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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Isolieren und Nivellieren eines Maschinenfundaments mit Bezug auf eine Unterstruktur.
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Wenn industrielle Hochleistungsmaschinen (d. h. Maschinen, Ausrüstungen, Pressen usw.) installiert und aufgestellt werden, ist es schwierig, eine Maschine gegenüber der Unterstruktur (d. h. Boden, Erdreich usw.) eines Gebäudes oder einer Einrichtung oder gegenüber dem Boden oder Erdreich zu isolieren. Eine derartige Isolierung kann erwünscht sein, um eine vibrationsempfindliche Maschine gegenüber Vibrationen zu isolieren, wie in dem Fall einer Magnetresonanz-Abbildungsmaschine (MRI). Alternativ kann eine derartige Isolierung erforderlich sein, um die von einer Maschine geschaffenen Vibrationen gegenüber einer Unterstruktur zu isolieren. Die von diesen Maschinen erzeugten oder realisierten Stöße und Vibrationen können Fehlausrichtungen der Maschinen aufgrund der Kräfte und der Senkung der Unterstruktur und des Maschinenfundaments bewirken. Eine ordnungsgemäße Ausrichtung einschließlich Nivellierung, Ebenheit und dergleichen ist wesentlich, um die Maschine effizient, ökonomisch und sicher zu betreiben.
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Frühere Entwürfe haben versucht, ein Maschinenfundament gegenüber einer Unterstruktur durch Vorsehen eines Betonschachts in der Unterstruktur zu isolieren. Sand oder andere Füllmaterialien kleiden die Wände des Betonschachts aus und schaffen eine Barriere zwischen dem Betonfundament der Maschine und der Unterstruktur. Federn wurden auch zwischen der Unterstruktur und dem Betonfundament der Maschine verwendet, um das Maschinenfundament zu stützen und gegenüber der Unterstruktur zu isolieren. Jedoch ergeben diese Entwürfe kein Verfahren oder keine Vorrichtung zum leichten und wirksamen Nivellieren der Maschine.
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Andere ältere Entwürfe haben Maschinenfundamente verwendet, die integral mit einer Unterstruktur ausgebildet sind. Obgleich einige dieser Entwürfe Nivellierungsmechanismen zwischen der Maschine und dem Fundament vorgesehen haben, muss der Entwurf des Maschinenfundaments und der Unterstruktur vollständig neu gestaltet werden, wenn die bestehenden industriellen Maschinen ersetzt werden. Die Neugestaltung eines Maschinenfundaments und einer Unterstruktur sind kostenaufwendige Pläne, die auf dem Gebiet der industriellen Maschinen unerwünscht sind.
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Die
DE 29 26 414 A1 beschreibt eine Verankerung für einen metallischen Sockel von Behältern, Maschinen, Motoren oder dergleichen, insbesondere für Kühlsysteme in einem Kernkraftwerk, mit einem Betonfundament, das einen parallel zu seiner Oberfläche ausgedehnten Anker enthält, der von Erstbeton umgeben und über Zugelemente mit dem Sockel verbunden ist, die durch Ausnehmungen des Erstbetons und des Sockels ragen und mit Zweitbeton festgelegt sind. An dem Anker sind nach oben offene Hohlkörper vorgesehen, in die mit Spiel mit dem Sockel in Verbindung stehende biegesteife, metallische, stab- oder rohrförmige Schubelemente eintauchen, wobei der Spielraum zwischen Schubelement und Hohlkörper mit Zweitbeton ausgefüllt ist. Diese Verankerung ist besonders widerstandsfähig gegenüber Seitenkräften, wie sie beispielsweise bei Erdbeben auftreten können.
