Eine Innovation von HBT-ISOL : Stahldruckfedern ISOFED, ISOLASTIC

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1 25 Eine Innovation von HBT-ISOL : Stahldruckfedern ISOFED, ISOLASTIC Das Programm Stahldruckfedern ISOFED zeichnet sich durch sein vielseitiges Baukasten-System aus. Es eignet sich zur hochwirksamen Stoss- und Schwingungsdämmung von Maschinen und Anlagen, von einzelnen Gebäude teilen bis zu ganzen Gebäuden. Die Stahldruckfedern bestehen aus einem runden Federdraht. Das Baukasten-System basiert auf variierenden Drahtdurchmessern und verschiedenen Federdurchmessern. Damit ergibt sich für die einzelnen Bereiche aufgrund der veränderlichen Windungszahlen eine optimale Anzahl von Federraten und maximal zulässige Belastungen. Für ISOFED werden je nach Drahtdicke Werkstoffe wie patentierter Federstahldraht nach EN bzw. Federstahl 50CrV4 nach DIN kugelgestrahlt, phosphatiert und EPS-beschichtet nach RAL 9005 eingesetzt. Die angegebene Höchstkraft F n ( F cd ) gilt für eine gesetzte Feder. Mit zunehmendem Federweg wird L 0 ab einer bestimmten Länge kürzer abhängig vom Verhältnis Materialfestigkeit /Beanspruchung. Die Ermittlung dieser kürzesten Funktionslänge erfolgt am besten durch Vorsetzen der Feder auf die maximal gewünschte Kraft. Dorn Federkraftformel F= ( G d 4 s ) ( 8 D³ n ) = R s Schubspannungs-Formel τ = ( 8 D F ) ( π d³ ) = ( G d s ) ( π n D² ) Masse in [mm] Kräfte in [N] 1 kp = N G Stahl N/mm² F 1 a0 F 2 L0 L1 Lc d Sh Sn D e D D i L2 Ln Hülse Federende angelegt und geschliffen d = Drahtdurchmesser D e = äusserer Windungsdurchmesser D = (D e + D i )/2 D i = innerer Windungsdurchmesser n = Anzahl der wirksamen Windungen L 0 = Länge der unbelasteten Feder L 1 = Länge der vorgespannten Feder L 2 = Länge der endgespannten Feder L n = kleinste zulässige Federlänge L c = Blocklänge Federende angelegt s h = L 1 L 2 = Arbeitsweg (Hub) s n = höchstzulässiger Federweg F 1 = Kraft der vorgespannten Feder F 2 = Kraft der endgespannten Feder F n = höchstzulässige Kraft R = ΔF / Δs = Federrate τ = Schubbeanspruchung G = Gleitmodul a 0 = Windungsabstand

2 26 Eine Feder ist jedoch nur dann zur Schwingungsdämmung geeignet, wenn in allen Richtungen, in denen das System angeregt wird, elastisch ist. Die Elastizitäten müssen quantitativ bestimmbar sein, da sonst das System nicht der erforderlichen Berechnung zugänglich ist. Die Stahldruckfeder ISOFED ist eines der wenigen elastischen Bauteile, das nicht nur die vorstehenden Minimalforderungen erfüllt, sondern das darüber hinaus für praktisch jedes gewünschte Verhältnis von Längs- und Quersteifigkeit ausgelegt werden kann. Die Horizontalsteifigkeit von ISOFED lässt sich sehr gut bestimmen. Ausgehend von den im Bild angegebenen Bezeichnungen gilt für das Verhältnis der vertikalen Steifigkeit zur Horizontalsteifigkeit Q D f q P L fp Lo Querfederung d Drahtdurchmesser D mittlerer Windungsdurchmesser f p lotrechter Federweg unter der lotrechten Last P f q Federweg quer zur Federachse L L 0 f p (Federhöhe unter der Last P) c p P / f p (lotrechte Federsteife) c q Q / f q (waagerechte Federsteife) R c c q / c p (Steifeverhältnis) P lotrechte Last Q waagerechte Last 1 R c c = p βo βo = tg γ 1. c o βo q γ o γ o γ o γ o Verhältnis der vertikalen Steifigkeit zur Quersteifigkeit

