Im Idealfall besteht die wirksamste Lärmschutzmaßnahme darin, zu verhindern, dass die Lärmquelle überhaupt in die Werksumgebung eindringt – indem ein effektives „Buy Quiet“-Programm eingeführt wird, um den Arbeitsplatz mit Geräten auszustatten, die für eine geringe Geräuschentwicklung entwickelt wurden. Um ein solches Programm durchzuführen, muss eine klare, gut geschriebene Beschreibung der Spezifikationen zur Begrenzung der Geräuscheigenschaften neuer Anlagen, Einrichtungen und Prozesse so gestaltet werden, dass die Lärmgefährdung berücksichtigt wird. Ein gutes Programm baut auch Überwachung und Wartung ein.

Sobald die Ausrüstung installiert ist und übermäßiger Lärm durch Schallpegelmessungen identifiziert wurde, wird das Problem der Lärmkontrolle komplizierter. Es sind jedoch technische Steuerungen verfügbar, die an bestehenden Geräten nachgerüstet werden können. Darüber hinaus gibt es für jedes Problem in der Regel mehr als eine Schallschutzoption. Daher ist es für die Person, die das Lärmschutzprogramm verwaltet, wichtig, die praktikabelsten und wirtschaftlichsten verfügbaren Mittel zur Lärmminderung in jeder gegebenen Situation zu bestimmen.

Lärmkontrolle im Fabrik- und Produktdesign

Die Verwendung schriftlicher Spezifikationen zur Definition der Anforderungen an Geräte, deren Installation und Abnahme ist in der heutigen Umgebung gängige Praxis. Eine der wichtigsten Möglichkeiten im Bereich der Lärmkontrolle, die dem Fabrikdesigner zur Verfügung stehen, besteht darin, die Auswahl, den Kauf und das Layout neuer Ausrüstung zu beeinflussen. Wenn es richtig geschrieben und verwaltet wird, kann sich die Implementierung eines „Buy Quiet“-Programms durch Kaufspezifikationen als wirksames Mittel zur Lärmkontrolle erweisen.

Der proaktivste Ansatz zur Lärmbekämpfung in der Phase der Anlagenplanung und Ausrüstungsbeschaffung existiert in Europa. 1985 haben die zwölf Mitgliedsstaaten der Europäischen Gemeinschaft (EG) – jetzt die Europäische Union (EU) – Richtlinien nach dem „neuen Konzept“ verabschiedet, die darauf ausgelegt sind, eine breite Klasse von Geräten oder Maschinen zu behandeln, anstatt einzelne Standards für jeden Gerätetyp. Bis Ende 1994 wurden drei Richtlinien nach dem „neuen Konzept“ erlassen, die Lärmanforderungen enthalten. Diese Richtlinien sind:

1. Richtlinie 89/392/EWG, mit zwei Änderungen 91/368/EWG und 93/44/EWG
2. Richtlinie 89 / 106 / EEC
3. Richtlinie 89/686/EWG, mit einer Änderung 93/95/EWG.

Der erste oben aufgeführte Punkt (89/392/EWG) wird allgemein als Maschinenrichtlinie bezeichnet. Diese Richtlinie zwingt Gerätehersteller dazu, Schallschutz als wesentlichen Bestandteil der Maschinensicherheit einzubeziehen. Das grundlegende Ziel dieser Maßnahmen besteht darin, dass Maschinen oder Geräte, die innerhalb der EU verkauft werden sollen, die grundlegenden Anforderungen an Geräusche erfüllen müssen. Infolgedessen haben Hersteller, die an einer Vermarktung innerhalb der EU interessiert sind, seit den späten 1980er Jahren großen Wert auf die Konstruktion geräuscharmer Geräte gelegt.

Bei Unternehmen außerhalb der EU, die versuchen, ein freiwilliges „Buy Quiet“-Programm umzusetzen, hängt der erreichte Erfolg weitgehend vom Timing und Engagement der gesamten Managementhierarchie ab. Der erste Schritt des Programms besteht darin, akzeptable Geräuschkriterien für den Bau einer neuen Anlage, die Erweiterung einer bestehenden Anlage und den Kauf neuer Ausrüstung festzulegen. Damit das Programm wirksam ist, müssen die angegebenen Geräuschgrenzwerte sowohl vom Käufer als auch vom Verkäufer als unbedingte Voraussetzung angesehen werden. Wenn ein Produkt andere Konstruktionsparameter der Ausrüstung nicht erfüllt, wie z. B. Größe, Durchflussrate, Druck, zulässiger Temperaturanstieg usw., wird es von der Unternehmensleitung als inakzeptabel erachtet. Dies ist die gleiche Verpflichtung, die in Bezug auf Geräuschpegel eingehalten werden muss, um ein erfolgreiches „Buy Quiet“-Programm zu erreichen.