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Es ist wünschenswert, eine Vorrichtung zum Isolieren und Nivellieren eines Maschinenfundaments mit Bezug auf eine Unterstruktur vorzusehen. Es ist auch wünschenswert, eine Vorrichtung zum Isolieren und Nivellieren eines Maschinenfundaments zu haben, bei der die Vorrichtung und das Fundament mit Bezug auf eine Ersatzmaschine wieder verwendet werden können.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Isolieren und Nivellieren eines Maschinenfundaments mit Bezug auf eine Unterstruktur auf: ein starres Gehäuse, das mit dem Maschinenfundament verbunden ist, wobei das Gehäuse ein hohles oberes Teil, das teleskopisch einstellbar mit einem hohlen unteren Teil verbunden ist, um verschiedene Größen des Gehäuses zu erhalten; Mittel, die den oberen Teil des Gehäuses mit dem unteren Teil des Gehäuses fest verbinden, wodurch die Position des oberen Teils des Gehäuses mit Bezug auf den unteren Teil des Gehäuses fixiert ist; und Mittel zum Einstellen der Nivellierung des Maschinenfundaments durch Ändern des Abstands zwischen dem oberen und dem unteren Teil des Gehäuses mit Bezug auf die Unterstruktur.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Isolieren und Nivellieren eines Maschinenfundaments mit Bezug auf eine Unterstruktur auf: ein starres Gehäuse, das mit dem Maschinenfundament verbunden ist und ein hohles oberes Teil und ein hohles unteres Teil aufweist, die teleskopisch miteinander verbunden sind, welches untere Teil des Gehäuses einen Ankerring aufweist, der sich in das Innere des Gehäuses erstreckt; ein Lagerglied, das innerhalb des Gehäuses oberhalb des Ankerrings angeordnet ist; mehrere Befestigungszylinder, die das Lagerglied mit dem Ankerring verbinden für die vertikale Einstellung des Ankerrings mit Bezug auf das Lagerglied; und ein Stützglied, das zwischen und in Kontakt mit dem Lagerglied und der Unterstruktur angeordnet ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Vorrichtungen sind in den jeweils zugeordneten Unteransprüchen angegeben.
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Die vorliegende Beschreibung nimmt Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszahlen sich in den verschiedenen Ansichten auf gleiche Teile beziehen, und in denen:
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1 ist eine Schnittansicht, die die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt, die verwendet wird, um das Fundament einer MRI-Maschine zu isolieren und zu nivellieren;
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2 ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die in der Richtung der Pfeile 2-2 in 3 genommen wird;
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3 ist eine Draufsicht auf die in 2 gezeigte Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
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4 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
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5 ist eine Teilschnittansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des elastischen Glieds und des Lagerglieds nach der vorliegenden Erfindung.
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6 ist eine Schnittansicht, die das Stützglied nach der vorliegenden Erfindung als einen elastomeren inneren Kern mit elastomerbeschichteten Schnüren, die den inneren Kern überlappen, zeigt.
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7 ist eine Schnittansicht, die das Stützglied nach der vorliegenden Erfindung als einen I-Stahlträger zeigt.
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8 ist eine Schnittansicht, die das Stützglied nach der vorliegenden Erfindung als einen aufblasbaren Luftsack zeigt.
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Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung nun im Einzelnen mit Bezug auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschrieben.
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Die 1–5 illustrieren die Vorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung zum Isolieren und Nivellieren eines Maschinenfundaments 12 mit Bezug auf eine Unterstruktur 14 eines Gebäudes (nicht gezeigt) oder den Erdboden. Wie aus 1 ersichtlich ist, kann die Vorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um das Maschinenfundament 12 einer Maschine 16 zu isolieren und zu nivellieren. Die Vorrichtung 10 kann verwendet werden, um die Vibrationen einer Maschine 16 gegenüber der Unterstruktur 14 zu isolieren, oder die Vorrichtung 10 kann die Maschine 16 gegenüber Vibrationen der Unterstruktur 14 isolieren, wobei die Maschine 16 gegenüber Vibrationen empfindlich ist, wie in dem Fall ein Magnetresonanz-Abbildungsmaschine (MRI), die in einem Krankenhaus installiert ist. Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist auf MRI-Maschinen 16 beschränkt, sondern jede große industrielle Maschine, die eine Isolierung gegenüber Vibrationen und Stoßwellen erfordert und die Nivellierung eines Fundaments erfordert, kann verwendet werden, um das Maschinenfundament 12 gegenüber der Unterstruktur 14 zu isolieren und zu nivellieren.
