Vibrationer i el-værktøj Værktøjskurser
KOLOFON FORORD 1. oplag, december 005 UDGIVER Robert Bosch A/S El-værktøjs afdelingen Relationship Marketing v/ Michael B. Jensen Telegrafvej 1 750 Ballerup OVERSÆTTELSE OG DANSK BEARBEJDNING: Michael B. Jensen Efter Schwingungen am Elektrowerkzeug Udgivet af: Robert Bosch GmbH Geschäftsbereich Elektrowerkzeuge Sales Consulting and Training Postfach 100156 D 70745 Leinfelden-Echterdingen Brugere af maskinværktøj er udsat for vibrationer, når de arbejder. Ved længere tids påvirkning kan der forekomme uønskede helbredsskader. Det Europæiske Råd har derfor fastlagt retningslinier og grænseværdier, der overføres til national ret fra midten af 005. Her forpligtes arbejdsgiveren til at sikre, at disse værdier overholdes i hans virksomhed, og at grænseværdierne for belastning ikke overskrides af medarbejderne. For at gøre brugerne af elværktøj fortrolige med det hidtil ret ukendte emne vibrationer fortæller dette informationshefte i let forståelig form om Årsager til vibrationer Virkning på brugeren Forholdsregler til dæmpning af vibrationerne. Michael B. Jensen og Holger Schweizer Forfatter: Holger Schweizer Grafi k: Duo Fanal og Jörg A. Poh Indholdet i dette hæfte er blevet afstemt med andre afdelinger i fi rmaet, de udgør den for tiden bestående viden om emnet. Ret til ændringer forbeholdes. Firmaet Robert Bosch A/S kan ikke gøres til genstand for retsforfølgelse som følge af anvisninger i dette hæfte. Det anbefales at søge information om den nyeste viden om de beskrevne problematikker hos de relevante danske myndigheder inden igangsætning af div. tiltag desangående. Hel eller delvis kopiering og oversættelse er kun tilladt med udgiverens skriftlige tilladelse og med angivelsen af kilden. Vibrationer i elværktøj
INDHOLDSFORTEGNELSE Grundlag... 4 Amplitude...4 Acceleration...4 Frekvens...4 Vibrationer i maskiner... 5 Vibrationer på langs...5 Vibrationer i cirkelform...5 Blandede svingninger...5 Årsager til svingninger... 6 Statisk ubalance...6 Dynamisk ubalance...6 Gear...6 Krumtapdrev...6 Indsatsværktøj...7 Bearbejdningsprocesser...7 Materialepåvirkning...7 Eksempler på vibrationsdæmpet værktøj...13 Slagboremaskiner...13 Borehamre...13 Slaghamre og opbrydningshamre...14 Stik- og bajonet-save...14 Rystepudsere og excenterslibere...14 Vinkelslibere...15 Slagskruetrækkere og slagnøgler...16 Økonomiske aspekter...17 Kundetilfredshed...17 Arbejdskvalitet...17 Værktøjets effektivitet?...17 Svingningernes virkning... 8 Anvendelsesområde...8 Gør det selv-folk...8 Håndværkere...8 Industriel anvendelse...8 Virkning på brugeren...8 Påvirkning af værktøjets levetid...8 Grænseværdier...8 Målemetode...9 Svingningsbelastning...9 Dæmpningsteknik...10 Aktive foranstaltninger...10 Afbalancering af roterende masser...10 Undgåelse af egenfrekvens...10 Geartolerancer...10 Kontravægte ved krumtapdrev...10 Produktionskvalitet...11 Automatiske kontravægtevægte (autobalancer) 11 Passive foranstaltninger...11 Håndterlighed...1 Absorbering i gribeområdet...1 Isolering af gribeområderne...1 Værktøjsuafhængig dæmpningsteknik...1 Vibrationer i elværktøj 3
GRUNDLAG Frekvens Vibrationer kan forekomme i forskellig form, størrelse og retning. Ud over deres mekaniske påvirkning (vibrationer) fremkalder vibrationer som regel også støj (larm). De vigtigste parametre er: - Amplitude - Acceleration - Frekvens Amplitude Amplituden er målet for styrken af en vibration. Jo større amplituden er, jo større er den vej, som en genstands vilkårlige punkt svinger omkring sin hvileposition. Lav frekvens Høj frekvens EWL-SD016/P Amplitude Lav amplitude Høj amplitude EWL-SD015/P Acceleration Ved acceleration forstås hastighedsforøgelsen pr. tidsenhed. Frekvens En vibrations frekvens er antallet af vibrationer pr. tidsenhed. 4 Vibrationer i elværktøj
