Schwingungsprüfstand

Beschreibung Prüfstand

Der Prüfstand besteht aus einem zweigeteilten Betongebäude mit einem Technikraum und einem Raum für zwei Anlagen für Schwingungsprüfungen.
Die beiden „Shaker“ können in Abhängigkeit vom Prüfling und der Frequenz laut Herstellerangaben zusammen einen Schalldruckpegel von 123 dB(A) erzeugen.
Das Betongebäude muss die hohen Erwartungen an den Schallschutz erfüllen, zumal die Grundstücksgrenze und Arbeitsplätze im Nebengebäude in der Nähe sind.
Das vorstehende Bild zeigt den Shaker-Raum mit einer zweiflügeligen Tür als Zugang vom Technikraum, wobei der Shaker-Raum mit den Abmessungen von 8.380 x 7.140 x 3.200 mm (L x B x H) erstellt wurde. Der angrenzende Technikraum dient als Ersatzteillager, auf eine Schallschutztür konnte verzichtet werden.

Um einen Wärmestau innerhalb des Raumes zu vermeiden, wurde eine Belüftung vorgesehen. Rechts neben der Tür ist der innenliegende Zuluftschalldämpfer erkennbar, wobei aufgrund der hohen schalltechnischen Forderungen ein innen- und außenseitiger Schalldämpfer eingebaut wurde. Die Zuluft erfolgt aus dem Technikraum und über ein Akustikwetterschutzgitter in der Außenwand.

Akustische Forderungen

Die Prüflinge werden im Frequenzbereich von 5 – 2.000 Hz angeregt und zusätzlich mit  einem breitbandigen Rauschen geprüft. Die schalltechnischen Forderungen wurden auf 50 dB(A) in 1,0 m Abstand vor dem Gebäude festgelegt. Das Betongebäude wurde zusätzlich mit einer Wand- und Deckenkonstruktion als Vorsatzschale auf der Innenseite erstellt, wobei die Wandelemente der Vorsatzschale schallabsorbierend ausgeführt worden sind.

Schallmessungen

Die Halterung für eine Antriebseinheit auf dem vorstehenden Bild, wurde mit einer Sinus-Prüfkurve von 5 – 1.000 Hz angeregt und der Schalldruckpegel über den Messzyklus mit 86,5 dB(A) in 1,0 m Abstand ermittelt. Der kurzzeitige maximale Schalldruckpegel lag bei 103,3 dB(A) im Bereich 630 Hz. Ferner wurde der Prüfling mit einem breitbandigen Rauschen belastet. Der Schalldruckpegel ergab 95,2 dB(A) in 1,0 m Abstand, der kurzzeitige maximale Schalldruckpegel wurde mit 97,8 dB(A) erreicht.

Die Herstellerangaben mit einem Schalldruckpegel bis 120 dB(A) für einen Shaker wurden im Raum nicht erreicht.

Mit einem Baulautsprecher wurden 94,4 dB(A) erreicht. Um den Einfluss der Schallabsorption zu ermitteln, wurde die Nachhallzeit ermittelt.

Messung der Nachhallzeit

Der Bauakustik-Lautsprecher vom Typ DO12-6 Dodekaeder wurde mittig im Raum aufgebaut. Mit dem Leistungsverstärker Typ DO12 Amplifier und dem Generator Typ Minirator MR-PRO wurde ein „weißes“ Rauschen erzeugt. Die Nachhallzeit RT60 ist diejenige Zeit, während der der Schalldruckpegel im Raum um 60 dB abfällt, spezifiziert nach der Standard ISO 3282. Die Messung eines 20 dB Regelabfalls wird mit 3 multipliziert. Es wurden nachfolgende Nachhallzeiten ermittelt:

Hz	50	63	80	100	125	160	200	250	315	400	500	630
(s)	0,58	0,46	0,56	0,50	0,40	0,30	0,31	0,34	0,39	0,34	0,39	0,38
Hz	800	1000	1250	1600	2000	2500	3150	4000	5000	6300
(s)	0,33	0,39	0,39	0,41	0,40	0,43	0,43	0,45	0,42	0,39

Die schallabsorbierende Fläche oberhalb vom Fußboden beträgt ca. 92 m² gegenüber der Gesamtfläche der Wände und Decke von 155 m². Die schallabsorbierende Fläche mit 100 mm dicken Akustikpaneelen beträgt damit 59%. Ohne die schallabsorbierenden Akustikpaneele ergibt sich aus der Berechnung eine Nachhallzeit von 2,65 Sekunden bei 1.000 Hz!

Die rechnerische Pegelreduzierung gegenüber einem Raum ohne Schallabsorption beträgt bei einer Frequenz von 1.000 Hz 8,3 dB.

Diese Pegelreduzierung innerhalb des Raumes, muss nicht mehr durch die Belüftungsschalldämpfer erfolgen, zumal die Schalldämpfer für hohe schalltechnische Forderungen an die technische Grenze kommen.