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Die Maschine 16 ist typischerweise innerhalb eines Gebäudes installiert, indem ein Betonschacht 18 in der Unterstruktur 14 des Gebäudes installiert wird. Das Maschinenfundament 12 ist aus Beton hergestellt, wobei die Füße der Maschine 16 in das Betonmaschinenfundament 12 gesetzt sind. Mehrere der Vorrichtungen 10 nach der vorliegenden Erfindung sind an strategisch angeordneten Stellen in das Maschinenfundament 12 gesetzt. Beispielsweise können die Vorrichtungen 10 in gleichem Abstand innerhalb des Maschinenfundaments 12 vorgesehen und an den Ecken des Maschinenfundaments 12 positioniert sein. Das Maschinenfundament 12 ist innerhalb des Betonschachts 18 der Unterstruktur 14 angeordnet, und ein kleiner Raum ist zwischen dem Betonschacht 18 und dem Maschinenfundament 12 durch die Vorrichtungen 10 geschaffen. Die Vorrichtungen 10 verwenden Stützglieder 20 und Isolierglieder 22, um das Maschinenfundament 12 von der Unterstruktur 14 zu trennen und zu isolieren. Durch Isolieren des Maschinenfundaments 12 gegenüber der Unterstruktur 14 sehen die Vorrichtungen 10 einen Weg vor, um das Maschinenfundament 10 zu nivellieren, während sie auch Vibrationen und Stoßwellen gegenüber der Unterstruktur 14 isolieren.
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Wie aus den 2–4 ersichtlich ist, sieht die Vorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung ein im Wesentlichen rechteckiges Gehäuse 24 vor, das in dem Beton des Maschinenfundaments 12 gesetzt und sich über die gesamte Tiefe oder Höhe des Maschinenfundaments 12 erstreckt. Das Gehäuse 24 kann auch zwei zylindrische Durchgänge oder Auslässe 28 in den Seiten des Gehäuses 24 vorsehen, die einen Zugriff zu Seitenwänden 30 der Unterstruktur 14 vorsehen. Es ist festzustellen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf ein im Wesentlichen rechteckiges Gehäuse 24 beschränkt ist, sondern das Gehäuse 24 kann in jeder geometrischen Konfiguration ausgebildet sein, die eine ordnungsgemäße Isolierung und Nivellierung des Maschinenfundaments 12 ermöglicht. Zusätzlich kann das Gehäuse 24 aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Wenn jedoch die Vorrichtung 10 in Verbindung mit einer MRI-Maschine verwendet wird, sollte eine eisenlose Legierung wie Aluminium verwendet werden, um das Gehäuse 24 zu bilden, so dass das Gehäuse 24 die Arbeitsweise der MRI-Maschine 16 nicht beeinträchtigt. Eine entfernbare Abdeckung 31 bedeckt die Oberseite des Gehäuses 24 und ist etwas unterhalb die obere Oberfläche 33 des Maschinenfundaments zurückgezogen. Die Abdeckung 31 sollte auch aus einer eisenlosen Legierung hergestellt sein, wenn sie in Verbindung mit einer MRI-Maschine verwendet wird.
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Um die Tiefe oder Höhe des Gehäuses 24 so einzustellen, dass sie der Tiefe oder Höhe des Maschinenfundaments 12 entspricht, hat das Gehäuse 24 ein oberes Teil 32 und ein unteres Teil 34, die teleskopisch ineinander aufgenommen sind. Insbesondere ist das obere Teil 32 des Gehäuses 24 teleskopisch innerhalb des unteren Teils 34 des Gehäuses 24 aufgenommen. Das obere Teil 32 und das untere Teil 34 des Gehäuses 24 sind einstellbar verbunden durch die Verwendung von drei im Wesentlichen Rechteckflanschen 36, die mit dem Äußeren des oberen Teils 32 des Gehäuses 24 verbunden sind und sich von diesem nach außen erstrecken. Die Flansche 36 haben jeweils eine Öffnung, die sich durch den sich nach außen erstreckenden Bereich des Flansches 36 erstrecken. Die Flansche 36 sind in gleichem Abstand voneinander um den äußeren Umfang des Gehäuses 24 herum angeordnet. Das untere Teil 34 des Gehäuses 24 hat einen Ankerring 38, der einstückig mit dem unteren Teil 34 des Gehäuses 24 verbunden ist. Der Ankerring 38 hat einen inneren Umfang 39 und einen äußeren Umfang 41 relativ zu dem Gehäuse 24, die sich beide unter einem im Wesentlichen rechten Winkel von dem unteren Teil 34 des Gehäuses 24 weg erstrecken. Drei Stangen 40 sind integral mit dem Ankerring 38 verbunden und erstrecken sich aufwärts zu den Flanschen 36 des oberen Teils 32 des Gehäuses 24 hin. Die drei Stangen 40 entsprechen in ihrer Lage und ihrer Anzahl den Öffnungen in den Flanschen 36 des Gehäuses 24. Die Stangen 40 erstrecken sich durch die in den Flanschen 36 vorgesehenen Öffnungen, und drei einstellbare Gleitgelenke 42, die mit jedem der Flansche 36 verbunden sind, nehmen die Stangen 40 auf und sind mit diesen in Eingriff. Die einstellbaren Gleitgelenke 42 sehen einen lösbaren Verriegelungsmechanismus vor, der die Stangen 40 innerhalb der einstellbaren Gleitgelenke 42 lösbar verriegelt und ermöglicht, dass das obere Teil 32 und das untere Teil 34 des Gehäuses 24 teleskopisch relativ zueinander bewegt werden, um die gewünschte Höhe des Gehäuses 24 zu erhalten.
