Schwingungsdämpfer werden meist unter vibrierenden Maschinen montiert, um Schwingungen und Körperschall wirkungsvoll zu isolieren.

Dieselmotoren, Kompressoren Generatoren, Ventilatoren oder Pumpen können dabei über Riemen, Ketten oder elastische Kupplungen verbunden sein. Wenn nun jede Komponente einer Maschine einzeln auf Schwingungsdämpfer gelagert wird, kann dies Schwingungsprobleme und einen erhöhten Verschleiß verursachen.

Selbst über ein Anstellen der Schwingungsdämpfer können diese Probleme nicht gänzlich ausgeschlossen werden, da bei Einsatz eines Riemens oder einer Kette eine Zugkraft auf das System wirkt, welche die elastische Lagerung beeinflusst, und umgekehrt die Spannung des Riemens durch einen Verschleiß der Schwingungsdämpfer verringert wird.

Das Anstellen der Schwingungsdämpfer wird häufig praktiziert, aber auch hier beeinflusst die Riemenzugkraft die elastische Lagerung über die Schwingungsdämpfer. Über einen graduell fortschreitenden Verschleiß des Schwingungsdämpfers geht nach und nach die Spannung zurück.	Wenn man die Schwingungsdämpfer unterhalb eines gemeinsamen Grundrahmens platziert, hat die Zugkraft des Riemens keinen Einfluss auf die elastische Lagerung, bzw. auch umgekehrt der Schwingungsdämpfer nicht auf die Funktionsweise des Antriebs.

Durch den Einsatz eines gemeinsamen Grundrahmens verringert sich der Verschleiß der Schwingungsdämpfer. Hinzu kommt, dass bei Verwendung der Schwingungsdämpfer direkt unter einem Aggregat sehr harte bzw. steife Schwingungsdämpfer verwendet werden (müssen), um der Riemenzugkraft entgegen zu wirken. Durch die höhere Steifigkeit (k) wird die Eigenfrequenz (f) des Masse-Feder Systems höher, was eine geringere Schwingungsisolierung bzw. unter Umständen einen Betrieb im Resonanzbereich zur Folge hat.

Die Bestimmung einer optimalen elastischen Lagerung mittels der Schwingungsdämpfer mit der richtigen Steifigkeit wird somit unnötig erschwert oder gar unmöglich.

Neben der Verwendung eines gemeinsamen Grundrahmens ist auch die Position der Lagerung entscheidend. Über eine möglichst hohe Position der Schwingungsdämpfer im Verhältnis zur Schwerpunktlage kann so das System weiter optimiert werden. Die Anwendungsingenieure von AMC-Mecanocaucho unterstützen Sie gerne bei der Bestimmung der optimalen schwingungselastischen Lagerung für Ihre Anwendung.

Eine kostenlose und unverbindliche Beratung erhalten Sie hier: : AMC-MECANOCAUCHO® Kontaktformular.

Schwingungsdämpfer werden meist dort unter vibrierenden Maschinen installiert, wo sich eine Befestigungsbohrung in dem Rahmen befindet. Auch wenn sich die anbietet und die Installation erleichtert, muss man hierbei aufpassen, dass keine zu großen Biegemomente im Rahmen entstehen.

Eine einfache Lösung ist hier die Schwingungsdämpfer an die Ecken des Grundrahmens zu setzen, und auch den Abstand zwischen den Lagerungspunkten nicht zu weit zu setzen. Damit kann vermieden werden, dass der Grundrahmen zu stark in seinen Eigenfrequenzen angeregt wird. Als grobe Faustregel gilt, dass der Abstand zwischen den einzelnen Schwingungsdämpfern nicht größer als 1,5m werden sollte.

AMC-MECANOCAUCHO bietet zur Auslegung der Schwingungsdämpfer ein Online Berechnungstool an, mit dem die Kunden ihre eigenen Schwingungsberechnungen durchführen können. Dazu sind nur wenige Daten erforderlich:

1. 1. Gesamtmasse.

2. 2. Schwerpunktlage.

3. 3. Lage der Schwingungsdämpfer.

4. 4. Erregungsfrequenz.

Einen Zugang zu dem Berechnungstool erhalten Sie hier..

Nachstehend sehen Sie ein Beispiel einer Schwingungsberechnung mit dem Online Tool:

Für vielen Anwendungsfälle ist so eine Auslegung ausreichend. Schwingungsgedämpfte Lagerungen können aber auch relativ komplex sein, und eine Problemlösung eine detailliertere Analyse erfordern. Gerne beraten wir Sie kostenlos und unverbindlich zu Ihrem Anwendungsfall: Zum AMC-MECANOCAUCHO® Kontaktformular.

Schwingungsdämpfer werden meist direkt unterhalb von vibrierenden Maschinen installiert. Auch wenn sich dies anbietet und die Installation erleichtert, muss man hierbei aufpassen, dass die Lagerung nicht zu instabil wird.

Durch die Platzierung der Schwingungsdämpfer auf der Höhe des Schwerpunktes der Maschine erreicht man eine deutlich höhere Stabilität, und die Kraft auf die Schwingungsdämpfer unter dynamischer Belastung wird reduziert. Im Ergebnis wird damit sowohl die Stabilität verbessert, als auch der Verschleiß der Schwingungsdämpfer reduziert und die Schwingungsisolierung optimiert.

Da bzgl. der Schwingungsisolierung hier die Eigenmoden in Rotation eine Rolle spielen, führt AMC-MECANOCAUCHO Berechnungen in sechs Freiheitsgraden und auch Mehrkörpersimulationen (MKS) durch.

Für die Erstellung dieser Berechnungen benötigen die Anwendungsingenieure von AMC-MECANOCAUCHO folgende Daten:

1. Dreidimensionale Zeichnung oder ein 3D Modell

2. Gesamtmasse bzw. Einzelmassen

3. Schwerpunktlage(n).

4. Mögliche Lagerungspositionen.

5. Erregungsfrequenzen.

6. Angabe zu dynamischen Belastungen.

Gerne unterstützen wir Sie kostenlos und unverbindlich bei Ihrem Anwendungsfall: Zum AMC-MECANOCAUCHO® Kontaktformular.

Motorlager werden meist relativ weit unten an einem Motor positioniert, und in horizontaler Richtung so dass eine ungleichmäßige Gewichtsverteilung entsteht. Auch wenn dies die Platzierung und Montage der Schwingungsdämpfer einfacher gestaltet muss man dabei berücksichtigen, dass dies aus schwingungstechnischer Sicht ungünstig ist.

Durch die tiefe und zum Schwerpunkt asymmetrische Position werden sowohl die Stabilität der Lagerung, als auch die Lebensdauer der Schwingungsdämpfer und vor allem die Schwingungsisolierung negativ beeinflusst.

Aus schwingungstechnischer Sicht empfiehlt es sich daher, die Schwingungsdämpfer weiter oben, in Höhe der Kurbelwelle, und in horizontaler Richtung gleich weit vom Schwerpunkt zu platzieren. Dadurch werden die Eigenfrequenzen in Rotation minimiert, die Belastung auf die Schwingungsdämpfer reduziert, und die Stabilität der Lagerung maximiert.

Durch die Platzierung der Schwingungsdämpfer auf Höhe der Kurbelwelle wird die Schwingungsisolierung, als auch die Stabilität und die Lebensdauer optimiert.	Auch wenn es häufig eine Herausforderung ist: eine gleichmäßige Gewichtsverteilung über entsprechend gestaltete Motorhalter wirkt sich positiv aus.

Da bzgl. der Schwingungsisolierung hier die Eigenmoden in Rotation eine Rolle spielen, führt AMC-MECANOCAUCHO Berechnungen in sechs Freiheitsgraden und auch Mehrkörpersimulationen (MKS) durch.

Für die Erstellung dieser Berechnungen benötigen die Anwendungsingenieure von AMC-MECANOCAUCHO folgende Daten:

1. 1. Dreidimensionale Zeichnung oder ein 3D Modell.

2. 2. Gesamt- bzw. Einzelmassen.

3. 3. Schwerpunktlage(n).

4. 4. Mögliche Lagerungspositionen.

5. 5. Erregungsfrequenzen.

6. 6. Angabe zu dynamischen Belastungen.

Gerne unterstützen wir Sie kostenlos und unverbindlich bei Ihrem Anwendungsfall: Zum AMC-MECANOCAUCHO® Kontaktformular.

Die Schalldämmmaterialien der Akustikabsorber® Serie werden häufig in Industriemaschinen verwendet, um Luftschall zu absorbieren und zu dämmen.

Die Vibrabsorber+Sylomer® Schwingungsdämpfer mit Schraubendruckfedern werden häufig unter Industriemaschinen installiert, um Schwingungen und Körperschall zu isolieren.

Wenn es um Luftschalldämmung geht, besteht das Installationsprinzip in der Kapselung der Maschine, wie in der Abbildung unten dargestellt.

Abb. 1: Schalldämmung über Kapselung einer geräusch- und schwingungserzeugenden Maschine.

Um optimale Ergebnisse zu erzielen, sollten die folgenden Ratschläge befolgt werden:

1. Befestigen Sie die Maschine an der steifsten Stelle des Rahmens.

2. Stellen Sie die Maschine auf Schwingungsdämpfer, die nach einer Berechnung eine Schwingungsentkoppelung erzeugen, entsprechend dem erforderlichen Prozentsatz der Isolierung. Weitere Informationen finden Sie hier.

3. Es wird empfohlen, Riemen- oder Rollenantriebssysteme zu verwenden, die weniger Lärm verursachen als Zahnradgetriebe. Starre Rohrleitungen und starre Verdrahtung können als akustische Brücke wirken, verwenden Sie daher stattdessen flexible Schläuche und Kabel.

4. Das Anbringen von schwingungsdämpfenden Materialien wie z.B. die Schwerfolien MP-5 / MP-10, auf die Oberflächen, die den größten Vibrationen ausgesetzt sind, reduziert den Lärm.

5. Installieren Sie einen Akustikabsorber, der den höchsten Übertragungsverlust und Absorptionskoeffizienten bietet, um die Geräuschentwicklung im Inneren der Maschine zu reduzieren.

6. Vermeiden Sie jegliche starre Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Maschine, da dies wie eine akustische Brücke wirken kann.

7. Dichten Sie Öffnungen am Boden und andere Teile des Gehäuses ab, um Lärmemissionen zu verhindern. Wenn eine Schallwelle auf ein Hindernis oder eine Öffnung trifft, die von der Größe her mit ihrer Wellenlänge vergleichbar ist, biegt sich der Schall um das Hindernis herum oder drückt sich mit geringem Energieverlust durch die Öffnung, wie unten dargestellt. Die Menge an Schallenergie, die durch ein kleines Loch oder einen Haarriss in einer Wand hindurchgeht, ist weit größer, als man aufgrund der Größe des Risses vorhersagen würde. Dies weist darauf hin, wie wichtig es ist, alle Risse oder Öffnungen in Wänden, Türen usw., die Bereiche trennen, in denen Privatsphäre gewünscht wird, abzudichten.

Abb. 2: Beugung von Lärm beim Passieren eines kleinen Lochs in einer Wand.

WIE MAN DIE SCHALLBEUGUNG KONTROLLIERT UND GLEICHZEITIG EINE KORREKTE KÜHLUNG ERMÖGLICHT.

Das Kühlsystem erfüllt drei wichtige Funktionen. Erstens führt es überschüssige Wärme aus dem Motor ab, zweitens hält es die Betriebstemperatur des Motors dort aufrecht, wo er am effizientesten arbeitet, und schließlich bringt es den Motor so schnell wie möglich auf die richtige Betriebstemperatur.

Wenn die Übertragung von Wärmeenergie durch Wärmeleitung erfolgt, ist ein Wärmestrom erforderlich, d.h. ein Eintritt von kalter Luft und ein Austritt von heißer Luft. Zu diesem Zweck kann eine Belüftung mit Axialventilatoren erforderlich sein.

Da die Schallbeugung durch das Loch erfolgt, in dem ein Axialventilator angebracht ist, ist es ratsam, einige Ratschläge zu befolgen, so dass die Schalldämmung während des Ausstoßes der Warmluft erfolgt.

Abbildung 3: Allgemeiner Überblick über eine gekapselte Maschine mit einem kühlenden Luftstrom.

Zusätzlich zu den in Abb. 1 gegebenen Ratschlägen können die folgenden Ratschläge auch für jene Installationen nützlich sein, bei denen Kühlung und Geräuschdämmung erforderlich sind.

1. Erstellen Sie Ein- und Austrittslöcher für die Belüftung, die mit Akustikabsorber®-Materialien abgedeckt sind, die einen guten Transmissionsverlust und Absorptionskoeffizienten bieten.

Durch das Anbringen von schwingungsdämpfenden Materialien unter Verwendung von hochbelastbaren und viskosen Gummiplatten wie z.B. die Schwerfolien MP-5 / MP-10 auf die am stärksten schwingungsbelasteten Oberflächen wird vermieden, dass Metallplatten auf Vibrationen reagieren und damit Lärm erzeugen.

3. Positionieren Sie den Lufteinlass / Luftauslass auf Flächen / Richtungen außerhalb der Hörbereiche. Auslässe, die nach oben in Bereiche mit großem Luftvolumen zeigen, können dies ermöglichen.

4. Der Lagerung des Axialventilators auf Schwingungsdämpfern vermeidet die Abstrahlung von Körperschall und sekundärem Luftschall. Link.

5. Dichten Sie Öffnungen an der Basis und anderen Teilen des Gehäuses ab, um Lärmemissionen zu verhindern.

6. Massive Konstruktionen mit großer Masse (Beton/Metall) liefern bessere Ergebnisse als leichte Konstruktionen (Holz/Kunststoff).

7. Installieren Sie Doppelwände, die mit Akustikabsorber® -Materialien verkleidet sind, um eine optimale Schalldämmung zu erzielen.

Zögern Sie nicht, unsere technische Abteilung zu kontaktieren, wenn Sie Hilfe zu diesem Thema benötigen.

Akustikabsorber® schalldämpfende Verbundwerkstoffe werden häufig in Industriemaschinen eingebaut, um Luftschall zu absorbieren, zu isolieren und zu dämpfen.

Vibrabsorber+Sylomer® Feder-Schwingungsdämpfer werden häufig unter Industriemaschinen installiert, um Schwingungen zu entkoppeln und Körperschall zu isolieren.

Die vorliegenden Informationen sollen über die zu erwartenden Verbesserungen der Lärmreduzierung pro Frequenzband von Industriemaschinen informieren. Für genaue Dämmwerte muss eine Einzelfallbetrachtung durchgeführt werden (z.B. über eine Schallmessung)

Nehme wir an wir hätten eine rotierende Maschine, die einen Lärmpegel wie unten dargestellt, erzeugt.

Wenn wir Vibrabsorber+Sylomer® Schwingungsdämpfer verwenden entsteht ein sehr geringe Eigenfrequenz des Masse-Feder Systems. Daher ist zu erwarten, dass wir bei steifem Boden den Geräuschpegel im Niederfrequenzband verbessern.

Wenn wir ein Gehäuse hinzufügen, das starr und korrekt abgedichtet ist, verbessern wir die höheren Frequenzen, ohne die niedrigen Frequenzen zu beeinflussen/verbessern.

Wenn wir Vibrabsorber+Sylomer® v-Dämpfer hinzufügen, reduzieren wir das Niederfrequenzband dank der niedrigen Eigenfrequenz dieser Dämpfer.

Wenn wir auf demselben Gehäuse Akustikabsorber® schalldämmende Verbundwerkstoffe hinzufügen, erhöhen wir die Schalldämmung bei höheren Frequenzen.

Wenn wir eine sekundäre Isolationsstufe (Zweimassenschwinger mit doppelter Einhausung) mit einer zusätzlichen Ebene für Vibrabsorber+Sylomer® und Akustikabsorber vorsehen, können wir eine weitere Reduzierung bei niedrigen, mittleren und hohen Frequenzen erwarten.

