DE19502745A1

DE19502745A1 - Anchoring unit for elastically fixing components, e.g. machine, which suffer from vibration or noise

Info

Publication number: DE19502745A1
Application number: DE1995102745
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl Ing Moews
Original assignee: SUS SCHWINGUNGSISOLIERUNG und
Current assignee: SUS SCHWINGUNGSISOLIERUNG und
Priority date: 1995-01-18
Filing date: 1995-01-18
Publication date: 1996-07-25

Abstract

An anchoring for elastically fixing components such as machines, which vibrate and make a noise, comprises a central bore for a fixing screw which is connected to the machine. The screw widens radially and presses against the surrounding hollow wall area. The hollow member (1) consists of a viscoelastic material, in which a conical sleeve (3) is embedded. The sleeve has a metal sheet mantle (2). Pref. the viscoelastic member pref. consists of polyurethane.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verankerung zur elastischen Auf stellung schwingungserzeugender Maschinen und Anlagen, wie bspw. Werkzeugmaschinen, auf einem Gründungskörper. Darüber hinaus kann sie zur schwingungs- und körperschallredu zierenden Verbindung beliebiger Aggregate mit dem Boden, der Wand oder der Decke eines Bauwerkes eingesetzt werden.The invention relates to anchoring for elastic on position of vibration generating machines and plants, such as e.g. machine tools, on a foundation. In addition, it can reduce vibrations and structure-borne noise decorative connection of any aggregate with the soil, the Wall or ceiling of a building can be used.

Die starre Fundamentaufstellung einer Maschine auf dem Hallen boden oder die relativ starre Anbindung eines Aggregates an einer Wand haben den Nachteil der großen Körperschall- und Schwingungsübertragung auf die angrenzenden Bereiche. So ist beispielsweise der Körperschall einer im Keller eines Wohn hauses auf dem Boden starr aufgestellten kleinen Drechselbank im sechsten Obergeschoß nahezu genau so groß und störend wie im Keller selbst.The rigid foundation installation of a machine on the halls floor or the relatively rigid connection of a unit a wall have the disadvantage of large structure-borne and Vibration transmission to the adjacent areas. So is for example, the structure-borne noise in the basement of a living room small lathe set up rigidly on the floor on the sixth floor almost as big and annoying as in the basement itself.

Zur Verringerung dieser schädlichen Emissionen ist es bekannt, schwingungserzeugende Aggregate elastisch aufzustellen. Dies reicht von einfachen Formen, wie dem Unterlegen von Dämmatten unter den Maschinenrahmen, bis hin zur Aufstellung auf spe ziellen, den Maschinenparametern angepaßten Schwingungsiso latoren und -dämpfern.To reduce these harmful emissions, it is known to set up vibration generating units elastically. This ranges from simple shapes, such as underlaying insulation mats under the machine frame, up to the installation on spe specific vibration iso adapted to the machine parameters lators and dampers.

Die Anmelderin selbst bietet ein breites Sortiment solcher Schwingungsisolatoren an.The applicant itself offers a wide range of such Vibration isolators.

Die Kosten für eine solche elastische Aufstellung auf Schwin gungsisolatoren mit zusätzlicher Verankerung sind relativ hoch. Daher begnügen sich die Anwender kleinerer Maschinen aus Kos tengründen häufig mit dem Unterlegen elastomerer Dämmplatten zur Dämpfung der vertikalen Schwingungen. Bei kopflastigen Ma schinen besteht dann aber das Problem einer Verbindung des Ma schinenrahmens mit dem Gründungskörper, die den Schwingungsbe lastungen gewachsen ist. Gewöhnliche Spreizdübelschraubverbin dungen können diese Anforderungen nicht erfüllen und führen früher oder später zum Ausreißen der Ankerschrauben.The cost of such an elastic setup on Schwin Insulators with additional anchoring are relatively high. Therefore, users of smaller machines from Kos are satisfied often with elastomeric insulation boards to dampen vertical vibrations. For top-heavy Ma Then there is the problem of a connection of the machine machine frame with the foundation body, which the Schwingungsbe burdens has grown. Ordinary expansion dowel screw connection solutions cannot meet and meet these requirements sooner or later to pull out the anchor bolts.