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Um die Last der Maschine 16 und des Maschinenfundaments 12 auf das Stützglied 20 auszuüben, sieht die Vorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung ein Lastlagerglied 44 vor. Das Lastlagerglied 44 ist eine im Wesentlichen flache plattenartige Struktur, die innerhalb des Gehäuses 24 angeordnet ist. Vier mit Gewinden versehene Befestigungsglieder 46 verbinden das Lagerglied 44 mit dem inneren Umfang 39 des Ankerrings 38. Die mit Gewinde versehenen Befestigungsglieder 46 können verstellt werden, um den Abstand zwischen dem Lagerglied 44 und dem Ankerring 38 einzustellen, wodurch die auf das Stützglied 20 ausgeübte Last und der Abstand zwischen dem Maschinenfundament 12 und einem Boden 26 der Unterstruktur 14 eingestellt werden. Jedoch kann das Lagerglied 44 nur bis zu einem Punkt abgesenkt werden, an welchem das obere Teil 32 des Gehäuses 24 mit dem Ankerring 38 in Eingriff tritt. Dies verhindert die Überlastung des Stützglieds 20. Es ist festzustellen, dass die vorliegende Erfindung andere Mittel zum Einstellen des Abstands zwischen dem Lagerglied 44 und dem Ankerring 38 neben den Befestigungsgliedern 46 vorwegnimmt. Beispielsweise können hydraulische Hubvorrichtungen verwendet werden, um die Höhe des Lagerglieds 44 einzustellen.
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Die Last des Lagerglieds 44 wird auf das Stützglied 20 ausgeübt, indem das Stützglied 20 zwischen und Kontakt mit einer Bodenfläche 50 des Lagerglieds 44 und dem Boden 26 der Unterstruktur 14 angeordnet wird. Das Stützglied 20 kann ein im Wesentlichen rechteckiger Block aus Gummimaterial sein, das einen bestimmten Grad an Kompressibilität ermöglicht. Diese Kompressibilität isoliert nicht nur die Vibrationen und Stöße des Maschinenfundaments 12 gegenüber der Unterstruktur 14, sondern sie ermöglicht auch die Einstellung der Befestigungsglieder 46, um die Maschine 16 und ihr Fundament 12 zu nivellieren. Die Befestigungsglieder 46 können auch die vertikale Steifheit des Maschinenfundaments 12 einstellen, indem die Stützglieder 20 starker komprimiert werden, um die Steifheit zu erhöhen, und weniger, um die Steifheit des Maschinenfundaments 12 zu verringern. Obgleich die Vorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung und deren beschriebener Anwendung am besten für ein aus einem Gummimaterial hergestelltes Stützglied 20 geeignet sein können, ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein aus Gummimaterial hergestelltes Stützglied 20 beschrankt. Das Stützglied 20 kann aus verschiedenen Federn wie Stahlfedern oder Luftsäcken hergestellt sein. Wenn die Isolierung von Vibrationen keine Rolle spielt, kann das Stützglied 20 aus einem massiven Stahlblock hergestellt sein, um ein stabileres Material für die Nivellierung des Maschinenfundaments 12 vorzusehen.
