arbetsgruppen mot
B
LER
inom verkstadsindustrin
MEDDELANDE
Nr3
1979
01,03
Verkstadsföreningens och Metalls gemensamma organ för bullerbekämpning
Bullerdämpning vid gradsaxar
Plåthanteringen dominerar ljudet
Ingenjörerna Peter Bengtson och Roger Ekström samt civilingenjör Hans Elvhammar,
Ingemansson Akustik, Göteborg
534.83 621.963
D Inom alla typer av plåtbearbe tande verkstadsindustri är dimensionsklippning av plåtar en mycket
vanlig arbetsoperation, som man
företrädesvis utför i gradsax.
Vid klippet u tstrålas kraftigt impulsartat buller främst från arbetsstycket. Buller av samma storleksordning eller högre alstras främst
vid hanteringen av grövre plåt, då
denna efter klippoperationen falle r
fritt mot en lastpall eller transportör. Vid mekaniska gradsaxar är
även kopplinge n en kraftig bullerkälla.
Eftersom flera gradsaxar ofta
placeras intill varandra eller bland
annan utrustning i en verkstadslokal, kan flera personer samtidigt
beröras av störningarna.
Meddelandet speglar några av
bullerfrågorna kring gradsaxar
inom tre industrier med plåthantering i tillverkningen - Saab-Scania, Oskarshamnsfabriken - Volvo
BM, Hallsberg och Bahco Ventilation AB , Enköping.
Åtgärder för att minska bullret
har genomförts vid de två förstnämnda industrie rna. Punktåtgärder har utförts på en klipplinje
för tunnplåt (max. 1,5 mm) vid
Saab-Scania. Volvo BM har vidtagit åtgärder för att minska bullret
från utmatningen på en konventionell mekanisk gradsax (tunnplåt
2-3 mm).
Vid klippoperationer i mekaniska excenterpressar resp .
gradsaxar är arbetsfunktionen
likartad_ Medan pressarnas
buller normalt bestäms av klippet. visar det här presenterade
arbetet att plåthanteringen ger
det högsta bullret vid gradsaxarna.
Problemen har studerats vid
en klipplinjc för karosseriplåt
(max. ca 1,5 mm) i bandrulle
hos Saab-Scania. Oskarshamn.
samt konventionellt matade
saxar hos Voh'o BM i Hallsberg (plåttjot'klek 2-3 mm)
resp. Bahco Ventilation. Enköping (plåttjocklek max. 6 mm).
Genom åtgärder på utmatningen vid klipplinjen sänktes
operatörens buller med 4
dB(A) ; 7 dB(A) vid utmatningsfickan. Förändring av ut·
matningstransportören oi'h införande av lyftbord och ombyggt kopplingsreglage sänkte
bullernivån på operatörsplats
med ca 2-3 dB(A) och ca 7-8
dB(A) bakom saxen hos Volvo
BM.
Efter åtgärderna bestämmer
saxens tomgångsbuller och
ljudutstrålningen från plåtytan
ö\'er inmatningshordet operatörens bullerdos _
628.51 7.2 699 .844
Bahco Ventilation AB har studerat möjlig1leterna att kunna genomföra e n inbyggnad av utmatningszonen vid en mekanisk gradsax för
max. 6 mm plåt. Principen har
emellertid inte varit möjlig att tilllämpa här. I meddelandet diskuteras bl. a. anledningarna jämte alternativa åtgärder.
Inför projektarbetet tillsattes
även arbetsgrupper vid Volvo BM
och Bahco Ventilation AB , vilket
det redan tidigare finns vid SaabScania.
I grupperna har ingått bl. a. produktionstekniker, skyddsingenjörer, arbetsledare, fackrepresentanter, skyddsombud, konstruktörer och represe ntanter för företagsledningen.
AkustikkonsuIte n och arbetsgrupperna har utarbetat åtgärder
och penetre rat olika problemställningar i samråd.
