DE4227924A1

DE4227924A1 - Fundamentanker

Info

Publication number: DE4227924A1
Application number: DE19924227924
Authority: DE
Inventors: Josef Huwyler
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Switzerland; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Schweiz Holding AG; ABB AB
Priority date: 1992-08-22
Filing date: 1992-08-22
Publication date: 1994-02-24

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fundamentanker zur Befe stigung von Maschinen oder anderen Bauteilen auf einem Funda ment, mit einem Ankerbolzen, die sich am unteren Ende im oder am Fundament, am oberen Ende an einem Maschinenfuß abstützt, und Ausgleichselemente zwischen der Unterseite des Maschinen fußes und dem Fundament vorgesehen sind.

Technologischer Hintergrund und Stand der Technik

Zur Befestigung von Maschinen oder sonstigen Bauteilen auf ih rem meist aus Beton vorgefertigten Fundament werden üblicher weise Fundamentanker verwendet. Die dabei eingesetzten Anker schrauben oder -bolzen werden mit ihrem Kopf im Fundament ver ankert, an deren Schaft wird die zu befestigende Maschine an deren Maschinenfuß mittels Schrauben befestigt. Die Fundamen tanker insbesondere von großen Maschinen müssen für die di rekte Übertragung von sehr großen Kräften (meist Störfall kräfte) ausgelegt sein. Daneben müssen Ausgleichselemente vor gesehen werden, um die Maschinen bzw. einen ganzen Maschinen satz ausrichten zu können.

Es ist ein Fundamentanker gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1 bekannt (CH-PS 584 865), bei welchem der Ankerbol zen um den unteren Krafteinwirkungspunkt im Fundament schwenk bar ist. Die Ausgleichmittel zur Höhenverstellung und Ausrich tung des Maschinenfußes umfassen eine auf dem Fundament auf liegende Ringplatte, in welche Stützschrauben (Einstellspindeln) eingeschraubt sind, deren freie Enden an der Unterseite des Maschinenfußes anliegen.

Kurze Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fundamentanker anzugeben, der große Kräfte übertragen kann, einfach und wirtschaftlich herzustellen ist und dabei eine einfache und sichere Möglichkeit der Ausrichtung der Maschine in allen not wendigen Freiheitsgraden bietet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ankerbolzen zumindest in Richtung quer zu ihrer Längsachse un nachgiebig im Fundament gehalten ist und die Ausgleichmittel mindestens drei, vorzugsweise unter sich gleichartige Keile umfassen, welche Keile einen Schlitz oder eine Bohrung zur Aufnahme des Ankerbolzens aufweisen und sich auf einer Platte auf dem Fundament abstützen.

Der erfindungsgemäße Fundamentanker bietet im wesentlichen folgende Vorteile:

- Große Kräfte, meist Störfallkräfte, z. B. Kurzschluß kräfte bei rotierenden elektrischen Maschinen, werden direkt auf das Fundament übertragen, da Ankerbolzen und Keile in einer Achse angeordnet sind. Die zulässigen Flächenpressungen können maximal ausgenützt werden, was bei Lösungen mit Einstellspindeln nicht möglich ist.
- Als Folge der direkten Krafteinleitung kann die Platten dicke des Maschinenfußes kleiner dimensioniert werden.
- Als Folge der direkten Krafteinleitung und der größeren Kontaktflächen können größere Vorspannkräfte und damit auch größere Vorspanndehnungen angewandt werden.
- Die Einstellelemente sind einfach und kostengünstig und können schnell sich ändernden Bedürfnissen angepaßt wer den.
- Das Einstellen der Ausgleichsmittel erfordert keinerlei Werkzeuge. Das System stellt sich praktisch selbsttätig ein, ohne aufwendiges Suchen der richtigen Position.
- Mit den Ausgleichsmitteln können vergleichsweise große Winkel- und Distanzabweichungen überbrückt werden.
- Der erfindungsgemäße Fundamentanker eignet sich sowohl für horizontale Fundamente (klassische Maschinenaufstel lung) als auch für die Befestigung von Maschinen und an deren Bauteilen an nicht horizontal verlaufenden "Fundamenten", z. B. Wänden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie die damit erzielbaren Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläu tert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung sche matisch dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Fundamentanker mit durchgehenden, nicht einbe tonierten Ankerbolzen zur Verbindung des Maschinen fußes mit einem Fundament;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die drei geschlitzten, gegenein ander verdrehten Keile, welche das Ausgleichmittel bilden;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Keiles;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Keil;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Anordnung von Fig. 1;

