Schweißerhelme auf dem Prüfstand

Anwender müssen sich auf Schutzprüfung verlassen können

„Besonders beim Schweißprozess sind die Augen intensiver Strahlung und erhöhten Gefahren ausgesetzt“, erklärt Dr. Patrick Niklaus, Experte für Persönliche Schutzausrüstung (PSA) bei DIN CERTCO in Aalen, einem Tochterunternehmen der TÜV-Rheinland Group. Deswegen ist die Prüfung von automatischen Schweißerhelmen auch so wichtig. Der Schweißer muss sich darauf verlassen können, dass der Helm ausreichend schützt und er ungestört arbeiten kann.

„Beim Schweißen wird ein Lichtbogen erzeugt, der neben der sichtbaren auch elektromagnetische Strahlung im nicht sichtbaren infraroten (IR) und ultravioletten (UV) Spektralbereich hervorbringt. Sind die Augen dabei zu wenig geschützt, können die Beeinträchtigungen, von Verletzungen und Unfällen, kurzzeitiger Blendung, dem sogenannten Verblitzen, über schmerzhafte Entzündungen bis hin zum Verlust der Sehfähigkeit führen.“
Bis vor gut 20 Jahren wurden ausschließlich passive Filter zum Augenschutz in der Schweißtechnik eingesetzt. Allerdings passte sich die hohe Schutzstufe passiver Filter, die zum Schutz der Augen notwendig ist, nicht automatisch den situativen Arbeitsbedingungen an. Das führte oft dazu, dass das Ansetzen der Elektrode entweder "blind" oder am Schweißerschutzschild vorbei erfolgte. Der dringende Schutz der Augen hatte also einen möglichen Präzisions- und Qualitätsverlust der Arbeit zur Folge.
 
Automatische Schweißerschutzfilter. Im Jahr 1985 wurden erstmals "Aktive Filter", elektrooptische oder automatische Schweißerschutzfilter (ADFs), auf dem Markt angeboten. „Diese schalten beim Zünden des Lichtbogens von einem so genannten Hellzustand – der einer niedrigen Schutzstufe von drei oder vier entspricht -  innerhalb weniger Millisekunden in einen Dunkelzustand, mit hoher Schutzstufe zwischen neun und 13. Der Schutz des Auges wird also automatisch den jeweiligen Arbeitsbedingungen angepasst“, erklärt der Experte. In der niedrigen Schutzstufe kann der Schweißer sein Arbeitsfeld erkennen und die Elektrode problemlos ansetzen. In der hohen Schutzstufe ist die Strahlung des Lichtbogens noch hell genug, dass er die Arbeitsszene ohne Beeinträchtigung erkennen kann. Die Strahlung ist aber nicht so intensiv, dass der Schweißer geblendet wird.
 
Drei Typen. Heute sind drei verschiedene Typen automatisch schaltender Schweißerschutzfilter auf dem Markt erhältlich. Der erste Typ schaltet automatisch aus einem Hellzustand in einen fixen Dunkelzustand. Die zweite auf dem Markt vertretene Art ermöglicht eine variable, manuelle Einstellung von bis zu fünf Stufen, gleich Dunkelstufen. Vereinzelt gibt es noch eine dritte Art von ADF-Filtern, die die notwendige Schutzstufe automatisch erkennen und einstellen.
 
Gleicher Aufbau. Der Aufbau der ADF-Filter ist für alle Typen gleich. Die schädliche UV- und IR-Strahlung wird mit einem Passivfilter - unabhängig vom Dunkelzustand - filtriert. Die Abdunklung im sichtbaren Bereich des Lichts geschieht mit mehreren Schichten von Flüssigkristalldisplays (LCD) und Polarisationsfolien. Sie werden bei der Detektierung des Schweißbogens mit Hilfe von optischen Sensoren durch die eingebaute Elektronik abgedunkelt. So wird das Auge beim Schweißen immer geschützt. Neben den oben genannten Vorteilen haben die automatischen Schweißerschutzfilter aber auch Nachteile gegenüber passiven Filtern. „Der Nutzer muss auf die Reinigung und Pflege der Filter und Sensoren achten. Verunreinigungen können zu falschen Einstellungen und einem Ausfall der Schutzfunktion führen. Auch muss eine ausreichende Stromversorgung, entweder durch Batterien oder Solarzellen, vorhanden sein, damit der Schweißbogen richtig detektiert und die Funktionalität des ADF gewährleistet wird.“, sagt Dr. Patrick Niklaus.
 