Hanteringsbullret
dominerar vid gradsaxar
En jämföre lse mellan mekaniska
gradsaxar och mekaniska excenterpressar visar att arbetsprincipen
är tämligen likartad. Vid excenterpressar är klippljudet helt dominerande och i arbe tsgruppens tidigare meddelanden, t. ex. nr 6- 7,
1976, har beskrivits dämpåtgärder.
Redan tidigt i detta arbete visade
Särtryck ur Verkstäderna nr 8/79
'.,. .
Bild 1. Buffertzonen vid klipplinjens inmatning.
l . S/ätp/åt från bandrulle, 2. gradsax, 3. glidbana, 4. stå/bommar.
det sig emellertid att bullret vid
hante ringe n av plåtarna är den
kraftigaste bullerorsaken vid gradsaxar. Detta kan d" lvis bero på, att
klippljudet vid saxar är lägre med
de använda snedställda skären och
styvare maskinkonstruktionerna.
Normalt är emellertid hanteringsbullret avsevärt kraftigare till följd
av plåtdetaljernas storlek och hanteringen av dem.
Flera bullerorsaker måste
beaktas vid klipplinjen
Vid Saab-Scania nyttjar man sedan
flera år en linje för längd klipp av
karosseriplåt i bandrulle. Klipplinjen utgörs av valsriktverk , inmatnings- och buffertsträcka, e n mekanisk gradsax (fabr. Euge n Fischer), utmatningstransportör och
uppsamlingspunkt för detaljerna.
Högt buller registreras utmed
klipplinjen , dvs. klippmomentet i
gradsaxen är inte den enda bullerkällan. Arbetsprincipen är nämligen sådan att högt buller alstras
vid plåthante ringe n såväl före som
efter gradsaxen.
Bild 1 illustrerar plåtens utseende i inmatningszonen i momentet
omedelbart innan klippet. Riktverk et matar fram plåten över d e n
välvda glidbanan genom saxens
skäröppning . Plåtänden bromsas
upp mot två pneumatiskt reglerade
stoppklackar i stål, vilka injusterats
till den önskade plåtlängden.
Efte rsom matninge n är kontinuerlig, välver sig då plåten över glidbanans buktade del såsom framgår
av bilden.
Efter klippet frigör stoppklackarna den avklippta plåten, varefter
Bi/d 2. Uppsam/ingspunkt för p/åtklipp i ett tidigare utförande.
1. Plywoodskiva monterad med gummiisolatorer mot balkram, 2. ba/kram, 3. p/å tklipp.
en bandtransportör för denna mot
uppsamlingspunkten. I nästa ögonblick frigör saxens tillhålla re den
inmatade plåtlängde n , varvid plåtbukte n falle r mot glidbanan under
kraftigt buller. Vid plåttjocklekar
under ca 1 mm buktar sig plåten
även nära gradsaxen och slår mot
de båda stålbommarna (bild 1) vid
uppbromsningsmome ntet
under
ljudalstring.
Då plåten bromsas av stoppklackarna, slår plåtkanterna upp mot
t vå styrgejder (se texten till bild 4)
på utmatningssidan. Buller utstrålas äve n frå n styrgejderna i detta
moment.
Bild 2 illustrerar uppsamlingspunkten för plåtklippen i ett ögonblick då en plåtlängd har lämnat
transportören och kommer att
bromsas upp mot en vertikalt mon- '
terad plywoodskiva.
Höga impulsljudnivåer
uppmättes
Följande ljudnivåer har mätts upp
nära klipplinje n vid klipp i 1 mm
karosseriplåt.
Angivna värden
avse r den ek vivalenta (genomsnittliga) ljudnivån registrerad under
en arbetscykel samt toppvärdet.
Det senare är det högsta värdet under arbetscykeln, utvärderat från
bandinspelning, och motsvaras
nära nog av avläst »Peak-Hold»värde på t. ex. Briiel & Kjaer
precisionsljudnivåmätare.
• Mätposition vid inmatningszon, 1
m från glidbana - ca 90 dB (A) (112
dB(A) toppvärde).
