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EFB-Forschungsbericht Nr. 129

Beratungssystem zum Lärm- und Schwingungsschutz bei Veränderungen in Presswerken von KMU

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Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. habil. Knut Großmann ,Dr.-Ing. Manfred Kießling, Dr.-Ing. Günter Jungnickel, Dipl.-Ing. Holger Rudolph, Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik der Technischen Universität Dresden

74 Seiten (Sw 17 Abb., 12 Tab.)

ISBN: 978-3-86776-261-8

Preis (Digital) EUR 37,00

Preis (Print) EUR 41,70

Schlagworte: Lärm, lärmarm, Schneidpresse, Schneidwerkzeug

Zusammenfassung

In der metallverarbeitenden Industrie gehören Presswerke zu den herausragenden Lärmbereichen. Dabei sind die unmittelbaren Pressenarbeitsplätze besonders lärmgefährdet. Vor allem in den Presswerken kleiner und mittelständischer Unternehmen (KMU) ist die Lärmsituation besonders prekär, da diesen Betrieben meist die Mittel und die fachlich-personellen Voraussetzungen für eine selbständige Lösung der Lärmschutzprobleme fehlen.

Für diesen Anwenderkreis wurde mit dem Ergebnis des Forschungsvorhabens AiF 10875 B ein Beratungssystem zum Lärm- und Schwingungsschutz in Form einer einfach handhabbaren PC-Software entwickelt. Großer Wert wurde dabei auf eine ganzheitliche Betrachtungsweise der Problematik gelegt. Der Kern des Beratungssystems besteht in einem neuen Verfahren zur Prognose der Lärmimmission an Pressenarbeitsplätzen, dessen Grundlagen im Vorläuferthema AiF 9484 B entwickelt wurden.

Ausgehend von fertigungstechnischen Daten, dem organisatorischen Betriebsablauf sowie den baulichen und lokalen Bedingungen erhält man Orientierungswerte für die Beurteilungsgrößen des Lärms im Presswerk. Damit lassen sich Gefährdungen durch Lärm erkennen, Hauptverursacher ermitteln und die Wirkungen von Lärmminderungsmaßnahmen oder lärmrelevanten Veränderungen im Betrieb prognostizieren. Mit den quantitativen Aussagen werden Entscheidungen im Lärmschutz begründbar und sicherer.

Mit dem Beratungssystem werden kleine und mittelständische Unternehmen befähigt, Fragen des Lärm- und Schwingungsschutzes in ihren Presswerken sicherer zu entscheiden. Neben der Bereitstellung von Basiswissen bietet vor allem der Berechnungsteil die Möglichkeit, Entscheidungen mit quantitativen Werten zu unterlegen. Das Beratungssystem wird als PC-Programm zur Verfügung gestellt, das eine benutzerfreundliche Handhabung bei einer einfachen Datenerhebung ermöglicht.

Im Berechnungsteil werden ausgehend von konstruktiv/technologischen, d.h. nichtakustischen Daten die energetischen Anteile der Hauptlärmquellen des Umformlärms bestimmt und der äquivalente Dauerschalldruckpegel am Pressenarbeitsplatz für konkrete Umform-Arbeitszyklen prognostiziert. Mit den fertigungsorganisatorischen Daten wird die Aussage auf den Arbeitsplatz je Schicht erweitert und mit den Betriebs- und Standortdaten bis zum Beurteilungspegel für die Lärmimmission an den Arbeitsplätzen in der Presswerkshalle und für die Nachbarschaft geführt. Der Berechnungsteil ermöglicht, den Einfluss von technologischen, baulichen und organisatorischen Veränderungen auf die Lärmsituation in Presswerken voraus zu ermitteln und die Wirkung von Lärmminderungsmaßnahmen zu beurteilen.

Die Software liefert Orientierungswerte und ersetzt im Einzelfall nicht die akustische Fachplanung und sachkundige Ausführung von Maßnahmen. Sie setzt die Unternehmen in die Lage, Möglichkeiten und Wirkungen von Lärmminderungsmaßnahmen abzuschätzen, kleinere Maßnahmen selbst zu realisieren und bei größeren Vorhaben die Aufgabenstellung präziser zu formulieren und die Qualität ihrer Ausführung besser zu kontrollieren.

