Leistungen

Strahlungsmessungen

Strahlungsmessungen und Problembehebung
Nicht selten werden die Gefahren die durch zu hohe Abstrahlungen an Hochfrequenzschweißanlagen auftreten unterschätzt. Spätestens wenn nahegelegene Maschinen während des Schweißens ein Eigenleben entwickeln, wenn Funkenbildung an nebenstehende Tische oder Maschinengestelle überhand nehmen oder gar Ketten und Ringe an Personen zur Erwärmung führen, sollten die Signale auf „Rot“ stehen!
Wenn die festgelegten Frequenzbänder für die industrielle Nutzung oder die Stärke deren Oberwellen nicht eingehalten werden, sind die Post, die Bundesnetzagentur und die Bundeswehr in der Lage diese Maschine umgehend stilllegen zu lassen. Der Schutz der Personen im Umkreis der Anlage sollte ebenfalls gewährleistet sein. Grundlage hierfür sind die festgelegten Richtlinien der elektromagnetischen Verträglichkeit und die berufsgenossenschaftlichen Vorschriften für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit - der BGV B11 und BGR 11. Jedes Unternehmen welches mit HF-Anlagen arbeitet sollte sich dessen bewusst sein.
Mit speziellen Messgeräten werden wir hier die Strahlungswerte und Oberwellen aufnehmen um bei Notwendigkeit gezielt Maßnahmen zur Reduzierung vorzunehmen. Je nach Anlagentyp ist nur eine bestimmte Reduzierung der Strahlungswerte möglich, letztendlich annähernd strahlungsfrei erreicht man eine Anlage nur im faraday´sch geschlossenen Gehäusen.

 

Strahlung: Elektromagnetische Strahlung - sie ist die Erscheinungsform der freien, räumlichen und zeitlichen Ausbreitung der Energie durch Wellen. Die Höhe der Strahlung wird bei Schweißanlagen durch die Höhe des Leistungsumsatzes am Werkzeug bestimmt. Die Ausbreitung der Strahlung hängt von den abschirmenden Maßnahmen und vom Transport der Energie vom Generator zum Werkzeug und zurück ab.
Die Frage nach der Gefährlichkeit von elektromagnetischer Strahlung auf den menschlichen Körper konnte bisher weder physikalisch noch biologisch eindeutig nachgewiesen werden. Tatsache ist, dass sie je nach Höhe der Leistungsdichte eine Erwärmung der Moleküle im menschlichen Körper zur Folge hat. Der Effekt: wenn bei überwiegend alten Anlagen während des Schweißens und der Berührung mit Metallteilen die Hände warm werden. Zu starke Erwärmung führt zu Verbrennungen des Gewebes, wobei dazu schon eine recht beachtliche Strahlungshöhe erreicht werden muss. Hier treten die Richtlinien der EMV in Kraft, welche die maximale Höhe der Strahlung an bestimmten Bereichen festlegen und vorschreiben.

 

Für uns gilt der Grundsatz bei Arbeiten an solchen Anlagen die Höhe der Strahlung auf den kleinsten möglichen Wert zu reduzieren und sämtliche Möglichkeiten einer Gefährdung zu minimieren.
festgelegte Frequenzbänder: Zur Nutzung industrieller und wirtschaftlicher Anlagen und Geräte, die eine Grundfrequenz aussenden und nur bestimmte Frequenzbereiche freigegeben (festgelegt von der Bundesnetzagentur).
Dazu gehörender Frequenzbereich 13,56 MHz, 27,12 MHz, 40,68 MHz, usw. Dabei wird immer die Unter- und die Obergrenze dieses Frequenzbereiches festgelegt. Den größten Spielraum lässt der Frequenzbereich von 27,12MHz zu. Hier sind +/- 0,5% zulässig, d.h. ein Bereich von 26,98- 27,26 MHz. Alle anderen freigegebenen Frequenzbereiche sind für das Schweißen von Kunststoffen uninteressant, da ihr Bereich zwischen Ober- und Untergrenze wesentlich kleiner ist. Der große Bereich ist bei Schweißmaschinen erforderlich, weil sich die Resonanzfrequenz des Generators aufgrund der starken kapazitiven Änderung am Werkzeug zwischen Leerlaufleistung und Volllast verändert. Grund dafür ist die kapazitive Rückkopplung vom Schwingkreis des Generators zum Gitter der Senderöhren. So liegt zum Beispiel die Resonanzfrequenz eines 25KW Generators mit automatischer Leistungsregelung im Leerlauf bei 27.03MHz und bei Volllast bei 27.20MHz. (dieser Frequenzhub ist bei jedem Generator unterschiedlich)

 

Oberwellen: sind ein Vielfaches der abgestrahlten Grundwelle unserer Arbeitsfrequenz des Generators. Je nach Größe des Generators und den abschirmenden Maßnahmen werden sie mit beachtlicher Leistung abgestrahlt und können gerade im Bereich Polizeifunk und Radio zu Störungen führen. Bei z.B. 27,12 MHz Grundfrequenz ergeben sich fortlaufend Oberwellen mit 54.2MHz , 81.3MHz ,108.4 MHz usw. Die Oberwellen müssen bei Anlagen, die nicht hermetisch geschlossen sind, mit speziellen Oberwellenfiltern gedrosselt werden.

 

Elektromagnetischen Verträglichkeit: EMV: Die Fähigkeit eines Apparates, einer Anlage oder eines Systems in der elektromagnetischen Umwelt zufriedenstellend zu arbeiten ohne dabei selbst elektromagnetische Störungen zu verursachen.
In der Bundesrepublik Deutschland ist die EMV-Richtlinie im Gesetz über die elektromagnetische Verträglichkeit von Geräten (EMVG) umgesetzt.

 

BGV B11, BGR B11: Berufsgenossenschaftliche Vorschrift (Richtlinien) für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit. Für Hochfrequenzschweißanlagen sind hierbei die Unfallverhütungsvorschrift- elektromagnetische Felder- von Bedeutung. Hier werden die Grenzwerte den entsprechenden Expositionsbereichen für die jeweiligen Frequenzbereiche zugeordnet. Die Grenzwerte der BGV B11 richtet sich dabei nach der europäischen Vornorm CENELEC 50166-2.