DE4139387A1

DE4139387A1 - Anordnung zur befestigung eines maschinenteils auf einem fundament

Info

Publication number: DE4139387A1
Application number: DE4139387A
Authority: DE
Inventors: Hans Zimmermann
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Switzerland; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Schweiz Holding AG; ABB AB
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1993-06-03
Also published as: US5282602A; JPH05240397A; KR930010426A; CN1031014C; BR9204600A; KR100221346B1; CN1072761A; PL296726A1; CA2078023A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Befesti gung eines Maschinenteils auf einem Fundament unter Verwen dung von vertikalen Ankerschrauben oder Ankerbolzen.

Die Erfindung nimmt dabei Bezug auf einen Stand der Tech nik, wie er sich beispielsweise aus der DE-A 26 42 590 er gibt.

Technologischer Hintergrund und Stand der Technik

Bei der Aufstellung großer elektrischer Maschinen oder thermischer Maschinen ist der Festlegung der Maschinen- und/oder Lagergehäuse besondere Beachtung zu schenken, um eine genaue und dauerhafte Ausrichtung sicherzustellen, und um die auftretenden Kräfte sicher in das Fundament einlei ten zu können. Dabei war es bisher üblich, das Maschinen- oder Lagergehäuse mit seiner Bodenplatte oder Lagerfüßen auf eine auf dem Betonfundament aufgelegten Zwischenplatte aufzusetzen. Die auftretenden Kräfte wurden über Stifte oder Paßstücke auf die Zwischenplatte übertragen. Die Zwischenplatte selbst wurde ihrerseits mit dem Fundament in vertikaler Richtung über Ankerschrauben und in horizontaler Richtung über formschlüssige, im Fundament vergossene Profileisen verbunden. Weil eines solche Zwischenplatte aufwendig ist und die Gefahr besteht, daß große horizon tale Kräfte nicht voll aufgenommen werden können, wird in der eingangs genannten Patentanmeldung vorgeschlagen, eine verstärkte Bodenplatte zu verwenden, und das Lagergehäuse unmittelbar auf das Fundament aufzusetzen und mit Anker schrauben mit diesem zu verspannen. Zur Aufnahme horizon tale Kräfte ist dabei ein senkrecht in das Betonfundament eingelassener Bolzen vorgesehen, dessen Kopf in einer ent sprechenden Ausnehmung der Bodenplatte endet. Um dabei eine spielfreie Kraftübertragung zu gewährleisten, besteht der Bolzenkopf aus einem aufgeschweißten Ring mit einem Außendurchmesser größer als der des Bolzen, welcher Ring formschlüssig in der besagten Ausnehmung in der Bodenplatte liegt.

Bei der bekannten Befestigungsanordnung sind beim Eingießen der Ankerschrauben ins Fundament aufwendige und teure Schablonen notwendig, um die exakte Positionierung der Ankerschrauben zu gewährleisten. Die Positionierung der Bolzen für die Aufnahme horizontaler Kräfte hingegen ist weit weniger kritisch, weil der Bolzenkopf erst nachträg lich mit dem Bolzen verschweißt werden kann.

Kurze Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Befestigung eines Maschinenteils auf einem Fundament anzugeben, welche teure Schablonen entbehrlich macht und darüber hinaus im Bedarfsfall die nachträgliche Positionie rung des Maschinenteils gegenüber dem Fundament nach dessen Fertigstellung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß daß im Fundament eine Vielzahl von vertikalen Ankerrohren eingegossen sind, die zumindest gruppenweise untereinander durch einen Hilfsrahmen verbunden sind, daß am unteren Ende jedes Ankerrohres ein Ring vorgesehen ist, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Ankerbolzens , und dessen Außendurchmesser größer oder höchstens gleich dem Außendurchmesser des Ankerrohres ist, daß unterhalb dieses Ringes im Fundament ein Raum mit im wesentlichen quadratischem Grundriß ausgespart ist, und in diesem Raum eine Schraubenmutter mit im wesentlichen quadratischer Außenkontur und einer Höhe kleiner als die lichte Höhe des besagten Raumes mit Spiel eingelegt ist, in welche das untere Ende des Ankerbolzens einschraubbar ist Ausführungsbeispiele und Weiterbildung der Erfindung sowie die damit erzielbaren Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt quer zur Maschinenachse durch eine Befestigungsanordnung für einen luftgekühl ten Turbogenerator, bei welcher der Hilfsrahmen zugleich als Aufnahme für den Luftabschluß dient;