Hinsichtlich des oben erwähnten zeitlichen Aspekts gilt: Je früher im Entwurfsprozess die Lärmaspekte eines Projekts oder Gerätekaufs berücksichtigt werden, desto größer ist die Erfolgswahrscheinlichkeit. In vielen Situationen hat der Werkskonstrukteur oder Gerätekäufer die Wahl zwischen Gerätetypen. Die Kenntnis der Geräuscheigenschaften der verschiedenen Alternativen ermöglicht es ihm, die leiseren auszuwählen.

Neben der Auswahl der Ausrüstung ist eine frühzeitige Einbindung in die Gestaltung des Ausrüstungslayouts innerhalb der Anlage unerlässlich. Das Verschieben von Geräten auf dem Papier während der Entwurfsphase eines Projekts ist eindeutig viel einfacher als das spätere physische Verschieben der Geräte, insbesondere wenn die Geräte in Betrieb sind. Eine einfache Regel besteht darin, Maschinen, Prozesse und Arbeitsbereiche auf ungefähr gleichem Geräuschpegel zu halten; und besonders laute und besonders ruhige Bereiche durch Pufferzonen mit mittleren Lärmpegeln zu trennen.

Die Validierung von Lärmkriterien als absolute Anforderung erfordert eine Zusammenarbeit zwischen Mitarbeitern des Unternehmens aus Abteilungen wie Technik, Recht, Einkauf, Arbeitshygiene und Umwelt. Beispielsweise können die Abteilungen für Arbeitshygiene, Sicherheit und/oder Personal die gewünschten Geräuschpegel für Geräte bestimmen sowie Schalluntersuchungen durchführen, um Geräte zu qualifizieren. Als nächstes können die Ingenieure des Unternehmens die Kaufspezifikation schreiben sowie leise Gerätetypen auswählen. Der Einkäufer wird höchstwahrscheinlich den Vertrag verwalten und sich auf die Vertreter der Rechtsabteilung verlassen, um Unterstützung bei der Durchsetzung zu erhalten. Die Beteiligung all dieser Parteien sollte mit dem Beginn des Projekts beginnen und sich über Finanzierungsanfragen, Planung, Design, Ausschreibung, Installation und Inbetriebnahme fortsetzen.

Selbst das gründlichste und präziseste Spezifikationsdokument ist von geringem Wert, es sei denn, die Verantwortung für die Einhaltung liegt beim Lieferanten oder Hersteller. Es muss eine klare Vertragssprache verwendet werden, um die Mittel zur Bestimmung der Einhaltung zu definieren. Unternehmensverfahren zur Einführung von Garantien sollten konsultiert und befolgt werden. Es kann wünschenswert sein, Strafklauseln für die Nichteinhaltung aufzunehmen. An erster Stelle der Durchsetzungsstrategie steht die Verpflichtung des Käufers, dafür zu sorgen, dass die Anforderungen erfüllt werden. Kompromisse bei den Geräuschkriterien im Austausch für Kosten, Liefertermin, Leistung oder andere Zugeständnisse sollten die Ausnahme und nicht die Regel sein.

Innerhalb der Vereinigten Staaten hat ANSI den Standard ANSI S12.16 veröffentlicht: Richtlinien für die Geräuschspezifikation neuer Maschinen (1992). Diese Norm ist ein nützlicher Leitfaden für das Schreiben einer unternehmensinternen Geräuschspezifikation. Darüber hinaus bietet diese Norm eine Anleitung zum Erhalt von Schallpegeldaten von Geräteherstellern. Sobald sie vom Hersteller erhalten wurden, können die Daten dann von Anlagendesignern bei der Planung von Ausrüstungslayouts verwendet werden. Aufgrund der verschiedenen Arten von charakteristischen Geräten und Werkzeugen, für die diese Norm erstellt wurde, gibt es kein einzelnes Untersuchungsprotokoll, das für die Messung von Schallpegeldaten geeignet ist. Daher enthält diese Norm Referenzinformationen zum geeigneten Schallmessverfahren zum Testen einer Vielzahl stationärer Geräte. Diese Untersuchungsverfahren wurden von der zuständigen Handels- oder Berufsorganisation in den Vereinigten Staaten erstellt, die für einen bestimmten Gerätetyp oder eine bestimmte Geräteklasse verantwortlich ist.

