VDI - 2057 - Blatt 2 Vibracije Od Ruke

VEREIN DEUTSCHERINGENIEURE

Einwirkung mechanischer Schwingungenauf den Menschen

Hand-Arm-Schwingungen

Human exposure to mechanical vibrationHand-arm vibration

VDI 2057

Blatt 2 / Part 2

Ausg. deutsch/englischIssue German/English

VDI-Gesellschaft Entwicklung Konstruktion VertriebFachbereich Schwingungstechnik

Gemeinschaftsausschuss VDI/NALS C7 Schwingungseinwirkung auf den Menschen

VDI-Handbuch SchwingungstechnikVDI/DIN-Handbuch LärmminderungVDI/VDE-Handbuch Messtechnik II

VDI-Handbuch Umwelttechnik

VDI-RICHTLINIENZ

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Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.

ICS 13.160 September 2002

The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.

Inhalt Seite

Vorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . 41.2 Kennzeichnung der Schwingungs-

belastung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 Zweck und Anwendung. . . . . . . . . . . . . 6

3 Begriffe und Formelzeichen . . . . . . . . . . 73.1 Belastung. . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.2 Beanspruchung. . . . . . . . . . . . . . . 73.3 Mechanische Schwingungen . . . . . . . 83.4 Hand-Arm-Schwingungen. . . . . . . . . 83.5 Schwingungsgrößen . . . . . . . . . . . . 83.6 Messrichtungen . . . . . . . . . . . . . . 83.7 Kräfte des Hand-Arm-Systems . . . . . . 9

3.7.1 Andruckkraft . . . . . . . . . . . . 93.7.2 Greifkraft . . . . . . . . . . . . . . 103.7.3 Ankopplungskraft . . . . . . . . . 10

3.8 Frequenzbewertung . . . . . . . . . . . . 103.9 Frequenzbewertete Beschleunigung. . . . 103.10 Effektivwert der frequenzbewerteten

Beschleunigung . . . . . . . . . . . . . . 103.11 Gleitender Effektivwert . . . . . . . . . . 113.12 Schwingungsgesamtwert (Vektorbetrag) . 113.13 Tägliche Einwirkungsdauer . . . . . . . . 113.14 Belastungsabschnitt . . . . . . . . . . . . 123.15 Bezugsdauer . . . . . . . . . . . . . . . . 123.16 Energieäquivalenz . . . . . . . . . . . . . 123.17 Beurteilungsbeschleunigung. . . . . . . . 123.18 Tages-Schwingungsbelastung . . . . . . . 133.19 Formelzeichen . . . . . . . . . . . . . . . 13

Contents Page

Preliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1 Basic principles . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.1 General comments . . . . . . . . . . . . . 41.2 Characterization of vibration exposure . . 5

2 Purpose and application . . . . . . . . . . . . 6

3 Terms and symbols . . . . . . . . . . . . . . . 73.1 Exposure . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.2 Strain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.3 Mechanical vibration . . . . . . . . . . . . 83.4 Hand-transmitted vibration. . . . . . . . . 83.5 Vibration variables . . . . . . . . . . . . . 83.6 Measuring directions . . . . . . . . . . . . 83.7 Forces of the hand-arm system. . . . . . . 9

3.7.1 Pushing force . . . . . . . . . . . . 93.7.2 Gripping force . . . . . . . . . . . 103.7.3 Coupling force . . . . . . . . . . . 10

3.8 Frequency weighting . . . . . . . . . . . . 103.9 Frequency-weighted acceleration . . . . . 103.10 Root-mean-square of the frequency-

weighted acceleration . . . . . . . . . . . 103.11 Running root-mean-square . . . . . . . . . 113.12 Vibration total value (vector sum) . . . . . 113.13 Daily exposure duration . . . . . . . . . . 113.14 Exposure segment . . . . . . . . . . . . . 123.15 Reference duration . . . . . . . . . . . . . 123.16 Energy equivalence. . . . . . . . . . . . . 123.17 Assessment acceleration . . . . . . . . . . 123.18 Daily vibration exposure . . . . . . . . . . 133.19 Symbols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

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All rights reserved © Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 2002� 2 � VDI 2057 Blatt 2 / Part 2

Seite

4 Frequenzbewertung und Bildung der Beurteilungsgrößen . . . . . . . . . . . . . . 144.1 Frequenzbewertung . . . . . . . . . . . . 144.2 Messrichtungen . . . . . . . . . . . . . . 144.3 Zeitlich veränderliche und unterbrochene

Schwingungseinwirkung während einesTages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

5 Hinweise zur Messung und Auswertung . . . 165.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . 165.2 Berücksichtigung der Ankopplungs-

kräfte der Hände . . . . . . . . . . . . . . 165.3 Einflüsse auf die Ermittlungsgenauigkeit . 165.4 Dokumentation . . . . . . . . . . . . . . 17

6 Beurteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186.1 Beurteilung der täglichen Schwingungs-

belastung als Grundlage für die Prävention . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

6.2 Retrospektive Beurteilung der über Jahre dauernden Schwingungsbelastungen . . . 18

Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Anhang A Hinweise für die Verwendung vonvorhandenen Messwerten . . . . . . . 21

Anhang B Ermittlung des Effektivwertes ahwder frequenzbewerteten Beschleuni-gung aus Terz- oder Linienspektren . . 22

Anhang C Hinweise zur ausführlichen Dokumen-tation der Schwingungsmessungen . . 23

Anhang D Schwingungsbelastung und chronische Erkrankungen des Hand-Arm-Systems . . . . . . . . . . 25

Anhang E Vorschlag für eine zusätzlichedifferenzierte Beurteilung der Schwingungsbelastung zur Ab-schätzung eines erhöhten Risikos fürKnochen- und Gelenkveränderungendes Hand-Arm-Systems oder Durch-blutungs- und Nervenfunktions-störungen der Hände . . . . . . . . . . 26

Anhang F Beispiele für die Bestimmung der Beurteilungsgröße für die täglicheSchwingungsbelastung . . . . . . . . 29

Anhang G Ankopplungsvorrichtungen für Schwingungsaufnehmer an Hand-griffen und Greifflächen . . . . . . . . 32

Page

4 Frequency weighting and formation of theassessment variables . . . . . . . . . . . . . . 144.1 Frequency weighting . . . . . . . . . . . . 144.2 Measuring directions . . . . . . . . . . . . 144.3 Time-variable or interrupted vibration

exposure during the course of a day . . . . 15

5 Instructions on measurement and interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165.1 General comments . . . . . . . . . . . . . 165.2 Inclusion of hand coupling forces . . . . . 16

5.3 Influence on accuracy of determination . . 165.4 Documentation . . . . . . . . . . . . . . . 17

6 Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186.1 Assessment of the daily vibration

exposure as basis for prevention . . . . . . 18

6.2 Retrospective assessment of vibration exposure incurred over a period of years . 18

Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Annex A Information about using existingmeasured values . . . . . . . . . . . . . 21

Annex B Determining the root-mean-square ahw of the frequency-weighted accelerationfrom third-octave band or line spectra . . 22

Annex C Instructions on the detailed documen-tation of vibration measurements . . . . 23

Annex D Vibration exposure and chronic diseases of the hand-arm system. . . . . 25

Annex E Suggestion for an additional differen-tiated assessment of the vibration exposure in order to estimate thepresence of an increased risk of osteo-articular changes in the hand-arm system or circulatory and nervousfunction disturbances of the hands. . . . 26

Annex F Examples in working out the assessment quantity for the daily vibration exposure . . . . . . . . . . . . 29

Annex G Coupling devices for vibration sensors on handles and grip surfaces . . . . . . . 32

Lizenzierte Kopie von elektronischem Datenträger


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Alle Rechte vorbehalten © Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf 2002 VDI 2057 Blatt 2 / Part 2 � 3 �

VorbemerkungMit der Neufassung des Blattes 1 von VDI 2057 fürGanzkörper-Schwingungen wurde beschlossen, dassdas Blatt 2 die grundlegende Richtlinie für Hand-Arm-Schwingungen werden soll. Damit wurde �zwecks Anpassung an die internationale Normung �das ursprüngliche Konzept der Beurteilung allerArten der Schwingungseinwirkung mit nur einerRichtwertkurve anhand des K-Wertes � wie sie bisherim Blatt 3 von VDI 2057, Ausgabe Mai 1987 enthal-ten war � aufgegeben.

Für die Messung und Beurteilung der Einwirkungvon Schwingungen auf das Hand-Arm-System wur-den DIN EN ISO 5349-1 und DIN EN ISO 5349-2 er-arbeitet. In diesen Normen wird als Belastungsgrößezur Kennzeichnung der Schwingungseinwirkungausschließlich die frequenzbewertete Schwingbe-schleunigung verwendet. Hinweise zur näherungs-weisen Umrechnung vorliegender K-Werte in die fre-quenzbewertete Beschleunigung werden in AbschnittA2 der vorliegenden Richtlinie gegeben.

Ein im Anhang von DIN EN ISO 5349-1 enthaltenesBeurteilungsverfahren gilt für die Abschätzung desRisikos, dass periphere Durchblutungs- und Nerven-funktionsstörungen in den Händen auftreten können.Kriterien für die Abschätzung der Schwingungsge-fährdung, die zu Knochen- und Gelenkerkrankungenführt, sind in DIN EN ISO 5349-1 nicht enthalten. InDIN EN ISO 5349-2 wird eine praxisorientierte An-leitung zur Messung von Hand-Arm-Schwingungenam Arbeitsplatz gegeben.

Das Ziel des vorliegenden Blattes 2 von VDI 2057 istdie Zusammenstellung der allgemeingültigen Grund-sätze für die Beurteilung der Schwingungsbelastungdurch Hand-Arm-Schwingungen im Rahmen einerGefährdungsbeurteilung. Sowohl für Knochen- undGelenkerkrankungen des Hand-Arm-Systems alsauch für Durchblutungs- und Nervenfunktionsstö-rungen der Hände werden Methoden zur Abschät-zung des Risikos vorgeschlagen. Hierfür wurdenzwei Stufen der Beurteilung konzipiert:

� Beurteilung der täglichen Schwingungsbelastung(als Grundlage für die Prävention), analog zur bis-her gültigen VDI 2057

� Beurteilung der über Jahre andauernden Schwin-gungsbelastungen, die zu chronischen Erkrankun-gen führen können

Die existierenden Normen und Richtlinien wurdenbei der Ausarbeitung berücksichtigt, ohne dass dieseDokumente durch die vorliegende VDI-Richtliniewiederholt werden. Für das Verständnis und dieeigenständige praktische Anwendung des vorliegen-den Blattes war es jedoch notwendig, grundlegende

Preliminary noteWith the new version of Part 1 of VDI 2057 forwhole-body vibration it was decided that Part 2would be the fundamental guideline for hand-trans-mitted vibration. This meant that � with the aim ofharmonizing with international standards � the origi-nal concept for evaluating all kinds of vibration expo-sure with just one reference-value curve using theK value (as was previously the case in Part 3 ofVDI 2057 published in May 1987) has been aban-doned.

DIN EN ISO 5349-1 and DIN EN ISO 5349-2 havenow been prepared and deal with the measurementand evaluation of the effect of vibrations on the hand-arm system. In these standards it is exclusively fre-quency-weighted vibration acceleration which isused as the exposure variable which characterizes vi-bration exposure. Information on making an approx-imate conversion of existing K values into frequency-weighted acceleration is provided in Section A2 ofthe present guideline.

An assessment procedure included in the annex toDIN EN ISO 5349-1 applies to estimating the risk ofperipheral circulatory and nerve-function distur-bances occurring in the hands. Criteria for estimatingthe vibration-generated risk which leads to osteo-ar-ticular disorders are not included inDIN EN ISO 5349-1. A practical introduction tomeasuring hand-arm vibration in the workplace isprovided in DIN EN ISO 5349-2.

The aim of the present Part 2 of VDI 2057 is to bringtogether the universal basic principles applying to theevaluation of vibration exposure to hand-transmittedvibration as part of an assessment of risk. Risk assess-ment methods are suggested not only for osteo-artic-ular diseases of the hand-arm system but also for cir-culatory and nerve-function disturbances of thehands. In this connection there would be two steps inthe assessment procedure:

� assessment of the daily vibration exposure (asbasis for prevention), analogous to the previouslyvalid VDI 2057

� assessment of the vibration exposure incurredover a period of years and which can lead tochronic disorders

Existing standards and guidelines have been takeninto account in the preparation work but withoutthese documents being repeated in the present VDIguideline. However it was necessary, for the sake ofbetter understanding as well as independent practicalapplication of the present part of the guideline, to in-



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Inhalte � wie z.B. Begriffe und Hinweise zur Mess-durchführung � einzufügen.

1 Grundlagen1.1 Allgemeines

Beim Arbeiten mit handgehaltenen oder handgeführ-ten vibrierenden Maschinen oder an stationärenMaschinen sind zahlreiche Bedienpersonen in der In-dustrie und im Handwerk insbesondere in der Bau-wirtschaft, im Bergbau und in Steinbrüchen sowie inder Land- und Forstwirtschaft der Einwirkung me-chanischer Schwingungen auf das Hand-Arm-Sys-tem ausgesetzt. Die mechanischen Schwingungen(auch als Vibrationen bezeichnet) entstehen vorwie-gend durch das Arbeitsprinzip der Handmaschinen(z.B. bei schlagend arbeitenden Geräten), die bei derMaterialbearbeitung auftretenden Wechselkräfteoder Unwuchten rotierender Teile der Maschinen(z.B. bei Schleifmaschinen).Die Einleitung der Schwingungen erfolgt über dieHandgriffe oder die zu haltenden Werkstücke in dieHände der Beschäftigten. Dadurch können unter-schiedliche biologische Wirkungen hervorgerufenwerden:� Schmerzen, feinmotorische Leistungsbeeinträch-

tigung� degenerative Erkrankungen der Knochen und Ge-

lenke des Hand-Arm-Systems� Störungen des peripheren Blutkreislaufes� Beeinträchtigung peripherer NervenfunktionenWeiterhin wird in der wissenschaftlichen Literaturvon anderen Schädigungsformen berichtet, z.B.Schädigungen an Muskeln und Sehnen, Karpaltun-nel-Syndrom und Hypothenar-Hammer-Syndrom.Die beschriebenen Krankheitsformen beziehen sichjedoch auf recht seltene Fälle und es liegen bislangkeine gesicherten Informationen zur Ableitung vonUrsache-Wirkungs-Beziehungen vor.Es ist nicht auszuschließen, dass mehrere unter-schiedliche Schädigungsarten bei ein und demselbenMenschen gleichzeitig auftreten.Es kann als gesichert angesehen werden, dass die ge-nannten unterschiedlichen Wirkungen auf der Basisunterschiedlicher Schädigungsmechanismen entste-hen und in unterschiedlicher Weise durch bestimmteEigenschaften der Schwingungsexposition beein-flusst werden. Insbesondere die Zeit- und die Fre-quenzstruktur der Schwingungen sowie die aufzu-bringenden statischen Kräfte (Haltekräfte sowie An-druck- und Greifkräfte) haben neben mitwirkendenUmgebungsfaktoren (z.B. Kälte, Lärm) Einfluss aufdie Entstehung der Schädigungen (siehe auch An-hang D).

clude fundamental topics such as terminology and in-structions on carrying out measurement.

1 Basic principles1.1 General comments

In their work with handheld or hand-guided vibratingmachines or with stationary machines a large numberof machine operators in handcrafts and in industry,particularly in construction engineering, mining andquarrying as well as in agriculture and forestry, areexposed to the effects of mechanical vibration on thehand-arm system. These mechanical vibrations arepredominantly due to the working principle of thehand machines themselves (for example, machineswhich work on the percussive principle), to the alter-nating forces occurring while working on the work-piece material, or to the imbalances occurring in ro-tating parts of the machine (grinding machines, forexample).The vibrations enter the body via the handles or theworkpieces which the machine operator has to hold inhis hands. This can give rise to various physiologicaleffects:

� pain; impairment of precision of motor skills

� degenerative osteo-articular diseases of the hand-arm system

� disorders of the peripheral circulation� impairment of peripheral nervous functionsFurthermore, the scientific literature also speaks ofadditional kinds of injury, such as damage to musclesand sinews, carpal-tunnel syndrome and hypothenarhammer syndrome. The kinds of diseases describeddo, however, relate to very rare cases and no well-substantiated information has as yet been obtainedwhich would allow conclusions to be made regardingcause and effect relationships.It cannot be ruled out that several different forms ofinjury could occur simultaneously in one and thesame person.It can be taken as a fact that the different effects wehave mentioned arise in response to different injurymechanisms and are influenced in differing ways bycertain characteristics of exposure to vibration. Inparticular it is the time and frequency structure of thevibrations as well as the static forces (holding forcesas well as pushing and gripping forces) to be appliedwhich exert an influence on pathogenesis, alongsideenvironmental factors (such as cold and noise) (seealso Annex D).



