Maschinengeräuschprüfungen

Die Anforderungen der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG sind klar: die Maschinen müssen so hergestellt werden, dass die Auswirkungen des Lärms auf dem menschlichen Körper auf ein Minimum beschränkt werden. Wie das zu erzielen, ist in der Norm PN-EN ISO 11202 festgelegt. Sie gilt für alle im Dokument PN-EN ISO 11201 definierten Lärmarten. Wir beschreiben die Methode der Maschinengeräuschprüfung in Übereinstimmung mit der genannten Norm.

Lärmmessungen

Die Messinstrumente zur Messung der Lärm von Maschinen und Geräte sollten Mikrofone, Kabel, einen Windschutz und Filter umfassen, die den Anforderungen für das Messgerät der Genauigkeitsklasse 1 entsprechen. Bei der Verwendung eines Schallpegelmessers der Genauigkeitsklasse 2 muss man beachten, dass das Messergebnis der Genauigkeitsklasse 3 entspricht.

Als Muster für die Messungen gilt ein Messwert eines akustischen Kalibrators, der den Vorgaben für Geräte der Genauigkeitsklasse 1 entspricht. Ohne weitere Anpassungen soll die Differenz zwischen den Kalibratormessungen kleiner oder gleich 0,5dB sein. Andernfalls sollten alle Serienergebnisse verworfen werden.

Als Nächstes müssen wir die lokale Umgebungskorrektur K_3A festlegen und das ist mit zwei Methoden möglich:

1. Erkennbare dominante Quelle

In vielen Situationen ist die Lage der dominanten Schallquelle kein großes Problem. Das sind die Fälle von Maschinen mit relativ kleinen Maßen im Verhältnis zum Messabstand, die die richtungslose Geräusche erzeugen. Andere Beispiele sind Einzelventile, Pumpen, Hammer oder alle Schallausstrahlungselemente, die im Verhältnis zum Arbeitsplatz klein sind und sich auf der Oberfläche der Maschine befinden, die zum Arbeitsplatz zugewandt ist.

2. Unerkennbare dominante Quelle

Diese Methode gilt für kleine Maschinen, die gerichteten Schall ausstrahlen sowie große Maschinen, die mehrere erkennbaren Schallquellen aufweisen oder strahlen den Schall kleinerer Teilen aus.

Forschungsumgebung

Gemäß den Normvorgaben eignet sich jede Umgebung zu Untersuchungen, die folgende Anforderungen erfüllt:

• Umgebungskorrektur K­_2A nicht mehr als 7dB
• jedes Frequenzband muss für die Messungen der Genauigkeitsklasse 2 kleiner als 6dB sein. Für die Genauigkeitsklasse 3 muss es um den Wert 3 dB kleiner sein als Lärmpegel der geprüften Quelle in Gegenwart von Hintergrundgeräuschen

Während der Prüfung messen wir den Schalldruckpegel, korrigiert durch den Freqeunzgang A, L’_pA und – falls erforderlich – den Spitzenschalldruckpegel, korrigiert durch den Frequenzgang C, L_pC,peak.

Wenn wir mit dem Lärmemissionstest beginnen, müssen wir die Messgeräte richtig installieren. Bei der Installation müssen die Installations- und Betriebsbedingungen der geprüften Quelle abgebildet und die Handmaschinen so geführt werden, dass der Anschluss kein weiterer Lärmemitter ist. Darüber hinaus ist es notwendig hervorzusagen, ob:

• und auf welchen Ebenen Lärmtests erforderlich sind, natürlich im Hinsicht auf den normalen Gebrauch der Maschine,
• Maschine aufgrund der Übertragung von Vibrationsenergie keine niedrigen Frequenzen aussendet,
• Kopplungsbedingungen die Emission der zu prüfenden Schallquelle beeinflussen können,
• Lastbedingungen ich auf Lärm auswirken,
• Elektrische Drähte, Rohrleitungen oder Luftkanäle während der Prüfung keine Lärm erzeugen.

Darüber hinaus sollte die Umgebungstemperatur von 23°C ± 2°C beibehalten werden, wenn der Geräuschpegel von der Umgebungstemperatur abhängt.