VIBRATIONER I MASKINER Hvis svingninger forekommer som en genstands synlige eller følelige bevægelser, kaldes de sædvanligvis for vibrationer. Inden for værktøjsteknik er vibrationer for det meste forstyrrende, hvis de da ikke er værktøjets middel og formål som f.eks. vibrationstransportbånd og stampningsog kompressionsværktøj. Vibrationer i maskiner forekommer almindeligvis i følgende former: - på langs - i en kreds - blandede former Vibrationer på langs Vibrationer på langs er en følge af lineære dvs. frem- og tilbage-gående bevægelser, som typisk forekommer ved slagværktøj. Slaghamre producerer lineære svingninger af lav frekvens, men stor amplitude, bajonetsave og stiksave producerer derimod svingninger af middelstor frekvens og lav til stor amplitude. Blandede svingninger Blandede svingninger forekommer ved det meste værktøj ved kombination af førnævnte vibrationstyper, hvor de kan være både lige kraftige og forskellige i deres frekvens og amplitude. Typiske eksempler på blandede svingninger forekommer på følgende maskiner: - Slagboremaskiner - Borehamre - Vinkelslibere Vibrationer i cirkelform Vibrationer i cirkelform forekommer ved værktøjsaksens periferi. De kan være af cirkulær natur som f.eks. drejesvingninger ved boremaskiner, skruemaskiner samt lige- og vinkel-slibere. De kan være af excentrisk natur som ved rystepudsere og excenterslibere. Vibrationer i elværktøj 5
ÅRSAGER TIL SVINGNINGER Svingninger forårsages af bevægelige masser. Herved forstås roterende masser, frem- og tilbage-gående masser og blandede former af de to bevægelsestyper. De svingninger, der opstår derved, kaldes populært for vibrationer eller ubalance. Ubalancen kan både være statisk og dynamisk. Ved håndholdte maskiner dannes svingningerne af værktøjet og dets konstruktionsdele som - motor - gear - krumtapdrev I tomgang er svingningerne som regel så lave, at man kan se bort fra dem. Andre svingningskilder er - indsatsværktøj - bearbejdningsprocesser - det materiale, der skal bearbejdes. De herved fremkaldte vibrationer kan være ret kraftige. Statisk ubalance Den såkaldte statiske ubalance forekommer ved roterende legemer, hvis påvirkningen forekommer på tværs af rotationsaksen. Det er her en betingelse, at kraftpåvirkningen sker nøjagtigt i rotationslegemets tyngdepunkt. Dynamisk ubalance Hvis den kraft, der virker på tværs af rotationsaksen, ikke forekommer nøjagtigt i tyngdepunktet, taler man om en dynamisk ubalance. Den bevirker en pendulbevægelse af rotationsaksen om sit tyngdepunkt (wobling). Gear I gear opstår der drejesvingninger. De opstår pga. accelerationsforskelle, når tandhjuls tænder går gradvis i indgreb med hinanden. Drejesvingningernes amplitude afhænger af tændernes facon og indbyrdes kontaktfl ader. Tandhjul med tandprofi l af høj kvalitet og lave fabrikationstolerancer dæmper drejesvingningerne. Krumtapdrev Når en rotationsbevægelse ændres til en lineær bevægelse anvendes typisk krumtapdrev. De forårsager, alt efter princip, en statisk eller dynamisk ubalance på tværs af deres rotationsakse. 6 Vibrationer i elværktøj