Nachrüstung vorhandener Geräte

Bevor man entscheiden kann, was getan werden muss, ist es notwendig, die Grundursache von Lärm zu identifizieren. Zu diesem Zweck ist es hilfreich, zu verstehen, wie Lärm erzeugt wird. Lärm wird zum größten Teil durch mechanische Stöße, Luftströmungen mit hoher Geschwindigkeit, Flüssigkeitsströmungen mit hoher Geschwindigkeit, vibrierende Oberflächenbereiche einer Maschine und ziemlich oft durch das hergestellte Produkt erzeugt. Was den letztgenannten Punkt betrifft, so ist es in Fertigungs- und Prozessindustrien wie der Metallverarbeitung, der Glasherstellung, der Lebensmittelverarbeitung, dem Bergbau usw. häufig der Fall, dass die Wechselwirkung zwischen dem Produkt und den Maschinen die Energie überträgt, die den Lärm erzeugt.

Quellenidentifikation

Einer der schwierigsten Aspekte des Lärmschutzes ist die Identifizierung der tatsächlichen Quelle. In einer typischen Industrieumgebung arbeiten normalerweise mehrere Maschinen gleichzeitig, was es schwierig macht, die Grundursache von Lärm zu identifizieren. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Standard-Schallpegelmesser (SLM) zur Bewertung der akustischen Umgebung verwendet wird. Der SLM liefert typischerweise einen Schalldruckpegel (SPL) an einem bestimmten Ort, der höchstwahrscheinlich das Ergebnis von mehr als einer Geräuschquelle ist. Daher obliegt es dem Gutachter, einen systematischen Ansatz zu verfolgen, der dabei hilft, die einzelnen Quellen und ihren relativen Beitrag zum Gesamt-SPL zu trennen. Die folgenden Vermessungstechniken können verwendet werden, um bei der Identifizierung des Ursprungs oder der Quelle von Lärm zu helfen:

• Messen Sie das Frequenzspektrum und stellen Sie die Daten grafisch dar.
• Messen Sie den Schallpegel in dBA als Funktion der Zeit.
• Vergleichen Sie Frequenzdaten von ähnlichen Geräten oder Produktionslinien.
• Isolieren Sie Komponenten mit temporären Steuerungen oder durch Ein- und Ausschalten einzelner Elemente, wann immer dies möglich ist.

Eine der effektivsten Methoden zur Ortung der Geräuschquelle ist die Messung ihres Frequenzspektrums. Sobald die Daten gemessen wurden, ist es sehr nützlich, die Ergebnisse grafisch darzustellen, damit man die Eigenschaften der Quelle visuell beobachten kann. Für die meisten Geräuschminderungsprobleme können die Messungen entweder mit vollen (1/1) oder einem Drittel (1/3) Oktavbandfiltern durchgeführt werden, die mit dem SLM verwendet werden. Der Vorteil der 1/3-Oktavbandmessung besteht darin, dass sie detailliertere Informationen darüber liefert, was von einem Gerät ausgeht. Abbildung 1 zeigt einen Vergleich zwischen 1/1- und 1/3-Oktavbandmessungen, die in der Nähe einer Neunkolbenpumpe durchgeführt wurden. Wie in dieser Figur dargestellt, identifizieren die 1/3-Oktavbanddaten eindeutig die Pumpfrequenz und viele ihrer Harmonischen. Wenn man nur 1/1- oder volle Oktavbanddaten verwendet, wie durch die durchgezogene Linie dargestellt und bei jeder Mittenbandfrequenz in Abbildung 1 aufgetragen, wird es schwieriger zu diagnostizieren, was in der Pumpe vor sich geht. Bei 1/1-Oktavbanddaten gibt es insgesamt neun Datenpunkte zwischen 25 Hertz (Hz) und 10,000 Hz, wie in dieser Abbildung gezeigt. Bei Verwendung von 27/1-Oktavbandmessungen gibt es jedoch insgesamt 3 Datenpunkte in diesem Frequenzbereich. Offensichtlich liefern 1/3-Oktavbanddaten nützlichere Daten zum Identifizieren der Grundursache eines Rauschens. Diese Informationen sind entscheidend, wenn das Ziel darin besteht, Lärm an der Quelle zu kontrollieren. Wenn es nur darum geht, den Weg zu behandeln, auf dem Schallwellen übertragen werden, reichen 1/1-Oktavbanddaten aus, um akustisch geeignete Produkte oder Materialien auszuwählen.

