Das Abkoppeln einer schwingenden Maschine könnte auch mit zu den Maßnahmen zur Ursachenbeseitigung gezählt werden, denn bei guter Abkopplung wird das unterstützende Tragwerk durch die schwingende Maschine nicht mehr erregt. Durch eine Tiefabstimmung der die Schwingung erzeugenden Maschinen (Turbinen, Hammerwerke, Stanzen etc) können die auf das Tragwerk einwirkenden dynamischen Kräfte sehr klein gehalten werden. In Bild 3 liegt man dann rechts von der Resonanzstelle und man erkennt, dass die Wirkung auf das System mit steigender Frequenz immer kleiner wird.
Das Prinzip ist in den Grundlagen erläutert:
Bild 3: Dynamische Vergrößerung gegenüber der rein statischen Lösung in ABhängigkeit der Frequenz
Durch eine solche Tiefabstimmung kann man also nicht nur die Wirkung von Erregern auf ein Tragwerk reduzieren, oder abkoppeln sowie natürlich auch umgekehrt, Erregungen, z.B. durch Verkehrserschütterungen etc. Vom Bauwerk fernhalten. Durch eine sehr weiche Auflagerung entsteht ein tiefabgestimmtes System, wir befinden uns also rechts von der Resonanz. Man erkennt, dass hier die Amplituden sogar kleiner werden können, als die rein statisch wirkenden. Eine Erregung, z.B. durch Verkehrserschütterungen oder Erdbeben o.ä. kann sich jetzt unterhalb der Federn „austoben“, die Federn geben nach, in das darauf liegenden Bauwerk mit hoher Massenträgheit wird nur sehr wenig Erregung eingetragen. Bild 4 zeigt eine solche Lösung: Auf den Kellerstützen sind Federpakete angebracht, die für eine Entkopplung von der Untergrunderregung (Hier U-Bahnfahrten) sorgen:
Bild 4: Dynamische Entkopplung von Untergrunderschütterungen durch Federpakete
Wenn solche Maßnahmen zur Beseitigung der Schwingungsursache oder eine Abkopplung von dieser nicht möglich sind, muss über andere Maßnahmen nachgedacht werden.
Nach dem gleichen Prinzip kann auch bei der Entkopplung einer vibrierenden Maschine vom unterstützenden Bauwerk ausgegangen werden. Die MAschine wird ebenfalls auf sehr weiche Federpakete gelagert. Parallel wird im Allgemeibnen auch noch eine Dämpfung vorgesehen, um große Schwingamplituden, die beim Durchfahren von Resonanzen entstehen können, zu reduzieren. Bild 5 zeigt die schwingungsreduzierende Lagerung eines Diesel-Motors. Zusatzdämpfung wird durch „Dosen“ mit viskoser Fluiden realisiert, die zusätzlich zu den Federn und parallel zu diesen mit eingebaut werden. Vom Motor her ragt dann ein „Stößel“ in die viskose Masse und vernichtet dabei Energie, Bei sehr großen Kräften kann z.B. Neopren als Fluid eingesetzt werden. Der Stössel fließt dann durch das Neopren.
Bild 5: Lagerung von Maschinen auf Federpaketen zur dynamischen Isolierung von der Umgebung (Tiefabstimmung)
Bei dynamischer Einwirkung auf ein empfindliches Tragwerk von außerhalb, wie z.B. bei Erschütterungen, kann ebenfalls durch weiche Federpakete unter den Fundamenten eine Entkopplung von der Umgebung vorgenommen werden. Vergleiche dazu das o.a. Bild mit den Federpaketen auf den Stützen. Dieses Prinzip wird bei der Erdbebenisolation von Tragwerken (der Verfasser hat bei einer solchen Erdbebenisolierung eines Kernkraftwerkes in Brasilien mitgewirkt), oder bei der Aufstellung empfindlicher Geräte angewendet (Passivisolierung). Die äußere Umgebung wird hierbei sozusagen als Erregung angesehen, die nicht in die betrachtete Struktur (hier das Gebäude) eindringen soll. Durch die weichen Federn „tobt“ sich die ganze Untergrunderregung unter dem Tragwerk aus, das durch seine Masse darüber liegen bleibt.
