情况下，能量消耗并不令人满意。此外，如果轴承具有用以消耗能量的限定的摩擦程度，则具有已知滑动材料的轴承通常具有较大的尺寸。

发明内容

因此，本发明的目的是提供下述结构轴承：该结构轴承适于在更高的温度和/或接触压力下使用，并且同时具有限定的摩擦性能，并且与常规的结构轴承相比，尺寸并没有更大。