Federung vs. Dämpfung

[Lger]

Der Begriff Federdämpfung ist eine Kombination aus zwei fundamental unterschiedlichen physikalischen Begriffen.

• Federung ist eine (Rückstell-)Kraft, die ~proportional zum Abstand von einer Position auf einen Körper wirkt.
• Dämpfung ist eine Kraft, die in Abhängigkeit von seiner Geschwindigkeit auf einen Körper wirkt.

Der hier abgebildete Bauteil zeigt hauptsächlich eine Feder und als Dämpfung kommt nur die dünne Gummi(?)-Platte unter dem unteren Flansch und die Ahnung(?) einer Filzschicht zwischen Feder und oberer Scheibe in Frage. Solche Bauteile suggerieren oft mehr Dämpfung als sie faktisch zu leisten im Stande sind. Die Dämpfung einer solchen Anordnung wird nur für extreme Vibrationen wirksam, kann aber z.B. Körperschall kaum Dämpfen. Ich hoffe für alle Klimas, dass sie diesen Federhub nicht ausnützen! Eine gute Dämpfung sollte imho eher wie ein Gummifuß aussehen.

Federn können auf einfache Weise lokale Bewegungen abfedern, werden aber dabei zu Schwingungen (periodische Bewegungen) angeregt, die ihrerseits mit Dämpfern gedämpft werden. Eine Feder leitet eingekoppelte Energie (fast) verlustlos weiter, die Energie der Vibrationen muß im Dämpfer zu Wärme "vernichtet" werden. Eine Feder alleine bewirkt nur eine Phasenverschiebung der Schwingungen, der Dämpfer ist das Wesentliche für die Energie-Ableitung.

Als bekanntes Beispiel: Die im Autobau bekannten McPherson-Federbeine bestehen aus einer Spiralfeder und einem axial untergebrachten, hydraulischen Dämpfer, der die Schwingungen der Feder dämpft und mißverständlich "Stoßdämpfer" (statt Schwingungsdämpfer) genannt wird. Die Qualität der Aufhängung eines Autos (sportlich hart vs. Pupperlhutsche) hängt an der Abstimmung von Feder- und Dämpfungs-Charakteristik. Oft werden auch ähnlich aussehende Gasdruckfedern (gedämpfte Federn, z.B. bei Heckklappen) fälschlich als Stoßdämpfer bezeichnet.

Edit: Typo

[Nobsi]

Moin

Mich würde mal interessieren, ob bestimmte Mitglieder ohne Google auch so viel klugscheißen würden?

Gruß
Nobsi

[martin_w]

Warum würde dich das interessieren? Wenn dich der Inhalt eines Beitrages nicht interessiert, dann wäre am ehesten zu erwarten, daß du ihn gar nicht kommentierst.

Letztlich entspricht die Aussage zu den Federn und Dämpfern auch dem, was mein früherer Chef zu schwingenden Hochfrequenzverstärkern sagte: Mit Kondensatoren (oder Spulen) kann man die Resonanzfrequenz verschieben, aber die Schwingung im Allgmeinen nicht beseitigen. Man braucht auch zusätzlich passende Widerstände, welche die Schwingungsenergie vernichten, weg dämpfen. Die Physik ist die gleiche.

[Nobsi]

Warum würde dich das interessieren? Wenn dich der Inhalt eines Beitrages nicht interessiert, dann wäre am ehesten zu erwarten, daß du ihn gar nicht kommentierst.

Moin

1. Was ich hier kommentiere, oder nicht bleibt einzig mir vorbehalten.
2. Wurde hier explizit eine Frage zu diesem Thema gestellt? Antwort: Nein.

Also warum diese Threaderöffnung? Antwort: Gegoogeltes klugscheißen.

Gruß
Nobsi

[ollige]

Danke für die ausführliche Erklärung!
Wie schon erwähnt, wäre das jedoch besser
hier aufgehoben.

Viele Grüße,
Olli

[martin_w]

1. Was ich hier kommentiere, oder nicht bleibt einzig mir vorbehalten.

Und genauso bleibt es Lger überlassen, was er hier schreibt.

