SCHWINGISOLIERUNGSTECHNIK

Das Ziel jeder Schwingisolierung ist es, die Übertragung von durch Maschinen bzw. Anlagen erzeugten Schwingungen auf ein Minimum zu reduzieren und die Umgebung oder hochempfindliche Geräte vor Vibrationen und Schocks zu schützen.
In der Schwingungstechnik wird zwischen aktiver und passiver Schwingisolierung unterschieden.

Aktive Schwingisolierung

Quellen-Isolation

Sollen die von Maschinen oder Prüfanlagen verursachten, sinusförmigen oder impulsartigen Schwingungen so gemindert werden, dass angrenzende Gebäudeteile oder Maschinen keinen Schaden nehmen und die dort beschäftigten Menschen nicht beeinträchtigt werden, spricht man von aktiver Schwingisolierung.

Hier spielt insbesondere die sorgfältige Auslegung der notwendigen seismischen Massen und des ausgewählten Feder-Dämpferelementes eine entscheidende Rolle, um die Bewegungen in den zulässigen Grenzen zu halten.

Passive Schwingisolierung

Empfänger-Isolation

Als passive Schwingisolierung bezeichnet man eine Schwingisolierung, die erschütterungsempfindliche Maschinen oder Messgeräte, wie z.B. Präzisionswerkzeugmaschinen, Rasterelektronenmikroskope, Lasermessgeräte und Messroboter, vor Schwingungen schützt, welche von außen, z.B. durch den Untergrund, auf die zu schützende Maschine einwirken.

Grundlagen

Man betrachtet das Frequenzverhältnis zwischen Erreger- und Eigenfrequenz. Auch die Dämpfung des Isolators spielt eine entscheidende Rolle, wie die abgebildete Übertragungsfunktion zeigt. Erst ab einem Frequenzverhältnis >√2 findet eine Isolierwirkung statt. Bei kleineren Werten kann es sogar zu einer Überhöhung der Störkräfte kommen. In der Regel wird ein Abstimmverhältnis zwischen 3 und 4 angestrebt. Für besondere Anforderungen lassen sich auch höhere Werte erzielen, die allerdings sowohl technisch als auch wirtschaftlich an ihre Grenzen stoßen.

Allgemein gesehen kann man 4 Arten von Isolatoren unterscheiden, die in unterschiedlichen und teilweise sich überschneidenden Frequenzbereichen angewendet werden:

  • Luftfedern: ca. 0,6 - 3 Hz
  • Stahlfedern: ca. 1,8 - 6 Hz
  • Elastomere: ca. 8 - 12 Hz
  • Gummimatten: ca. 15 - 35 Hz
Diagramm
Passive Schwingisolierung mittels eines Labortisches

Passive Schwingisolierung mittels eines Labortisches

Aktive/Passive Schwingisolierung mittels eines Aufspanntisches

Aktive/Passive Schwingisolierung mittels eines Aufspanntisches

Aktive Schwingisolierung mittels niederfrequenten GRB-Luftfedern

Aktive Schwingisolierung mittels niederfrequenten GRB-Luftfedern

GRB-Luftfedern: niedrige Eigenfrequenz, hohe Dämpfung

GRB-Luftfedern: niedrige Eigenfrequenz, hohe Dämpfung