Claims (4)
1. Mechanisches Dämpfungselement für Schwingungen, die in erdbebengefährdeten Gebieten zwischen dem Fundament und den darauf befindlichen Objekten, z.B. Hochspannungsanlagen, auftreten und dazu eine Grundplatte (6) vorhanden ist, auf der sich an den Eckpunkten des Objektes angeordnete Stahlkugeln (2) horizontal bewegen können, die in Bewegungsrichtung von federndem Material umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlkugeln (2) ringsum außer an der Seite ihrer Laufflächen auf der Grundplatte (6) von einem elastisch-plastischen Material umgeben sind, dessen Reibungskoeffizient mit der Kugeloberfläche realtiv gering ist, das elastisch-plastische Material von jeweils einer Kapsel (5) umschlossen und gehaltert ist, die ihrerseits jeweils an den äußeren Fckpunkten des Objektes befestigt sind.1. A mechanical damping element for vibrations occurring in earthquake-prone areas between the foundation and the objects thereon, e.g. High-voltage systems, occur and in addition a base plate (6) is provided, on which arranged at the vertices of the object steel balls (2) can move horizontally, which are surrounded in the direction of movement of resilient material, characterized in that the steel balls (2) round except surrounded on the side of their running surfaces on the base plate (6) by an elastic-plastic material, the coefficient of friction with the ball surface is relatively low, the elastic-plastic material of each capsule (5) is enclosed and supported, which in turn to each attached to the outer Fckpunkten the object.
2. Mechanisches Dämpfungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elastischplastisches Material PTFE Anwendung findet. 2. Mechanical damping element according to claim 1, characterized in that finds application as elastic-elastic material PTFE.
3. Mechanisches Dämpfungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel (4) an ihrer, der Lauffläche zugewandten Seite mit einer Sicherungsplatte (3) abgedeckt ist.3. Mechanical damping element according to claim 2, characterized in that the capsule (4) on its, the tread facing side with a locking plate (3) is covered.
4. Mechanisches Dämpfungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Eckpunkte und an gegenüberliegenden Festpunkten des Fundamentes Rückstellelemente angelenkt sind.4. Mechanical damping element according to claim 3, characterized in that are hinged in the vicinity of the vertices and at opposite fixed points of the foundation return elements.
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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf ein mechanisches Dämpfungselement für Schwingungen, die in erdbebengefährdeten Gebieten zwischen dem Fundament und den darauf befindlichen Objekten auftreten. Solche Schutzmaßnahmen werden beispielsweise bei Hochspannungsanlagen angewendet, indem eine „schwimmende" Lagerung erfolgt.The invention relates to a mechanical damping element for vibrations that occur in earthquake-prone areas between the foundation and the objects located thereon. Such protective measures are used, for example, in high-voltage systems, by a "floating" storage takes place.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Es sind verschiedene Entkopplungs- und Dämpfungseinrichtungen für die Aufnahme horizontal verlaufender Schwingungen zwischen Fundament und Fußteil von Geräten oder Bauwerken bekannt, die insbesondere die bei einem Erdbeben vorwiegend auftretenden horizontalen Schwingungen des Erdbodens unterschiedlicher Frequunz und Dauer entkoppeln und dämpfen sollen (DE-OS 2021031, DE-GM 714621). Diese Aufgabe erfüllen die Lösungen bei größeren Amplituden recht ungenügend. Für größere horizontale Schwingungen ist es bekannt, schwimmende Lagerungen anzuwenden, bei denen ebene oder konkave Rollflächen verwendet werden, auf denen Stahlkugeln sich in jeder Richtung frei bewegen können (DE-PS 2749654). Die Rückführung in die Ausgangsposition erfolgt durch die Schwerkraft des Objektes bzw. mit Unterstützung durch Federkraft. Dazu ist es bekannt, Druck- und/oder Zugfedern an dem Objekt und feststehenden Teilen des Fundamentes zu befestigen. Es ist jedoch auch eine Lösung bekannt (DD-PS 216291), bei der Federelemente mit Kugeln eine bauliche Einheit bilden, indem ein rohrstückförmiger Führungsring die auf einer Rollplatte befindliche Kugel umgibt. Mit einem vom Verschiebeweg abhängigen Abstand umgibt diesen Ring ein weiterer und zwischen beiden befinden sich evolventenförmig gebogene Blattfedernpakete. Unterstützt durch diesen Energiespeicher erfolgt nach einer Auslenkung durch horizontal wirkende Kräfte die Zurückführung in die Ausgangsstellung und damit die Bereitstellung für ggf. neue Erdstöße. Die Herstellung eines derartigen Schutzes ist jedoch technologisch aufwendig, andere Lösungen bieten nicht solche Bewegungsmöglichkeiten, sondern