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Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Struktur des Stützglieds 20 modifiziert werden, um das Stützglied 20 zu stabilisieren, indem die Größe der horizontalen Bewegung des Stützglieds 20 herabgesetzt wird. Wie aus 5 ersichtlich ist, sieht das Stützglied 20 einen Einschnitt vor, der im Wesentlichen in der Mitte einer oberen Oberfläche 56 des Stützglieds 20 gebildet ist. Der Einschnitt 52 kann eine kegelstumpfförmige Gestalt haben, die sich von der oberen Oberfläche 56 des Stützglieds 20 nach unten erstreckt. Eine komplementäre Eingriffsstruktur 57 ist mit der unteren Oberfläche 50 des Lagerglieds 44 durch die Verwendung eines mit Gewinde versehenen Befestigungsglieds 58 verbunden. Das komplementäre Eingriffsglied 57 ist mit dem Ende eines mit Gewinde versehenen Befestigungsglieds 58 verbunden. Das mit Gewinde versehene Befestigungsglied erstreckt sich durch eine in dem Lagerglied 44 vorgesehene Öffnung und ist an dem Lagerglied 44 durch die Verwendung einer Gewindemutter 60 befestigt. Das komplementäre Eingriffsglied 57 hat eine kegelstumpfförmige Gestalt und tritt in angepassten Eingriff mit dem in der oberen Oberfläche 56 des Stützglieds 20 vorgesehenen Einschnitt 52. Da die Last über das Lagerglied 44 auf das Stützglied 20 ausgeübt wird, ist das komplementäre Eingriffsglied 57 wirksam, um die Größe der horizontalen Bewegung des Stützglieds 20 zu verringern. Das komplementäre Eingriffsglied 57 kann aus einem Gummimaterial ähnlich dem des Stützglieds 20 hergestellt sein oder es kann aus jedem anderen Material mit im Wesentlichen hoher Festigkeit hergestellt sein.
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Die Vorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung kann auch horizontale Stabilisierer 61 vorsehen, um das Maschinenfundament 12 in horizontaler Richtung zu stabilisieren, während sie auch eine Einstellung der Steifigkeit entlang der horizontalen oder Y-Achse vorsehen. Um die horizontalen Stabilisierer 61 zu verwenden, befindet sich das Gehäuse 24 relativ nahe an einer der Seitenwände 30 der Unterstruktur 14, so dass der horizontale Stabilisierer 61 in Eingriff mit der Seitenwand 30 der Unterstruktur 14 treten kann. Wenn sich das Gehäuse 24 zusätzlich in einer Ecke des Maschinenfundaments 12 befindet, kann der horizontale Stabilisierer 61 auf angrenzenden Seitenwänden 30 der Unterstruktur 14 verwendet werden, wie aus 4 ersichtlich ist.
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Wie aus den 2–4 ersichtlich ist, ist der horizontale Stabilisierer 61 innerhalb des Auslasses oder Durchgangs 28 des Gehäuses 24 angeordnet. Da der horizontale Stabilisierer 61 mit den Seitenwänden 30 der Unterstruktur 14 in Eingriff ist, hat der Durchgang 28 des Gehäuses 24 eine Längsachse 64, die im Wesentlichen senkrecht zu einer vertikalen Längsachse 65 des Gehäuses 24 ist. Der Durchgang 28 des Gehäuses 24 ist im Wesentlichen zylindrisch und sieht ein inneres Teil 66 und ein äußeres Teil 68 vor, die teleskopisch so verstellbar sind, dass die Länge des Durchgangs 28 entsprechend der Lange des Maschinenfundaments 12, das sich zwischen dem Gehäuse 24 und einem Ende des Maschinenfundaments 12 erstreckt, eingestellt werden kann. Das innere Teil 66 und das äußere Teil 68 des Durchgangs 28 haben ein Gleitgelenkmerkmal, das eine einfache teleskopische Einstellung des inneren Teils 66 und des außern Teils 68 ermöglicht. Die teleskopische Anordnung des Durchgangs 28 ist derart, dass der äußere Bereich 68 ein Segment hat, das innerhalb eines Segments des inneren Teils 66 des Durchgangs 28 ist. Es ist festzustellen, dass die Erfindung nicht auf einen zylindrischen Durchgang 28 beschränkt ist, sondern der Durchgang 28 kann jede Geometrie verwenden, die einen horizontalen Stabilisierer 61 ergibt, wie in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist.