Überprüfung und Zertifizierung. Schweißerschutzfilter zählen zur persönlichen Schutzausrüstung und fallen somit unter die EU-Richtlinie 89/686/EWG. Diese schreibt vor, dass die Eigenschaften der Filter durch eine unabhängige, zugelassene Stelle – eine sogenannte benannte Stelle - gemessen, bewertet und zertifiziert werden. In Europa sind die Grenzwerte, die Eigenschaften, die ein zertifizierter ADF-Filter erfüllen muss, in der Norm DIN EN 379 (Persönlicher Augenschutz - Automatische Schweißerschutzfilter) festgelegt. Entsprechend dieser Norm müssen an den Filtern folgende sicherheitsrelevante Prüfungen durchgeführt werden:
 
● Überprüfung des Streulichtes.
Ist das Streulicht zu hoch, verringert es den Kontrast. Mit der Beeinträchtigung muss sich der Schweißer stärker auf die Arbeit konzentrieren und ermüdet so schneller.
● Lichttransmissionsgrad (UV/IR und sichtbar).
Die Norm gibt vor, welche Schutzstufe bei den Schweißarten (WIG, MIG oder Plasmaschneiden) im Augenschutz zu verwenden ist. Der Schweißer muss sich darauf verlassen können, dass der ADF-Filter automatisch in die richtige Schutzstufe oder den richtigen Transmissionsgrad schaltet. Nur so wird die Strahlung des Lichtbogens in ausreichendem Maß gefiltert. Ohne Schutz mit dem richtigen Transmissionsgrad reagiert das Auge nicht auf UV- und IR-Strahlung. Durch eine falsche Einstellung des Filters wird das Auge wegen erhöhten Strahlungsanteilen potenziell geschädigt. 
● Homogenität des Lichttransmissionsgrades.
Inhomogenitäten im Blickfeld führen zu unterschiedlichen Belastungen des Auges. Vorgaben sind hier sowohl in der Hellstufe wie auch in der Dunkelstufe zu überprüfen. Auch bei Inhomogenitäten im Blickfeld ermüdet der Schweißer rascher.
● Lichttransmissionsgrad und Schaltzeit bei –5°C und +55°C.
Da bei Schweißprozessen oft extreme Temperaturen vorhanden sind, muss die Funktionsfähigkeit von ADF-Filtern auch unter extremen Bedingungen gewährleistet werden. Hierbei sind von der Norm genaue Bedingungen vorgegeben, die durch die ADF-Filter eingehalten werden müssen.
● Winkelabhängigkeit des Lichttransmissionsgrades.
Seit Mitte 2009 müssen automatische Filter auf die Winkelabhängigkeit der Schutzstufen überprüft werden. Das soll sicherstellen, dass der Arbeiter auch bei einer schrägen Durchsicht vom ADF geschützt wird.
 
Kennzeichen. Nach der Überprüfung anhand der DIN EN 379 werden ADF-Filter entsprechend den Messergebnissen und  Bewertungen der benannten Stelle gekennzeichnet. Dr. Patrick Niklaus erklärt: „Wie gut ein ADF-Filter die Prüfungen bestanden hat, wird mit Kennzahlen von eins bis drei dargestellt. Ähnlich den Schulnoten steht die Kennzahl eins hierbei für sehr gut, zwei für gut und drei für befriedigend. Diese Zahlen werden in der Kennzeichnung des ADF-Filters für den Verbraucher dokumentiert, z.B. durch die Zahlenfolge 1/1/1/1. Die erste Kennzahl steht für die optische Klasse des ADF, die zweite für die erreichte Streulichtklasse. Die dritte Kennzahl gibt die Homogenitätsklasse wieder und die vierte Zahl die Winkelabhängigkeitsklasse. Anwender sollten beim Kauf darauf achten, dass in der Kennzeichnung des ADF-Filters möglichst viele Kennzahlen Schweißerschutzvorhänge- und lamellen, Schweißerschutzwände, Schweißer- und Roboterschutzscheiben, Schweißrauchabsaugungen, Gebläseatemschutz, eins gelistet sind. So können sie sicherstellen, dass der ADF-Filter die Normvorgaben sehr gut erfüllt und somit einen verlässlichen Augenschutz darstellt“.
 
Andere Prüfzeichen. Auch werden durch die benannte Prüfstelle und deren Zertifizierungsstellen Bescheinigungen ausgestellt, basierend auf den Laborergebnissen. Im Bereich der persönlichen Schutzausrüstung mit Bezug auf Schweißerschutzfilter umfasst das verpflichtend die EG-Baumusterprüfbescheinigung, also die „CE-Kennzeichnung“ entsprechend der PSA-Richtlinie. Auf freiwilliger Basis kann ein Hersteller das GS-Zertifikat, das für geprüfte Sicherheit steht, die Din Certco Qualitätszertifikate DINgeprüft und  das DINplus-Zertifikat, die die höchsten Ansprüche über die Mindestanforderungen der Norm hinaus bestätigen, beantragen. Diese Prüfungen umfassen wiederkehrende Kontrollen der Produkte sowie die regelmäßige Überwachung des Produktionsprozesses bei den Herstellern. Im Gegensatz zur EG-Baumusterprüfung stellen diese Überwachungen sicher, dass die Produktqualität auch bei der laufenden Herstellung erhalten bleibt. Dem Endverbraucher signalisieren die Prüfzeichen erhöhte Qualität und gesteigerte Sicherheit – gerade beim Augenschutzes während des Schweißprozesses ein wichtiger Aspekt. „Der Anwender erhält somit einen Mehrwert, den er bei seiner Kaufentscheidung berücksichtigen sollte“, rät Dr. Patrick Niklaus. pn



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