Diese Art der Installation muss unter Berücksichtigung der Steifigkeit und Dämpfung pro Achse der Halterungen korrekt untersucht werden. Das Gewicht des Zwischenrahmens spielt eine Schlüsselrolle, um gute Ergebnisse zu erzielen bzw. um kontraproduktive Ergebnisse zu vermeiden. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie im folgenden Artikel: SCHWINGUNGSISOLIERUNG AN INDUSTRIEMASCHINEN.

Zögern Sie nicht, unsere technische Abteilung zu kontaktieren, wenn Sie Hilfe zu diesem Thema benötigen.

VT Federabhänger werden häufig in Industriemaschinen eingebaut, um Schwingungen an aufgehängten Maschinen zu isolieren. Die korrekte Installation dieser Schwingungsdämpfer optimiert die Ergebnisse der Schalldämmung.

VT Federabhänger von AMC-MECANOCAUCHO® werden häufig in Industriemaschinen wie z.B. Klima- und Kühlgeräten (HVAC), Schalldämpfern, Luftkanälen, Ventilatoren, Kompressoren oder auch in abgehängten Decken installiert. Die Konstruktion erlaubt es, zwei Elemente mit einem elastischen Element zu verbinden, das dem abgehängten System eine sehr niedrige Eigenfrequenz verleiht.

Diese schwingungsdämpfende Lagerung wird von der einen Seite am Schwingelement und von der anderen Seite an der Struktur oder am Rahmen angebracht.

Die Besonderheiten jedes Anwendungsfalls müssen dabei berücksichtigt werden. Federabhänger bieten Flexibilität bei der Art und Weise, wie sie installiert werden können. Unten sind 2 Arten von Installationsmöglichkeiten dargestellt.

Abb. 1: Der Federabhänger wird direkt an der Decke befestigt und nach unten mit einer Gewindestange angebunden.	Abb. 2: Der Federabhänger wird an der zu entkoppelnden Struktur befestigt und dann nach oben mit Gewindestange angebunden.

Diese beiden Möglichkeiten sind gleichwertig vom Ergebnis. Die Installation in Abbildung 1 ist vorzuziehen, da das Metallgehäue an dem Punkt installiert wird, an dem mehr Masse vorhanden ist. Es gibt keinen Einfluss durch ein eventuelles Mitschwingen einer langen Schraube.

Die Installation in Abbildung 2 ist weniger optimal, aber bei relativ kurzen Schrauben durchführbar. Wichtig ist hier dass die Eigenfrequenzen der Schraube ( bedingt durch die Steifigkeit der Schraube) nicht im Bereich der Hauptstörfrequenzen der Maschine liegen (meist im Bereich von ca. 4-200Hz)

Wenn lange Schrauben verwendet werden müssen, ist es empfehlenswert, die sich über die Schraube übertragene Anregung im Bereich höherer Frequenzen mit Hilfe von Sylomer® Einsätzen zu isolieren, wie auf den Bildern unten dargestellt.

Abbildung 3 . Beschleunigungsmesser auf SRS+Sylomer® Schallschutzabhängern platziert.

AMC-MECANOCAUCHO® berät Sie gerne bei Auswahl und Einsatz der Federabhänger in Ihrer Anwendung.

Korrekte Ausrichtung der Schraubverbindung:

Die Schraubverbindung sollte möglichst koaxiall zu dem Federabhänger sein, damit ein seitliches Verspannen oder gar eine Schallbrücke vermieden wird.

Das Bild unten zeigt die korrekte Installation eines VT-Federhängers zur Schwingungsdämpfung.

Abb. 4 Korrekt ausgerichtete Bolzen an einem VT-Hänger.

Obwohl der VT-Federabhänger von Mecanocaucho mit einer Gummiaufnahme versehen ist, um einen direkten Kontakt der Metallteile zu vermeiden, ist es vorzuziehen, dass der Bolzen keinen Kontakt mit dem Gummirand hat. Dadurch wird die optimale Funktionsweise des Schwingungsdämpfers gewährleistet.

Bild 5: Versetzte Schraubverbindungen sollten vermieden werden.

Gleichmäßige Belastung und Einfederung

Stellen Sie sicher, dass die VT Federabhänger gleichmäßig belastet werden und sich damit eine möglichst gleichmäßige Einfederung ergibt. Abhänger mit sehr ungleichmäßiger Einfederung können Hinweise auf Fehler in der Montage geben. Die Verwendung der Höhenverstellung kann eine korrekte Nivellierung ermöglichen. Das untenstehende Bild zeigt die bevorzugte Installationsmethode.

Abb. 6: Entkoppelung eines Lüftungsrohrs über Federabhänger an den Stahlträgern

Die Installation der Federabhänger an der Schwingungsquelle ist eine weniger bevorzugte Installationsmethode. Die Schrauben sollten so kurz wie möglich dimensioniert werden, um Eigenfrequenzgänge der Schrauben zu vermeiden.

Abb. 7: Installation des Metallrahmens an der Schwingungsquelle. (Weniger bevorzugte Installationsmethode). Die Schrauben sollten so kurz wie möglich dimensioniert werden.

Korrekt installierte VT-Hänger an geneigten Decken.

Schräge Decken sind oft eine Herausforderung für die Installation. Eine Möglichkeit zur Erzielung einer robusten Installation besteht in der Verwendung von Trägerklemmen und "U"-förmigen Metallteilen, die an Trägern befestigt werden.

AMC MECANOCAUCHO stellt Metallteile her, die Ihren Installationsanforderungen entsprechen. Zögern Sie also nicht unsere technische Abteilung zu kontaktieren, wenn Sie Hilfe zu diesem Thema benötigen.

Die gleichzeitige Erreichung von hoher Schwingungsdämpfung und Stabilität stellt besondere Anforderung an die elastische Lagerung von Maschinen.

In der nachstehenden Grafik sind verschiedene Möglichkeiten zur Montage von Schwingungsdämpfern an Industriemaschinen dargestellt.

1. a) Die Maschine sitzt auf einem Maschinenfundament. Abhängig von der Steifigkeit des Bodens wird die Haupttragstruktur bis zu einem gewissen Grad von den Maschinenschwingungen isoliert.

2. b) Die Maschine sitzt auf Schwingungsdämpfern, die Höhe der übertragenen Kraft wird reduziert. Dies hängt von der dynamischen Steifigkeit der Schwingungsdämpfer ab.

3. c) Die Maschine ist mit Schwingungsdämpfern auf einem Maschinenfundament gelagert. Wenn der Boden zu wenig steif ist, wird durch das Maschinenfundament ein Verbundfedersystem geschaffen. Wenn die Eigenfrequenz des Bodens/des Maschinenfundament größer als die Störfrequenz der Maschine ist sollten keine Probleme auftreten.

4. d) Die Maschine sitzt auf einem Maschinenfundament, das wiederum zum Boden hin mit Schwingungsdämpfern gelagert ist. Ein zufriedenstellender Grad an Schwingungsdämpfung wird erreicht, wenn die dynamische Steifigkeit der Schwingungsdämpfer ausreichend gering ist, während die Wirkung des Maschinenfundaments darin besteht, die Bewegung der isolierten Maschine aufgrund der Auswirkungen von rotatorischer oder translatorischer Anregung zu reduzieren.

Fig. 2: Unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten von Schwingungsdämpfern und Maschinenfundamenten

Maschinenfundamente bestehen in der Regel aus armiertem Beton. Sie werden normalerweise aus folgenden Gründen verwendet.

1. 1. Um die Stabilität des Systems zu erhöhen.

Oft findet man Maschinen, die nah beieinander liegende Befestigungsbohrungen aufweisen. Wenn man für ausreichende Stabilität sorgen will, ist ein größerer Abstand der Halterungen ratsam. Es können Betonsockel oder Stahlschienen verwendet werden, um den Abstand zwischen den Lagerungspunkten zu vergrößern. Abb. 3 und Abb. 4 zeigen Beispiele, wie dies erreicht werden kann.

Fig. 3: Mit Schwingungsdämpfern vom Typ Vibrabsorber+Sylomer® (Federelemente) gelagerter Kessel.

Fig. 4: Einzylinder-Dieselmotor isoliert mit AMC-MECANOCAUCHO BRB-Schwingungsdämpfern und Hilfsrahmen.

2. 2. Zur Absenkung des Schwerpunkts.

Die Montage von Industriemaschinen auf einem massiven Maschinenfundament bewirkt eine Absenkung des Schwerpunkts der gesamten Baugruppe. Dies trägt zur Verbesserung der Stabilität bei, hat aber auch den Effekt, dass die Wahrscheinlichkeit einer Schaukelbewegung verringert wird. Ein typischer Schnitt durch einen solches Maschinenfundament ist in Abb.5 dargestellt.



Fig. 5: Maschine mit T-Profil- und Maschinenfundament zur Absenkung der Schwerpunktlage.

3. 3. Um eine gleichmäßigere Verteilung des Gewichts zu erreichen.

Maschine müsste man sehr unterschiedlich steife Schwingungsdämpfer verwenden, um auf die unterschiedliche Belastung einzugehen.

Wenn die Maschine auf einem Maschinenfundament montiert wird, kann die Gewichtsverteilung ausgeglichen werden, und wenn das Maschinenfundament schwer genug ist, kann sogar eine symmetrische Lagerposition verwendet werden. Abb. 6&7 zeigt ein Beispiel, bei dem nicht nur eine gleichmäßige Belastung der Schwingungsdämpfer erreicht wird, sondern auch eine bessere Methode zur Abstützung der Rohrleitungen.

Fig. 6: Pumpe plus Winkel sind bis zum Trägheitsblock verlängert	Fig. 7: Wenn die Massenträgheit des Maschinenfundaments hoch ist, wird die Stabilität nicht beeinträchtigt, selbst wenn sich die Rohreitung an einer der Ecken befindet. Das Bild zeigt Schwingungsdämpfer vom Typ 2 AMC 500+Sylomer® unter dem Maschinenfundament eines Kühlaggregats eines Einkaufszentrums in Frankreich.

4. 4. Zur Minimierung der Wirkung externer Kräfte.

Obwohl die Verwendung eines Maschinenfundaments die Schwingungsübertragung bei einer gegebenen statischen Einfederung nicht verbessert, bedeutet dies nicht, dass für dieselbe statische Einfederung ein sehr viel steiferer Schwingungsdämpfer verwendet werden kann. D.h. wenn die Masse der Anlage verdoppelt wird, muss auch die Steifigkeit der Schwingungsdämpfer verdoppelt werden. Dies bedeutet, dass die Anlage weitaus weniger anfällig ist für die Auswirkungen von externen Kräften, wie z.B. Druckänderungen eines Ventilators, und transienten Drehmomenten aufgrund von Geschwindigkeits- oder Lastwechseln.



Fig. 8: Installation eines Aggregats auf FZH+Sylomer®-Hebebühnen, die auf einem Betonblock auf dem Dach eines Gebäudes eingelassen sind. Foto vom Hauptsitz der BBVA-Bank in Lima, Perú.

5. 5. Um Steifigkeit zu erzeugen oder zu ersetzen.

Ein Maschinenfundament kann verwendet werden, um die Steifigkeit der montierten Maschine auf die gleiche Weise zu erreichen, wie durch einen Stahlrahmen. Dies führt folglich zu einem geringeren Verschleiß.

6. 6. Um Probleme durch gekoppelte Modi zu reduzieren.

Die höhere der beiden seitlich gekoppelten Schaukelbewegungen bei einem hohen Gerät kann bei der zwei- bis dreifachen Frequenz der vertikalen Eigenfrequenz auftreten. Dies kann zu Resonanzproblemen führen. Das Hinzufügen eines Maschinenfundaments bewirkt eine Absenkung der Schwingungseigenfrequenz, wodurch dieses Problem vermieden werden kann.



Fig. 9: Installation von Waschmaschinen auf einem Maschinenfundament unter Verwendung von Sylomer® SR-11 in 37 mm Dicke.

Um Probleme der Koppelmodi zu vermeiden, kann die Maschine auf einem stufenartigen Maschinenfundament installiert werden. In diesem Fall liegt der Schwerpunkt des Systems in der Ebene der Schwingungsisolatoren, wodurch die Schwingungsmodi entkoppelt und große Auslenkungen vermieden werden können.

Abb. 10 zeigt ein Beispiel eines großen Vee-Doppelkolbenverdichters, der mit dieser abgestuften Trägheitsmasse installiert wurde, da dadurch die Auslenkung der Rohranschlüsse an den geneigten Zylindern vermieden wird.

Um dieses System zu modellieren, können die Anwendungsingenieure von AMC-MECANOCAUCHO helfen, indem sie ein mathematisches Modell des Systems unter Verwendung von Mehrkörper-Berechnungssoftware erstellen, wie im Artikel Schwingungsisolierung von Industriemaschinen gezeigt.

Klicken Sie auf dieses Kontaktformular , um mit den Anwendungsingenieuren von AMC MECANOCAUCHO in Kontakt zu treten.



Fig. 10: Installation eines Kolbenkompressors auf einem abgestuftem Maschinenfundament.

7. 7. Minimierung der Auswirkungen von Fehlern in genäherter Schwerpunktlage der Maschinen.

Bei der Auswahl von Schwingungsdämpfern ist es notwendig, die punktuelle Belastung auf jedem Schwingungsdämpfer zu berechnen, damit der geeignete Schwingungsdämpfer ausgewählt werden kann. Dies muss normalerweise erfolgen, bevor die Maschine aufgebaut wird, und es müssen die genäherten Positionen der Schwerpunkte der einzelnen Komponenten verwendet werden. Wenn diese Informationen ungenau sind, können die geschätzten Belastungen erheblich von den in der Praxis auftretenden abweichen. Dies kann dazu führen, dass die Schwingungsdämpfer stark unter- oder überlastet werden oder dass die Maschine schief steht. Letzteres Problem wird immer wahrscheinlicher, wenn Schwingungsdämpfer mit hohen statischen Einfederungen verwendet werden. Wenn ein Maschinenfundament verwendet wird, ist dessen Schwerpunkt normalerweise bekannt und genau, und wenn die Masse des Maschinenfundaments mit der Masse der restlichen Maschine vergleichbar ist, bedeutet dies, dass die möglichen Ungenauigkeiten des endgültigen, geschätzten Schwerpunkts gering sind, selbst wenn die Angaben zur Maschine nicht genau sind. Dies reduziert die möglichen Fehler bei der Bestimmung der punktuellen Belastung der Schwingungsdämpfer und verringert die Wahrscheinlichkeit einer geneigten Installation.



Fig. 11: Einbau eines vollflächigen Sylomers SR-11-25. Es wird Beton gegossen, so dass mehrere HLK-Maschinen auf dem Maschinenfundament platziert werden können. Die Anwendung erfolgt auf dem Dach eines Einkaufszentrums.

8. 8. Um als lokale akustische Barriere zu wirken.

Wenn sehr laute Geräte direkt auf dem Boden eines Geräteraums montiert werden, kann der Boden unter den Geräten in unmittelbarer Nähe der Geräte einem sehr hohen Schalldruckpegel ausgesetzt sein. Dieser Bereich, in dem der Boden diesen hohen Pegeln ausgesetzt ist, kann Probleme bei der Schallübertragung in den darunter liegenden Raum verursachen. Ein Maschinenfundament aus Beton kann als wirksame Barriere wirken und die gefährdeten Bereiche des Fußbodens schützen.

WICHTIGKEIT DER VERMEIDUNG MÖGLICHER STARRER VERBINDUNGEN

Es ist wichtig, potenzielle feste Verbindungen zwischen abgehängten Geräten und der Gebäudestruktur zu vermeiden. Dies ist typischerweise der Fall, wenn die Rohrleitungen von einem abgehängten System direkt mit einer Wand, Decke oder einem Boden verbunden werden. Daher sollte zwischen diesen Rohrleitungen und der Gebäudestruktur eine flexible Verbindung oder ein Dehnungsfugenanschluss eingebaut werden.

