DD253177A1

DD253177A1 - PROTECTIVE GLOVE AGAINST VIBRATION EFFORT BY HAND-HELD WORKERS

Info

Publication number: DD253177A1
Application number: DD29515686A
Authority: DD
Inventors: Roman Melzig-Thiel; Jens Kinne; Christine Pfuetzner
Original assignee: Leder Und Plastverarbeitungswe
Priority date: 1986-10-10
Filing date: 1986-10-10
Publication date: 1988-01-13

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schutzhandschuh gegen Schwingungseinwirkung durch handgefuehrte Arbeitsmittel, dessen Anwendung einen wirksamen Schutz der Bedienperson vor der Einwirkung mechanischer Schwingungen auf das Hand-Arm-System ermoeglichen soll. Durch die Gestaltung des Schutzhandschuhs soll sowohl eine Minderung der ueber handgefuehrte Arbeitsmittel auf das Hand-Arm-System einwirkenden mechanischen Schwingungen als auch eine gleichzeitige gute Manipulierbarkeit der handgefuehrten Arbeitsmittel erreicht werden. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass der Schutzhandschuh (7) ein elastisches Formteil (3) mit bestimmten Abmessungen sowie Feder- und Daempfungseigenschaften enthaelt. Zwischen elastischem Formteil (3) und der Kontaktflaeche mit der Handinnenseite befindet sich eine Zusatzmasse (4) mit bestimmten Abmessungen, bestimmter Form und bestimmtem Gewicht. Elastisches Formteil (3) und Zusatzmasse (4) sind im Schutzhandschuh (7) derart integriert, dass ihre Mittellinie eine bestimmte Neigung (8) zu einer gedachten Linie zwischen Ellenbogen und Handwurzelknochen (9) einhaelt. Diese Anordnung veraendert die Schwingungseigenschaften des menschlichen Hand-Arm-Systems im Modell (2) und in praxi so, dass eine Minderung der von der Erregerquelle handgefuehrten Arbeitsmittel (1) in das Hand-Arm-System eingeleiteten mechanischen Schwingungen erfolgt. Fig. 2The invention relates to a protective glove against vibration by hand-guided work equipment whose application is to allow effective protection of the operator from the action of mechanical vibrations on the hand-arm system. Due to the design of the protective glove, a reduction of the mechanical vibrations acting on the hand-arm system via hand-guided working means as well as a simultaneous good manipulability of the hand-guided working means should be achieved. This object is achieved in that the protective glove (7) an elastic molded part (3) with certain dimensions and spring and Daempfungseigenschaften contains. Between elastic molded part (3) and the contact surface with the palm of the hand there is an additional mass (4) with certain dimensions, shape and weight. Elastic molding (3) and additional mass (4) are integrated in the protective glove (7) such that their center line holds a certain inclination (8) to an imaginary line between the elbow and carpal bones (9). This arrangement alters the vibration characteristics of the human hand-arm system in the model (2) and in practice so that a reduction of the working means (1) guided by the excitation source into the hand-arm system takes place. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein individuell anzuwendendes Körperschutzmittel (arbeitsschutztechnisches Mittel) zum Schutz des Hand-Arm-Systems des Menschen vor der Einwirkung mechanischer Schwingungen, die durch handgeführte Arbeitsmittel (z.B. Schlagbohrmaschinen, Handschleifmaschinen, Motorkettensägen) verursacht werden. Die Erfindung kann als Sekundärmaßnahme des technischen Schwingungsschutzes zur Verminderung der Schwingungsübertragung zwischen Erregerquelle (hier: Handgriffe und Bedienungselemente handgeführter Arbeitsmittel) und Händ-Arm-System der Bedienperson eingesetzt werden.The invention relates to an individually applicable body protection agent (occupational health and safety means) for protecting the human hand-arm system against the effects of mechanical vibrations caused by hand-guided working means (for example impact drills, hand grinders, motor chain saws). The invention can be used as a secondary measure of the technical vibration protection to reduce the vibration transmission between source of excitation (here: handles and controls hand-held equipment) and hand-arm system of the operator.

