Werkstoffeigenschaften
und Stoßisolierung
Technische Informationen

Allgemeines zu Sylodamp®
Sylodamp® ist ein hochdämpfendes PUR-Elastomer,
das speziell zur Absorption stoßartiger Belastungenentwickelt wurde. Daneben kann Sylodamp® in der
klassischen Schwingungsisolierung überall dort als
elastisches Bauteil eingesetzt werden, wo neben einer
dauerhaften Elastizität eine hohe Materialdämpfung desElastomers gefordert ist. Einsatzbereiche finden sichbeispielsweise im Bereich des Schutzes von Maschinen,
von Gebäudestrukturen, technischen Geräten oder vonPersonen.
Im Bereich der Stoß- und Schwingungsisolierung ergibt
sich folgender Nutzen:

Der statische Einsatzbereich ist die für stationäre Belastungen definierte maximale Druckspannung, für die ein
Elastomer die elastischen Eigenschaften dauerhaft aufrechterhält.
Die Werkstoffbezeichnung bezieht sich auf die Stauchhärte bei 10 % Verformung. Diese ist ein individuell festgelegtes Maß für die tragende Eigenschaft eines Elastomers, gibt jedoch keine Aussagen zum Verhalten bei
einer Langzeitbelastung. Beispielsweise liegt die Stauchhärte von Sylodamp® SP 100 bei 100 kN/m2.

— Reduzierung stoßartiger Belastungen— Reduzierung des stoßinduzierten Körperschalls— Reduzierung von Resonanzphänomenen— Dämpfung von Bauteilen oder Strukturen— Schnelles Abklingen von SchwingungenSchwingungsisolierung mit Sylodamp®
Durch die Schwingungsisolierung werden mechanische Schwingungen, welche durch äußere Kraft- oder
Wegerregungen entstehen, in ihrer Übertragung durch
Massenkraftkompensation reduziert. Die klassische
Schwingungsisolierung ist das Kernanwendungsgebiet
der Werkstoffe Sylomer® und Sylodyn®.

In den meisten Fällen wird Sylodamp® als druckbelastete
Feder verwendet, dessen mechanische Eigenschaften
durch eine gezielte Auswahl von Werkstofftyp, Aufstandsfläche und Elastomerdicke bestmöglichst an die
jeweilige Problemstellung angepasst werden kann.

Insbesondere bei impulsartigen Belastungen oderstarken Resonanzerscheinungen, welche beispielsweise
beim Hoch- und Abfahren einer Maschine entstehen,kann durch den Einsatz von Sylodamp® eine nocheffizientere Schwingungsisolierung erzielt werden.

Die Sylodamp® Typenreihe deckt folgende statischeEinsatzbereiche ab:Neben einer Lagerung mit Sylodamp® kann auch eine
Kombination aus Sylodamp® und Sylomer® in Form einer
Parallelschaltung angewendet werden.
SP
1000
SP
500
SP300
SP
100
SP
30
SP
10

10,10,01

Schwingungsdämpfung mit Sylodamp®
Unter Schwingungsdämpfung wird die Umwandlung vonBewegungsenergie (kinetische Energie) in eine andere,für das Schwingungssystem nicht mehr relevante(wiedergewinnbare) Energieform verstanden. Aufgrund
der hohen Materialdämpfung ist Sylodamp® besonders
geeignet um Resonanzerscheinungen von Bauteilen oder
Strukturen in den gewünschten Grenzen zu halten.

0,001
Pressung in N/mm2Abb. 1: Sylodamp® Typenreihe

www.getzner.com

Stoßisolierung mit Sylodamp®
Die Stoßisolierung ist ein Sonderfall der Schwingungsisolierung und wird zur Verminderung der Übertragung
stoßartiger Kräfte angewandt. Dabei wird eine kurzzeitige, mit einer verhältnismäßig hohen Kraftspitze
einwirkende Erregerkraft, in eine länger andauernde
Fußbodenkraft, mit geringer Kraftspitze, umgewandelt.

dsSylodamp®
vmDie hohe Materialdämpfung des Werkstoffes Sylodamp®
führt zu einer schnellen Beruhigung von Bewegungsgrößen, die Ausschwingzeit von Bauteilen oder Strukturen wird reduziert.
Abb. 3: Beispiel horizontaler Stoß – horizontal bewegte Masse

Stoßbeispiele
In Abb. 2 bis Abb. 4 sind Stoßbeispiele skizziert, bei
denen eine Masse m mit einer Geschwindigkeit v gegeneine Struktur prallt. In oranger Farbe ist jeweils derhochdämpfende Stoßisolator aus Sylodamp® dargestellt.