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Obwohl die degenerativen Erkrankungen des Skelett-systems (Knochen- und Gelenkerkrankungen) zu denältesten Berufskrankheiten gehören, ist der Zusam-menhang zwischen auslösenden Faktoren und resul-tierenden Schäden nur zum Teil bekannt. Da hierzuinternational kontroverse Meinungen existieren, wer-den Knochen- und Gelenkschäden nicht in allen In-dustrieländern als Berufskrankheit anerkannt.

Anmerkung: In Deutschland können bei Vorliegen eines wahr-scheinlichen Kausalzusammenhanges zwischen Arbeitsbedingun-gen und resultierenden Knochen- und Gelenkschäden �Erkrankun-gen durch Erschütterung bei der Arbeit mit Druckluftwerkzeugenoder gleichartig wirkenden Werkzeugen oder Maschinen� als Be-rufskrankheit Nr. 2103 anerkannt werden.

Der Zusammenhang zwischen einwirkenden Hand-Arm-Schwingungen und Störungen des peripherenBlutkreislaufes sowie Beeinträchtigungen des peri-pheren Nervensystems (Taubheitsgefühl und Krib-beln in den Fingern, eingeschränkter Tastsinn u.ä.) istnational und international am besten untersucht wor-den. Im Ergebnis dieser Untersuchungen ist ein rela-tiv zuverlässiges Dosis-Wirkungs-Modell entstan-den, welches im Anhang von DIN EN ISO 5349-1beschrieben wird. Im Zusammenhang mit Hand-Arm-Schwingungsexpositionen bei der Arbeit ent-standene Durchblutungsstörungen (vibrationsbe-dingtes vasospastisches Syndrom � VVS, Weiß-Fin-ger-Krankheit) werden in fast allen Industrieländernals Berufskrankheit anerkannt.Anmerkung: In Deutschland können �Vibrationsbedingte Durch-blutungsstörungen an den Händen, die zur Unterlassung aller Tätig-keiten gezwungen haben, die für die Entstehung, die Verschlimme-rung oder das Wiederaufleben der Krankheit ursächlich waren odersein können� als Berufskrankheit Nr. 2104 anerkannt werden.

Schädigungen an Muskeln und Sehnen werden ineinigen Publikationen auf die Einwirkung von Hand-Arm-Schwingungen zurückgeführt. Der derzeitigewissenschaftliche Erkenntnisstand lässt jedoch eherdie Schlussfolgerung zu, dass nicht die Schwin-gungsexposition, sondern andere Arbeitsbedingun-gen (z.B. statische Haltearbeiten, repetierende Bewe-gungen in Zusammenhang mit der Arbeitsaufgabe)als Ursache für die Schädigungen angesehen werdenmüssen.Anmerkung: Individuelle Einflussfaktoren (z.B. Lebensalter, Ge-schlecht, Kondition und Konstitution) haben generell eine erhebli-che Variabilität der gesundheitlichen Gefährdung zur Folge.

1.2 Kennzeichnung der Schwingungsbelastung

Die quantitative Kennzeichnung der Schwingungs-belastung bei Hand-Arm-Schwingungen erfolgt �ähnlich wie in VDI 2057 Blatt 1 festgelegt � nach fol-genden Grundsätzen:a) Die momentane Belastung wird durch die fre-

quenzbewertete Beschleunigung ahw(t) an der

Although the degenerative diseases of the skeletalsystem (osteo-articular diseases) are some of the old-est occupational diseases known, the precise connec-tion between the triggering factors and the resultinginjuries is only partially known. Since marked differ-ences of opinion apply in this regard in internationalmedical circles, osteo-articular injuries are not recog-nized in all industrial countries as occupational dis-eases.Note: In Germany if a probable causal connection is demonstratedbetween working conditions and the resulting osteo-articular inju-ries, then �diseases arising from shaking or jarring during workwith compressed-air tools or tools or machines working in the sameway� can be recognized as occupational disease no. 2103.

The connection between hand-transmitted vibrationand disorders of the peripheral circulation and alsoimpairment of the peripheral nervous system (feel-ings of numbness and tingling in the fingers, restric-tions in the sense of touch, and so on) has been verywell investigated both in Germany and abroad. Oneresult of these studies has been a relatively reliabledose-effect model which is described in the annex toDIN EN ISO 5349-1. In connection with exposure atwork to hand-arm vibration, circulatory disturbances(vibration-related vasospastic syndrome (VVS),white-finger disease) are recognized as occupationaldiseases in almost every industrial country.

Note: In Germany �Vibration-related circulatory disturbances ofthe hands which have forced the abandonment of all activitieswhich were or could be causal in the pathogenesis, progression orreappearance of the disease� can be recognized as occupational dis-ease no. 2104.

In some publications, injuries to the muscles and sin-ews are attributed to the effect of hand-arm vibration.However the current state of scientific knowledgetends rather to the conclusion that it is not the expo-sure to vibration but rather other working conditions(static holding, repetitive movements connected withthe activity in question, for example) which have tobe regarded as the cause of such injuries.

Note: Individual influencing factors (age, sex, condition and con-stitution, for example) generally result in a considerable variabilityin endangerment of health.

1.2 Characterization of vibration exposure

The quantitative characterization of vibration expo-sure related to hand-arm vibration is based � in a sim-ilar manner to that defined in VDI 2057 Part 1 � onthe following basic principles:a) The momentary exposure is characterized by the

frequency-weighted acceleration ahw(t) at the



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Einleitungsstelle gekennzeichnet (siehe Abschnitt3.9).

b) Die Belastung während einer bestimmten Dauer Tder Schwingungseinwirkung wird durch den Ef-fektivwert der frequenzbewerteten Beschleu-nigung gekennzeichnet (siehe Abschnitt 3.10).

c) Die allgemeine Schwingungsbelastung währendeines Tages wird im Sinne einer �Tagesdosis�durch die Beurteilungsbeschleunigung ahw (8) oderdie aus dem Schwingungsgesamtwert ahv be-stimmte Tages-Schwingungsbelastung ahv (8) ge-kennzeichnet. Der Schwingungsgesamtwert(Vektorbetrag) wird dabei aus den frequenzbe-werteten Beschleunigungen in den drei Messrich-tungen ermittelt (siehe Abschnitte 3.12 und 3.18sowie Bild 1).

d) Die Langzeitbelastung im Sinne einer kumulier-ten Schwingungsbelastung bei fortgesetzter Ein-wirkung über mehrere Jahre wird für die Abschät-zung eines Gesundheitsrisikos auf der Basis dertäglichen Schwingungsbelastung und der Ge-samtdauer dieser Schwingungsexposition beur-teilt (siehe Abschnitt 6.2). Dabei sind nach demvorliegenden Kenntnisstand zu unterscheiden� die Kennzeichnung der Langzeitbelastung, die

zu Knochen- und Gelenkerkrankungen führenkann, vorrangig auf der Basis der Beurteilungs-beschleunigung ahw (8) für die Unterarmrich-tung;

� die Kennzeichnung der Langzeitbelastung, diezu chronischen Durchblutungs- und Nerven-funktionsstörungen führen kann, auf derGrundlage der Tages-Schwingungsbelastungahv (8).

2 Zweck und AnwendungZweck dieser Richtlinie ist die Zusammenstellungallgemeiner Hinweise für die Ermittlung der Belas-tung durch Hand-Arm-Schwingungen und die An-gabe eines einheitlichen Verfahrens für die Beurtei-lung dieser Schwingungsexposition. Aus den physi-kalischen Daten der Schwingungsmessungen wirdunter Berücksichtigung der frequenzabhängigen Wir-kung der Effektivwert ahw der frequenzbewertetenBeschleunigung als Kenngröße der Schwingungsbe-lastung (siehe Abschnitt 3.10) gebildet.Es werden in dieser Richtlinie keine Grenzwerte fürdie Zumutbarkeit oder Zulässigkeit von Schwin-gungsbelastungen gegeben. Jedoch enthalten der Ab-schnitt 6 und der Anhang D Richtwerte und Hinweisefür die Beurteilung der Belastung durch Hand-Arm-Schwingungen im Hinblick auf die zu erwartendenWirkungen auf den Menschen.

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point of load transfer (see Section 3.9).

b) The exposure occurring during a specific periodof duration T of vibration exposure is character-ized by the root-mean-square of the fre-quency-weighted acceleration (see Section 3.10).

c) The general vibration exposure occurring during asingle day is characterized in the sense of a �dailydose� by the assessment acceleration ahw (8) or bydaily vibration exposure ahv (8) determined fromthe vibration total value ahv. The vibration totalvalue (vector quantity) is here derived from thefrequency-weighted accelerations in the threemeasuring directions (see Sections 3.12 and 3.18and also Figure 1).

d) Long-term exposure in the sense of an accumu-lated vibration exposure involving continued ex-posure over several years is assessed � for the pur-pose of estimating health risk � on the basis of thedaily vibration exposure and the total duration ofthis vibration exposure (see Section 6.2). In thelight of the present state of knowledge a distinc-tion should be drawn here between:

� Characterization of the long-term exposurewhich can lead to osteo-articular diseases, pri-marily on the basis of the assessment accelera-tion ahw (8) for the forearm direction;

� Characterization of the long-term exposurewhich can lead to chronic circulatory and nerv-ous function disturbances, on the basis of thedaily vibration exposure ahv (8).

2 Purpose and applicationThe aim of this guideline is to provide general in-structions on determining the exposure resultingfrom hand-transmitted vibration and to supply astandardized procedure for assessing this vibrationexposure. On the basis of the physical data of the vi-bration measurements (and taking the frequency-de-pendent effect into consideration) the root-mean-square value ahw of the frequency-weighted accelera-tion is formed as a variable characterizing vibrationexposure (see Section 3.10).This guideline will not provide any limit values forthe acceptability or admissibility of vibration expo-sures. However, Section 6 and Annex D do includeguideline values and some information for assessingthe exposure to hand-transmitted vibration with re-spect to the expected effects on the individual.

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Es werden zwei unterschiedliche Beurteilungsmetho-den aufgezeigt:� Mit der Kenntnis der frequenzbewerteten

Schwingbeschleunigung und der täglichen Ein-wirkungsdauer T lässt sich eine Abschätzung fürdas mögliche Auftreten einer allgemeinen Ge-sundheitsgefährdung durchführen. Dies ist Vor-aussetzung für Präventionsmaßnahmen zur Ver-meidung und Begrenzung der Schwingungsge-fährdung.

� Die Einschätzung langjähriger Schwingungsbe-lastung, die zu chronischen Schäden führen kann,erfolgt auf der Grundlage der für einen Arbeitstagrepräsentativen Schwingungsbelastung und derGesamtdauer dieser Belastung.Um dem Anwender eine vollständige Anleitungfür die Beurteilung der langjährigen Belastungdurch Hand-Arm-Schwingungen vorzulegen,wurden die Kriterien zur Abschätzung des Risikosfür die Entstehung von Durchblutungs- undNervenfunktionsstörungen (VVS) ausDIN EN ISO 5349-1 in die vorliegende VDI-Richtlinie übernommen und wird zusätzlich einVorschlag zur Beurteilung des Risikos für die Ent-stehung von Knochen- und Gelenkschäden vorge-stellt.

Anmerkung: Die vorliegende Richtlinie dient nicht der Ermittlungvon Kennwerten für die Schwingungsemission von vibrierendenHandmaschinen. Die entsprechenden Vorschriften für die gemäßMaschinenverordnung vorgeschriebenen Emissionsmessungensind u.a. in den Normenreihen DIN EN ISO 8662 undDIN EN 50 144 enthalten.

3 Begriffe und FormelzeichenFür die Beurteilung der Schwingungseinwirkung aufden Menschen gemäß dieser Richtlinie ist die Benut-zung einer Reihe von Kenngrößen und Begriffen not-wendig, die im Folgenden definiert werden.

3.1 Belastung

Als Belastung des Menschen wird die Gesamtheit deräußeren Bedingungen und Anforderungen in seinerUmgebung (z.B. Arbeitssystem) verstanden, die denphysischen und psychischen Zustand der Person än-dern kann. Unter Belastung im Sinne dieser Richtli-nie sind die Einwirkungen der Hand-Arm-Schwin-gungen zu verstehen.

3.2 Beanspruchung

Als Beanspruchung des Menschen wird allgemeindie Auswirkung der Belastung auf eine Person in Ab-hängigkeit von ihren individuellen Eigenschaftenund Fähigkeiten verstanden. Im Sinne dieser Richt-

Two different assessment methods are described:

� If the frequency-weighted vibratory accelerationand the daily exposure duration T are known, it ispossible to form an estimate of the possible occur-rence of a general health risk. This is a precondi-tion of preventive measures aimed at preventingand limiting the health risk.

� Estimation of vibration exposure extending overyears and which can result in chronic damage iscarried out on the basis of a vibration exposurerepresentative of a working day and the total dura-tion of this exposure.In order to provide the reader with a complete in-troduction to assessing exposure to hand-transmit-ted vibration over a period of years, the criteria forestimating the risk of circulatory and nervous func-tion disturbances (VVS) in DIN EN ISO 5349-1have been included in the present VDI guidelineand in addition a suggested method of assessingthe risk of osteo-articular diseases occurring is alsopresented.

Note: The present guideline is not intended to be used for determin-ing characteristic values for the vibrational emissions of vibratinghand tools. The corresponding rules for the emission measurementsprescribed by the Machinery Directive may be found in the stand-ard series DIN EN ISO 8662 and DIN EN 50 144, and elsewhere.

3 Terms and symbolsIn order to assess the effect of vibration exposure onhuman beings in accordance with this guideline itwill be necessary to use a number of variables andterms which will be defined below.

3.1 Exposure

By exposure is meant the totality of external condi-tions and requirements in a person�s environment(work system, for example) which can change thephysiological or psychological state of an individual.In this guideline, exposure will be taken to mean theeffects of hand-transmitted vibration.

3.2 Strain

By strain on a person is generally meant the effects ofexposure on a person as a function of his individualcharacteristics and capabilities. For the purposes ofthis guideline, the strain is caused by vibration expo-



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linie wird die Beanspruchung durch eine von außeneinwirkende Schwingungsbelastung verursacht. Siewird als Synonym für die Gesundheitsgefährdung be-trachtet und unterteilt in �Durchblutungs- und Ner-venfunktionsstörungen in den Händen� und �degene-rative Veränderungen von Knochen und Gelenken�.Dabei handelt es sich im Sinne dieser Richtlinie nichtum eine individuelle Beanspruchung des einzelnenMenschen auf Grund seiner Eigenschaften undFähigkeiten, sondern um eine durchschnittliche Be-anspruchung einer unter gleichen Bedingungen ar-beitenden Personengruppe.Anmerkung: Zur Beschreibung der Schwingungsbelastung derHand-Arm-Systeme wird die Schwingbeschleunigung an der Han-dinnenfläche als Messgröße verwendet. Es ist jedoch anzunehmen,dass die biologischen Wirkungen (Schwingungsbeanspruchung) immenschlichen Körper von der übertragenen Schwingungsenergieabhängen. Diese wird von der Ankopplung des Hand-Arm-Systemsan das schwingende Arbeitsgerät und dementsprechend von Greif-und Andruckkraft, Schwingungsrichtung und Körperhaltung mit-bestimmt.

3.3 Mechanische Schwingungen

Mechanische Schwingungen (Synonyme sind auchVibrationen oder Erschütterungen) im Sinne dieserRichtlinie sind ausschließlich Schwingungen vonfesten Körpern, die an der Einleitungsstelle in denmenschlichen Körper übertragen werden. DieSchwingungen können harmonisch, periodisch oderstochastisch sein. Auch Breitbandschwingungen mitüberlagerten Stößen gelten als mechanische Schwin-gungen im Sinne dieser Richtlinie.

3.4 Hand-Arm-Schwingungen

Hand-Arm-Schwingungen sind mechanischeSchwingungen im Frequenzbereich der Oktavbändermit den Mittenfrequenzen 8 Hz bis 1000 Hz, die überdie Greifstellen von handgeführten und handgehalte-nen Maschinen, Werkzeugen oder Werkstücken indie Hände eingeleitet werden.

3.5 Schwingungsgrößen

Hand-Arm-Schwingungen werden als Translations-schwingungen erfasst. Diese stellen die Schwingun-gen eines festen Körpers dar, dessen Punkte gerad-linige Bewegungen ausführen. Schwingungsgrößenbei Translationsschwingungen sind der Schwingwegs, die Schwinggeschwindigkeit v und die Schwing-beschleunigung a.

3.6 Messrichtungen

Um die Messrichtungen zu kennzeichnen, wurdenein auf das Hand-Arm-System und ein auf denMaschinengriff bzw. das Stellelement bezogenesKoordinatensystem international vereinbart (sieheBild 1).

sure affecting the individual from outside. It is re-garded as a synonym of health risk and is subdividedinto �circulatory and nervous function disturbancesof the hands� and �degenerative osteo-articularchanges�. What this guideline is concerned with hereis not an individual strain on the individual personbased on his characteristics and capabilities but ratheran average strain experienced by a group of peopleworking under the same conditions.