• Mätposition vid manöverplats, 1
m från gradsax - ca 93 dB (A) (114
dB (A) toppvärde ).
Bild 3. Stoppklackarna kompletterades.
l . Stoppklack, 2. hårt gummi, ca 9r?
Shore, 3. 2 mm stålband.
• Mätposition vid utmatningszon, 1
m från lastpall - ca 90 dB(A) (116
dB (A) toppvärde).
Dämpning av klipp och utmatning gav 4 dB(A) Ijudreduktion för operatören
De åtgärder som man utfört på
klipplinje n är följande :
• Pneumatikutloppet för stoppklackarnas tryc kluftcylinder kompletterades med ljuddämpare i sintermetall (SM-PYS).
• Styrgejderna i utmatningszonen
kompletterades med stomljudsdämpande massa och yttre tunnplåt (sandwichkonstruktion) - beklädnaden syns på bild 4.
• Stoppklackarna kompletterades
e n!. bild 3.
• Uppsamlingspunktens ändstopp
e rsattes med en konstruktion vars
utförande framgår av bild 4.
.,
Ljudtrycksniv8
dB rel. 2 ·10 Ps
dBIA)
60
2000 18000
1000
Bild 5.
Uppmätta
4000
Hz
Frek\lens
ekvivalenta Ijud-
trycksnivåer vid klipp i 8 mm plåtremsa 1000 x IDO mm.
- - Manöverplats, motsv. 97 dBIA)
- - - Bakom gradsax vid skyddsbom,
Bild 4. Uppsamlingspunkt för plåtklipp efter modifiering. 1. Stå/ram, 2.
vibrationsdämpare - 6 st. typ MV 803-
13 (leverantör: Vibrachock AB, Skärholmen), 3. 2 mm slätplåt skruvad i
hörn, 4. dämpmassa, typ SK 172-5001
(leverantör: BeckeT Akustik,
Västra
FröIunda), 5. reff/ad gummimatta typ
75/ 1279, (leverantör: Metalastik, Södertälje), 6. 10 mm slätplåt.
Resultatet
av dessa åtgärder är att ljudnivån
vid uppsamlingspunkte n reducerades med ca 7dB(A) - från 90 till 83
dB(A) . Toppvärdet minskade med
ca 10 dB (A).
Vid operatörsplatsen minskade
ljudnivå n med ca 4 dB(A) - från 93
till 89 dB (A). Toppvärdet mins kade
m e d ca 6 dB(A).
Åtgärder för att minska bullret
vid inmatningszonen har inte genomförts, eftersom dessa b edömdes bli omfattande och nyinköp a v en klipplinje är aktuellt. Av
d e nna orsak uppmättes e ndast
marginell förbä ttring vid inmatningszonen .
Erfarenheterna
utnyttjas vid nyinköp
De erfarenheter man vunnit vid
b u llerdä mpningsfårsök en och vid
dIskussionerna krin g klipplinj e n
kommer att utnyttjas i samband
med offertförfrågan för den nya
linjen.
Primärt komme r man att undersöka möjligheterna till ändrade
funktionsprinciper, förutom att
m a n inför de b eskrivna åtgärderna
från den befintliga linjen i tillämpliga delar.
• Inmatningssträckans
glidbana
ersätts delvis av ett rullsystem, som
följer plåte ns rörelser i vertikalplanet. Som ett a lternativ kan buffertzonen utföras med håltagning i
golvbjälklaget och med möjlighet
för plåten att »bukta sig. nedåt.
Återgånge n till neutralläget kan utföras i en mjukare och tystare rörelse med de ssa principe r.
• En elektronisk längdrnätningsenhet installeras. Med d enna a nordning uppbromsas plåte n till kryp fart strax före klippet, dvs . impulsartat bulle r undviks.
• Utmatningsbandets hastighet för-
motsv. 106 dBIA)
ändras med variator och kan på
detta sätt a npassas till den lägsta
möjliga vid den a ktuella plåtlä ngden. En låg hastighet mot up p samlingspunktens stoppanordning ger
lägre buller.