Dies ist sehr wichtig, um die direkte Übertragung von Lärm und Schwingungen auf die Gebäudestruktur sowie einen möglichen Rohrbruch zu vermeiden.

Alternativen wenn keine Maschinenfundamente verwendet werden können:

1. 1. Montieren Sie die Halterungen in gleichem Abstand zum Schwerpunkt und wenn möglich an den Punkten, an denen die geringsten Vibrationen vorhanden sind. (Knoten).

Die Position der Schwingungsdämpfer bestimmt die Schwingungsmodi der aufgehängten Einheit. Eine gleichmäßige Lastverteilung über alle Schwingungsdämpfer ist ratsam. Eine einfache Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, die Schwingungsdämpfer in gleichem Abstand vom Schwerpunkt der aufgehängten Ausrüstung zu installieren. Die folgende Abb.11 zeigt die Lage des Zahnrads einer Maschine und der Schwingungsdämpfer mit der Position a und b in Bezug auf den Schwerpunkt. Die Erzielung eines gleichen Abstandes zwischen a und b trägt dazu bei, dieses Ziel zu erreichen.

Fig. 11: Äquidistante Montagen zum Schwerpunkt werden erreicht, wenn a=b.

Halterungen, die auf der Höhe des Schwerpunkts installiert sind (bei Motoren kann die Kurbelwelle ein Indikator für diesen Punkt sein), sorgen für stabilere Aufhängungen und verhindern eine Überbewegung der aufgehängten Einheit, insbesondere bei mobilen oder sehr dynamischen Anwendungen.

Wenn die Schwingungsdämpfer an den Punkten positioniert werden, an denen die Schwingungsamplitude geringer ist (Knotenpunkte), werden sie der geringsten Schwingungskraft ausgesetzt, was zu einer optimierten Schwingungsentkoppelung führt.

Fig. 12: Knotenpunkte, dargestellt als rote Rechtecke auf einem Dieselmotor.

1. 2. Verwendung von Schwingungsdämpfern mit hoher Dämpfung (Energiedissipation).

Wenn Maschinenfundamente nicht installiert werden können, kann die Alternative darin bestehen Halterungen zu verwenden, die ein Dämpfungssystem enthalten. Die Verwendung einer zusätzlichen Dämpfung kann stabile Lösungen ermöglichen. Die energetische Dissipation, die oft durch die Übertragung einer viskosen Flüssigkeit von einem Hohlraum in einen anderen erreicht wird, wird auf dem folgenden Video gezeigt.

Fig. 13: Video über den Prozess der energetischen Dissipation mit den Vibrabsorber+Sylomer Antiseismic Visco-Schwingungsdämpfer unter einem dynamischen Prüfstand.

AMC-MECANOCAUCHO stellt eine Vielzahl von Schwingungsdämpfern her, bei denen hydraulische Systeme für zusätzliche Dämpfung sorgen. Diese Schwingungsdämpfer können Schraubendruckfedern, Sylomer oder Naturkautschuk (NR) verwenden, ihre maximale Tragfähigkeit reicht von 20 kg (44 lbs) bis 50 Tonnen (112.000 lbs) Last. Das Dämpfungssystem kann durch die Viskosität der Flüssigkeit und durch die Öffnungen, durch die die Flüssigkeit fließen muss, eingestellt werden. Im Falle des Vibrabsorber+Sylomer Visco enthalten sie ein einstellbares Dämpfungssystem "MAX-MED-MIN", das den Durchfluss der viskosen Flüssigkeit reguliert. Weitere Informationen finden Sie hier.

Fig. 14: Vibrabsorber+Sylomer antiseismic Visco.

Fig. 14: Vibrabsorber+Sylomer Visco enthält eine einstellbare Dämpfungsvorrichtung und eine Wegbegrenzung wie auf diesem Link gezeigt.

Fig. 15: AMC-MECANOCAUCHO Hydrolager.

Fig. 16: AMC-MECANOCAUCHO Hydrokonus.

Auf dem unten gezeigten Video ist eine Stanzpresse ohne ein Maschinenfundament installiert. Das Video links zeigt, wie die Presse ohne Dämpfungssystem installiert wird. Das Video auf der rechten Seite zeigt den Vibrabsorber+Sylomer antiseismic visco. Die energetische Dissipation, die innerhalb der Flüssigkeitskammer erzeugt wird, sorgt für einen stabilen und sichereren Betrieb der Maschine.

Fig. 17: AMC-MECANOCAUCHO ANTISEISMISCHE VIBRABSORBER+SYLOMER VISCO-FEDERLAGER sind Schwingungsdämpfer, die eine Vorrichtung zur Energiedissipation enthalten. Diese Vorrichtung sorgt für die Dämpfung von exzentrischen Maschinen, die für eine einwandfreie Funktion eine schnelle Stabilisierung benötigen.

Die Abbildungen 18 und 19 zeigen, wie hydraulische Lager in 3-Zylinder-Motoren eingesetzt werden können. Optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn die Lager äquidistant zum Schwerpunkt und in Höhe der Kurbelwelle (oder des Schwerpunkts) angeordnet sind.

Fig. 18: Hydraulisches Lagermedium von AMC-MECANOCAUCHO zur Unterstützung eines 3-Zylinder-Motors.

Fig. 19: Hydrolager von AMC-MECANOCAUCHO zur Lagerung eines 3-Zylinder-Motors.

1. 3. Verwendung von Schwingungsdämpfern mit integrierter Wegbegrenzung

Schwingungsdämpfer können mit mehrstufigen Federkennlinien ausgestattet werden. Ein linear-elastischer Lastbereich sorgt für die zur Schwingungsisolierung der Maschine erforderliche geringe Steifigkeit. Für den Fall, dass hohe Zug- oder Druckkräfte auftreten, bietet das Design eine sekundäre Steifigkeitsstufe. Normalerweise wird dies mit Metallteilen erreicht, welche bei Kontakt den Schwingungsdämpfer deutlich steifer machen und somit die Auslenkungen begrenzen.

Fig. 20: Federkennlinie eines AMC-MECANOCAUCHO CB Schwingungsdämpfer.

Fig. 21: Querschnitt einer CB 76 Schwingungsdämfpers.

Der Bereich mit progressiver Steifigkeit wird erreicht, wenn die Hohlräume des Schwingungsdämpfers mit Gummi ausgefüllt werden. Abbildung 22 zeigt eine FEM des Belastungsvorgangs eines AMC-MECANOCAUCHO CB-Schwingungsdämpfers.

Fig. 22: Axiale Belastung eines AMC-MECANOCAUCHO CB-Schwingungsdämpfers.

1. 4. Verwendung von Stabilisatoren an den Punkten mit der höchsten Amplitude des elastisch gelagerten Objekts.

Die Installation von Stabilisatoren an den Punkten mit der höchsten Amplitude kann verwendet werden, dennoch muss besonders darauf geachtet werden, dass diese Punktübertragung keine übermäßigen Schwingungen auf die angrenzenden Stützelemente (Rahmen) überträgt bzw, die Maschine zu sehr am freien schwingen hindert. Die Stabilisierung sollte nur dann eingreifen, wenn die Maschine Stößen ausgesetzt ist, und dies mit der geringstmöglichen zusätzlichen Steifigkeit in dem System. Abb. 23 zeigt ein mobiles Aggregat, das auf Schwingungsdämpfer vom Typ CB installiert ist. Diese Lagerung wirkt als mehrachsiger Puffer, und zwar an dem Punkt, an dem die höchste Beweglichkeit registriert wird.

Fig. 23: Instabiles Aggregat mit CB Schwingungsdämpfern als multiaxiale Stabilisatoren.

AMC MECANOCAUCHO stellt Schwingungsdämpfer her und verfügt über ein Team von Anwendungsingenieuren, die Ihnen bei Auswahl und Einsatz der Produkte behilflich sind. Zögern Sie also nicht, unsere technische Abteilung zu kontaktieren wenn Sie Hilfe zu diesem Thema benötigen.

Die richtige Auswahl von Schwingungsdämpfern ist der Schlüssel zur Erzielung guter Schwingungsisolationswerte bei Klima- und Kühlgeräten. Wenn die Schwingungsdämpfer jedoch falsch installiert werden kann das Ergebnis der Schwingungsentkoppelung suboptimal ausfallen. In diesem Artikel beschreiben wir gute Installationspraktiken mit Beispielen dafür, was zu tun und zu vermeiden ist, um eine optimale Schwingungsisolierung und Schalldämmung zu erreichen.

Jeder Anwendungsfall ist anders und hat Besonderheiten. Tatsächlich gibt es viele Faktoren, die sich auf die Schwingungsübertragung auswirken können, wie z.B. die in der Struktur verwendeten Materialien (Holz oder Beton) oder die Position, an der die Maschine stehen soll (ebenerdig oder auf dem Dach) und die Art des Raumes, der an den Maschinenraum angrenzt ( empfindlich oder unempfindlich hinsichtlich Schall und Vibrationen). Auch wenn es schwierig ist alle Probleme zu definieren, die auftreten können, werden wir hier einige gängige Probleme aufzeigen und beschreiben, wie sie vermieden werden können.

1.- STEIFIGKEIT DES HILFSRAHMENS BEI VERWENDUNG VON FEDERELEMENTEN

Der Hersteller des Lüftungsgeräts muss nachweisen, dass sein Rahmen ausreichend steif ist, um auf speziellen Schwingungsdämpfern gelagert zu werden. Wir empfehlen in allen Fällen, ihn durch die Schaffung eines Rahmens aus IPN 120-Profilen zu verstärken, die mindestens über die gesamte Längsseite angebracht sind. Die Schwingungsdämpfer mit Schraubendruckfedern werden zunächst in regelmäßigen Abständen unter dem Geräterahmen angebracht. Wenn die Einfederung der Federlager beim Einbau als nicht ausreichend homogen angesehen wird, muss die Position der Schwingungsisolatoren durch das Zusammenrücken der Schwingungsdämpfer in den am stärksten eingefederten Bereichen angepasst werden.

Abb. 2: Darstellung, wie ein zusätzliches IPN-Profil unter dem Rahmen einer Klimaanlage hinzugefügt werden kann.

2.- STEIFIGKEIT DER HALTERUNGEN

Die Aufnahmen der Schwingungsdämfper sollten mindestens zehnmal so steifi sein wie die Schwingungsdämfper selbst. Wenn sie weicher sind, kann ihre Steifigkeit die Schwingungsisolierung des Systems beeinträchtigen und auch zu einer Beschädigung der Schwingungsdämpfer führen.

Abb. 3: Installation von DRD 130-Halterungen an einer HLK-Anlage, bei der die verwendeten Halterungen schwächer sind als der Gummi selbst.

3.- GRÖSSE DER AUFLAGEFLÄCHE UNTER DEM SCHWINGUNGSDÄMPFER

Die Flansch- oder Grundplatte der Schwingungsdämpfer muss vollflächig unterstützt sein um optimale Ergebnisse bei der Schwingungsisolierung zu erzeugen und Beschädigungen an den Schwingungsdämpfern zu vermeiden.

Abb. 4: Installation von DRD 130 Schwingungsdämpfer an einer Klimaanlage, wobei die Flanschplatte nicht vollflächig von dem Metallträger unterstützt wird.

4.- BREITE DER TRAGPROFILE BEI VERWENDUNG TSR SCHWINGUNGSDÄMPFER.

Auch bei der Verwendung von reinem Elastomer als Lagerungselement wie z.B. bei Sylomer Pads ist es wichtig, dass das Elastomer vollflächig belastet wird, Wenn dies durch die Konstruktion der Maschine nicht gewährleistet ist, kann mit einer zusätzlcihe Metallplatte auf dem Elastomer die Belastung vollflächig verteilt werden

Abb. 5: Darstellung einer HVAC-Anlage mit korrekt dimensionierten Sockeln für eine Sylomer® Lagerung

5.- Entkoppelung einer stark schwingenden Rohrleitung

Wenn die Schwingungsamplitude der Rohrleitung hoch ist, ist es sinnvoll, die Amplitude an der Quelle zu reduzieren. Dies kann durch eine zusätzliche Dämpfung des Systems erreicht werden. Ein guter Weg, dies zu erreichen, ist das Hinzufügen einer Trägheitsplatte, die auf schwingungsdämpfenden Lagern befestigt wird. Auf diese Weise wird die Schwingungsenergie verringert und das aufgehängte Element gedämpft. Die Verwendung von Sylomer®-Bändern am Umfang der Rohrleitung und an der Basis der Schwingungsdämpfer trägt dazu bei, die Übertragbarkeit von Hochfrequenzen zu vermindern.

Abb. 6 Darstellung einer stark schwingenden Rohrleitung auf einem Maschinenfundament mit Vibrabsorber+Sylomer®-Schwingungsdämpfern

6.- INSTALLATION KLIMA- UND KÜHLGERÄTEN MIT EINER HOHEN SCHWERPUNKTLAGE.

Maschinen, deren Schwerpunkt in einer hohen Position liegt, neigen zur Instabilität. Die erste Maßnahme kann darin bestehen, Schwingungsdämpfer mit einer höheren Steifigkeit zu verwenden. Dadurch kann zwar das Stabilitätsproblem gelöst werden. Wenn die Steifigkeit erhöht wird, steigt die allerdings die Eigenfrequenz des Systems. Dies führt zu einer Abnahme der Schwingungsisolation.

Ein einfacher Ansatz ist die Verwendung von zusätzlichen Stabilisatoren. Die Installation von Stabilisatoren an den Punkten mit der höchsten Amplitude kann verwendet werden, dennoch muss besonders darauf geachtet werden, dass diese Anbindung keine übermäßigen Schwingungen auf die angrenzenden Strukturen überträgt (Schallbrücke). Die Anbindung sollte nur dann eingreifen wenn die Maschine zu große Auslenkungen zeigt, bei normalem Betrieb aber die Anlage nicht am freien Schwingen hindern. Abb. 7 zeigt eine KlimaaAnlage, die mit einem CB-Schwingungsdämpfer installiert wurde, der als mehrachsiger Puffer wirkt.

Bild 7: Auf CB-Halterungen installierte HVAC-Geräte, die als Multiaxialpuffer fungieren.

Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Federbefestigungen mit integrierter Wegbegrenzung. Die Schwingungsdämpfer vom Typ Vibrabsorber+Sylomer® Anti Seismic bestehen aus Schraubendruckfedern in einem Metallgehäuse. Damit werden die dynamischen Auslenkungen begrenzt. Wenn zusätzliche Stabilität erforderlich ist, kann die VISCO-version dieser Schwingungsdämpfer zusätzliche Stabilität durch die integrierte hydraulische Dämpfung bieten.

Abb. 8 Video des Vibrabsorber+Sylomer Antiseismikums bei der Arbeit an einer HLK-Anlage.

Abb. 9 Querschnitt einer antiseismischen Version von Vibrabsorber+Sylomer Klicken Sie hier, um Videos über die Funktionsweise dieser Schwingungsisolatoren zu sehen.

Abb. 10 Abbildung einer hohen aufbauenden Maschine mit integrierter Webbegrenzung auf den Federelementen Die 2 VSH Vibrabsorber+Sylomer Anti Seismic Schwingungsdämpfer sind relativ weit unten installiert.

Diese erdbebensicheren Halterungen sind einfach zu installieren. Das folgende Video zeigt, wie einfach sie installiert werden können.

Abb. 11: Video der Installation von Vibrabsorber+Sylomer Anti-Seismic Mounts.

7.- ELASTISCHE DECKENABHÄNGUNG EINES KLIMA- ODER KÜHLGERÄTS

Abbildung 12. Elastisch aufgehängte HVAC-Geräte mit SRS+Sylomer®-Akustikabhängern

Eine saubere axiale Belastung der Schallschtuzabhänger ist wichtig, um jeglichen Kontakt von Metall zu Metall und eine daraus resultierende Schallbrücke zu vermeiden. Obwohl der SRS+SYLOMER Akustikaufhänger von Mecanocaucho eine Gummiaufnahme enthält, um einen Metall-Metall-Kontakt zu vermeiden, ist es vorzuziehen, dass die Gewindestange keinen Kontakt mit dem Gummiaufnahme hat.

