Maschinenbau: Schwingungen effizient reduzieren

Wärmepumpen sind eine umweltfreundliche und effektive Alternative zu Gebäude-Heizanlagen mit fossilen Brennstoffen. Glen Dimplex ist Hersteller von Wärmepumpen mit einem starken Fokus auf Forschung und Entwicklung. Glen Dimplex Deutschland GmbH ist die Tochter der irischen Glen Dimplex Group und einer der führenden Wärmepumpen-Spezialisten. Das Unternehmen stellt unterschiedliche Wärmepumpen für verschiedene Wärmequellen, wie z.B. Außenluft, Erdreich oder Grundwasser, her. Die Wärme wird über Heizkörper oder Fußbodensysteme verteilt, sie kann aber auch zur Warmwasserbereitung verwendet werden. Je nach Art der Wärmequelle kommen verschiedene Wärmepumpen zum Einsatz, wodurch sich auch unterschiedliche Schwingungseigenschaften ergeben. Abhängig von der Größe des Geräts und vom Bodenaufbau können diese störend wirken. An dieser Stelle kommt die Technologie von Getzner zum Einsatz. Glen Dimplex Deutschland und Getzner Werkstoffe entwickeln bereits seit längerem gemeinsame Lösungen zur effizienten Schwingungsentkopplung von Wärmepumpen.

Die beiden Lösungsvarianten für die elastische Lagerung der Wärmepumen, Streifen und kundenspezifische Lager-Pads aus Sylomer®, erleichtern den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Unternehmens die Montage im Werk. Konkret wird mit Hilfe von selbstklebenden Folien eine flexiblere Handhabung erzielt. Die Lager an der Unterseite vereinfachen auch den Anschluss und die Inbetriebnahme der Geräte beträchtlich. Denn die Sylomer®-Lager weisen eine spezielle Beschichtung mit geringer Haftreibung auf, wodurch sich beim Anwender die Position der Wärmepumpe nachträglich problemlos verändern lässt.

Wie läuft so ein Entwicklungsprozess im Detail ab? Die Herausforderung für Schwingungsexperten besteht in der Regel darin, Konstrukteure bei der Entwicklung einer effizienten und kostengünstigen Lösung zu beraten. Im Austausch mit dem Kunden ermittelt Getzner Werkstoffe für jedes Problem das optimale Material und schlägt im weiteren Verlauf den adäquaten Einsatz des gewählten Werkstoffes vor. Wie die Feder-/Dämpfer-Kombination Sylomer®, die im Beispiel der Wärmepumpen eingesetzt wurde, stammt auch das Polyurethan-Elastomer Sylodyn® aus der eigenen Entwicklung. Letzteres kommt vorwiegend dann zum Einsatz, wenn eine hohe dynamische Belastung und eine geringe Eigenfrequenz vorliegen. Sylodyn® ist ein geschlossenzelliger Polyurethan-Werkstoff mit sehr guten dynamischen Eigenschaften bei hochelastischem Verhalten. Diese als technische Feder bezeichnete Produktfamilie ist ähnlich strukturiert wie Sylomer®, kommt allerdings für Anwendungen mit höheren Belastungen zum Einsatz. Sylodyn® NF beispielsweise erreicht kurzzeitig Lastspitzen von bis zu 816 Tonnen pro Quadratmeter, was einem mittelgroßen, mit Stahl beladenen Donau-Frachtschiff entspricht.

Unter eingehender Prüfung und Beratung entwickelte Getzner gemeinsam mit dem Kunden des Fallbeispiels eine effiziente elastische Schwingungsentkopplung der Wärmepumpen. Glen Dimplex brachte Getzner Streifenlager aus dem elastischen Werkstoff Sylomer® unterhalb der Geräte an. Diese Maßnahme gewährleistet, dass, bei korrekter Platzierung der Wärmepumpe, keinerlei störende Schwingungen in den Untergrund geleitet und auf das restliche Gebäude übertragen werden. Dies funktioniert in ähnlicher Weise auch bei anderen elastisch gelagerten Maschinen. Die Schwingungsreduktion minimiert den Verschleiß der Geräte und verhindert durch Vibrationen verursachte Funktionsstörungen. Zudem verbessert die elastische Schwingungsentkopplung der Maschinen auch menschliche Lebens- und Arbeitsqualität. Der Einsatz von schwingungsisolierendem Material allein behebt das Problem aber nicht – optimale Lösungen entstehen immer in Kombination mit fundierter Beratung.