Buller från gradsaxens
utmatnifl g bör minskas
Försök vid Volvo BM och Bahco
Ventilation visar, att det vid konventionella mekaniska gradsaxar
utan utmatningsanorrlning etc. primärt är viktigt att minska bullret
från nedfalla nde plåtar e fter klippmomentet, även om ett flertal moment i plåthanteringen också ger
kraftigt buller.
Följande moment ingår norma lt i
hante ringen och alstrar var för sig
ett impulsartat buller :
• Plåten »läggs» mot saxens bord.
• Plå te n trycks mot bak a nhåll.
• Tillhållarna låser plåten .
• Kopplingen går i ingrepp (pneumatisk-me k a nisk).
• Kraftöve rföringe n mellan k oppling och kniv , övre skäret rör sig
mot plåten.
• Skäret träffar plåten.
• Plåten skärs· (saxen »gäspar» vid
belastningen och å tergår s prå n gartat till viloläget efter klippet).
• Detaljen faller och transporte ras
ev. med utmatnings anordning mot
pall eller dylikt.
• Eve ntuell trucktransport.
Fallande grova plåtklipp
ger mycket höga impulsljud
Oktavanalysern a, bild 5, illustrerar
den genomsnittliga ljudtrycksnivån
Ljudlrycks,:,~vå
dB rel. 2 ·10 Pa
dBIA)
1rorr~~~-,-,--,-.-~,
I
I
-<- --- t
;
:
,
~-
~
.L'
1
I
!
L_ ~..
....
~.
,
. -
.
,
DPC 6-305) med utmatnings transportör. Omfattande mätningar vid
klipp i varierande plåttjocklek och
fo rmat utfördes . Även i d e tta fall
ku nde man konstatera att buller
vid hanteringen efter klippet i förs·
ta hand borde åtgärdas, även om
plåtens fallhöjd är avsevärt lägre
med transportören (hur fallhöjden
påverkar ljudnivån diskuteras i
fortsättningen ).
Man kan minska buller vid
utmatningen på olika sätt
Hz
Frekvens
Bild 6. En skrotlicka som placeras
på styrplåten vid skäret fångar upp
smala plåtstrimIor.
, . Skär, 2. styrplåt, 3. plåtstrimIa
(skrot), 4. plåtdetalj, 5. skrotficka i
bockBd slätplåt fästs med hakar
e. d. mot styrpJåten och töms vid
behov.
Bild 7.
Uppmätta
ekvivalenta ljud·
trycksnivåer vid varierande fallhöjd
hos 2 mm sJätplåt med formatet
300 X 600 mm.
- - - Motsv. 101 dB(A)
- - - Motsv. 91 dB(A)
Som vi sett varierar - beroende på
omständigheterna - metoderna för
materialhantering efter klipp . Man
kan särskilja följande principer:
• Utmatningsanordning saknas.
Godse t faller mot en sned ställd
s tyrplåt, monterad strax under
skäret, och därefte r i en låda eller
dylikt. Genom att placera en
»skrotfick a)} på styrplåtens ovansida nära skäret kan smala skrot·
strimlor skiljas ut - den bredare
plåtdetaljen faller mot skrotftckans
ovansida utan att glida in i denna bild 6. Godset avhämtas med truck
eller liten lastvagn .
• Utmatningsanordning används .
, Plåtdataljen faller mot en band·
transportör och förflyttas till en
uppsamlingsp unk t på något avstånd från saxens baksida. Transportören kan utformas så, att
skrotstrimlorna faller ner i en separat låda. Arbetsstycket faller i slu·
tet av transportören mot en pall,
låda etc.
lägre buller erhålls
med minskad fallhöjd
Bild 8. Exempel på utmatningsanordning från gradsax.
l. Utmatningsbord, 2. hydrauliskt lyftbord, 3. skrotIåda, 4. uppfällbar klaff dirige·
rar skrotremsor i lådan, 5. klippt plåt.
vid operatörsplatsen respektive vid
u tma tningen vid klippet av 8 mm
slätplåt i en mekanisk gradsax (Gö·
teneds MGE 10- 30). Plåten faller
mot en pall placerad under skä re n.