Characteristic of the known technical solutions

Die Wirkung handgeführter Arbeitsmittel kann auf der Anwendung unterschiedlicher Prinzipien beruhen: Drehen, Schlagen (Stampfen), Dreh-Schlagen. Allen handgeführten Arbeitsmitteln ist gemeinsam, daß über die Handgriffe und Bedienungselemente mechanische Schwingungen in das Hand-Arm-System der Bedienperson eingeleitet werden. Derartige Beanspruchungen des Hand-Arm-Systems im Frequenzbereich 8 bis 1 000 Hz werden als Teilkörperschwingungen bezeichnet (TGL 32628/02). Vor allem durch die Überschreitung bestimmter, in der TGL 32628/02 festgelegter Pegel der Teilkörperschwingungen können folgende biologische Wirkungen im Hand-Arm-System des Menschen entstehen: Schädigung der Gelenke und Knochen des Hand-Arm-Systems, Schädigung der peripheren Gefäße und Nerven, Sinken der muskulären Leistungsfähigkeit. Mögliche Folgen dieser biologischen Wirkungen sind eine Beeinträchtigung der Arbeitsleistung, die Gefahr von Unfällen infolge Leistungsminderung, ein Nachlassen der Aufmerksamkeit im Arbeitsprozeß und im besonderen die Gefahr bleibender Gesundheitsschäden, (Autorenkollektiv „Arbeitsschutz", Lehrbriefe für das Fachschulfernstudium, Heft 14, Institut für Fachschulwesen der DDR 1980).The effect of hand-held work tools can be based on the application of different principles: turning, beating (pounding), rotary beating. All hand-held work equipment has in common that are introduced via the handles and controls mechanical vibrations in the hand-arm system of the operator. Such stresses of the hand-arm system in the frequency range 8 to 1000 Hz are referred to as partial body vibrations (TGL 32628/02). Above all, exceeding certain levels of partial body vibration defined in TGL 32628/02 may result in the following biological effects in the human hand-arm system: damage to the joints and bones of the hand-arm system, damage to the peripheral vessels and nerves, Decline in muscular performance. Possible consequences of these biological effects are an impairment of work performance, the risk of accidents due to reduced performance, a loss of attention in the work process and in particular the risk of permanent damage to health, (Author collective "Occupational safety", teaching letters for the Fachschulfernstudium, Issue 14, Institute for technical education of the GDR 1980).

Aus den genannten Gründen besteht nun für den Technischen Schwingungsschutz im Rahmen des sozialistischen Arbeitsschutzes die dringende Notwendigkeit, die Beanspruchung des Hand-Arm-Systems zu vermindern. Dazu dienen Primär- und Sekundärmaßnahmen. Als Sekundärmaßnahmen werden solche bezeichnet, die die Schwingungsübertragung zwischen Erregerquelle und Einleitungsstelle in den menschlichen Körper vermindern. Aus der Sicht des Menschen sind Handgriffe und Bedienelemente handgeführter Arbeitsmittel als Erregerquelle bei der Übertragung von Schwingungen in das Hand-Arm-System zu betrachten. Eine Modellierung des Systems Handgriff-Hand-Arm-System ergibt, wenn nur die Hand betrachtet wird, im einfachsten Fall ein kinematisch erregtes, lineares, gedämpftes Einmassensystem mit einem Freiheitsgrad. Dieses Einmassensystem ist der Ausgangspunkt für die Auslegung einer Schwingungsisolierung, die im betrachteten Fall die Aufgabe hat, bei vorgegebener Erregung durch die Handgriffe und Bedienelemente die Übertragung der Schwingungen auf das Hand-Arm-System möglichst stark zu vermindern. Das mechanische Modell zeigt nun, daß dies durch die richtige Auswahl von Dämpfung und Federsteifigkeit erreicht werden kann. (Melzer, G.; Kirchberg, S. „Schwingungs- und Körperschallabwehr bei Maschinenaufstellungen", Schriftenreihe Arbeitsschutz, Heft 45, Verlag Tribüne Berlin 1976) Bisherige Körperschutzmittel (Schwingurigshandschuhe) verwenden deshalb zumindest an der Handinnenfläche eine elastische, schwingungsdämmende Einlage aus unterschiedlichen Materialien, die die Funktion von Federsteifigkeit und Dämpfung im Einmassensystem erfüllt. (Tattermusch, W. „Objektive Laboruntersuchungen zur Bestimmung der Wirksamkeit von Vibrations-Schutzhandschuhen", ZIAS Bericht-Nr.2/76) · 'For the reasons mentioned above, there is an urgent need for technical vibration protection within the framework of socialist occupational safety to reduce the strain on the hand-arm system. Primary and secondary measures serve this purpose. Secondary measures are those which reduce the transmission of vibrations between excitation source and point of introduction into the human body. From the human point of view, handles and controls of hand-held work equipment are to be regarded as a source of excitation in the transmission of vibrations in the hand-arm system. Modeling the system handle-hand-arm system, when only looking at the hand, results in the simplest case in a kinematically excited linear damped single-degree-of-freedom single-mass system. This single-mass system is the starting point for the design of a vibration isolation, which in the case in question has the task of reducing the transmission of vibrations to the hand-arm system as much as possible given the excitation by the handles and controls. The mechanical model now shows that this can be achieved by the right choice of damping and spring stiffness. (Melzer, G. Kirchberg, S. "Vibration and structure-borne noise in machine installations", series Occupational Safety, Issue 45, Verlag Tribüne Berlin 1976) Previous body protection (Schwingurigshandschuhe) therefore use at least on the palm of an elastic, vibration-insulating insert made of different materials, which fulfills the function of spring stiffness and damping in the single-mass system (Tattermusch, W. "Objective Laboratory Tests to Determine the Efficiency of Vibration Protection Gloves", ZIAS Report No. 2/76).