dsSylodamp®

mvmAbb. 4: Beispiel schräger Stoß – schräg bewegte Masse

hSylodamp®

v

sAbb. 2: Beispiel vertikaler Stoß – frei fallende Masse

2dm = Masse des bewegten Körpers
v = Auftreffgeschwindigkeit der bewegten Masse
d = Dicke des Elastomerss = Maximale Verformung des Elastomers
h = Fallhöhe beim freien Fall

Isoliergrad
Die stoßisolierende Wirkung durch den Einsatz einer
elastischen Lagerung kann durch den Isoliergrad I, derReduzierung des Betragsmaximums der Fußbodenkraft, mit, gegenüber der Aufstellung ohne elastischerLagerung, beschrieben werden:1IFmax, 0 – Fmax
Fmax, 0I
= Isoliergrad in %F max, 0 = Betragsmaximalwert der übertragenen
Fußbodenkraft ohne elastische LagerungF max = Betragsmaximalwert der übertragenen
Fußbodenkraft mit elastischer Lagerung

Werkstoffauswahl
Um bei Stoßanwendungen die passende Werkstoffauswahl durchführen zu können, stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung:— Rechenmodell (Finite-Elemente-Methode)— Diagramme für die Energieaufnahme von Sylodamp®

Finite-Elemente-Methode Rechenmodell
Getzner hat für die Stoßisolierung ein FEM-Rechenmodell für einfache Stoßanwendungen erstellt. Fallprüfstanduntersuchungen mit den hochdämpfenden
Sylodamp® Werkstoffen und Stoßkörpern mit Auftreffgeschwindigkeiten von bis zu 5 m/s bilden dabei die
Grundlage der Material- und Stoßmodellierung.
Durch eine FEM-Stoßsimulation kann für eine Stoßanwendung die geeignete Materialauslegung innerhalb
der Sylodamp® Typenreihe getroffen werden.

Energieerhaltungssatz
Die Grundlage für eine geeignete Werkstoffauswahl bei
einer Stoßanwendung ist der Energieerhaltungssatz,
also das Gleichsetzen der mechanischen Stoßenergie
Ekin (kinetische Energie) mit der Verformungsenergie Edef(Energieaufnahme) des hochdämpfenden Werkstoffes
Sylodamp®:

2

Ekinm · v2
23

Ekin

Eingabeparameter für die FEM-Simulation
Für eine Stoßsimulation müssen folgende Eingabegrößen bekannt sein:— Masse des bewegten Körpers— Auftreffgeschwindigkeit des Körpers— Vom auftreffenden Körper beaufschlagte
Elastomerfläche— Gewünschte Dicke des Elastomers

Edef

E kin = Stoßenergie (kinetische Energie) in J
Edef = Verformungsenergie(Energieaufnahme) in J

Rechenergebnisse aus der FEM-Simulation
Durch eine FEM-Stoßsimulation können nachstehende
Ergebnisse errechnet werden:— Zeitliche Verläufe von Fußbodenkraft, Elastomerverformung, Energieaufnahme bzw. Bremsverzögerung
während des Stoßes— Maximale übertragene Fußbodenkraft— Maximale Verformung des Elastomers— Maximale Bremsverzögerung

3

3,0

Einfederung in mm

Kraft in kN

Rechenergebnisse aus FEM-Stoßsimulation
Abb. 5 bis Abb. 8 zeigen exemplarische Rechenergebnisse einer detaillieren Stoßsimulation mit Sylodamp®.

MaximaleFußbodenkraft Fmax

2,52,05Maximale Einfederung smax

43Rückfederung

1,521,0Einfederung
10,50
0

0,005

0,010

0
0

0,015
Zeit in s

0,010

0,015
Zeit in s

Abb. 6: Stoßsimulation – zeitlicher Verlauf der Verformung

1,5Energieaufnahme in JGeschwindigkeit in m/s

Abb. 5: Stoßsimulation – zeitlicher Verlauf der Fußbodenkraft

0,005

Auftreffgeschwindigkeit v
1,00,5Umkehrpunkt
bei smax

8Maximale Energieaufnahme

640,0
2-0,5
Rückfederung
-0,10

0,005

0,010

0,015
Zeit in s

Abb. 7: Stoßsimulation – zeitlicher Verlauf der Geschwindigkeit der Masse

4000,005

0,010

Abb. 8: Stoßsimulation – zeitlicher Verlauf der Energieaufnahme

0,015
Zeit in s

1000

Spezifische Energieaufnahme in mJ/mm2

Spezifische Energieaufnahme in mJ/mm2

Energieaufnahme für Sylodamp®
Alternativ zu FEM-Simulationen kann für einfache Stoßanwendungen die Auswahl des geeigneten Sylodamp®
Werkstoffes anhand folgender Diagramme getroffen werden (Abb. 9 bis Abb. 12).