Vid produktion klipps max. 6 mm
slätplåt i saxen (Bahco Ve ntilation ).
Vid operatörsplatsen registrera·
des 97 dB (A) och 106 dB(A) bakom
saxen. Lj udnivåerna motsvarar
toppvärdena 120 dB resp . 129 dB.
Prov med att helt eliminera det
buller, som alstras när plåten faller
mot de övriga plåtarna på pallen,
visar att ljudnivån n ära operatören
då minska r med 3 - 5 dB(A) resp.
8-10 dB(A) bakom saxen. De tta
und erstryker betydelsen av lämpli·
ga åtgärder för att minska detta
buller.
Vid Volvo BM genomfördes liknande prov på en gradsax (Arboga
Plåtens fallhöjd bestämmer i hög
grad ljudnivån. Me d lägre fallhöjd
minskar ljudnivån.
Exempel:
En 2 mm plåt med formatet ca 300 x 600 mm förflyttas på en
bandtransportör och faller mot en
pall.
Vid 600 mm fallhöjd uppmättes
ljudnivån 101 dB(A)-126 dB toppvärde. Vid fallhöjden 240 mm noterades 91 dB(A)- 1l2 dB topp värde .
Bild 7 illustrerar detta i oktavan alys.
lyftbord och utmatningstransportör
minskar fallhöjden
Bild 8 (Volvo BM) illustrerar en
metod att åstadkomma ändamåls-
I
Bild 9. Manövrering av kopplingspiunge före åtgärd. Glapp i
krahöverlöringsmekanismen alstrade buller.
l . Tryck/uftcylinder, 2. hävstång, 3. kopplingsp/unge, 4.
Bild 10. Direktverkande tryckluftcylinder utan glapp i överföringen ger lägre buller.
l. Tryck/uftcylinder. 2. kopp/ingsp/unge.
styrp/åt.
J enlig material hantering, lägre fall-
höjd och minskat buller med hydrauliskt lyftbord och utmatningsanordning.
I de flesta fall har man önskemål
att kunna lyfta pallen (godset) av
lyftbordet med en mindre handkärra som alternativ till trucktransport. Detta är möjligt, om man
sänker ner lyftbordet i e n hå ltagn ing i bjälklaget, så att golvnivån
kan bibehållas.
P . g. a. omfattande kostnader
för håltagningen, som man i detta
fall måste utföra i efterhand, har
åtgärden fått bero.
Vid den planerade flyttningen av
saxen till ett annat utrymme inom
företaget kommer man emellertid
.' att utföra en sådan håltagning i
bjälklaget.
Hanteringen av skrotIådan förenklas även vid tömningen , om
lyftbordet kan sänkas till golvnivån. Förutom att man anskaffat
lyftbordet, har man även utfört åtgärder på saxen och utmatningstransportören.
Direktverkande pneumatik
vid koppli ngsreglage
Bilderna 9 och 10 illustre rar hur
mekaniskt slammer från gla pp i
kraftöverföringsmekanismen mellan pneumatikcylindern och kopplingsplungen har eliminerats.
Man har helt enkelt avlägsnat
hävstångsmekanismen, bild 9, och
monterat pneumatikenheten i direkt anslutning till kopplingsplungen, bild 10. Resultatet av åtgärden
framgår av oktavanalysen bild 11.
.,
Ljudtrycksnivå
dB rel. 2 ·10 Pa
-f .. -1 " - ";40 -" -;
dBIAI
,- -
...;
{-
Frekvens
Bild 11. Registrerade ekvivalenta Ijudtrycks nivåer vid kopp/ingen på 1 m avstånd från gradsax, JJklippetJJ utförs
utan plåt.