Abb. 13: Richtige und falsche Installationsdarstellung von SRS+Sylomer®-Akustikabhängern

Wenn Sie daran interessiert sind, weitere Informationen zu diesem Thema zu erhalten, finden Sie weitere Informationen unter KORREKTE INSTALLATION VON FEDERHÄNGERN ZUR OPTIMIERUNG DER SCHALLDÄMMUNG.

8. ELASTISCHE LAGERUNG VON PUMPEN AUF SCHWINGUNGSDÄMPFERN.

Da bei Pumpen die dynamische Belastung oft größer als die statische Last ist, neigt die elastisch gelagerte Baugruppe bei Stopp und Startvorgängen dazu, sich auf diesen Schwingungsdämpfern zu bewegen, wenn sie nicht an einem Maschinenfundament befestigt ist. Folglich ist es zur Vermeidung größerer Bewegungen während des Durchlaufens der Resonanz und damit zur Vermeidung mechanischer Ausfälle notwendig, träge Massen unter den Pumpen einzusetzen, um die dynamische Last im Vergleich zur statischen Last relativ gering zu machen. Daher werden die Pumpen über einen Trägheitsbetonblock auf den Isolatoren installiert:

Für weitere Informationen zu diesem Thema können Sie auf den folgenden Artikel klicken. “SCHWINGUNGDÄMPFUNG VON INDUSTRIEMASCHINEN. ERREICHUNG DER BESTMÖGLICHEN KOMBINATION AUS SCHWINGUNGSENTKOPPELUNG UND STABILITÄT DURCH DEN EINSATZ VON ZUSÄTZLICHER MASSE UND OPTIMAL EINGESTELLTEN SCHWINGUNGSDÄMPFERN”.

AMC MECANOCAUCHO stellt Schwingungsdämpfer her und verfügt über ein Team von Anwendungsingenieuren, die Ihnen bei Auswahl und Einsatz behilflich sind. Zögern Sie also nicht, unsere technische Abteilung zu kontaktieren, wenn Sie Hilfe zu diesem Thema benötigen.

Schwingungsdämpfer sind zur Entkoppelung von Schwingungen konzipiert. Die Konstruktion des Schwingungsdämpfers ist entscheidend, um die angestrebte Steifigkeit und Belastbarkeit zu erreichen.

Dieser Artikel zielt darauf ab, einige der immer wiederkehrenden Fragen zum Design von Schwingungsdämpfern zu beantworten.

Wussten Sie, wie hoch die maximale Belastbarkeit der Anvulkanisierung von Gummi an Metall ist?

Wenn ein Schwingungsdämpfer über Jahre hinweg halten soll, dürfen folgende maximale Belastungen der Anvulkanisierung nicht überschritten werden (dabei vorausgesetzt dass kein wesentlicher Einfluss von Sonnenlicht, Ozon, Öl, Diesel oder anderen schädigende Einflüsse vorhanden ist)

Druck 750 psi

Zug 150 psi

Scherung 150 psi

Ein Schwingungsdämpfer sollte keine Bereiche mit hohen lokalen Spannungen aufweisen, insbesondere an der Verbindungsstelle zwischen Metall und Gummi, wie sie durch Schraubenköpfe, Schraubenlöcher oder Vertiefungen entstehen können. Nachfolgend einige Beispiele:

Aus offensichtlichen Gründen bevorzugt AMC MECANOCAUCHO Schwingungsdämpfer-Konstruktionen, die ebene Oberflächen für die Anvulkanisierung aufweisen, da sie weniger Bereiche mit hoher lokaler Belastung aufweisen.

Wussten Sie, wie sich die Temperatur auf das Kriechverhalten des Schwingungsdämpfers auswirkt?

Bei 60ºC (140ºF) ist das Kriechen des Elastomers je nach Mischung zwei- bis neunmal größer als bei 25ºC (80ºF).

Wussten Sie, dass der Verlauf der Federkennlinie von der Art der Belastung des Elastomers abhängt?

Schwingungsdämpfer bestehen aus einem Elastomer, das mit einem Metall verbunden ist, um eine gewisse Steifigkeit zu erreichen. Je nach Art der Belastung können die Dämpfer jedoch unterschiedliche Steifigkeitswerte aufweisen.

	Art der Belastung	Federkennline (Belastung vs. Einfederung)
Druckbelastung (A)
Scherbelastung (B)
Zugbelastung (C)
Knickbelastung (D)
(E)

Druckbelastung (A)

Unter Stauchung versteht man die Verringerung der Abmessung (Dicke) eines Elastomers in Richtung der von außen aufgebrachten Kraft. Die Steifigkeitscharakteristik von druckbeanspruchten Elastomeren weist eine Nichtlinearität (Versteifung) auf, die bei Verformung über 30 Prozent besonders ausgeprägt ist. Die Druckbelastung wird häufig eingesetzt, um eine niedrige Anfangssteifigkeit zur Schwingungsdämpfung und eine relativ hohe Endsteifigkeit zur Begrenzung der dynamischen Auslenkung bei Stoßanregungen zu erreichen. Aufgrund der nichtlinearen Versteifung in der Druckbelastung ist sie die am wenigsten effektive Belastungsart zur Energiespeicherung und wird daher nicht empfohlen, wenn die Reduktion einer Kraft- oder Beschleunigungsübertragung im Vordergrund steht. (Die von einer Feder gespeicherte Energie ist die Fläche unter der Federkennlinie).

Scherbelastung (B)

Scherbelastung, wie in der obigen Abbildung dargestellt, bezieht sich auf die Kraft, die auf ein Elastomer ausgeübt wird, um benachbarte Teile in entgegengesetzte Richtungen zu verschieben. Eine nahezu lineare Federkonstante bis etwa 200 Prozent Scherdehnung ist charakteristisch für Elastomere. Aufgrund dieser linearen Federkonstante ist die Schubbeanspruchung die bevorzugte Beanspruchungsart, insofern diese einen konstanten Frequenzgang sowohl für kleine als auch für große dynamische Scherdehnungen in einem einfachen Feder-Masse-System liefert. Die Scherbelastung ist auch für schwingungselastische Lagerungen vorteilhaft, bei denen eine reduzierte Kraft- oder Beschleunigungsübertragung wichtig ist, da sie im Vergleich zur Druckbelastung eine effizientere Energiespeicherkapazität aufweist. Problematisch kann in Scherbelastung eine zu hohe Belastung der Anvulkanisierung des Elastomers werden, wodurch sich ein vorzeitiges Versagen ergeben kann.

Zugbelastung (C)

Zugbelastung bezieht sich auf eine Zunahme der Abmessung (Dicke) eines Elastomers in der Richtung der von außen aufgebrachten Kraft. Auf Zug beanspruchte Elastomere weisen eine nichtlineare (nachgiebige) Federkonstante auf. Bei einer gegebenen Auslenkung speichert eine Zugbelastung die Energie effizienter als eine Scher- oder Druckbelastung. Aus diesem Grund wurde die Zugbelastung gelegentlich für Stoßdämpfungssysteme verwendet. Im Allgemeinen wird eine Zugbelastung jedoch nicht empfohlen, da die daraus resultierende Belastung der Elastomer-Metall-Verbindung zu einem vorzeitigen Versagen des Materials führen kann.

Knickbelastung (D)

Eine Knickbelastung tritt auf, wenn die von außen aufgebrachte Last ein Elastomer-Element dazu bringt, sich in Richtung der aufgebrachten Last zu drehen oder zu biegen. Die Knicksteifigkeitskennlinie kann verwendet werden, um die Vorteile einer geringen Steifigkeit (für den Anfangsteil der Federkennlinie) mit denen einer Versteifung (für den späteren Teil der Federkennlinie) zu verbinden. Der Knickmodus bietet somit eine hohe Energiespeicherkapazität und ist nützlich für Stoßdämpfer, bei denen eine reduzierte Kraft- oder Beschleunigungsübertragung wichtig ist und bei denen eine Dämpfung (d. h. Bewegungsbegrenzung) bei zu hohen transienten dynamischen Lasten erforderlich ist. Diese Art von Steifigkeitscharakteristik wird von bestimmten Dämpfungsschaumstoffen und von speziell entwickelten Schwingungsdämpfern gezeigt. Es ist jedoch zu beachten, dass sich auch einfache Druckelemente verbiegen, wenn der Schlankheitsgrad (das Verhältnis von unbelasteter Länge zu Breite) 1,6 überschreitet.

Häufig werden Kombinationen der oben beschriebenen Belastungsarten verwendet, die zu kombinierten

Federkennlinien führen. Betrachten wir z. B. einen Schwingungsdämpfer für die Druckbelastung, der nicht in der üblichen senkrechten Lage, sondern schräg eingebaut wird. Unter dieser Bedingung entsteht eine kombinierte Belastung in Druck- und Scherrichtung, wenn er in vertikaler Richtung nach unten belastet wird. Bei Belastung in vertikaler Zugrichtung wirkt er als Scher-Zug-Kombinationstyp des Schwingungsdämpfers.

Wussten Sie, wie sich die Form des Schwingungsdämpfers auf die Steifigkeit auswirkt?

Die Form des Elastomers eines Schwingungsdämpfers hat einen großen Einfluss auf die Federkennlinie des Dämpfers. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele dafür, wie die Form oder das Design des Dämpfers die Steifigkeit des Schwingungsdämpfers beeinflusst.

Form	Federkennlinie	Anmerkung
Symetrisch abgewinkelte Feder In Top-Montage/Keilmontage		Symetrisch abgewinkelte Feder In Top-Montage/Keilmontage Wird häufig bei Gummi-Metall Elementen verwendet. Je nach Federwinkel degressiv bei Einfederung bis progressiv mit steilem Winkel. In x-Richtung steifer bei flachem Winkel bis weniger steif bei steilem Winkel. Die Federrate in y-Richtung ist immer am geringsten.
Konische Feder (Querschnitt)		Konische Feder (Querschnitt) Häufig bei Hydrolagern eingesetzt. Verhalten wie bei Tellerfedern: linear bis degressiv, progressiv am Übergang zur zylindrischen Hohlfeder. Radiale Federrate variabel, abhängig von Kernhöhe und -winkel.
Zylindrische Hohlfeder (Querschnitt)		Wird häufig als Innenfeder bei Hydrolagern mit Zwischenring verwendet. Unter Zug degressiv, unter Druck progressiv. Sehr geringe Steifigkeit und degressiv in radialer Richtung.
Rechteckige Feder		Häufig mit einseitiger Verklebung als Anschlag- oder Drehmomentstützenpuffer eingebaut. Unter Zug degressiv, unter Druck progressiv. Sehr geringe Steifigkeit und degressiv in Querrichtung. Frequently installed with bonding on one side as a stop or torque support buffer. Degressive under tension. Progressive under compression. Very soft and degressive in the transverse direction.

Form	Federkennlinie	Form Federkennlinie Anmerkung
Zylindrisch (Querschnitt)		Zylindrisch (Querschnitt) Ein Standardartikel, beidseitig anvulkanisiert. Manchmal mit einseitiger Befestigung, als Anschlag oder als Puffer oder als Drehmomentstütze. Degressiv unter Zug, progressiv unter Druck. Sehr geringe Steifigkeit und degressiv in Querrichtung.
Buchse (Querschnitt)		Elastomer zwischen zwei Zylindern aus Stahl, Standard-Katalogartikel. An Motorlagern, hauptsächlich als Drehgelenk einer Pendellagerung verwendet. Für eine gute Haltbarkeit muss der Gummi radial vorgespannt (pre-shrink) werden. Die Buchse ist in axialer Richtung wesentlich weicher als in radialer Richtung. Lösungen mit Taschen sind eigentlich Schräglager.
Schleife (Querschnitt)		Schleifen sind spezielle Formen, die zum Verschließen der Arbeitskammern von Hydrobuchsen und Kastenlagern verwendet werden. Sie werden auch häufig zur Einstellung der Spreizfederrate verwendet.

Sollten Sie Interesse an diesem Thema haben, zögern Sie nicht, unsere Applikationsingenieure zu kontaktieren. Sie werden Ihnen weiterhelfen und Anregungen geben können. Kontaktformular AMC-MECANOCAUCHO® Anwendungstechnikers.

Durch die richtige Lagerposition können die Eigenmoden beeinflusst und die Eigenfrequenzen des elastisch gelagerten Objekts reduziert werden, wodurch sich die Schwingungsentkoppelung erhöht:

• 1. Alle Schwingungsdämpfer sollten idealerweise gleich belastet sein. Daher sollten die Schwingungsdämpfer in horizontaler Ebene symmetrisch zum Gesamtschwerpunkt positioniert werden.

• 2. Um die von den Schwingungsdämpfern übertragenen dynamischen Kräfte zu minimieren, wird empfohlen, die Schwingungsdämpfer entlang der Hauptträgheitsachse zu installieren, die die vorderen und hinteren Lager mit dem Gesamtschwerpunkt verbindet.

• 3. Wenn die Schwingungsdämpfer weich sind (um die übertragenen Kräfte zu minimieren) und auf der NTA installiert werden, können die dynamischen Kräfte wirksam entkoppelt werden.

Die Hydrolager sind für den vertikalen Einbau konzipiert. Bei einem (zu stark) geneigten Einbau würde das Gewicht des elastisch gelagerten Objekts statische Radiallasten erzeugen, die einen Kontakt der Metallteile im Inneren des Hydrolagers verursachen, was sowohl die Steifigkeit als auch die Schwingungsentkoppelung negativ beeinflussen kann.

Eine weitere Auswirkung eines (zu stark) geneigten Einbaus ist, dass es zu einer Geräuschbildung und/oder Beschädigung des Hydrolagers führen kann.

Aus diesem Grund empfiehlt AMC den Einbau von Hydrolagern in vertikaler Position, damit das Gewicht des elastisch gelagerten Objekts in axialer Richtung auf die Lager wirkt.

Des Weiteren ist ausreichende Parallelität zwischen dem Schwingungsdämpfer und den Befestigungswinkeln zu gewährleisten. Wenn die Schwingungsdämpfer falsch ausgerichtet sind, kann es zu den oben beschriebenen Problemen eines geneigten Einbaus kommen.

Verspannungen im Einbau sind also grundsätzlich zu vermeiden, wobei hier auch festgehalten werden sollte dass Hydrolager deutlich verzeihender hinsichtlich Einbautoleranzen gegenüber anderen Schwingungsdämpfern sind.

Die Langlöcher im Flansch tragen dazu bei, die Position der Hydrolager anzupassen und die korrekte axiale Belastung sicher zu stellen.

Nach dem Ausrichten kann der Flansch der Hydrolager befestigt werden:

Bei der Befestigung der oberen Schraube ist es wichtig, das Elastomer nicht zu verdrehen. Das Verdrehen des Elastomers erzeugt ungünstige Belastungen auf die anvulkanisierten Flächen und beeinflusst die Steifigkeit. Damit können sowohl Schwingungsentkoppelung als auch Lebensdauer negativ beeinflusst werden.

Um das Verdrehen des Elastomers zu vermeiden, bestehen mehrere Möglichkeiten:

1. 1. Insofern die statische Belastung als auch die Reibung der miteinander in Kontakt befindlichen Metallteile hoch genug ist reicht dies aus, um mit dem von AMC spezifizierten Anziehmoment die Teile zu befestigen.

1. 2. Falls ein höheres Moment angewendet werden muss, kann der obere Flansch des Hydrolagers mit einem Hakenschlüssel gegen gehalten werden.

1. 3. Verwendung einer Kontermutter.

1. 4. Einige Hydrolager verfügen über eine zusätzliche Bohrung an der Oberseite, in die ein Stift eingefügt werden kann, der ein Verdrehen verhindert.

