EINSEITIG ANVULKANISERTE SCHWINGUNGSDÄMPFER VS. BEIDSEITIG ANVULKANISIERTE SCHWINGUNGSDÄMPFER

Schwingungsdämpfer mit Elastomer gibt es sowohl in einseitig als auch beidseitig anvulkanisierter Ausführung. Bei den beidseitig anvulkanisierten Schwingungsdämpfern sind Elastomer und Metallteile an sämtlichen Kontaktflächen fest verbunden (Bild 1). Bei einem einseitig anvulkanisierten oder gar nicht anvulkanisierten Schwingungsämpfer sind einzelne oder mehrere Kontakflächen zwischen Elastomer und Metall nicht fest verbunden (Bild 2).

Die anvulkanisierte Version ist in der Regel teurer, da eine spezielle chemische Vorbereitung erforderlich ist, um eine Verbindung mit einer Festigkeit zu erreichen, die über die des Elastomers selbst hinausgeht. Beidseitig anvulkanisierte Schwingungsdämpfer werden normalerweise bevorzugt, da sie bei einer gegebenen Einfederung ein höheres Spannungsniveau zulassen und damit eine höhere Federkonstante und eine höhere elastische Energiespeicherkapazität bieten.

Anvulkanisierte Schwingungsämpfer können so konstruiert werden, dass sie die optimale Lastverteilung bei Scher-, Druck-, Zug- oder kombinierter Belastung gewährleisten. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie unter diesem Link.

Eine gleichmäßigere Spannungsverteilung im Elastomer wird durch das Einvulkanisierung von metallischen Verstärkungen bei allen belasteten Elastomerflächen erreicht. Diese Verstärkungen reduzieren die Belastung des Elastomers, indem die Last gleichmäßiger über das Volumen des Elastomers verteilt wird.

Im Gegensatz dazu wird bei einseitig anvulkanisierten Teilen die Belastung in der Regel nicht gleichmäßig verteilt, was zu lokalen Spannungskonzentrationen im Elastomerkörper führt, die die Lebensdauer des Schwingungsdämpfers verkürzen können.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen einseitig als auch beidseitig anvulkanisierten Schwingungsdämpfern besteht darin, wie sich Elastomere unter Last verhalten. Wenn ein Elastomer unter Last zusammengedrückt wird, bleibt sein Volumen konstant, nur seine Form wird verändert. Der Gummi "wölbt" sich unter Last. Wenn diese Verformung kontrolliert abläuft, wird die Federkennlinie gleichmäßiger ausfallen. Bei einem anvulkanisierten Schwingungsdämpfer haben die lasttragenden Flächen einen festen Wölbungsgrad, da sich das Elastomer nicht entlang der Anvulkanisierung bewegen kann und daher unabhängig von der Last oder den Umgebungsbedingungen in einer festen Position bleibt.

Bei einem nur teilweise anvulkanisierten Schwingungsdämpfer ist dies nicht der Fall. Die Fähigkeit des Elastomers, sich auszuwölben, hängt in erheblichem Maße von der Reibung ab, die an der Kontaktfläche zwischen dem Elastomer und den Metallteilen vorhanden ist. Wenn alle Oberflächen sauber und trocken sind, ist der Unterschied zwischen der Wölbungsfähigkeit eines einseitig und der eines beidseitig anvulkanisierten Schwingungsdämpfers vernachlässigbar. Wenn jedoch z.B. Öl oder Sand in die Elastomer-Metall-Kontaktfläche des teilweise anvulkanisierten Schwingungsdämpfers eindringen kann, wird die Fähigkeit des Elastomers, sich auszuwölben, stark beeinträchtigt.

Folglich sind die ursprünglichen Lastverformungseigenschaften nicht mehr gegeben. Der Isolator kann eine um 50 % geringere Federkonstante aufweisen als im Neuzustand, was in vielen Fällen zu Fehlfunktionen des Schwingungsdämpfers führen kann. Wenn also eine gleichbleibende Federkennlinie während der gesamten Lebensdauer der elastisch gelagerten Maschine erforderlich ist, sollten beidseitig anvulkanisierte Schwingungsdämpfern verwendet werden. Obwohl die Anfangskosten eines nur teilweise anvulkanisierten Schwingungsdämpfers niedriger sind, können die Kosten für die zusätzliche Bearbeitung der Lagerstruktur und die geringere Lebensdauer bei vielen Anwendungen dafür sorgen, dass teilweise anvulkanisierte Schwingungsdämpfer eine schlechte Wahl sind.

Status eines halbverklebten Schwingungsdämpfers, der unseren SCH-Lagern ähnelt, bei einer Anwendung, bei der ein hohes Verhältnis zwischen dynamischer und statischer Belastung vorlag.