[Nobsi]

1. Was ich hier kommentiere, oder nicht bleibt einzig mir vorbehalten.

Und genauso bleibt es Lger überlassen, was er hier schreibt.

Moin

Äh, du wolltest doch bestimmt sagen zusammen googelt.

Gruß
Nobsi

[Lger]

@ollige: Gerne geschehen!
Meine obigen Ausführungen wären im von dir genannten Thread doch einigermaßen off topic und auch viel zu lang gewesen, aber ich habe jetzt dort einen Link hierher eingefügt. Wenn ich aus Google oder von sonstwo zitierte, würde ich die Links einfügen.

[Lger]

Im auch von ollige angeführten Thread hat Karel zuletzt von zwei erfolgreichen Interventionen mit nicht genau spezifizierten Federn berichtet und einen Link zu einem Hersteller von "Schwingungsdämpfern" angeführt.

Der Anbieter ist imho ein sehr gut sortierter Lieferant, und wenn man unter "Federdämpfer" nachsieht, findet man keine solchen nackten "Stahlfedern mit Gummiplatte", sondern elaboriert kombinierte Bauteile, die -wie ich beschrieben habe- wie Gummifüße aussehen und dann frequenzspezifische Dämpfungseigenschaften vorweisen können.

Deutlich erkennbar findet man bei diesem Hersteller die Trennung der beiden Seiten eines Befestigungselements durch ein der Belastung angepaßtes Dämpfungselement, dass ggf. mit einem Federelement kombiniert ist um großhubige Vibrationen aufzufangen. Bei sanft anlaufenden Kompressoren mit gewuchteten Rotationsteilen sollten diese gar nicht erst auftreten.

[Lger]

Ich bitte um Verständnis, dass ich Thomas W. von hier zitiere und auch meine Einwände hier vorbringe, da ich -wie gesagt- genauere Betrachtungen dieses Themas in einem Thread namens "Winterperiode" für einigermaßen off-topic halte.

... Mit jeder noch so kleinen Dämpfung erhöhe ich die Übertragung eines ungewollten Geräusches auf (in diesem Falle) das Haus.
Also: es geht um Entkopplung. Und das leisten diese nackigen Federn (ohne Dämpfung) hervorragend

Ich glaube der erste Satz ist falsch. Nach meiner Meinung gilt: Je höher die Dämpfung zwischen Klima und Konsole, desto weniger Schall wird in das Haus eingekoppelt. Eine Entkopplung einer etwaigen Bewegung der Klima und der ruhenden Konsole ist selbstverständlich notwendig.

Richtig dimensionierte, nackige Federn sind bestens geeignet, um die Bewegung eines ihrer Enden (an der Klima) bei Stillstand des anderen Endes (an der Konsole) abzubremsen, bevor ihr Federweg erschöpft ist, sodaß die bewegte Masse nicht aufschlägt und die Trägheitskräfte durch die Federkraft beschränkt bleiben. Grundsätzlich jedoch wirken an beiden Federenden (dem ruhenden und dem bewegten) nach Newton3 gleich große Kräfte. So eine Feder entkoppelt also die Bewegung einer (bewegten) Masse vollständig von (z.B.) einer feststehenden Konsole, beseitigt aber nicht die veränderlichen Auflagekräfte. Während die Bewegung durch die Feder isoliert wird, bewirken die mit der jeweiligen Länge der Feder schwankenden, gleich großen Kräfte (an Klima und Konsole) an der Konsole Vibrationen, die auf das Haus übertragen werden können. Die gesamte von der Klima erzeugte Vibrationsenergie wird von der verlustlosen Feder auf die von der Bewegung entkoppelte Konsole übertragen.

Weil man bei einer Heimklima erwarten kann, dass der Kompressor schon vom Restgerät Bewegungs-entkoppelt ist (wegen der zusätzlichen Massen!), und weil ein vernünftiger Ventilator keine Federaufhängung braucht, das Gesamt-Gerät also nicht hüpft, sind auch keine weiteren Federn sinnvoll, um es an einer ruhenden Konsole zu befestigen. Der Auflage-Andruck der Klima schwankt, sodass sie vibriert, jedoch ohne sich (nennenswert) zu bewegen. Hier ist eine Dämpfung der von der Klima eingekoppelten Vibrationsenergie nützlich. Eine große Dämpfung wandelt viel Vibrationsenergie in Wärme um, bei einer kleinen Dämpfung wird wenig Vibrationsenergie umgewandelt. Alles was an restlicher, mechanischer Vibrationsenergie in die Konsole gelangt, verursacht Körperschall im Haus. Eine (idealisierte) Feder wandelt keine mechanische Energie in Wärmeenergie um.

