Schwingungsprognose und -minderung bei Presswerken

Laufzeit:	05/1999 – 05/2001
Finanzierung:	AiF / EFB
Bearbeiter:	Dr.-Ing. Günter Jungnickel Dr.-Ing. Holger Rudolph Dr. rer. nat. Hannes Weishart

Zielstellung

Beim Betrieb von Presswerken treten erhebliche Schwingungsemissionen auf. Die Schwingungen werden hauptsächlich in den Pressen und Transfereinrichtungen durch Unwuchten, Umsteuer-, Beschleunigungs- und Bremsvorgänge, Auftreffstöße und Schnittschlagvorgänge erzeugt, über das Fundament in den Boden eingeleitet, dort in die Umgebung transmittiert und erreichen mehr oder weniger gedämpft umliegende Arbeits- oder Wohnbauten. Schwingungsbelastungen können sowohl Wohlbefinden, Leistungsfähigkeit und Gesundheit des Menschen beeinträchtigen, als auch zur Einschränkung der Gebäudenutzung und zu Sicherheitsproblemen bis hin zur Gefährdung der Bausubstanz führen. Die Belastung durch Erschütterungen lässt sich in erster Linie durch Messungen ermitteln. Zuverlässige Berechnungsverfahren zur Ermittlung von Schwingungsimmissionen waren nicht in der erforderlichen Weise verfügbar. Für die Beurteilung vorhandener Anlagen und zur Planung von Maßnahmen zum Schwingungsschutz im Presswerk fehlten dem Presswerksbetreiber einfach handhabbare Werkzeuge. Ziel des Forschungsvorhabens ist der Aufbau eines Schwingungs-Prognoseverfahrens für Presswerke zum Schwingungsschutz am Arbeitsplatz, am Bauwerk und im Wohnbereich.

Lösungsweg

Fo_Schwingungsprognose_Presswerk_1 — Bild 1: Berechnung der Schwingungsimmission

Ausgehend von einer Beschreibung der auf den Pressen (Emittenten) ablaufenden Umformvorgängen mit technologischen, konstruktiven und organisatorischen Daten sowie der Standortdaten (Immissionsorte) werden entsprechend dem Wirkungsablauf nach Bild 1 die arbeits- und umweltschutzrelevanten Beurteilungsgrößen bestimmt. Einfache Modellansätze in den einzelnen Wirkungsebenen gestatten eine einfache und durch Angebotswerte gestützte Datenerhebung. Die Schwingungsprognose ist als Orientierungsverfahren konzipiert.

Ergebnisse

Die Schwingungsprognose wurde in das im vorangegangenen Projekt entwickelte Beratungssystem zum Lärmschutz in Presswerken integriert. In dem entstandenen Programmsystem lassen sich viele Eingangsdaten gemeinsam für die Lärm- und Schwingungsprognose nutzen. Im Ergebnis erhält der Anwender die Beurteilungsgrößen für die Schwingungsbelastung des Menschen am Arbeitsplatz nach VDI 2057 und in Gebäuden nach DIN 4150/2, siehe Bild. Der Forschungsbericht einschließlich Programmsystem ist bei der EFB-Geschäftsstelle Hannover erhältlich.