Die Hydrolager können auch auf dem Kopf stehend eingebaut werden, sofern sie in der vorgesehenen Druckrichtung belastet werden. Es ist jedoch zu beachten, dass die Dämpfungsflüssigkeit in der Hydraulikkammer aufgrund der Schwerkraft nach unten fließt. Obwohl dies normalerweise nicht kritisch ist, kann es die Dämpfung des Schwingungsdämpfers verringern.

Bei Fragen zu der Installation oder den Produkten können Sie jederzeit das Team der Anwendungsingenieure bei AMC für eine kostenlose Beratung kontaktieren.

EINFÜHRUNG

Dieser Artikel soll über die Bedeutung der Ebenheits- und Nivellierungswerte einer Betonbodenplatte informieren, die meist als FF- und FL-Zahlen bezeichnet werden.

Die FF- und FL-Werte werden auf der Grundlage der Norm ASTM E1155 berechnet, und das American Concrete Institute stellt die akzeptablen Werte im Leitfaden für den Bau von Betonböden und -platten, ACI 302.1, vor.

Was sind F Werte?

F-Nummern werden zur Messung und Verbesserung der Ebenheit von Betonböden verwendet.

• Ebenheit des Bodens (FF):Die FF-Zahlen bewerten, wie eben der Boden auf Betonplatten ist. Sie kontrolliert auch die Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche der Böden, ihre Unebenheiten und Wellen. Die F-Zahlen gehen von Null aufwärts. Je höher die F-Zahl, desto flacher ist der Boden.

• Bodenebenheit (FL): FL-Zahlen bewerten Höhenunterschiede entlang einer Probenlinie in kurzen Abständen, entweder von der Neigung oder von einer bestimmten Ebene auf einer Oberfläche. Je höher die FL-Zahl, desto ebener ist der Boden.

Wenn wir von FF- und FL-Zahlen, sprechen, können zwei verschiedene Gruppen von Werten angegeben werden: Spezifizierte Gesamtwerte (SOV) für FF und FL sowie lokale Mindestwerte (MLV) für FF und FL.

Die spezifizierten Gesamtwerte beziehen sich auf die gesamte Platte, während sich die lokalen Mindestwerte auf jeden Abschnitt der Platte beziehen. Die Kriterien für die minimalen lokalen Werte sind oft niedriger als die spezifizierten Gesamtwerte, so dass beim Einbringen des Betons ein gewisser Spielraum bleibt.

Klassifizierung von Ebenheits- und Nivellierungszahlen auf Betonböden

Auf der Grundlage der Norm ACI 117 werden Betonböden mit unregelmäßigem Verkehr wie folgt klassifiziert:

Superflache Böden erfordern besondere Fähigkeiten und Geräte, um diese Werte zu erreichen, und sollten nur für besonders kritische Betonböden verwendet werden.

Akzeptable FF and FL Zahlen

Viele Architekten und Bauherren sehen sich täglich mit der Situation konfrontiert, die Ebenheit der Betonplatten in verschiedenen Projekten zu definieren. Doch welche Werte werden dabei zugrunde gelegt?

Nach der vom American Concrete Institute veröffentlichten Norm ACI 302.1 sind die folgenden FF- und FL-Werte zulässig.

Probleme mit schwimmenden Böden mit geringen Ebenheitswerten auf der Stahlbetondecke

Nicht flache Betonplatten können bei schwimmenden Platten zu sehr kritischen Situationen führen. Im Folgenden werden einige Fälle vorgestellt, die bei verschiedenen Konstruktionen auftreten können.

Nicht nivellierbare Böden

FALL A

Bei nicht nivellierbaren Böden mit Sperrholzsystemen tragen die höher gelegenen Auflager die gesamte Last.

Die Auflager auf der unteren Ebene würden nur dann unterstützen, wenn das Gewicht auf dem Holzboden lastet, was zu möglichen Rissen im Boden führen könnte.

FALL B

Bei einer Betonplatte über der Sperrholzplatte tragen die Auflager auf der unteren Ebene mehr Last als der Rest, was zu inneren Spannungen und Dehnungen auf der isolierten Platte führen kann, die zu Rissen führen können.

Höhenverstellbare Böden

FALL C

Bei höhenverstellbaren Böden führen die Auflager auf einer niedrigeren Ebene zu einer höheren Belastung als die Stützen auf einer höheren Ebene. Außerdem muss beim Anheben des Bodenaufbaus ein Teil des Betons entfernt werden, um Zugang zu den Auflagern auf der unteren Ebene zu erhalten.

Wie in Fall B kann diese Situation zu inneren Spannungen und Dehnungen in der isolierten Platte führen, die zu Rissen führen können.

LÖSUNG

Um eine Lösung für diese kritischen Situationen zu finden, wird eine hochdruckfeste Nivelliermasse eingebaut.

Dies ist eine Lösung zum Zeitpunkt der Installation. Dennoch ist es besser, sich vor Beginn der Arbeiten die Zeit zu nehmen, um sicherzustellen, dass der strukturelle Boden alle Anforderungen erfüllt, um eine ordnungsgemäße Installation der verschiedenen Isolationssysteme zu gewährleisten.

AMC MECANOCAUCHO® stellt schalltechnisch optimale Bodenlagerungen und weitere elastische Befestigungselemente für die Bauakustik her. Zudem beraten wir unsere Kunden über ein Team von Anwendungstechnikern bei Auswahl und Einsatz unserer Produkte. Zögern Sie nicht, unsere technische Abteilung zu kontaktieren, wenn Sie unsere Unterstützung bei Ihrem Anwendungsfall wünschen.

EINLEITUNG

Dieser Artikel gilt für alle Gummi-Schwingungsdämpfer, unabhängig von der Marke oder dem Typ. Der Abnutzungsprozess der Elastomere findet in allen Lagertypen ähnlich statt.

Er analysiert die Gründe und den Abnutzungsprozess der elastomerischen Teile von Gummi-Schwingungsdämpfern. Wenn man weiss, wie und warum die elastischen Eigenschaften eines Lagers mit der Zeit schlechter werden, kann dieser Artikel helfen, wie man die Lebenszeit der Lager verlängern kann.

Wir fangen zuerst mit der Mechanik von Elastomeren an. Gummityp, Härte oder Farbe sind egal, weil alle Elastomere aus polymerischen Ketten bestehen. Die Bezeichnung Polymere kommt vom Griechischen “poli”, das heisst “viel” und “mer”, das heisst “Teile”. Naturgummi ist, wie andere Gummizusammensetzungen, ein Polymer, d.h. ein Molekül in Form einer langen Kette, das wiederholte Untereinheiten hat.

Bild 1: Zeichnung einer Untereinheit von Naturgummi.

Zum Vergleich kann man einen Teller mit einem Haufen verwickelter Spaghetti nehmen, der ein Polymer darstellt. Jede Spaghetti repräsentiert eine einzige Polymerkette. Die grosse Länge der Kette erlaubt Verwicklungen. Mit der Vulkanisierung kann sich eine Struktur mit Schwefelverbindungen entwickeln, die einzelne Polymerketten in einem treidimensionalen Netz verbindet. Die Ketten können sich jetzt dehnen, was ihnen erlaubt, Spannung auszuhalten und danach in den Originalzustand zurückzukehren. Zurück zu unserem Vergleich: Die losen Spaghettis werden zu einem Fischernetz, wie bei vulkanisiertem Gummi.

Bild 2: Zeichnung von Schwefelverbindungen zwischen grünen und blauen Naturgummiketten.

Damit kann man sagen, dass die Elastomere aus vielen Ketten bestehen, wie man auf dem folgenden Bild sehen kann.

Schwingungen können aus verschiedenen Gründen auftreten, z.B. Ungleichgewicht oder Fehlausrichtung von Achsen in drehenden Elementen, Vergrösserung wegen Resonanz mit der Drehungsfrequenz, usw. Diese Schwingungen erzeugen Spannungen im Gummi (siehe Video unten über einen Ermüdungstest):

Diese Belastung und Einfederung erzeugen eine Spannung in den Polymerketten des Gummis. Die Spannung des Systems wird in den folgenden Bildern gezeigt:

Im Laufen der Jahre müssen diese Polymerketten viele Spannungszyklen wegen Einfederung aushalten. Diese Ketten können abhängig von der Anzahl der Zyklen brechen.

Bild 3 zeigt eine Belastungs-Einfederungsgrafik für zwei Lager (ein neues und ein benutztes). Wie schon gesagt, verursacht die Spannung im Elastomer wegen dynamischer Belastungen und Schwingungen einen Bruch dieser Polymerketten. Deswegen hat das benutzte Lager weniger Ketten, um die gleiche Belastung auszuhalten. Das beeinflusst die Steifigkeit des Lagers negativ. Wie man sehen kann, wechselt die Einfederung des Lagers mit der Zeit von S1 zu S2. Das passiert, wiel die restlichen Ketten so viel wie möglich ausgehalten haben, aber sie haben sich mehr verformt.

Bild 3: Belastungs-Einferedungskurve für ein neues und benutztes Lager.

Hinsichtlich der Isolierungsseite muss man verstehen, dass die Steifigkeit der Lager für die Isolierung entscheidend ist. Aber was ist die Steifigkeit? Die Steifigkeit ist das Verhältniss zwischen Belastung und Einfederung. D.h. die erforderliche Belastung, um eine konkrete Einfederung zu bekommen. Die Steifigkeit wird durch eine braune gestrichelte Linie dargestellt, die den Anteil oder die Steigung der Kurve bei einer gegebenen Kraft (F1) anzeigt. Die Steifigkeit 0 ist die Steifigkeit eines neuen Lagers und die Steifigkeit 1 ist die Steifigkeit eines gebrauchten Lagers. Die Steifigkeit einer gebrauchten Schwingungsdämpfer ist größer als die einer neuen Schwingungsdämpfer.

Die Steifigkeit ist sehr wichtig für die Isolierung der gelagerten Maschinen. Sie bestimmt die Resonanzfrequenz des Systems. Je grösser die Steifigkeit der Lagerung ist, desto höher ist die Eigenfrequenz und desto geringer das Isolierungsniveau.

Bild 4: : Formel für die Eigenfrequenz (K ist die Steifigkeit der Lager und M ist die Masse des Motors).

Mit anderen Worten, selbst wenn sich das System mehr bewegt und mehr Elastizität zeigt, könnte man meinen, dass das System besser gegen Vibrationen isoliert ist, aber der Fall ist genau das Gegenteil, die Schwingungen sind höher als vorher.

ZUSAMMENFASSUNG

Der Abbau von Elastomeren findet in allen Gummiträgern statt, sein Abbau hängt direkt von den Lastwechseln und deren Größe ab. Der Abbau erfolgt durch den Verlust von Polymerketten. Je niedriger die Polymerketten, die wir im Rahmen haben, desto elastischer ist das System. Je elastischer die Halterung, desto mehr Bewegung zeigt das aufgehängte Element, beschädigt andere Elemente des Systems und verursacht unerwünschte Geräusche. Dies führt zu einer erhöhten Belastung der Träger, was dazu führt, dass die verbleibenden Polymerketten brechen, was zu einem selbsttätigen Abbau führt.

Wie alle Bauteile unterliegen auch Schwingungsdämpfer einem Verschleiß. Ab einem gewissen Grad von Verschleiß kann die Funktionsweise des Schwingungsdämpfers beeinträchtigt werden, was im schlimmsten Fall zu einem Versagen des Schwingungsdämpfers führt bzw. Funktionsstörungen der gelagerten Maschine verursacht.

Eine regelmäßige Inspektion der Schwingungsdämpfer ist daher ratsam, um frühzeitig einen möglichen Verschleiß erkennen zu können.

Im folgenden Artikel geben wir einige Hinweise auf Symptome des Verschleißes bei Schwingungsdämpfern und wann diese getauscht werden sollten.

Anzeichen für Verschleiß eines Schwingungsdämpfers

Mehrere Aspekte können auf den Verschleiß eines elastomerbasierten Schwingungsdämpfers hinweisen.

1. Erhöhung der Schwingwerte im System (erhöhte Schwingungen und Vibrationen)

Wenn die Schwingungen in einem bisher ruhig bzw. akzeptabel laufenden System graduell oder schlagartig ansteigen kann dass ein Hinweis auf verschlissene Schwingungsdämpfer sein.

2. Erhöhte Amplituden des elastisch gelagerten Objekts / Instabilität

Wenn ein Elastomer verschleißt, reißen sukzessive die Molekülverbindungen, welche für die Elastizität sorgen. Der Schwingungsdämpfer verliert damit an Spannkraft, was dazu führen kann, dass sich ein elastisch gelagertes Objekt stärker bewegt bzw. sich unter dynamischer Belastung stärker auslenkt. Das System verliert damit an Stabilität, was dazu führen kann dass es zu Kollisionen mit benachbarten Bauteilen kommt oder Anschlüsse stärker beansprucht werden.

3. Verringerung der Höhe des Schwingungsdämpfers

Bei größerem Verschleiß eines Elastomers tritt häufig ein sog. Druckverformungsrest ein (Eng.: permanent compression set). D.h. das Bauteil kommt nach entfernen der Belastung nicht mehr auf die ursprüngliche Höhe, das Elastomer ist dauerhaft etwas zusammengedrückt. Ebenso kann sich die Einfederung unter Last etwas vergrößern. Letzteres bietet eine Möglichkeit der messtechnischen Überprüfung: wenn sich die Einfederung des Schwingungsdämpfers im mittel- bis längerfristigen Gebrauch signifikant gegenüber der bei einem Neuteil erhöht, ist dies ein Zeichen für bereits vorhandenen Verschleiß.

4. Visuelle Hinweise auf den Verschleiß

Durch eine visuelle Überprüfung kann auch der Verschleiß des Elastomers bzw. eines Schwingungsdämpfers festgestellt bzw. beurteilt werden. Dies bezieht sich im Wesentlichen auf die nachfolgend aufgeführten Punkte:

1. Ablösen des Elastomers von den Metallteilen (nur bei anvulkanisierten Bauteilen)

2. Einwirkung von Chemikalien auf das Elastomer, welches zu einem Aufquellen bzw. einem Auflösen führt (z.B. Öl oder Diesel bei Naturkautschuk (Natural Rubber / NR)

3. Fortgeschrittener Rost an den Metallteilen

4. Sichtbare Risse in dem Elastomer

5. Sichtbare Beschädigung oder Zerstörung des Elastomers

6. Signifikante Zunahme der Einfederung des Schwingungsdämpfers

6. Weitere zu berücksichtigende Aspekte

Bei korrekter/passender Auswahl des Schwingungsdämpfers für eine Anwendung entstehen normalerweise keine Verschleißprobleme über die geplante Lebensdauer der Maschine. Die Fa. AMC Mecanocaucho unterstützt die Kunden dazu mit dem umfangreichen technischen Support.

Abgesehen von Fehlern bei der Auswahl des Schwingungsdämpfers beeinflussen aber noch weitere Aspekte den Verschleiß.

1. a. Fehlerhafte Montage /Einbau der Schwingungsdämpfer
2. b. Natürliche Alterung des Elastomers
3. c. Hohe dynamische Belastungen des Schwingungsdämpfers
4. d. Unvorhergesehen hohe Temperaturen im Einsatz
5. e. Beschädigungen bei Unfällen oder nicht sachgemäßem Einsatz der Maschine
6. e. f. Kontakt mit Chemikalien/Umwelteinflüssen

Wenn Sie bei Ihrer Anwendung die hier dargestellten Hinweise auf den Verschleiß feststellen sollten Sie den Austausch der Schwingungsdämpfer in Erwägung ziehen.

Gerne unterstützen Sie aber auch die Experten von AMC MECANOCAUCHO® bei der Überprüfung des Verschleißes bei Ihren Schwingungsdämpfern, bzw. sorgen über die Bestimmung der optimalen elastischen Lagerung für Ihren Anwendungsfall dafür dass überhaupt keine Verschleißprobleme auftreten. Sie können uns gerne und jederzeit hier kontaktieren.

