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BGI 796 - Rückschlagfreie Kunststoffhämmer Lärmschutz-Arbeitsblatt LSa 02-330
Geräuschminderung in der Montage
Berufsgenossenschaftliche Informationen für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit (BGI)
(bisher ZH 1/564.15)

(Ausgabe 08/2003)

nur zur Information
Umstrukturierung der Systematik (01.05.2014): nicht mehr im DGUV-Regelwerk enthalten

1 Vorbemerkung, Anwendungsbereich

Bei Montage und Reparatur überragen die Geräuschimpulse von Richt-, Positionier- und Eintreibarbeiten das übrige Geräuschniveau meist deutlich. Die Mittelung über eine Reihe von Hammerschlägen ergibt bei mittelschweren Richtarbeiten impuls-bewertete Schallpegel um 115 dB(AI) in Ohrhöhe des Beschäftigten, bei schweren Richtarbeiten werden Mittelungspegel von 120 dB(AI) nicht selten überschritten [ 1]. Wegen des Impulscharakters, der Pegelhöhe und des zeitlich nicht exakt vorhersehbaren Auftretens sind Nachbararbeitsplätze mehr oder weniger belastet. Die Entfernung, von der ab die Gehörschädigungsgrenze unterschritten wird, hängt von den Schallausbreitungsbedingungen ab. Stahlbau-Fertigungshallen sind selten räumlich unterteilt, und sie besitzen meist Raumbegrenzungsflächen ohne nennenswertes Schallabsorptionsvermögen.

Das vorliegende LSA- Blatt soll dazu anregen, in den Fällen, in denen das Arbeitsverfahren nicht geändert werden kann (z.B. Übergang zu hydraulischem Verformen), Stahlhämmer durch rückschlagfreie Kunststoffhämmer zu ersetzen. Die erreichbare Schallpegelsenkung wird angegeben, und auf Sicherheitsaspekte wird hingewiesen.

Abbildung 1: Stahlhämmer und Kunststoffhämmer mit verschiedenen großer Rückschlagunterdrückung

2 Geräuschentstehung, Einflussfaktoren

Richten zielt auf eine bleibende Verformung des Werkstückes, während beim Positionieren und Eintreiben Haft- und Gleitreibung zu überwinden sind. Insbesondere das Richten fordert eine zahlenmäßig große Krafteinwirkung und verursacht eine entsprechend stärkere Schwingungsanregung des Werkstückes. Einer Geräuschsenkung sind dadurch enge Grenzen gesetzt. Bei zu geringer Krafteinwirkung federt das Werkstückmaterial lediglich im elastischen Bereich ein. Dem Erfordernis plastischer Verformung steht entgegen, dass die Hammermasse durch menschliche Muskelkraft nur auf eine bestimmte Geschwindigkeit beschleunigt werden kann; die Energie pro Schlag ist begrenzt. Eine hohe Kraftspitze ist daher nur erreichbar, wenn die Krafteinwirkung impulsartig über eine kurze Zeitspanne auf- und abgebaut wird.

Impulsartige Kraft- und Bewegungsabläufe sind durch umso breitbandigere Geräuschanregung gekennzeichnet, je kürzer ihre zeitliche Wirkungsdauer ist. Wegen der A-Bewertung sind besonders die höherfrequenten Geräuschanteile pegelbestimmend. Akustisch wünschenswert ist daher ein gedehnterer Kraft-Zeit-Verlauf, was aber aus den beschriebenen Gründen einen verminderten Kraftspitzenwert bedingt. Deshalb ist, insbesondere bei schweren Richtarbeiten, in jedem Fall zu prüfen, ob nicht lärmarme Verfahren, wie das bereits erwähnte hydraulische Verformen einsetzbar sind.

Neben dem Kraft-Zeit-Verlauf, der vom Werkzeug, d.h. dem Hammer, in Verbindung mit dem Werkstoff des Werkstückes bestimmt wird, hat die Form des Werkstücks wesentlichen Einfluss auf die Höhe der Geräuschabstrahlung. Klingende, dünnwandige Werkstücke, d.h. Werkstücke mit geringerer Biegesteifigkeit, großen im Hörschallbereich schwingungsfähigen Oberflächen, geringer innerer Dämpfung (Aluminium, Stahl) strahlen, wenn äußere Bedämpfung durch Einspannung oder angekoppelte bzw. körperschalldämpfende Auflagen fehlt, bei gleicher Schlaganregung mehr Geräusch ab als weniger klingende (z.B. massereiche) Werkstücke.JJ

3 Stahlhammer und rückschlagfreier Kunststoffhammer

Der Stahlhammer ist durch einen hohen Kraftspitzenwert bei sehr kurzzeitiger Wirkdauer der Kraft gekennzeichnet (Abb. 2). Die Geräuschabstrahlung ist breitbandig, die pegelbestimmenden höherfrequenten Anteile sind ausgeprägt.

Abbildung 2: Kraft-Zeit-Verlauf bei Einsatz unterschiedlicher Hämmer

Rückschlagfreie Kunststoffhämmer rufen dagegen bei subjektiv gleich starkem Einsatz einen gedehnten Kraft-Zeit-Verlauf hervor. Die Fläche unter der Kraft-Zeit-Kurve (der Impuls) ist bei weitgehender Rückschlagfreiheit im Einzelfall doppelt so groß wie beim Stahlhammer, der erzielbare Kraftspitzenwert jedoch deutlich niedriger.