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Um das Maschinenfundament horizontal zu stabilisieren, erstrecken sich vier im Wesentlichen rechteckige Lappen 69 von dem inneren Umfang des äußeren Teils 68 des Durchgangs 28 radial nach innen. Die vier Lappen 69 haben einen gegenseitigen Abstand von im Wesentlichen 90°. Eine Ankerplatte 70 hat eine im Wesentlichen Diamantkonfiguration mit vier Fingern 72 in einer Position entsprechend den Lappen 69 in dem äußeren Teil 68 des Durchgangs 28. Die Ankerplatte 70 sieht eine ”Verdrehungsverriegelung” vor, indem die vier Finger 72 der Ankerplatte 70 in Eingriff mit den Lappen 69 auf dem äußeren Teil 68 des Durchgangs 28 in einer bestimmten Konfiguration sind. Wenn die Ankerplatte 70 um 45° gedreht wird, treten die vier Finger 72 der Ankerplatte 70 außer Eingriff mit den Lappen 69 des äußeren Teils 68 des Durchgangs 28. Die Ankerplatte 70 sieht eine mit Gewinde versehene Öffnung vor für die gewindemäßige Aufnahme eines Bolzens oder Stabes 76, und eine im Wesentlichen zylindrische Isolatorplatte 78 ist mit dem Ende des Stabes 76 verbunden. Das isolierende Glied 22 hat auch eine im Wesentlichen zylindrische Konfiguration und ist zwischen und in Kontakt mit der Isolatorplatte 78 und der Seitenwand 30 der Unterstruktur 14 positioniert. Der Stab 76 kann gewindemäßig mit Bezug auf die Ankerplatte 70 eingestellt werden, so dass die Größe der auf das isolierende Glied 22 durch die Isolatorplatte 78 ausgeübte Vorlast eingestellt werden kann durch Verstellen der Länge des Stabs 76. Die Gewindenut 79 sichert den Stab 76 in einer vorbestimmten Position. Das isolierende Glied 22 ist aus einem Gummimaterial hergestellt, aber das isolierende Glied 22 kann auch aus einer Feder oder einem Luftsack hergestellt sein.
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Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Stützglied 20 ein im Wesentlichen zylindrisches elastomeres Glied 90 enthalten, das sich zwischen dem Lagerglied 44 und dem Boden 26 des Betonschachts 18 erstreckt, wie aus 6 ersichtlich ist. Das zylindrische Glied 90 sieht einen im Wesentlichen zylindrischen inneren Kern 92, der aus einem elastomeren Material wie Gummi hergestellt ist. Der innere Kern 92 hat ein Durchgangsloch 94, das mit einer Längsachse 96 des zylindrischen Glieds 90 koaxial ausgerichtet ist. Das Durchgangsloch 94 ermöglicht, dass sich der innere Kern 92 in das Loch 94 des zylindrischen Glieds 90 ausdehnt bei Realisierung von Druckkräften entlang der Längsachse 96. Das zylindrische Glied 90 sieht auch eine äußere Schicht aus elastomerbeschichteten Schnüren 98 vor, die den inneren Kern 92 überlappen. Die elastomerbeschichteten Schnüre 98 sind spiralförmig um den inneren Kern 92 gewickelt und sind Schicht für Schicht integral mit dem inneren Kern 92 verbunden, wobei jede Schicht der elastomerbeschichteten Schnüre 98 im Wesentlichen parallel zu einer anderen ist und sich unter einem Winkel zu der Längsachse 96 des inneren Kerns 92 erstreckt. Die elastomerbeschichteten Schnüre 98 widerstehen einer radialen Ausdehnung des inneren Kerns 92 als Antwort auf Druckkräfte entlang der Längsachse 96 des elastomeren Glieds 90. Die Höhe des zylindrischen Glieds 90 ist derart, dass der innere Kern 92 und die äußeren Schnüre 98 in einem unbeanspruchten Zustand ein Höhe-zu-Breite-Verhältnis von angenähert 2:1 haben.