3 27 ISOFED-Amplitudendämpfung Anwendungsbereich Montage-Hinweise Im Vergleich zu Elastomerfedern oder zu Gummi-Luftfedern zeigen Stahldruckfedern praktisch keine innere Dämpfung. Die für die Maschinenfunktion wichtige Dämpfung sollte darum unbedingt parallel zu den Stahldruckfedern geplant und eingebaut werden. Bei einfachen Verhältnissen werden Dämpfer aus Elastomer oder aus ausgesuchten Kunststoffen konstruiert ( ISORES ). Bei entsprechend schwierigen Verhältnissen werden die HBT-ISOL Sicherheitsdämpfer ISOVISC eingebaut. Bei diesen Sicherheitsdämpfern wird der Dämpfungseffekt durch Stahlplatten erzielt, die in eine hochviskose Masse eingetaucht werden. Diese Dämpfung ist geschwindigkeitsproportional. ISOFED und ISOLASTIC Federn sind hervorragend geeignet zur aktiven Schwingungsdämmung ( Schwingungsisolierung ) von Maschinen mit tiefen Störfrequenzen, für Pressen, Schmiedehämmer sowie für sonstige Maschinen und Anlagen mit hohen dynamischen Störkräften. Auch als passive Isolierung von Mess- und Prüfmaschinen sowie bei einzelnen Gebäudeteilen bis zu ganzen Gebäuden ( Erdbebensicherung ) wirken sie höchst effizient. ISOFED werden mit einer oberen und unteren Haftplatte geliefert. Ein Befestigen am Maschinenfuss bzw. an der Bodenplatte wird nur bei sehr hohen Amplituden realisiert. Vielfach müssen aus Funktionsgründen der Maschine ( Maschinensteifigkeit oder Amplitudenbegrenzung ) sogenannte Beruhigungsmassen eingebaut werden. Dies geschieht meistens in Form von Betonfundamenten oder von speziell konstruierten Stahlplatten. Wenn nötig können die Federn mit Höhennivellierschrauben ausgerüstet werden.

4 Stahldruckfedern, ISOFED, ISOLASTIC ISOFED, Stahldruckfeder ISOFED-N, Stahldruckfeder, n e 3.3 bis 4.2 Hz Bestellung Typ Federpaket Federrate Traglast Einfederung Eigenfrequenz N/mm F Cd ( g =1.0 ) kn Δh zulässig mm n e vertikal bei F Cd Hz ISOFED-N-4-2/ ISOFED-N-4-3/ ISOFED-N-4-4/ ISOFED-N-4-2/ ISOFED-N-4-3/080-1/ ISOFED-N-4-2/080-2/ ISOFED-N-4-3/ ISOFED-N-4-1/080-3/ ISOFED-N-4-4/ ISOFED-N-4-2/ ISOFED-N-4-3/160-1/ ISOFED-N-4-2/160-2/ ISOFED-N-4-3/ ISOFED-N-4-1/160-3/ ISOFED-N-4-4/ ISOFED-N-4-4/360-1/ ISOFED-N-4-4/360-2/ ISOFED-N-4-4/360-1/ ISOFED-N-4-4/360-3/ ISOFED-N-4-4/360-4/ ISOFED-N-4-4/360-2/ ISOFED-N-4-4/360-3/ ISOFED-N-4-4/360-4/ Stahldruckfeder ISOFED-N : Epoxidharzbeschichtete Federn, Stahlplatten feuerverzinkt, für tieffrequente, erschütterungs- und körperschalldämmende Maschinenlagerungen

5 29 Abmessungen ISOFED-N ISOFED-N 4 h i h a 111 h e Δh Tragfeste Füllung für ISORES 2 Zentrierring innen auf der Platte aufgeschweisst 3 Zentrierring aussen über den Ring gestülpt und geklebt 4 Zentrierring Beim ISORES handelt es sich um einen Kunststoffdämpfer, welcher der Stahldruckfeder prarallelgeschaltet ist. Dieser Dämpfer reduziert die Maximalamplitude und wird von den HBT-ISOL-Monteuren aufgrund der Maschinenanforderungen entsprechend eingepasst. h i unbelastet h a unbelastet h e h a minus h 810

6 ISOFED-W, Stahldruckfeder, n e 2.7 bis 3.3 Hz Bestellung Typ Federpaket Federrate Traglast Einfederung Eigenfrequenz N/mm F Cd ( g =1.0 ) kn Δh zulässig mm n e vertikal bei F Cd Hz ISOFED-W-4-2/ ISOFED-W-4-3/ ISOFED-W-4-4/ ISOFED-W-4-2/ ISOFED-W-4-3/080-1/ ISOFED-W-4-2/080-2/ ISOFED-W-4-3/ ISOFED-W-4-1/080-3/ ISOFED-W-4-4/ ISOFED-W-4-2/ ISOFED-W-4-3/160-1/ ISOFED-W-4-2/160-2/ ISOFED-W-4-3/ ISOFED-W-4-1/160-3/ ISOFED-W-4-4/ ISOFED-W-4-4/360-1/ ISOFED-W-4-4/360-2/ ISOFED-W-4-4/360-1/ ISOFED-W-4-4/360-3/ ISOFED-W-4-4/360-4/ ISOFED-W-4-4/360-2/ ISOFED-W-4-4/360-3/ ISOFED-W-4-4/360-4/ Stahldruckfeder ISOFED-W: epoxidharzbeschichtete Federn, Stahlplatten feuerverzinkt, für besonders tieffrequente, erschütterungs- und körperschalldämmende Maschinenlagerungen