bewirken beim Überschreiten eines vorgegebenen Verschiebeweges das Kippan des Objektes. Zur erschütterungsfreien Lagerung von Maschinen und Geräten ist es außerdem bekannt, diese mittels Gummifedern, die aus Einzelteilen zusammengesetzt sind, zu lagern. Durch Austausch der Segmente ist zwar eine Anpassung an die verschiedenen Masseverhältnisse von Fundament- und Motormasse und damit an die unterschiedlichen Schwingverhältnisse möglich, große Auslenkungsamplituden werden damit jedoch nicht beherrscht (DE-OS 3106690).There are various decoupling and damping devices for recording horizontally oscillating vibrations between the foundation and foot of devices or structures known to decouple and attenuate especially in an earthquake predominantly occurring horizontal vibrations of the ground different Frequunz and duration (DE-OS 2021031, DE -GM 714621). This task is quite insufficient for larger amplitudes. For larger horizontal vibrations, it is known to use floating bearings, in which flat or concave rolling surfaces are used, on which steel balls can move freely in any direction (DE-PS 2749654). The return to the starting position is effected by the gravity of the object or with the assistance of spring force. For this purpose it is known to attach pressure and / or tension springs to the object and fixed parts of the foundation. However, it is also a solution known (DD-PS 216 291), form in the spring elements with balls a structural unit by a tubular piece guide ring surrounds the ball located on a roller plate. With a distance dependent on the displacement distance, this ring surrounds another and between both are involute curved leaf spring packages. Supported by this energy storage takes place after a deflection by horizontally acting forces the return to the starting position and thus the provision for possibly new ground collisions. However, the production of such protection is technologically complex, other solutions do not offer such possibilities of movement, but cause the Kippan of the object when exceeding a predetermined displacement. For vibration-free storage of machinery and equipment, it is also known to store them by means of rubber springs, which are composed of individual parts. Although by replacing the segments an adaptation to the different mass ratios of foundation and engine mass and thus to the different swing ratios is possible, but large deflection amplitudes are not dominated (DE-OS 3106690).
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung einer mechanisch wirkenden Entkopplung von Schwingungen, die seismischen Ursprunges sind, auf ein Objekt, vorzugsweise für elektrotechnische Anlagen.The object of the invention is to improve a mechanically acting decoupling of vibrations, which are of seismic origin, on an object, preferably for electrical equipment.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mechanisches Dämpfungselement insbesondere für von seismischen Vorgängen ausgehenden Schwingungen zu schaffen, die vorzugsweise in horizontaler Richtung wirken, wobei das zu schützende Objekt mittels Kugeln und Rollfläche auf einer Grundplatte schwimmend gelagert sein soll, ohne daß schädliche Eigenresonanzen auftreten können. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kugeln außer auf ihren Laufflächen auf der Grundplatte von einem elastisch-plastischen Material umgebon sind, dessen Reibungskoeffizient mit der Kugeloberfläche relativ gering ist. Das Material wird von einer Kapsel umschlossen, die ihrerseits an den Eckpunkten des Objektes befestigt ist. Nach unten in Richtung der Grundplatte befindet sich eine Abdeckplatte zur Sicherung gegen das Herausfallen der Kugel und des Materials beim Anheben des Objektes, z. B. zum Zwecke des Standortwechsels. Vorteilhafte Eigenschaften in Bezug auf Reibungskoeffizient, Festigkeit, Elastizität und Dämpfungsverhalten haben sich bei PTFE ergeben.The invention has for its object to provide a mechanical damping element in particular for emanating from seismic vibrations, which preferably act in a horizontal direction, wherein the object to be protected by means of balls and rolling surface should be mounted floating on a base plate without harmful self-resonances can occur , The object is achieved in that the balls are except on their treads on the base plate of an elastic-plastic material umgebon whose coefficient of friction with the ball surface is relatively low. The material is surrounded by a capsule, which in turn is attached to the vertices of the object. Down in the direction of the base plate is a cover plate to protect against falling out of the ball and the material when lifting the object, z. B. for the purpose of relocation. Advantageous properties in terms of coefficient of friction, strength, elasticity and damping behavior have been found in PTFE.