Bekannt sind ebenfalls sogenannte Handschützer, die nicht Bestandteil des Körperschutzmittels sind, sondern unabhängig davon über die Hände gestreift werden können und ebenfalls eine elastische Einlage an der Handinnenfläche besitzen. (Meltzer, G. „Handschützer gegen Vibrationseinwirkung durch Handmaschinen mit Kraftantrieb", DDR-WP 148604) Diese elastische Einlage, auch als Formteil bezeichnet, ist in der Regel so gestaltet, daß sie zumindest die Kontaktfläche der Hand mit dem Arbeitsmittel — Handballen und Daumenballen — bedeckt. Ebenso sind Schwingungsschutzhandschuhe bekannt, die an der Handinnenfläche eine kleine Tasche zum Einschieben eines elastischen Formteils besitzen sowie solche, die auch an den Fingern elastisches Material aufweisen.Also known are so-called hand guards, which are not part of the body protection agent, but can be touched independently of the hands and also have an elastic insert on the palm. (Meltzer, G. "Handguards against vibration by hand-held power tools", DDR-WP 148604) This elastic insert, also referred to as a molded part, is usually designed so that they at least the contact surface of the hand with the work equipment - palm and thumb ball Similarly, vibration protection gloves are known which have on the palm of a small pocket for inserting an elastic molded part as well as those which have elastic material on the fingers.

Nachteilig an den beschriebenen Konstruktionen ist eine oft zu groß gewählte Schichtdicke des elastischen Materials. Weiterhin ist die beschriebene Polsterung der Finger nachteilig, da beim Andrücken und Führen des Arbeitsmittels die hauptsächliche Schwingungseinleitung über Hand-und Daumenballen realisiert wird. Zuviel eingearbeitetes elastisches Material bewirkt eine Versteifung des Handschuhs, eine stärkere Schweißbildung an der Hand und eine höhere Beanspruchung der Handmuskulatur. Diese Faktoren können eine geringere Sicherheit und Genauigkeit bei der Führung des Arbeitsmittels zur Folge haben. Gemeinsamer Nachteil aller beschriebenen Lösungen ist die begrenzte Wirksamkeit bei der Verringerung der Schwingungsbelastung des Hand-Arm-Systems (Christ, E. „Probleme der Führung und Beurteilung von vibrationsmindernden Schutzhandschuhen", C-22, Berufsgenossenschaftliches Institut für Arbeitssicherheit 1982).A disadvantage of the constructions described is an often too large selected layer thickness of the elastic material. Furthermore, the described upholstery of the fingers is disadvantageous, since when pressing and guiding the working means, the main introduction of vibration via hand and thumb pads is realized. Too much incorporated elastic material causes a stiffening of the glove, a stronger sweat on the hand and a higher load on the hand muscles. These factors can result in less safety and accuracy in guiding the work equipment. A common disadvantage of all solutions described is the limited effectiveness in reducing the vibration load of the hand-arm system (Christ, E. "Problems of leadership and assessment of vibration-reducing protective gloves", C-22, BG Institute for Occupational Safety 1982).