10010

11000

100

10

10,10,120304050607080
Stauchung in %20

Spezifische Energieaufnahme in mJ/mm2

Spezifische Energieaufnahme in mJ/mm2

100

10

10,14050

60

70
80
Stauchung in %Abb. 10: Energieaufnahme von Sylodamp® bei einer Dicke von 25 mm

Abb. 9: Energieaufnahme von Sylodamp® bei einer Dicke von 12,5 mm

1000

30100010010

10,12030

4050607080Stauchung in %Abb. 11: Energieaufnahme von Sylodamp® bei einer Dicke von 37,5 mm

SP 10SP 30

SP 100SP 300SP 500203040506070
80
Stauchung in %Abb. 12: Energieaufnahme von Sylodamp® bei einer Dicke von 50 mm

SP 1000

Als Eingangsgröße für die optimale Materialauslegung
dient die auf die belastete Elastomerfläche bezogene
Stoßenergie.
Die spezifische Energieaufnahme von Sylodamp® ist
weitgehend unabhängig von der Auftreffgeschwindigkeit.
Die in den Diagrammen abgebildeten spezifischen
Energieaufnahmen können für Auftreffgeschwindigkeiten
zwischen 0,5 m/s und 5 m/s herangezogen werden.

5

Ideale Verformungsbereiche
Um mit Sylodamp® stoßartige Belastungen bestmöglichabzufangen, muss ein entsprechender Verformungsweg
des Elastomers zur Verfügung gestellt werden.

Stoßkraft-Übertragung
Bei der Stoßisolierung soll die kinetische Energie desauftreffenden Körpers mit einem geringen Kraftniveauüber einen möglichst langen Zeitraum abgebaut werden.

Für Stoßanwendungen mit Sylodamp® können folgende
Stauchungen empfohlen werden:

Die bei einem ideal elastischen Stoß maximal übertragene
Kraft kann aus der Verformungsenergie Edef und dem Verformungsweg s ermittelt werden:

Werkstofftyp

Idealer Verformungsbereich

Sylodamp® SP 1040 % bis 60 %Sylodamp® SP 3040 % bis 60 %Sylodamp® SP 100

35 % bis 55 %Sylodamp® SP 300

30 % bis 50 %Sylodamp® SP 500

25 % bis 45 %Sylodamp® SP 1000

20 % bis 40 %4Fmax, 02·EdefsFmax, 0 = Betragsmaximalwert der übertragenen
Fußbodenkraft in N
E def
= Verformungsenergie(Energieaufnahme) in Js= Verformungsweg in m

Tab. 1: Empfohlene Verformungsbereiche für Sylodamp® bei StoßbelastungenDurch die abgestimmten Verformungsbereiche dereinzelnen Sylodamp®-Typen ergeben sich folgende Energieaufnahme in Abhängigkeit der jeweiligen Elastomerdicken:
Werkstofftyp

Energieaufnahme

Dicke

12,5 mm

25 mm

37,5 mm

50 mm

Sylodamp® SP 10

0,4 bis 0,91,0 bis 1,8

1,6 bis 2,92,3 bis 4

Sylodamp® SP 30

1,4 bis 2,62,7 bis 54,4 bis 8,26,3 bis 11

Sylodamp® SP 100

3,5 bis 6,3

7 bis 13,311,9 bis 20,615 bis 26

Sylodamp® SP 300

8,8 bis 16,8 17,5 bis 34,5 25 bis 43,530 bis 50,5Sylodamp® SP 500

13,9 bis 27,5 27,8 bis 57,343 bis 81,356,5 bis 101

Sylodamp® SP 1000

21 bis 44

70 bis 140

100 bis 200

40 bis 95

Tab. 2: Empfohlene spezifische Energieaufnahme in mJ/mm2 für Sylodamp®

6Bei der Verwendung von Sylodamp® als stoßisolierendes
Element wird die kinetische Energie des auftreffenden
Körpers neben elastischen auch durch dämpfende Prozesse (Dissipation) umgewandelt, wodurch die maximalübertragene Stoßkraft zusätzlich verringert wird. Beim
Einsatz von Sylodamp® als stoßisolierendes Elementkann die maximal übertragene Kraft wie folgt abgeschätzt werden:

5EFmax, 0 ≈ 1,5 · sdef

F max, 0 = Betragsmaximalwert der übertragenen
Fußbodenkraft mit elastischer Sylodamp®
Lagerung in N
E def
= Verformungsenergie(Energieaufnahme) in Js= Verformungsweg in m

Der elastische Anteil des Elastomers sorgt für ein weiches
Abfedern des auftreffenden Körpers, der dissipative Anteil
sorgt dafür, dass nach dem Stoßvorgang der Großteil derEnergie dem System nicht mehr als kinetische Energie zur
Verfügung steht.
Dank der hohen Materialdämpfung von Sylodamp® führt
der auftreffende Körper nach dem Stoß nur einen sehrgeringen Rückstoß aus.
Die Rückprallelastizität liegt für Sylodamp® bei ca. 15 %,dadurch werden beim Stoß 85 % der kinetischen Energie
des auftreffenden Körpers dissipiert.