Note: It is the vibratory acceleration at the palm of the hand whichis used as a measured quantity for describing the vibration exposureof the hand-arm systems. It should be assumed however that thephysiological effects (vibration strain) in the human body dependon the vibration energy which is transmitted. This is also deter-mined by the coupling of the hand-arm system to the vibrating tooland correspondingly to the gripping and pressing force applied, thedirection of vibration and the body posture.

3.3 Mechanical vibration

Mechanical vibration (also referred to simply as vi-bration or shock) for the purposes of this guidelinecovers only the vibrations of solid bodies transmittedinto the human body at one or more points of transfer.Vibrations may be harmonic, periodic or stochastic.For the purposes of this guideline, even broadbandvibrations with superposed shock-like impulsescount as mechanical vibrations.

3.4 Hand-transmitted vibration

Hand-transmitted vibrations are mechanical vibra-tions within the frequency range of the octave bandswith average frequencies of 8 Hz to 1000 Hz whichenter the hands via the grips of hand-guided andhandheld machines, tools or workpieces.

3.5 Vibration variables

Hand-transmitted vibrations are registered as transla-tional vibrations. These represent the vibrations of asolid body whose points make straight-line move-ments. Vibration variables with translational vibra-tions are the vibration displacement s, the vibrationvelocity v and the vibration acceleration a.

3.6 Measuring directions

Since measuring directions need to be identified, acoordinate system based on the hand-arm system andanother based on the machine grip or the control ele-ment was agreed on internationally (see Figure 1).



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Anmerkung 1: Die auf die Hände übertragenen Beschleunigungensollen in den drei Messrichtungen ermittelt und aufgezeichnet wer-den. Als Referenzsystem für die Messungen wird das grifforien-tierte Koordinatensystem empfohlen, dessen Koordinatenursprungauf dem Maschinengriff oder dem Stellelement in der Nähe derSchwingungseinleitung in die Hand liegt.Anmerkung 2: Der Koordinatenursprung des biomechanischenKoordinatensystems liegt im Kopf des dritten Mittelhandknochens(Mittelfinger), und die zh-Achse verläuft parallel zu diesem. Diexh-Achse zeigt vom Ursprung zur Handinnenfläche. Die yh-Achsesteht senkrecht zu den beiden anderen Achsen und zeigt auf denDaumen. Das grifforientierte Koordinatensystem ergibt sich ausdem biomechanischen System durch Drehung um die xh-Achse undVerschiebung, sodass die yh-Achse parallel zum Maschinengriffverläuft.

3.7 Kräfte des Hand-Arm-Systems3.7.1 Andruckkraft

Als Andruckkraft Ffe wird diejenige Kraft bezeich-net, welche von der Bedienungsperson mit jederHand auf die Maschine oder das Stellelement ausge-

Note 1: The accelerations transferred into the hands should be de-termined and recorded for three measuring directions. As referencesystem for the measurements we recommend the handle-orientedcoordinate system; the origin of this system is located in the ma-chine handle or the control element in the vicinity of the placewhere vibration enters the hand.Note 2: The origin of the coordinates of the biomechanical coordi-nate system is located in the head of the third metacarpal bone (mid-dle finger) and the zh axis runs in parallel with it. The xh axis runsfrom the origin towards the palm. The yh axis is vertical with respectto the two other axes and points towards the thumb. The handle-ori-ented coordinate system is derived from the biomechanical systemby rotation around the xh axis and translation, so that the yh axis runsparallel with the machine handle.

3.7 Forces of the hand-arm system3.7.1 Pushing force

The pushing force Ffe designates that force which theoperator applies with each hand to the machine or thecontrol element and which is not neutralized within

a) „Handgriff“-PositionIn dieser Position umfasst die Hand einen zylindrischen Griffmit einem Radius von 2 cm.

a) Handle positionIn this position the hand encloses a cylindrical handle with aradius of 2 cm.

b) „Handflächen“-PositionIn dieser Position drückt die Hand auf eine Kugeloberflächemit einem Radius von 20 cm._____ biomechanisches Koordinatensystem------- grifforientiertes Koordinatensystem

Bild 1. Biomechanisches und grifforientiertes Koordinatensys-tem für die Messrichtungen x, y und z bei Einwirkung auf dasHand-Arm-System (nach DIN EN ISO 5349-1)

b) Hand surfaces positionIn this position the hand presses a spherical surface with aradius of 20 cm.

_____ biomechanical coordinate system------- grip-oriented coordinate system

Fig. 1. Biomechanical and grip-oriented coordinate system formeasuring directions x, y and z for hand-arm system exposure(as per DIN EN ISO 5349-1)



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übt wird und nicht innerhalb der Ankopplungsflächeder Hand kompensiert wird.

3.7.2 Greifkraft

Als Greifkraft Fgr wird diejenige Kraft bezeichnet,die von der Hand der Bedienungsperson beim Um-schließen des Griffes ausgeübt wird und innerhalbder Hand durch die entgegengerichtet wirkendeGreifkraft kompensiert wird.

3.7.3 Ankopplungskraft

Die Ankopplungskraft Fcp ist die Summe aus denarithmetisch gemittelten Werten und derAndruckkraft Ffe und der Greifkraft Fgr (sieheDIN V 45 679):

Fcp = + (1)

Anmerkung: Die Ankopplungskraft des Hand-Arm-Systems andie Maschine wird in dieser Richtlinie vereinfacht durch zweiKräfte definiert: die Andruckkraft und die Greifkraft. Die Anteileder Halte- und Führungskräfte werden nicht explizit erfasst. Siesind in Abhängigkeit von der Arbeitsrichtung durch Andruck- undGreifkraft weitgehend berücksichtigt.

3.8 Frequenzbewertung

Die Frequenzbewertung dient dazu, die auf den Men-schen einwirkenden mechanischen Schwingungenentsprechend der frequenzabhängigen Beanspru-chung zu wichten und in ihrer Bandbreite zu be-grenzen. Für Hand-Arm-Schwingungen wird nureine Frequenzbewertungskurve verwendet. Sie giltfür die drei Messrichtungen und ist unabhängig vomBeanspruchungskriterium.

3.9 Frequenzbewertete Beschleunigung

Die frequenzbewertete Beschleunigung ahw(t) ist dieunter Verwendung einer Frequenzbewertungsfunk-tion (z.B. durch ein Bewertungsfilter) und einer Fre-quenzbandbegrenzungsfunktion (z.B. durch einBandpassfilter) aus dem Beschleunigungssignal ah(t)ermittelte Größe.

3.10 Effektivwert der frequenzbewerteten Beschleunigung

Der Effektivwert ahw der frequenzbewerteten Be-schleunigung ist der quadratische (energieäquiva-lente) Mittelwert, der definiert ist als

(2)

wobei ahw(t) die frequenzbewertete Beschleunigungals Funktion der Zeit t und Tm die Dauer der Messungsind.Anmerkung 1: Aus praktischen Gründen entspricht die Schreib-weise des Effektivwertes den Normen DIN EN ISO 5349 undISO 2631. Nach DIN 1311 ist zur Kennzeichnung des Effektivwer-tes die Tilde (z.B. ) vorgesehen.

Ffe F gr

Ffe F gr

ahw1

Tm------ ahw

2t( )dt

0

Tm

∫=

a hw

the coupling surface of the hand.

3.7.2 Gripping force

The gripping force Fgr designates that force which theoperator applies when enclosing the handle andwhich is neutralized within the hand by the opposinggripping force.

3.7.3 Coupling force

The coupling force Fcp is the sum of the arithmeti-cally calculated values and of the pushingforce Ffe and the gripping force Fgr (seeDIN V 45 679):

Fcp = + (1)

Note: The coupling force of the hand-arm system at the machine ismore simply defined in this guideline by means of two forces: thepushing force and the gripping force. The components relating toholding and guiding forces are not dealt with explicitly. As a func-tion of the direction of work they are to all intents and purposes cov-ered by the pushing and gripping forces.

3.8 Frequency weighting

Frequency weighting is used for weighting the me-chanical vibration affecting the individual in accord-ance with the frequency-dependent exposure andlimiting it in its bandwidth. For hand-transmittedvibration, only one frequency weighting curve isused. It applies to the three measuring directions andis independent of the loading criterion.

3.9 Frequency-weighted acceleration

The frequency-weighted acceleration ahw(t) is thevariable derived from the acceleration signal ah(t)when a frequency weighting function (by means of aweighting filter, for example) and a frequency-bandlimiting function (by means of a band-pass filter, forexample) are applied.

3.10 Root-mean-square of thefrequency-weighted acceleration

The root-mean-square ahw of the frequency-weightedacceleration is the quadratic (energy-equivalent)mean value which is defined as:

(2)

with ahw(t) being the frequency-weighted accelera-tion as a function of time t and Tm the duration ofmeasurement.Note 1: For practical reasons the notation for the root-mean-squarecomplies with the standards DIN EN ISO 5349 and ISO 2631. Ac-cording to DIN 1311 the tilde should be used to denote the root-mean-square ( , for example).

Ffe F gr

Ffe F gr

ahw1

Tm------ ahw

2t( )dt

0

Tm

∫=

a hw



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Anmerkung 2: Hinweise für die Umrechnung der für Hand-Arm-Schwingungen nach VDI 2057 (1987) ermittelten K-Werte in Ef-fektivwerte der frequenzbewerteten Beschleunigung werden in Ab-schnitt A2 egeben.Anmerkung 3: Der Effektivwert nach Gleichung (2) wird gemäßDIN 45 661 auch als Intervall-Effektivwert bezeichnet.

3.11 Gleitender Effektivwert

Der gleitende Effektivwert ahwτ(t) der frequenzbe-werteten Schwingbeschleunigung ahw(t) kennzeich-net den zeitlichen Verlauf und wird nach folgenderGleichung berechnet:

ahwτ(t) = (3)

Darin sindξ die Zeit (Integrationsvariable)τ die Integrationszeit (Zeitkonstante) für die glei-

tende Mittelungt der Zeitpunkt der BeobachtungNach heutigem Kenntnisstand wird für Hand-Arm-Schwingungen eine Integrationszeit τ = 1 s empfoh-len.Anmerkung 1: Der nach der obigen Formel definierte gleitendeEffektivwert ist zu jedem Zeitpunkt der Beobachtung t durch allezurückliegenden Signalanteile mit zeitlich exponentiell abklingen-der Gewichtung bestimmt. Diese Definition ist auf beliebige Sig-nale anwendbar und führt nicht zu einem einzelnen Wert, sondernerzeugt im Allgemeinen wiederum ein zeitveränderliches Signal.Anmerkung 2: Der gleitende Effektivwert ist keine Messgröße, diezur Beurteilung herangezogen wird. Er zeigt die Schwingungsein-wirkung während der Messzeit und ist damit eine wichtige Hilfs-größe zum Erkennen von Messfehlern sowie zur richtigen Wahl derMesszeit bei unterschiedlicher Unterbrechung der Schwingungs-einwirkungen gemäß DIN EN ISO 5349-2, Anhang E.

3.12 Schwingungsgesamtwert (Vektorbetrag)

Der Schwingungsgesamtwert der Effektivwerte derfrequenzbewerteten Beschleunigungen in den dreiMessrichtungen wird wie folgt bestimmt:

(4)

Anmerkung: Die frequenzbewerteten Beschleunigungen , und sollten gleichzeitig getrennt gemessen und gespei-

chert werden. Ist dies nicht möglich, so kann ein Wert für abge-schätzt werden, indem der Beschleunigungswert der dominieren-den Schwingungsrichtung mit einem Korrekturfaktor multipliziertwird (siehe Abschnitt A1).Der Effektivwert in einer Schwingungsrichtung wird als domi-nierend betrachtet, wenn die Werte in den beiden anderen Richtun-gen jeweils kleiner als 50 % dieses Wertes sind.

3.13 Tägliche Einwirkungsdauer

Die tägliche Einwirkungsdauer T ist die Zeitspanne,in der der Mensch an einem Arbeitstag durch mecha-nische Schwingungen belastet wird. Sie schließt et-waige kurze Unterbrechungen der Schwingungsein-wirkung in der akuten Belastung ein. Längereschwingungsfreie Abschnitte (z.B. längere arbeitsbe-

1τ--- ahw

2 ξ( )exp ξ t–τ

---------- dξξ 0=

t

∫

ahv ahwx2

ahwy2

ahwz2+ +=

ahwx

ahwy ahwz

ahv

ahw

Note 2: Instructions on converting K values obtained in accordancewith VDI 2057 (1987) for hand-transmitted vibration into root-mean-square values of the frequency-weighted acceleration aregiven in Section A2.Note 3: The root-mean-square per Equation (2) is according toDIN 45 661 also referred to as the interval root-mean-square.

3.11 Running root-mean-square

The running root-mean-square ahwτ(t) of the fre-quency-weighted vibratory acceleration ahw(t) identi-fies the time profile and is calculated by the followingequation:

ahwτ(t) = (3)

wherebyξ time (the integration variable)τ the integration time (time constant) for running

averagingt the time of observationOn the basis of the current state of knowledge an in-tegration time of τ = 1 s is recommended for hand-transmitted vibration.Note 1: The running root-mean-square value defined by the aboveformula is at any time of observation t determined by all past signalcomponents with a weighting which decreases exponentially intime. This definition can be applied to any signals and does not re-sult in a single value but generally in turn generates a signal whichvaries in time.Note 2: The running root-mean-square value is not a measuredquantity which is used in assessment. It indicates the vibration ex-posure during the period of measurement and is thus an importantauxiliary variable for detecting measuring errors and also for select-ing the right measurement period in the case of varying interruptionto vibration exposures as per DIN EN ISO 5349-2, Annex E.

3.12 Vibration total value (vector sum)

The vibration total value of the root-mean-square val-ues of the frequency-weighted accelerations in thethree measuring directions is determined as follows:

(4)

Note: The frequency-weighted accelerations, , and should be measured and saved separately but nevertheless simulta-neously. If this is not possible, a value for can be estimated bymultiplying the acceleration value of the dominant vibration direc-tion by a correction factor (see Section A1).

The root-mean-square in a vibration direction is regarded asdominant when the values in the two other directions are in eachcase less than 50 % of its value.

3.13 Daily exposure duration

The daily exposure duration T is the period of timefor which an individual is exposed to mechanical vi-bration in one day. It includes any brief interruptionsto vibration exposure which may occur during acuteexposure. More extended periods of time free of vi-bration exposure (such as more extended interrup-

1τ--- ahw

2 ξ( )exp ξ t–τ

---------- dξξ 0=

t

∫

ahv ahwx2

ahwy2

ahwz2+ +=

ahwx ahwy ahwz

ahv

ahw



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dingte Unterbrechungen und Erholungspausen) wer-den nicht in die Einwirkungsdauer T einbezogen.Anmerkung: Beispiele, wie die Einwirkungsdauer mit den entspre-chenden Messdauern erfasst wird, sind in DIN EN ISO 5349-2, An-hang E enthalten.

3.14 Belastungsabschnitt

Ist die Schwingungsbelastung im Verlaufe einesTages nicht konstant, so ist sie in repräsentative Be-lastungsabschnitte der Dauer Ti zu unterteilen. EinBelastungsabschnitt im Sinne dieser Richtlinie isteine Einwirkung von Hand-Arm-Schwingungen, diean einen bestimmten Betriebszustand und/oder einebestimmte Einsatzbedingung gekoppelt ist. Der An-teil belastungsfreier Zeiten in einem Belastungsab-schnitt sollte 10 % nicht überschreiten oder gesondertausgewiesen werden.Anmerkung: Aus der Summe der Ti aller Belastungsabschnitte er-gibt sich die tägliche Einwirkungsdauer T, die in der Regel kürzerals die tägliche Nutzungsdauer handgeführter oder handgehaltenerMaschinen ist.

3.15 Bezugsdauer

Die Bezugsdauer T0 ist eine feste Zeitspanne, auf dieaus Gründen der Vergleichbarkeit die während einesTages oder einer Arbeitsschicht einwirkendenSchwingungen bezogen werden. Für Belastungendurch Hand-Arm-Schwingungen ist eine Bezugs-dauer von T0 = 8 h festgelegt.

3.16 Energieäquivalenz

Unter der Annahme, dass die Wirkungen energiepro-portional sind, gelten zwei Einwirkungen als äquiva-lent, wenn die Beziehung

(5)

erfüllt ist.

3.17 Beurteilungsbeschleunigung

Mit der Beurteilungsbeschleunigung kann dieGesamtbelastung während eines Tages (�Tagesdosis�für 8 h) gekennzeichnet werden. Sie wird für die Be-zugsdauer T0 = 8 h mittels Gleichung (6) aus dem fürdie tägliche Einwirkungsdauer T ermittelten Effek-tivwert der frequenzbewerteten Beschleunigungerrechnet gemäß

(6)

mitT tägliche Einwirkungsdauer nach Abschnitt

3.13Effektivwert der frequenzbewerteten Be-schleunigung während der täglichen Einwir-kungsdauer T

ahw12

T1⋅ ahw22

T2⋅=

ahw(8)

ahw

ahw(8) ahwTT0-----=

ahw

tions to work operations, or tea breaks and the like)are not included in the exposure duration T.Note: Examples of how the exposure duration with the correspond-ing measurement durations is obtained may be found inDIN EN ISO 5349-2, Annex E.