Indsatsværktøj Indsatsværktøj som f.eks. mejsler, bor og slibeskiver overfører drivmotorens energi til arbejdsemnet, hvor de udgør bearbejdningsprocessen. Indsatsværktøj skal være i bevægelse for at opnå dette formål. Det kan være en rotationsbevægelse, en lineær bevægelse, en svingbevægelse, en slagbevægelse eller en kombination af alle disse bevægelser. Ved energiens overgang forekommer der som regel vibrationer. Mulige eksempler er: - Ubalance pga. uregelmæssig slitage på roterende indsatsværktøj (slibeskiver) - Slagværktøjets egne svingninger - Savklingernes egne svingninger - Torsionssvingninger på bore- og skruemaskiner Materialepåvirkning Det materiale, der skal bearbejdes, bidrager til at dæmpe eller forstærke svingningerne. Svingninger forekommer typisk ved bearbejdning af tynde, hårde materialer, og de overføres via indsatsværktøjet til elværktøjet og brugeren. Tunge, massive materialer kan derimod absorbere eller dæmpe indsatsværktøjets svingninger og vibrationer. Bearbejdningsprocesser Bearbejdningsprocesser fremkalder ligeledes svingninger. Typiske eksempler er rå overfl ader, som den bearbejdende slibeskive skal glide hen over, den ujævne overfl ade, som behandles af en mejsel, eller de skiftende tandindgreb på savklinger. I ugunstige tilfælde kan der forekomme egne svingninger, der virker selvforstærkende (resonans). Disse svingninger kan ofte standses ved at ændre omdrejningstal/ slagtal eller ved at reducere anpresnings-trykket. Vibrationer i elværktøj 7
SVINGNINGERNES VIRKNING Svingninger påvirker brugere af værktøj forskelligt. Ud over elværktøjets virkemåde, er talrige andre faktorer afgørende for virkningerne, så som holde- og gribe-kraft, maskinens ergonomi, rygevaner, kulde etc. Anvendelsesområde Værktøjets anvendelsesområde har afgørende indfl ydelse på påvirkningen. Man må principielt skelne mellem følgende områder: - Gør det selv-folk - Håndværkere - Industriel anvendelse Som nævnt i det følgende er virkningen af svingninger næsten udelukkende relevant for professionel eller industriel anvendelse. Gør det selv-folk Generel har gør det selv-værktøj en ret kort anvendelsestid. I en standardhusholdning ligger anvendelsestiden for en slagboremaskine i gennemsnit maks. inden for et etcifret timeområde over en periode på 10 år. Det er logisk at se bort fra påvirkningerne i dette tilfælde. Håndværkere Længere anvendelsestider pr. dag er mulige inden for det professionelle anvendelsesområde. For at støtte vurderingen af anvendelsestid og vibrationsbelastning er den europæiske komité for standardisering (CEN) for øjeblikket ved at udarbejde retningslinier. (Se ref. 1) Industriel anvendelse Industriel anvendelse adskiller sig fra håndværksmæssig anvendelse, ved at der altid er ensartede arbejdsopgaver og arbejdsforløb. Anvendelsestiden er ofte højere end ved håndværksmæssig anvendelse. Virkning på brugeren Man bør se bort fra kort påvirkning af svingninger ud fra et lægeligt synspunkt. Selvom de føles ubehagelige, forårsager de ingen skadevirkning. Lang påvirkning af svingninger kan giver skader på kar og/eller den pågældende hånds periferiske nerver. Denne virkning, også kendt som Hvide fi ngre og Raynauds syndrom, sammenfattes under begrebet vibrationsbetinget vasospastisk syndrom (VVS). Dette sygdomsbillede er f.eks. godt kendt hos skovarbejdere og minearbejdere. Påvirkning af værktøjets levetid Svingninger giver også belastning af værktøjet og dets konstruktionsdele. Fastgøringsanordninger som skruer eller stikforbindelser kan rystes løs. På værktøjsholdere og andre konstruktionsdele, der er udsat for stor belastning, kan der forekomme brud og revner. Selvom nogle konstruktionsdele kan dimensioneres på en mere robust måde, er resultatet som regel en højere værktøjsvægt. Værktøj, der er vibrationsdæmpet fra starten, kan nemmere optimeres, hvad