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Mehr InformationenWas ist ein Schwingungsdämpfer für Industrie und Maschinen
Herr L. von der Firma M. hatte ein kritisches Problem in der Endfertigung. Ein neues Notstromaggregat auf dem Dach übertrug massive Vibrationen in die darunterliegenden Büros. Konzentriertes Arbeiten war unmöglich und die Deckenkonstruktion zeigte erste Risse. Ein Techniker der STS Schwingungstechnik Schuster GmbH führte vor Ort eine Frequenzanalyse durch. Durch die Installation passender STS Dämpfer wurde die Störquelle vom Gebäude entkoppelt. Das Ergebnis war sofortige Ruhe in den Büroräumen.
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Was ist ein Schwingungsdämpfer und aus welchem Material besteht er
Wenn Sie fragen, „Was ist ein Schwingungstilger“, fragen Sie auch nach dem Werkstoff. Das Herzstück ist das Elastomer. Am häufigsten verwenden wir Naturkautschuk (NR). NR bietet die besten dynamischen Eigenschaften. Es hat eine hohe Elastizität, eine geringe bleibende Verformung und eine hervorragende Kälteflexibilität.
Für die meisten Standardanwendungen im Maschinenbau ist dies die erste Wahl. Die Härte des Gummis wird in Shore A angegeben. Übliche Werte liegen zwischen 40 Shore (weich), 55 Shore (mittel) und 70 Shore (hart). Je weicher die Mischung, desto tiefer die Eigenfrequenz und desto besser die Isolierung.
Es gibt jedoch Umgebungen, in denen Naturkautschuk an seine Grenzen stößt. Sobald Öl, Fett oder Kraftstoff im Spiel sind, quillt NR auf und verliert seine Eigenschaften. In solchen Fällen greifen wir auf Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) zurück. Dieser ist ölbeständig, hat aber etwas schlechtere Dämpfungswerte. Für Außenanwendungen mit hoher Ozon- und Witterungsbelastung eignet sich Chloropren-Kautschuk (CR). Bei extremen Temperaturen kommen Silikon oder spezielle EPDM-Mischungen zum Einsatz. Die Wahl des Materials entscheidet über die Lebensdauer der Lagerung.
Was ist ein Schwingungstilger im Hinblick auf die konkreten Vorteile
Sie wissen nun technisch was ist ein Schwingungstilger ist. Zusammengefasst bieten Ihnen diese Bauteile folgende konkrete Vorteile im Betriebsalltag:
Lärmreduzierung: Der Körperschall wird an der Quelle gestoppt und breitet sich nicht über den Boden aus.
Maschinenschonung: Reduzierte Eigenbewegung verringert den Verschleiß an Lagern und Gehäusen.
Fundamentschutz: Der Betonboden wird vor dynamischen Lastspitzen geschützt, Rissbildung wird vermieden.
Präzision: Messgeräte und Fertigungsmaschinen arbeiten genauer, wenn sie ruhig stehen.
Mitarbeiterschutz: Weniger Lärm und weniger spürbare Vibrationen am Arbeitsplatz senken die Gesundheitsbelastung.
Kosteneinsparung: Längere Wartungsintervalle und weniger ungeplante Stillstände rechnen sich betriebswirtschaftlich.
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Mehr InformationenWas ist ein Schwingungstilger in einem Praxisbeispiel mit Zahlen
Um dies zu verdeutlichen, betrachten wir eine Fallstudie aus der Metallverarbeitung. Eine 12 Tonnen schwere Exzenterpresse stand direkt auf dem Industrieboden. Beim Stanzen entstanden Erschütterungen, die in 20 Metern Entfernung noch deutlich spürbar waren. Der Lärmpegel in der Halle lag bei Lastspitzen bei 98 dB(A). Nach der Analyse durch STS wurde die Presse auf hochbelastbare Maschinenfüße mit einer abgestimmten Shore-Härte von 60 gestellt.
Die Messung nach dem Umbau zeigte beeindruckende Werte. Die Übertragung der Schwinggeschwindigkeit in das Fundament wurde um 85 % reduziert. Der Lärmpegel sank um 9 dB(A), was vom menschlichen Gehör fast als Halbierung der Lautstärke wahrgenommen wird. Die Mitarbeiter an den umliegenden Montageplätzen konnten wieder störungsfrei arbeiten. Die Investition in die Dämpfer amortisierte sich innerhalb von sechs Monaten, da die Ausschussquote der benachbarten Feinmechanik signifikant sank.