Fig. 2 eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf das Maschinenfundament gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt parallel zur Maschinenachse durch eine Befestigungsanordnung für eine andere Maschine, bei welcher der Hilfsrahmen vollständig im Fundament eingebettet ist;

Fig. 4 eine schematisch vereinfachte Draufsicht auf das Maschinenfundament gemäß Fig. 3.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Gemäß Fig. 1 sind im Maschinenfundament 1 vertikal verlau fende Ankerrohre 2 eingegossen. Am unteren Ende des Anker rohrs 2 ist ein Ring 3 oder eine gelochte Platte angeschweißt. Sein Außendurchmesser ist größer als der Außendurchmesser des Ankerrohrs 2. Dieser Ring 3 dient einer seits zur Verankerung des Ankerrohres 2 im Fundament 1, an dererseits bildet er die Anlagefläche für eine Schraubenmutter 4 am unteren Ende eines Ankerbolzens 5. Dieser Ankerbolzen kann wirtschaftlich aus hochfestem Stangenmaterial mit rolliertem Gewinde an beiden Enden be stehen. Der Innendurchmesser des Ringes 3 ist dabei größer als der Außendurchmesser des Ankerbolzens 5. Die Schrau benmutter 4 weist quadratischen Querschnitt auf. Sie liegt in einem Raum 6 unterhalb des Ringes 3. Dieser ist gebildet durch das Innere einer Haube 7 aus Stahlblech, die vorgän gig an die Unterseite des Ringes 3 gasdicht angeschweißt wurde. Der Raum 6 weist gleichfalls eine quadratische Grundfläche auf, mit einer Breite (Länge) kleiner als die Diagonale der Schraubenmutter 4. Die Höhe dieses Raums 6 ist größer (typisch wenige Millimeter) als die Höhe der Schraubenmutter 4. Dreht man den Ankerbolzen 5 in die Schraubenmutter 4 ein, kann sich die Mutter nur um Weniges mitdrehen, bis ihre Kanten an den Seitenwänden der Haube 7 anliegen. Auf diese Weise läßt sich der Ankerbolzen 5 in gewissen Grenzen innerhalb des Ankerrohres 2 horizontal verschieben.

An das Ankerrohr 2 sind seitlich zwei Verbindungslaschen 8,9 angeschweißt, die an eine Längsschiene 10 führen und dort gleichfalls verschweißt sind. Wie aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 deutlich wird, begrenzen diese Längsschienen 10 die oberen Längskanten einer Fundamentgrube 11, die im Beispielsfall als Kaltluftraum eines luftgekühlten Turbogenerators dient. Querschienen 12, die mit den Längs schienen 10 verbunden sind, begrenzen dementsprechend den oberen Abschluß der Fundamentgrube 11.

Vor dem Gießen des Maschinenfundamentes lassen sich auf diese Weise Ankerrohre 2 mitsamt eingelegten Schraubenmut tern und der aus Verbindungslaschen 8,9, Längs- und Quer schienen 10 bzw. 12 bestehende Hilfsrahmen ausrichten und provisorisch fixieren. Nach dem Gießen des Fundamentes bleibt die exakte Zuordnung der Ankerrohre untereinander und zu den Schienen 10, 12 und auch zu anderen Fixpunkten, z. B. einer Antriebs- oder Kraftmaschine exakt erhalten.