Die Schwingungsbelastung des Hand-Arm-Systems bestimmenden Erregerfrequenzen handgeführter Arbeitsmittel (z. B. Schlagfrequenz) liegen hauptsächlich im Frequenzbereich 20Hz f 500Hz. Die bisherigen Lösungen realisieren eine bei 400Hz beginnende Verminderung der Schwingungsübertragung, die zumeist erst ab 500Hz eine praxisrelevante Wirksamkeit aufweist.The oscillation load of the hand-arm system determining exciter frequencies of hand-held work equipment (eg beat frequency) are mainly in the frequency range 20Hz f 500Hz. The previous solutions realize a beginning at 400Hz reduction of the vibration transmission, which usually has a practical relevance only from 500Hz.

Wesentlich für diesen Tatbestand ist eine unzureichende Anwendung des beschriebenen theoretischen Zusammenhangs. Es ist kein Schutzhandschuh gegen Schwingungseinwirkung durch die Anwendung handgeführter Arbeitsmittel bekannt, dessen Wirksamkeit nicht durch die dargestellten Mangel herabgesetzt bzw. verhindert wird.Essential for this situation is an insufficient application of the described theoretical context. There is no protective glove against vibration by the application of hand-held work equipment known, the effectiveness is not reduced or prevented by the defect shown.

Object of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, durch die Verwendung einer Zusatzmasse, die die praktisch mitschwingende Handmasse erhöht und durch die Auswahl einer geeigneten elastischen, schwingungsdämmenden Einlage und deren Anordnung einen Schutzhandschuh zu schaffen, dessen Anwendung einen wirksamen Schutz der Bedienperson vor Schwingungseinwirkung durch handgeführte Arbeitsmittel ergibt. Durch die Gestaltung der Schutzhandschuhe soll bei gleichzeitiger Schwingungsminderung eine gute Manipulierbarkeit der handgeführten Arbeitsmittel gewährleistet sowie eine technologisch einfache Herstellung ermöglicht werden. . . .The invention aims to provide a protective glove by the use of an additional mass which increases the practically mitigating hand mass and by the selection of a suitable elastic, vibration insulating insert and their arrangement, the application of which effectively protects the operator against vibration by hand-held work equipment. The design of the protective gloves to ensure good manipulability of hand-held work equipment and a technologically simple production possible while reducing vibration. , , ,

Im Vergleich zu den bisher bekannten Lösungen erbringt die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung eine Erhöhung des Wohlbefindens der Werktätigen, eine Verbesserung der Arbeitssicherheit sowie eine Verminderung der Gefahr bleibender Gesundheitsschäden. Daraus ergeben sich Verbesserungen der Arbeitsleistung und Senkungen der Ausfallzeiten von Werktätigen.In comparison to the previously known solutions, the application of the solution according to the invention provides an increase in the well-being of the working people, an improvement in occupational safety and a reduction in the risk of permanent damage to health. This results in improvements in work performance and reductions in worker downtime.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen möglichst einfach herstellbaren Schutzhandschuh gegen Schwingungseinwirkung durch handgeführte Arbeitsmittel zu schaffen, dessen Anwendung einen wirksamen Schutz der Bedienperson ergibt. Der Schutzhandschuh soll eine gute Manipulierbarkeit der handgeführten Arbeitsmittel gewährleisten. Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das elastische Formteil eines Schwingungsschutzhandschuhs zwischen Hand und Formteil mit Masse belegt wurde und zwar dergestalt, daß die Zusatzmasse der Kontur des Formteils angepaßt wurde und beide zusammen eine bestimmte Dicke nicht überschreiten. Die Zusatzmasse besteht aus einem Metallstreifen bestimmter Abmessungen und Form, um eine Anpassung an die Verformung des Formteils beim Umfassen von z.B. Handgriffen handgeführter Arbeitsmittel zu ermöglichen. Formteil und Zusatzmasse müssen so gestaltet sein, daß die belasteten Kontaktflächen der Hand mit dem Arbeitsmittel, d.h. Teile des Handballensund Daumenballens, bedeckt sind und damit die Mittellinie des Formteils mit Zusatzmasse eine gedachte Linie zwischen Ellenbogen und Handwurzelknochen in einem bestimmten Winkel schneidet.The invention has for its object to provide a simple to produce protective glove against vibration by hand-held work equipment, the application of which provides effective protection of the operator. The protective glove should ensure good manipulability of the hand-held work equipment. According to the invention, this object is achieved in that the elastic molded part of a vibration protection glove between hand and molded part was grounded in such a way that the additional mass of the contour of the molding was adjusted and both do not exceed a certain thickness. The additional mass consists of a metal strip of certain dimensions and shape to accommodate the deformation of the molding in the case of e.g. Hand grips to allow hand-guided work equipment. Molding and additional mass must be designed so that the loaded contact surfaces of the hand with the working means, i. Parts of the Handballensund thumb bale, are covered and thus the center line of the molding with additional mass intersects an imaginary line between the elbow and carpal bones at a certain angle.