3.14 Exposure segment

If vibration exposure is not constant over the courseof a day, it should be subdivided into suitable expo-sure segments with a duration Ti. For the purpose ofthe present guideline, an exposure segment is an in-stance of exposure to hand-arm vibration which isconnected to a specific operating mode and/or a par-ticular working condition. The proportion of periodsfree of exposure within an exposure segment shouldnot exceed 10 % or, if so, then be dealt with sepa-rately.Note: From the sum of the Ti of all exposure segments we obtain thedaily exposure duration T which as a rule is shorter than the dailyduration of use of hand-guided and handheld machines.

3.15 Reference duration

The reference duration T0 is a fixed period of timewhich is used for reasons of comparability as a refer-ence quantity for the vibration exposure during a sin-gle day or a single shift at work. For exposure tohand-transmitted vibration a reference duration ofT0 = 8 h is specified.

3.16 Energy equivalence

Assuming that the effects are proportional to the en-ergy involved, two effects will count as equivalentwhen the equation:

(5)

is satisfied.

3.17 Assessment acceleration

The total exposure occurring during a singleday (�daily dose� for 8 hours) is characterized by theassessment acceleration. For the reference durationT0 = 8 h it is calculated using Equation (6) from theroot-mean-square of the frequency-weighted ac-celeration determined for the daily exposure dura-tion T:

(6)

wherebyT daily exposure duration as per Section 3.13

root-mean-square of the frequency-weightedacceleration during the daily exposure dura-tion T

ahw12

T1⋅ ahw22

T2⋅=

ahw(8)

ahw

ahw(8) ahwTT0-----=

ahw



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Setzt sich die Schwingungsbelastung während dertäglichen Einwirkungsdauer T aus mehreren Belas-tungsabschnitten mit der Dauer Ti und den zugehöri-gen Effektivwerten zusammen, so berechnetsich aus

(7)

mit

3.18 Tages-Schwingungsbelastung

Mit der Tages-Schwingungsbelastung kann dieGesamtbelastung für die drei Messrichtungen wäh-rend eines Tages (�Tagesdosis� für 8 h) gekennzeich-net werden. Sie wird mittels Gleichung (8) aus demfür die tägliche Einwirkungsdauer T nach Gleichung(4) ermittelten Schwingungsgesamtwert errech-net gemäß

(8)

mitT tägliche Einwirkungsdauer nach Abschnitt

3.13Schwingungsgesamtwert für die tägliche Ein-wirkungsdauer T

Anmerkung: Nach DIN EN ISO 5349-1 wird die Tages-Schwin-gungsbelastung auch vereinfachend mit A(8) bezeichnet.

Setzt sich die Schwingungsbelastung während dertäglichen Einwirkungsdauer T aus mehreren Belas-tungsabschnitten Ti und den zugehörigen Schwin-gungsgesamtwerten zusammen, so berechnetsich aus

(9)

mit

3.19 Formelzeichen

a Schwingbeschleunigungah(t) zeitlicher Verlauf der Schwingbe-

schleunigungahw(t) zeitlicher Verlauf der frequenzbewer-

teten Schwingbeschleunigungahwτ(t) gleitender Effektivwert der frequenz-

bewerteten Schwingbeschleunigung

ahwiahw

ahw1T--- ahwi

2Ti⋅

i 1=

n

∑=

T Tii 1=

n

∑=

ahv(8)

ahv

ahv(8) ahvTT0-----=

ahv

ahv(8)

ahviahv

ahv1T--- ahvi

2Ti⋅

i 1=

n

∑=

T Tii 1=

n

∑=

If the vibration exposure during the daily exposureduration T is made up of different exposure segmentswith a duration Ti and the corresponding root-mean-squares , then is calculated using

(7)

whereby

3.18 Daily vibration exposure

The daily vibration exposure can be used to de-scribe the total exposure for the three measuring di-rections during the course of a day (�daily dose� for8 h). It is calculated using Equation (8) from the vi-bration total value obtained by Equation (4) forthe daily exposure duration T:

(8)

wherebyT daily exposure duration as per Section 3.13

vibration total value for the daily exposure du-ration T

Note: According to DIN EN ISO 5349-1 the daily vibration expo-sure can also be more simply described by A(8).

If the vibration exposure during the daily exposureduration T is made up of different exposure segmentswith a duration Ti and the corresponding vibration to-tal values , then is calculated using

(9)

whereby

3.19 Symbols

a vibration accelerationah(t) instantaneous acceleration as a func-

tion of timeahw(t) instantaneous frequency-weighted ac-

celeration as a function of timeahwτ(t) running root-mean-square of the fre-

quency-weighted acceleration

ahwi ahw

ahw1T--- ahwi

2Ti⋅

i 1=

n

∑=

T Tii 1=

n

∑=

ahv(8)

ahv

ahv(8) ahvTT0-----=

ahv

ahv(8)

ahvi ahv

ahv1T--- ahvi

2Ti⋅

i 1=

n

∑=

T Tii 1=

n

∑=



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ahw Effektivwert der frequenzbewertetenSchwingbeschleunigung für die täg-liche Einwirkungsdauer T

ahw (8) Beurteilungsbeschleunigung für eineBeurteilungsdauer T0 = 8 h

ahv Schwingungsgesamtwert (Vektorbe-trag) für die tägliche Einwirkungs-dauer T

ahv (8) Tages-Schwingungsbelastungh Index, der auf die Frequenzbewertung

für Hand-Arm-Schwingungen hin-weist

s SchwingwegT tägliche EinwirkungsdauerTi Dauer des i-ten BelastungsabschnittesTm Dauer der MessungT0 Bezugsdauer (8 h)v SchwinggeschwindigkeitWh Frequenzbewertungskurve für Hand-

Arm-Schwingungen einschließlichBandbegrenzung

x, y, z Indizes der Richtungen der Transla-tionsschwingungen

τ Integrationszeit (Zeitkonstante) für diegleitende Mittelung

ξ Integrationsvariable (Zeit) bei dergleitenden Mittelwertbildung

4 Frequenzbewertung und Bildung der Beurteilungsgrößen

4.1 Frequenzbewertung

Die Frequenzabhängigkeit der Wirkung von Hand-Arm-Schwingungen wird durch die Frequenzbewer-tung des Messsignals, das der Beschleunigung an derEinleitungsstelle proportional ist, berücksichtigt. Fürdie Frequenzbewertung, die bei Hand-Arm-Schwin-gungen für alle drei Messrichtungen identisch ist,werden derzeit zwei Verfahren angewendet:

� Frequenzbewertung des Beschleunigungssignalseinschließlich Bandbegrenzung mit elektronischenBewertungsfiltern. Diesem Verfahren liegt die Fil-terbewertungskurve nach DIN EN ISO 5349-1 zu-grunde (siehe Bild 2).

� Rechnerisches Ermitteln nach spezifischen For-meln gemäß Anhang B

4.2 Messrichtungen

Die Schwingungsbelastung ist im Allgemeinen inden drei Richtungen des Koordinatensystems mög-lichst gleichzeitig messtechnisch getrennt zu erfassenund zu dokumentieren.

ahw root-mean-square of the frequency-weighted acceleration for the daily ex-posure duration T

ahw (8) assessment acceleration for an assess-ment period T0 = 8 h

ahv vibration total value (vector sum) forthe daily exposure duration T

ahv (8) daily vibration exposureh subscript indicating the frequency

weighting for hand-transmitted vibra-tion

s vibration displacementT daily exposure durationTi duration of the i-th exposure segmentTm duration of measurementT0 reference duration (8 h)v vibration velocityWh frequency weighting curve for hand-

transmitted vibration including bandlimitation

x, y, z subscripts for the directions of thetranslational vibrations

τ integration time constant for formingthe running root-mean-square

ξ integration variable (time) used whenforming running root-mean-square

4 Frequency weighting and formation of the assessment variables

4.1 Frequency weighting

The dependency of the effects of hand-arm vibrationon frequency is expressed by the frequency weight-ing of the measurement signal which is proportionalto the acceleration at the point of entry of the vibra-tion into the body. Two methods are currently usedfor the frequency weighting which with hand-trans-mitted vibration is identical for all three measuringdirections:� Frequency weighting of the acceleration signal in-

cluding band limitation with electronic weightingfilters. The procedure is based on the weightingcurves of the filters as per DIN EN ISO 5349-1(see Figure 2).

� Calculation using specific formulae as specifiedin Annex B

4.2 Measuring directions

In general, vibration exposure should be measuredseparately and as simultaneously as is possible for thethree axes of the coordinate system and documentedin this way as well.



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Für die Beurteilung der Schwingungsbelastung istgemäß DIN EN ISO 5349-1 der aus den Effektivwer-ten der frequenzbewerteten Beschleunigung in dendrei Messrichtungen gebildete Schwingungsgesamt-wert (siehe Abschnitt 3.12) zu verwenden.Wenn nur in einer Richtung gemessen werden kann,ist die bewertete Beschleunigung in der Richtung, inder die stärksten Schwingungen auftreten, zu erfas-sen und mit einem Korrekturfaktor gemäß Ab-schnitt A1 zu multiplizieren.

4.3 Zeitlich veränderliche und unterbrochene Schwingungseinwirkung während eines Tages

Die Beurteilung der Schwingungseinwirkung in Ab-hängigkeit vom Effektivwert der frequenzbe-werteten Beschleunigung bzw. vom Schwingungs-gesamtwert und der täglichen EinwirkungsdauerT gilt für konstante, für zeitlich veränderliche oderauch für unterbrochene Schwingungsbelastungen.Auch wenn die frequenzbewertete Beschleunigungnicht stationär oder die Einwirkung während kürzereroder längerer Pausen gänzlich unterbrochen ist, wer-den die Effektivwerte der frequenzbewerteten Be-schleunigung für die drei Messrichtungen gemäß Ab-schnitt 3.10 bestimmt.Setzt sich die tägliche Schwingungsbelastung aus un-terschiedlichen Belastungsabschnitten zusammen, sosind diese nach den Gleichungen (8) und (9) als Ta-ges-Schwingungsbelastung zusammenzufas-sen. Praktische Hinweise für die Ermittlung der tägli-chen Schwingungsbelastung an Arbeitsplätzen wer-den in DIN EN ISO 5349-2 gegeben.

ahw

ahv

ahv(8)

DIN EN ISO 5349-1 specifies that the vibration totalvalue obtained from the root-mean-squares of the fre-quency-weighted acceleration in the three measuringdirections should be used for assessing the vibrationexposure (see Section 3.12).If it is only possible to measure in one direction, theevaluated acceleration in the direction which has thestrongest vibrations should be used and multiplied bya correction factor as per Section A1.

4.3 Time-variable or interrupted vibration exposure during the course of a day

Assessment of the vibration exposure as a function ofthe root-mean-square of the frequency-weighted ac-celeration or of the vibration total value andthe daily exposure duration T applies to constant, totime-variable and even to interrupted vibration expo-sure. Even if the frequency-weighted acceleration isnot stationary or if exposure is entirely interrupted forrelatively short or extended breaks, the root-mean-squares of the frequency-weighted acceleration aredetermined for the three measuring directions asspecified in Section 3.10.

If the daily vibration exposure is made up of differentexposure segments, these should be grouped togetheras daily vibration exposure on the basis ofEquations (8) and (9). Practical information on deter-mining the daily vibration exposure at workplacesmay be found in DIN EN ISO 5349-2.

ahw ahv

ahv(8)

Bild 2. Frequenzbewertungskurve Wh für Hand-Arm-Schwingun-gen einschließlich Bandbegrenzung

Fig. 2. Frequency weighting curve Wh for hand-transmitted vibra-tion including band limiting

Frequenz/frequency in Hz

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5 Hinweise zur Messung undAuswertung

5.1 Allgemeines

Die Messungen sind nach DIN EN ISO 5349-1durchzuführen. Die Schwingungsbelastung am Ar-beitsplatz ist nach der in DIN EN ISO 5349-2 enthal-tenen Anleitung zu ermitteln.Der Anhang G enthält Hinweise für die Ankopplungvon Schwingungsaufnehmern an Handgriffe in Ab-hängigkeit von der Griffform und -oberfläche.Zur Durchführung der Messungen ist ein Messgerätzu benutzen, das die Anforderungen nachDIN V ENV 28 041 oder DIN 45 671-1 erfüllt.

5.2 Berücksichtigung der Ankopplungskräfteder Hände

Bei der Messung der Beschleunigung an der Einlei-tungsstelle in die Hand hat auch die Höhe der An-kopplungskraft des Hand-Arm-Systems einen Ein-fluss sowohl auf das Messergebnis als auch auf dieVibrationsbelastung.In DIN V 45 679 ist ein Verfahren zur Messung derGreifkraft und Andruckkraft sowie ihre Berücksich-tigung bei der Beurteilung der Schwingungsbelas-tung festgelegt.Anmerkung 1: Bei der überwiegenden Anzahl der handgeführtenGeräte liegt die Ankopplungskraft zwischen 80 N und 200 N. Fürdiese Geräte liegt der Korrekturwert zwischen �15 % und +10 %und damit im Bereich der Messunsicherheit. Eine Beurteilung derAnkopplungskräfte wird daher hier nur in besonderen Fällen not-wendig sein.Anmerkung 2: Für viele handgeführte Maschinen und für die Mes-sungen an Lenkrädern, bei denen nur geringe Ankopplungskräfte(< 80 N) zu erwarten sind, hat die Messung oder auch Abschätzungder Ankopplungskräfte einen relevanten Einfluss auf die Beurtei-lung der Belastung. In diesen Fällen ist die Schwingungseinleitungin die Hände sehr gering.

5.3 Einflüsse auf die Ermittlungsgenauigkeit

Bei der Messdurchführung wird die Abweichungwesentlich durch die Qualität des Prüf- und Messver-fahrens sowie durch die Erfahrung des Messperso-nals bestimmt.Für den Bereich der Arbeitsplatzmessungen kannDIN EN 12 096, die für die Nachprüfung der Schwin-gungskennwerte von Maschinen erarbeitet wurde,zur Orientierung herangezogen werden.Die gerätetechnisch bedingten Messabweichungenvon Schwingungsmessgeräten werden durch fol-gende Einflüsse bestimmt:� Abweichungen des Amplitudenfrequenzganges

von den Sollkurven innerhalb der jeweiligen Tole-ranzbereiche

� Eigenrauschen an der Nachweisgrenze� Messbereichsumschaltung

5 Instructions on measurement and interpretation

5.1 General comments

Measurements should be taken as specified inDIN EN ISO 5349-1. The vibration exposure at theworkplace should be determined as indicated in theinstructions provided in DIN EN ISO 5349-2.Annex G contains instructions on coupling vibrationsensors to handles depending on the shape and sur-face properties of the handle.To carry out the measurements a measuring instru-ment should be used which meets the requirements ofDIN V ENV 28 041 or DIN 45 671-1.

5.2 Inclusion of hand coupling forces

When measuring the acceleration at the place of entryinto the hand, even the magnitude of the couplingforce of the hand-arm system has various influenceson both the measurement result and also the vibrationexposure.In DIN V 45 679 a procedure is defined for measur-ing the gripping force and the pushing force as well asfor taking them into consideration when assessing thevibration exposure.Note 1: In the vast majority of hand-guided tools the coupling forcelies between 80 N and 200 N. For these tools the correction value isbetween �15 % and +10 % and thus within the range of measure-ment uncertainty. For this reason, an assessment of the couplingforces will here only be necessary in special cases.

Note 2: For a large number of hand-guided machines and for meas-urements relating to steering wheels where only minor couplingforces (< 80 N) are to be expected, measurement or even estimationof the coupling forces has a relevant influence on assessing the ex-posure. In these cases the vibration passing into the hands is verylow.

5.3 Influence on accuracy of determination

In the measurement process, the deviation is deter-mined to a considerable extent by the quality of thetesting and measurement procedure as well as by theexperience of the person measuring.As far as workplace measurements are concerned,reference may be made to DIN EN 12 096 which wasprepared for checking vibration variables in ma-chines.Measurement deviations resulting from the vibrationmeasurement equipment itself are determined by thefollowing influencing factors:� deviations of the amplitude frequency characteris-

tic from the theoretical curve within the corre-sponding ranges of tolerance

� inherent noise at the detection limit� measurement range switching



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� Abweichung der Zeitkonstanten des Effektivwert-bildners vom Sollwert

� Signalverzerrungen an der oberen Messbereichs-grenze, charakterisiert durch den Klirrfaktor

� Abweichung von der linearen Funktion zwischenAusgangs- und Eingangsgröße

� Abweichung des Frequenzganges des Bewer-tungsfilters für Hand-Arm-Schwingungen von derSollkurve

� Temperaturabweichung von der Bezugstempera-tur

Es ist davon auszugehen, dass aufgrund der genann-ten gerätetechnischen Einzelabweichungen dieMessabweichung einer einzelnen Anzeigegröße un-abhängig von der Signalart innerhalb des Bereiches±20 % des wahren Wertes liegt. Davon ausgenom-men sind solche erkennbaren Sonderfälle, in denendie Messabweichung z.B. bei impulshaltigen Messsi-gnalen in der Nähe der Nachweisgrenze und an denGrenzen des Arbeitsfrequenzbereiches für die Anzei-gegröße auf etwa ±35 % des wahren Wertes anwach-sen kann.Zusätzlich können bei den Arbeitsplatzmessungendurch nicht erfassbare Störgrößen und besonders beiMessungen zur retrospektiven Beurteilung einer Be-lastung durch die nicht richtige Auswahl der reprä-sentativen Beobachtungszeit und des Arbeitsverfah-rens Abweichungen auftreten.

