ELASTIC MOUNTING ELEMENT, PARTICULARLY A SPRING UNIT

Abstract: 1. Elastic mounting element, for a flexible foundation plate for the elastic installation of machines, having a spring body (3), comprising steel helical springs, and a regulating device for setting the supporting force of the mounting element, it being possible to connect the spring body (3) with the foundation plate over the whole regulating range of the regulating device, characterized in that the regulating device has an adjustable wedge arrangement (11, 12) and several hydraulic pistons (7), it being possible to set the supporting force of the mounting element by way of the wedge arrangement (11, 12) which affects the spring tension of the spring body and which is to be loosened and unloaded for the adjusting process by means hydraulic pistons (7).

Description: Elastisches Lagerungselement, insbesondere Federkörper Die vorliegende Erfindung betrifft ein elastisches Lagerungselement gemäss dem Gattungsbegriff des Hauptanspruchs. Bei der Aufstellung von Maschinen wird in vielen Fällen eine elastische Lagerung vorgesehen. Die elastischen Elemente der Lagerung bestehen aus Gummi oder Neopren oder werden durch Stahlfedern in Form sogenannter Federkörper gebildet. Durch die elastischen Lagerelemente wird die Obertragung von Schwingungen gemindert, und gleichzeitig werden mehrfach gestützte, statisch unbestimmt gelagerte Fundamente in nahezu statisch bestimmte Systeme überführt. Die geringeren Zwänge durch die elastische Lagerung erlauben es, Fundamente leichter und damit wirtschaftlicher auszuführen als die nach der alten DIN 4024 (Januar 1955) erforderlich gewesenen biegesteifen Fundamente. Die elastische Lagerung ist besonders bei grossen bzw. langen Maschinen mit mehreren Wellenlagern und durchgehenden Wellenzügen, beispielsweise von Turbogeneratorsätzen, Stand der Technik. Dabei werden heutzutage die elastischen Elemente vor dem Aufbau des Fundamentes entsprechend der Biegelinie des Fundamentes für die zu erwartenden Betriebslasten vorgespannt. Während der Montage der Maschine wird das Fundament auch mit Hilfe von Distanzblechen oder auch über Hydraulikkolben und Blockierspindeln nachgespannt. Zum Nachrichten des Wellenstranges im Betrieb findet aber bisher kein Nachspannen des Fundamentes mehr statt, insbesondere nicht als selbsttätige, betriebsbegleitende Ausricht-Regelung. An den elastischen Elementen sind die Lagerkräfte relativ grossen Verformungswegen proportional. Allgemein kann dagegen die Steife des Maschinenfundaments als wesentlich grösser als die der Lagerungselemente angesehen werden. Diese Eigenschaften macht die Erfindung sich zur Ausrichtung des Wellenzuges über die Veränderung der Tragkraft des elastischen Elements zunutze, indem kleine Fundamentverformungen über grosse Stellwege am elastischen Element erreicht werden. Dies erfolgt erfindungsgemäss mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Mitteln. Auf diese Weise kann die Höhe bzw. die Vorspannung und daher die Tragkraft des Lagerungselements verändert werden. Die sich daraus wiederum ergebende Wanderung der Auflagerbedingung bewirkt das Ausoder Nachrichten des Wellenzuges über die entsprechende veränderte Biegelinie der biegeelastischen Fundamentplatte. Wenn die zusätzliche Stellvorrichtung bei z.B. hydraulischer Betätigung nicht ständig betriebsbereit sein kann, muss das elastische Element vorteilhaft mit einer einstellbarenBlockierungseinrichtung versehen sein, die in einfachster Weise aus einer Schraubenanordnung oder aus einem Keil bestehen kann. Um auch im Betrieb nicht nur ständig ausrichten zu können, sondern diesen Vorgang auch fernsteuerbar zu machen, kann die Stellvorrichtung mit einer fernsteuerbaren Betätigungsvorrichtung, z.B. einer Hydraulik oder einer elektromagnetischen Vorrichtung, versehen sein. Sie ermöglicht sowohl das Lösen der festen Verbindung, die Wellenstrangausrichtung, das Verschieben der Blockierungseinrichtung auf die neue Vorspannung und danach die Wiederherstellung der festen Verbindung. Durch die zusätzliche Ausrüstung des elastischen Elementes mit je einem Zustandsmelder für die Blockierungseinrichtung und für das elastische Element erhält dieses alle Eigenschaften, die erforderlich sind, um die Ausrichtung des Wellen stranges zu automatisieren. Durch Einführen eines Rechenvorganges, z.B. in einem Mikroprozessor, ist eine Selbstoptimierung möglich, die Ausrichtzustände möglich macht, deren Genauigkeit nur noch von der Genauigkeit der Messverfahren abhängig ist. Die hohe wirtschaftliche Bedeutung derartig gestalteter elastischer Elemente wird besonders bei deren Verwendung für die Lagerung von Turbogeneratoren in Kraftwerken deutlich. Ausser der kostengünstigeren Ausführung des Fundamentes hängt z.B. beim Betrieb der Anlage der Abstand zwischen zwei Wartungen unter anderem wesentlich von der Laufruhe des Aggregates bzw. vom Zustand der Wellenausrichtung ab. Für diese Wartungen muss die Anlage aus dem Netz genommen und der Turbogenerator angehalten werden. Das Nachrichten des Wellenzuges wird dann an den Maschinengehäusen selbst vorgenommen. Das Wartungsintervall kann nach Einsatz der elastischen Elemente mit Stellvorrichtung nicht nur erheblich vergrössert werden, sondern es werden gleichzeitig die beim Wiederanfahren zwangsläufig eintretenden Wärmedehnungen, die den Ausrichtzustand verändern, ausgeglichen. Eine Verminderung des Verschleisses ist neben den anderen Vorteilen ebenfalls zu erwarten. Sonstige Weiterbildungen -der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und wird nachstehend ausführlich erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Längsansicht eines elastisch aufgestellten Turbogenerator satzes; Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Längsansicht mit Andeutung des Wellenzuges des Turbogeneratorsatzes, wobei die Lagerungs elemente erfindungsgemäss ausgestaltet sind; Fig. 3 eine vergrösserte Einzelheit aus Fig. 2, und Fig. 4 eine gegenüber Fig. 3 weiter vergrösserte Einzelheit der Erfindung. Ein Turbogeneratorsatz 1 ist auf einer Fundamentplatte 2 aufgestellt. Zur elastischen Aufstellung des Turbosatzes 1 ist die im allgemeinen biegeelastische Fundamentplatte 2 auf an sich bekannten elastischen Federkörpern 3 gelagert, die ihrerseits auf Fundamentstützen 4 angeordnet sind. Ein Wellenzug 5 des Turbosatzes 1 ist in Lagerböcken 6 gelagert, die ihrerseits auf der Fundamentplatte 2 aufgestellt sind. Bei der erstmaligen Aufstellung des Turbosatzes 1 werden die Federkörper 3 entsprechend der Biegelinie der Fundamentplatte 2 vor dessen Aufbau für die zu erwartenden Betriebslasten vorgespannt. Dann wird die Fundamentplatte 2 in an sich bekannter Weise nachgespannt, so dass völlige Laufruhe des Wellenzuges 5 im Betrieb zu erwarten ist. Ein Nachspannen während des späteren Betriebes findet nicht statt, sondern das von Zeit zu Zeit erforderlich werdende Nachrichten erfolgt durch Ausrichten der Lagerböcke 6 o.dgl. während der Wartungen, d.h. im Stillstand der Maschine. Gemäss der Erfindung sind in den Federkörpern 3 gesonderte Stelleinrichtungen 7 angebracht, die zum dauernden Verbleib sind und über eine Ver änderung der Tragkräfte der Federkörper 3 eine Veränderung der Lagerungsbedingungen für den Wellenstrang 5 bewirken. Wie insbesondere Fig. 3 erkennen lässt, sind hydraulische Stelleinrichtungen 7 in der Federkörperschale 8 angeordnet, so dass eine gleichförmige änderung der Tragkraft des Federkörpers 3 bei Betätigung der Steuereinrichtungen 7 erfolgt. Schrauben 9 dienen zur Vorspannung vor der Montage. Zwischenlagen 10 sorgen für eine einwandfreie, insbesondere rutschfeste Verbindung zwischen Federkörper 3 und Fundamentplatte 2 bzw. Fundamentstützen 4. Damit das Gewicht der Fundamentplatte 2 nicht unmittelbar auf den Stempeln der Stelleinrichtungen 7 aufliegt, ist eine feste Verbindung zwischen den Federkörpern 3 und der Fundamentplatte 2 über den ganzen Stellbereich mittels einer verstellbaren Keilverbindung 11, 12 vorgesehen, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Eine die Federkörperschale 8 oben abschliessende, keilförmig ausgebildete Platte 11 dient als schiefe Ebene für einen Keil 12. Die Keilverbindung ll, 12 ist nachsteltbar und wird durch Betätigung der Stelleinrichtung 7 gelöst. Ein Stellzylinder 13 übernimmt die notwendige Verstellung des Keils 12 in der als Blockiereinrichtung dienenden Keilverbindung. Die Keile tragen dabei die Fundamentplatte, wodurch die Stelleinrichtung 7 entlastet wird. Eine Messeinrichtung 14 dient zur Erfassung des Zustandes bzw. der Lage des Keils 12. Eine weitere Messeinrichtung 15 dient zur Erfassung des Zustandes bzw. der Grösse der Tragkraftveränderung des Federkörpers 3. Die entsprechenden Daten der Zustandsmelder 14 und 15 ermöglichen durch Anwendung bekannter Grundsätze der Prozessrechnung eine ständige automatische Nachrichtung des Wellenzuges 5 in Abhängigkeit von den- auftretenden Zustandsänderungen.

