DE2327310B2 - Schwingungsisolierte Fundamentierung - Google Patents
Schwingungsisolierte FundamentierungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
- F16F15/0232—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means with at least one gas spring
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- B30B15/0076—Noise or vibration isolation means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16M9/00—Special layout of foundations with respect to machinery to be supported
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine schwingungsisolierte Fundamentierung für Schwingungen oder Stöße
erzeugende Maschinen oder ähnliches, bestehend aus einem massiven Fundamentblock hoher Trägheit, der
mittels untergebauter Federelemente gegen den Untergrund abgestützt ist.
Eine derartige Fundamentierung ist bekannt aus der Zeitschrift »Konstruktion«, Band 6, 1954, Heft 5, Seite
187. Dort werden als Federelemente Stahlfedern, Gummi- oder Korkfedern verwendet. Während Korkoder Gummielemente nachteilige Federeigenschaften
haben, reichen die Stahlfedern in der Praxis bei sehr großen Maschinen nicht aus. Weiterhin sind die
Stahlfedern bei einem Defekt nur sehr schwer
austauschbar.
Aus der US-PS 32 32 015 ist ferner eine Fundamentierung bekannt, deren Aufgabe es ist, die Belastung einer
auf dem Fundament montierten Maschine einschließlich
deren Lagerung durch externe Druckwellen, Stöße oder
Impulse zu verhindern. Dazu wird ein Fundamentblock in einem Wassertank derart gelagert, daß er einen
Auftrieb erhält, der Auftriebskraft wird jedoch durch ein
Gegenlager am Boden des Fundamentblocks entgegen
gewirkt Das Fundament wird dadurch also vorge
spannt, so daß es in der Lage ist, einen externen Druck an der Oberfläche zusätzlich aufzunehmen. Weiterhin
ist es bekannt, Luft zur Schwingungsisolierung zu verwenden, wie es beispielsweise in der DE-AS
is 12 88 940 gezeigt ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schwingungsisolierte Fundamentierung für sehr große
Maschinen zu schaffen, die Stöße auf die Umgebung nur in geringem Maße überträgt und bezüglich der
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der
Unterseite des Fundamentblocks mindestens ein nach unten offener, mit Luft gefüllter Hohlraum angeordnet
ist, dessen Öffnung durch eine Flüssigkeit verschlossen
ist, in der der Fundamentblock schwimmt
Bei einer solchen Anordnung wirkt der Wasserdruck, der durch die Differenz in der Wasserhöhe zwischen der
Innenseite und der Außenseite des Hohlraums verursacht w:rd, auf die Unterseite des Fundaments über die
im Hohlraum befindliche Luftschicht mit dem Ergebnis, daß der Auftrieb, der dem Verdrängungsgewicht des
Fundaments entspricht, selbst das Gewicht des Fundaments trägt. Da die Federkonstante der Stützkraft in der
Hauptsache durch die Elastizität der Luftschicht
gegeben ist, kann ihr Wert durch Vergrößerung der
Luftschichtdicke kleiner gemacht werden. Weiterhin trägt auch der sehr geringe Durchgang der hochfrequenten Schwingungen und Stöße dazu bei, eine gute
Schwingungsisolierung zu erzielen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, die im folgenden
im einzelnen erläutert werden.
F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Fundamentierung gemäß der Erfindung in Anwendung auf einen
Schmiedehammer,
Fig.2 zeigt einen Querschnitt durch die gleiche Fundamentierung bei Anwendung auf eine Kurbelpresse se.
In der Zeichnung ist mit Meine Maschine bezeichnet,
die Stöße oder Schwingungen erzeugt, wie beispielsweise eine Schmiedemaschine, eine Presse usw. Die
Maschine steht auf einem massiven Block 3, und zwar
entweder direkt oder unter Zwischenlage von Holz 1.
Der massive Block ist aus Beton oder einem anderen Material hergestellt und an seinem Umfang von einer
äußeren Platte 2 umgeben. Am Boden des Blocks 3 ist eine Luftkammer 4 vorgesehen. Die Luftkammer 4 kann
kastenförmig ausgebildet und als gesonderte Kammer an der Unterseite des Blocks 3 angebracht sein, oder sie
kann einstückig mit dem Block 3 ausgebildet werden, wie es in der Zeichnung angedeutet ist. Dabei wird ein
Boden 2a verwendet, der mit nach unten verlängerten
Teilen der Außenplatte 2 zusammenwirkt. Die Luftkammer 4 kann eine besondere Form erhalten, je nach dem
Material, aus dem sie besteht.
Der oben erwähnte Block 3 schwimmt in einem
Wassertank 10, wobei die Schwimmkraft durch den Auftrieb des Wassers bewirkt wird, der durch die
Differenz der Wasserdrücke zwischen einem Wasserstand SL in einer Wasserkammer 5 und einem
Wasserstand 4L· in der Luftkammer 4 erzeugt wird,
wobei weiterhin noch ein Blattfederpaket 6 wirksam wird, das am Block 3 angeordnet ist Die Feder 6
erstreckt sich von einer Auflage 6a an der Seite des Blocks zu einer Auflage 6c an der Seite des
Wassertanks, wobei der mittlere Teil der Feder an einem Aufhängepunkt 6b an der Seite des Blocks 3
verschraubt ist Die Feder 6 ergänzt nicht nur fehlende Auftriebskraft, sondern dient auch dazu, die Höhenlage
des Blocks 3 einzustellen und die Auf- und Abbewegung des Blocks 3 zu dämpfen.
