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Folge 8: Wirbelsäule, Handgelenke und Nerven schonen
Überblick
Bereits seit 1929 sind in Deutschland Berufskrankheiten anerkannt, welche durch Vibrationen aufden menschlichen Körper verursacht werden. 2002 wurden durch die EU nun Grenzwerte für dieseEinwirkungen im Rahmen einer Arbeitsschutzrichtlinie (2002/44/EU) erlassen. In Deutschland fanddie Umsetzung der Richtlinie für die Privatwirtschaft Anfang 2007 statt. Wie beim Arbeitsschutzüblich, ist der Unternehmer dafür verantwortlich, dass seine Arbeitnehmer während ihrer berufsmä-ßigen Tätigkeit keinen schädlichen Einflüssen ausgesetzt sind. Der Unternehmer hat dazu eine Ge-fahrenabschätzung durchzuführen. Dafür stehen ihm unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfü-gung:
• Abschätzung anhand von Messwerttabellen für einschlägige Tätigkeiten• Die Verwendung von Messwerten aus Datenblättern• Die Durchführung von Messungen.
Während der Unternehmer also noch die Wahl hat, ist der Hersteller von Arbeitsmaschinen durchden Druck seiner Kunden nun in der Pflicht, Schwingungsmesswerte nach den Humanschwingungs-messnormen zu bestimmen und in seinen Datenblättern auszuweisen.
In anderen Fällen beeinträchtigen Vibrationen nicht die Gesundheit, werden aber oft störend emp-funden. Auch zur Komfortbeurteilung existieren Normen und Messtechnik, so dass hier ebenfallsauf objektive Messtechnik zurückgegriffen werden kann.
Schwingungseinwirkungen
Grundsätzlich werden zwei Einwirkungen unterschieden
• Einwirkungen auf das Hand-Arm-System, z.B. durch handgehaltene Arbeitsmaschinen, wieKettensägen, Winkelschleifer, Presslufthämmer.
• Einwirkungen auf den ganzen Körper, wie sie z.B. beim Führen von Fahrzeugen in Industrieund Landwirtschaft auf einem Sitz auftreten.
Für beide Einwirkungen sind unterschiedliche Grenzwerte definiert worden und das Messverfahrenwird durch unterschiedliche Normen beschrieben.
Ganzkörper Hand-Arm
Grundlagen / Messung beschrieben in ISO 2631, VDI 2057-1 ISO 5349, VDI 2057-2
Grenzwert für 8h X,Y: 1,15 m/s² Z: 0,80 m/s² X,Y,Z: 5,0 m/s²
Auslösewert für 8h X,Y: 0,50 m/s² Z: 0,45 m/s² X,Y,Z: 2,5 m/s²
IDS Innomic GmbHZum Buchhorst 25D-29410 Salzwedel
Tel. (03901) 305 99 50Fax (03901) 305 99 51
VibroMatrix und gutSchwingungsprobleme erfolgreich meistern
Messtechnik
Wer sich nicht durch hunderten Seiten Nor-menmaterial wühlen möchte, greift gern zuMesstechnik, welche durch die Human-schwingungsmessung führt. Da ein Compu-ter heute zum täglichen Arbeitsgerät gehört,ist es zweckmäßig diesen gleich für die Mes-sung einzusetzen. Aufgenommene Messda-ten stehen hier auf Knopfdruck zu Doku-mentationszwecken oder einem Berichts-druck zur Verfügung und müssen nicht auf-wändig übertragen werden.
Ein System, welches ein Notebook zu kom-fortabler Schwingungsmesstechnik verwan-delt, ist das modular aufgebaute VibroMa-trix-System. Hier sind Messinstrumente fürzahlreiche Aufgaben aus der Schwingungs-messung vorhanden, so auch für die normge-rechte Ganzkörper- und Hand-Arm-Schwin-gungsmessung.
Messinstrumente erscheinen in VibroMatrixauf dem Bildschirm, zeigen die Messwerte gleich in Echtzeit an. Für Handhabung und Budget sindeinzelne Messinstrumente von Vorteil: Man stellt sich die Module nach Aufgabenumfang zusam-men und wird bei der Handhabung auch nicht von einem riesigen Block Messsoftware erschlagen.Daher genießt das System sowohl bei ökonomisch handelnden Personen als auch bei Einsteigerneinen guten Ruf. Auch komplexen Aufgaben wird das System gerecht, denn in VibroMatrix messenalle aufgerufenen Instrumente zeitgleich und lassen sich nach Belieben kombinieren.
Ganzkörper-Schwingungsmessung einfach gemacht
Das InnoMeter HVM 2631 führt den Anwender inVibroMatrix zügig durch die normgerechte Ganz-körper-Schwingungsmessung. Mit 3 Tafeln kommtder Anwender zielgerichtet zum Ergebnis.