angår deres konstruktionsmæssige og ergonomiske design. Grænseværdier Virkningerne af svingninger afhænger som beskrevet først og fremmest af - svingningsenergi - påvirkningstid - kulde - legemlige forskelle i intolerance mod vibrationer (rygevaner, drikkevaner og medicinindtagelse) For at begrænse virkningen bør påvirkningen være så lille som mulig. På den anden side fremkalder bestemte anvendelser som f.eks. slagboring, mejsling eller hammerboring principielt en højere svingningsenergi. Tre eventuelle løsninger er: - Aktive og passive foranstaltninger for at reducere værktøjets vibrationer. - At øge værktøjets effektivitet på den sådan måde, at arbejdet kan udføres hurtigere. - I særligt kritiske tilfælde begrænsning af påvirkningen pr. mand pr. dag. 8 Vibrationer i elværktøj
I 00 udsendte det europæiske parlament retningslinier, der skal accepteres som national ret i medlemslandene fra midten af 005. Her er nævnt grænseværdier, der dog gælder overgangstider for. Målemetoderne er fastlagt i de europæiske standarder for elværktøj. (Se ref. om arbejdstider i forhold til vibrationerne!) Målemetode Måleteknikken for elværktøj er dokumenteret i serien af standarder EN 50144 og 60745. Målingerne sker i 3 akser og angår typisk anvendelse. Resultatet er en samlet vektorværdi for disse tre akser (se ref. 3). Svingningsbelastning Den mulige anvendelsestid for en håndholdt maskine afhænger af den fastsatte svingacceleration. Værdierne i EU-direktiv for hånd-armvibrationer er standardiseret for en arbejdsdag på 8 timer. - aktionsværdi,5 m/s - grænseværdi 5,0 m/s Under aktionsværdien er ingen foranstaltninger nødvendige. Grænseværdien må ikke overskrides. Inden for området mellem aktionsværdien og grænseværdien anbefales tekniske eller organisatoriske foranstaltninger for arbejdsgiveren. Håndholdt elværktøj anvendes ofte i intervaller spredt over arbejdsdagen, således at den korrekte driftstid ofte ligger væsentligt under de tider, der anslås af brugeren. Virkningen af sporadisk vibrationsbelastning på enkelte dage er ikke beskrevet i retningslinierne. Vibrationer i elværktøj 9
DÆMPNINGSTEKNIK Dæmpning af svingninger i elværktøj sker ved en kombination af foranstaltninger, der skal opdeles i aktive og passive foranstaltninger. Aktive foranstaltninger Alle foranstaltninger, der er beregnet til at reducere svingningerne i værktøjskonstruktionen, kan betegnes som aktive. Det omfatter først og fremmest - afbalancering af roterende masser - undgåelse af egenfrekvens - reduktion af geartolerancer - kontravægte ved krumtapdrev - høj produktionskvalitet - automatiske udligningsvægte Afbalancering af roterende masser Afhængig af værktøjstypen er ankeromdrejningstallet på 1.000-35.000 omdr./min. på de universalmotorer, der anvendes i el-værktøj. Da selv en lille ubalance ville føre til uacceptable vibrationer ved disse høje omdrejningstal, afbalanceres motorankerne fra kvalitetsproducenter under produktionen omhyggeligt både statisk og dynamisk. Undgåelse af egenfrekvens Vibrerende maskindele kan få andre dele af værktøjet til at gå i svingninger, hvorved svingningerne kan forstærkes væsentligt. Disse egensvingninger ( resonans ) skal forhindres ved at isolere komponenterne fra hinanden og / eller fl ytte deres egenfrekvens til et andet område. Geartolerancer Tendensen til drejesvingninger i gear kan kun reduceres ved passende tandhjulspræcision og tandformer. Det forklarer også den hyppige forekomst af vibrationer på billigt (no-name) værktøj. Kontravægte ved krumtapdrev Svingninger i krumtapdrev kan i stor udstrækning