Schalldämmung von maschinen in fabriken

Es gibt viele verschiedene Maschinen in Fabriken, die Schwingungen und Schall erzeugen. Schall und Schwingungen können Schäden an Strukturen oder ganzen Gebäuden verursachen und das menschliche Wohlbefinden beeinträchtigen. Dieser Artikel hat das Ziel, unterschiedliche Methoden für die Schwingungsdämpfung solcher Maschinen zu beschreiben.

ISOLIERUNG VON PRESSEN UND WERKZEUGMASCHINEN

Stanzpressen bearbeiten die Teile mit Stößen. Diese Stöße erzeugen viel Schall und Schwingungen, wenn die Presse nicht richtig isoliert ist. Die Schwingungsintensität stört in angrenzenden Gebäuden bzw. die Nachbarn und verursacht Lärmbeschwerden. Zusätzlich belasten starke Vibrationen den Bediener der Presse.

Um die Schwingungsintensität der Presse zu reduzieren, braucht man eine niedrige Eigenfrequenz. Um dieses Ziel zu erreichen, ist ein Isolierungssystem mit niedriger Steifigkeit notwendig, z. B. mit flexiblen Federn.

Trotzdem sind Pressen, die auf flexiblen Federn gelagert werden, instabiler, weil flexible Federn hohe Einfederungen mit relativ niedrigen Belastungen erlauben. Instabile Stanzpressen sind wiederum schwieriger zu steuern und können zu einer geringeren Qualität des Endprodukts (verringerte Ergebnisqualität des Stanzens) sowie zu Unsicherheit für den Bediener führen.

Man kann eine höhere Dämpfung zum System hinzufügen, sodass diese Instabilität verringert wird.

Wenn man eine niedrige Steifigkeit mit einer hohen Dämpfung kombiniert, kann man eine hohe Schwingungsdämpfung und eine gute Stabilität erreichen.

Sie können eine Fallstudie von einer Stanzpresse im folgenden Link sehen:
https://www.akustik.com/de-DE/news/hydrpress/

BENUTZUNG VON TRÄGHEITSMASSEN

Wenn die Stabilität der Maschine wichtig ist, ist die Benutzung von Trägheitsmassen eine gute Lösung. Um eine noch bessere Stabilität zu erreichen, kann man die Schwingungsdämpfer auf der Höhe des Schwerpunkts installieren (siehe unten).

Wenn die elastische Lagerung der Maschine auf der Höhe des Schwerpunkts nicht möglich ist, kann eine Alternative mit einer größeren Trägheitsmasse verwendet werden. Mikrozelliges PU wie Sylomer an der Wand und auf dem Boden ist eine gute Lösung (siehe unten).

Installationsbilder – vor Installation der Trägheitsmasse	Maschine installiert auf Trägheitsmasse, die elastisch auf Sylomer mikrozelligem PU gelagert ist.

ISOLIERUNG VON PUMPEN

Pumpen sind in vielen Fabriken notwendig, aber sie können auch viel Lärm und Schwingungen verursachen. Beide können der Gesundheit der Arbeiter schaden und die Produktivität verringern. Die Schwingungen können sowohl die mechanischen Komponenten der Pumpen als auch andere Maschinen in der Nähe beschädigen und ihre Lebensdauer reduzieren.

Deswegen ist die Dämmung von Lärm und Schwingungen von Pumpen in Fabriken unerlässlich. Typische Methoden, um dieses Ziel zu erreichen sind schwere Trägheitsmassen, Schwingungsdämpfer, elastische Schichten oder eine Kombination von allen.

Eine Trägheitsmasse besteht aus einer schweren Betonbasis, um die Masse und die Stabilität der Pumpe zu erhöhen. Diese zusätzliche Masse erlaubt es, Schwingungsdämpfer zu benutzen, die höhere Einfederungen erlauben, um die Eigenfrequenz des Pumpensystems zu senken und das Schwingungsniveau zu den umliegenden Strukturen zu verringern. Diese Methode ist sehr nützlich für große Pumpen und Hochgeschwindigkeitspumpen.

Installationsbilder	Vibrabsorber+Sylomer spring elements

Schwingungsdämpfer werden entworfen, um Schwingungen zu dämpfen und zu isolieren, bevor sie auf die Betonbasis übertragen werden. Diese Lager können aus Gummi, anderen elastischen Materialien oder Federelementen aus Metall bestehen. Sie schaffen eine elastische Verbindung zwischen der Pumpe und ihrer Basis, damit die Übertragung der schädlichen Schwingungen auf umliegende Strukturen vermieden werden.

Elastische Schichten wie Gummimatten oder Gummiblöcke können unter der Pumpe oder unter der Trägheitsmasse installiert werden. Wenn diese elastischen Schichten in einem festen Volumen eingeschlossen sind, müssen sie ihr Volumen verkleinern, um richtig zu funktionieren. Materialien wie Gummi nehmen fast keine Volumenverkleinerung an, deswegen sind sie nicht das beste Material für diesen Fall. Allerdings gibt es elastische Materialien wie Sylomer®, die eine Volumenverkleinerung annehmen dank ihrer Mikrozellstruktur mit integrierter Luft.