EINLEITUNG

Schalldämmung und Schwingungsisolierung ist in einer Vielzahl von Anwendungen erforderlich. Diese reichen von stationären Anwendungen (wie Kompressoren, Stromaggregate, Pumpen oder Klima- und Kühlgeräte) bei denen die Schwingungsdämpfer vorwiegend den statischen Belastungen standhalten müssen, bis hin zur elastischen Lagerung von Motoren, Getrieben oder Kabinen von Fahrzeugen, bei denen die Schwingungsdämpfer teilweise großen bis extremen dynamischen Belastungen standhalten müssen.

Aufgrund dieser Vielfalt von Anwendungen gibt es verschiedene Typen von Schwingungsdämpfern, welche unterschiedliche Eigenschaften besitzen.

Schwingungsdämpfer können nach verschiedenen Merkmalen klassifiziert werden (Art des Schwingungsdämpfers, Verbindung zwischen Gummi- und Metallelementen, Materialien ...). In diesem Artikel werden zwei Arten der Klassifizierung dieser Elemente erörtert, nämlich ausfallsichere Schwingungsdämpfer und nicht ausfallsichere Schwingungsdämpfer.

NICHT AUSREIßGESICHERTE SCHWINGUNGSDÄMPFER

Bei dieser Art von Schwingungsdämpfern löst sich im Falle eines mechanischen Versagens die Verbindung zu den Befestigungsflächen. Der Kraftschluss des Schwingungsdämpfers hängt rein von der Anvulkanisierung zwischen Elastomer und den verschiedenen Metallteilen des Schwingungsdämpfers ab.

Einige Beispiele für diese Art von Schwingungsdämpfern wären z. B. zylindrische Dämpfer, oder Schwingungsdämpfer vom Typ VD- oder DRD/DSD. Im Folgenden werden wir die Bereiche der Anvulkanisierung betrachten, von denen die maximale Belastbarkeit jedes der genannten Schwingungsdämpfer abhängt.

Bei den zylindrischen Schwingungsdämpfern besteht die Struktur aus einem zylindrischen Elastomer, das auf beiden Seiten an zwei runden Metallplatten anvulkanisiert ist:

Bei dem Schwingungsdämpfer Typ VD wird das Elastomer an die obere und die untere Metallplatte (Befestigungspunkte) anvulkanisiert:

Auch bei dem Typ DRD ist das Elastomer an die obere Scheibe mit Innengewinde und an die Flanschplatte anvulkanisiert.

Bei großen dynamischen Belastungen und damit verbundenen Auslenkungen, denen der Schwingungsdämpfer häufig und/oder über einen längeren Zeitraum ausgesetzt ist, kann es passieren, dass die Anvulkanisierung beschädigt wird. Im Extremfall kann es zu dem Ablösen des Elastomers kommen, wodurch das gelagerte Objekt nicht mehr an seinem Platz fixiert wäre.

Daher wird diese Art der schwingungselastischen Lagerung nicht für Anwendungen mit hohen dynamischen Anforderungen empfohlen. Ihr Einsatzbereich erstreckt sich in der Regel auf überwiegend stationäre Maschinen wie Kompressoren, Pumpen, Klimaanlagen, Stromaggregate / BHKWs oder Ventilatoren.

AUSREIßGESICHERTE SCHWINGUNGSDÄMPFER

Diese Art von Schwingungsdämpfern verfügt über eine Ausreißsicherung, welche ein Ablösen auch bei einem Ausfall des elastischen Elements verhindert, so dass die maximale Belastbarkeit nicht von der Anvulkanisierung, sondern von der mechanischen Belastbarkeit der Metallkomponenten abhängt.

Zu dieser Gruppe von Schwingungsdämpfern gehört der Großteil des Sortiments der industriellen Schwingungstechnik von AMC Mecanocaucho®.

Als Beispiel werden wir die sog. Topfelemente, wie die Schwingungsdämpfer Typen BRB, BSB oder Marinelager betrachten. Bei diesen wird ebenfalls das Elastomer an die Metallteile anvulkanisiert. Im Gegensatz zu den nicht ausreißgesicherten Schwingungsdämpfern sind hier aber die Metallteile ineinander verschränkt. Es besteht eine Überdeckung der Scheibe an dem Innenteil zu der Bohrung in der Flanschplatte:

Falls die Schwingungsdämpfer in einer Anwendung mit großen dynamischen Belastungen verwendet werden, die zum Versagen des Elastomers führen, wäre das gelagerte Objekt immer noch mechanisch unverlierbar, da die Geometrie der Metallteile ein Auseinanderfallen verhindert.

Ein weiteres Beispiel sind Schwingungsdämpfer, die mit Metallscheiben montiert werden, wie z. B. Konuslager oder Klemmlager (wie die AMC Typen CB, SCH oder TF).

Bei diesen Schwingungsdämpfern wirken die (passenden!) Scheiben als Ausreißsicherung, da hier die Überdeckung zwischen der Scheibe und dem Gehäuse (Konuslager) bzw. der Aufnahmebohrung (Klemmlager) besteht.

Eine ähnliche Art von Schwingungsdämpfern sind die Klemmlager Typ SCB und SCH (und ihre verstärkten Versionen „R“) und die Kabinenlager, die ebenfalls in einer Aufnahmebohrung und mittels einer Scheibe oben und unten montiert werden.

Die Konuslagern werden in die Aufnahmebohrung eingesetzt und am Flansch festgeschraubt (je nach Konustyp an 2 oder 4 Punkten). Danach werden die Scheiben oben und unten an dem Schwingungsdämpfer befestigt, wie nachstehend zu sehen ist.

Diese Art der Lagerung wird in der Regel für Anwendungen mit (höheren) dynamischen Belastungen empfohlen. Der Anwendungsbereich ist vielfältiger, er kann zur Entkoppelung fast aller Arten von Fahrzeugelementen (Motoren, Kabinen, Getriebe, Tanks etc.) sowie von Stromaggregaten, Pumpen oder Kompressoren, sowohl mobil als auch stationär, verwendet werden.

Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die wichtigsten ausreißgesicherten Schwingungsdämpfer Typen aus dem Sortiment von AMC Mecanocaucho.

BRB
BSB
MD
Marinelager
Hydrolager
Hydrokonus
Konuslager

Klemmlager Typ TF
Klemmlager Typ CB
Kabinenlager
Klemmlager Typ SCB/SCBR
Klemmlager Typ SCH/SCHR
Gummi-Metall Buchsen
Schwingungsdämpfer Typ NP

SCHLUSSFOLGERUNG

Wie bereits erwähnt, ist jede der beiden Arten von Schwingungsdämpfern für einen bestimmten Anwendungsbereich konzipiert. Ausreißgesicherte Schwingungsdämpfer werden vor allem für Anwendungen mit höheren dynamischen Belastungen empfohlen, während die nicht ausreißgesicherten Schwingungsdämpfer hauptsächlich bei stationären Anwendungen mit geringen dynamischen Belastungen verwendet werden.

AMC Mecanocaucho® hat ein Berechnungstool entwickelt, das bei der Auswahl von Schwingungsdämpfern hilft. Dieses Berechnungstool heißt Vibration Isolator Pro

Dieses Tool wurde entwickelt, um Schwingungsberechnungen auf einfache und effektive Weise durchzuführen, wobei grundlegende Eingabedaten wie die Masse des zu lagernden Objekts und die Anzahl der Lagerpunkte benötigt werden.

Es ist als Webversion auf Mecanocaucho.com und auch über unsere App 'Vibration Isolator Pro' zugänglich, die für Android und IOS verfügbar ist.

Wenn Sie sich für dieses Thema interessieren, zögern Sie bitte nicht, unsere Anwendungsingenieure zu kontaktieren.

Kontaktformular für AMC-MECANOCAUCHO-Anwendungstechniker®.

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.

Bild. 1		Hydrolager, Hydrokonus, Konuslager, Konuslager mit Basisbefestigung, CB, TF, Kabinenlager, Marinelager Typ V, VD Lager, AT Schwingungsdämpfer,Schwingungsdämpfer Typ V, DSD, DRD ,Bushings, Sandwich Lager, AN Lager, NP Schwingungsdämpfer, SN Schwingungsdämpfer
Bild. 2		SCH, SCB, TFS Dämpfer, SPS Schwingungsdämpfer

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.

Je nach den technischen Parametern der Anwendung, dem eingeplanten Budget oder der zu erreichenden Schwingungsentkoppelung können verschiedene Typen von Schwingungsdämpfern ausgewählt werden.

Industriemaschinen können auf Grundkonstruktionen installiert werden, auf denen mehrere elastische Komponenten vorhanden sind. Reifen, Schläuche oder auch Stahlrahmen haben je nach ihrer Konstruktion ihre eigene Elastizität bzw. Steifigkeit. Diese Elastizität bzw. Steifigkeit wirkt sich auf die Eigenfrequenzen und damit das Schwingverhalten des Systems aus. Theoretisch sollten alle elastischen Komponenten berücksichtigt werden, um präzise Vorhersagen zur Schwingungsentkoppelung zu ermöglichen.

Da der mit einem hoch präzisen Modell verbundene Aufwand sehr hoch ist, können vereinfachte mathematische Modelle verwendet werden, um eine praktische Aussagekraft zu erreichen. AMC-MECANOCAUCHO® erstellt hierzu Simulationen, bei denen das elastisch gelagerte Objekt als Starrkörper betrachtet und 6 Freiheitsgrade berücksichtigt werden.. Über diese sog. Mehrkörpersimulationen (MKS) können aussagekräftige Werte zu statischer und dynamischer Belastung, als auch zu den wichtigsten Eigenfrequenzen des Systems und dem Grad der Schwingungsentkoppelung generiert werden.

In der Abbildung unten sehen Sie ein Beispiel für diese Art der Simulation.

Bei der Bestimmung des optimalen Schwingungsdämpfers werden u.a. folgende zentrale Aspekte betrachtet:

1. Lastkapazität

Abhängig von der Geometrie des Schwingungsdämpfers und der Härte des Elastomers ergeben sich unterschiedliche Lastkapazitäten. Der erste Schritt bei der Auswahl besteht daher darin, die Auswahl auf die Produkte mit der erforderlichen Lastkapazität zu beschränken. Dazu müssen wir sowohl die statische als auch die dynamische Belastung kennen.

Als Faustregel und um eine gute Haltbarkeit während der gesamten Produktlebensdauer zu gewährleisten, empfiehlt AMC Mecanocaucho®, die Schwingungsdämpfer nicht über 85 % des jew. Lastlimits zu belasten.

2. Art der Anwendung

Industriemaschinen haben unterschiedliche Einsatzzwecke und damit auch unterschiedliche Arbeitsaufgaben.

Im Allgemeinen lassen sich die verschiedenen Anwendungen in zwei große Familien einteilen: stationäre Anwendungen und dynamische Anwendungen. Es ist ratsam, dies zu berücksichtigen, wenn man sich die verschiedenen Typen von Schwingungsdämpfern ansieht.

• Stationäre Anwendungen: Dies sind Fälle, in denen sich die elastisch gelagerten Geräte/Gegenstände nicht bewegen. Aus diesem Grund sind Stabilität und Ausfallsicherheit bei der Auswahl der geeigneten Schwingungsdämpfer nicht so wichtig wie bei dynamischen Anwendungen. In diesen Fällen können wir weiche Elastomer verwenden und die Schwingungsdämpfer mit bis zu 70-85% ihrer Tragfähigkeit belasten.

  Die Anregungsfrequenz kann bei jedem Maschinentyp unterschiedlich und variabel sein. Daher wird die Eigenfrequenz des aufgehängten Elements untersucht und abgestimmt, um eine gute Stabilität und eine optimale Schwingungsisolierung zu erreichen. Dabei können die Anwendungsingenieure von AMC-MECANOCAUCHO Ihnen helfen und Empfehlungen geben.

• Mobile Anwendungen: Es handelt sich um Anwendungen, die dynamische Belastungen in Form von Bewegungen, Impulsen bzw. Stößen usw. aufweisen. In diesen Fällen sollte die elastische Lagerung in jedem Falle ausreißgesichert sein und die Stabilität betrachtet werden, die man mit den verschiedenen Lösungen erreicht. Die Härte des Elastomers und der Dämpfungskoeffizient der betrachteten Schwingungsdämpfer sind von großer Bedeutung. Da es zu dynamischen Belastungen kommen kann, dürfen die Schwingungsdämpfer statisch nicht sehr stark ausgelastet werden, um noch genügend Reserve für die zu erwartenden, höheren dynamischen Belastungen zu haben.

Dies sind die von AMC empfohlenen Auslastungsgrade (in %) für verschiedene Anwendungsfäll

Industrielle Fahrzeuge sind kurzzeitigen Erschütterungen ausgesetzt, wie z. B. Einflüssen durch das befahrene Gelände (Bodenwellen, Schlaglöcher usw.). In solchen Fällen ist die Anregungsfrequenz normalerweise niedrig, daher werden Schwingungsdämpfer mit geringer Steifigkeit bevorzugt. Über diese Eigenschaft des Schwingungsdämpfers wird eine niedrige Eigenfrequenzen des Systems erzeugt und die in der Anwendung vorhandene Schwingungsenergie größtenteils entkoppelt.

Zielkonflikt Schwingungsentkoppelung – Stabilität und Lebensdauer: Eine niedrige Eigenfrequenz wird durch eine elastische Lagerung mit geringer Steifigkeit erreicht. Eine für hohe Schwingungsentkoppelung erforderliche, sehr weiche Lagerung kann jedoch auch eine Instabilität erzeugen. Um die Stabilität des Systems zu erhöhen, können schwingungselastische Lagerungen mit Dämpfungssystemen eingesetzt werden, die das elastisch gelagerten Objekt schneller stabilisieren, wie in der Grafik unten dargestellt.

Schwingungsdämpfer wie die Hydrolager und Hydrokonuslager von AMC-MECANOCAUCHO® verfügen über eine erhöhte Dämpfungskomponente.

Die Abbildung unten zeigt das Innere des hydraulisch gedämpften Schwingungsdämpfers. Die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsübertragung von Kammer zu Kammer wird in verschiedenen Farben dargestellt. Die Energiedissipation erfolgt durch den Flüssigkeitstransfer. Diese Produkte können auf die erforderliche Steifigkeit und Dämpfung für jede Anwendung abgestimmt werden. Die Anwendungsingenieure von AMC-MECANOCAUCHO® können die optimalen Eigenschaften des Schwingungsdämpfers für Ihre Anwendung berechnen und auswählen.

3. Eigenfrequenzen des Systems

Ein weiterer zu analysierender Punkt sind die Eigenfrequenzen des Starrkörpermodells. Je nach der Erregungsfrequenz, die in der Anwendung erzeugt wird, geben die bei der Berechnung ermittelten Eigenfrequenzen den Grad der erwarteten Schwingungsentkoppelung an.

Je weiter die Eigenfrequenzen von der Erregerfrequenz entfernt sind, desto größer ist das Isolationsniveau.

Nimmt man die höchste ermittelte Eigenfrequenz und multipliziert sie mit √2, so erhält man die Frequenz, bei der die Schwingungsisolierung beginnt.

Wird eine niedrige Eigenfrequenz benötigt, müssen weichere Lösungen (geringere Steifigkeit ''k'') gewählt werden, wobei die erforderliche Tragfähigkeit erhalten bleibt.

Daher ist je nach Zielfrequenz ein Typ Schwingungsdämpfer besser geeignet als andere.

• Gummi-Metall und Sylomer®-Lösungen:

Mit diesen Lösungen kann eine Eigenfrequenz im Bereich von 5-15 Hz erreicht werden.

Wenn die Anwendung noch geringere Eigenfrequenzen erfordert, muss man auf Lösungen wie Federelemente mit Schraubendruckfedern gehen.

• Federelemente:



Die Federelemente erreichen größere Einfederungen als elastomerbasierte Schwingungsdämpfer, wodurch geringere Eigenfrequenzen von ca. 2-6 Hz erreicht werden können. Da es sich um Lösungen mit geringer Steifigkeit handelt, wird ihre Verwendung für stationäre Anwendungen empfohlen. Wenn darüber hinaus Stabilität erforderlich ist, wird die Verwendung von erdbebensicheren Federelementen (sog. Anti Seismic) empfohlen.