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Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Stützglied 20 aus einem starren Material hoher Festigkeit wie einem I-Stahlträger 100 hergestellt sein, wie aus 7 ersichtlich ist. Das starre Stützglied 100 hoher Festigkeit ist so ausgebildet, dass es entfernbar zwischen dem Lagerglied 44 und dem Boden 26 des Betonschachts 18 angeordnet ist, so dass das starre Stützglied 100 durch andere Stützglieder (nicht gezeigt) ersetzt werden kann, falls dies erforderlich sein sollte. Das Stutzglied 100 hoher Festigkeit kann verwendet werden, um das Gewicht des Maschinenfundaments 12 zu stützen, bei der die Isolierung von Vibrationen gegenüber dem Maschinenfundament 12 nicht gewünscht ist. Obgleich Vibrationen von dem Maschinenfundament nicht isoliert zu werden brauchen, kann die Vorrichtung 10 nach der vorliegenden Erfindung weiterhin verwendet werden, um den Nutzen der Nivellierung des Maschinenfundaments 12 zu erhalten.
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Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Stutzglied 20 nach der vorliegenden Erfindung einen einstellbaren Luftsack oder Balg 110 enthalten, wie in 8 gezeigt ist. Der Luftsack 110 ist abdichtbar an dem Lagerglied 44 und dem Boden 26 des Betonschachts 18 befestigt und in Kommunikation mit einer Leitung 112 zum Liefern von Druckluft zu dem Luftsack 110 und von diesem weg. Die Leitung 112 erstreckt sich von dem Luftsack 110 durch das Gehäuse 24 und in das Maschinenfundament 12, in der die Leitung 112 mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) kommuniziert. Druckluft kann zu dem Luftsack 110 hin und von diesem weg geliefert werden, um einen einstellbaren Druck für das Lagerglied 44 vorzusehen. Ein Messgerät (nicht gezeigt) kann auch vorgesehen werden, um den Luftdruck innerhalb des Luftsacks 110 zu überwachen und zu bestimmen.
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Im Betrieb wird das Gehäuse 24 in dem Beton des Maschinenfundaments 12 gesetzt. Die Vorrichtungen 10 nach der vorliegenden Erfindung werden an strategischen Stellen innerhalb des Maschinenfundaments 12 angeordnet, um Vibrationen von dem Maschinenfundament 12 gegenüber der Unterstruktur 14 ordnungsgemäß zu isolieren sowie spezifische Nivellierungseinstellungen an dem Maschinenfundament 12 vorzusehen. Bei Setzen der Gehäuse 24 in dem Beton des Maschinenfundaments 12 muss die Länge des Gehäuses 24 ordnungsgemäß eingestellt werden für die Höhe oder Tiefe des Maschinenfundaments 12 durch Einstellen des oberen Teils 32 und des unteren Teils 34 des Gehäuses 24 durch die Verwendung des einstellbaren Gleitgelenks 42. Nachdem die Gehäuse 24 in dem Maschinenfundament 12 gesetzt sind, wird das Maschinenfundament 12 in dem Betonschacht 18 der Unterstruktur 14 angeordnet. Das Stützglied 20 wird auf dem Boden des Gehäuses 24 angeordnet und das Lagerglied 24 wird an dem Ankerring 38 durch Verwendung der Befestigungsglieder 46 befestigt. Die Befestigungsglieder 46 werden angezogen, bis eine ausreichende Last auf das Stützglied 20 derart ausgeübt wird, dass sich das Maschinenfundament 12 von dem Boden 26 der Unterstruktur 14 abhebt. Messvorrichtungen oder Messstifte 80 können durch entsprechende Öffnungen in dem Lagerglied 44 und dem Ankerring 38 installiert werden. Die Messvorrichtungen 80 erstrecken sich zu dem Boden 26 der Unterstruktur 14, um den Abstand zwischen dem Lagerglied 44 und dem Boden 26 der Unterstruktur 14 zu bestimmen. Die Messvorrichtungen 80 liefern dem Benutzer eine Anzeige, ob das Maschinenfundament 12 novelliert ist. Durch Ablesen der Messvorrichtungen 80 aller Vorrichtungen 10 in dem Maschinenfundament 12 kann eine ordnungsgemäße Ausrichtung erfolgen mittels der Befestigungsglieder 46 in dem Lagerglied 44 und dem Ankerring 38 durch Absenken oder Anheben bestimmter Bereiche des Maschinenfundaments 12 um das Maschinenfundament 12 ordnungsgemäß zu nivellieren. Zusätzlich kann die Steifigkeit des Maschinenfundaments 12 entlang der vertikalen Achse 65 eingestellt werden durch weiteren Verdichten des Stützglieds 20, wenn größere Steifigkeit erwünscht ist, und Verringern des Grads der Kompaktheit des Stützglieds 20, wenn weniger Steifigkeit erwünscht ist. Die Eigenfrequenz des Maschinenfundaments 12 kann auch geändert werden durch Einstellen des Grads der vertikalen Steifigkeit in dem Stützglied 20 oder Verändern des Grads der vertikalen Steifigkeit unter den verschiedenen elastischen Gliedern.
