VIBRAX®PUR – Schwingungsdämmmatten

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Prinzip

Der Schwingungs- und Erschütterungsschutz gewinnt im Baubereich und Maschinenbau immer mehr an Bedeutung. Lärm und Erschütterungen wirken sich störend auf die Umgebung aus und können Bauteil- sowie Gesundheitsschäden zur Folge haben. Schwingungslager aus VIBRAX®PUR bilden das Bindeglied zwischen einem dynamisch anregenden und einem zu schützenden System. Als Lagerungselement reduziert VIBRAX®PUR hochwirksam Lärm und Erschütterungen.

Eigenschaften

• VIBRAX®PUR ist ein gemischtzelliges Elastomer und besteht aus einem speziellen Polyurethan.
• Im Gegensatz zu nicht zelligen Werkstoffen weist VIBRAX®PUR in der Struktur eingeschlossene Gasvolumina auf. Dadurch ist das Material bei statischer und dynamischer Belastung volumenkompressibel. Das bedeutet, dass die Federsteifigkeit nicht ausschliesslich von der Shorehärte und der Form abhängig ist. Bis zur maximalen statischen Dauerlast verläuft die Federkennlinie nahezu linear. Bei höheren Belastungen der Lager schliesst sich ein degressiver Verlauf an, der das Lager besonders weich auf zusätzliche, dynamische Kräfte reagieren lässt und so eine optimale Schwingungsisolation ermöglicht.
• Die besondere Polymerstruktur bedingt eine Unempfindlichkeit gegenüber von Lastspitzen. Nach kurzzeitigen Überbelastungen kehrt das Material nahezu vollständig in seine Ausgangslage zurück.
• VIBRAX®PUR weist einen sehr niedrigen dynamischen Versteifungsfaktor auf und ermöglicht selbst bei geringen Lagerdicken hohe Isolierwirkungsgrade. • Neben den üblichen Basistypen können auch Sondertypen mit abgestimmter Festigkeit hergestellt werden.

Aspekte der Schwingungsisolation

Bei einer Schwingungsisolation wird eine Masse über eine gedämpfte Feder von einem Fundament entkoppelt. Man unterscheidet zwischen:

• der aktiven Schwingungsisolierung, bei der die Vibrationen in der unmittelbaren Umgebung des Erregers minimiert werden
• der passiven Schwingungsisolierung, die das zu schützende Objekt gegen Einwirkungen von aussen abschirmt

Die Wirksamkeit einer Schwingungsisolation hängt von den angekoppelten Massen und der Nachgiebigkeit der verwendeten Feder ab. Grundsätzlich gilt: Je weicher die Feder ist, desto besser ist auch die Schwingungsisolierung bei Frequenzen oberhalb (dem √2-fachen) der Resonanzfrequenz. Eine tief abgestimmte Lagerung mit "weichen" Federn bewirkt eine grosse Einsenkung unter statischer Last.

Schon bei kleinen Wechselbelastungen können grosse Relativbewegungen zwischen dem Fundament und dem zu lagernden Objekt entstehen. Da der Anforderung einer grösstmöglichen Schwingungsisolierung mit einer "weichen" Feder die Standsicherheit gegenübersteht, besteht die Auslegung einer Schwingungsisolierung in der Regel aus einem Kompromiss.

In erster Näherung kann ein elastisch gelagertes System als gedämpfter Ein-Massen-Schwinger betrachtet werden. Dieses Modell setzt theoretisch dynamisch unendlich steife Massen und ein starres Fundament voraus. Im Allgemeinen trifft dieses bei Erregermassen, die sehr klein gegenüber dem Fundament sind, zu. Insbesondere müssen die Überlegungen ergänzt werden, wenn statt stetiger Erregerkräfte unstetige Stosskräfte einwirken können.

Aspekte der Auslegung

Für den einfachsten Fall (eindimensionaler Feder-Masse-Schwinger) einer Schwingungsisolierung mit einem Elastomer kann anhand der statischen Pressung die berechnete Eigenfrequenz aus den Produktdatenblättern abgelesen werden. Je nach Auslegung kann von einem erforderlichen Isolierwirkungsgrad oder Dämmwert der elastischen Lagerung das erforderliche Frequenzverhältnis f/f0 abgelesen und hieraus die notwendige Dicke von VIBRAX®PUR und die Pressung ermittelt werden.

Lieferform

• Werkstoff: gemischtzelliges Polyetherurethan
• Dicken: 12.5 mm und 25 mm
• Matten: 0.5 m breit, 2.0 m lang
• Streifen: max. 2.0 m
• Andere Abmessungen auf Anfrage (auch Stanzteile, Formteile)

Anwendung

VIBRAX®PUR eignet sich für die unterschiedlichsten Arten der elastischen Lagerungen. Der Einsatz kann im Hoch-, Tiefund Maschinenbau erfolgen. Mögliche Varianten sind die vollflächige, streifenförmige oder punktuelle Lagerung von Gebäuden, Maschinen oder Bahnstrecken. Durch die Langzeitstabilität und den einfachen Einbau ist VIBRAX®PUR eine wirtschaftliche Lösung im Bereich der Körperschallentkopplung und Schwingungsisolierung.

Anwendungsbereiche

Industrie

VIBRAX®PUR wird zur elastischen Lagerung von Maschinen, Anlagen oder auch Bodenkonstruktionen eingesetzt. Je nach Bedarf und Bauweise werden vollflächige, streifenförmige oder punktuelle Lagerungen ausgeführt.

Bau

Im Zuge von Erschütterungsschutzmassnahmen, z. B. bei Bauprojekten in unmittelbarer Nähe von Bahnstrecken, wird VIBRAX®PUR zur Entkopplung ganzer Gebäude genutzt. Die Lagerungsart hängt von der geforderten Abstimmfrequenz und den konstruktiven Randbedingungen ab. Bei sorgfältiger Planung und Ausführung wird der Luftschallpegel im Gebäude hörbar gemindert.

Bahn

Bei ober- oder unterirdischem Schienenverkehr wird VIBRAX®PUR eingesetzt um den Schwingungs- und Erschütterungseintrag in den Boden zu minimieren. Durch die PUR-Matten werden Gleiskörper komplett von ihrer Umgebung getrennt.