4. Lagerpositionen

Die Position der Schwingungsdämpfer bestimmt die Eigenmoden des aufgehängten Elements. Eine gleichmäßige Lastverteilung auf alle Lagerpunkte ist zu empfehlen. Eine einfache Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht darin, die Schwingungsdämpfer in gleichem Abstand zum Schwerpunkt (COG) zu platzieren.

Schwingungsdämpfer in Höhe des Schwerpunkts bieten stabilere Lösungen und vermeiden übermäßige Auslenkungen der elastisch gelagerten Objekte, insbesondere bei Maschinen mit hoher Schwingungsanregung bzw. hohen dynamischen Belastungen. Da dies in den meisten Fällen nicht möglich ist, können die Schwingungsdämpfer auch in verschiedenen Höhen platziert werden, so dass die gedachte Verbindungslinie von einer Seite zur gegenüberliegenden durch oder nahe am Schwerpunkt verläuft.




Aber auch wenn diese Eigenschaft nicht erreicht werden kann, sind die AMC-MECANOCAUCHO® Anwendungstechniker in der Lage, die Grenzen der Anwendung zu untersuchen und Positionen vorzuschlagen, mit den der beste Kompromiss aus Schwingungsentkoppelung und Stabilität bzw. Lebensdauer erreicht werden kann.

5. Temperatur

In Fällen, in denen die Umgebungstemperatur hoch ist, müssen die Grenzen des Elastomers berücksichtigt werden. Die dynamischen Kräfte können durch die Reibung auch Wärme im Inneren des Lagers erzeugen. Für eine Anwendung, die +60°C überschreitet, muss eine korrekte Auswahl der Gummimischung getroffen werden. Die Anwendungstechniker von AMC-MECANOCAUCHO® können verschiedene Schwingungsdämpfer berechnen und im Labor testen, um solche Bedingungen zu reproduzieren und zu überprüfen, ob die Widerstandsfähigkeit des Schwingungsdämpfers ausreichend hoch ist.

6. Strukturelle Beschränkungen des Aufbaus

Das Thema Innenraumgeräusche gewinnt zunehmend an Bedeutung, da früher sekundäre Merkmale wie Vibrationen und Geräuschpegel bei der Kaufentscheidung für ein Fahrzeug zunehmend auf das Niveau primärer Merkmale wie Zuverlässigkeit hinzu kommen. Innenraumgeräusche können aus vielen verschiedenen Quellen stammen, aber eine häufige Quelle ist das Dröhnen oder Brummen. Dieses Phänomen lässt sich allgemein als akustische Resonanz mit niedriger Frequenz (unter 200 Hz) beschreiben, die durch die Struktur verursacht wird. Strukturelle Einflüsse kommen in der Regel entweder vom Antriebsstrang oder von strukturellen Reaktionen des Stahlbaus.

In diesen Fällen können Schwingungsdämpfer das Problem zwar verringern, aber nicht beheben, da der Ursprung des Problems strukturell bedingt ist. Ein richtig ausgewählter Schwingungsdämpfer kann die in der Fahrzeugkabine ankommenden Schwingungen dämpfen und so den Booming-Effekt reduzieren. Gummimischungen mit geringer dynamischer Versteifung sind für diese Fälle besonders wirksam. Die Anwendungsingenieure von AMC-MECANOCAUCHO beraten Sie hierbei gerne.

7. Schwingungsmessungen

Mit den Mehrkörpersimulationen werden nur theoretische Werte unter vereinfachenden Annahmen ermittelt. Empirische Ergebnisse von elastischen Lagerungen lassen sich hingegen nur durch Schwingungsmessungen in der Praxis erzielen. Um den optimalen Schwingungsdämpfer zu bestimmen ist es häufig erforderlich, die Ergebnisse von theoretischer Analyse und Messwerten aus der Praxis parallel zu betrachten.

Mit dem AMC-Engineering bietet AMC-MECANOCAUCHO® den Kunden umfangreiche Unterstützung in Form von Schwingungsberechnungen als auch Schwingungsmessungen an. Sie können uns gerne jederzeit kontaktieren, wenn Sie unsere Unterstützung für Ihren Anwendungsfall wünschen.

In Fällen, in denen nicht genügend Informationen bzw. Daten für eine Mehrkörpersimulation vorliegen, kann eine vereinfachte Auswahl über das Webtool von AMC-Mecanocaucho® erfolgen

Für Fälle, in denen die zu Beginn dieses Artikels beschriebenen Eingangsdaten nicht zur Verfügung stehen und Sie eine Vorauswahl der Schwingungsdämpfer treffen möchten, hat AMC Mecanocaucho® ein neues Webtool entwickelt, das Sie bei dieser Auswahl unterstützt. Dieses Tool heißt VIBRATION ISOLATOR PRO WEB.

Da die Eingabedaten begrenzt sind, kann dieses Webtool nur eine grobe Aussage hinsichtlich geeigneter Schwingungsdämpfer treffen. Es ist von daher immer ratsam, AMC-MECANOCAUCHO® zu kontaktieren, um die ermittelte Auswahl gegenprüfen zu lassen.

Das Tool Vibration Isolator Pro wurde entwickelt, um auf einfache und effektive Weise schwingungselastische Lagerungen zu betrachten, wobei grundlegende Eingangsdaten wie die Masse und die Anzahl der Lagerpunkte verwendet werden. Er ist als Webversion auf www.mecanocaucho.com und auch als mobile App 'Vibration Isolator Pro' (Android- und IOS) verfügbar.

Auf unserer Homepage https://www.mecanocaucho.com/de-DE/ können Sie zu Vibration Isolator Pro navigieren. Nach erfolgter Eingabe der Daten zeigt das Tool eine oder mehrere Optionen von Schwingungsdämpfern aus dem Sortiment von AMC-MECANOCAUCHO®.

Sollten Sie Fragen haben oder Unklarheiten haben, zögern Sie nicht, das technische Team von AMC MECANOCAUCHO® zu kontaktieren.

EINFÜHRUNG

Mit dem Streben nach umweltfreundlicherer Technologie nimmt auch die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien als Hauptenergiespeicher zu. Anwendungen wie moderne Elektrofahrzeuge werden immer häufiger, und bei diesem Einsatz kommt es zu erheblichen Erschütterungen und Vibrationen.

In dem Maße, wie der Markt für Lithium-Ionen-Batterien wächst, muss auch das Verständnis der Auswirkungen von mechanischen Vibrationen und Stößen auf die elektrische Leistung und die mechanischen Eigenschaften solcher Batterien wachsen. In jüngsten Studien wurden die Auswirkungen von Schwingungen auf die Funktionsminderung bzw. die Ermüdung von Batteriezellenmaterialien sowie die Auswirkungen von Schwingungen auf die Struktur des Batteriepacks untersucht. Die Ergebnisse dieser Studien zeigen, dass die durch Schwingungen und Vibrationen hervorgerufene mechanische Ermüdung die Langlebigkeit von Lithiumbatterien verringern kann.

Eine weitere wichtige Anforderung, die berücksichtigt werden muss, sind die Kräfte, die bei Erschütterungen auf das Akkupaket übertragen werden. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass sich nicht zu große Kräfte auf die Batteriezellen übertragen und zu Beschädigungen wie Rissen führen.

NORMEN FÜR BATTERIEINSTALLATIONEN

Die Batteriehersteller verlangen von den Endnutzern die Einhaltung verschiedener Normen, in denen Grenzwerte für Schwingungsgeschwindigkeit, Beschleunigung und Auslenkung festgelegt sind.

Beispiele für diese Normen sind R100r2, UN38.3, IEC 62133, IEC 62619 oder UL 1642, um nur einige zu nennen.

Die R100r2 ist speziell für Fahrzeuge mit elektrischem Antriebsstrang. Diese Norm erfordert einen Abnahmetest, bei dem alle 15 Minuten ein Schwingungsdurchlauf von 7 Hz bis 50 Hz durchgeführt wird. Dieser Zyklus wird 12-mal wiederholt und dauert insgesamt 3 Stunden.

Die Norm UN 38.3 bezieht sich eher auf die Sicherheit beim Transport von Lithiumbatterien. Die Schwingung ist eine sinusförmige Wellenform mit einem logarithmischen Sweep zwischen 7 und 200 Hz und zurück auf 7 Hz in 15 Minuten, die verwendete Wellenlänge beträgt 0,8 mm (Peak to Peak-Amplitude 1,6 mm). Dieser Zyklus wird 12-mal während insgesamt 3 Stunden wiederholt, wobei drei zueinander senkrechte Einbaulagen der Zelle analysiert werden müssen. Diese Norm schreibt auch einen Schocktest vor, bei dem ein halbsinusförmiger Stoß mit einer Spitzenbeschleunigung von 15 g während 6 Millisekunden angewendet wird. Bei größeren Zellen werden 50 g während 11 Millisekunden angewandt. Jede Batteriezelle muss drei Schocks in positiver Richtung, gefolgt von drei Schocks in negativer Richtung in den drei zueinander senkrechten Einbaulagen, insgesamt also 18 Schocks, ausgesetzt werden.

Die Lösung von AMC

Unter Berücksichtigung der erforderlichen Stoß- und Schwingungsbelastungen in mehreren Achsen haben die Ingenieure von AMC-MECANOCAUCHO® einen Schwingungsdämpfer entwickelt, der in allen Raumrichtungen arbeiten kann und über einen integrierten Endanschlag bzw. eine Wegbegrenzung verfügt, um hohe Belastungen zu kontrollieren.

Unten sehen Sie ein Bild des Schwingungsdämpfers vom Typ CB von AMC-MECANOCAUCHO®.

Die folgende Abbildung zeigt den typischen Einbau eines Lithium-Batterie-Packs

Detailbild im Schnitt des eingebauten Schwingungsdämpfers vom Typ CB

Um den richtigen Schwingungsdämpfer Typ CB zu wählen (es gibt mehrere Baugrößen und Härten), müssen die Gesamtlast, der Schwerpunkt und die Lagerposition berücksichtigt werden. Eine Schwingungsberechnung in Form einer Mehrkörpersimulation ermöglicht die Betrachtung der Eigenfrequenzen des Systems und eine Vorhersage des Entkoppelungsgrads, was entscheidend dafür ist, ob die oben genannten Normen eingehalten werden können.

Die Anwendungsingenieure von AMC-MECANOCAUCHO können solche Berechnungen für Sie durchführen.

Referenzartikel:

Effect of dynamic loads and vibrations on lithium-ion batteries - Xia Hua, Alan Thomas, 2021 (sagepub.com)

Effects of vibrations and shocks on lithium-ion cells - ScienceDirect

Die Zone des Lastaufzugs im Supermarkt ist sehr problematisch hinsichtlich der Schall- und Schwingungsübertragung. Wenn der Güteraufzug nicht richtig isoliert wird, werden die Stöße der Last auf die Struktur und auf die hydraulischen Systeme übertragen.

Das kann sich negativ auf das Umfeld des Supermarkts auswirken.

Der Lärm kann störend und sogar gesundheitsschädlich sein. Vibrationen können auch Schäden, Verletzungen und Beeinträchtigungen auslösen, aufgrund der Exposition an Humanschwingungen.

Forschungen in den letzten Jahren haben gezeigt, dass bestimmte Rückenschmerzen der Lagerarbeiter in der Nähe des Güteraufzugs mit den Schwingungen in Zusammenhang stehen. Deswegen bieten die Schwingungsspezialisten von AMC MECANOCAUCHO® verschiedene Lösungen für diese Anwendungen an. Eine gute Lösung ist, Sylomer zu benutzen, um die Lastaufzüge der Supermärkte elastisch zu entkoppeln. Da bei den Aufzügen mehrere Übertragungspfade der Schwingungen bestehen sind im nachfolgenden Lösungsansätze für die diversen Bereich gezeigt.

LÖSUNG FÜR DAS GRUNDGESTELL

Die beste und einfachste Lösung für das Grundgestell des Lastaufzugs ist, sie mit Sylomer zu isolieren. .

Um die korrekte Dichte auszuwählen, muss man die Belastung als auch die belastete Fläche kennen.

Außerdem muss man Schallbrücken vermeiden. Dafür kann man Klemmlager wie den Typ CB verwenden (siehe unten).

	A.Distanzhülse B.Gewindebolzen C.Rahmen D.Sylomer® Pad E.Halterung des zu lagernden Objekts F.Schwingungsdämpfer CB G.Scheibe für Typ CB H.Mutter

LÖSUNG FÜR DIE SCHIENEN

Ein anderes Element, das Schwingungen übertragen kann, sind die Führungsschienen. Um sie zu isolieren, kann man auch Sylomer benutzen.AMC MECANOCAUCHO empfiehlt, das Sylomer in diesem Fall nicht mehr als 1mm zu komprimieren.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Isolierung zu machen. Die zwei besten Möglichkeiten, die von AMC MECANOCAUCHO® empfohlen werden, sind die folgenden:

MÖGLICHKEIT 1

Diese Möglichkeit benutzt Metallplatten auf beiden Seiten der Stützwand der Schienen. Es ist nicht notwendig, große Metallplatten zu benutzen. Es ist genug, kleine oder mittlere Metallplatten in den Befestigungspunkten zu installieren. Außerdem ist die Menge von Befestigungspunkten bei dieser Option geringer. Aber man braucht Zugang zu beiden Seiten der Stützwand. Sie sehen unten eine Zeichnung von diesem Installationsschema:

MÖGLICHKEIT 1

Nachstehend sehen Sie Anwendungsbeispiele für diesen Installationstyp:

INNERE SEITE DER STÜTZWAND

Sylomer

ÄUßERE SEITE DER STÜTZWAND

MÖGLICHKEIT 2

Diese Möglichkeit benutzt Metallplatten nur auf der inneren Seite der Stützwand der Schienen. Deswegen braucht man größere Metallplatten für die Befestigung, weil die Anzahl der Befestigungspunkte höher ist, um das Ausfallrisiko von einigen Befestigungspunkten zu vermeiden. Außerdem braucht man eine zusätzliche Sylomer und kleine Metallplatten, um die Schallbrücken zwischen der großen Metallplatte und der Stützwand zu vermeiden.

MÖGLICHKEIT 2

Nachstehend sehen Sie ein Anwendungsbeispiel für diesen Installationstyp:

FLÄCHE NEBEN DER AUFZUGSTÜR

Schließlich ist es notwendig, auch den Boden vor der Aufzugstür zu isolieren. Dafür muss man nur eine Sylomerschicht unterlegen:

In der nachstehenden Abbildung sieht man den Übertragungspfad bzw. die Schallbrücke graphisch dargestellt.

Um die Schall- und Schwingungsübertragung zu verringern, müssen die Schraubverbindungen schwingungstechnisch entkoppelt werden.

• - La base o la struttura inferiore a cui si desidera collegare un altro elemento.
• - L'elemento che si desidera collegare alla base.
• - Rondelle e dadi per realizzare correttamente il fissaggio.

A. Übertragungspfad B. Verbindungselement C. Sylomer® D. Schraube E. Verbindungselement

Sylomer, ein mikrozelliges PU, kann aufgrund seiner speziellen Eigenschaften eine einfache Lösung für die Schalldämmung und Schwingungsentkoppelung bei Geräten oder Gebäudeteilen darstellen. Um dabei die Schall- bzw.

Schwingungsübertragung über die Schraubverbindung zu verringern, bietet AMC MECANOCAUCHO® mehrere Optionen mit sog. Klemmlagern an:

• - Sylomer + CB
• - Sylomer + SCB
• - Sylomer + SCH
• - Sylomer + TF

Mit diesen Lösungen ist es möglich, eine Schraubverbindung herzustellen, ohne dass zwischen den verbundenen Elementen eine starre Verbindung besteht, welche einen Übertragungspfad für Schall und Schwingungen erzeugen würde.