Aus der Befestigungstechnik sind Dübel mit elastischer Aufnahme bekannt.Fastening technology includes dowels with an elastic mount known.

So geht ein Vorschlag dahin, den Außenumfang des Dübels mit federnden Lamellen auszustatten. Gegen die Hohlraumwandung ge preßt, verleihen sie in begrenztem Maße einen elastischen Sitz. Die Verankerungskraft von Dübeln wird durch die zwischen Hülse und Hohlraumwandung erzeugte Reibung bestimmt. Zur Erzielung hoher Verankerungswerte ist es demnach förderlich, wenn die tragende Fläche der Hülse möglichst groß gehalten wird. Es hat sich aber gezeigt, daß bei dieser Gattung von Dübeln keine so großen tragenden Flächen vorhanden sind, die den hohen Auszugs werten schwingungserzeugender Maschinen auf Dauer zufrieden stellend widerstehen. Der Einsatz dieser Dübel ist daher auf geringe Zugkräfte beschränkt geblieben.So a suggestion goes along with the outer circumference of the dowel to provide resilient slats. Ge against the cavity wall presses, they give an elastic fit to a limited extent. The anchoring force of dowels is determined by the between the sleeve and cavity wall generated friction determined. To achieve high anchoring values, it is therefore beneficial if the bearing surface of the sleeve is kept as large as possible. It has but it has been shown that this type of dowel does not large load-bearing surfaces are available, which are the high extract evaluate vibration generating machines permanently resisting. The use of these dowels is therefore up low tensile forces remained limited.

Des weiteren sind Verfahren zur Verankerung eines Befestigungs elementes in Mauerwerk bekannt, die den Ringraum zwischen Bohr loch und das Befestigungselement umgebender Hülse mit einem Bindemittel ausfüllen. There are also methods for anchoring a fastening known element in masonry that the annulus between Bohr hole and the fastener surrounding sleeve with a Fill in the binder.

Häufig dient als Bindemittel ein Zweikomponentenkleber. Dies setzt die Trennung der Komponenten vor Gebrauch sowie einen aktivierenden Mischvorgang und genaue Einhaltung des Mischungsverhältnisses der Komponenten voraus.A two-component adhesive is often used as a binder. This implies the separation of the components before use as well an activating mixing process and exact adherence to the Mixing ratio of the components ahead.

Zur Überwindung dieses Nachteils wurde mehrfach die Verwendung eines Schmelzklebers vorgeschlagen, der in einer aufheizbaren Spritzpistole verflüssigt und in das Bohrloch eingebracht wird. Der Nachteil dieser Verfahren wiederum ist der Bedarf einer Pistole und weiterer zusätzlicher Hilfsmittel zum korrekten Füllen des Ringraumes zwischen Hülse und Lochwand. Unmittelbar nach der Montage vor dem Abbinden oder Abkühlen kann das Bindemittel noch keine nennenswerten Kräfte aufnehmen. Bei Anwendungsfällen mit waagerechter oder Überkopfmontage be steht die Gefahr, daß die Hülse oder der Anker unter dem Ein fluß ihres Eigengewichts in der sie umgebenden Flüssigkeit nach unten sinken oder aus dem Bohrloch herausfallen.The use has been made several times to overcome this disadvantage of a hot melt adhesive proposed in a heatable Spray gun liquefied and inserted into the borehole. The disadvantage of these methods is the need for one Gun and other additional tools for correct Filling the annular space between the sleeve and the perforated wall. Immediately after assembly before setting or cooling the binder cannot absorb any significant forces. For applications with horizontal or overhead mounting there is a risk that the sleeve or the anchor under the one flow their own weight in the liquid surrounding them sink down or fall out of the borehole.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine schwingungs- und körperschallreduzierende Verankerung, vorzugsweise einsetzbar zur Verbindung hochstehender und kopflastiger Maschinen mit einem Gründungskörper, bereitzustellen, die hohen Auszieh kräften widersteht und einfach in Herstellung, Aufbau und Handhabung ist.The invention was based, a vibration and structure-borne noise-reducing anchoring, preferably used to connect high-standing and top-heavy machines with a foundation, to provide the high pull-out resists forces and is easy to manufacture, assemble and Handling is.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Verankerung, die sich dadurch auszeichnet, daß eine an sich bekannte spreiz bare Hülse zum Eindrehen einer Befestigungsschraube in einen Hohlkörper aus viskoelastischem Material eingebettet ist, der wiederum von einem radial aufweitbaren Metallblech umschlossen ist.According to the invention, the object is achieved by anchoring, which is characterized in that a spread known per se bare sleeve for screwing a fastening screw into one Hollow body made of viscoelastic material is embedded, the again surrounded by a radially expandable metal sheet is.