Wenn man diese verschiedenen Methoden richtig kombiniert, kann man die Schwingungsdämpfung, Maschinenlebensdauer und Fabrikeffizienz optimieren.

Sie können mehr über die Benutzung von Trägheitsmassen im folgenden Link erfahren:

AMC-Beratung #8 ansehen

ISOLIERUNG VON TRANSFORMATOREN

In der modernen Industrie sind Transformatoren sehr wichtig, um Strom für die ganze Fabrik bereitzustellen und zu verteilen. Sie produzieren allerdings Schwingungen und Lärm während sie am Laufen sind, was eine negative Wirkung auf ihre Umgebung hat. Die Isolierung von diesen Maschinen ist wesentlich, um solche Effekte zu reduzieren und ein gutes Arbeitsumfeld zu sichern.

Die Transformatoren produzieren Schwingungen und Lärm aus folgenden Gründen:

1. - Schwingungen der Netzwerkgrundfrequenz: Diese Frequenz ist die Hauptfrequenz der Schwingungen, die vom Transformator erzeugt wird. Die Netzfrequenz ist 50Hz im größten Teil der Welt und 60Hz in den USA und einigen anderen Ländern.
2. - Magnetostriction: Sie ist der Hauptgrund für Lärm von Transformatoren und entsteht durch die Verformung des Magnetkerns, wenn er einem Magnetfeld ausgesetzt ist. Diese Schwingung produziert ein charakteristisches Brummen, das in hohen Niveaus sehr unangenehm sein kann. Die Frequenz dieser Schwingung liegt bei der doppelten Netzfrequenz.
3. - Harmonische der Netzwerkgrundfrequenz: Die Transformatoren erzeugen auch Harmonische. Es sind Schwingungen mit einer Frequenz, die eine Vielfache der Netzwerkfrequenz ist. Die Gründe dafür sind die nicht-linearen Verhalten der Materialien des Kerns und die magnetische Sättigung. Die häufigsten Harmonischen sind die 3. Harmonische (150Hz oder 180Hz), 5. Harmonische (250Hz oder 300Hz) und die 7. Harmonische (350Hz oder 420Hz). Diese Harmonischen können auftauchen, wenn es Ungleichgewichte oder nicht-lineare Belastungen gibt, die an den Transformator angeschlossen sind.
4. - Elektromagnetische Kräfte: Die Stromflüsse, die durch die Transformatorspulen fließen, erzeugen Kräfte, die Schwingungen in den Trasformatorkomponenten (z.B. Kern und Wicklungen) auslösen können.
5. - Mechanische Schwingungen: Der Kühlventilator und die Ölzirkulation sind auch ein Grund für Schwingungen und Lärm in großen Transformatoren.
6. - Strukturelle Resonanz: Die Tranformatorschwingungen können verstärkt werden, wenn sie mit den Eigenfrequenzen der strukturellen Elemente der Fabrik übereinstimmen.
7. - Subharmonische Frequenzen: Einige Fehler des Trafos können subharmonische Frequenzen erzeugen. Sie sind ganze Teiler der Netzwerkfrequenz (z.B. 25Hz oder 30Hz). Diese Unten sehen Sie ein Beispiel für harmonische Schwingungen eines Transformators in einem 50Hz Netzwerk:

Unten sehen Sie ein Beispiel für harmonische Schwingungen eines Transformators in einem 50Hz Netzwerk:

Lärm und Schwingungen von Transformatoren können verschiedene negative Effekte in der Fabrikumgebung haben:

1. - Strukturelle Schäden: Die Schwingungen können Materialermüdung von Boden und nahen Strukturen erzeugen, d.h. im Lauf der Zeit Risse oder Verformungen.
2. - Auswirkungen auf die Geräte: Schwingungen können das Funktionieren der sensiblen Geräte stören, z.B. Präzisionsmaschinen, Messgeräte oder elektronische Systeme.
3. - Auswirkungen auf die Gesundheit: Wenn die Arbeiter lange Zeit den hohen Lärmniveaus ausgesetzt werden, kann das Hörschäden und Stress erzeugen, was ihre Gesundheit und Produktivtät beeinträchtigt.
4. - Umweltprobleme: In städtischen Umgebungen kann Lärm zu Klagen der Nachbarschaft oder legalen Komplikationen führen.

