Akustisches Problem: Vibrationen

Vibration ist vom lateinischen “vibratio” abgeleitet. Es handelt sich um den Prozess und die Folgen des Schwingens: etwas wird bewegt, erschüttert und schwingt. Technisch gesehenist eine Vibration eine periodische Bewegung in die eine oder andere Richtung, die von einem Körper im Gleichgewicht ausgeht.

Die Mehrzahl der heutigen Gebäude ist mit einer oder mehreren HKL – Anlagen (Heizung, Kühlung, Lüftung) ausgestattet, die aufgrund ihrer funktionalen Eigenschaften eine zyklische mechanische Bewegung verursachen. Deren Geräusche sind nicht nur durch Luftschallausbreitung sondern auch durch ein Schwinggeräusch gekennzeichnet. Normalerweise überträgt sich dieses Schwinggeräusch auf den Fußboden.

Diese Vibrationen können sich über große Entfernungen durch die im Gebäude verwendeten Baumaterialien ausbreiten. Letzlich wird durch die Luftpartikel, die durch die Virbration freigelegt werden, Luftschall erzeugt.

Die Wichtigkeit von dynamische und schwingungsrelevante Überlegungen wird bei der baulichen Planung häufig unterschätzt oder nicht ausreichen berücksichtig, so dass es später zu Fehlern bei der Maschinenfunktion sowie zur Erzeugung von unerwünschten Geräuschen und baulichen Maßnahmen kommt.

Viele dieser Probleme können gelöst oder durch präventive Maßnahmen während der Planungsphase bzw. Korrekturmaßnahmen nach Ermittlung der Funktionsfehler behoben werden.

Folgen der Vibrationen

Die Vibrationen in einem Gebäude können viele Probleme verursachen, die sich negativ auswirken:

1. Vibrationen, die von Maschinen ausgehen, welche im Arbeitsbereich eingesetzt werden, wirken sich negativ auf die Gesundheit von Personen aus und haben erhebliche Folgen für den menschlichen Körper. Wenn vibrierende Flächen mit dem menschlichen Körper (Rücken, Kopf, Extremitäten, Hände) in Kontakt kommen, entsteht eine mechanische Erschütterung. Diese Erschütterung verursacht Unbehagen, beeinträchtig
   die Leistung und kann zu Verletzungen oder krankhafte Zustände führen. Diese Auswirkungen entstehen
   im Allgemeinen durch die zum Vorschein kommenden Schwingkräften, die in dreifacher Weise auf den
   menschlichen Organismus auswirken:

   1 Muskelverspannung

   2 Kompression des Gewebes.

   3 Beanspruchung der Gewebsmasse, die zur eine Belastung der Gelenke führt.

   Nicht nur der direkte Körperkontakt zu vibrierenden Flächen ist ausschlaggebend, sondern auch der Luftschall. Dieser kann schon bei niedrigen Frequenzen entstehen und ist für Menschen schwer zu verkraften. Zudem können aufgrund des hohen Energieanteils, die Schallwellen sehr weit übertragen werden.

2. Diese Vibrationen können so starke Auswirkungen auf die Gebäudekonstruktion haben, dass Schäden am Gebäude entstehen und es somit zu Probleme mit der Sicherheit kommt. Die Vibration ist auf eine mechanische Resonanz des Gebäudes zurückzuführen. Diese Resonanz tritt auf, wenn dynamische Kräfte in Verbindung mit Eigenfrequenzen der Stützkonstruktion auftreten. Bei Resonanz verstärken sich die Kräfte bis um das Zwanzigfache und führen dazu, dass die Schwingungen des Gebäudes die Grenzwerte des sicheren Arbeitens übersteigen

3. Ebenso kommt es zu Auswirkungen auf die Leistungen der Maschine. Die Vibration führt zu einem vorzeitigen Verschleiß der Bestandteile und verkürzt die Lebensdauer der Maschine. Mangelnde Isolierung oder die schlechte Wahl einer Dämpfung der schwingenden Maschine verursachen Fehleinstellungen, beeinträchtigen die Funktionen der Maschine und können sogar einen Ausfall des Systems verursachen. Darüber hinaus können abnormale Schwingungen einer Konstruktion der Beginn interner Ausfälle sein, die, wenn sie nicht rechtzeitig beseitigt werden, zu einem kompletten Bruch, kostspieligen Reparaturen und zur Unterbrechung der Arbeit führen und eine Verletzungsgefahr darstellen.

Lösungen zur Beseitigung der Vibrationen

Die Vibration lässt sich an drei Punkten des Schwingungsphänomens kontrollieren: am Ort des Entstehens, der Übertragungsstrecke und beim Empfänger.

Am effektivsten gelingt die Unterbindung der Schwingungen am Ort des Entstehens. Daher sollte bei einem Schallerzeuger am besten so eine Maßnahme an dem Erzeuger selbst erfolgen, wenn diese die effizienteste und günstigste ist. Wenn die Schwingungsquelle jedoch nicht beeinflusst werden kann, sollte versucht werden, das Phänomen auf der Übertragungsstrecke oder beim Empfänger zu beseitigen.

Eine Methode, die Schwingungen am Ort des Entstehens zu beseitigen, besteht darin, die Schwingungen zu dämpfen, indem die schwingende Maschine vom Untergrund durch elastische Materialien isoliert wird.

Dabei ist die Wahl des richtigen Dämpfungsmittels entscheidend, denn eine schlechte Isolierung kann dazu führen, dass sich die auf eine feste Konstruktion übertragene Energie am Boden der Maschine verstärkt und die Resonanz erhöht.

Was ist dBbalance AV?

dBbalance AV ist ein Elastomer auf der Grundlage eines mikrozellulären Hochleistungspolymers (Technologie Everfit®). Seine homogene Zellstruktur verfügt über außergewöhnliche mechanische Eigenschaften und ist in der Lage, die Aufprallenergie zu absorbieren und Vibrationen in einem weiten Bereich von Lastfrequenz- Kombinationen zu dämpfen.

Es handelt sich um Formulierungen mit einem maximalen Dämpfungskoeffizienten und Verlustfaktor, so dass eine ausreichende Steifigkeit gegen Verbiegen in Pfeilrichtung erzielt wird, ohne den Betrieb der Maschine oder Anlage zu stören.

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