Anmerkung: Zur Risikoabschätzung wird eine repräsentative Be-lastungssituation betrachtet. Der Beurteilungswert ist nachDIN EN ISO 5349-2 zu ermitteln. Zusätzliche Erläuterungen zurVorgehensweise können DIN 45 645-2 entnommen werden.

5.4 Dokumentation

Die Dokumentation der Schwingungsmessungen sollgründlich und umfassend sein. Sie sollte grundsätz-lich folgende Angaben enthalten:� Situation und Umgebungsbedingungen� Schwingungserzeuger und sein Betriebszustand� Einwirkungsrichtung der Schwingungen und Kör-

perhaltung des belasteten Menschen� Messpunkte und Ankopplungsart der Schwin-

gungsaufnehmer� benutzte Messgeräte� MessergebnisseFür die vollständige Dokumentation werden im An-hang C detaillierte Hinweise gegeben.

� deviation of the time constant of the root-mean-square generator from the setpoint value

� signal distortions at the upper limit of the meas-urement range, characterized by the distortion fac-tor

� deviation from the linear function between outputand input variables

� deviation of the frequency response of the assess-ment filter for hand-transmitted vibration from thereference curve

� deviation of temperature from the reference tem-perature

It must be assumed that due to the individual metro-logical deviations we have mentioned, the measure-ment deviation of a single displayed variable will fallwithin a range of ±20 % of the true value irrespectiveof the type of signal. Exceptions to this are those de-tectable special cases � for example, measurementsignals which contain pulses and are close to the de-tection limit or are at the limits of the operation fre-quency range for the displayed variable � where themeasurement deviation can increase to around ±35 %of the true value.In addition, in the case of work-place measurements,deviations can occur due to non-collectable interfer-ence variables, while in the case of measurementscarried out in order to evaluate an exposure retrospec-tively deviations can result from not making the cor-rect choice of a representative observation period oroperational procedure.Note: In order to make an estimate of risk, a representative expo-sure situation is examined. The assessment value should be deter-mined as specified in DIN EN ISO 5349-2. Further information onprocedures may be found in DIN 45 645-2.

5.4 Documentation

Documentation of vibration measurements should bethorough and comprehensive. In all cases it shouldcontain the following information:� situation and ambient conditions� vibrator generator and its operating mode� direction of effect of the vibration and the body

posture of person exposed to vibration� measuring points and the way the vibration sen-

sors are interfaced� measuring instruments used� measurement resultsDetailed information on full documentation is givenin Annex C.



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6 Beurteilung6.1 Beurteilung der täglichen

Schwingungsbelastung als Grundlage für die Prävention

Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt,dass mit zunehmender Dosis der Schwingungsbelas-tung das gesundheitliche Risiko ansteigt. Hierbeiwird im Allgemeinen von einem Zusammenhangzwischen der Höhe der einwirkenden Schwingungenund der Dauer der Schwingungseinwirkung ausge-gangen, welcher dem Energieäquivalenzprinzip ent-spricht.Anmerkung 1: Nähere Informationen zu den möglichen gesund-heitlichen Beeinträchtigungen infolge berufsbedingter Schwin-gungsexpositionen sind in CR 12 349 enthalten.Anmerkung 2: Erkenntnisse liegen derzeitig nur für die Expositiongegenüber stationären stochastischen Schwingungen (erzeugt z.B.von Schleifmaschinen, Motorsägen u.ä.) vor. Wahrscheinlich kön-nen auch impulshaltige stationäre Schwingungen (erzeugt z.B. vonBohrhämmern, Schlagbohrmaschinen, Schlaghämmern) in ähn-licher Weise beurteilt werden. Wiederholt auftretende einzelneStöße (z.B. bei der Arbeit mit Bolzensetzgeräten oder nichtmecha-nisierten Schlagwerkzeugen) können jedoch nicht mit den nachfol-gend beschriebenen Verfahren beurteilt werden.

Aus den vorliegenden Untersuchungsergebnissenkönnen für die Prävention Hinweise zur Begrenzungder Schwingungsdosis abgeleitet werden. Für denRichtwert einer für eine Arbeitsschicht von 8 h gel-tenden Tages-Schwingungsbelastung bestehtnach bisherigem Wissensstand die in Bild 3 darge-stellte Beziehung zwischen dem Schwingungsge-samtwert der frequenzbewerteten Beschleuni-gung und der täglichen Einwirkungsdauer T. Bei Be-lastungen, gekennzeichnet durch Wertepaare von und T, die oberhalb dieser Richtwertkurve von

= 2,5 m/s2 liegen, werden Präventionsmaß-nahmen empfohlen.Anmerkung 1: Für Expositionszeiten unter 30 min und oberhalb300 min liegen nur wenige Kenntnisse vor. Deshalb ist die Richt-wertkurve in Bild 3 für diese Bereiche gestrichelt dargestellt.

Anmerkung 2: Die gemäß Maschinenverordnung von den Herstel-lern vibrierender Handmaschinen zur Kennzeichnung der Schwin-gungsemission zu deklarierenden Beschleunigungswerte beziehensich auf die in den Prüfvorschriften festgelegte Messrichtung. Eshandelt sich in jedem Fall um den Effektivwert der frequenz-bewerteten Beschleunigung für eine bestimmte Messdauer undnicht um die Tages-Schwingungsbelastung .Anmerkung 3: Die dargestellte Beziehung sagt nicht das Risiko fürein bestimmtes Individuum voraus, welches zu einer Gruppe vonPersonen gehört, die derselben Schwingungsbelastung ausgesetztsind.

6.2 Retrospektive Beurteilung der über Jahre dauernden Schwingungsbelastungen

Die Kennzeichnung der Langzeitbelastung, die zuKnochen- und Gelenkerkrankungen führen kann, be-ruht auf der Hypothese der Gültigkeit des Dosisprin-zips. Im Anhang D werden Hinweise gegeben, diezur Orientierung für die Einschätzung des Risikos

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ahv

ahv

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ahw

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6 Assessment6.1 Assessment of the daily vibration

exposure as basis for prevention

Scientific studies have demonstrated that as the vi-bration exposure dose increases, so too does thehealth risk. In this regard a connection is generally as-sumed between the magnitude of the vibrations expe-rienced and the duration of the vibration exposure, aconnection which corresponds to the energy-equiva-lence principle.

Note 1: More detailed information on the possible impairments ofhealth resulting from occupational exposure to vibration may befound in CR 12 349.Note 2: Reliable information is currently only available for expo-sure to stationary stochastic vibrations (generated, for example, bygrinding machines, power saws, and the like). In all probability sta-tionary vibrations containing pulses (generated, for example, byhammer drills, percussion drilling machines and the like) could beassessed in a similar manner. Repetitive individual jolts or impacts(such as occur, for example, when working with bolt guns or non-mechanized percussive tools) cannot however be assessed using theprocedure described below.

For preventive purposes, instructions on limiting thevibration dose can be obtained from the results of ex-isting studies. As regards a guideline value for a dailyvibration exposure for an eight-hour shift,according to the present state of knowledge there is arelation (shown in Figure 3) between the vibrationtotal value of the frequency-weighted accelera-tion and the daily exposure duration T. Preventivemeasures are recommended when exposure, charac-terized by the value pairs and T, is above thisguideline curve of = 2.5 m/s2.

Note 1: Little knowledge is currently available relating to exposureperiods of less than 30 min or in excess of 300 min. For this reasonthe guideline curve in Figure 3 is shown as a dotted line in those ar-eas.Note 2: The acceleration values which the Machinery Directivestates must be declared by the manufacturers of vibrating hand toolsin order to indicate vibration emissions relate to the measuring di-rection specified in the inspection specifications. In this case this isthe root-mean-square of the frequency-weighted accelerationfor a specific duration of measurement and not the the daily vibra-tion exposure .Note 3: The relationship in question does not predict the risk for aparticular individual belonging to a group of people exposed to thesame vibration exposure.

6.2 Retrospective assessment of vibration exposure incurred over a period of years

Characterization of the long-term exposure whichcan lead to osteo-articular diseases is based on the hy-pothesis of the validity of the dosage principle. Infor-mation is provided in Annex D for orientational pur-poses when assessing the risk of years of exposure of

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langjähriger Einwirkung von mechanischen Schwin-gungen auf das Hand-Arm-System für das Entstehenvon Knochen- und Gelenkschäden dienen können.Als Kenngröße für die tägliche Schwingungsbelas-tung ist die Beurteilungsbeschleunigung zuverwenden, die in einer Richtung gemessen wurde,welche der Unterarmrichtung am nächsten kommt.Die Gesamtdosis ergibt sich aus der Anzahl der Ex-positionstage und dem Quadrat der Beurteilungsbe-schleunigung .Die in DIN EN ISO 5349-1 enthaltene Beurteilungs-methode für das Entstehen von Störungen des peri-pheren Blutkreislaufes wird der Vollständigkeit hal-ber ebenfalls in Anhang D angegeben. Für die Kenn-zeichnung der Langzeitbelastung durch Hand-Arm-Schwingungen, die zu Durchblutungs- und Nerven-funktionsstörungen führen kann, sind als Kenngrö-ßen für die Bestimmung einer Gesamtdosis dieTages-Schwingungsbelastung und die Ge-samtbelastungsdauer in Jahren zu verwenden.

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the hand-arm system to mechanical vibration leadingto the development of osteo-articular damage. It isthe assessment acceleration which should beused as a criterion for the daily vibration exposure,measured along an axis which comes closest to theforearm axis. The total dosage is derived from thenumber of days of exposure and the square of the as-sessment acceleration .

For the sake of completeness the assessment methoddescribed in DIN EN ISO 5349-1 relating to the oc-currence of disorders in the peripheral circulation isalso included in Annex D. The daily vibration expo-sure and the total exposure duration in yearsare to be used as characteristic variable to determinea total dosage for characterizing long-term exposureto hand-arm vibrations which can lead to circulatoryand nerve-function disturbances.

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Bild 3. Richtwertkurve als Grundlage für die Prävention inAbhängigkeit vom Schwingungsgesamtwert und der täglichenEinwirkungsdauer(Die dargestellte Richtwertkurve repräsentiert eine Tages-Schwingungsbelastung von = 2,5 m/s2.)

Fig. 3. Guideline curve as basis for prevention as a function ofthe vibration total value and the daily exposure duration

(The guideline curve shown represents a daily vibration expo-sure of = 2.5 m/s2.)

Tägliche Einwirkungsdauer T in mindaily exposure duration T in min

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Schrifttum/BibliographyGesetze, Verordnungen, Verwaltungsvorschriften/Acts, ordinances, administrative regulationsBerufskrankheiten-Verordnung (BKV), Oktober 1997. Bundesge-setzblatt Jahrgang 1997 Teil I Nr. 73Richtlinie 2002/44/EG des Europäischen Parlaments und des Ratesüber Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesund-heit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Ein-wirkungen (Vibrationen)

Technische Regeln/Technical RulesNormen der Reihe DIN 1311 Schwingungen und schwingungs-fähige SystemeDIN 45 645-2 Ermittlung von Beurteilungspegeln aus Messungen �Geräuschimmissionen am ArbeitsplatzDIN 45 661 Schwingungsmesseinrichtungen � BegriffeDIN 45 671-1 Messung mechanischer Schwingungen am Arbeits-platz � Schwingungsmesser � Anforderungen, PrüfungDIN V 45 679 Mechanische Schwingungen � Messung und Bewer-tung der Greif- und Andruckkräfte zur Beurteilung der Schwin-gungsbelastung des Hand-Arm-SystemsDIN EN 1032 Mechanische Schwingungen � Prüfverfahren für be-wegliche Maschinen zum Zwecke der Bestimmung des Schwin-gungskennwertes; Deutsche Fassung prEN 1032 : 2000DIN EN 12 096 Mechanische Schwingungen � Angabe und Nach-prüfung von Schwingungskennwerten; Deutsche FassungEN 12 096 : 1997DIN V ENV 28 041 Schwingungseinwirkung auf den Menschen �Messeinrichtung (ISO 8041:1990); Deutsche Fassung ENV 28 041: 1993Normen der Reihe DIN EN 50 144 Sicherheit handgeführter motor-betriebener ElektrowerkzeugeDIN EN ISO 5349-1 Mechanische Schwingungen � Messung undBewertung der Einwirkung von Schwingungen auf das Hand-Arm-System des Menschen � Allgemeine Anforderungen (ISO 5349-1 :2001); Deutsche Fassung EN ISO 5349-1 : 2001DIN EN ISO 5349-2 Mechanische Schwingungen � Messung undBewertung der Einwirkung von Schwingungen auf das Hand-Arm-System des Menschen � Praxisgerechte Anleitung zur Messung amArbeitsplatz (ISO 5349-2 : 2001); Deutsche Fassung EN ISO5349-2 : 2001Normen der Reihe DIN EN ISO 8662 und DIN EN 28 662 Hand-gehaltene motorbetriebene Maschinen � Messung mechanischerSchwingungen am HandgriffISO 2631-1 Mechanical vibration and shock � Evaluation of humanexposure to whole-body vibration � General requirementsReport CR 12 349 Mechanische Schwingungen Leitfaden über dieWirkung von Schwingungen auf die Gesundheit des Menschen

VDI 2057 Blatt 1 (2001) Einwirkung mechanischer Schwingungenauf den Menschen � Ganzkörper-Schwingungen

Literatur/LiteratureCronjäger, L.: Bestimmung der vibrationsmindernden Wirkung vonSchwingungsbelägen, Industrie-Anzeiger 25/1989Dupuis, H.; Hartung, E.: Vibrationsbedingte Erkrankungen desKnochen- und Gelenksystems (BK 2103), in: Konietzko, J. und Du-puis, H. (Hrsg.): Handbuch der Arbeitsmedizin, ecomed Lands-berg, IV-3.4.1., (1999) S. 1�11Dupuis, H.; Hartung, E.; Konietzko, J.: Arbeitstechnische Voraus-setzungen für die Berufskrankheit Nr. 2103. Arbeitsmed. Sozial-med. Umweltmed. 33 (1998) 11, S. 490/496Dupuis, H.; Riedel, S.: Vibrationsbedingtes Vasospastisches Syn-drom VVS (BK 2104), in: Konietzko, J. und Dupuis, H. (Hrsg.):Handbuch der Arbeitsmedizin, ecomed Landsberg, IV-3.4.2.,(1999), S. 1�13Hartung, E.: Differenzierte Beurteilung der Schwingungsbelastungdes Hand-Arm-Systems im Hinblick auf Knochen- und Gelenkver-änderungen und Durchblutungsstörungen. In: Schwingungen amArbeitsplatz und in der Umwelt, VDI-Schwingungstagung �97,Veitshöchheim 1997, VDI-Berichte 1345, S. 101�108. Düsseldorf:VDI VerlagKaulbars, U.: Anbringungssysteme für Beschleunigungsaufneh-mer bei Vibrationsmessungen. BIA-Handbuch, 15. Lfg. XI/1990Laarmann, A.: Berufskrankheiten nach mechanischen Einwirkun-gen, Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1977Lederer, E.: Erkrankungen des Stützapparates durch die Arbeit mitPressluftwerkzeugen. In: Koelsch, F.: Handbuch der Berufserkran-kungen, S. 536/540. Jena: Gustav Fischer Verlag 1972Nelson, C.M.: Hand-transmitted vibration assessment � A compa-rison of results using single axis and triaxial methods. Proc. HRV-Meeting Southampton 1997, S. 3/14Riedel, S.: Wirkung mechanischer Schwingungen auf den Men-schen. Diss. TU Darmstadt, Shaker Verlag Aachen 2000Schenk, T.: Retrospektive statistische Analyse der vibrationsbe-dingten Hand-Arm-Schäden von 203 Bauarbeitern der DDR. For-schungsbericht im Auftrag der Bundesanstalt für Arbeitsmedizin,Berlin 1992Schenk, T.: Retrospektive statistische Untersuchungen von Kno-chen- und Gelenkschäden infolge Arbeiten mit Hand-Arm-Schwin-gungsexposition in der Bau- und Baumaterialienindustrie. Schrif-tenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsmedizin Berlin, Fb 10.001,1993Schenk, T.: Zur Ausbildung von Knochen- und Gelenkschäden in-folge Arbeiten mit Hand-Arm-Schwingungsexposition in der Bau-und Baumaterialienindustrie. In: Schwingungen am Arbeitsplatzund in der Umwelt, VDI-Schwingungstagung �97, Veitshöchheim1997, VDI-Berichte 1345, S. 289/296. Düsseldor: VDI Verlag