Um die Effekte von Lärm und Schwingungen der Transformatoren zu verringern, kann man verschiedene Isolierungslösungen benutzen:

• - Installation einer Trägheitsbasis über den Schwingungsdämpfern
  Eine Trägheitsmasse besteht aus einer schweren Betonbasis, um die Masse des Transformators zu erhöhen. Diese zusätzliche Masse ermöglicht es Schwingungsdämpfer zu benutzen, die höhere Einfederungen erlauben, um die Eigenfrequenz des Transformators zu senken und das Schwingungsniveau zu den umliegenden Strukturen zu verringern.
• - Anwendung von elastischen Schichten
  Elastische Schichten wie Gummimatten oder Gummiblöcke können unter den Transformator oder unter der Trägheitsmasse installiert werden. Wenn diese elastischen Schichten in einem festen Volumen eingeschlossen sind, müssen sie ihr Volumen verkleinern, um richtig zu funktionieren. Materialien wie Gummi können ihr Volumen kaum verkleinern, deswegen sind sie nicht das beste Material für diesen Fall. Allerdings gibt es elastische Materialien wie Sylomer®, die ihr Volumen sehr wohl verkleinern können dank ihrer Mikrozellstruktur mit integrierter Luft.
• - Akustische Verkapselung
  Eine akustische Verkapselung kann erreicht werden, indem man den Raum des Transformators mit Schalldämmstoffen auskleidet. Es gibt viele verschiedene Schalldämmstoffe wie Mineralwolle oder die AMC Akustikabsorber Produktlinie. Trotzdem muss man auf die richtige Belüftung achten, sodass Lüftungsrohre notwendig sein können. Diese Lüftungsrohre können Schall übertragen, wenn sie nicht richtig isoliert werden.
  
  Es ist wichtig, die richtigen Schalldämmstoffe auszuwählen. Dafür sollte man sich die Schalldämmungs- und Schalldämpfungskurven dieser Dämmstoffe bei einer Frequenz ansehen, die doppelt so hoch wie die Netzfrequenz ist.
• - Schallschutzwand
  Wenn es nicht möglich ist, den kompletten Transformator zu verkapseln, kann man Schallschutzwände zwischen dem Transformator und den Arbeitszonen installieren. Diese Schalldämmstoffe verringern die Schallübertragung zu den umliegenden Bereichen.
• - Korrekte Instandhaltung
  Eine korrekte Instandhaltung des Tranformators und seiner Komponenten (z.B. Kühlventilatoren und Pumpen) ist wesentlich, um Lärm und Schwingungen zu reduzieren. Eine Fehlausrichtung oder Abnutzung der mobilen Teile können die Schwingungen und den Lärm verstärken.

Normen

Die meisten Länder haben Normen, die die Schall- und Schwingungspegel in Fabriken regulieren. Die Norm ISO 1996-1:2003 legt die Methoden für die Messung und Bewertung der Umgebungsgeräusche fest und die Norm ISO 2631 reguliert die Schwingungspegel für Personen. Die Einhaltung dieser Normen ist wichtig für die Gesundheit der Arbeiter und schützt die Industrie vor möglichen Strafen.

nstallationsbilder	AMC transformer warehouse

ISOLIERUNG VON SCHALTSCHRÄNKEN

Man kann viele Schaltschränke in einer Fabrik finden. Die typische Funktion der Schaltschränke liegt darin, die Maschinen zu kontrollieren. Schaltschränke zu isolieren ist aus verschiedenen Gründen sehr wichtig, wie z.B. Sicherheit, korrektes Funktionieren und Lebensdauer der elektrischen Komponenten.

• - Schäden vermeiden:
  Schwingungen können die Verbindungen von Schrauben oder elektrischen Teilen lockern. Das kann mit der Zeit zu Kontaktfehlern, Funken oder Kurzschlüssen führen und die Schaltschränke beschädigen.
• - Ein korrektes Funktionieren sichern:
  Schwingungen können auch die Genauigkeit der Messgeräte und Sensoren der Schaltschränke beeinträchtigen. Die Schutzsysteme wie Differentiale und Leistungsschalter können ebenfalls bei Stromausfällen aufgrund von Vibrationen in ihrer Leistungsfähigkeit eingeschränkt werden.
• - Erhöhung des Sicherheitsrisikos:
  Schwingungen können die elektrischen Anschlüsse lockern, die heiß werden können und damit das Brandrisiko erhöhen. Vibrationen können auch die Kabelisolierung und andere Elektrokomponenten beschädigen, was das Risiko für Stromschläge und Kurzschlüsse verstärkt.
• - Instandhaltung und Lebensdauer:
  Wenn die Elektrokomponenten häufig Schwingungen ausgesetzt werden, kann das ihre Lebensdauer verringern und gleichzeitig die Häufigkeit der Instandhaltung und die nicht geplanten Stopps erhöhen. Ein korrekt isolierter Schaltschrank braucht weniger vorbeugende Instandhaltung, weil die negativen Auswirkungen auf Verbindungen und Geräte stark verringert werden.

Für diese Anwendungen hat AMC eine spezifische Halterung entwickelt: der Typ Akustik WF + Sylomer ist eine schwingungsentkoppelnde Halterung für die Montage an vertikalen Flächen (Wandmontage). Durch das spezielle Design kann der Schwingungsdämpfer in Scherung belastet werden.

