Snížení hlučnosti vibračních podavačů

Minulé století bylo svědkem bezprecedentních změn v technologiích průmyslové výroby. Pokroky v oblasti materiálů, metod a řídicích systémů vedly k vyšší kvalitě, přísnějším tolerancím a zvýšení rychlosti výroby. To vše vede k nižším nákladům, nižším cenám a následně ke zvýšení poptávky. Důsledkem rostoucí poptávky je snaha o neustálé zvyšování rychlosti a tím pádem se tento cyklus opakuje. S tím, jak je na výrobní stroje vyvíjen tlak na stále vyšší výkon, zkracují se pracovní cykly, rostou vibrace a ruku v ruce s tím stoupá i hladina hluku.

Vibrační podavače nejsou vůči tomuto tlaku na rychlost imunní. Jsou klíčovou součástí automatizovaných montážních linek, a proto je na ně vyvíjen neustálý tlak ke zvyšování výkonu, aby dokázaly držet krok s rostoucím tempem moderní výroby. S rozmachem automatizace navíc roste i celkový počet podavačů v jednotlivých závodech. Vyšší počet zařízení a jejich stoupající rychlost pak logicky vedou k nadměrnému hluku na pracovišti.

Hluk – jakýkoli zvuk nadměrné hlasitosti – je již dlouho považován za hlavní příčinu poškození sluchu. Jde přitom o riziko, kterému lze zcela předejít. Nadměrná hlučnost však zaměstnance neohrožuje pouze ztrátou sluchu; je spojována také s vyšší nehodovostí, nižší kvalitou výroby a poklesem produktivity práce. Každá možnost, jak hladinu hluku snížit, by proto měla být vnímána jako přímá cesta ke zvýšení ziskovosti společnosti.

Mechanismy, proč intenzivní akustický výkon poškozuje sluch, jsou dnes dobře známy. Sluchové buňky ve vnitřním uchu, známé jako řasinky, se vlivem trvalého vystavení vysokému hluku postupně poškozují. Časem tyto buňky odumírají, což vede k nevratné ztrátě sluchu. Celý proces je o to zákeřnější, že probíhá velmi pomalu, bezbolestně a jeho následky jsou trvalé. Prvním varovným signálem je obvykle tinnitus, zvonění v uších (nebo bzučení, hučení či cvakání), které se objevuje při počátečním poškození nervů. Jak ztráta sluchu postupuje, přátelé a příbuzní si všimnou, že musí často opakovat konverzaci, rádio a televize jsou nastaveny na neobvykle vysokou hlasitost a lidé se sluchovými problémy začínají ztrácet zájem o společenský život (což je forma změny osobnosti).

U osob pracujících v hlučném prostředí byly zjištěny i další související problémy. Jedním z hlavních problémů je bezpečnost pracovníků. Pracovníci jsou vystaveni riziku, pokud je na pracovišti hluk. Hluk ovlivňuje schopnost vnímat výstražné signály. Snižuje se srozumitelnost verbální konverzace, jako jsou pokyny a instrukce. Dochází ke zhoršení srozumitelnosti řeči i schopnosti lokalizovat zvuk. Hluk navíc omezuje sociální interakci a přehlušuje důležité sluchové signály a informace. U pracovníků s poškozeným sluchem tato omezení dále zvyšují bezpečnostní rizika. Hlučné prostředí tak snadno vede k chybám a v mnoha případech i k nehodám. Ve hlučných výrobních provozech postihuje ztráta sluchu 40 až 80 % zaměstnanců, zatímco v běžné populaci se tento odhad pohybuje kolem 18 %.

Pravidelná práce v hlučném prostředí má i několik dalších negativních účinků. U osob, které jsou při práci pravidelně vystaveny hluku, se častěji vyskytují problémy s duševním zdravím, včetně úzkosti, poruch spánku, emocionálních neshod s partnerem a dětmi a hypertenze. Ve studii provedené v Číně bylo zjištěno, že u mladých dospělých žen dochází k několika reprodukčním problémům, jsou-li vystaveny hlučnému pracovnímu prostředí. 1) Menstruační cykly se změnily a staly se méně pravidelnými. 2) Bylo obtížné otěhotnět. 3) U žen, které otěhotněly, byl abnormálně vysoký výskyt potratů. 4) U žen, které otěhotněly, bylo abnormálně vysoké riziko předčasného porodu. 5) U živě narozených dětí byla abnormálně vysoká míra vrozených vad.