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Anhang A Hinweise zur Verwendung von vorhandenen Messwerten

A1 Abschätzung des Schwingungsgesamtwertes durch rechnerische Korrektur der Beschleunigung in der dominierenden Schwingungsrichtung

In manchen Fällen ist es nicht möglich, die Schwin-gungsmessungen in allen drei Richtungen durchzu-führen. Wenn die Messungen nur in einer oder zweiRichtungen erfolgen, sollte der Beschleunigungswertin der dominierenden Schwingungsrichtung mit er-fasst werden. Der Schwingungsgesamtwert (siehe Abschnitt 3.12) kann dann abgeschätzt wer-den, indem der Effektivwert der Beschleunigung in der dominierenden Schwingungsrichtung miteinem Korrekturfaktor multipliziert wird:

= k · (A1)

Gemäß DIN EN ISO 5349-1 soll der Korrekturfak-tor k im Bereich 1,0 bis 1,7 liegen. Für einige Maschi-nenarten werden in Tabelle A1 Näherungswerte fürKorrekturfaktoren angegeben, die aus messtechni-schen Untersuchungen nach Nelson (1997) abgeleitetwurden:

Tabelle A1. Korrekturfaktoren

A2 Umrechnung von K-Werten in die frequenzbewertete Beschleunigung

Die Messwerte, die auf der Grundlage von VDI 2057(1987) ermittelt wurden, können unter folgenden Be-dingungen in frequenzbewertete Beschleunigungenbzw. Schwingungsgesamtwerte umgerechnet wer-den:� Wenn die Keq-Werte der drei Messrichtungen vor-

liegen, sind die Effektivwerte der frequenzbewer-teten Beschleunigung getrennt für jede Achse wiefolgt zu bilden:

m/s2 (A2)

Beispiele Korrektur-faktor k

SchlagendeMaschinen

MeißelhämmerAufbruchhämmerAbbauhämmerNadelentroster

1,2

Rotierende undoszillierendeMaschinen

BohrhämmerSchlagbohrmaschinen

WinkelschleifmaschinenGeradschleifmaschinenVertikalschleifmaschinenSchwingschleifmaschinen

Pneumatische BohrmaschinenStichsägenKreissägen

1,4

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ahw

ahv ahw

ahwKeq6,3--------=

Annex A Information about using existing measured values

A1 Estimation of the vibration total value by calculated correction of the acceleration in the dominant direction of vibration

In many cases it is not possible to make vibrationmeasurements in all three directions. If measure-ments are taken in just one or two directions, the ac-celeration value in the dominant direction of vibra-tion should be recorded as well. It will then be possi-ble to estimate the vibration total value (see Sec-tion 3.12) by multiplying the root-mean-square of theacceleration in the dominant direction of vibra-tion by a correction factor:

= k · (A1)

According to DIN EN ISO 5349-1 the correction fac-tor k should fall within the range 1.0 to 1.7. Approxi-mate values for correction factors for some kinds ofmachine are given in Table A1. These were ob-tained from metrological studies described in Nelson(1997):

Table A1. Correction factors

A2 Conversion of K values into frequency-weighted acceleration

The measured values obtained in accordance withVDI 2057 (1987) can, if the following conditions aremet, be converted into frequency-weighted accelera-tions or vibration total values.

� If the Keq values are available for the three meas-uring directions, the root-mean-squares of the fre-quency-weighted acceleration should be gener-ated for each axis separately as follows:

m/s2 (A2)

Examples Correctionfactor k

Percussive machines

Chipping hammersPaving brakersPneumatic picksNeedle descalers

1.2

Rotating and oscillating machines

Hammer drillsPercussion drilling machines

Angle grindersStraight-line grindersVertical grindersOrbital sanders

Pneumatic drilling machinesJig sawsCircular saws

1.4

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ahwKeq6.3--------=



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Anmerkung: Aus einem Kr-Wert kann die Beurteilungs-Be-schleunigung analog berechnet werden.

Die Berechnung des Schwingungsgesamtwerteserfolgt anschließend nach Abschnitt 3.12.

� Wenn nur der Keq-Wert für die dominierendeMessrichtung vorliegt, erfolgt die Berechnungebenfalls nach Gleichung (A2). Zur Berechnungdes Schwingungsgesamtwertes ahv sind die Kor-rekturwerte nach Abschnitt A1 heranzuziehen.Anmerkung: Aus einem Kr-Wert kann die Tages-Schwin-gungsbelastung analog berechnet werden.

Soll die Beurteilung der über Jahre dauerndenSchwingungsbelastung nach Abschnitt 6.2 durchge-führt werden, ist zusätzlich aus der Dokumentationder Messung zu ermitteln, ob die dominierendeMessrichtung auch der Unterarmrichtung entspricht.

Anhang B Ermittlung des Effektivwertes der frequenzbewerteten

Beschleunigungaus Terz- oder Linienspektren

Für die rechnerische Ermittlung des Effektivwertes der frequenzbewerteten Beschleunigung aus

einem (unbewerteten) Terzspektrum werden zu-nächst für jedes Frequenzband i die partiellen fre-quenzbewerteten Beschleunigungen durchMultiplikation der anteiligen Beschleunigung mitdem Bewertungsfaktor Whi gemäß Tabelle B1 be-rechnet.Aus den so ermittelten m partiellen Beschleunigun-gen wird der Effektivwert der frequenzbe-werteten Beschleunigung des Gesamtspektrums nachder Formel

(B1)

berechnetmit = · Whi

Für die Frequenzbewertung von (unbewerteten) Lini-enspektren sind die Rechenbeziehungen gemäß An-hang A von VDI 2057 Blatt 1 in Verbindung mit denin DIN EN ISO 5349-1 für die Frequenzbewertungangegebenen mathematischen Definitionen anzu-wenden.

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ahwi ahw

ahw ahwi2

i 1=

m

∑=

ahwi ahi

Note: The assessment acceleration can be calculated analo-gously from a Kr value.

Calculation of the vibration total value is then car-ried out as described in Section 3.12.

� If only the Keq value of the dominant measuringdirection is available, calculation will also be car-ried out using Equation (A2). The correction val-ues indicated in Section A1 should be used forcalculating the vibration total value ahv.Note: The daily vibration exposure can be calculated anal-ogously from a Kr value.

If you need to assess the vibration exposure over a pe-riod of years as described in Section 6.2, you will alsoneed to determine from the measurement documenta-tion whether the dominant measuring direction is alsoon the same axis as the forearm.

Annex B Determining the root-mean-square of the frequency-weighted

acceleration from third-octave band or line spectra

To calculate the root-mean-square of the fre-quency-weighted acceleration from an (unweighted)third-octave spectrum, first of all the partial fre-quency-weighted accelerations are calculatedfor each frequency band i by multiplying the propor-tional acceleration by the weighting factor Whi asshown in Table B1.

From the partial accelerations determined inthis way, the root-mean-square of the frequency-weighted acceleration of the total spectrum is calcu-lated using the equation

(B1)

where = · Whi

As regards the frequency weighting of (unweighted)line spectra the mathematical relationships given inAnnex A of VDI 2057 Part 1 should be used in con-junction with the mathematical definitions specifiedin DIN EN ISO 5349-1 for frequency weighting.

ahw(8)

ahv(8)

ahw

ahw

ahwi

ai

ahwiahw

ahw ahwi2

i 1=

m

∑=

ahwi ahi



No

rmC

D -

Sta

nd

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Tabelle B1. Frequenzbewertung Whi in Terzbändern für Hand-Arm-Schwingungen gemäß DIN EN ISO 5349-1

Table B1. Frequency weighting Whi in third-octave bands for hand-transmitted vibration as per DIN EN ISO 5349-1

Frequenzband-Nummer iFrequency band number i

Terzmittenfrequenz in HzThird-octave centre frequency in Hz

Bewertungsfaktor WhiWeighting factor Whi

6 4 0,375

7 5 0,545

8 6,3 0,727

9 8 0,873

10 10 0,951

11 12,5 0,958

12 16 0,896

13 20 0,782

14 25 0,647

15 31,5 0,519

16 40 0,411

17 50 0,324

18 63 0,256

19 80 0,202

20 100 0,160

21 125 0,127

22 160 0,101

23 200 0,0799

24 250 0,0634

25 315 0,0503

26 400 0,0398

27 500 0,0314

28 630 0,0245

29 800 0,0186

30 1000 0,0135

31 1250 0,00894

32 1600 0,00536

33 2000 0,00295

Anhang C Hinweise zur ausführlichen Dokumentation der Schwingungsmessungen

Allgemeine Angaben

� Grund und Ziel der Messung� Messinstitution, Prüfer, Leiter der Messung� Datum und Ort der Messung

Messeinrichtung

� Messgeräte� Hilfseinrichtung� Ankopplungsmittel/mechanische Filter, elektri-

sche Isolation� Beschleunigungsaufnehmer� Kalibrator� Angaben zur Qualitätssicherung (Nachprüfungs-

intervall)

Annex C Instructions on the detailed documentation of vibration measurements

General information

� Reason and purpose of measurement� Measuring body, inspector, head of measurement� Date and location of measurement

Measuring equipment

� Measuring instruments� Ancillary equipment� Interfacing/mechanical filters, electrical isolation

� Accelerometers� Calibrator� Information relating to quality assurance (rein-

spection interval)



No

rmC

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Sta

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Technische Angaben zum Messobjekt

� Gerätebezeichnung� Hersteller� Gerätetyp� Seriennummer� Antriebsart und Nennleistung� Betriebsbedingungen nach Herstellerangaben� Bereich der Einsatzwerkzeuge nach Herstelleran-

gaben� Griffmaterial und Griffform� Zustand der Messobjekte und des Einsatzwerk-

zeuges

Vibrationsschutzsystem

� Art des Systems� Griffummantelung

Angaben zur Messung

� Umgebungsbedingungen am Arbeitsplatz, z.B.Temperatur, Feuchte, Lärm, Abgase usw.

� Ort des Messpunktes (ggf. Foto)

� Orientierung der Messrichtungen� Art der Anbringung des Beschleunigungsaufneh-

mers, z.B. geklebt, geschraubt usw.� Arbeits- und Betriebsbedingungen (ggf. Angaben

zum Werkstück)� Abweichung der Leistungskenngrößen� Angaben zu den Beschäftigten, deren individuelle

Schwingungsbelastung ermittelt wurde� Handhabung und Arbeitsrichtung (ggf. Foto)

� Greifmöglichkeiten am Gerät (ggf. Foto)

� Körperhaltung, gegebenenfalls auch Veränderun-gen

Messergebnisse

� Messzeiten und Beobachtungszeiten� Expositionszeit für den Messwert (arbeitsbedingte

Pausen, Arbeitsspiel)� Bewertete Beschleunigung der Messrichtung und

Schwingungsgesamtwert� Beobachtungen während der Messung� Angaben zur Mess- und Ermittlungsgenauigkeit

� Anzahl der Wiederholungsmessungen und Streu-ung der Messwerte

Technical data relating to the object of measurement

� Tool or machine designation� Manufacturer� Tool or machine model� Serial number� Drive system and rated power� Service conditions as specified by manufacturer� Range of insert tools as specified by manufacturer

� Handle material and shape� State of the objects of measurement and tool in-

serts

Vibration protection system

� Type of system� Handle jacket or sheathing

Details of measurement

� Ambient conditions at the workplace � for exam-ple, temperature, humidity, noise, exhaust gases,and so on

� Location of the measurement point (possibly withphotograph)

� Orientation of the measuring directions� Method of attachment of the accelerometer � for

example, glued on, screwed on, etc.� Working and operational condition (including in-

formation about workpiece, if applicable)� Deviation of the performance parameters� Information about the person whose particular vi-

bration exposure was determined� Handling and direction of work (photograph, if

applicable)� Possible ways of holding the tool or machine

(photograph, if applicable)� Body posture, together with changes in this, if ap-

plicable

Measurement results

� Measurement periods and periods of observation� Exposure time for the measured value (breaks de-

termined by the nature of the work, work cycle)� Weighted acceleration of the measuring direction

and vibration total value� Observations during measurement� Information regarding accuracy of measurement

and calculation� Number of repeated measurements and scatter of

the measured values



No

rmC

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Sta

nd

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Anhang D Schwingungsbelastung und chronische Erkrankungen des Hand-Arm-Systems

D1 Knochen- und Gelenkerkrankungen

Es ist derzeit nicht möglich, die Wahrscheinlichkeitfür die bei einem bestimmten Prozentsatz von Expo-nierten auftretenden Knochen- und Gelenkerkran-kungen zu quantifizieren. Der bisherige Wissenstandberuht auf nur wenigen Untersuchungen sowie aufErfahrungen, die bei der Begutachtung von Berufs-krankheiten bei Bergleuten gewonnen wurden, dieregelmäßig mit Druckluftwerkzeugen (Hämmer bzw.Bohrhämmer) gearbeitet hatten.Nach vorliegenden Kenntnissen kann davon ausge-gangen werden, dass bei kurzzeitiger täglicher sowiebei seltener Schwingungsexposition in der Regelkeine Knochen- und Gelenkschäden auftreten. Eskann nicht ausgeschlossen werden, dass im individu-ellen Fall auch bei niedriger Exposition gesundheitli-che Schäden auftreten können. Andererseits ist esmöglich, dass auch bei deutlicher Überschreitungdieser Gesamtdosis keine gesundheitlichen Beein-trächtigungen auftreten (siehe auch letzte Anmer-kung in Abschnitt 1.1).Für Knochen- und Gelenkerkrankungen gilt dieSchwingungsexposition in Unterarmrichtung als be-sonders gefährdend. Bei dem in der Regel verwende-ten grifforientierten Koordinatensystem kommt diez-Achse der Unterarmrichtung am nächsten, so dassdie Beurteilungsbeschleunigung für dieseMessrichtung zur Bewertung heranzuziehen ist. ImZweifelsfall sind alle drei Messrichtungen zu be-trachten, um diejenige auszuwählen, die der Unter-armrichtung am nächsten ist.Anmerkung: Während bei vielen Arbeitstätigkeiten die Unterarm-richtung in etwa der Hauptschwingungsrichtung (z-Achse des griff-orientierten Koordinatensystems) entspricht (z.B. Andruckhandbei der Arbeit mit Meißelhämmern), kann bei einigen Arbeitstätig-keiten (z.B. bei der Arbeit mit Formsandstampfern in der Metallur-gie) die Unterarmrichtung abweichend von der Hauptschwingungs-richtung (hier die y-Richtung) sein.

D2 Periphere Durchblutungs- und Nervenfunktionsstörungen

Zur Bewertung der Gefahren von Durchblutungs-und Nervenfunktionsstörungen aufgrund vonSchwingungsexposition ist die aus den drei Mess-richtungen gebildete Tages-Schwingungsbelastung

heranzuziehen.Ein Zusammenhang zwischen der Höhe der täglichenSchwingungsexposition und der Gesamtexpositions-dauer für periphere Durchblutungs- und Nervenfunk-tionsstörungen wird in Anhang C vonDIN EN ISO 5349-1 angegeben und ist im Bild D1.in etwas anderer Form dargestellt. Bei Schwingungs-belastungen, gekennzeichnet durch Wertepaare von

ahw(8)

ahv(8)

Annex D Vibration exposure andchronic diseases of the hand-arm system

D1 Osteo-articular diseases

It is currently not possible to quantify the probabilityof osteo-articular diseases occurring for a specificpercentage of persons exposed to vibration. Our cur-rent knowledge rests upon a small number of studiesas well as on empirical data gathered during assess-ments of occupational diseases amongst miners whohad worked on a regular basis with compressed-airtools or machines (hammers or hammer drills).

On the basis of what we do know, it can be assumedthat short-term daily or less frequent exposure to vi-bration will not as a rule result in osteo-articular dam-age or impairment. Health damage cannot, however,be excluded in individual cases even when there is alow level of exposure. On the other hand, it is possi-ble that even when this total dose is considerably ex-ceeded no impairment of health occurs (see also lastNote in Section 1.1).

As far as osteo-articular diseases are concerned it isvibration exposure in the direction of the forearmwhich is particularly hazardous. In the case of thehandle-oriented coordinate system it is the z axiswhich comes closest to the forearm direction whichmeans that it is the assessment acceleration forthis measuring direction which should be used forevaluation. In doubtful cases, all three measuring di-rections should be considered in order to select theone which is closest to the forearm direction.Note: Although for many working activities (such as the pressinghand in the case of chipping hammers, for example), it is the fore-arm direction which corresponds more or less to the main axis of vi-bration (the z axis of the handle-oriented coordinate system), withsome activities (for example, in work involving moulding-sandrammers in metallurgy) the forearm direction may not be the sameas the main vibration direction (here the y axis).