EingabeparameterMasse

m = 80 kg

Auftreffgeschwindigkeit

v = 2 m/s

Auftrefffläche

A = 15.625 mm2 (125 mm × 125 mm)

Berechnung der Stoßkraft für eine elastische Lagerung mit Sylodamp®
m · v280 · 22== 160 J
22Stoßenergie

Ekin =Deformationsenergie

EDef = EKin = 160 J

Spezifische Energieaufnahme

EDef, A =Elastomer

Sylodamp® SP 100/25 (nach Abb. 10)

Stauchungɛ = 50 % (nach Abb. 10)

Max. Verformungs = ɛ · Materialdicke = 50 % · 25 mm = 12,5 mm

Max. Stoßkraft mit elastischer Lagerung

Fmax, 0 ≈ 1,5 ·Edef
160== 10,24 mJ/mm2
A
15,625

EDef
160= 1,5 · 0,0125
s= 19,2 kN

Berechnung der Stoßkraft ohne elastische Lagerung unter der Annahme eines ideal
elastischen Stoßes mit einer Nachgiebigkeit des Untergrundes von 0,5 mm
Nachgiebigkeit des Untergrundes bzw. max. Verformung

s = 0,5 mm

Max. Stoßkraft ohne elastische Lagerung

Fmax, 0 = 2 ·EDef
160= 2·= 640 kNs0,0005

Stoßisolierende Wirkung der elastischen Lagerung
Isoliergrad

I=Fmax, 0 – Fmax
Fmax, 0=640 – 19,2
= 97 %640Tab. 3: Rechenbeispiel für eine Stoßisolation mit Sylodamp®
7

Getzner Vibration Solutions Pty LtdUnit 1 Number 2-22
Kirkham Road West,Keysborough Victoria 3173
Australien

Getzner Werkstoffe GmbHAm Borsigturm 11
13507 Berlin
Deutschland
T +49-30-405034-00
F +49-30-405034-35
info.berlin@getzner.com

Getzner Werkstoffe GmbH
Middle East Regional OfficeAbdul - Hameed Sharaf Str. 114
Rimawi Center - Shmeisani
P. O. Box 961294
Amman 11196, Jordanien
T +9626-560-7341
F +9626-569-7352
info.amman@getzner.com

Getzner Werkstoffe GmbH
Grünwalder Weg 32
82041 Oberhaching
Deutschland
T +49-89-693500-0
F +49-89-693500-11
info.munich@getzner.com

Getzner India Pvt. Ltd.
1st Floor, Kaivalya24 Tejas Society, Kothrud
Pune 411038, Indien
T +91-20-25385195
F +91-20-25385199
info.pune@getzner.com

Getzner Spring Solutions GmbH
Gottlob-Grotz-Str. 174321 Bietigheim-Bissingen
Deutschland
T +49-7142-91753-0
F +49-7142-91753-50
info.stuttgart@getzner.com

Nihon Getzner K.K.
6-8 Nihonbashi Odenma-cho
Chuo-ku, Tokio103-0011, Japan
T +81-3-6842-7072
F +81-3-6842-7062
info.tokyo@getzner.com

Getzner France S.A.S.
Bâtiment Quadrille
19 Rue Jacqueline Auriol
69008 Lyon
Frankreich
T +33-4 72 62 00 16
info.lyon@getzner.com

Getzner Materials (Beijing) Co., Ltd.
No. 905, Tower D, the Vantone Center
No. Jia 6, Chaowai Street, Chaoyang District
10020, Peking, VR China
T +86-10-5907-1618
F +86-10-5907-1628
info.beijing@getzner.com

Getzner France S.A.S.
19 Rue Hans List
78290 Croissy-sur-Seine
Frankreich
T +33 1 88 60 77 60

Getzner USA, Inc.
8720 Red Oak Boulevard, Suite 400
Charlotte, NC 28217, USA
T +1-704-966-2132
info.charlotte@getzner.com

www.getzner.com

DB WS SP de © Copyright by Getzner Werkstoffe GmbH l 12-2020Änderungen vorbehalten.

Getzner Werkstoffe GmbH
Herrenau 56706 BürsÖsterreich
T +43-5552-201-0
F +43-5552-201-1899
info.buers@getzner.com