Installationsbilder	Akustik WF + Sylomer

ISOLIERUNG VON BRÜCKENKRÄNEN

In den meisten großen Fabriken gibt es Brückenkräne. Sie sind notwendig, um schwere Lasten einfach und sicher zu bewegen. Die richtige Schwingungsisolierung der Brückenkräne ist aus folgenden Gründen wichtig:

1. - Strukturelle Sicherheit:
   Die Schwingungen, die von der Bewegung der Brückenkräne erzeugt werden, können die Struktur der Fabrik beeinträchtigen, besonders sensible Elemente wie Decken, Wände oder Fundamente. Wenn man diese Schwingungen nicht kontrolliert, können sie Materialermüdung bewirken, was im Lauf der Zeit die Fabrikstruktur schwächen und das Risiko für Schäden und Einsturz erhöhen kann.
2. - Genauigkeit von Maschinen:
   Viele Fabriken haben Präzisionsmaschinen, die sehr sensibel für Schwingungen sind. Die Schwingungen der Brückenkräne können andere Zonen der Fabrik beeinträchtigen und die Herstellungsprozesse stören, was die Qualität des Endprodukts und die Maschinenleistung verringert.
3. - Sicherheit des Personals:
   Zu große Schwingungen können bei den Arbeitern zu gesundheitlichen Problemen führen (z.B. Schwindel, Müdigkeit und Hörschäden). Es ist wichtig, Schwingungen auf ein Minimum zu reduzieren, um ein sicheres Arbeitsumfeld zu garantieren.
4. - Lebensdauer des Brückenkrans:
   Wenn der Brückenkran nicht korrekt isoliert wird, kann die Lebensdauer seiner Komponenten (z.B. Motor, Kabel, Räder oder Metallstruktur) verkürzt werden. Das bedeutet eine häufigere und teurere Instandhaltung.
5. - Lärmreduzierung:
   Schwingungen erzeugen unangenehmen Lärm, wenn sie zu umliegenden Metallstrukturen übertragen werden. Ein hohes Lärmniveau kann die Arbeitsumgebung negativ beeinflussen und die Konzentration und Effizienz der Arbeiter verringern.
6. - Leistungsoptimierung:
   Die Schwingungsisolierung verbessert die Kontrolle des Brückenkrans. Die Bewegung ist genauer, was Fehler reduziert und die Leistungsfähigkeit des Materialtransports in der Fabrik steigert.

Unten sehen Sie die Struktur eines elastisch gelagerten Brückenkrans:

Installationsbilder	AMC Schwingungsdämpfer SH

ISOLIERUNG VON STROMERZEUGERN

Stromerzeuger (auch bekannt als Generatoren) sind in vielen Fabriken notwendig, aber sie können auch viel Lärm und Schwingungen verursachen. Besonders wichtig sind die Notstromerzeuger, die als Notenergiequelle arbeiten, wenn das Stromnetzwerk ausfällt.

Stromerzeuger müssen aus folgenden Gründen gelagert werden:

1. - Verringerung der auf die Struktur und den Boden übertragenen Schwingungen:
   Stromerzeuger erzeugen viele Schwingungen während dem Laufen, wegen der Verbrennungsmotoren und anderer Komponenten, die sich bewegen. Die Schwingungsdämpfer isolieren diese Schwingungen und vermeiden, dass sie zu den umliegenden Strukturen übertragen werden. Damit werden mögliche Schäden an Strukturen und Personen vermieden.
2. - Verlängerung der Lebensdauer:
   Die konstanten Schwingungen führen zu einer schnelleren Abnutzung der Generatorteile (z.B. Schrauben, Schweißnähte, Kugellager oder Verankerungssysteme).
3. - Lärmverringerung:
   Schwingungen erzeugen auch Lärm, der durch die festen Verbindungen übertragen wird. Wenn man Schwingungsdämpfer benutzt, wird diese strukturelle Lärmübertragung stark reduziert.
4. - Einhaltung der Normen:
   In vielen Fällen gibt es Normen, die die Lärm- und Schwingungskontrolle der Generatoren vorschreiben. Mit der Benutzung von Lagern kann man diese Normen einhalten.

Um die Schwingungsintensität der Maschine zu reduzieren, braucht man eine niedrige Eigenfrequenz. Um dieses Ziel zu erreichen, ist ein Isolierungssystem mit niedriger Steifigkeit notwendig, z.B. mit flexiblen Federn oder Schwingungsdämpfern aus Gummi.

Außer der Benutzung von Schwingungsdämpfern kann man schwere Trägheitsmassen benutzen. Eine Trägheitsmasse besteht aus einer schweren Beton- oder Stahlbasis, um die Masse und die Stabilität der Stromerzeuger zu erhöhen. Diese zusätzliche Masse erlaubt es Schwingungsdämpfer zu benutzen, die höhere Einfederungen erlauben, um die Eigenfrequenz des Stromerzeugers zu senken und das Schwingungsniveau zu den umliegenden Strukturen zu verringern. Der Dieseltank wird oft benutzt, um die Masse der Basis zu erhöhen. Diese Methode ist sehr nützlich für große Stromerzeuger.