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Was ist ein Schwingungstilger und seine Bedeutung in der Industrie
Ungewollte Vibrationen sind in der Industrie mehr als nur ein Ärgernis. Sie stellen eine direkte Gefahr für die Langlebigkeit von Maschinen und die Gesundheit der Mitarbeiter dar. Wenn kinetische Energie unkontrolliert auf Bauteile oder Fundamente trifft, entstehen Schäden. Sie stehen vor der Herausforderung, diese Kräfte zu bändigen. Die Lösung liegt in der korrekten Entkopplung der Quelle vom Empfänger. Hier kommt ein spezialisiertes Bauteil ins Spiel, das oft unterschätzt wird, aber für den reibungslosen Betrieb essenziell ist. Wir gehen der Frage auf den Grund, wie man diese Bauteile technisch definiert und korrekt anwendet.
Was ist ein Schwingungstilger im technischen Aufbau und der Definition
Die Frage lässt sich technisch präzise beantworten. Es handelt sich um ein elastisches Element, das zwischen einer schwingungserzeugenden Masse (Maschine) und einer schwingungsempfangenden Masse (Fundament) montiert wird. Der Aufbau besteht in der Regel aus einem Elastomerkörper, meist Kautschuk, der fest mit Metallteilen verbunden ist. Diese Verbindung wird durch Vulkanisation erreicht. Das Metall dient der Befestigung an der Maschine und am Boden. Das Elastomer übernimmt die eigentliche Aufgabe. Es wandelt die eingeleitete kinetische Energie durch innere Reibung in Wärme um.
Man spricht hier von Hysterese. Wenn Sie das Bauteil belasten, verformt sich der Gummi. Bei der Entlastung kehrt er in seine ursprüngliche Form zurück, jedoch verzögert. Diese Verzögerung ist der Energieverlust, der als Dämpfung bezeichnet wird. Es ist wichtig zu verstehen, dass eine reine Stahlfeder zwar isolieren kann, aber kaum dämpft. Ein Gummi-Metall-Puffer hingegen kombiniert Federwirkung und Dämpfungseigenschaften. Er verhindert, dass sich Amplituden im Resonanzbereich ins Unendliche aufschaukeln. Die geometrische Form des Dämpfers bestimmt dabei seine Steifigkeit in vertikaler und horizontaler Richtung.
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Was ist ein Schwingungstilger in Bezug auf die Wichtigkeit für Ihre Anlagen
Wenn wir einen Schwingungstilger erklären, müssen wir zwingend über die Konsequenzen seines Fehlens sprechen. Ohne eine effektive Schwingungsisolierung leiten Maschinen ihre Bewegungsenergie ungehindert weiter. Die Folgen sind gravierend und kostenintensiv. Das erste Anzeichen ist oft Lärm. Körperschall breitet sich in festen Strukturen wie Betonböden oder Stahlträgern rasend schnell aus und wird an anderer Stelle als Luftschall abgestrahlt. Eine lautstarke Umgebung senkt die Konzentration Ihrer Mitarbeiter und verstößt schnell gegen Arbeitsschutzrichtlinien.
Weit kritischer ist die Materialermüdung. Permanente Vibrationen sorgen für Mikrorisse in Schweißnähten und Metallstrukturen. Schraubverbindungen lösen sich selbstständig. Elektronische Komponenten fallen aus, da Platinen den ständigen Erschütterungen nicht standhalten. In der Fertigung führt dies zu unpräzisen Ergebnissen. Eine CNC-Fräse, die vibriert, erzeugt Rattermarken am Werkstück. Der Ausschuss steigt. Sie sehen also, dass die Investition in Dämpfungstechnik eine direkte Investition in die Betriebssicherheit und Qualitätskontrolle ist. Der Verschleiß der Maschine selbst wird durch die Reduktion der Eigenbewegung signifikant verringert.