Das Forschungsvorhaben „Beratungssystem zum Lärm- und Schwingungsschutz bei Veränderungen in Presswerken von KMU“ wurde unter der Fördernummer AiF 10875B von der EFB e.V finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF e.V) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWI) gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 129 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle erhältlich.

Inhalt

Formelzeichen
1 Einleitung
2 Aufgabe und Lösungsweg
2.1 Zielstellung
2.2 Beurteilung der Lärmimmission
2.3 Beschreibung des Umformlärms
2.4 Anforderungen an das Beratungssystem
3 Beschreibung des Beratungssystems
3.1 Struktur und Arbeitsweise
3.1.1 Aufbau
3.1.2 Informationsteil
3.1.3 Berechnungsteil
3.1.3.1 Aufgaben des Berechnungsteils
3.1.3.2 Arbeitszyklus
3.1.3.3 Arbeitsplatz je Schicht
3.1.3.4 Preßwerk
3.1.3.5 Betriebsumgebung
3.2 Programmtechnische Realisierung
3.3 Handhabung des Beratungssystems
3.3.1 System- und Softwarevoraussetzungen
3.3.2 Installation
3.3.3 Arbeiten mit dem Beratungssystem
3.4 Aussagefähigkeit der Lärmprognose
4 Analyse und Prognose des Preßwerklärms
4.1 Voraussetzungen, Festlegungen
4.1.1 Allgemeines zum Analyse-/Prognosemodell
4.1.2 Arbeitsplatzdefinition
4.1.3 Pressenmodell
4.1.4 Beschreibung der Umformgeräuschanteile
4.1.5 Lärmminderungsmaßnahmen
4.1.5.1 Arten der Lärmminderungsmaßnahmen
4.1.5.2 Quellenbezogene Lärmminderungsmaßnahmen
4.1.5.3 Abschirmungen und Kapselungen
4.1.6 Werkstückmodell
4.1.6.1 Grundprinzip
4.1.6.2 Werkstückvereinfachungen
4.1.6.3 Körperschallanregung
4.1.6.4 Körperschallübertragung
4.1.6.5 Luftschallabstrahlung
4.1.6.6 Schalldruckpegel am Arbeitsplatz
4.2 Analyse des Umformlärms
4.2.1 Messung an Pressenarbeitsplätzen
4.2.2 Grundauswertung von Multispektren
4.2.3 Aufbau der Datenbasis
4.3 Aufstellung der Prognosebeziehungen
4.3.1 Regressive Auswertung der Datenbasis
4.3.2 Pressengeräusch
4.3.3 Vorgangsgeräusch
4.3.4 Werkstückgeräusch
4.3.5 Abfallgeräusch
4.3.6 Eigengeräusch der Hilfseinrichtungen
5 Rechnerische Grundlagen des Berechnungsteils
5.1 Einführung
5.2 Beschreibung der Preßwerkshalle und der Nachbarschaft
5.2.1 Hallen-Layout
5.2.2 Absorptionseigenschaften der Halle
5.2.3 Dämmeigenschaften des Baukörpers
5.2.4 Beschreibung der Nachbarschaft
5.3 Beschreibung des Arbeitszyklus
5.3.1 Unterteilung des Arbeitszyklus
5.3.2 Energiegrößen je Arbeitsphase
5.3.3 Kennwerte je Arbeitszyklus
5.3.4 Schalleistung je Arbeitszyklus
5.4 Beschreibung des Preßwerkbetriebes
5.4.1 Zeitlicher Ablauf des Preßwerkbetriebes
5.4.2 Kennwerte am Arbeitsplatz je Schicht
5.5 Ermittlung des Beurteilungspegels
5.5.1 Beurteilungspegel am Pressenarbeitsplatz und in der Halle
5.5.2 Beurteilungspegel in der Nachbarschaft
6 Testbeispiel
7 Zusammenfassung
Literatur
Anlage: Programm "Beratungssystem zum Lärm- und Schwingungsschutz" als SETUP DISK #1 und #2