Mehr Information:

AMC - Isolation of gensets (PDF)

ISOLIERUNG VON WASSER- UND GASLEITUNGEN

Wasser- und Gasleitungen sind notwendige Installationen in Fabriken und industriellen Gebäuden. Typische Flüssigkeiten, die durch diese Leitungen fließen, sind Wasser (kalt oder heiß), Druckluft und Erdgas.

Die Isolierung von Wasser- und Gasleitungen ist aus folgenden Gründen sehr wichtig:

1. - Verringerung der Schwingungen:
   Die Leitungen einer Fabrik transportieren Flüssigkeiten oder Gase mit hohem Druck, was viele Schwingungen erzeugt. Diese Schwingungen werden über die Strukturen auf die ganze Fabrik übertragen und beeinträchtigen sowohl die Maschinen als auch die Installationen. Die Lagerung der Leitungen verringert die Schwingungsübertragung und schützt diese Strukturen und Geräte vor möglichen Schäden, was ihre Lebensdauer verlängert.
2. - Vermeidung von strukturellen Schäden:
   Wenn sie nicht richtig isoliert werden, können die Schwingungen das Material von Leitungswänden oder- klammern ermüden und auch Risse verursachen. Das kann dazu führen, dass Wasser oder Gas austreten.
3. - Übernahme der Wärmeausdehnung:
   Die Leitungen, die kalte und heiße Flüssigkeiten transportieren, unterliegen Wärmeausdehnungen wegen der Temperaturunterschiede. Wenn eine Leitung elastisch gelagert ist, kann die elastische Lagerung die Wärmeausdehnung absorbieren, ohne die Leitung oder andere Strukturen zu beschädigen.
4. - Verbesserung der Energieeffizienz:
   Die elastische Lagerung hilft auch, die Temperatur der transportierten Flüssigkeiten aufrechtzuerhalten und verringert die Verluste von Hitze und Kälte. Das erhöht die Effizienz des Systems und reduziert den Energieverbrauch der Heizungs- und Kühlprozesse der Flüssigkeiten.
5. - Personalschutz:
   Die Schwingungen und der Lärm von nicht korrekt isolierten Leitungen können die Gesundheit der Arbeiter beeinträchtigen (Hörschäden und Stress). Eine gute Isolierung reduziert diese Schwingungs- und Lärmniveaus und schafft eine sichere und angenehmere Arbeitsumgebung.
6. - Lärmverringerung:
   Die elastische Lagerung verringert die Übertragung von Lärm, der von den Flüssigkeiten, Pumpen, Ventilen und anderen Komponenten verursacht wird.
7. - Einfachere Instandhaltung:
   Die Benutzung von elastischen Lagerungen ermöglicht einen einfachen Zugang zu den Leitungen, um die Instandhaltung und Reparaturen zu machen, weil diese Systeme oft modular sind und häufig ausgebaut werden können.

Siehe unten ein Beispiel für eine Wasserleitung, die elastisch gelagert ist, um Wärmeausdehnungen bei Temperaturunterschieden zu absorbieren:

ISOLIERUNG VON INDUSTRIELLEN WASCHMASCHINEN

Industrielle Waschmaschinen werden in Wäschereien benutzt, die sich oft in Wohngebäuden befinden und deswegen können Lärmprobleme mit Nachbarn entstehen. Neben dem eigentlichen Laufgeräusch einer Waschmaschine können Störungen wie das Anschlagen der Trommel beim Reversiergang, schnell schließende Magnetventile oder das Einlaufgeräusch des Wassers zu Beanstandungen führen.

Waschmaschinen sind eine wichtige Schwingungs- und Lärmquelle, weil sie auf der Rotation von einer exzentrischen Masse basieren. Außerdem ist die Umdrehungsfrequenz normalerweise ziemlich niedrig, deswegen ist die Isolierung dieser Niedrigfrequenzschwingungen sehr kompliziert.

Um niedrige Frequenzen zu isolieren, braucht man eine Eigenfrequenz, die niedriger als die Erregungsfrequenz ist. Deswegen braucht man Schwingungsdämpfer mit niedriger Steifigkeit, was dazu führt, dass die Lagerung sehr unstabil ist. Da Waschmaschinen durch alle Frequenzen laufen, werden alle Eigenfrequenzen und Eigenschwingungsmoden erreicht, was große Verschiebungen erzeugt.

Um das zu vermeiden, besteht die Möglichkeit, eine Trägheitsbasis unter die Maschinen zu installieren. Damit erreicht man eine Erhöhung der Masse, was bewirkt, dass man jetzt mehr Energie braucht, um die Gesamtmasse zu bewegen.

Unten sehen Sie einige Waschmaschinen, die auf einer Trägheitsbasis installiert sind. Die Trägheitsbasis ist auf einer elastischen Sylomer®-Schicht gelagert.

Eine andere Möglichkeit für die elastische Lagerung der Trägheitsbasis sind Schwingungsdämpfer, die in der Trägheitsbasis einbetoniert werden. Sehen Sie unten ein Beispiel:

Je schwerer die Masse der Trägheitsbasis ist, desto besser ist die Schwingungsdämpfung.

