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Lässt sich Lärm nicht auf ein gewisses Maß reduzieren, bleibt als Ausweg nur ein Gehörschutz. Bild: AdobeStock_Africa Studio

Der Einsatz von Schalldämpfern in Druckluftsystemen hat nicht nur gesundheitsrelevante Gründe. So dienen sie zum Beispiel in den Laboranwendungen des Medizin- und Pharmabereichs oder in Reinräumen in erster Linie der Aufrechterhaltung einer ruhigen und konzentrierten Arbeitsatmosphäre. Bei ihrer Auslegung gilt es, verschiedene Kernfragen zu beantworten:

  • In welchem Umfang ist Lärm zu mindern,
  • welches Platzangebot steht zur Verfügung,
  • welche Umgebungsbedingungen herrschen vor oder wie hoch ist der Luftvolumenstrom?

Um den üblichen Anforderungen mit Standardprodukten begegnen zu können, haben die meisten Hersteller ein breites Sortiment aufgebaut. Je nach Anbieter gibt es als Ergänzung spezielle Varianten, die zusätzliche Funktionen übernehmen.

In den Reinraum entlüften

Filter-Schalldämpfereinheiten
Filter-Schalldämpfereinheiten sorgen für saubere und ruhige Arbeitsumgebung.

Bei der Arbeit in Reinräumen lohnt es sich, über Filter-Schalldämpfer-Komponenten nachzudenken. Damit entlüftet eine Anlage direkt im Reinraum. Als Filterelement integrieren Hersteller beispielsweise eine Hohlfasermembran aus Polyolefin. Die strohhalmartige, poröse Struktur aus Hohlfasern mit zahlreichen Bohrungen hält Partikel mit einer Größe bis 0,01 Mikrometer zurück mit einer Effizienz von 99,99 Prozent. Damit sind die Anforderungen an Reinräume der Klasse 4 nach DIN ISO 14644-1 erfüllt.

Wenn die Komponenten direkt in die Steckverbindung integriert werden oder über ein Außengewinde an Entlüftungsanschlüsse von Reglern, Ventilen und Zylindern geschraubt werden können, entfällt das Verlegen separater Abluftleitungen.

In der Geräuschreduzierung erreichen die Filter-Schalldämpfer Werte bis zu 30 Dezibel. Die maximale Durchflussrate variiert je nach Modell. Größenordnungsmäßig sind Dämpfer mit 200 Liter pro Minute bis drei Liter pro Minute erhältlich.

Wenn die Komponenten direkt in die Steckverbindung integriert werden oder über ein Außengewinde an Entlüftungsanschlüsse von Reglern, Ventilen und Zylindern geschraubt werden können, entfällt das Verlegen separater Abluftleitungen.

In der Geräuschreduzierung erreichen die Filter-Schalldämpfer Werte bis zu 30 Dezibel. Die maximale Durchflussrate variiert je nach Modell. Größenordnungsmäßig sind Dämpfer mit 200 Liter pro Minute bis drei Liter pro Minute erhältlich.

Hochdruck-Schalldämpfer: Leiser bei 50 bar

Für Hochdrucksysteme braucht es spezielle Schalldämpfer. Das betrifft beispielsweise Anlagen und Maschinen, die mit bis zu 5,0 Megapascal beziehungsweise 50 bar arbeiten. Hier sind mit bestimmten Komponenten Geräuschreduzierung bis zu 45 Dezibel möglich. Die Standardausführungen dämpfen etwas schlechter: Bei SMC beispielsweise reduzieren sie Geräusche bei einem Eingangsdruck von vier Megapascal und einem Rückdruck von zwei Megapascal aber immerhin um 35 Dezibel (VCHN-Serie).

Ein Weg, diese Dämpfung zu erreichen, ist doppelwandiges Dämpfungsmaterial, das unterschiedliche Filtrationsgrade hat, um das Risiko von Verstopfungen zu mindern. Das Material muss gelegentlich ausgetauscht werden. Hier ist es praktisch, wenn der Schalldämpfer dazu nicht demontiert werden muss. Das lässt sich beispielsweise über eine Zugankerschraube auf der Oberseite realisieren. Je nach Hersteller enthalten solche Schalldämpfer standardmäßig ein Überdruckventil, das automatisch aktiviert wird, wenn der Innendruck zu groß wird.

Beim Entlüften besteht immer die Gefahr der Vereisung, weil die Expansion von Gasen der Umgebung Energie entzieht. Gerade bei Hochdrucksystemen kann dieser physikalische Effekt zu Problemen führen. Schalldämpfer in diesem Segment sollte daher eine Hohldruckbuchse haben. Damit sinkt dieses Risiko um 30 bis 40 Prozent.