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Nachdem die ordnungsgemäßen Einstellungen des Lagerglieds 24 durchgeführt sind, können die horizontalen Stabilisierer 61 installiert werden. Der Stab 76 zusammen mit der Ankerplatte 70 und der Isolatorplatte 78 werden in den Durchgang 28 des Gehäuses 24 eingeführt. Das isolierende Glied 24 wird zwischen der Isolatorplatte 78 und der Seitenwand 30 der Unterstruktur 14 angeordnet. Die Ankerplatte 70 wird so eingeführt, dass die vier Finger 72 der Ankerplatte 70 nicht in Eingriff mit den in dem äußeren Teil 28 des Durchgangs 28 angeordneten Lappen 69 sind. Eine Kraft wird auf den Ankerbolzen 70 so ausgeübt, dass das isolierende Glied 22 vorbelastet wird. Ein ausreichender Verformungsgrad des isolierenden Glieds 22 muss auftreten, um der Ankerplatte 70 zu ermöglichen, sich in einer verriegelten Position unter die Lappen 69 in den äußeren Teil 68 des Durchgangs 28 zu erstrecken. Die Ankerplatte 70 wird dann um 45° gedreht, so dass die vier Finger 72 der Ankerplatte 70 in Eingriff mit den Lappen 69 in dem äußeren Teil 68 des Durchgangs 28 treten können. Die Vorspannung von dem isolierenden Glied 22 zwingt die Ankerplatte 70 gegen die Lappen 69, so dass eine Vorlast gegen die Seitenwand 30 der Unterstruktur 14 ausgeübt und aufrecht erhalten wird. Die horizontale Steifigkeit des Maschinenfundaments 12 kann eingestellt werden durch Schraubeinstellung der Länge des Stabes 76. Wenn ein größerer Grad von horizontaler Steifigkeit gewünscht ist, wird der Stab 76 nach außen zu der Seitenwand 30 der Unterstruktur 14 hin geschraubt, so dass die Isolatorplatte 78 das isolierende Glied 22 in einem höheren Grad auslenkt oder verformt. Wenn ein geringerer Grad von horizontaler Steifigkeit erwünscht ist, wird der Stab 76 nach innen zu dem Gehäuse 24 hin geschraubt, so dass die Isolatorplatte 70 den Grad der Auslenkung oder Verformung des isolierenden Glieds 22 verringert.
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Wenn die Maschine 16 durch eine andere Maschine (nicht gezeigt) ersetzt wird, können das Maschinenfundament 12 und die Vorrichtungen 10 in Verbindung mit der neuen Maschine verwendet werden. Die alte Maschine 16 wird von dem Maschinenfundament 12 entfernt und die neue Maschine wird in das Maschinenfundament gesetzt. Abhängig von der Dauer der Verwendung der Vorrichtungen 10 kann es erforderlich sein, dass die Stützglieder 20 durch neue Stützglieder (nicht gezeigt) ersetzt werden, die aus denselben oder unterschiedlichen Materialien wie die vorhergehenden Stützglieder 20 abhängig von der Verwendung hergestellt sind. Das Aufstellen der neuen Maschine erfolgt in derselben Weise wie vorstehend beschrieben.
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Während die Erfindung in Verbindung damit beschrieben wurde, was gegenwärtig als das praktischste und bevorzugteste Ausführungsbeispiel angesehen wird, ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf solche offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern es im Gegensatz hierzu beabsichtigt ist, zahlreiche Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die innerhalb des Geistes und des Bereichs der angefügten Ansprüche enthalten sind. Der Bereich ist der breitesten Auslegung zuzuordnen, um alle derartigen Modifikationen und äquivalente Strukturen einzubeziehen, wie es durch das Gesetz erlaubt ist.
