DE2116080A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fundamentierung schwerer Maschinen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Fundamentierung schwerer Maschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fundamentierung schwerer Maschinen, insbesondere großer Schiffsmotoren, bei dem die Maschine von der Auflagefläche abgehoben und ausgerichtet wird, anschließend um die für eine Lagerung auf Paßstücken vorgesehenen Stellen unter der Maschinengrundplatte ein Gießrahmen angebracht wird, in den ein selbstaushärtender Kunststoff eingegossen wird, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.
• Zum Ausgleich von Unehenheiten der Auflagefläche von Fundamenten schwerer Maschinen werden häufig zwischen der Auflagefläche und der Maschinengrundplatte Paßstücke aus Stahl, Stahlguß oder Grauguß angeordnet. Das Einpassen dieser Paßstücke erfordert große Sorgfalt und ist insbesondere bei großen und schweren Maschinen, die nicht vom Fundament abgehoben werden können, aufgrund der beschränkten räumlichen Verhältnisse mit erheblichem Arbeitsaufwand verbunden.
• Insbesondere zur Verringerung dieses Arbeitsaufwands wurde beispielsweise aus der Zeitschrift Maritime Reporter", Januar 1969, Seite 49, rechte Spalte ein Verfahren zur Fundamentierung von Maschinen der eingangs beschriebenen Art bekannt. Ein derartiges Untergießen der Maschinengrundplatte mit selbstaushärtendem Kunststoff, entweder bereits beim ersten Einbau oder zumindest bei einer später erforderlichen Nacharbeit an der Fundamentierungm wurde bei kleineren Anlagen mit niedrigerem Gewicht bereits erfolgreich durchgeführt. Bei großen Maschinengewichten macht sich aber der Nachteil bemerkbar, daß alle Kunststoffe unter ständiger Druckbelastung fließen, wobei wegen der fehlenden Streckgrenze dieser Materialien ein Stillstand des Fließens auch nach längerer Zeit nicht eintritt. Dies bewirkt aber eine allmähliche Absenkung der unterpaßten Maschine, die zumindest unerwünscht, darüber hinaus bei bestimmten Anwendungsfällen jedoch keinesfalls zulässig ist, so beispielsweise bei starr mit der Propellerwelle gekuppelten Schiffsmotoren. Hier würde die Verringerung der Fundamentierungshöhe infolge Fließens der Kunststoffunterlage zu einer Überbeanspruchung der Lagerung und der Welle führen.
• Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, mit welchem ein Fließen der Kunststoffunterlage auch bei schweren Maschinen vermieden wird.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder zur Aufnahme eines Paßstücks vorgesehene Hohlraum vor dem Eingießen des Kunststoffs oder während dieses Vorgangs mit körnigem Gut aus Körnern hoher Festigkeit aufgefüllt wird. Durch dieses Auffüllen mit körnigem Gut wird erreicht, daß die einzelnen Körner einerseits aneinander und andererseits an der Auflagefläche und der Maschinengrundplatte anliegen, so daß nur die Zwischenräume von Kunststoff ausgefüllt werden. Durch diesen Aufbau des Kunstoff-Füllstoff-Gemisches ist eine sichere Kraftübertragung, auch im Bereich von Unebenheiten der Auflageflächen, gewährleistet. Der Kunststoff bildet dabei lediglich das Bindemittel für die Körner und sichert diese in ihrer gegenseitigen Lage, und füllt darüber hinaus auch kleinste Unebenheiten der Oberflächen aus, so daß eine satte Anlage im ganzen Bereich des so gefertigten Paßstücks gewährleistet ist.
• Zur Erzielung einer möglichst homogenen Verteilung und guten Anlage der Körner aneinander kann das eingefüllte körnige Gut durch Rütteln verdichtet werden. Um eine möglichst stabile Gleichgewichtslage der einzelnen Körner im Hohlraum zu erzielen und damit ein späteres Nachgeben der Füllung sicher zu vermeiden, weisen die Körner vorzugsweis-e angenähert Kugelform auf.
• In einer besonders einfachen und dennoch wirkungsvollen Ausgestaltung der Erfindung wird Stahlkies handelsüblicher Art als körniges Gut verwendet. Eine einwandfreie Struktur des Materials des Paßstücks wird mit besonderem Vorteil dadurch erreicht, daß die aus den Körnern und dem Kunststoff bestehende Füllmasse nach der Einfüllung oder währenddessen durch Rütteln weiter homogenisiert wird.
• Eine zusätzliche Sicherheit gegen Fließen kann dadurch erreicht werden, daß der Gießrahmen nach dem Aushärten des Kunststoffs um das Paßstück herum verbleibt. In diesem Falle besteht der Gießrahmen mit besonderem Vorteil aus zwei übereinander angeordneten und teleskopartig gegeneinander ve-rschiebbaren Teilen, die durch Federn auseinander und dichtend gegen einerseits die Auflagefläche und andererseits die Maschinengrundplatte gepreßt sind. Zweckmäßig finden hierzu zylindrische gegeneinander verschiebbare Teile Verwendung.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschriebung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