Nach Fertigstellung des so ausgebildeten Maschinenfundamen tes wird das Maschinenteil oder die gesamte Maschine, im Beispielsfall der Generator, unter Zwischenlage der soge nannten Unterkeilung auf dem Fundament 1 aufgestellt. Diese an sich bekannte Unterkeilung umfaßt im wesentlichen eine Platte 13 mit einer kreisförmigen Aussparung 14, in welche das überstehende Ende des Ankerrohrs 2 hineinragt, und eine Tragplatte 15 mit einer Bohrung 16 zur Aufnahme des Anker bolzens 5. Die Tragplatte dient als Gegenlager für Ein stellbolzen 17, die in den Generatorfuß 18 eingeschraubt sind und zur exakten vertikalen Ausrichtung der Maschine dienen. Ein Metallklotz 19, der sowohl mit dem Generaturfuß 18 als auch mit dem Generatorgehäuse 20 verschweißt ist, dient zur Druckverteilung. Erst nach dem beschriebenen Aufstellen werden nun die Ankerbolzen 5 eingeführt und in die Schraubenmuttern 4 eingedreht. Vor dem endgültigen An ziehen der oberen, auf einer Seite balligen Schraubenmut tern 21, die mit entsprechend ballig ausgebildetem Unter lagringen 22 zusammenwirken, kann nun die Maschine auch in horizontaler Richtung ausgerichtet werden, weil die Anker bolzen 5 zusammen mit ihren unteren Schraubenmuttern 4 sich in den Ankerrohren 2 horizontal, und zwar quer und/oder längs verschieben lassen. Erst nach erfolgter Ausrichtung werden dann die oberen Schraubenmuttern endgültig festge dreht.

Die im vorstehenden beschriebene Konstruktion eignet sich in besondere Weise für luftgekühlte Turbogeneratoren, deren Kaltluftraum durch die Fundamentgrube 11 unter der Maschine gebildet ist. Hier bietet die Erfindung eine einfache Mög lichkeit, zumindest den seitlichen, parallel zur Maschinen längsachse verlaufenden Luftabschluß zu vereinfachen. Dies ist in Fig. 1 beispielsweise veranschaulicht. In die Längs schienen 10 sind über deren Länge verteilt aufgeschweißte Muttern 23 angeordnet, an die ein doppelt abgewinkeltes Dichtblech 24 angeschraubt ist. Das freie Ende des Dicht blechs 24 ist mit einer elastischen Dichtung 25 versehen, die in einer Nut 26 liegt. Die Unterseite des Generatorfußes 18 bildet dabei die andere Dichtfläche. Eine Einstell schraube 27 im mittleren, horizontal verlaufenden Abschnitt des Dichtblechs 24 dient zum Einstellen des Anpreßdrucks der Dichtung.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Abwandlung der erfindungs gemäßen Befestigungsanordnung dargestellt, die sich für allgemeine Maschinenbefestigungen eignet. Dabei wird auf einen, den oberen Abschluß der Fundamentgrube bildenden Rahmen verzichtet. Der Hilfsrahmen besteht lediglich aus Verbindungslaschen 28, 29, welche die Ankerrohre 2 parallel zur Maschinenlängsrichtung untereinander verbinden und je weils mit diesen verschweißt sind. Die einer Maschinen längsseite zugeordneten Ankerrohre 2 können, müssen aber nicht mit denjenigen der anderen Maschinenlängsseite durch Querstäbe 30 verbunden sein. Auch können die Ankerrohre 2 einer Maschinenseite in zwei oder mehr Gruppen aufgeteilt sind. Alle Verbindungslaschen 28,29 sowie die Querstäbe 30 liegen vollständig im Fundament 1 eingebettet.

Eine erste Abwandlung dieser Konstruktion ist in Fig. 3 strichliert angedeutet. Die Ringe 3 sind durch Verbindungs laschen 31 untereinander verbunden, wobei dann zumindest auf die unteren Verbindungslaschen 29 verzichtet werden kann. Eine andere Alternative sieht vor, die Ringe 3 mit den Verbindungslaschen 31 einstückig auszubilden.