ISOLIERUNG VON HEIZUNGS-, LÜFTUNGS- UND KLIMAANLAGEN (HLK)

HLK-Maschinen sind total notwendig in Büros und in Gebäuden, in denen Personen arbeiten. Sie ermöglichen es, immer die richtige Raumtemperatur zu haben. Andere Anwendungen sind nicht für Personen gedacht, sondern für Produkte, die gekühlt werden müssen.

HLK-Maschinen haben Komponenten wie Ventilatoren, Motoren und Kompressoren, die Schwingungen und Lärm erzeugen. Wenn sie nicht richtig isoliert werden, können Schwingungen und Lärm übertragen, die Lebensdauer von Komponenten verringert und der Komfort verschlechtert werden.

Die richtige Auswahl von Schwingungsdämpfern ist der Schlüssel zum Erreichen guter Schwingungsisolationswerte bei HLK-Maschinen. Die Installation der Schwingungsdämpfer ist auch kritisch, um die optimalen Ergebnisse 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 Lärm und Schwingungen). 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 DER BASISPLATTE BEI VERWENDUNG VON FEDERELEMENTEN

Die Basisplatte sollte steif sein, um keine signifikanten Verformungen zu bekommen, wenn sie auf den Schwingungsdämpfern gelagert ist.

Man kann dieses Problem lösen, indem man die Basisplatte mit Strukturprofilen verstärkt oder die Zahl der Schwingungsdämpfer in den am stärksten belasteten Zonen erhöht.

2.- STEIFIGKEIT DER KLAMMERN

Die Steifigkeit der Klammern sollte mindestens zehnmal so hoch sein wie die Schwingungsdämfper selbst. Wenn die Klammern flexibler sind, können sie die Schwingungsisolierung verringern und im Extremfall die Schwingungsdämpfer beschädigen.

3.- GRÖßE DER KONTAKTOBERFLÄCHE UNTER UND AUF DEN SCHWINGUNGSDÄMPFERN

Die Schwingungsdämpfer sollten so installiert werden, dass sie eine ausreichend große Kontaktoberfläche unten und oben haben. Das ist besonders wichtig, um Schäden an den Schwingunsdämpfern zu vermeiden.

4.- BREITE DER TRAGPROFILE BEI VERWENDUNG VON TSR-SCHWINGUNGSDÄMPFERN.

Um sicherzustellen, dass die elastischen Eigenschaften der Schwingungsdämpfer die Erwartungen erfüllen, muss die Belastung über die ganze Elastomeroberfläche verteilt werden. Wenn die Kontaktoberfläche zu klein ist, muss man Stahlprofile hinzufügen. Diese Stahlprofile müssen steif genug sein, um unter der Belastung keine Verformung zu bekommen.

5.- ENTKOPPELUNG EINER STARK SCHWINGENDEN ROHRLEITUNG

Wenn das Schwingungsniveau der Rohrleitung hoch ist, kann man es mit der Hinzufügung von Dämpfung zum System verringern. Eine gute Möglichkeit das zu erreichen, ist eine Trägheitsplatte zu benutzen, die mit den Schwingungsdämpfern verbunden ist (siehe unten). Damit wird die Schwingungsenergie gesenkt und das gelagerte System isoliert. Man kann auch Sylomerbänder um die Rohrleitung herum benutzen und unter den Schwingungsdämpfern, um die Übertragung der Hochfrequenzen zu reduzieren.

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

Maschinen mit hohem Schwerpunkt verhalten sich unstabil. Wenn man diese Instabilität mit steifen Schwingungsdämpfern löst, wird auch die Schwingungsdämpfung verringert. Aber man kann eine gute Stabilität und Schwingungsisolierung mit zusätzlichen Stabilisatoren erreichen. Dabei ist es wichtig, dass die Stabilisatoren nur dann arbeiten, wenn es dynamische Belastungen gibt, damit die Schwingungsdämpfung optimiert wird.

Eine weitere Möglichkeit ist die Benutzung von Schwingungsdämpfern mit Einfederungsbegrenzung. Unten sehen Sie große Ventilatoren, die auf Schwingungsdämpfern mit Einfederungsbegrenzung gelagert sind.

Wenn zusätzliche Stabilität erforderlich ist, können die Federelemente mit hydraulischer Dämpfung eine Lösung sein. Unten sehen Sie eine erdbebensicheres Federelement mit hydraulischer Dämpfung:

7.- ELASTISCHE DECKENABHÄNGUNG VON KLIMA- ODER KÜHLGERÄTEN

Wenn eine Maschine elastisch von der Decke abgehängt ist, ist es wichtig, dass es nur vertikale Belastungen auf den Abhängern gibt. Wenn es horizontale Belastungen gibt, wenn z.B. die Gewichtsverteilung nicht uniform ist, können potenziell Schallbrücken entstehen. Auch wenn einige Akustikabhänger Gummiteile haben, um Metall-Metall-Kontakte zu vermeiden, wird empfohlen, dass die Schraube nicht in Kontakt mit diesen Gummiteilen kommt.