• Es zeigt Figur 1 einen Schnitt durch eine zur Anfertigung eines Paßstücks vorbereitete Stelle unter der Mas chinengrundplatte, Figur- 2 einen Ausschnitt aus dem Gefüge des -Paßstücks.
• Mit 1 wird in Figur 1 die Au-flagefläche bezeichnet, die im Falle eines Schiffsmotörs fest im Schiffsrumpf eingeschweißt ist, mit 2 die darüber liegende Maschinengrundplatte. Zum Ausrichten-der Maschine ist die Grundplatte 2 dabei zwischen den für die Paßstücke vorgesehenen Stellen in bekannter Weise auf Druckschrauben gegen die Auflagefläche 1 abge stützt; Nach Beendigung des Ausrichtvorgangs wird an den für eine Abstützung durch Pa-ßstücke vorgesehenen Stellen zwischen der Auflagefläche 1 und der Maschinengrundplatte 2 ein Gießrahmen 3 eingeschoben, Der Gießrahmen 3 ist aus zwei zylindrischen Teilen 4 und 5 aufgebaut, deren Durchmesser gerade so unterschiedlich gewählt sind, daß sie ineinandergeschoben werden können. Die beiden Teile 4, 5 weisen dabei an ihren Außenseiten je einen Flansch 6 bzw. 7 auf. Die Flansche 6 und 7 werden durch Federn 8 auseinandergedrückt.
• Vor dem Einschieben zwischen die Auflagefläche 1 und die Maschinengrundplatte 2 können die beiden Teile 4, 5 des Gießrahmens 3 gegen die Kraft der Federn 8 um einen gewissen Betrag zusammengeschoben und in dieser Lage etwa durch einen Draht oder Klammern gesichert werden, so daß jeder Gießrahmen mühelos an die ihm zugeordnete Stelle geschoben werden kann. In dieser Lage werden die Haltemittel für die beiden Teile 4, 5 entfernt und die beiden Teile 4, 5 durch die Kraft der Federn 8 mit ihren Flanschen 6 bzw. 7 gegen die Maschinengrundplatte 2 bzw. die Auflagefläche 1 dichtend angedrückt.
• Im Bereich der Maschinengrundplatte 2 oberhalb des Gießrahmens3 ist eine Ausnehmung 9 vorgesehen, die mit einer Schraube 10 verschlossen ist. Zum Füllen des Gießrahmens 3 wird die Schraube 10 entfernt und an der Ausnehmung 9 ein Einfüllorgan, beispielsweise ein Trichter, angesetzt. Je nach der gewählten Korngröße des einzufüllenden körnigen Guts kann dabei entweder hintereinander der Gießrahmen 3 zunächst mit körnigem Gut und anschließend mit Kunststoff ausgefüllt werden, oder es wird gleich eine Mischung beider Füllmaterialien zugeführt. Das Zuführen einer Mischung empfiehlt sich insbesondere dann, wenn die gewählte Korngröße so gering ist, daß ein nachfolgend eingeführter Kunststoff wegen der geringen Größe der freibleibenden Räume zwischen den Körnern diese Zwischenräume nicht mehr mit einer zu fordernden Sicherheit unter Berücksichtigung der Aushärtezeit gänzlich ausfüllen könnte.
• In jedem Falle empfiehlt sich jedoch eine weitere Verdichtung und Homogenisierung der Füllmaterialien durch Rütteln, beispielsweise durch auf die Außenwand des Gießrahmens 3 wirkende handelsübliche Vibratoren. Zur Vermeidung von Lufteinschlüssen ist das Vorsehen zumindest einer Entlüftungsbohrung 11 in der Maschinengrundplatte 2 zweckmäßig.
• Ein Ausschnitt des derart angestrebten Gefüges ist in Figur 2 dargestellt, wobei mit 12 der als Bindemittel dienende Kunststoff und mit 13 die festen Körner bezeichnet sind.
• Ein solcher, aus geschlossenen zylindrischen Teilen 4 bzw. 5 aufgebauter Gießrahmen 3, der auch nach der Aushärtung des Kunststoffs 12 um das so gebildete Paßstück herum verbleibt, bietet dem Paßstück eine zusätzliche Sicherheit gegen seitliches Ausweichen.
• In aller Regel jedoch ist ein solches Belassen des Gießrahmens 3 um das Paßstück herum nicht notwendig. Vielmehr gewährleisten die einerseits aneinander und andererseits an der Auflagefläche 1 und der Maschinengrundplatte 2 anliegenden Körner 13 großer Festigkeit, die den Gießrahmen 3 ausfüllen, eine einwandfreie Kraftübertragung zwischen der Maschinengrundplatte 2 und der Auflagefläche 1, so daß der Kunststoff 12 in genügendem Ausmaß entlastet ist und praktisch nur als Bindemittel für die Körner 13 dient und auch noch kleinst-e Unebenheiten der Auflageflächen ausfüllt, wodurch eine satte Anlage im ganzen Bereich gewährleistet ist. Daher kann in kostensparender Weise ein geteilter Gießrahmen 3 oder auch ein teil- bzw. aufklappbarer Gießrahmen etwa rechteckigen Querschnitts verwendet werden, der nach dem Aushärten des Kunststoffs 12 entfernt wird und zur Herstellung weiterer Paßstücke eingesetzt werden kann. In diesem Falle wird in bekannter Weise ein Anhaften des Kunststoffs 12 durch einen Überzug der inneren Teile des Gießrahmens mit einem Trennmittel, beispielsweise mit Silikonen, verhindert.
• Auch an den dem Kunststoff 12 ausgesetzten Flächen der Maschinengrundplatte 2 und/oder der Auflagefläche 1 ist ein Anbringen solcher -Trennmittel empfehlenswert, um bei einer Erwärmung der Teile Wärmedehnungen zwischen den Teilen zu ermöglichen und damit zusätzliche Spannungen zu verhindern. Zu diesem Zweck kann beispielsweise auch eine dünne Plastikfolie zwischen dem Kunststoff 12 und den angrenzenden Flächen der Maschinengrundplatte 2 und der Auflagefläche 1 vorgesehen werden.

