Dimensionierung einer Maschinenfundamentisolierung

Die Dimensionierung von schwingungsisolierenden Maßnahmen ist Aufgabe des Fachplaners. Nur dieser kann die komplexe, baudynamische Gesamtsituation beurteilen. Bei der Planung von elastischen Maschinenfundamentisolierungen gilt besondere Aufmerksamkeit der Vermeidung von Bauteilresonanzen. Auch der Aufstellort sollte hier explizite Berücksichtigung finden.

Die vereinfachte Betrachtung als Ein-Massen-Schwinger geht von einer ideal starren Auflagerung des Elastomers aus. Bei Erregermassen, die im Verhältnis zur Fundamentmasse nicht sehr klein sind, ist es unter Umständen notwendig, die Fundamentimpedanz zu berücksichtigen.

Damit eine Isolierung wirksam ist, müssen die folgenden, wichtigen Planungsparameter berücksichtigt werden:

1. Bei Maschinen mit harmonischer Anregung, wie zum Beispiel haustechnische Anlagen, ergibt sich die Isolierwirkung aus dem Abstand von Störfrequenz ω zur Eigenfrequenz der elastischen Lagerung (Lagerungsfrequenz) ω₀.
2. Die Höhe des Isolierwirkungsgrades ist vom Dämpfungsverhalten des Elastomers abhängig.
3. Polyurethan-Schäume und Composite-Produkte aus Gummifasern, Gummigranulaten (SBR, NBR) und Polyurethanen haben ein ausgeprägtes nicht lineares Materialverhalten, so dass genaue Prüfungen der Materialien notwendig sind.

Üblicherweise wird versucht, Maschinen überkritisch zu lagern. Das bedeutet, dass die Lagerungsfrequenz ω₀ kleiner ist als die Störfrequenz ω. Damit physikalisch eine Dämmwirkung erzielt werden kann, muss der Abstand zwingend √2 betragen. Faktisch sollte das Abstimmungsverhältnis bei mindestens 2 bis 3 liegen. Je höher das Abstimmungsverhältnis gewählt wird, desto höher liegt die zu erzielende Isolierwirkung.

Idealtypisch erfolgt die Planung von Maßnahmen zur Schwingungsisolierung von Maschinen mit Regupol® oder Regufoam® nach folgendem Schema:

1. Berechnung der charakteristischen Pressung (ohne Teilsicherheitsbeiwerte) unter dem Maschinenfundament aus dem Eigengewicht des Fundamentblockes und dem Eigengewicht der Maschine.
2. Auswahl des geeigneten Regupol® oder Regufoam®-Typen, unter Beachtung der maximalen statischen Dauerlast.
3. Betrachtung der maßgebenden Störfrequenzen der Maschine (bei Aktivisolierung), oder Betrachtung der maßgebenden Störfrequenzen der Umgebung (bei Passivisolierung).
4. Wahl der Lagerungsfrequenz unter Berücksichtigung der erzielbaren Einfügedämmung/Isolierwirkung und Abstand zur Störfrequenz. Zwingende Anforderung: Abstand Eigenfrequenz zur Störfrequenz > √2.
5. Ausführung der schwimmenden Maschinenfundamentlagerung unter Berücksichtigung der Punkte 1–4.