Der Ablauf des Tests

Bei der Untersuchung der Lärmemissionen sollten alle möglichen Phasen des Prozesses berücksichtigt werden, d.h. der Betrieb der Lärmquelle:

• mit einer bestimmten Last und unter bestimmten Bedingungen;
• mit voller Last, wenn sie sich von der oben genannten unterscheidet;
• ohne Last;
• unter Bedingungen, die der Höchstgeschwindigkeit entsprechen;
• unter Betriebsbedingungen, die einer für den normalen Gebrauch repräsentativen maximalen Lärmemission entsprechen;
• mit simulierter Last unter bestimmten Bedingungen
• unter bestimmten Bedingungen in einem charakteristischen Betriebszyklus.

Vor der Messung müssen die folgenden Betriebsbedingungen der Maschine stabilisiert werden:

• Umgebungstemperatur;
• konstante Last,

Die Geschwindigkeit und andere Betriebsbedingungen können in einem bestimmten Zyklus geändert werden, indem die Situation kontrolliert wird. Wenn die akustische Belastung von sekundären Betriebsparameter, z.B. vom bearbeiteten Material oder vor der Messerkonstruktion abhängt, ist es erforderlich, diese Parameter so einzustellen, dass sie möglichst geringsten Einfluss auf den normalen Gebrauch haben. Dasselbe sollte für die simulierte Lastbedingungen gelten.

Mikrofonposition

Das Hauptaspekt der richtigen Durchführung des Testes ist die richtige Position des Mikrofons. Es muss so angestellt werden, dass die Tonrichtung mit der in der Bedienungsanleitung angegebenen Referenzrichtung für das Mikrofon übereinstimmt. Für Richtungsmikrofonen wird empfohlen, sie in Richtung der dominanten Quelle zu positionieren. Für die Diffusfeldmikrofone ist angezeigt, dass sie rechtwinklig zur dominanten Schallquelle aufgestellt werden. Die Bediener sollten Kleidung tragen, die Schall nicht absorbiert, ausgenommen die Kleidungselemente, die nach Vorschriften der Arbeitssicherheit erforderlich sind; das Mikrofon sollte sich in einem Abstand von 0,2m ± 0,02m ovon der Kopfmitte des Bedieners befinden. Abhängig von der Körperposition des Bedieners: stehend, sitzend, entlang einer bestimmten Weg bewegend, kann die Position des Mikrofons variieren. Für unbeaufsichtigte Maschinen muss bei der Maschinengeräuschprüfung die Mikrofonposition auf Grund der hypothetischen Position des Bedieners festgelegt werden.

Lärmmesszeit

Ein weiterer, nicht weniger wichtiger Punkt einer ordnungsgemäß durchgeführten Maschinengeräuschprüfung ist ihre Zeit. Es ist empfohlen sie so zu spezifizieren, dass:

• es möglich ist, die Lärm für bestimmte Betriebsbedingungen zu bestimmen,
• bei einer Maschine, die in Zyklen arbeitet, die Messzeit entsprechend erhöht wird, um alle Betriebsphasen zu erfassen

Wenn es notwendig ist, die Messungen zu wiederholen, muss das folgende Verfahren befolgt werden:

1. Die geprüfte Quelle aus- und wieder einschalten, falls es machbar ist
2. Das Mikrofon entfernen und wieder am Testarbeitsplatz zu positionieren
3. Neumessung in derselben Umgebung durchzuführen. Es ist zu beachten, dass die Messgeräte, Messzeit sowie Installations- und Betriebsbedingungen der Maschine nicht geändert werden dürfen.

Nach einer richtig durchgeführten Lärmemissionsprüfung bleibt es, ein Protokoll von der Lärmemissionsprüfung zu erstellen und Rückschlüsse zu ziehen, ob bei der Arbeit an der geprüften Maschine zusätzliche Schutzmaßnahmen anzuwenden sind.

Maschinengeräuschprüfungen sind von Inbetriebnahme der Maschine sehr wichtig, insbesondere wenn wir keine anderen Gehörschutzmaßnahmen anwenden.