- - Före åtgärd. motsv. 89 dBIA)
- - - Efter åtgärd enligt bild 10,
motsv. 85 dBIA)
Bild 12. Del av utmatningstransportör
vid skrot/ådan.
l. Transportband. 2. stom/judsdämpad
p/åtkonstruktion.
Slitgummibelagd styrplåt
minskar stomljud
Efter klippet faller plåtdetalje n mot
en snedställd plåt, som styr den
mot transportören och slätplåten i
denna. Samtliga plåtytor stråla r
stomljud.
Ge nom ''!ltt bekläda styrplåte n
med ca 8 mm tjock slitgummiduk
på ovansidan minskade stomljudet
markant. (Leverantör: Trelle borgs
Gummifabriks AB , typbeteckning
nr 5488).
Dämpad slätplåt
i utmatningstransportören
Bild 9 illustrerar styrplåtens läge i
gradsaxen och bild 12 plåtytan i utmatningstransportören . Slätplåte n
har i detta fall kompletterats med
en tätperforerad plåt (hål 0 3 mm,
c/c 5 mm) , som syns på bild 12.
Plåtarna har limmats mot varandra i ett flertal kontaktpunkter
med stomljudsdämpande massa.
(Leverantör:
B ecker
Akustik,
Västra Frölunda , typbeteckning
SK 172-5001.)
Genom att välja en perforerad
plåt som ytterplåt vinner man fördelen att bristfällig kontakt med
den underliggande något ojämna
plåten inte försämrar ljuddämpningseffekten. En perforerad plå tyta omsätter i ringa grad vibrationer till hörbart ljud , framförallt erhålls förbättring vid låga frekvenser. Bild 13 belyser inverkan av å tgärderna i en mätposition bakom
saxen. Vid manöverplats uppmättes endast marginell förbättring
efter åtgärd. Tomgångsbullret utan
plåtklipp är endast 3 dB(A) lägre
än vid normalt klipp - 84 resp. 87
dB(A).
Ljudtrycks~ivå
dB rel. 2·10 Pa
dBtAI
120rr-r-~-~-:--,---r'T'-'
Inbyggnad av saxens bakre
parti minskar buller
,
~-
i
"I
- - -+-
40
I
-~ -
t-
'
t ---
-
1-
T
1,5 j 125 I 00 , 2000 I 8000
63
250 1000 4000
Hz
Frekvens
Bild 13. Uppmätta ekvivalenta Ijud-
trycks nivåer bakom gradsax vid skrot~
låda.
- - Före åtgärder, motsv. 98 dB(Aj
- - - Efter åtgärder, motsv. 93 dB(Aj
Vid Bahco Ventilation undersökte
man ingående förutsättningarna alt
eventuellt kunna »bygga in » saxens utmatningszon. Bullerminskningen med en sådan åtgärd skulle
i detla fall vara betydande , främst
för annan personal inom avdelningen.
Slammer från nedfallande plåta r
i utmatningen är , som tidigare visats på bild 5, den klart dominerande bullerkällan vid produktionen i
denna sax.
En inbyggnad med tillräcklig
flexibilitet, bestående av ca 1 mm
slätplåt med 100 mm invändig mineralullsisolering, som täcks med
finperforerad plåt, skulle radikalt
minska bullret och bedömde s vara
fullt acceptabel ur arbetssynpunkt.
Olika förslag penetrerades , varefter arbetsgruppen bestämde att
låta projektera en konstruktion där
saxens bakre parti försågs med en
fast , mot saxen anbringad inbyggnad.
En motordriven höj- och sänkbar
lucka skulle göra det möjligl för
operatören alt enkelt hämta ut
plåtklipp och lastpallar, antingen
med handkärra eller gaffeltruck .
Luckans öppnings- och stängningstid fastställdes till ca 5 s.
Av produktionstekniska skäl önskade man se över lösningen ytterligare, varför den inte kommi t till utförande i tid till detta meddelande .
Lösningen torde dock vara av intresse för andra företag , eftersom
den ensam skulle förbättra bullersituationen både för saxens op era_
tör och personal i närhe ten .
..