reduceres ved kontravægte eller modsatrettede vægte. Men i det fl este tilfælde kan disse kontravægte, af konstruktionsmæssige årsager, ikke installeres direkte i den samme akse. Derfor vil der være en ubetydelig pendulandel tilovers. Da krumtapdrev i de fl este tilfælde driver frem- og tilbage-gående indsatsværktøj (stiksavklinger), skal indsatsværktøjets vægt (f.eks. savklingen) også tages i betragtning som ekstra frem- og tilbagegående masse ved dimensioneringen af kontravægten. Pga. forskellig vægt på indsatsværktøjet (savklingelængder!) kan kun gennemsnitsværdier vælges her. Bajonetsav, L-byggeform Krumtapdrev (princip) 1 Drivmotor Excenterhjul 3 Excentrik til modvægt 4 Kontravægt 5 Krumtap 6 Plejl 7 Trækstang (hoppestang) 8 Savklinge 8 7 6 1 4 5 3 EWL-GET017/P 10 Vibrationer i elværktøj
Bajonetsav, krumtapdrev (princip) 7 5 3 1 Drivmotor 5 Kontravægt Drivaksel 6 Føring 3 Rotationssvingarm 7 Savklinge 4 Drivstang (hoppestang) Elskraber Krumtapdrev 8 4 6 1 EWL-GET018/P EWL-GET01/P Produktionskvalitet De nævnte kriterier gør det klart, at maskinrelaterede svingninger kan reduceres med høj produktionskvalitet og konstruktionsmæssige indsats i en sådan grad, at de ikke længere spiller nogen rolle i praksis. Typiske foranstaltninger er - perfekt afbalancerede ankre - anvendelse af rullelejer af høj kvalitet - gearhjul med optimal fortandingsgeometri - små tandspillerum - solidt gearhus bare for at nævne nogle af dem. Det er også klart, at denne konstruktionsmæssige indsats er en omkostningsfaktor, baseret på mærkeproducenternes lange erfaring og deres forsknings- og udviklings-afdelinger. No-name-produkter kan ikke opfylde disse forudsætninger, selvom de kommer i form af illegale piratkopier af mærkeprodukterne og ligner dem til forveksling. Automatiske kontravægte (autobalancer) For at nedsætte vibrationerne kan der anvendes kontravægte, der automatisk modvirker en eksisterende ubalance. De består f.eks. af en kuglelejelignende komponent, hvori kugler frit kan bevæge sig. Da disse kugler prøver at nå en position så langt væk fra rotationsaksen som muligt, vil de vandre til den side, der ligger modsat ubalancen og virker som udligningsvægte. Denne metode anbefales derfor til anvendelse ved ensartet drift og virker kun på indefra kommende vibrationer. 7 4 5 6 Passive foranstaltninger Passive foranstaltninger er beregnet til at dæmpe vibrationer, der opstår ved f.eks. indsatsværktøjets kontakt med arbejdsemnet. 3 1 1 Drivmotor Spidshjul 3 Kronhjul 4 Kontravægt 5 Krumtap 6 Plejl 7 Medbringertap 8 Skrabekniv Vibrationer i elværktøj 11
Håndterlighed Hvis man tager forskelligt elværktøj af samme type i hånden, vil man se, at mærkeværktøj ligger bedre i hånden end billigt værktøj. Ved at undgå punktuel belastning og tryk, forbedrer gribeområderne på værktøj, der er formet efter håndens anatomi, håndterligheden af værktøjet. Ud over udformningen af gribeområderne er gribeoverfl a- den også vigtig. Glatte overfl ader har f.eks. vist sig at være dårligere end strukturerede overfl ader. Også her er den konstruktionsmæssige perfektionisme af afgørende betydning. Et andet punkt, hvor mærkeprodukterne adskiller sig fra billig-produkterne. Absorbering i gribeområdet Gribeområdet danner kontaktfl aden mellem maskinen og brugeren. Det er dermed også de maskindele, der kan overføre eventuelle svingninger. Vibrationsabsorberende belægninger på gribeområderne har vist sig at være effektive ved svingninger af højere frekvens. Dæmpningsmaterialerne skal udvælges omhyggeligt. De bedste dæmpningsegenskaber skal ligger inden for