In der folgenden Abbildung ist ein Beispiel mit Sylomer und einem Schwingungsdämpfer Typ SCB dargestellt.

A. A. Mutter B. Schraube oder Gewindesbolzen C. Verbindungselement D. Sylomer® E. Verbindungselement F. Schwingungsdämpfer Typ SCB G. Scheibe

SYLOMER + CB

Die erste Lösung wäre die Verwendung von Sylomer und Schwingungsdämpfer vom Typ CB. Für diese Verbindung wird nur ein Stück des Typs CB verwendet (normalerweise nur paarweise installiert), da die Funktion hierbei nicht darin besteht, die statische oder dynamische Belastungen aufzunehmen. Die einzige Funktion des CB besteht darin, die Schraube von dem zu verbindenden Element zu entkoppeln. Die Lastaufnahme wird von der Sylomerschicht übernommen.

Darüber hinaus enthält der Schwingungsdämpfer von AMC MECANOCAUCHO® eine Metallbuchse, die zwischen dem CB und dem unteren Verbindungselement sitzt. Diese Buchse hat die Aufgabe, das Vorspannung zu begrenzen, welche auf die Verbindung ausgeübt wird. Auf diese Weise wird eine zu starke Komprimierung des Sylomers vermieden, welche die Funktion für die Schwingungsentkoppelung beeinträchtigen würde.

In der Abbildung unten sehen Sie die Schraubverbindung mit dem Typ CB graphisch dargestellt.

A. Distanzhülse B. Schraube oder Gewindebolzen C. Verbindungselement D. Sylomer® E. Verbindungselement F. Schwingungsdämpfer Typ CB G. Scheibe für Typ CB H. Mutter

SYLOMER + SCB

Analog zu einer Schall- bzw. Schwingungsentkoppelung einer Schraubverbindung mit dem Typ CB kann auch der Typ SCB verwendet werden.

A. Distanzhülse B. Schraube oder Gewindebolzen C. Verbindungselement D. Sylomer® E. Verbindungselement F. Schwingungsdämpfer Typ SCB G. Scheibe für Typ SCB H. Mutter

SYLOMER + SCH

Eine weitere Lösung dieser Art kann mit dem Schwingungsdämpfer vom Typ SCH bzw. SCHR erzeugt werden, wobei dann nur die Hälfte mit der Innenhülse zum Einsatz kommt. Auch hier ist wieder eine zusätzliche Distanzhülse zur Begrenzung des Vorspannung erforderlich.

Nell'immagine qui sotto potete vedere gli elementi che lo compongono.

A. Distanzhülse B. Schraube oder Gewindebolzen C. Verbindungselement D. Sylomer® E. Verbindungselement F. Schwingungsdämpfer Typ SCH G. Scheibe für Typ SCH H. Mutter

SYLOMER + TF

Analog zu den vorstehend gezeigten Lösungen kann eine Schraubverbindung auch mit einem Klemmlager vom Typ TF entkoppelt werden. Auch hier wird wieder nur ein Stück verwendet (Verwendung als Schwingungsdämpfer nur paarweise)

A. Distanzhülse B. Schraube oder Gewindebolzen C. Verbindungselement D. Sylomer® E. Verbindungselement F. Schwingungsdämpfer Typ TF G. Scheibe für Typ TF H. Mutter

BEISPIEL FÜR DIE BESTIMMUNG EINER ENTKOPPELTEN SCHRAUBVERBINDUNG

Nachfolgend aufgeführt ist die Abfolge bei der Bestimmung einer schall- bzw. schwingungstechnisch entkoppelten Schraubverbindung.

• 1. Sylomer (gemäß statischer Belastung ausgelegt)
• 2. Metallplatte (9,5 mm)
• 3. Höhe der Distanzhülse zwischen dem Schwingungsdämpfer und dem Verbindungselement (Berechnung)
• 4. Höhe der Innenhülse des Typs SCB 38 (19 mm)

Punkt 2 wurde vom Kunden festgelegt, und Punkt 4 ist das Standardmaß für diesen Typ Schwingungsdämpfer.

Es müsste lediglich die Stärke des Sylomers und der Distanzhülse, die die Vorspannung auf da Sylomer begrenzt, berechnet werden. AMC MECANOCAUCHO® unterstützt seine Kunden hierbei. In der Abbildung unten sind die verschiedenen Elemente dieser Baugruppe zu sehen.

A. Distanzhülse B. Schraube oder Gewindebolzen C. Verbindungselement D. Sylomer® E. Verbindungselement F. Schwingungsdämpfer Typ SCB G. Scheibe für Typ SCB H. Mutter

BERECHNUNG DES SYLOMER TYPS:

Der erste Schritt wäre die Berechnung der Dicke des Sylomers. Für die Berechnung ist folgendes zu definieren:

• Horizontale Länge und Breite der Sylomerschicht
• Benötigte Eigenfrequenz
• Falls vorhanden: Anzahl der Löcher und deren Durchmesser

Mit diesen Daten und unter Verwendung der Berechnungssoftware ergeben sich die nachfolgend exemplarisch ausgewählten Daten. Damit wird der optimale Sylomer Typ als auch die Einfederung, der Auslastungsgrad, die Eigenfrequenz und Angaben zu Steifigkeit und E-Modul ermittelt.

B) BERECHNUNG DER LÄNGE DER DISTANZHÜLSE:

Der zweite Schritt wäre die Berechnung der Länge der Distanzhülse, die das maximal anwendbare Anziehmoment begrenzt.

Im folgenden Bild sind die Maße G und H zu sehen. Die Beschreibung jeder Variablen und die durchgeführten Berechnungen sind:

H = Gesamtstärke des zu verbindenden Teils und des Sylomers ohne Einfederung.

H = 25 + 9.5 = 33mm

G = Abstand zwischen der Auflagefläche des Schwingungsdämpfers Typ SCB und der Unterseite der Innenhülse der SCB.

A (mm) 33,5 B (mm) 19 C (mm) 10,5 D (mm) 20,5 F (mm) 20,5

G = 19 – 9.5 = 9.5mm

J = statische Einfederung des Sylomers.

K = Vorspannung bei Montage (Standard 2 mm).

ERGEBNIS:

h = H – G – J – K = 20.7mm

In den folgenden Bildern ist das Ergebnis dieses Beispiels vor und nach der Montage zu sehen. Es wird empfohlen, dass die Steifigkeit des ausgewählten Schwingungsdämpfers geringer ist als die des verwendeten Sylomers, damit die Vorspannung bei der Montage durch den Schwingungsdämpfer und nicht von dem Sylomer aufgenommen wird. Damit wird verhindert, dass das Sylomer über die Montage vorgespannt wird.

Montage ohne Anzugsmoment und ohne statische Belastung

Montage mit Drehmoment

Auf den nachfolgenden Bildern werden Anwendungsbeispiele bei schwingungstechnisch entkoppelten Schraubverbindungen gezeigt:

1: MONTAGE DER SCHWINGUNGSDÄMPFER

In einem ersten Schritt werden die Schwingungsdämpfer in den vorgesehenen Positionen und der richtigen Ausrichtung befestigt. Hierbei sind die Vorgaben und Empfehlungen von AMC Mecanocaucho® zu berücksichtigen.

Sehr wichtig für die optimale Funktionsweise der Schwingungsdämpfer ist eine verspannungsfreie Montage.

2: MONTAGE DER HÖHENVERSTELLUNG

In einem zweiten Schritt wird die Höhenverstellung an dem Innengewinde der Schwingungsdämpfer befestigt.

Dabei wird zunächst der Gewindebolzen bis zur Unterseite des Innengewindes in den Schwingungsdämpfer eingedreht.

Anschließend wird der unteren Teil der zweiteiligen Höhenverstellungsmutter mit dem für die Gewindegröße spezifizierten Drehmoment angezogen:

Beim Anziehen des unteren Teils der Höhenverstellungsmutter muss der Gewindebolzen an der Oberseite gegengehalten werden.

3: MONTAGE DES ZU LAGERNDEN AGGREGATS AUF DEN SCHWINGUNGSDÄMPFERN

In der Folge wird das zu lagernde Aggregat auf die Schwingungsdämpfer gestellt, zunächst ohne dies zu befestigen. Hierbei ist auf eine verspannungsfreie axiale Belastung der Dämpfer zu achten. Insofern der Schwingungsdämpfer Langlöcher im Flansch besitzt können diese zur Ausrichtung verwendet werden.

Nun kann das Aggregat über den oberen Teil der zweiteiligen Höhenverstellungsmutter in der Höhe ausgerichtet werden. Je nach Anwendungsfall kann es erforderlich sein das Aggregat dabei anzuheben. Nach dem Einstellen der gewünschten Höhe wird das Aggregat wieder auf die Schwingungsdämpfer abgelassen.

Um das Setzverhalten der Elastomer zu berücksichtigen sollte das Aggregat nun ca. 48 Stunden auf den Schwingungsdämpfern stehen, bevor eine finale Ausrichtung erfolgt (das Setzverhalten kann die Einfederung der Schwingungsdämpfer um bis zu 25% erhöhen).

4: FINALE HÖHENEINSTELLUNG

Nach erfolgter Setzung in den ersten 48 Stunden nach anfänglicher Belastung kann das Aggregat noch einmal ausgerichtet werden.

Bei der Höheneinstellung sind folgende Maximalwerte zu berücksichtigen:

5: BEFESTIGUNG DER HÖHENVERSTELLUNG AN DEM AGGREGAT

Abschließend wird die Höhenverstellung über die kleinere obere Mutter an dem Aggregat befestigt.

Dabei muss der Gewindebolzen an der Oberseite über einen Gabel- oder Inbusschlüssel (je nach Ausführung) gegen gehalten werden, damit die Mutter angezogen werden kann ohne den Gewindebolzen zu verdrehen.

Bei dem Anziehen der Mutter sind folgende Momente anzuwenden:

Überschreiten Sie keinesfalls die maximal zulässige Höhe für High-Sec Höhenverstellungen.

6: HINWEIS FÜR ANWENDUNGEN MIT HÖHEREN DYNAMISCHEN BELASTUNGEN

Bei Anwendungen mit höheren dynamischen Belastungen, wie z.B. Antriebsmotoren von Schiffen, wird bei dem hier beschriebenen System von einer Höhenverstellung von mehr als 3mm abgeraten.

In diesen Anwendungsfällen empfiehlt sich der Einsatz von Unterlegplatten (sog. Shims) unter den Schwingungsdämpfern. In dem Sortiment von AMC sind diese in drei verschiedenen Stärken verfügbar.

Zögern Sie nicht, unsere Anwendungstechniker für weitere Informationen.

EINLEITUNG

Aufzüge in Gebäuden können eine potenzielle Quelle von Schall und Schwingungen sein, die zu einer hohen Geräuschsbelästigung führen. Der erzeugte Lärm und die Vibrationen werden auf die gesamte umliegende Gebäudestruktur übertragen, in der der Aufzug in Betrieb ist. Dies kann zu einer erheblichen Störung der Bewohner führen und die Wohnqualität, insbesondere die Schlafbedingungen, massiv verschlechtern. Lärmbelästigung durch Aufzüge ist eine der wichtigsten Ursachen für Beschwerden in Hotelbewertungen.

Es ist oft schwierig, den Übertragungspfad zu bestimmen (Luft- oder Körperschall) und zu ermitteln, wie die Übertragung von Lärm und Vibrationen gemildert werden können. Probleme im Zusammenhang mit der Zuverlässigkeit und Sicherheit des Aufzugsbetriebs können zu Schwierigkeiten und Konflikten bei der Implementierung von schwingungstechnischen Lösungen führen.

Aus diesem Grund bietet AMC MECANOCAUCHO® verschiedene Lösungen für diese Art von Anwendungen. Da diese Maschinen verschiedene Teile haben, die mit der umgebenden Struktur in Kontakt sind, werden im Folgenden Lösungen für die einzelnen Bauteile gezeigt.

Je nach Art des Aufzugs kann das Gestell des Antriebsmotors in einem Maschinenraum, am Aufzugsschacht oder am oberen Ende des Schachts der Aufzugsanlage angebracht werden. Für die Berechnung der richtigen Schwingungsdämpfer ist es wichtig zu wissen, ob es sich um einen Aufzug mit elektrischem Antrieb oder um einen hydraulischen Aufzug handelt.

Für den Motorträger könnte man zum Beispiel eine elastische Isolierung aus Sylomer® in Betracht ziehen. Um das richtige Sylomer® zu empfehlen, müsste man die Lasten der Motorrollen, der Kabine, des Gegengewichts, der Kabel usw. sowie die Kontaktflächen oder die Fläche des Motorträgers kennen, auf der Sylomer®-Streifen angebracht werden sollen.

Im Prinzip besteht der Zweck darin, den Aufzug zu führen, ohne dass die Zwischenbefestigungen die Funktion haben, die Masse der Führungen zu tragen, und daher sind die Reaktionen an den Befestigungspunkten in der Regel nicht allzu hoch.

Die typische Lösung für diese Art von Anwendung ist der Einbau von sog. Klemmlagern wie dem AMC-Typ TF, an den Befestigungspunkten der Führungsschienen an der Wand. Nachstehend finden Sie einige Fotos von ähnlichen Installationen mit den Schwingungsdämpfern vom Typ TF. Um die für die Anwendung am besten geeignete Halterung des Typs TF vorschlagen zu können, muss man die operativen und maximalen axialen und radialen Reaktionslasten an jedem Befestigungspunkt sowie die Anzahl der gesamten Installationspunkte kennen.

Da diese Art von Schwingungsdämpfer paarweise installiert wird, würden wir für jeden Installationspunkt zwei Schwingungsdämpfer benötigen (1 Paar) und es wäre sehr wichtig, die Stärke des Rahmens zu beachten. Die Anzahl der benötigten Schwingungsdämpfer hängt von den Lasten ab. Die Montage würde mit den Schwingungsdämpfern in einer horizontalen Position (senkrecht zur Führung) erfolgen und die Reaktionskraft würde axial auf die Stütze wirken.

LINK

In Bezug auf das Gegengewicht müsste man sehen, wie der Einbau der Führungen erfolgt, und sie gegebenenfalls auch schwingungstechnisch entkoppeln.

Es ist wichtig, den Sockel, auf dem die Struktur der Führungen ruht, schwingungstechnisch zu entkoppeln, um die Übertragung von Vibrationen durch den Sockel zu vermeiden.

Die beste und einfachste Lösung für die Grundplatte eines Aufzugs ist die Lagerung auf Sylomer®.

Um die geeignete Dichte für Sylomer® zu ermitteln, muss man das zu tragende Gewicht und die Abmessungen der Grundplatte kennen.

Außerdem ist es wichtig, Schallbrücken zu vermeiden. Wenn die Bolzen direkt auf dem Boden befestigt sind, können Vibrationen durch sie übertragen werden. Eine Möglichkeit ist die Anbringung von Schwingungsdämpfern vom Typ CB, die mit einer zentralen Schraube gesichert werden, wie in den folgenden Abbildungen gezeigt.

A.Distanzhülse B.Schraube oder Gewindebolzen C.Verbindungselement D.Sylomer® E.Verbindungselement F.Schwingungsdämpfer Typ CB G.Scheibe für Typ CB H.Mutter

Eine weitere Option stellt die schwingungstechnische Entkoppelung über einteilige Klemmlager wie dem Typ SCB dar.

A.Distanzhülse B.Schraube oder Gewindebolzen C.Verbindungselement D.Sylomer® E.Verbindungselement F.Schwingungsdämpfer Typ SCB G.Scheibe für Typ SCB H.Mutter

Unter nachstehendem Link zeigen wir wie Schraubverbindungen schwingungstechnisch entkoppelt werden können:

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Gerne unterstützen wir Sie zur Ermittlung der passenden Schwingungsdämpfung und Schalldämmung für Ihren Anwendungsfall. Sie können uns jederzeit über das Kontaktformular auf unserer website erreichen.