Abbildung 1. Vergleich zwischen 1/1- und 1/3-Oktavbanddaten

Abbildung 2 zeigt einen Vergleich zwischen dem 1/3-Oktavband-Spektrum, gemessen 3 Fuß vom Übergangsrohr eines Flüssigkeitskühler-Kompressors, und dem Hintergrundpegel, gemessen etwa 25 Fuß entfernt (bitte beachten Sie die Näherungswerte in der Fußnote). Diese Position stellt den allgemeinen Bereich dar, in dem Mitarbeiter normalerweise durch diesen Raum gehen. Der Kompressorraum wird zum größten Teil nicht routinemäßig von Arbeitern besetzt. Die einzige Ausnahme besteht, wenn Wartungsarbeiter andere Geräte im Raum reparieren oder überholen. Neben dem Kompressor arbeiten in diesem Bereich noch einige andere große Maschinen. Um die Identifizierung der primären Geräuschquellen zu unterstützen, wurden mehrere Frequenzspektren in der Nähe jedes der Geräte gemessen. Wenn jedes Spektrum mit den Daten an der Hintergrundposition im Gehweg verglichen wurde, zeigte nur das Crossover-Rohr der Kompressoreinheit eine ähnliche Spektralform. Folglich kann geschlussfolgert werden, dass dies die primäre Lärmquelle ist, die den am Laufweg der Mitarbeiter gemessenen Pegel steuert. Wie in Abbildung 2 dargestellt, ist es also durch die Verwendung von Frequenzdaten, die in der Nähe des Geräts gemessen wurden, und den grafischen Vergleich einzelner Quellen mit den an den Arbeitsplätzen der Mitarbeiter oder in anderen interessierenden Bereichen aufgezeichneten Daten oft möglich, die dominierenden Geräuschquellen zu identifizieren deutlich.

Abbildung 2. Vergleich des Crossover-Rohrs mit dem Hintergrundpegel

Wenn der Schallpegel schwankt, wie bei zyklischen Geräten, ist es sinnvoll, den gesamten A-bewerteten Schallpegel über der Zeit zu messen. Bei diesem Verfahren ist es wichtig zu beobachten und zu dokumentieren, welche Ereignisse im Laufe der Zeit auftreten. Abbildung 3 zeigt den Schallpegel, der am Arbeitsplatz des Bedieners über einen vollständigen Maschinenzyklus gemessen wurde. Der in Abbildung 3 dargestellte Prozess stellt den einer Produktverpackungsmaschine dar, die eine Zykluszeit von etwa 95 Sekunden hat. Wie in der Abbildung gezeigt, tritt der maximale Geräuschpegel von 96.2 dBA während des Ablassens von Druckluft auf, 33 Sekunden nach Beginn des Maschinenzyklus. Die anderen wichtigen Ereignisse sind ebenfalls in der Figur gekennzeichnet, was die Identifizierung der Quelle und des relativen Beitrags jeder Aktivität während des vollständigen Verpackungszyklus ermöglicht.

Abbildung 3. Arbeitsstation für Verpackungsmitarbeiter

In industriellen Umgebungen, in denen mehrere Prozesslinien mit der gleichen Ausrüstung vorhanden sind, lohnt es sich, die Frequenzdaten für ähnliche Ausrüstungen miteinander zu vergleichen. Abbildung 4 zeigt diesen Vergleich für zwei ähnliche Prozesslinien, die beide das gleiche Produkt herstellen und mit der gleichen Geschwindigkeit arbeiten. Ein Teil des Prozesses beinhaltet die Verwendung einer pneumatisch betätigten Vorrichtung, die als letzte Phase der Produktion ein Loch von einem halben Zoll in das Produkt stanzt. Die Betrachtung dieser Abbildung zeigt deutlich, dass Leitung Nr. 1 einen um 5 dBA höheren Gesamtschallpegel aufweist als Leitung Nr. 2. Außerdem enthält das für Zeile #1 dargestellte Spektrum eine Grundfrequenz und viele Harmonische, die nicht im Spektrum für Zeile #2 erscheinen. Folglich ist es notwendig, die Ursache dieser Unterschiede zu untersuchen. Oft sind signifikante Unterschiede ein Hinweis auf die Notwendigkeit einer Wartung, wie dies beim letzten Stanzmechanismus der Linie Nr. 2 der Fall war. Dieses spezielle Rauschproblem erfordert jedoch zusätzliche Kontrollmaßnahmen, da der Gesamtpegel auf Leitung Nr. 1 immer noch relativ hoch ist. Der Zweck dieser Untersuchungstechnik besteht jedoch darin, die unterschiedlichen Lärmprobleme zu identifizieren, die zwischen ähnlichen Ausrüstungsgegenständen und Prozessen bestehen können und die durch effektive Wartung oder andere Anpassungen leicht behoben werden können.