Je zřejmé, že účinky hluku mohou mít škodlivé důsledky a je třeba vyvinout úsilí k minimalizaci expozice hluku. Snížení hluku produkovaného vibračními podavači je jednou z oblastí, která může významně snížit expozici hluku na pracovišti.

Empirická data na podporu výše uvedených tvrzení byla shromážděna provedením srovnávacích testů mezi konvenčním čtvercovým pohonem a pohonem SPIROL řady 2000. Pro testování každého pohonu byla použita stejná miska. Hladiny hluku byly měřeny s prázdnou miskou, plastovými víčky od lahví a svinutými pružnými kolíky. U víček i kolíků byly udržovány stejné rychlosti podávání u řady 2000 i u čtvercového pohonu.

Byla provedena čtyři měření kolem každého vibračního podavače a jejich průměr byl použit pro srovnání čtvercového pohonu s řadou 2000.

Měření a analýzy provedla společnost Noise Control Engineering (NCE) z Billericy v Massachusetts. Hladiny hluku byly měřeny pomocí akustického analyzátoru Larson-Davis Model 2900B. Přístroj byl kalibrován v terénu pomocí akustického kalibrátoru Larson-Davis CAL200 na 94 a 114 dB (re// 20 µPa) při 1 000 Hz.

V rámci testování provedla společnost NCE měření hluku v oktávových pásmech a celkovou hlučnost s váhovým filtrem A. Zatímco analýza oktávových pásem odhaluje frekvenční charakter hluku, celková hladina hluku s vážením A ukazuje, jak zvuk reálně vnímá lidské ucho. Tuto stupnici využívá i americký úřad OSHA pro definování bezpečných limitů na pracovišti. Aby byly výsledky přesné, měření probíhalo v uzavřené místnosti s vypnutou klimatizací a ventilací. Hluk pozadí s vypnutými stroji byl o více než 20 dB nižší než při provozu, takže neměl na výsledky vliv. Hlučnost se měřila ve čtyřech bodech po obvodu podavačů ve vzdálenosti zhruba 1 metru (3 stopy). Testovaly se tři provozní stavy: prázdná miska, miska naplněná plastovými uzávěry a miska s kovovými svinutými pružnými kolíky.

Aby bylo možné provést srovnání mezi jednotkami se čtvercovým pohonem a jednotkami řady 2000, společnost NCE vypočítala průměr všech měřicích míst pro každý podavač a každou podmínku. Hladiny hluku jako funkce oktávového pásma jsou uvedeny v tabulce 1. Sloupce „Delta“ představují průměrné hladiny hluku pro prázdnou nádobu, plastové uzávěry a kovové kolíky. „Průměrná Delta“ představuje rozdíl mezi jednotkami se čtvercovým pohonem a jednotkami řady 2000.

Snížení hladiny hluku ve výrobě by mělo být nejvyšší prioritou v každém výrobním závodě. Úspěšné programy povedou ke snížení počtu nehod, snížení nároků na odškodnění zaměstnanců, vyšší produktivitě a zvýšení morálky zaměstnanců. Všechny tyto výhody společně vedou ke snížení celkových nákladů, což umožňuje firmám být konkurenceschopnějšími a/nebo ziskovějšími. Dvouosá konstrukce vibračního podávacího systému řady 2000 umožňuje zvýšení podávací rychlosti při dané velikosti zásobníku, provoz při vlastní frekvenci systému a eliptický, jemnější pohyb. Tyto vlastnosti přispívají ke 100násobnému snížení akustické energie oproti konvenčnímu pohonu podavače, nebo jinými slovy ke čtyřnásobnému snížení hluku vnímaného člověkem. Řada 2000 by proto měla být hlavní součástí programů na snížení hluku v závodech, které používají nebo plánují používat vibrační podavače ve svém výrobním procesu.