den værktøjstypiske frekvens. Desuden skal materialet være slidstærkt og må ikke ændre sig ved miljø- og driftspåvirkning. Profi lering og overfl adestruktur skal være hudvenlig og give et godt greb. Svingningsdæmpning på akkuslagboremaskine Isolering af gribeområderne Vibrationer med lav til mellemstor frekvens, men stor amplitude kan bedst holdes væk fra brugeren med isolerede gribeområder. Mellemlag af elastomer samt fjedre, hvis konstruktion er afstemt efter svingningsfrekvens og -amplitude har vist sig at være en god foranstaltning. Disse tiltag er yderst effektive til at dæmpe overførslen af svingninger. De vigtigste sikkerhedsforanstaltninger ved isolerede gribeområder er, at maskinhåndteringen er sikret i tilfælde af fejl. Ved brud på dæmpningselementet må grebet om værktøjet altså under ingen omstændigheder gå tabt. Som regel anvendes der skruer, der ikke er involveret i dæmpningsfunktionen, til dette formål. Bosch elværktøj har løsninger, der opfylder begge krav perfekt. Værktøjsuafhængig dæmpningsteknik Værktøjsuafhængig dæmpningsteknik har den fordel, at den også kan anvendes ved eksisterende, udæmpet værktøj. Et eksempel er vibrationsdæmpende handsker med geléfyldt foring. Dæmpningseffekten begrænses dog til meget høje frekvenser med meget lav amplitude. Den nævnte fordel ledsages dog af en mængde ulemper: Handskerne er af hygiejniske grunde personligt tilbehør. De er for uhandy til bestemte formål og ubehagelige ved høje temperaturer. Desuden kræver de en vis brugerdisciplin, og man kan nemt tabe dem. Dæmpende belægning på gribeområderne EWL-SD006/P 1 Vibrationer i elværktøj
EKSEMPLER PÅ VIBRATIONS- DÆMPET VÆRKTØJ Svingningsdæmpning på borehammer (1) 1 Elværktøj forekommer i mange forskellige typer og modeller. Derfor er anvendelsesområderne og dermed arbejdsopgaverne også talrige. En dæmpning af svingninger kan derfor ikke foretages med én eneste generel foranstaltning, men opnås bedst med specielle tiltag for hver værktøjstype. I det følgende beskrives nogle vigtige grundtyper og de anvendte foranstaltninger. Slagboremaskiner På slagboremaskiner forekommer der ved slagboring hovedsageligt svingninger på langs med høj frekvens og lav amplitude, i mindre udstrækning opstår drejesvingninger forårsaget af borets rotationsbevægelse i sten. Principielt arbejdes der med højt anpresningstryk. 1 Greb Dæmpende skumlag Svingningsdæmpning på borehammer () EWL-SD007/P Svingningsdæmpning på slagboremaskine EWL-SD004/P 3 1 Dæmpende belægning på gribeområder 1 Greb Dæmpningselement 3 Drejeled EWL-SD008/P Borehamre Borehamre har som slaghamre først og fremmest svingninger på langs med lav frekvens, med, afhængigt af effekten, en stor amplitude. Desuden, især ved store borehamre, er der en betydelig andel drejesvingninger forårsaget af borets rotationsbevægelse i borehullet. Anpresningstrykket er lav til mellemstort. Svingningsdæmpning på borehammer (3) 1 3 4 5 5 1 Maskinhus Foldebælg 3 Dæmpningsfjeder 4 Dæmpende belægning 5 Sikkerhedsskruer EWL-SD009/P Vibrationer i elværktøj 13
Slaghamre og opbrydningshamre Slaghamre og opbrydningshamre har næsten kun svingninger på langs med lav frekvens, med meget stor amplitude proportional med slageffekten. Anpresningstrykket ligger i midterområdet. Svingningsdæmpning på opbrydningshammer 4 Stik- og bajonet-save Stik- og bajonet-save har udelukkende svingninger på langs med mellemstor frekvens, men alt efter savklinge og ydelse ved fri maskinføring op til meget stor amplitude. Ved korrekt anvendelse dvs. hvis saven presses fast mod emnet med sin grundplade eller