Abbildung 4. Abschließender Stanzvorgang für identische Prozesslinien

Wie oben erwähnt, stellt ein SLM typischerweise einen SPL bereit, der akustische Energie von einer oder mehreren Geräuschquellen umfasst. Unter optimalen Messbedingungen ist es am besten, jedes Gerät zu messen, wenn alle anderen Geräte ausgeschaltet sind. Obwohl diese Situation ideal ist, ist es selten praktikabel, die Anlage abzuschalten, um eine Isolierung einer bestimmten Quelle zu ermöglichen. Um diese Einschränkung zu umgehen, ist es häufig effektiv, vorübergehende Kontrollmaßnahmen bei bestimmten Geräuschquellen zu verwenden, die eine gewisse kurzfristige Geräuschreduzierung bieten, um die Messung einer anderen Quelle zu ermöglichen. Zu den verfügbaren Materialien, die eine vorübergehende Reduzierung bieten können, gehören Sperrholzgehäuse, Akustikdecken, Schalldämpfer und Barrieren. Die dauerhafte Anwendung dieser Materialien führt häufig zu langfristigen Problemen wie Wärmestau, Behinderung des Zugangs des Bedieners oder des Produktflusses oder kostspieliger Druckabfall in Verbindung mit falsch ausgewählten Schalldämpfern. Zur Unterstützung der Isolierung einzelner Komponenten können diese Materialien jedoch als kurzfristige Kontrolle wirksam sein.

Eine andere verfügbare Methode zum Isolieren einer bestimmten Maschine oder Komponente besteht darin, verschiedene Geräte oder Abschnitte einer Produktionslinie ein- und auszuschalten. Um diese Art von diagnostischer Analyse effektiv durchzuführen, muss der Prozess in der Lage sein, mit ausgeschaltetem ausgewähltem Element zu funktionieren. Als Nächstes ist es für die Legitimität dieses Verfahrens entscheidend, dass der Herstellungsprozess in keiner Weise beeinträchtigt wird. Wenn der Prozess beeinträchtigt ist, ist es durchaus möglich, dass die Messung nicht repräsentativ für den Geräuschpegel unter normalen Bedingungen ist. Schließlich können alle gültigen Daten dann nach Größe des dBA-Gesamtwerts geordnet werden, um bei der Priorisierung von Geräten für die technische Lärmkontrolle zu helfen.

Auswahl der geeigneten Lärmschutzoptionen

Sobald die Ursache oder Quelle des Lärms identifiziert ist und bekannt ist, wie er in die Arbeitsbereiche der Mitarbeiter abgestrahlt wird, besteht der nächste Schritt darin, zu entscheiden, welche Lärmschutzoptionen verfügbar sind. Das Standardmodell zur Bekämpfung fast aller Gesundheitsgefahren besteht darin, die verschiedenen Bekämpfungsmöglichkeiten hinsichtlich Quelle, Pfad und Empfänger zu untersuchen. In einigen Situationen reicht die Kontrolle über eines dieser Elemente aus. Unter anderen Umständen kann es jedoch der Fall sein, dass die Behandlung von mehr als einem Element erforderlich ist, um eine akzeptable Geräuschumgebung zu erhalten.

Der erste Schritt im Lärmschutzprozess sollte darin bestehen, eine Form der Quellenbehandlung zu versuchen. Tatsächlich behebt die Quellenmodifikation die Grundursache eines Geräuschproblems, während die Kontrolle des Schallübertragungswegs mit Barrieren und Gehäusen nur die Geräuschsymptome behandelt. In Situationen, in denen mehrere Quellen in einer Maschine vorhanden sind und das Ziel darin besteht, die Quelle zu behandeln, müssen alle geräuscherzeugenden Mechanismen komponentenweise angegangen werden.