Hochdruckschalldämpfer werden unter anderem in der Lebensmittelindustrie beim Aufblasen von PET-Flaschen eingesetzt. Hier sind hier große Luftvolumina nötig, ähnlich wie zum Beispiel in den Präzisionsdruckreglern vieler Handlingsanwendungen. Auch sie müssen in der Regel einen hohen Durchfluss leisten, um die geforderten Betätigungskräfte an den angeschlossenen Manipulatoren zu erreichen.

Arbeitgeber sind zum Schutz verpflichtet

Lärm ähnelt in der Wahrnehmung vieler Menschen dem Muskelkater – ein scheinbar harmloses Phänomen, an das man sich gewöhnt. Dabei handelt es sich aber um einen Trugschluss. Die andauernde Belastung kann dem Gehör gravierende Schäden zufügen. Schwerhörigkeit oder Tinnitus treten bei Industriearbeitsplätzen häufig auf. Weil ein geschädigtes Gehör nie wieder heilt, hat sich auch das Europäische Parlament mit dem Thema befasst und im Jahr 2003 eine Richtlinie über Mindestvorschriften zum Schutz der Arbeitnehmer*innen vor Lärmgefährdung erlassen. Danach ergeben sich drei Grenzwerte, die verschiedene Schutzmaßnahmen nach sich ziehen:

  • Unterer Auslösewert: Wenn Arbeitnehmende über längere Zeit einem Schallpegel von 80dB(A) oder einem Impulslärm von 135dB(C) oder mehr ausgesetzt sind, hat der Arbeitgeber eine Informations- und Unterweisungspflicht und muss einen persönlichen Gehörschutz zur Verfügung stellen.
  • Oberer Auslösewert: Wenn Arbeitnehmende über längere Zeit einem Schallpegel von 85dB(A) oder einem Impulslärm von 137dB(C) oder mehr ausgesetzt ist, dann muss der Arbeitgeber den Lärmbereich kennzeichnen, einen persönlichen Gehörschutz zur Verfügung stellen und den Gebrauch überwachen.
  • Expositionswert: Dieser Wert wird am Ohr gemessen, während ein Schallschutz getragen wird. Der Schallschutz muss so beschaffen sein, dass 87dB(A) als höchst zulässiger Schallpegel während der achtstündigen Arbeitszeit nicht überschritten wird.

Schalldämpfer für alle Fälle

Filter-Schalldämpfer von SMC - Bild: SMC
Ein Beispiel für reinraumgeeignete Filter-Schalldämpfer ist Serie SFE von SMC. Die Dämpfer werden entweder direkt in Steckverbindungen integriert oder über ein Außengewinde an die Entlüftungsanschlüsse geschraubt. Bild: SMC

Für viele Anwendungen genügt es, einen der Alleskönner auszuwählen. Mit einem Außengewinde lassen sich viele Varianten direkt in die vorgesehenen Anschlüsse der Regler, Ventile und Zylinder einschrauben. Es gibt sie mit Gehäusen aus Kunststoff, Metall oder Sinterbronze. Entsprechend breit fächert sich die Modellpalette aus verschiedenen Anschlussgrößen, äquivalenten Querschnitten und Gehäusevarianten auf. Teilweise ergänzen universell einsetzbare Steckverbindungen das Angebot. Je nach Modell und Ausführung sind mit solchen Modellreihen Geräuschreduzierungen zwischen 25 und 35 Dezibel erreichbar. Hochleistungsschalldämpfer erreichen auch Geräuschminderungen von bis zu 40 Dezibel.

Gut zu wissen: Schalldämpfung ist keine Frage der Größe. Es gibt durchaus Modelle, die auf eine Fingerspitze passen und dennoch bis zu 30 Dezibel Geräuschdämpfung erreichen.

Auch bei den Allroundern gibt es Varianten, die zugleich Filtrationsaufgaben übernehmen und beispielsweise Ölnebel abscheiden; 99,9 Prozent sind durchaus möglich. Dabei lässt sich die Geräuschentwicklung um 35 Dezibel reduzieren.

Fazit

Bei der Auslegung von Druckluftsystemen und Pneumatikkomponenten sollten Anwender das Thema Geräuschentwicklung im Auge behalten. Es ist ein wenig so wie bei der Herstellung von Autos. Auch hier käme niemand auf die Idee, den Auspuff einzusparen. Mit geeigneten Schalldämpfern aus Kunststoff, Metall oder Sinterbronze lässt sich der Geräuschentwicklung beim Ablassen der Luft effizient und kostengünstig begegnen. Meist gelingt es damit, die lärmtechnischen Vorgaben von Anwendern zu erfüllen. Weil viele dieser kompakten Systeme eine Doppelfunktion übernehmen, indem sie die abgelassene Luft von Staub, Feuchte oder Ölnebel reinigen, tragen sie auch zum Schutz der Anlagentechnik bei. do

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