BOX-IN-BOX ISOLIERUNG VON BÜROS, DIE IN DER NÄHE VON MASCHINEN SIND

Maschinen in Fabriken können viel Tritt- und Luftschall erzeugen. Deswegen ist es empfehlenswert, Büros in der Nähe von diesen Maschinen richtig zu isolieren.

Trittschall ist der Schall, der von einem festen Gegenstand ausgestrahlt wird, wenn er Stöße von einem anderen Objekt bekommt. In einem Büro sind Decken, Wände und Böden typische Gegenstände. Gewöhnliche Quellen von Trittschall sind Schritte, fallende Objekte oder laufende Maschinen wie Pressen.

Luftschall ist der Schall, der sich durch die Luft ausbreitet. Typische Quellen von Luftschall sind Sprechen, Fernseh-, Radio- oder Verkehrslärm. Wenn Luftschall auf ein Hinderniss trifft, wird ein Teil als Festkörperschall übertragen und ein anderer Teil wird reflektiert (Echo). Der Schall, der als Festkörperschall übertragen wird, wird später wieder in Luftschall umgewandelt, wenn diese festen Gegenstände diesen Schall abstrahlen.

Normalerweise erregt eine spezifische Energie eine schwere Struktur weniger als eine leichte. Deswegen ist das Hinzufügen von Masse eine der effektivsten Lösungen, um die Schalldämmung zu verbessern, weil die Struktur damit mehr Trägheit hat.

Die Benutzung von absorbierenden Materialien (z.B. Mineralwolle) gibt zusätzlich Masse und Schallabsorption (d.h. die Umwandlung von Schall in Wärme). Das hilft, die Tritt- und Luftschalldämmung zu verbessern.

Der Bodenbelag ist auch sehr wichtig für die Trittschalldämmung, weil er definiert, wie schnell das fallende Objekt seine Geschwindigkeit verändert. Dieser Bodenbelag hat jedoch eine viel kleinere Wirkung auf die Luftschalldämmung. Ein sehr weicher Bodenbelag kann sehr effektiv gegen Trittschall sein, aber zu weiche Bodenbeläge sind unpraktisch.

Die beste Lösung für Schalldämmung ohne zu viel Masse hinzuzufügen ist, die Oberfläche, die die Stöße aufnimmt, von der Gebäudestruktur zu isolieren. Die Entkopplung wird normalerweise durch die Box-in-Box Bauweise erreicht.

Es gibt Lösungen mit verschiedenen Materialien, um ein Box-in-Box System zu bauen. Je nach Bedarf werden feuchte Lösungen (z.B. Beton, Mörtel, usw.) oder trockene Lösungen benutzt.

Einige Lösungen brauchen mehr Platz für ihre Installation, was einen Volumenverlust vom Lebensraum bedeutet, während andere kompakter sind.

Die gelagerte Masse hat einen grossen Einfluss auf die Tritt- und Luftschalldämmung.

Die Wirkung dieser Lösungen ist größer in leichten Strukturen, während sie in schweren Strukturen geringer ist.

Wenn man die richtigen Produkte für eine Box-in-Box Lösung auswählen möchte, sollte man auf verschiedene Faktoren achten:

• Befestigungstyp. Beispiele mit verschiedenen Befestigungstypen:

• Gelagertes Gewicht. Es ist normalerweise abhängig von wenigen Elementen:
  • - Gipskartonplatte
  • - Dämmmaterialien (z.B. Mineralwolle)
  • - Profile und Leisten
• Verfügbares Volumen. Es gibt Produkte, die sehr wenig Raum brauchen, aber andere brauchen viel mehr:

• Erfordernisse an Akustikverhalten. Sie sind abhängig vom jeweiligen Land und Gebäudetyp. Akustikabhänger und andere Produkte für Akustikisolierung spielen eine wichtige Rolle bei den Akustikergebnissen, aber es gibt auch andere wichtige Faktoren:
  • Struktur des Gebäudes
  • Richtige Installation. Sie kann eine größere Rolle als die Auswahl des Produkts spielen. Wenn die Installation nicht richtig gemacht wird, können die folgenden Probleme auftreten:
    • - Akustikbrücken
    • - Überlastete Akustikabhänger
    • - Schräge Böden, Wände oder Decken
    • - Unstabile schwimmende Böden
    • - Bruch des schwimmenden Bodens oder der Gipskartonplatten der Decke.

Preis
• - Der Preis ist ein wichtiger Faktor in allen Projekten.
• - Manchmal verringert die Benutzung von einem teureren Akustikabhänger die Abhängerzahl und damit die Gesamtkosten und Installationszeit.
• - Normalerweise sind die Lösungen mit Gummiabhängern die billigsten von allen drei Möglichkeiten. Die mittlere Möglichkeit wäre eine Lösung mit Sylomer®, aber der Preisunterschied zur Gummilösung ist gering. Die teursten Lösungen sind die Akustikabhänger mit Federn.