Claims: Patentansprüche 1. Elastisches Lagerungselement, insbesondere Federkörper, für biegeelastische Fundamentplatten zur elastischen Aufstellung von Maschinen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Element eine Stellvorrichtung angebracht ist, die über eine Ver änderung der Tragkräfte eine Veränderung der Lagerungsbedingungen für einen Wellenstrang der elastisch aufgestellten Maschine bewirkt. 2. Elastisches Lagerungselement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine feste Verbindung zwischen dem Lagerungselement und der Fundamentplatte über den ganzen Stellbereich, zum Beispiel mittels einer verstellbaren Keilverbindung, vorgesehen ist, die für weitere Verstellungen lösbar gestaltet ist. 3 Elastisches Lagerungselement nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Stelivorrichtung eine hydraulische Einrichtung ist. 4. Elastisches Lagerungselement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Stellvorrichtung elektrisch oder elektromechanisch aufgebaut ist. 5. Elastisches Lagerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 9 e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Messvorrichtung, die den Zustand und die Lage der festen Verbindung zwischen dem Lagerungselement und der Fundamentplatte erfasst. 6. Elastisches Lagerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Messvorrichtung, die den Zustand und die Grösse der Tragkraftveränderung des Lagerungselements erfasst.

Inventors: DELAM, HEINZ
Applicants: GERB GESELLSCHAFT FUR ISOLIERUNG MBH & CO. KG
Application year: 1982
Main classification: F16F15
IPC codes: F16M7, F16M5, F16F15, F01D25