In der ersten Tafel bestimmt der Anwender einfachdas Messverfahren. Neben der Gesundheitsbewer-tung für sitzendes Bedienpersonal sind noch zahl-reiche weitere Messverfahren verfügbar, wie z.B.Komfortbewertungen für verschiedene Körperhal-tungen. Messprofis wissen zu schätzen, dass trotzder einfachen Auswahl auch immer die zur Mes-sung verwendeten Detaileinstellungen für Bewer-tungsfilter und -faktoren eingeblendet werden.
Weil das InnoMeter HVM 2631 bereits während der Messung eine Gut/Schlecht Analyse durchfüh-ren kann, ist für diese Vorbewertung noch die Einwirkdauer eingegebbar. Die Norm erlaubt höhereSchwingungswerte für kleinere Einwirkzeiten.
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Die zweite Tafel zeigt dem Anwender sowohl diekorrekte Sitzhaltung als auch die Sensorpositionie-rung. Einfacher geht es nicht und Verfahrensfehlerwerden so vermieden.
Viele Messgeräte zur Ganzkörperschwingungs-messung kapitulieren vor den zusätzlich aufzuneh-menden Nebenwerte, welche Auf-schluss über die Gültigkeit derMessung geben. Stichworte sindhier Übersteuerung, Scheitelfaktorund gleitender EffektivwertMTVV. Das VibroMatrix-Instru-ment erfasst diese Werte gleichmit und sorgt für eine permanent überwachte undsomit sichere Messung.
Nach der Messung landen die Messwerte automa-tisch im übersichtlichen Messwertspeicher, wo De-tailinformationen eingesehen und zusätzliche eige-ne Notizen hinterlegt werden können. Mit ein,zwei Mausklicks wird ein fertiger Bericht ge-druckt. Die Berichtsvorlagen sind frei einstellbar,so dass z.B. auch Firmenlogo und -adresse ihrenPlatz im Ausdruck finden. Eine Beispielvorlage istvon Haus aus integriert und kann als Ausgangs-punkt genutzt werden.
Ebenfalls verfügbar: Export als CSV-Datei, diez.B. problemlos in Excel geöffnet werden kannund weiteren Auswertungen zur Verfügung steht.Die CSV-Messdaten lassen sich auch wieder in das InnoMeter 2631 einlesen, so dass Berichte auchspäter generiert werden können.
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Erweiterte Techniken zur Ursachenforschung
Neben der Echtzeitmessung kann VibroMatrix zeitgleich alle einlaufenden Sensorsignale im Roh-format speichern. Mittels der kostenfrei beigefügten Software InnoMaster Replay lassen sich alleMessabläufe noch einmal abspielen. Wie bei einem Video kann das Abspielen beschleunigt oderverlangsamt werden. Da die Rohdaten den vollen Informationsgehalt besitzen, können nachträglichAuswertungen stattfinden, die zum Messzeitpunkt nicht durchgeführt wurden. Nebenher laufendeFFT-Frequenzanalysen zeigen z.B. Verursacher für eventuell überschrittene Grenzwerte an. Archi-vierte Rohdaten aus Feldmessungen der Serviceabteilung bilden so einen wertvollen Schatz für denEntwicklungsingenieur oder die Qualitätskontrolle.
Im Praxiseinsatz
Reiselimousinen zeichnen sich durch hohe Laufruhe und komfortable Sitzeigenschaften aus. Umdiese zu überprüfen, bedient sich die bekannte Sachverständigenorganisation DEKRA eines Vibro-Matrix Messsystems. Komfortbewertungen für die Ganzkörperschwingungseinwirkung finden sichwie gesundheitsbewertende Verfahren in der Norm ISO 2631 und sind auch in der VDI Richtlinie2057-1 dargelegt. Die Komfortbewertung ist hierbei noch empfindlicher als die Gesundheitsbewer-tung und dokumentiert die hohe Messauflösung des VibroMatrix Systems.
Auf den Fahrer wirkendie Vibrationen haupt-sächlich durch den Sitzund das Lenkrad ein. Anbeiden Messorten sorgenin der Form angepasste,triaxial messende Be-schleunigungssensorenfür die Aufnahme derSchwingungen. Grundsätzlich lassen sich an das VibroMatrix-System alle Sensoren mit IEPE-Schnittstelle anschließen. Diese Schnittstelle kennzeichnet einen im Sensor vorhandenen Verstärkerund wird, teilweise unter anderem Handelsnamen, in zahlreichen Sensoren führender Hersteller an-geboten.
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Die zweikanaligen USB-Messboxen namens In-noBeamer lassen sich zu Mehrkanalsystemenzusammenfassen, in diesem Beispiel zu einemkompakten Sechskanalsystem.
Ausgestattet mit Instrumenten für die Human-schwingungsmessung sowie Frequenzanalyseund Pegelschreibern werden Messfahrten undLeerlaufversuche durchgeführt, um Komfortei-genschaften aus schwingungstechnischer Sichtzu bewerten.
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