Claims (9)

A n s p r ü c h e

1. Verfahren zur Fundamentierung schwerer Maschinen, insbesondere großer Schifffsmotoren, bei dem die Maschine von der Auflagefläche abgehoben und ausgerichtet wird, anschließend um-die für eine Lagerung auf Paß stücken vorgesehenen Stellen unter der Maschinengrundplatte ein Gießrahmen angebracht wird, in den ein aushärtbarer Kunststoff eingegossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Aufnahme eines Paßstücks vorgesehene Hohlraum vor dem Eingießen des Kunststoffs oder während dieses Vorgangs mit körnigem Gut aus Körnern hoher Festigkeit aufgefüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingefüllte körnige -Gut durch Rütteln verdichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner angenähert Kugelform aufweisen.

4. Verfahren nach- einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Stahlkies als körniges Gut.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Körnern und Kunststoff bestehende Füllmasse nach der Einfüllung bzw. währenddessen durch Rütteln weiter homogenisiert wird.

6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießrahmen (3) nach dem Aushärten des Kunststoffs um das Paßstück herum verbleibt.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gießrahmen (3) aus zwei übereinander angeordneten und teleskopartig gegeneinander verschiebbaren Teilen (4, 5) besteht, die durch Federn (8) auseinander und dichtend gegen einerseits die Auflage fläche (1) und andererseits die Maschinengrundplatte (2) gepreßt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zylindrische Teile (4, 5)

9. Nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestelltes Paßstück, dadurch gekennzeichnet, daß es aus aneinander anliegenden Körnern (13) hoher Festigkeit und die Zwischenräume zwischen den Körnern (13) ausfüllendem, ausgehärtetem Kunststoff (12) besteht.

L e e r s e i t e