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Fundamentanker mit durchgehenden, einbetonier ten Ankerbolzen;

Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Fundamentanker mit nicht durchgehenden, einbe tonierten Ankerbolzen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Gemäß Fig. 1 ist eine Maschine, von welcher nur der Maschinen fuß 1 sichtbar ist, auf einem Fundament 2 befestigt. Dieses Fundament ist im Beispielsfall eine Fundamentplatte. Demgemäß kommt hier ein Fundamentanker mit einem durchgehenden Anker bolzen 3 aus hochfestem Stahl zum Einsatz, der durch eine Aus sparung 4 in der Fundamentplatte 2 hindurch verläuft. Am unte ren Ende des Ankerbolzens ist zwischen der unteren Ankermutter 5 und der Fundamentplatte 2 eine untere Preßplatte 6 vorgese hen. Eine obere Preßplatte 7 liegt auf der Fundamentplatte 2 auf. Zwischen dieser und der Unterseite des Maschinenfußes 1 sind drei Keile 8 als Ausgleichsmittel angeordnet. Diese Keile 8 haben etwa quadratischen Grundriß mit einer Länge und Breite wenig kleiner als die Ausmaße der oberen Preßplatte 7. Sie bestehen aus Stahl und weisen einen Schlitz 9 auf. Die ser Schlitz 9 reicht bis über den geometrischen Mittelpunkt des Grundrisses. Seine Breite ist wenig größer als der Außen durchmesser des Ankerbolzens 3. Alle drei Keile sind unter sich gleichartig. Ihr Keilwinkel liegt bei ca. 5°, um Selbst hemmung zu erzielen. Größere Keilwinkel können dann verwendet werden, wenn die schrägen Keilflächen mit einer reibungsbehaf teten Beschichtung, z. B. aus Karborund, versehen werden, um Selbsthemmung zu erzielen. Auf diese Weise läßt sich eine bis zu dreifache Vergrößerung des Einstellbereichs (Winkel- und Distanzabweichungen) erzielen. Die mittlere Keilhöhe h richtet sich nach der zu überbrückenden Ausgleichsdistanz und liegt in der Praxis bei etwa 20 mm).

Unter der Voraussetzung, daß die Oberseite der Preßplatte 7 und die Unterseite des Maschinenfußes 1 planparallel zueinan der verlaufen, sind unmittelbar aufeinanderliegende Keile 8 jeweils um den Winkel β = 120° gegeneinander verdreht. In Fig. 2 sind die Symmetrielinien der drei Keile 8 strichpunk tiert eingezeichnet und mit 8 ¹, 8 ² und 8 ³ bezeichnet und die ser Winkel eingetragen. Mit Hilfe von einfachen goniometri schen Beziehungen kann man nachweisen, daß der Verdrehwinkel β = 120° unabhängig vom Keilwinkel α ist.

Bei festem Verdrehwinkel kann die Gesamthöhe der drei Keile durch Verschieben eines, beider oder aller drei Keile in Rich tung ihrer Symmetrielinien verändert werden.

Durch Verdrehen der Keile 8 gegeneinander und nachfolgende Hö henverstellung in der vorgenannten Art und Weise lassen sich auch Distanzen überbrücken, die von nicht-planparallelen Ebe nen begrenzt sind.

Selbstverständlich benötigt man zum Ausfüllen von Distanzen, die von planparallelen Ebenen begrenzt sind, nur zwei gleich artige, um den Winkel β = 180° verdrehte Keile 8. Auch für eine Reihe von speziellen Schieflagen reichen zwei gegeneinander verdrehte Keile 8 aus. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hin gewiesen, daß unbedingt drei Keile 8 notwendig sind, um alle vorkommenden "Schieflagen" überbrücken zu können.

Das Einstellen der Keile 8 kann ohne Werkzeuge erfolgen. Der Keilverband stellt sich praktisch selbsttätig ein, ohne auf wendiges Suchen nach der richtigen Position. Ist die richtige Position gefunden, können die Keile 8 in ihrer gegenseitigen Lage fixiert werden, was beispielsweise durch lokale Ver schweißung der Keile untereinander erfolgen kann.