Bei übermäßigem Lärm, der durch mechanische Stöße erzeugt wird, können die zu untersuchenden Steuerungsoptionen Methoden zur Verringerung der Antriebskraft, zur Verringerung des Abstands zwischen Komponenten, zum Auswuchten rotierender Geräte und zum Installieren von Schwingungsisolierungsfittings umfassen. Was Geräusche betrifft, die durch Luftströmungen oder Flüssigkeitsströmungen mit hoher Geschwindigkeit entstehen, besteht die primäre Modifikation darin, die Geschwindigkeit des Mediums zu verringern, sofern dies eine praktikable Option ist. Manchmal kann die Geschwindigkeit reduziert werden, indem die Querschnittsfläche der betreffenden Rohrleitung vergrößert wird. Hindernisse in der Rohrleitung müssen beseitigt werden, um einen stromlinienförmigen Fluss zu ermöglichen, was wiederum Druckschwankungen und Turbulenzen im transportierten Medium reduziert. Schließlich kann die Installation eines richtig dimensionierten Schalldämpfers oder Schalldämpfers eine erhebliche Verringerung des Gesamtgeräuschs bewirken. Der Hersteller des Schalldämpfers sollte zur Unterstützung bei der Auswahl des richtigen Geräts auf der Grundlage der vom Käufer angegebenen Betriebsparameter und Einschränkungen konsultiert werden.

Wenn vibrierende Oberflächenbereiche einer Maschine als Resonanzboden für Luftschall fungieren, umfassen die Steuerungsmöglichkeiten eine Verringerung der mit dem Lärm verbundenen Antriebskraft, das Bilden kleinerer Abschnitte aus größeren Oberflächen, das Perforieren der Oberfläche, das Erhöhen der Substratsteifigkeit oder Masse und Anbringung von Dämpfungsmaterial oder schwingungsisolierenden Beschlägen. In Bezug auf die Verwendung von Materialien zur Schwingungsisolierung und -dämpfung sollte der Produkthersteller um Unterstützung bei der Auswahl der geeigneten Materialien und Installationsverfahren gebeten werden. Schließlich wird in vielen Industrien das tatsächlich hergestellte Produkt oft ein effizienter Abstrahler für Luftschall sein. In diesen Situationen ist es wichtig, Möglichkeiten zu prüfen, das Produkt während der Herstellung fest zu befestigen oder besser zu stützen. Eine weitere zu untersuchende Lärmschutzmaßnahme wäre die Verringerung der Aufprallkraft zwischen der Maschine und dem Produkt, zwischen Teilen des Produkts selbst oder zwischen einzelnen Produktelementen.

Oft erweist sich die Umgestaltung von Prozessen oder Anlagen und die Modifizierung der Quelle als nicht durchführbar. Darüber hinaus kann es Situationen geben, in denen es praktisch unmöglich ist, die Grundursache des Rauschens zu identifizieren. Wenn eine dieser Situationen vorliegt, wäre die Verwendung von Kontrollmaßnahmen zur Behandlung des Schallübertragungswegs ein wirksames Mittel zur Reduzierung des Gesamtgeräuschpegels. Die beiden primären Minderungsmaßnahmen für Pfadbehandlungen sind akustische Einhausungen und Barrieren.

Die Entwicklung von Schallschutzgehäusen ist auf dem heutigen Markt weit fortgeschritten. Sowohl Standard- als auch kundenspezifische Gehäuse sind von mehreren Herstellern erhältlich. Zur Beschaffung der geeigneten Anlage sind Angaben des Käufers über den aktuellen Gesamtgeräuschpegel (und ggf. Frequenzdaten), die Dimensionierung der Anlage, das Lärmminderungsziel, die Notwendigkeit des Produktflusses und den Zugang der Mitarbeiter, und alle anderen Betriebsbeschränkungen. Der Verkäufer kann diese Informationen dann verwenden, um einen Lagerartikel auszuwählen oder ein kundenspezifisches Gehäuse herzustellen, um die Bedürfnisse des Käufers zu erfüllen.

In vielen Situationen kann es wirtschaftlicher sein, ein Gehäuse zu entwerfen und zu bauen, anstatt ein kommerzielles System zu kaufen. Bei der Konstruktion von Gehäusen müssen viele Faktoren berücksichtigt werden, wenn das Gehäuse sowohl aus akustischer als auch aus produktionstechnischer Sicht zufriedenstellend sein soll. Spezifische Richtlinien für das Gehäusedesign lauten wie folgt:

Gehäuseabmessungen. Es gibt keine kritische Richtlinie für die Größe oder Abmessungen eines Gehäuses. Die beste Regel zu befolgen ist Je größer desto besser. Es ist wichtig, dass genügend Freiraum vorhanden ist, damit das Gerät alle beabsichtigten Bewegungen ausführen kann, ohne das Gehäuse zu berühren.