anslag, er amplituderne forholdsvis lave. Forstyrrende svingninger forekommer altså først, når maskinen løftes fra arbejdsemnet. Svingningsdæmpning på stiksav 3 4 1 1 Forbindelsesaksel Greb 3 Fjederbøsninger 4 Gummistødpuder 3 Dæmpende belægning på gribeområderne Rystepudsere og excenterslibere Rystepudsere og excenterslibere er specielle, da svingninger udgør disse sliberes arbejdsprincip. De har til fælles, at svingningernes amplitude er lav ved relativ høj frekvens. Ved egnede kontravægte på drivakselen kan der opnås en god svingningsdæmpning i ubelastet stand. Ved arbejde på arbejdsemnet overføres svingninger dog til maskinhuset. Vibrationsdæmpende belægning på gribeområderne absorberer en del af svingningerne. Korrekt brug med så lavt anpresningstryk som muligt virker endnu bedre. EWL-SD005/P Grebene kan drejes med forbindelsesakslen til anslag mod stødpuderne. Derfor følger grebene ikke hele opbrydningshammerens bevægelse op og ned. EWL-SD010/P 14 Vibrationer i elværktøj
Svingningsdæmpning på deltasliber 3 1 1 Dæmpende belægning Maskinhus 3 Kontravægte EWL-SD001/P Vinkelslibere Vinkelslibere har et bredt og karakteristisk svingningsspektrum. Ud over arbejdstype og det materiale, der skal bearbejdes, er det uensartet slitage på slibeskiven/ubalance i indsatsværktøjet der bidrager til dette. Svingningerne forekommer over et bredt område af amplitude og frekvens. Et effektivt middel mod svingninger er isolering af gribeområderne ved dæmpningselementer. Dette sker ved at bruge egnede elastiske komponenter i hjælpegreb og maskinhusets bageste gribeområde. Dæmpningselementerne er fejlsikre ( failsafe ), dvs. at brud på et dæmpningselement ikke gør, at man mister grebet om maskinen. Svingningsdæmpning på excentersliber Svingningsdæmpning på vinkelsliber (1) 1 Dæmpende belægning på gribeområderne EWL-SD00/P 1 Dæmpningselement på maskinhus Dæmpningselement på hjælpegreb EWL-SD011/P Svingningsdæmpning på rystepudser EWL-SD003/P Svingningsdæmpning på vinkelsliber () 1 3 4 Dæmpende belægning på gribeområderne 1 Maskinhus Dæmpningselement 3 Sikkerhedsskruer 4 Greb EWL-SD01/P Vibrationer i elværktøj 15
Svingningsdæmpning på hjælpegreb 1 3 4 1 Tilslutningsgevind Dæmpningselement 3 Greb 4 Sikkerhedsskrue EWL-SD013/P Slagskruetrækkere og slagnøgler Ved skruemaskiner opstår reaktionsmomenter, der kan vise sig som svingninger med lav frekvens, men meget høj amplitude. Store nok til at rive brugeren ned fra en stige. Ved at isolere drivenheden fra maskinhuset undgås denne effekt. Denne isolering gør meget høje fastspændings- og løsningsmomenter mulige uden væsentlig påvirkning af brugeren. 16 Vibrationer i elværktøj
ØKONOMISKE ASPEKTER De svingningsdæmpende foranstaltninger på elværktøj er ikke kun et bevis på en mærkeproducents innovationsevne, men har først og fremmest til formål at lette arbejdet med værktøjet og dermed øge dets brugsværdi. Det giver sig udslag i følgende: - kundetilfredshed - arbejdskvalitet - effektivitet - omkostninger Kundetilfredshed To væsentlige kriterier for rentabilitet, arbejdskvalitet og effektivitet, påvirkes af brugerens tilfredshed med værktøjet. I direkte sammenligning vil brugeren med et stykke værktøj, der er perfekt egnet til ham og den pågældende arbejdsopgave, være mere tilfreds end med et billigt produkt. Arbejdskvalitet Kvaliteten af arbejdet udført af en professionel bruger kan vise sig at være eksistentiel på lang sigt. Resultater af høj kvalitet kan kun opnås med velegnet værktøj. Her yder dæmpning af svingninger et afgørende bidrag. Værktøj med lave svingninger letter arbejdet