Als Hülse für die Befestigungsschraube kommen Kunststoff- oder Metalldübel sowie metallische Siebhülsen in Betracht.Plastic or come as a sleeve for the fastening screw Metal dowels and metallic sieve sleeves into consideration.

Der viskoelastische Hohlkörper ist röhrenförmig ausgebildet und besitzt eine zentrale, über die gesamte Länge verlaufende Boh rung zur Aufnahme der Hülse. Analog der Hülse verläuft diese Zentralbohrung konisch.The viscoelastic hollow body is tubular and has a central Boh that runs the entire length tion for receiving the sleeve. This runs analogous to the sleeve Central bore conical.

Bevorzugt ist der Hohlkörper mit einem runden Querschnitt als Zylinder ausgeführt. Jedoch ist seine Formgebung nicht darauf beschränkt. In Anpassung an den Anwendungsfall sind auch vier eckige, vieleckige und andere Sonderbauformen denkbar.The hollow body with a round cross section is preferred as Cylinder executed. However, its shape is not on it limited. There are also four to suit the application angular, polygonal and other special designs possible.

Seine Länge liegt im Bereich des Fünf- bis Zehnfachen seines Außendurchmessers, bei viereckiger Ausführung der fünf- bis zehnfachen Kantenlänge. Er ist dickwandig ausgebildet mit einem Verhältnis von Außen- zu Innendurchmesser von etwa 1,5-2 am maschinenseitigen Ende bis etwa 2-4 an dem bohrlochseitigen Ende.Its length is in the range of five to ten times its length Outside diameter, in the case of a quadrangular design, the five to ten times the edge length. It is thick-walled with one Ratio of outside to inside diameter of about 1.5-2 am machine-side end to about 2-4 on the borehole side The End.

Er besteht aus einem Elastomeren, vorzugsweise aus Gummi oder Polyurethan mit einer Shore-Härte von 85-95.It consists of an elastomer, preferably rubber or Polyurethane with a Shore hardness of 85-95.

Der Hohlkörper kann ohne größeren Aufwand in einem an sich bekannten Plastverarbeitungsverfahren hergestellt werden. The hollow body can be in one with no major effort known plastic processing methods are produced.

Bohrreste in den Bohrlöchern, insbesondere Betonstaub, ver ringern die Reibung zwischen Elastomer und Hohlraumwand er heblich. Die Ausziehfestigkeit eines solchen Ankers mit elas tomerer Außenfläche wäre erheblich geschwächt. Daher ist der Elastomerkörper eingepaßt in einen dünnen Metallblechmantel. Ein Längsschlitz oder Längsnuten des Mantels erlauben dessen radiale Aufweitung.Drill residue in the drill holes, especially concrete dust, ver reduce the friction between the elastomer and the cavity wall considerable. The pull-out strength of such an anchor with elas tomer outer surface would be significantly weakened. Hence the Elastomer body fitted in a thin sheet metal jacket. A longitudinal slot or grooves of the jacket allow this radial expansion.