Sofern nötig, kann vor dem Einbringen der Keile 8 die Lage des Maschinenfußes relativ zum Fundament 2 mittels einfacher Ein stellspindeln 10 (Fig. 1) justiert werden, die sich auf Platten 11 auf dem Fundament 2 abstützen. Diese müssen nur das Eigen gewicht der Maschine tragen können, also nicht für den Stör fall dimensioniert sein.

In Fig. 6 ist veranschaulicht, wie der im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 5 beschriebene Fundamentanker bei Anordnungen einsetzen läßt, bei denen der Ankerbolzen einbetoniert ist. Die Aussparung 4 im Fundament 2 ist dort mit Gießbeton 12 ausgefüllt.

Die Anordnung und der Aufbau eines Fundamentankers mit nicht durchgehendem Ankerbolzen 3 ist in Fig. 7 veranschaulicht. Der Ankerbolzen 2 taucht in eine Aussparung im Fundament 2 ein. Am eintauchenden Ende trägt der Ankerbolzen 3 zwei Ankerplatten 13, 14, die mittels Muttern 15 befestigt sind. Nach dem Einset zen des so vorbereiteten Ankerbolzens wird die Aussparung mit Gießbeton 12 ausgefüllt. Der restliche Aufbau entspricht dem jenigen der Fig. 1 und 6.

Ohne den durch die Erfindung definierten Rahmen zu verlassen, sind eine Reihe von Ausführungsformen und -varianten möglich, die nachfolgend vorgestellt werden.

Anstelle von geschlitzten Keilen 8 können auch Keile mit einem Langloch verwendet werden, wie es in Fig. 4 durch strichlierte Linien angedeutet ist. Die Länge des Langlochs in Richtung der Symmetrielinie gesehen muß dabei der maximal vorgesehenen Verschiebung in Richtung dieser Linie angepaßt sein. Auch können die Keile von der quadratischen Grundfläche abweichen, z. B. geschlitzte oder ungeschlitzte Scheiben bzw. Kreisringe sein.

Bei vorgegebener mittlerer Keilhöhe h können zusätzlich zu den drei Keilen 3 im Bedarfsfall planparallele, mit einer Bohrung oder mit einem Schlitz versehene Platten mit verwendet werden, um größere Distanzen zwischen Maschinenfuß 1 und Fundament 2 auszufüllen. Diese können - müssen aber nicht an den Keilen 8 fixiert werden.

Die Erfindung wurde im vorstehenden anhand der Befestigung einer Maschine auf einem Fundament bzw. einer Fundamentplatte erläutert. Selbstverständlich ist sie nicht auf solche Anwen dungen beschränkt. Verankerungen dieser Art können auch für andere Bauteile, z. B. im Brückenbau, Verankerung von Freilei tungsmasten und dergleichen ohne weiteres eingesetzt werden. Die Fundamentanker müssen dabei nicht vertikal angeordnet sein, z. B. bei der Befestigung von Bauteilen, z. B. Leitungsma sten an mehr oder weniger senkrechtstehenden Wänden etc.

Bezeichnungsliste

1 Maschinenfuß
2 Fundament
3 Ankerbolzen
4 Aussparung im Fundament
5 untere Ankermutter
6 untere Preßplatte
7 obere Preßplatte
8 geschlitzte Keile
9 Schlitz in 8
10 Einstellspindel
11 Platten auf 2
12 Gießbeton
15, 14 Ankerplatten
16 Muttern.

Claims

1. Fundamentanker zur Befestigung von Maschinen oder anderen Bauteilen auf einem Fundament (2), mit einem Ankerbolzen (3), die sich am unteren Ende im oder am Fundament (2), am oberen Ende an einem Maschinenfuß (1) bzw. Bauteil fuß abstützt, und Ausgleichselemente (8) zwischen der Unterseite des Maschinenfußes (1) und dem Fundament (2) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker bolzen (3) zumindest in Richtung quer zu seiner Längs achse unnachgiebig im Fundament (2) gehalten ist und die Ausgleichmittel mindestens drei, vorzugsweise unter sich gleichartige Keile (8) umfassen, welche Keile (8) einen Schlitz (9) oder eine Bohrung zur Aufnahme der Anker schraube (2) aufweisen und sich auf einer Platte (7) auf dem Fundament (2) abstützen.

2. Fundamentanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile (8) auf ihrer Keilfläche mit einem Reibbe lag, vorzugsweise mit einer Karborundschicht, versehen sind.

3. Fundamentanker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die drei Keile (3) zumindest während der Montage gegeneinander verdrehbar und relativ zueinander verschiebbar sind.