ISOLIERUNG VON SENSIBLEN MASCHINEN IN DER NÄHE VON PRODUKTIONSMASCHINEN

Das Problem von Maschinen in Fabriken mit Schwingungen ist nicht immer, dass sie Schwingungen erzeugen. Es gibt Maschinen, die fast keine Schwingung erzeugen, aber die sensibel für Schwingungen sind, die von anderen Maschinen erzeugt werden.

Beispiele für solche Maschinen sind Koordinatenmessgeräte (KMG) oder Schleifmaschinen.

In diesen Fällen ist das Ziel, diese Maschinen vor Schwingungen zu schützen, was wir Passivisolierung nennen können.

Um diese sensiblen Maschinen richtig zu isolieren, ist es notwendig, die wichtigsten Daten des Systems zu kennen, wie die Masse, die Position des Schwerpunkts oder die Haupterregungsfrequenz. Man muss auch entscheiden, ob die Maschine auf elastischen Schwingungsdämpfern gelagert wird oder ob elastische Schichten unter der Maschine benutzt werden.

Mit diesen Daten wird eine Berechnung durchgeführt. Um ein gutes Isolierungsniveau zu bekommen, sind die folgenden Faktoren am wichtigsten:

• - Niedrige Eigenfrequenz
• - Niedrige Steifigkeit der Schwingungsdämpfer
• - Niedrige Gummihärte (wenn Gummi benutzt wird)
• - Korrekte Lagerpositionen

Um ein gutes Isolierungsniveau des Systems zu bekommen, ist es notwendig, dass die Eigenfrequenz des Systems kleiner ist und so weit wie möglich von der Erregungsfrequenz entfernt ist.

Eine Lösung, die sehr gut funktioniert, ist die elastische Lagerung der Maschine mit einer Trägheitsmasse:

ISOLIERUNG VON GÜTERAUFZÜGEN

Güteraufzüge sind nicht nur in Fabriken notwendig, sondern auch in anderen Bereichen, wie z.B. Supermärkten.

Wenn sie nicht richtig isoliert werden, übertragen sie den Schall und die Schwingungen auf die Struktur, andere Maschinen und Personen. Das kann langfristig zu Gesundheitsproblemen führen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um Güteraufzüge zu isolieren. Das Prinzip von allen diesen Lösungen besteht darin, alle steifen Verbindungen zwischen dem Güteraufzug und der Struktur mit elastischen Verbindungen auszutauschen. Diese Lösungen werden kurz unten beschrieben:

1. - Die Basis des Güteraufzugs auf einer elastischen Schicht lagern. Man sollte sicherstellen, dass es keine Akustikbrücken gibt.
2. - Die Schienen und die Struktur elastisch verbinden.

Sie können mehr über die Isolierung von Güteraufzügen im folgenden Link erfahren:

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ISOLIERUNG VON PERSONENAUFZÜGEN

Personenaufzüge sind auch eine Lärm- und Schwingungsquelle in Fabriken und Bürogebäuden.

Sie haben zwei Hauptschwingungsquellen:

• - Motor: der Aufzugsmotor erzeugt Schwingungen während seines Laufs. Um ihn zu isolieren, kann man eine elastische Basis installieren, damit er von der Hauptstruktur entkoppelt wird. Dafür ist es notwendig, das Gewicht und die verfügbaren Lagerpositionen zu kennen, so wie die Kraft, die die Tragkabel auf die Lager ausüben.







• - Schienen: die Schienen übertragen Schwingungen, wenn der Aufzug sich bewegt. Man kann auch die Schienen entkoppeln, indem man ein elastisches Element in ihre Befestigungspunkte hinzufügt. Außerdem kann man die Basis der Schienen lagern, um alle Übertragungspunkte der Schwingungen zu isolieren.

Schienen mit elastischen Schichten entkoppelt	Schienen mit Schwingungsdämpfern entkoppelt

Elastische Entkopplung der Schienenbasis

Sie können mehr über die Isolierung von Personenaufzügen im folgenden Link erfahren:

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ISOLIERUNG VON FABRIK-UND GARAGENTOREN.

Fabrik- und Garagentore erzeugen Schall und Schwingungen. Wenn sie nicht richtig isoliert werden, können sie für die Arbeiter und die Nachbarn sehr störend sein.

Wenn Tore steif mit der Gebäudestruktur verbunden werden, können sie Schall und Schwingungen an die Struktur übertragen. Deswegen ist es empfehlenswert, die Tore elastisch von der Struktur zu entkoppeln.

Es gibt verschiedene Methoden, diese Entkopplung durchzuführen:

1) Entkopplung der Schienen und des horizontalen Balkens oben. Unten sehen Sie ein Beispiel:

Schwingungsdämpfer-Typ	Bild
TLG + Sylomer®
Entkopplung der Schienen von der Wand und vom Boden

2) Entkopplung des Motors

A) Der Motor von Toren, die sich in vertikale Richtung öffnen, ist normalerweise an der Decke befestigt. Er kann elastisch von der Decke mit SRS + Sylomer® Feder-Akustikabhängern entkoppelt werden.