D2 Peripheral circulatory and nervous function disturbances

In order to evaluate the risks of circulatory and nerv-ous function disturbances resulting from vibrationexposure, the daily vibration exposure calcu-lated from the three measuring directions should beused.A relationship between the magnitude of the daily vi-bration exposure and the total exposure duration forperipheral circulatory and nervous function distur-bances is given in Annex C of DIN EN ISO 5349-1and also shown in a somewhat different form in Fi-gure D1. In the case of vibration exposures � char-acterized by value pairs of daily vibration exposure

ahw(8)

ahv(8)



No

rmC

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Tages-Schwingungsbelastung und Gesamtanzahl derExpositionsjahre mit nahezu täglicher Exposition,die oberhalb der angegebenen Richtwertkurve liegen,ist in 10 % der Fälle in einer Gruppe von Exponiertenmit dem Auftreten von Durchblutungs- und Nerven-funktionsstörungen in den Händen zu rechnen.Anmerkung: Bei der Anwendung der in Bild D1. dargestelltenKurve ist zu beachten, dass diese in epidemiologischen Studien er-mittelt wurde, in welchen Expositionen von Maschinen mit Haupt-anregungsfrequenzen oberhalb von 30 Hz bis 50 Hz untersuchtwurden. Nähere Erläuterungen zu den Gültigkeitsgrenzen diesesUrsache-Wirkungs-Modells sind DIN EN ISO 5349-1 zu entneh-men.

Bild D1. Schwingungsbelastung, bei der in einer Gruppe schwin-gungsbelasteter Personen das Auftreten von Durchblutungs-und Nervenfunktionsstörungen in 10 % der Fälle zu erwarten ist

Anhang E Vorschlag für eine zusätzliche differenzierte Beurteilung der Schwingungsbelastung zur Abschätzung eines erhöhten Risikos für Knochen- und Gelenkveränderungen des Hand-Arm-Systems oder Durch-blutungs- und Nervenfunktions-störungen der Hände

Nach dem derzeitigen wissenschaftlichen Kenntnis-stand werden für Knochen- und Gelenkveränderun-gen, vorrangig am Hand- und Ellenbogengelenk, tief-frequente Hand-Arm-Schwingungen verantwortlichgemacht, die im Resonanzbereich (10 Hz bis 40 Hz)des Hand-Arm-Systems liegen. HochfrequenteSchwingungsbelastungen bei Frequenzen oberhalbvon 50 Hz gelten dagegen als Risiko für periphereDurchblutungs- und Nervenfunktionsstörungen anden Händen.Aus dem über den gesamten Frequenzbereich von8 Hz bis 1000 Hz ermittelten Effektivwert der fre-quenzbewerteten Beschleunigung kann nicht ab-geleitet werden, welche Frequenzanteile vorrangig indem Schwingungssignal vertreten sind. Eine diffe-renzierte Beurteilung ist daher im Hinblick auf einkrankheitsspezifisches Risiko nicht möglich.

ahw

and the total number of years of exposure with almostdaily exposure � which lie above the guideline curvespecified, circulatory and nervous function distur-bances of the hands may be expected to occur in 10 %of the cases in a group of persons so exposed.

Note: When applying the curve shown in Figure D1 it should beborne in mind that the curve derives from epidemiological studieswhich examined exposure to machines whose main excitation fre-quencies are above 30 to 50 Hz. More detailed information on thescope of validity of this cause and effect relationship may be foundin DIN EN ISO 5349-1.

Fig. D1. Vibration exposure with which circulatory and nervousfunction disturbances may be expected in 10% of a group of per-sons exposed to vibration

Annex E Suggestion for an additional differentiated assessment of the vibration exposure in order to estimate the presence of an increased risk of osteo-articular changes in the hand-arm system or circulatory and nervous function disturbances of the hands

On the basis of our current state of knowledge, the re-sponsibility for osteo-articular changes, primarily inthe wrist and elbow joints, is given to low-frequencyhand-transmitted vibrations falling within the rangeof resonance (10 Hz to 40 Hz) of the hand-arm sys-tem. In contrast, high-frequency vibration exposureat frequencies above 50 Hz is regarded as a risk forperipheral circulatory and nervous function distur-bances of the hands.

From the root-mean-square of the frequency-weighted acceleration determined over the entirefrequency range from 8 Hz to 1000 Hz it is not possi-ble to deduce which frequency components are pre-dominantly represented in the vibration signal. Forthis reason a differentiated evaluation is not possiblewith regard to a disease-specific risk.

years of exposure

daily

vib

ratio

n ex

posu

re a

hv(8

)

ahw



No

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Zur Beurteilung, ob ein erhöhtes Risiko für Knochen-und Gelenkerkrankungen oder für periphere Durch-blutungsstörungen vorliegt, wird daher vorgeschla-gen, zusätzlich zur Ermittlung des Effektivwertes derfrequenzbewerteten Beschleunigung über den ge-samten Frequenzbereich von 8 Hz bis 1000 Hz denAnteil der Beschleunigungskomponenten zu bestim-men, der entweder unterhalb oder oberhalb von50 Hz liegt. Mit einer solchen zusätzlichen Größekann neben der Gesamtaussage zur Schwingungsbe-lastung ein Hinweis gegeben werden, ob im Wesent-lichen tieffrequente oder höherfrequente Schwingun-gen die Belastung bestimmen. Daraus kann abgeleitetwerden, ob eine besondere Gefährdung für eine derbeiden Erkrankungsarten vorliegt.Die Bestimmung der Effektivwerte der frequenzbe-werteten Beschleunigung oberhalb und unterhalb von50 Hz kann entweder rechnerisch aus Terzbandspek-tren oder mit Hilfe von elektronischen Frequenzfil-tern erfolgen.Die Berechnung der Effektivwerte der frequenzbe-werteten Beschleunigung aus Terzbandspektren fürdie beiden Frequenzbereiche erfolgt dadurch, dassdie Effektivwerte der unbewerteten Beschleuni-gung in jedem Terzband mit dem in Tabelle B1 ange-gebenen Bewertungsfaktor Whi multipliziert unddiese bewerteten Beschleunigungen energetisch nachfolgender Formel summiert werden:

(E1)

Durch die energetische Mittelung der für jedes Terz-band bestimmten partiellen Effektivwerte der fre-quenzbewerteten Beschleunigung können unter Be-rücksichtigung der zugehörigen Frequenzbänder fürden gesamten Frequenzbereich und für die Teilberei-che die Effektivwerte der bewerteten Beschleuni-gung berechnet werden.Da bei der Bestimmung der Schwingungsbelastungan Arbeitsplätzen nicht immer eine detaillierte Fre-quenzanalyse möglich ist, kann auch eine Bestim-mung der frequenzbewerteten Beschleunigung fürdie Teilbereiche durch eine Hoch- und Tiefpassfilte-rung sowie Effektivwertbildung erfolgen. ImBild E1. ist ein entsprechendes Blockschaltbild dar-gestellt.Zur Beurteilung der Schwingungsbelastung wird zu-nächst die frequenzbewertete Beschleunigung fürden gesamten Frequenzbereich herangezogen, umeine generelle Aussage hinsichtlich eines Risikoseiner gesundheitlichen Gefährdung zu machen. Er-gänzend zu dieser Beurteilung wird dann geprüft,welche Anteile der frequenzbewerteten Beschleuni-gung in den beiden Frequenzbereichen unterhalb undoberhalb von 50 Hz liegen.

ahi

ahw ahi Whi⋅( )2

i 1=

n

∑=

To enable you to judge whether there is an increasedrisk of osteo-articular diseases or of peripheral circu-latory disturbances it is therefore suggested that inaddition to determining the root-mean-square of thefrequency-weighted acceleration throughout the fre-quency range of 8 Hz to 1000 Hz, you also determinewhat proportion of acceleration components lie eitherbelow or above 50 Hz. When you have an additionalvariable of this kind you can not only make a generalstatement about the vibration exposure but also givean indication of whether the exposure is primarily de-termined by low-frequency or higher-frequency vi-bration. From this it is possible to state whether thereis a particular risk of one of the two kinds of disease.

The root-mean-squares of the frequency-weightedacceleration both above and below 50 Hz can be ob-tained either by calculation from third-octave spectraor with the aid of electronic frequency filters.

The root-mean-squares of the frequency-weightedacceleration from third-octave spectra are calculatedfor the two frequency ranges by taking the root-mean-squares of the unweighted acceleration ineach third-octave band and multiplying them by theweighting factor Whi given in Table B1, after whichthese weighted accelerations are squared and totalledby means of the following equation:

(E1)

The energy-based averaging of the partial root-mean-squares of the frequency-weighted accelerationwhich were determined for each third-octave bandmeans that the root-mean-squares of the evaluatedacceleration can be calculated taking into considera-tion the associated frequency bands for the entire fre-quency range and for parts of it.Since it is not always possible to make a detailed fre-quency analysis when determining the vibration ex-posure at workplaces, the frequency-weighted accel-eration can also be determined for different parts ofthe range by high- and low-pass filtering as well as bycalculating the root-mean-square values. A corre-sponding block diagram is shown in Figure E1.

In order to assess the vibration exposure, first of allthe frequency-weighted acceleration is used for thecomplete frequency range so as to make a generalstatement regarding the likelihood of a health risk.Supplementing this assessment, a check is made tosee which parts of the frequency-weighted accelera-tion fall in the two frequency ranges below and above50 Hz.

ahi

ahw ahi Whi⋅( )2

i 1=

n

∑=



No

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Sta

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Da der über den gesamten Frequenzbereich gebildeteEffektivwert der frequenzbewerteten Beschleu-nigung den Energieinhalt darstellt, muss die Auftei-lung in die beiden �Frequenz-Beurteilungsbereiche�bis 50 Hz und über 50 Hz unter Berücksichtigung desEnergieäquivalenzprinzips erfolgen. Danach setztsich der Gesamt-Beschleunigungswert aus der Wur-zel der Summe der Quadrate der beiden bewertetenBeschleunigungen für die beiden Teilbereiche zu-sammen:

(E2)

Wird davon ausgegangen, dass eine Aussage, ob einerhöhtes Risiko für eine der beiden Erkrankungsartenvorliegt, immer dann möglich ist, wenn die frequenz-bewertete Beschleunigung für den zugeordneten Fre-quenzbereich überwiegt, ergibt sich, dass die bewer-tete Beschleunigung für den Teilbereich in etwa 75 %der bewerteten Beschleunigung für den Gesamtfre-quenzbereich betragen muss oder darüber liegt.Hinsichtlich der Beurteilung der so ermittelten An-teile der frequenzbewerteten Beschleunigung gilt:

a) Beträgt der Anteil der bewerteten Beschleunigungim Frequenzbereich von 8 Hz bis 50 Hz mehr als75 % vom Gesamtwert, ist von einem erhöhtenRisiko für die Entstehung von Knochen- und Ge-lenkerkrankungen auszugehen.

b) Beträgt der Anteil der bewerteten Beschleunigungoberhalb von 50 Hz mehr als 75 % des Gesamt-wertes, ist mit einem erhöhten Risiko für die Ent-stehung von peripheren Durchblutungs- und Ner-venfunktionsstörungen zu rechnen.

Ist eine Zuordnung wie in a) und b) vorgeschlagennicht möglich, kann in Abhängigkeit von der Intensi-tät ein Risiko für beide Erkrankungsarten bestehen.

ahw

ahw(8�1000 Hz) ahw £ 50 Hz( )2

ahw > 50 Hz( )2+=

Since the root-mean-square of the frequency-weighted acceleration calculated for the entire fre-quency range represents the energy content, the sub-division into the two �frequency assessment range�upto 50 Hz and above 50 Hz must be carried out tak-ing the energy equivalence principle into account.The total acceleration value is then combined fromthe square root of the sum of the squares of the twoweighted accelerations for the two subdivisions:

(E2)

If it is assumed that a statement as to whether there isan increased for one of the two types of disease canalways be made when the frequency-weighted accel-eration for the assigned frequency range is predomi-nant, it follows that the evaluated acceleration for thesubdivision must be about 75 % or more of the eval-uated acceleration for the total frequency range.

In an evaluation of the proportions of the frequency-weighted acceleration which were calculated in thisway the following will apply:a) If the proportion of weighted acceleration in the

frequency range of 8 Hz to 50 Hz makes up morethan 75 % of the total value, we may assume an in-creased risk of osteo-articular diseases occurring.

b) If the proportion of weighted acceleration in thefrequency range above 50 Hz makes up more than75 % of the total value, we may assume an in-creased risk of peripheral circulatory and nervousfunction disturbances occurring.

If an assignment as mentioned in a) and b) is not pos-sible, there may be a risk, depending on the intensity,of both types of disorder occurring.

ahw

ahw(8�1000 Hz) ahw £ 50 Hz( )2

ahw > 50 Hz( )2+=

Bild E1. Blockschaltbild einer Filterkette zur Ermittlung der frequenzbewerteten Beschleunigungen unterhalb und oberhalb von 50 Hzsowie für den gesamten Frequenzbereich

Gemessene

Beschleunigung

ahi Wic

htun

gsfa

ktor

Frequenz in Hz

24 dB/Okt.

Wic

htun

gsfa

ktor

Wic

htun

gsfa

ktor

Wic

htun

gsfa

ktor

Frequenz in Hz

Frequenz in Hz

Frequenz in Hz

6 dB/Okt.

24 dB/Okt.

24 dB/Okt.

Bandbegrenzungsfilter Frequenzbewertungsfilternach DIN EN ISO 5349-1

Tiefpassfilter fg = 50 Hz

Hochpassfilter fg = 50 Hz

Tieffrequenter,frequenzbewerteterBeschleunigungsanteilzur Beurteilungeines Risikos für Knochen und Gelenkerkrankungen

Hochfrequenter,frequenzbewerteterBeschleunigungsanteilzur Beurteilungeines Risikos für Durchblutungs- und Nervenfunktions-störungen



No

rmC

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Anhang F Beispiele für die Bestimmung der Beurteilungsgröße für die tägliche Schwingungsbelastung

Beispiel 1Arbeiten mit einem Aufbruchhammer

Bei Abbrucharbeiten wird während einer Arbeits-schicht mit einem Aufbruchhammer gearbeitet und �jeweils nach einer gewissen Zeit � der Schutt in eineSchubkarre geladen und abtransportiert.Die tägliche effektive Arbeitszeit mit dem Hammerbeträgt 1,5 h. Mit einem integrierenden Messgerätwird für die Hauptschwingungsrichtung (z-Richtung)aus drei Messungen über je 2 min ein mittlerer Effek-tivwert der frequenzbewerteten Schwingbeschleuni-gung von 9,8 m/s2 ermittelt. Daraus ergibt sich mitdem Korrekturfaktor k = 1,2 für schlagende Maschi-nen gemäß Abschnitt A1 ein Schwingungsgesamt-wert = 11,8 m/s2 und gemäß Abschnitt 3.18 eineTages-Schwingungsbelastung von = 5,1 m/s2.

= 5,1 m/s2 (F1)

Beispiel 2Grasmähen mit einer Mähmaschine und einer Motorsense

Mit der handgeführten Mähmaschine wird täglichinsgesamt ca. 4 h lang gearbeitet. Die technisch be-dingten Pausen werden nicht zur Belastungsdauer ge-rechnet, so dass die tatsächliche Dauer der Schwin-gungsbelastung 3 h beträgt. Unter der Voraussetzung,dass sich während des Arbeitens mit der Mähma-schine die Schwingungsbelastung in Abhängigkeitvon der Zeit nur wenig ändert, muss die Schwin-gungsmessung nicht während der gesamten Dauer

ahvahv(8)

ahv(8) ahvTT0----- 11,8 1,5

8-------⋅= =

Annex F Examples in working out the assessment quantity for the daily vibration exposure

Example 1Working with a paving breaker

As part of demolition work, a work shift includesworking with a paving breaker and � in each case af-ter a certain period of time � loading the rubble into awheelbarrow and transporting it away.The daily effect working period with the hammer is1.5 h. Using an integrated measuring instrument anaverage root-mean-square value for the frequency-weighted vibratory acceleration of 9.8 m/s2 was de-termined for the main direction of vibration (z axis)from three measurements each of 2 minutes. Withthe correction factor k = 1.2 for percussive machinesgiven in Section A1, this yielded a vibration totalvalue = 11.8 m/s2 and in accordance with Section3.18 a daily vibration exposure of = 5.1 m/s2.

= 5.1 m/s2 (F1)

Example 2Mowing with a mower and a power scythe

In this case an approximate total of 4 hours work isdone each day with the hand-guided mowing ma-chine. Breaks occurring for technical reasons are notcounted towards the period of exposure and the actualduration of vibration exposure thus amounts to3 hours. Assuming that the vibration exposure onlychanges a little against time during the course ofwork with the mowing machine, it will not be neces-sary to take vibration measurements for the whole

ahvahv(8)

ahv(8) ahvTT0----- 11.8 1.5

8-------⋅= =

Fig. E1. Block diagram of a filter chain for determining the frequency-weighted accelerations below and above 50 Hz as well as for theentire frequency range

Measured

acceleration

ahi Wei

ghtin

g fa

ctor

Frequency in Hz

24 dB/Okt.

Wei

ghtin

g fa

ctor

Wei

ghtin

g fa

ctor

Wei

ghtin

g fa

ctor

Frequency in Hz

Frequency in Hz

Frequency in Hz

6 dB/Okt.

24 dB/Okt.

24 dB/Okt.