Zusätzlich ist der Blechmantel auf seinem Außenumfang oder beidseitig mit Noppen, Wülsten oder Spitzen als Fixierorgan ausgerüstet.In addition, the sheet metal jacket is on its outer circumference or with knobs, beads or tips on both sides as a fixing element equipped.

Das Eindrehen der Befestigungsschraube bewirkt ein Aufweiten des Spreizdübels, das sich durch den Elastomerkörper hindurch bis auf den Blechmantel überträgt und diesen gegen die Bohr lochwandung preßt. Es entsteht eine zuverlässige Verbindung mit hohem Ausziehwiderstand, die aber auf sowohl in ihrer Längsachse als auch senkrecht dazu angreifende Kräfte elas tisch reagiert. Das viskoelastische Material baut Druck- und Stoßbelastungen ab.Screwing in the fastening screw causes it to expand the expansion anchor that extends through the elastomer body down to the sheet metal jacket and this against the Bohr hole wall presses. A reliable connection is created with high pull-out resistance, but based on both Longitudinal axis as well as forces acting perpendicular to it table reacts. The viscoelastic material builds pressure and Impact loads.

Der erfindungsgemäße Anker ermöglicht in Verbindung mit einer an sich bekannten Auflagematte aus viskoelastischem Material, Gummi, Kork usw. eine einfache und kostengünstige elastische Aufstellung von Maschinen. Gegenüber der starren Fundament aufstellung - Aufstellung mit Hilfe von Anker- bzw. Fundament schrauben - oder der einfachen Aufstellung auf dem Hallenboden bzw. der Geschoßdecke wird der Körperschall um ein Vielfaches reduziert und die Schwingungsisolierung und -dämpfung erreicht je nach Auflage Werte bis zu 70% gegenüber dieser immer noch weit verbreiteten starren Fundamentaufstellung.The anchor according to the invention enables in connection with a known support mat made of viscoelastic material, Rubber, cork etc. a simple and inexpensive elastic Installation of machines. Opposite the rigid foundation installation - installation using anchors or foundations screw - or the simple installation on the hall floor or the floor ceiling, the structure-borne noise is many times over reduced and vibration isolation and damping achieved depending on the edition, values up to 70% compared to this still widespread rigid foundation.

Im Vergleich zur elastischen Aufstellung auf Schwingungsisola toren und -dämpfern ist sie preisgünstiger. Der Preis beträgt nur etwa 20%.Compared to the elastic installation on vibration isola gates and dampers is cheaper. The price is only about 20%.

Die Maschinen sind gegen Kippen, Verschieben und Schwanken sicher geschützt.The machines are against tipping, moving and swaying safely protected.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand der in den Fig. 1 und 2 in Schnittdarstellung schematisch gezeigten Ausführungsformen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiments shown schematically in a sectional illustration in FIGS . 1 and 2.

Eine Maschine soll mit einfachen Mitteln schwingungs- und körperschalldämpfend aufgestellt werden.A machine should vibrate and with simple means be set up to dampen structure-borne noise.

Gemäß Fig. 1 ist ein Spreizdübel S 10 in langer Ausführung (Länge 100 mm) 3 drehfest eingebettet in einen rohrförmigen Körper 1 aus Polyurethan mit einer Shore-Härte 90. Der PUR- Körper besitzt einen Innendurchmesser von 10 mm, der sich zum anderen Ende hin auf 5 mm verjüngt, einen Außendurchmesser von 20 mm und eine Länge von etwa 110 mm. Er ist eingepreßt in einen dünnen Blechmantel 2. Beidseitig vorspringende Spitzen 4 fördern als zusätzliche Fixierorgane die Verankerung im Bohr loch. Zwei Längsnuten verleihen die Fähigkeit der radialen Aufweitung beim Eindrehen der Befestigungsschraube. Referring to FIG. 1, a straddling dowel S is 10 in long version (length 100 mm) 3-rotatably embedded in a tubular body 1 made of polyurethane with a Shore hardness of 90. The polyurethane body has an inner diameter of 10 mm, extending to the other end tapered to 5 mm, an outer diameter of 20 mm and a length of about 110 mm. It is pressed into a thin sheet metal jacket 2 . Protruding tips 4 on both sides promote anchoring in the borehole as additional fixing elements. Two longitudinal grooves give the ability to expand radially when the fastening screw is screwed in.