Diese Anordnung ergibt erfindungsgemäß ein schwingendes System aus Federsteifigkeit und Dämpfung des Formteils und einer Masse, die aus Zusatzmasse und mitschwingender Handmasse besteht. Dieses System wurde rechnerisch und experimentell optimiert, um die erfindungsgemäße Wirksamkeit sicherzustellen.This arrangement results according to the invention a vibrating system of spring stiffness and damping of the molding and a mass that consists of additional mass and mitschwingender hand mass. This system has been mathematically and experimentally optimized to ensure the effectiveness of the invention.

Die Anwendung der beschriebenen, erfindungsgemäßen Lösung ist bei allen Schutzhandschuhen und Handschützern möglich. Ebenso kann die schwingungsmindernde Wirkung dieser Anordnung und damit des Schutzhandschuhs im Bedarfsfall für spezielle handgeführte Arbeitsmittel optimiert werden.The application of the described solution according to the invention is possible with all protective gloves and handguards. Likewise, the vibration-reducing effect of this arrangement and thus the protective glove can be optimized if necessary for special hand-held work equipment.

embodiment

Nachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt:The invention will be explained with reference to an embodiment. In the accompanying drawings shows:

Fig. 1: ein'e schematische Darstellung des Systems Handgriff eines handgeführten Arbeitsmittels —1 shows a schematic representation of the system handle of a hand-guided working means,

Schwingungsschutzhandschuh — Hand-Arm-System der Bedienperson; Fig. 2: die Draufsicht eines Schwingungsschutzhandschuhs; Fig. 3: eine Schnittdarstellung der Seitenansicht eines Schwingungsschutzhandschuhs.Anti-vibration glove - hand-arm system of the operator; Fig. 2: the top view of a vibration protection glove; 3 is a sectional view of the side view of a vibration protection glove.

Das handgeführte Arbeitsmittel 1 wird durch das Hand-Arm-System 2 der Bedienperson gegen ein Werkstück gedrückt. Dabei bilden das elastische Formteil 3 und die Zusatzmasse 4 des Schwingungsschutzhandschuhs 7 im Zusammenhang mit der mitschwingenden Handmasse 5 ein Teilsystem des Schwingungssystems, welches näherungsweise als Einmassensystem 6 behandelt werden kann. Der Schwingungsschutzhandschuh 7 ist als Fausthandschuh ausgeführt. Elastisches Formteil 4 und Zusatzmasse 5 sind in eine Tasche eingenäht, die garantiert, daß ein bestimmter Winkel zu einer gedachten Linie zwischen Ellenbogen und Handwurzelknochen 9 eingehalten wird.The hand-held work tool 1 is pressed by the hand-arm system 2 of the operator against a workpiece. In this case, the elastic molded part 3 and the additional mass 4 of the vibration protection glove 7 in conjunction with the mitschwingenden hand mass 5 form a subsystem of the vibration system, which can be treated approximately as Einmassensystem 6. The vibration protection glove 7 is designed as a mitten. Elastic molding 4 and additional mass 5 are sewn into a pocket, which guarantees that a certain angle is maintained to an imaginary line between the elbow and carpal bones 9.

Claims

T. protective glove against vibration by hand-guided work equipment (1), characterized in that there is an elastic molded part (3) of certain dimensions and shape of the burdened by the hand-held working contact point on the protective glove (7) and between this and the hand-arm System (2) an additional mass (4) of certain dimensions, shape and weight of any material is arranged, and thereby a certain vibration-reducing effect is achieved.

2. Protective glove according to claim 1, characterized in that elastic molded part (3) and additional mass (4) are attached to the protective glove (7) such that their center line an imaginary line from the elbow to the carpal bones (9) at a certain angle (8) cuts.

3. Protective glove according to claim 1, characterized in that elastic molded part (3) and additional mass (4) are located in a hand guard, which is attached independently of the protective glove on the hand.

4 :. Protective glove according to claim 1, characterized in that the elastic molded part (3) in the glove (7) and the additional mass (4) are located in a hand guard which is worn on the hand independently of the protective glove.

5. Protective glove according to claim 1, characterized in that the elastic molded part (3) has certain spring and damping properties.