Frequency-band

limiting filterFrequency weighting filteracc. DIN EN ISO 5349-1

Low-pass filter fg = 50 Hz

High-pass filter fg = 50 Hz

Lowfrequency frequency-weightedpart of accelerationfor risk assessment of osteoarticulardiseases

Highfrequency frequency-weightedpart of accelerationfor risk assessment of peripheral circulatoryand nervous functiondisturbances



No

rmC

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Sta

nd

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der Tätigkeit erfolgen. Die aus drei Einzelmessungenwährend jeweils einer kurzen Zeit (Messdauer ca.1 min) für die drei Messrichtungen bestimmten mitt-leren Beschleunigungen , und können als repräsentativ für die Dauer T1 = 3 h derSchwingungsbelastung betrachtet werden.

Kurzzeitig wird eine Motorsense mehrfach verwen-det, wobei als Einwirkungsdauer T2 nur die Zeit(T2 = 0,75 h) betrachtet wird, während der sich dieHände des Beschäftigten in Kontakt mit den Griffender laufenden Sense befinden.Die Schwingungsmesswerte betragen:

Der Schwingungsgesamtwert für die täglicheBelastungsdauer T = T1 + T2 ist

= 3,7 m/s2 (F2)Die Tages-Schwingungsbelastung für die Be-zugsdauer von 8 h ist

= 3,7 m/s2 = 2,5 m/s2 (F3)

Beispiel 3Verwendung eines Bohrhammers mit unterschiedlichen Werkzeugen

Zur Vorbereitung von Installationsarbeiten werdenwährend einer Arbeitsschicht in Betonwände und-decken sowohl Dübellöcher (Tätigkeit 1) als auchDurchbrüche (Tätigkeit 2) gebohrt. Für die Ermitt-lung der Effektivwerte der frequenzbewerteten Be-schleunigung in den drei Messrichtungen wird ein in-tegrierendes Messgerät verwendet, das auch denSchwingungsgesamtwert anzeigt. Bedingt durchdie unterschiedlichen Werkzeuge werden zwei mitt-lere Schwingungsgesamtwerte und ermit-telt:

= 10,7 m/s2

= 16,5 m/s2

Die Belastungsdauer T1 und T2 ergibt sich jeweilsdurch Multiplikation aus der Anzahl der gebohrtenLöcher (n1) bzw. Durchbrüche (n2) und der zugehöri-

Mähmaschine Motorsense

= 1,5 m/s2 = 3,5 m/s2

= 2 m/s2 = 1,5 m/s2

= 1,8 m/s2 = 4 m/s2

ahw1x ahw1y ahw1z

ahw1xahw2x

ahw1y ahw2y

ahw1z ahw2z

ahv

ahv1

3,75 h--------------- ahw1x

2 ahw1y2 ahw1z

2+ + T1⋅ ahw2x

2 ahw2y2 ahw2z

2+ + + T2⋅=

ahv(8)

ahv(8)3,75

8----------

ahv

ahv1 ahv2

ahv1

ahv2

working period. The average accelerations deter-mined , and from three separatemeasurements taken in each case over a brief period(the measurement duration was about 1 min) for thethree measuring directions can be taken as represent-ative for the duration T1 = 3 h of the vibration expo-sure.For brief periods a power scythe is used on severaloccasions and here the exposure duration T2 is takenonly as the time (T2 = 0.75 h) when the hands of theworkman are in contact with the handles of the mov-ing power scythe.The measured vibration values are:

The vibration total value for the daily exposureduration T = T1 + T2 is

= 3.7 m/s2 (F2)The daily vibration exposure for the referenceduration of 8 h is

= 3.7 m/s2 = 2.5 m/s2 (F3)

Example 3Use of a hammer drill with different tools

As part of preparation activities for wiring work, dur-ing the course of a shift dowel holes are drilled intoconcrete walls and ceilings (activity 1) and holesdrilled through the walls and ceilings (activity 2). Todetermine the root-mean-squares of the frequency-weighted acceleration in the three measuring direc-tion an integrated measuring instrument is usedwhich also displays the vibration total value . Dueto the different tools used, two average vibration totalvalues and are determined:

= 10.7 m/s2

= 16.5 m/s2

The exposure durations T1 and T2 are obtained in eachcase by multiplication from the number of drilleddowel holes (n1) or through-holes (n2) and the corre-

Mowing machine Power scythe

= 1.5 m/s2 = 3.5 m/s2

= 2 m/s2 = 1.5 m/s2

= 1.8 m/s2 = 4 m/s2

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6-03


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n1 = 200; t1 = 15 s

T1 = n1 · t1 = 200 · 15/3600 h = 0,83 h

n2 = 40; t2 = 30 s

T2 = n2 · t2 = 40 · 30/3600 h = 0,33 h

Die Tages-Schwingungsbelastung ahv(8)wird nach derBeziehung

(F4)

berechnet zu

m/s2

= 4,8 m/s2 (F5)

Beispiel 4Bearbeiten von Gussteilen

Tätigkeit 1: Gussputzen mit einem Meißelhammeran zwei Stellen des Gussteils

Tätigkeit 2: Schleifen an drei Stellen des Gussteils,Benutzung einer stationären Schleif-maschine

Tätigkeit 3: Schleifen mit einem Winkelschleifer anmehreren Stellen des Gussteils

Erläuterungen zur Tätigkeit 3:muss (bei einem künstlich verlängertenSchleifvorgang) gesondert gemessen wer-den, da top als Messzeit zu kurz!

top (kurze) Dauer einer Schleifoperationnop ⋅ top tatsächliche Belastungsdauer im Arbeits-

zyklus 3n3 Anzahl der Arbeitszyklen 3 während 8 hT3 tägliche Belastungsdauer für Arbeitszyk-

lus 3: T3 = n3 ⋅ nop ⋅ top

Die Tages-Schwingungsbelastung errechnet sichdann aus

(F6)

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n1 = 200; t1 = 15 s

T1 = n1 · t1 = 200 · 15/3600 h = 0.83 h

n2 = 40; t2 = 30 s

T2 = n2 · t2 = 40 · 30/3600 h = 0.33 h

The daily vibration exposure ahv(8) is calculated onthe basis of the equation

(F4)

and amounts to

m/s2

= 4.8 m/s2 (F5)

Example 4Working on castings

Activity 1: Cleaning castings with a chipping ham-mer at two locations on the casting

Activity 2: Grinding at three locations on the cast-ing, use of a stationary grindingmachine

Activity 3: Grinding with an angle grinder at sev-eral locations on the casting

About activity 3:must be measured separately (with an arti-ficially extended grinding procedure) sincetop is too brief for a measurement time!

top (short) duration of a grinding operationnop ⋅ top actual exposure duration in operating

cycle 3n3 number of operating cycles 3 in 8 hT3 daily exposure duration for operating cycle

3: T3 = n3 ⋅ nop ⋅ top

The daily vibration exposure is then calculated from:

(F6)

Number Duration Averagevibration

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Dailyexposureduration

Activity 1 n1 t1 T1 = n1 · t1



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2T2⋅ ahv3

2T3⋅+ +

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Anhang G Ankopplungsvorrichtungen für Schwingungsaufnehmer an Handgriffen und Greifflächen

G1 Einleitung

Die Forderung, dass die Ankopplungsart der Schwin-gungsaufnehmer (d.h. in der Regel Beschleunigungs-aufnehmer) einschließlich der Befestigungselementeund mechanischer Filter das Messergebnis nicht we-sentlich beeinflussen darf, erfordert eine sorgfältigeAuswahl und Überprüfung der Art der Befestigung.In diesem Anhang werden Verfahren zur Ankopp-lung von Schwingungsaufnehmern an Griffen (Hand-griffe, Greifflächen) für die Messung solcherSchwingungen angegeben, die auf das Hand-Arm-System des Menschen einwirken.Die Vielfalt der Griffformen und der Griffmaterialienermöglicht keine exakten Festlegungen. Nachfolgendwerden deshalb Hinweise zum Einsatz von erprobtenAnkopplungsarten zur Befestigung von Schwin-gungsaufnehmern an Handgriffen oder Greifflächengegeben. Der in einigen Deutschen Normen zur Er-mittlung von Schwingungskennwerten an handgehal-tenen Maschinen angegebene Adapter, bestehend auseiner Schlauchschelle mit angeschweißter Befesti-gungsplatte für den Schwingungsaufnehmer, wirdwegen möglicher Kopplungsresonanzen in dieserRichtlinie nicht behandelt.

G2 Hinweise zur Ankopplung von Beschleunigungsaufnehmern

Tabelle G1 enthält praxiserprobte Hinweise zurAnkopplung von Beschleunigungsaufnehmern anGriffen von Maschinen und Geräten.

G3 Ausführungen von Ankopplungsvorrichtungen

G3.1 Klemmverbindung

Die Ankopplungsvorrichtung muss für runde oderovale Griffe mit einem Durchmesser von 30 mm bis50 mm geeignet sein und einen konstanten Frequenz-gang für den Übertragungsfaktor aufweisen, der imFrequenzbereich über 8 Hz bis unter 1 kHz eineGrenzabweichung von 1 dB und im Frequenzbereichvon 1 kHz bis 2 kHz eine Grenzabweichung von 2 dBeinhält. Eine erprobte Realisierung zeigt Bild G1.Die Klemmverbindung nach Bild G1 besteht aus ei-nem Spannblock aus Aluminium, an dem die Be-schleunigungsaufnehmer in den Messrichtungen x, yund z nach DIN EN ISO 5349-1 direkt oder über me-chanische Filter angebracht werden können. Dafürsind Gewindelöcher mit verschiedenen Durchmes-sern vorgesehen. Bei der Auswahl der mechanischen

Annex G Coupling devices for vibration sensors on handles and grip surfaces

G1 Introduction

The requirement that the way the vibration sensors(usually this will be accelerometers) including thefastening elements and mechanical filter should notexert any major influence on the measurement resultmeans that the type of fastening should be both se-lected and checked carefully.This appendix provides details of ways of couplingvibration sensors to handles and grip surfaces formeasuring the vibrations which affect the humanhand-arm system.

The wide variety of grip shapes and materials makesit impossible to give any precise statements. For thisreason we shall provide instructions on using triedand tested coupling methods for fastening vibrationsensors to handles or grip surfaces. Some Germanstandards specify adapters for determining the vibra-tion values of handheld machines which consist of ahose clamp with a welded-on mounting plate for thevibration sensor. Since there may be possible cou-pling resonances with this method it will not be dealtwith in the present guideline.

G2 Information on coupling accelerometers

Table G1 contains information obtained from prac-tical experience regarding coupling accelerometers tothe handles of machines and other equipment.

G3 Types of coupling devices

G3.1 Clamps

This coupling device must be suitable for round oroval handles with a diameter of 30 mm to 50 mm anda constant frequency response for the transmissionfactor which maintains a limiting deviation of 1 dB inthe frequency range from 8 Hz to 1 kHz and a limit-ing deviation of 2 dB in the frequency range from1 kHz to 2 kHz. One tried and tested approach isshown in Figure G1.The clamping device shown in Figure G1 consists ofan aluminium clamping block to which can be fas-tened the accelerometers for the measuring directionsx, y and z as per DIN EN ISO 5349-1, either directlyor via a mechanical filter. For this purpose threadedholes of different diameters are provided. When se-lecting the mechanical filters it is important to pay at-



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Filter ist die Eigenfrequenz der Messanordnung, diedurch die Masse der gesamten Ankopplungsvorrich-tung beeinflusst wird, zu beachten. Die Masse dereinzelnen Beschleunigungsaufnehmer und gegebe-nenfalls der mechanischen Filter sollte möglichstklein sein. Die Anbringung des Spannblocks am Ge-rätegriff erfolgt über ein Spannband, dessen freiesEnde durch zwei gehärtete Spannbacken geführtwird; diese stützen sich an Stahlzylindern ab. Durchdie lose Anordnung zwischen Band und Spannba-cken ist eine dem Griff entsprechend angepasste Ein-stellung möglich. Die Spannkraft wird über dieSpannmutter erzeugt, die die mit dem anderen Endedes Spannbandes fest verbundene Spannschraube an-zieht.

G3.2 Schalenadapter

Wenn aus praktischen Gründen bei der Ankopplungder Schwingungsaufnehmer an Griffen mit elasti-schen Überzügen auf einen Schalenadapter nicht ver-zichtet werden kann, kann der nachfolgend beschrie-bene Schalenadapter verwendet werden.Die Anwendung des Verfahrens ist auf eine mittlerestatische Hand-Flächenlast größer als 2 kPa be-schränkt, d.h. der Einsatz darf nur erfolgen, wennsichergestellt ist, dass die Ankopplungskraft größerals 5 N ist. Der Grundgedanke ist, bei einer kleinenangekoppelten Masse eine möglichst große Berüh-rungsfläche am elastischen Überzug zu schaffen. Derdabei verwendete Beschleunigungsaufnehmer mussflach gebaut sein. Aus praktischen Erfahrungen hatsich hinsichtlich der Festigkeit und geringen Massefolgende Herstellungsweise des Schalenadapters be-währt:a) Aus 7 g bis 8 g einer aushärtbaren Knetmasse

wird eine elliptische Scheibe mit den Maßen vonetwa 40 mm × 50 mm modelliert.

b) In der Mitte der Scheibe wird eine maßgetreueDoublette des zu verwendenden Miniatur-Be-schleunigungsaufnehmers so platziert, dass siemit der Oberfläche abschließt.

c) Die noch weiche Scheibe wird am Griff des zumessenden Gerätes im Bereich der späteren Plat-zierung des Mittelhandbereichs (Metacarpus) an-gebracht und der Form des Griffs angepasst. Da-bei ist darauf zu achten, dass die Hauptmessrich-tung des Beschleunigungsaufnehmers in derMessrichtung liegt und die Lage des Schalenadap-ters durch Kennzeichnung am Griff später wiederreproduziert werden kann.

d) Beim Aushärtevorgang der Knetmasse sind dieHerstellerangaben zu berücksichtigen. Es ist dar-auf zu achten, dass die Form beim Aushärtevor-gang beibehalten wird.

tention to the natural frequency of the measurementrig which is influenced by the mass of the entire cou-pling device. The masses of the individual accelero-meters and if necessary the mechanical filters shouldbe as small as possible. The clamping block is at-tached to the machine handle by a clamping strapwhose free end is guided through two hardenedclamping jaws which rest on steel cylinders. Theloose arrangement between the strap and the clamp-ing jaws means that it is possible to obtain a settingappropriate for the handle in question. The clampingforce is generated via the tightening nuts whichtighten the clamping screw permanently fixed to theother end of the clamping strap.

G3.2 Shell adapters

If for practical reasons it is not possible to dispensewith a shell adapter when coupling vibration sensorsto handles with resilient coverings, the shell adapterdescribed below can be used.

Application of this approach is restricted to averagestatic hand surface loads in excess of 2 kPa, in otherwords, only when it is ensured that the coupling forceis greater than 5 N. The basic idea here is, with asmall coupled mass, to obtain the largest possiblearea of contact with the resilient covering . The accel-erometer used must be of a flat design. Practical ex-perience has shown that the following method of con-structing the shell adapter is satisfactory as regardsstrength and low mass:

a) With 7 g to 8 g of a hardening kneading materialan elliptical disk is modelled with approximate di-mensions of 40 mm × 50 mm.

b) In the centre of the disk a dimensionally accuratecopy of the miniature accelerometer to be used isplaced so that its surface is flat against the disksurface.

c) The disk, which is still soft, is placed on the han-dle of the machine undergoing measurement inthe area where the metacarpus will later come andits shape matched with that of the handle. Careshould be taken to ensure that the main directionof measurement of the accelerometer is in themeasuring direction and that the position of theshell adapter can be reproduced later by makingthe corresponding marking on the handle.

d) The manufacturer�s instructions should be fol-lowed with regard to the hardening process of thekneading material. It should be ensured that theshape is retained after hardening.



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e) Der Beschleunigungsaufnehmer wird in denSchalenadapter geklebt oder mit Bienenwachs be-festigt. Für die Messung wird der Adapter mitdem Schwingungsaufnehmer am Gerätegriff mitelastischen Klebebändern gegen Verrutschen fi-xiert.

Der Frequenzgang ist abhängig von der konkretenAnkopplungskraft, den verwendeten Materialien desGriffüberzuges und dem Griffprofil.

e) The accelerometer is glued into the shell adapteror fixed with beeswax. For carrying out the meas-urements, the adapter with the vibration sensor isfixed on the machine handle with adhesive elastictape so that it does not slip.

The frequency response is dependant on the concretecoupling force, the materials used for the handlecover and the profile of the handle.

Bild G1. Prinzipskizze der Klemmverbindung

1 Spannband2 Spannblock3 Stahlzylinder4 Spannbacken5 Gewindelöcher zur Befestigung der

Beschleunigungsaufnehmer6 Spannschraube7 Spannmutter

Fig. G1. Clamped connection

1 Clamping strap2 Clamping block3 Steel cylinder4 Clamping jaws5 Threaded holes for mounting the accelerometer

6 Clamping screw7 Tightening nut



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Documents

VDI - 2057 - Blatt 2 Vibracije Od Ruke