7 31 Abmessungen ISOFED-W ISOFED-W 4 h i h a 146 h e Δh Tragfeste Füllung für ISORES 2 Zentrierring innen auf der Platte aufgeschweisst 3 Zentrierring aussen über den Ring gestülpt und geklebt 4 Zentrierring Beim ISORES handelt es sich um einen Kunststoffdämpfer, welcher der Stahldruckfeder prarallelgeschaltet ist. Dieser Dämpfer reduziert die Maximalamplitude und wird von den HBT-ISOL-Monteuren aufgrund der Maschinenanforderungen entsprechend eingepasst. h i unbelastet h a unbelastet h e h a minus h 810

8 ISOLASTIC, Stahldruckfeder ISOLASTIC-SN, Stahldruckfeder, n e 3.2 Hz Bestellung Typ Federpaket Federrate Traglast max. Einfederung Eigenfrequenz N/mm F Cd ( g =1.0 ) in kn Δh in mm n e vertikal bei F Cd in Hz ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN ISOLASTIC-SN Stahldruckfeder ISOLASTIC-SN empfohlen zulässig empfohlen zulässig Typ ISOLASTIC-SN Typ ISOLASTIC-SN unbelastet unbelastet 92 Δh belastet 92 minus Einfederung 114

9 33 Lagerung Klimaanlage Lagerung Serveranlage Lagerung Vibrations-Fitnessgeräte mit ISOLASTIC-SN Stahldruckfedern

10 ISOLASTIC-SD, Stahldruckfeder, n e 2.6 bis 2.9 Hz Bestellung Typ Federpaket Federrate N/mm Traglast F Cd ( g =1.0 ) kn Einfederung Δh zulässig mm Eigenfrequenz n e vertikal bei F Cd Hz ISOLASTIC-SD ISOLASTIC-SD ISOLASTIC-SD ISOLASTIC-SD ISOLASTIC-SD ISOLASTIC-SD ISOLASTIC-SD Stahldruckfeder ISOLASTIC-SD * ±10 70 M Höhenverstellung Gewinde-Verstellbereich M10 M10 mm +/ Höhenverstellung 2 Stahldruckfeder 3 Fussplatte 4 ISOPREN-Platte * Höhe unbelastet

11 35 Kältekompressoren im Maschinenrahmen auf ISOFED Stahldruckfedern bei 4 Hz gelagert Detail: Federpaket ISOFED-W

12 ISOLASTIC-V, Stahldruckfeder, n e 3.2 bis 3.3 Hz Bestellung Typ Federpaket Federrate, N/mm Traglast, N F cd ( g = 1.0 ) Einfederung, mm Δh zulässig bei F Cd Eigenfrequenz, Hz n e vertikal bei F Cd Unbelastete Höhe, mm ( ±1mm ) Durchmesser des Oberteils, mm Loch-Abstand, mm Breite des Fusses, mm ( ±1mm ) Länge des Fusses, mm ( ±1mm ) Innengewinde H A l B L g ISOLASTIC-V M ISOLASTIC-V M ISOLASTIC-V M ISOLASTIC-V M ISOLASTIC-V M ISOLASTIC-V M ISOLASTIC-V M Stahldruckfeder ISOLASTIC-V mit Gehäuse in Alu-Ausführung zur erschütterungsfreien Lagerung von Maschinen im Aussenbereich 45 A g 1 Gewicht/Stück ca., kg B 14 5 ±10 H 8 20 l L 1 Höhenverstellung 2 Stahldruckfeder-Gehäuse 3 Fussplatte 4 ISOPREN-Platte H Höhe unbelastet

13 Zusatzangebote zu Stahldruckfedern HSW , Horizontalsicherungswinkel Bestellnummer Typ Eigenschaften HSW Winkelabmessung, 200 x 200 mm Stahlteile S235JRG2, feuerverzinkt 85 µm Das HSW-Element ( 1 ) ist mit zwei Schwerlastankern ( 6 ) in der Beton-Bodenplatte zu verankern. Über die schwingungs isolierende und körperschalldämmende Spannplatte ISOPLAT-23 ( 2 ) kann eine Sicherungskraft von N übertragen werden. F cd = 3.0 kn d 1 23 d Achtung Nur soweit spannen, wie dies zur Maschinensicherung notwendig ist. Zu starkes Verspannen mindert den Isolierwirkungsgrad der Lagerung. F cd A HV min. 60 HV max Horizontalsicherungswinkel HSW Spannplatte mm mit aufgeklebter Elastomerplatte vom Typ ISOPLAT-23 3 Spannschraube M mm 4 Unterlagsscheibe und Sicherungs-Mutter 5 Unterlagsscheibe und Spann-Mutter 6 2 Stk. Schwerlastanker M12/ mm 6 1 2

14 ISOWA-7-7-3, Stahlwanne für Waschmaschine, Wäschetrockner Bestellnummer Typ Eigenschaften ISOWA Wanne für Waschmaschine und Wäschetrockner, hochlegierter Stahl, Werkstoff-Nr , wird von uns inkl. Füllung fertig montiert Für die Federauslegung und die Montage verlangen Sie den Technischen Dienst der HBT-ISOL AG.