Was ist ein Schwingungstilger und welche physikalischen Grundlagen gelten
Um die Frage „Was ist ein Schwingungstilger“ physikalisch zu durchdringen, betrachten wir das Ein-Massen-Schwinger-Modell. Jedes System hat eine Eigenfrequenz. Wird eine Maschine mit einer Erregerfrequenz betrieben, die der Eigenfrequenz des Systems entspricht, tritt Resonanz auf. Die Schwingungen schaukeln sich auf, was zur Zerstörung führen kann. Das Ziel der Schwingungsisolierung ist die Abstimmung der Eigenfrequenz der Lagerung. Diese muss deutlich unter der Erregerfrequenz der Maschine liegen. Man spricht von einer tiefen Abstimmung.
Das Verhältnis von Erregerfrequenz zu Eigenfrequenz sollte idealerweise größer als Wurzel aus 2 sein. Erst ab diesem Punkt beginnt die Isolierwirkung. Der Dämpfer hat dabei eine Doppelfunktion. Er reduziert die Amplitude im Resonanzdurchlauf, also beim Hochfahren und Abschalten der Maschine. Im überkritischen Bereich, dem Arbeitsbereich, beeinflusst er den Isoliergrad. Ein Material mit zu hoher innerer Dämpfung isoliert bei hohen Frequenzen schlechter. Daher berechnen wir bei STS genau, welcher Dämpfungsgrad für Ihren Anwendungsfall der richtige ist. Es gilt der Grundsatz: So weich wie möglich lagern, aber so stabil wie nötig, um die Standsicherheit zu gewährleisten.
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Was ist ein Schwingungstilger bei unterschiedlichen Einsatzgebieten
Die Antwort auf „Was ist ein Schwingungstilger“ variiert je nach Anwendungsgebiet. In der Klimatechnik werden Lüftungsgeräte und Klimakompressoren auf Dämpfern gelagert, um die Übertragung von Brummtönen auf das Gebäude zu verhindern.
Hier kommen oft einfache Puffer oder Schwingmetall-Elemente zum Einsatz. Im Bereich der Energieerzeugung müssen schwere Dieselgeneratoren oder Blockheizkraftwerke (BHKW) isoliert werden.Hier sind die Kräfte massiv, weshalb Dämpfer mit hoher Traglast und Abreißsicherung verwendet werden.
In der Präzisionsmesstechnik dreht sich die Aufgabe um. Hier isolieren wir nicht eine Quelle, sondern einen Empfänger. Ein empfindliches Mikroskop oder eine Waage muss vor den Bodenschwingungen der Umgebung geschützt werden. Hierbei kommen oft Luftfedern oder sehr weiche Gummielemente zum Einsatz. Auch im Fahrzeugbau, bei Schiffsmotoren oder in der allgemeinen Pumpentechnik sind diese Bauteile unverzichtbar. Jede Anwendung erfordert eine spezifische Bauform.
Von zylindrischen Puffern über Maschinenfüße bis hin zu komplexen Schienen-Elementen oder Konuslagern passt sich die Form der Belastungsrichtung an.
Was ist ein Schwingungstilger bei der individuellen Beratung durch STS
Die Frage beantworten wir bei STS Schwingungstechnik Schuster GmbH nicht mit einem Standardkatalog. Jede Maschine und jede Aufstellsituation ist anders. Ein Dämpfer, der bei einer Drehmaschine perfekt funktioniert, kann bei einem Rütteltisch versagen. Wir berechnen Ihre Anwendung individuell. Wir benötigen dazu das Maschinengewicht, die Anzahl der Auflagepunkte, die Drehzahl (Erregerfrequenz) und die Position des Schwerpunkts.
Basierend auf diesen Daten ermitteln wir die benötigte Einfederung und die optimale Shore-Härte. Wir prüfen auch, ob Abreißsicherungen nötig sind, etwa bei mobilen Anwendungen oder in erdbebengefährdeten Gebieten. Unser Ziel ist nicht der Verkauf eines Gummiteils, sondern die Lösung Ihres Vibrationsproblems. Wir fertigen bei Bedarf auch Sonderlösungen, die exakt auf Ihre Anschlussmaße zugeschnitten sind.
Nach 30 Jahren STS hatten wir die verschiedensten Anwendungen und Probleme. Zu 90 % gibt es immer eine Lösung. Die versuchen wir mit Ihnen zusammen zu finden. Vertrauen Sie auf Erfahrung statt auf Experimente.
STS Schwingungstechnik Schuster GmbH
Adam-Riese-Str. 7
73529 Schwäbisch Gmünd
Tel: +49 (0)7171-7983-0
E-Mail: info@sts-schwingungstechnik.de