Die Entkopplung von Bewegung und die Dämpfung von Vibration sind zwei unterschiedliche Aufgaben, die von unterschiedlichen Bauelementen, die ggf. kombiniert werden können, geleistet werden. Ohne Feder keine Resonanz, und viel Dämpfung keine Resonanz. BTW, der im Thread verlinkte Hersteller verwendet die Begriffe Schwingungsisolation für Bewegungsentkopplung und Schwingungsdämpfung für Dämpfung der Vibrationsenergie.

[Gromo]

Die Erfahrung zeigt, das bei der Schallentkopplung von Split-Aussengeräten die Anforderungen an die Entkopplungselemente eher einfach zu lösen sind. Wir haben schließlich keine Raketentriebwerken oder großvolumige, niedrigdrehende Einzylindermotoren in den Anlagen eingebaut.
Zur Schallentkopplung sind Gummipuffer und Federelemente (in unseren Anwendungen) gleichermaßen gut (oder Schlecht) geeignet. Schließlich hat jede Feder auch eine Dämpfung und jeder Gummidämpfer auch Federungseigenschaften, denn weder Stahl noch Gummi sind rein plastisch bzw. elastisch verformend.

Der versierte Installateur hat immer zwei Sätze mit unterschiedlicher Härte im Koffer und wählt den Schönsten aus. Wenn es nicht passt, nimmt man halt den Anderen. Ob es Gummi- oder Federschwingungsdämpfer sind hängt dabei im wesentlichen davon ab, was der örtliche Kältefachhändler auf Lager hat oder was der bevorzugter Klimagerätehersteller in seinen Anleitungen empfiehlt.

Wenns trotzdem noch dröhnt, wurde meistens lediglich vergessen, die KM-Leitungen in entsprechenden Bögen oder Schleifen zu legen.

[Lger]

Nur weil das ein von mir erstellter Theorie-Thread ist, eine Anmerkung zur plastischen Verformung:
Plastische Verformung, oftmals durch Draufhauen mit einem Hammer ;) erzielbar, ist manchmal besonders hilfreich, um Monteur-induzierte Befestigungs-Toleranzen anzupassen. Zur Entkopplung von Schwingungen und zur Vibrationsdämpfung bei Aufrechterhalten einer Befestigungsfunktion (Reckhärtung ist vor dem Einsatz) ist sie mir von der Theorie her nicht bekannt. Langsame plastische Verformung (z.B. fließen bei Zinn) "hilft" auch manchmal mit Fristablauf über Gewährleistungs-Pflichten hinweg.

[Gromo]

sorry, ich hab da nicht so genau aufgepasst. Ich weiß nur noch, dass Federn elastisch verformen und Gummi eben nicht. Oder wars anders herum?

p.s. Lger, dein wording trieft vor Ironie und Häme und läd' geradezu ein, sich an dir abzuarbeiten.
Höflichkeit ist wie ein Luftkissen, es mag zwar nichts darin sein, aber es mildert die Stöße des Lebens. (Arthur Schopenhauer)

[Nobsi]

p.s. Lger, dein wording trieft vor Ironie und Häme und läd' geradezu ein, sich an dir abzuarbeiten.
Höflichkeit ist wie ein Luftkissen, es mag zwar nichts darin sein, aber es mildert die Stöße des Lebens. (Arthur Schopenhauer)

Moin

Na das ist ja mal eine Aussage!!! Selbstverständlich gibt es dafür von Nobsi die volle Punktzahl. Und weil das noch nicht reicht, gibt es noch ein extra obendrauf.

Vermeintliche Bildung, auch Einbildung genannt, ersetzt niemals Anstand. (nicht Arthur Schopenhauer, sondern Nobsi)

Gruß
Nobsi