Es ist wünschenswert, daß der Block 3 eine Auf- und Abbewegung in senkrechter Richtung ausführt, ohne
daß eine seitliche Bewegung oder eine Drehbewegung auftritt In F i g. 1 und 2 sind Möglichkeiter dargestellt,
wie dies erreicht werden kann. Wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt, ist an der Innenfläche des Wassertanks eine
Mehrzahl von Rollen 9 vorgesehen, die sich drehen, wenn sie in enge Berührung mit der Außenplatte 2 des
Blocks 3 kommen. Die Rollen stehen, aus der Innenfläche des Wassertanks vor. Hierdurch kann sich
der Block auf- und abbewegen, ohne da3 er zu schwingen beginnt Abgesehen von diesem Verfahren
wird noch ein übliches Verfahren zum Führen der Auf- und Abbewegung des Blocks verwendet, wobei z. B.
zahlreiche nicht dargestellte Drähte verwendet werden, die horizontal zwischen dem Block und der Innenfläche
des Wassertanks ausgespannt sind und dauernd gespannt gehalten werden, um den Block bei der Auf-
und Abbewegung zu führen. Unterhalb des Bodens 2a s des Blocks 3 sind Auflagertische 11 vorgesehen, die
langer sind als es der Tiefe des Hohlraums entspricht Diese Tische sollen den Block 3 aufnehmen, wenn das
Wasser aus dem Tank abgelassen ist und sich die Maschine nicht in Betrieb befindet In diesem Falle ist
ίο ein Polster 1 la aus Holz, Gummi oder dergleichen oben
auf den Tischen angebracht, um den Boden des Blocks vor Stößen oder lokalen Belastungen zu schützen.
Die Luftkammer 4 ist mit einer Luftleitung 7 verbunden, die nach außerhalb der Fundamentierung
geführt ist, und durch die Luft der Kammer 4 zugeführt oder aus der Kammer entfernt wird. In die Wasserkammer
5 führt ein Wasserrohr 8, durch das der Wasserkammer Wasser zugeführt wird.
Bei der erläuterten Ausführungsform wird Wasser verwendet, jedoch lassen sich auch andere Medien bei
der Erfindung anwenden. Außerdem kann auch ein Teil eines Teiches, eines Flusses, Kanals, Sees oder Meeres
anstelle des Wassertanks als Wasserbehälter verwendet werden.
Eine Ausführungsform entsprechend der in F i g. 1 gezeigten Art wurde für die Fundamentierung einer
Schmiedemaschine experimentell benutzt wobei als Ergebnis festgestellt wurde, dad nur die geringe
Übertragung von Maschinensch-wingungen auf die Umgebung der Maschine beobachtet werden konnte.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Schwingungsisolierte Fundamentierung für Schwingungen oder Stöße erzeugende Maschinen
oder ähnliches, bestehend aus einem massiven Fundamentblock hoher Trägheit, der mittels untergebauter Federeleniente gegen den Untergrund
abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Fundamentblocks (3)
mindestens ein nach unten offener, mit Luft gefüllter Hohlraum (4) angeordnet ist, dessen Öffnung durch
eine Flüssigkeit verschlossen ist, in der der Fundamentblock schwimmt
2. Fundamentierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blattfeder (6) vorgesehen
ist, die sich von einer Auflage (6a) an der Oberseite des Blocks (3) zu einer Auflage (Sc) außerhalb des
Blocks erstreckt, und die an eir.em Aufhängepunkt (6b) auf der Oberseite des Blocks festgelegt ist, um
fehlende Auftriebskraft auszugleichen und eine Höheneinstellung zu bewirken.
3. Schwingungsisolierte Fundamentierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere frei drehbare Rollen (9) in enger Berührung mit den Seitenflächen des Blocks (3) stehen und die
Auf- und Abbewegung des Blocks führen.
4. Fundamentierung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zugdrähte
an der Außenseite des Blocks horizontal ausgespannt sind und dauernd gespannt gehalten werden,
um die Auf- und Abbewegung des Blocks zu führen.
5. Fundamentierung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Bodens
des Blocks (3) Auflagetische (11) vorgesehen sind, die höher sind als es der Tiefe des Hohlraums (4)
entspricht
6. Fundamentierung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftzuführungsleitung (7) vorgesehen ist, durch die dem Hohlraum
(4) Luft zugeführt wird oder durch die Luft aus dem Hohlraum entnommen wird.
7. Fundamentierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit
Wasser vorgesehen ist und der Block (3) in einem Wassertank (10) liegt, dem über eine Zuführungsleitung (8) Wasser zuführbar ist
8. Fundamentierung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil eines Teiches,
eines Sees, eines Flusses, eines Kanals oder des Meeres als Flüssigkeit benutzt wird.
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