Gehäusewand. Die von einem Gehäuse bereitgestellte Geräuschreduzierung hängt von den Materialien ab, die für den Bau der Wände verwendet werden, und davon, wie dicht das Gehäuse abgedichtet ist. Die Auswahl geeigneter Materialien für die Umfassungswand sollte anhand folgender Faustregeln erfolgen (Moreland 1979):

• für ein Gehäuse ohne interne Dämpfung:

TL_erforderlich=NR+20 dBA

• mit ca. 50 % Eigenabsorption:

TL_erforderlich=NR+15 dBA

• bei 100 % Eigenabsorption:

TL_erforderlich=NR+10 dBA.

In diesen Ausdrücken TL_erforderlich der Übertragungsverlust ist, der von der Gehäusewand oder -platte gefordert wird, und NR die Geräuschminderung ist, die erwünscht ist, um das Minderungsziel zu erreichen.

Dichtungen. Für maximale Effizienz müssen alle Gehäusewandverbindungen dicht schließen. Öffnungen um Rohrdurchführungen, elektrische Leitungen usw. sollten mit nicht aushärtendem Mastix wie Silikondichtmasse abgedichtet werden.

Interne Absorption. Um akustische Energie zu absorbieren und abzuleiten, sollte die Innenfläche des Gehäuses mit akustisch absorbierendem Material ausgekleidet sein. Zur Auswahl des geeigneten Materials sollte das Frequenzspektrum der Quelle herangezogen werden. Grundlage für die Abstimmung des Materials auf die Geräuschquelle sind die vom Hersteller veröffentlichten Absorptionsdaten. Es ist wichtig, die maximalen Absorptionsfaktoren an die Frequenzen der Quelle anzupassen, die die höchsten Schalldruckpegel aufweisen. Der Produktverkäufer oder -hersteller kann auch bei der Auswahl des effektivsten Materials basierend auf dem Frequenzspektrum der Quelle behilflich sein.

Gehäuseisolierung. Es ist wichtig, dass die Gehäusestruktur von der Ausrüstung getrennt oder isoliert ist, um sicherzustellen, dass mechanische Schwingungen nicht auf das Gehäuse selbst übertragen werden. Wenn Teile der Maschine, wie z. B. Rohrdurchführungen, mit dem Gehäuse in Kontakt kommen, ist es wichtig, an der Kontaktstelle schwingungsisolierende Fittings vorzusehen, um jeden potenziellen Übertragungsweg kurzzuschließen. Wenn schließlich die Maschine den Boden zum Schwingen bringt, sollte auch der Gehäuseboden mit schwingungsisolierendem Material behandelt werden.

Bereitstellung des Produktflusses. Wie bei den meisten Produktionsanlagen wird es notwendig sein, Produkte in und aus dem Gehäuse zu bewegen. Die Verwendung von akustisch ausgekleideten Kanälen oder Tunneln kann einen Produktfluss ermöglichen und dennoch eine akustische Absorption bereitstellen. Um das Austreten von Lärm zu minimieren, wird empfohlen, dass alle Durchgänge dreimal länger sind als die Innenbreite der größten Abmessung der Tunnel- oder Kanalöffnung.

Gewährung des Zugangs für Arbeitnehmer. Türen und Fenster können installiert werden, um einen physischen und visuellen Zugang zu den Geräten zu ermöglichen. Es ist entscheidend, dass alle Fenster mindestens die gleichen Transmissionsdämpfungseigenschaften wie die Gehäusewände haben. Als nächstes müssen alle Zugangstüren an allen Kanten dicht abschließen. Um den Betrieb des Geräts bei geöffneten Türen zu verhindern, wird empfohlen, ein Verriegelungssystem vorzusehen, das den Betrieb nur zulässt, wenn die Türen vollständig geschlossen sind.

Belüftung des Geheges. Bei vielen Gehäuseanwendungen kommt es zu einer übermäßigen Wärmeentwicklung. Um Kühlluft durch das Gehäuse zu leiten, sollte ein Gebläse mit einer Kapazität von 650 bis 750 Kubikfuß/Meter am Auslass- oder Abluftkanal installiert werden. Schließlich sollten die Ansaug- und Abflusskanäle mit absorbierendem Material ausgekleidet werden.