for brugeren og giver ham mulighed for at koncentrere sig om arbejdet. Omkostningsfaktorer for håndværkeren I modsætning til industriel produktion fokuserer håndværkere på manuelt arbejde, og dermed er arbejdstiden den vigtigste omkostningsfaktor. Gennemsnitsomkostningerne for en professionel værktøjsmaskine i det mellemste ydelsesområde er ca. 6 timesatser, og man kan næsten se bort fra disse. Omkostningsfaktoren arbejdstid er derimod den vigtigste enkeltpost i ordreberegningen. Den kan som beskrevet påvirkes meget af værktøjets kvalitet. Samlet økonomisk betydning Der tages ofte ikke tilstrækkeligt hensyn til fordelene ved at købe ergonomisk optimeret værktøj. Hvis man tager de nævnte faktorer med i den overordnede økonomiske beregning, vil man hurtigt fi nde ud af, at det billige værktøj allerede efter kort tid vil vise sig at være dyrt pga. den dårlige samlede ydelse. Det værktøj, der var dyrere ud fra en overfl adisk betragtning, viser sig derimod at give fuld valuta for pengene og er derfor en mere rentabel løsning. Værktøjets effektivitet? I modsætning til stationære værktøjsmaskiner har brugeren afgørende indfl ydelse på, hvordan arbejdet skrider frem, ved håndholdt maskinværktøj som f.eks. el-værktøj. Her er træthed en væsentlig faktor. Med stigende træthed reduceres arbejdets udførelse drastisk. Ud over ovennævnte fysiologiske grunde spiller fysiologiske aspekter også en rolle, hvis trætheden forårsages af værktøjsvibrationer. Hvis der anvendes vibrationsdæmpet værktøj, bliver trætheden generelt reduceret. Vibrationer i elværktøj 17
Ref. 1: Maskintype Normalt håndværkerbrug Ekstremt stort håndværkerbrug Industribrug Vinkelslibere < 1500 W 0,5 h 1,5 h 3 h Vinkelslibere 1500 W 0,5 h 1 h h Mejselhamre < 1 kg 0,5 h 0,5 h 1,5 h Opbrydningshamre 1 kg 0,5 h 0,75 h Borehamre < 4 kg 0,5 h 0,5 h Borehamre 4 kg 0,5 h 0,5 h 1 h Kombi hamre 0,5 h 0,5 h Slagboremaskiner 0,15 h Ref. : Ækvivalent vibration total værdi a hv,eq m/s 0,1 h 6 min 0, h 1 min 0,5 h 30 min Eksponeringstid T 1 h 60 min h 10 min 3 h 180 min 4 h 40 min 30 180 360 900 1800 3600 5400 700 5 15 50 65 150 500 3750 5000 0 80 160 400 800 1600 400 300 18 65 130 34 648 196 1944 59 16 51 10 56 51 104 1536 048 14 39 78 196 39 784 1176 1568 1 9 58 144 88 576 864 115 10 0 40 100 00 400 600 800 8 13 6 64 18 56 384 51 6 7 14 36 7 144 16 88 4 3 6 16 3 64 96 18 3 4 9 18 36 54 7,5 1 3 6 13 5 38 50 1 4 8 16 4 3 Er denne grove tabel ikke tilfredsstillende, så fi ndes der andre tabeller tilgængelige, også med mulighed for beregning af fl ere forskellige værktøjer på samme dag. Også på Internettet, se: http://www.hse.gov.uk/vibration/hav/hav.xls En dansk udgave af beregningsskemaet kan rekvireres hos en konsulent fra Bosch El-værktøj eller på tlf. 44 89 84 40 18 Vibrationer i elværktøj
Ref. 3: Maskindirektiv: 00/44/CE, og ISO 5349/1- Overgangsperioder: Indtil juli 007 (omhandlende aktionsværdier for nye el-værktøjer) Indtil juli 011 (omhandlende aktionsværdier for bestående el-værktøjer) Oprindelig CE norm, der ligger til grund for sikkerhed med el-værktøj: EN 50144. Den senere CE norm, der ligger til grund for fremtidige vibrationsmålinger og andre ændrede sikkerhedsbestemmelser på el-værktøj: EN 60745. Fra Arbejdstilsynet i Danmark: At-vejledning D.6., November 00 og Arbejdstilsynets bekendtgørelse nr. 68 af 30. juni 005. Vibrationer i elværktøj 19
Trykt i Danmark. 1. udgave - Februar 006. Redaktionsslut december 005. 1 609 901 X00 DK RBSN/PT/DK/MIJ Robert Bosch A/S Telegrafvej 1 750 Ballerup Telefon: 44 89 84 10 Telefax: 44 89 86 00 www.bosch-powertools.com