In einer Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist anstelle eines Spreiz dübels in den sich konisch verjüngenden Hohlraum des viskoelas tischen Hohlzylinders 1 eine metallische, von der Befestigungs schraube aufweitbare Hülse 3 drehfest eingebettet.In an embodiment according to FIG. 2, instead of an expansion dowel, a metallic sleeve 3 that can be expanded by the fastening screw is embedded in a rotationally fixed manner in the conically tapering cavity of the viscoelastic hollow cylinder 1 .

Vor Aufstellung werden in vorbereitete Bohrungen von etwa 20 mm Durchmesser im Gründungskörper oder Hallenboden die erfindungs gemäßen Anker straff eingedrückt, so daß ein geringer Festsitz durch die Fixierorgane des Blechmantels erreicht wird.Before installation, drill holes of approximately 20 mm Diameter in the foundation or hall floor the fiction according anchor tightly pressed in, so that a small tight fit is achieved by the fixing elements of the sheet metal jacket.

Die Maschine wird mit ihrem Grundrahmen auf eine untergelegte viskoelastische Auflagematte gestellt. Mit Hilfe langer Spe zialschrauben, bspw. Schlüsselschrauben, die in den im Grün dungskörper versenkten Anker eingedreht werden, wird die Ma schine mit dem Bauwerk fest verbunden. Die Anzahl der elasti schen Verankerungen der Maschine im Gründungskörper richtet sich im allgemeinen nach der Anzahl der Ankerbohrungen im Grundrahmen bzw. Maschinenfuß.The machine is placed on a base frame viscoelastic pad. With the help of long Spe Zial screws, e.g. key screws in the green sunk anchor screwed in, the Ma machine firmly connected to the structure. The number of elasti anchoring the machine in the foundation body generally according to the number of anchor holes in the Base frame or machine base.

Eine so aufgestellte Maschine hat einen sicheren Stand. Die Gefahr des Losreißens sowie schädliche Auswirkungen durch Schall- und Schwingungsemissionen auf das Umfeld sind stark eingeschränkt.A machine set up in this way has a secure stand Risk of tearing away and harmful effects from Sound and vibration emissions to the environment are strong limited.

Claims

1.Anchoring for elastic fastening, in particular of vibrations and structure-borne noise-generating units, for example vibration-producing machines, with a central bore for screwing in a fastening screw connected to the unit, the screwing-in process of which causes radial expansion and pressure on the surrounding cavity wall , characterized by a hollow body ( 1 ) made of viscoelastic material, in which an expandable, tapered sleeve ( 3 ) for turning the fastening screw is embedded and which is coated with a metal sheet ( 2 ).

2. Anchoring according to claim 1, characterized in that an expansion plug ( 3 ) is embedded in the viscoelastic hollow body ( 1 ).

3. Anchoring according to claim 1, characterized in that the viscoelastic hollow body ( 1 ) is cylindrical.

4. Anchoring according to claim 3, characterized in that the length of the viscoelastic hollow body ( 1 ) is five to ten times its outer diameter and the ratio of outer to inner diameter is at least 1.5 to 2.

5. Anchoring according to claim 1, characterized in that the viscoelastic material of the hollow body ( 1 ) has a Shore hardness of 85 to 95.

6. Anchoring according to claim 5, characterized in that the viscoelastic hollow body ( 1 ) consists of polyurethane.

7. Anchoring according to claim 1, characterized in that sheet metal jacket ( 2 ) on its outer circumference with additional fixing organs ( 4 ) is equipped.