Schutz von absorbierendem Material. Um zu verhindern, dass das absorbierende Material kontaminiert wird, sollte eine Spritzsperre über der absorbierenden Auskleidung aufgebracht werden. Diese sollte aus einem sehr leichten Material sein, wie z. B. einer 25-mil-Kunststofffolie. Die Saugschicht sollte mit Streckmetall, Lochblech oder Eisenwarengewebe gehalten werden. Das Verkleidungsmaterial sollte mindestens XNUMX % offene Fläche haben.

Eine alternative Behandlung des Schallübertragungswegs besteht darin, eine akustische Barriere zu verwenden, um den Empfänger (den Arbeiter, der der Lärmgefahr ausgesetzt ist) vom direkten Schallweg zu blockieren oder abzuschirmen. Eine akustische Barriere ist ein Material mit hohem Übertragungsverlust, wie z. B. eine feste Trennwand oder Wand, das zwischen der Geräuschquelle und dem Empfänger eingefügt wird. Indem der direkte Sichtweg zur Quelle blockiert wird, bewirkt die Barriere, dass die Schallwellen den Empfänger durch Reflexion an verschiedenen Oberflächen im Raum und durch Beugung an den Rändern der Barriere erreichen. Dadurch wird der Gesamtrauschpegel am Ort des Empfängers reduziert.

Die Wirksamkeit einer Barriere ist eine Funktion ihrer Lage relativ zu der Lärmquelle oder den Lärmempfängern und von ihren Gesamtabmessungen. Um die potenzielle Rauschunterdrückung zu maximieren, sollte die Barriere so nah wie möglich an der Quelle oder dem Empfänger platziert werden. Als nächstes sollte die Barriere so hoch und breit wie möglich sein. Um den Schallpfad effektiv zu blockieren, wird ein Material mit hoher Dichte in der Größenordnung von 4 bis 6 lb/ft³, sollte benutzt werden. Schließlich sollte die Barriere keine Öffnungen oder Lücken enthalten, die ihre Wirksamkeit erheblich beeinträchtigen können. Wenn es notwendig ist, ein Fenster für den Sichtzugang zu den Geräten einzubauen, ist es wichtig, dass das Fenster eine Schalldurchlässigkeit hat, die mindestens der des Barrierematerials selbst entspricht.

Die letzte Option zur Verringerung der Lärmbelastung der Arbeitnehmer besteht darin, den Raum oder Bereich, in dem der Arbeitnehmer arbeitet, zu behandeln. Diese Option ist am praktischsten für Arbeitstätigkeiten wie Produktinspektions- oder Ausrüstungsüberwachungsstationen, bei denen die Bewegung der Mitarbeiter auf einen relativ kleinen Bereich beschränkt ist. In diesen Situationen kann eine akustische Kabine oder ein Schutzraum installiert werden, um die Mitarbeiter zu isolieren und übermäßige Lärmpegel zu vermeiden. Die tägliche Lärmbelastung wird reduziert, solange ein erheblicher Teil der Arbeitsschicht in der Notunterkunft verbracht wird. Um einen solchen Unterstand zu bauen, sollten die zuvor beschriebenen Richtlinien für die Gestaltung von Gehegen zu Rate gezogen werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Implementierung eines effektiven „Buy Quiet“-Programms der erste Schritt in einem umfassenden Lärmschutzprozess sein sollte. Dieser Ansatz soll den Kauf oder die Installation von Geräten verhindern, die ein Lärmproblem darstellen könnten. Für Situationen, in denen bereits übermäßige Lärmpegel vorhanden sind, ist es dann jedoch erforderlich, die Lärmumgebung systematisch zu bewerten, um die praktischste technische Kontrolloption für jede einzelne Lärmquelle zu entwickeln. Bei der Bestimmung der relativen Priorität und Dringlichkeit der Umsetzung von Lärmschutzmaßnahmen sollten die Exposition der Mitarbeiter, die Belegung des Raums und der allgemeine Lärmpegel des Bereichs berücksichtigt werden. Ein wichtiger Aspekt des gewünschten Ergebnisses ist natürlich, für die investierten Geldmittel die maximale Reduzierung der Lärmbelastung der Mitarbeiter zu erreichen und gleichzeitig den größtmöglichen Schutz der Mitarbeiter zu gewährleisten.

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