Eine zweite Abwandlung sieht vor, die Verbindungselemente zwischen den einzelnen Ankerrohren 2 bzw. Ringen 3 mittel bar über die Hauben 7 zu bewerkstelligen, indem die Hauben 7 auf durchgehende Stahlleisten 32 (strichliert in Fig. 3 ingezeichnet) gestellt und mit diesen verschweißt werden. Eine solche Konstruktion bietet Vorteile bei der Herstel lung des Fundaments 1, weil die Stahlarmierung (nicht ein gezeichnet) oberhalb der Stahlleisten 32 unbehindert von Verbindungselementen, z. B. Teile 28, 29, zwischen den An kerrohren 2 eingebracht werden kann. Optional können jedoch auch bei dieser Lösung zur Fixierung der Lage der Anker rohre 2 im Zuge der Fundamentherstellung obere Verbin dungslaschen 28 vorgesehen werden.

Des weiteren eignet sich die in den Fig. 3 und 4 vorge stellte Konstruktion auch für Anordnungen ohne Fundament grube. In einem solchen Fall könnten die Querstäbe 30 so angeordnet werden, wie es in Fig. 4 strichliert dargestellt ist.

Allen beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die eingegossenen Ankerrohre 2 mit relativ großen Tole ranzen zueinander und in ihrer Verteilung über das Funda ment verlegt sein können, solange nur die eingelegten "schwimmenden" Schraubenmuttern 4 und die darin einge schraubten Ankerbolzen 5 in horizontaler Richtung soweit verschoben werden können, daß sie mit den Toleranzen der Befestigungslöcher in den Generatorfüßen 18 und deren geometrische Verteilung übereinstimmen.

Claims

1. Anordnung zur Befestigung eines Maschinenteils auf ei nem Fundament unter Verwendung von vertikalen Ankerbolzen (5), dadurch gekennzeichnet, daß im Fundament (1) eine Vielzahl von vertikalen Ankerrohren (2) eingegossen sind, die zumindest gruppenweise un tereinander durch einen Hilfsrahmen (8, 9, 10, 12;- 28, 29, 30) verbunden sind, daß am unteren Ende jedes Ankerrohres (2) ein Ring (3) oder eine gelochte Platte vorgesehen ist, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Ankerbolzens (5), und dessen Außendurchmesser größer oder höchstens gleich dem Außendurchmesser des Ankerrohres (2) ist, daß unterhalb dieses Ringes (3) im Fundament ein Raum (6) mit im wesentlichen quadratischem Grundriß ausgespart ist, und in diesem Raum eine Schraubenmutter (4) mit im wesentlichen quadratischer Außenkontur und einer Höhe kleiner als die lichte Höhe des besagten Raumes (6) mit Spiel eingelegt ist, in welche das untere Ende des Ankerbolzens (5) einschraubbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsrahmen aus quer zur Maschinenlängsachse ver laufenden Verbindungslaschen (8, 9) und parallel zur Maschinenlängsachse verlaufenden Längsschienen (10) besteht.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseits des Maschinenteils verlaufenden Längs schienen (10) durch Querschienen (12) verbunden sind.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3 zur Befestigung einer luftgekühlten elektrischen Maschine, dadurch gekenn zeichnet, daß zumindest die Längsschienen (10) als Aufnahme für den Luftabschluß ausgebildet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an den Längsschienen (10) Dichtbleche (24) befestigt sind, welche mit Dichtflächen an den Gehäusefüßen (18) der Maschine zusammenwirken.

6. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsrahmen aus Verbindungslaschen (31) besteht, welche in Maschinenlängsrichtung die ein zelnen Ankerrohre (2) miteinander verbinden und an den besagten Ringen (3) befestigt oder einstückig mit diesen ausgebildet sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (6) durch eine Haube (7) gebildet ist, welche von unten her mit dem Ring (3) verbunden ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsrahmen aus einer unterhalb der Hauben (7) und parallel zur Maschinenlängsrichtung verlau fenden Stahlleiste (32) besteht, die mit den Hauben (7) verbunden ist.