Handwerker haben ständig Werkzeuge in der Hand. Ergonomie ist vor allem bei akkubetriebenen Werkzeugen ein wesentliches Kriterium bei der Auswahl. Hersteller Mafell erläutert die Anforderungen der Arbeitsgesundheit und der Anwender an die Ergonomie von akkubetriebenen Handwerkzeugen im Allgemeinen und an einen Akku-Bohrschrauber im Besonderen.
Das Unternehmen hat bei der Entwicklung der neuen Akku-Bohr- und -Schlagbohrschrauber den Anwendern sehr genau auf die Finger geschaut und dabei Griffdicken, Abstände zu Umschaltfunktionen, Oberflächen und Schalterpositionierung untersucht, optimiert und dem einen Namen gegeben: „Ergo Balance Concept“. Akku einschieben, das Handgelenk nach links und rechts drehen, das Gerät nach vorne und hinten kippen, die Gangwahl durchrasten und dann leicht den Finger am Schalter drücken. Holzhandwerker wissen, worauf es bei Akku-Bohrschraubern ankommt. Damit Handwerkzeuge gut in der Hand liegen – auch bei längerer Einsatzdauer – ist ein intensiver Entwicklungs- und Erprobungsprozess notwendig.
Handwerkzeuge, auch elektrisch angetriebene, sind die direkte Verbindung von Mensch und Arbeitsprozess. Mit Elektrowerkzeugen wird die Muskelkraft des Menschen durch den Elektromotor ersetzt. Für das Ansetzen, Drücken, Führen, Schieben und Ziehen ist dennoch Kraft notwendig. Nicht die Energiekapazität des Akkus oder die Kraft des Elektromotors, sondern der Mensch ist der limitierende Faktor bei Elektrowerkzeugen. Der Mensch kann nicht dauerhaft und nur in begrenztem Umfang Kraft aufbringen. Diesen Aufwand zu minimieren und möglichst schonend für den Bewegungsapparat und das Nervensystem zu gestalten, ist die Zielsetzung bei der Entwicklung und Erprobung von Elektrowerkzeugen.
Bewegungsapparat und Nervensystem schonen
Ein ergonomisches Elektrowerkzeug soll nicht nur gut in der Hand liegen, sondern die Balance, die Bedienung, das Gewicht, die Vibrationen und die Winkelstellung zur Werkzeugwirkungsachse sind entscheidende Aspekte. Dabei ist zu beachten, dass Elektrowerkzeuge nicht nur von einem vor Kraft strotzenden jungen Gesellen bedient werden, sondern auch von dem Kollegen, der schon 30 Berufsjahre auf der Baumrinde hat oder der Kollegin, die nur maximal zwei Drittel der Kraft eines Mannes aufbringen kann.
Die BG Bau, die BG Holz und Metall nennen in der DGUV Information 209-069, der BGHM-Information 101 und der BGHM-Information „Händigkeitsgerechtes Arbeiten“ aus Sicht der Arbeitssicherheit und der Arbeitsgesundheit die Anforderungen an ergonomisch gestaltete Arbeitsplätze und Handwerkzeuge. Beim Design und der Konstruktion sind die in der DIN 33402 Teile 1-3 und DIN EN ISO 7250-1:2010-06 genannten Maße des menschlichen Körpers, die Körpermaßdefinition und die Messpunkte relevant.Es gilt bei Design und Konstruktion der Elektrowerkzeuge bei häufig wiederkehrenden Belastungen und temporärer Überlastungen arbeitsbedingte Gesundheitsgefahren zu reduzieren: Das beginnt bei Blasen, Schwielen, geht über Prellungen, Zerrungen bis hin zu Gefühl- und Kraftlosigkeit bei Überbeanspruchung von Nerven und Sehnen.
Das als Berufserkrankung anerkannte Carpaltunnel-Syndrom und auch das vibrationsbedingte vasospastische Syndrom, besser bekannt als Weißfingerkrankheit, haben im vergangenen Jahrzehnt den Fokus vor allem auf die Vibrationsdämpfung bei Schleifern gelenkt.
Die Vibrationen von Akku-Bohrschraubern liegen deutlich unter dem Auslösewert A von 2,5 m/s. Beim Arbeiten mit dem Akku-Bohrschrauber ist vielen Anwendern hingegen noch das schmerzhafte Verdrehen des Handgelenks in Erinnerung, wenn die Schraube festsitzt, beim Bohrtreffer auf Armierungen oder beim Einschrauben in einen Ast. Die meisten Hersteller vermeiden dies mit einer elektronischen Anti-Kickback-Funktion. Mafell nutzt dabei einen besonders sensiblen Sensor, der sofort den Kraftfluss stoppt.
Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine
Der Griff ist die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine. Die Form, die Position, der Querschnitt, die Oberflächenbeschaffenheit, der Winkel und der Umfang sind entscheidend. Wurde der Griff früher häufig aus Knetmasse modelliert, so haben sich bei Mafell die Entwickler und die Anwendungstechniker des 3D-Drucks bedient. Damit können kostengünstig und schnell verschiedene Varianten erstellt und direkt verglichen werden – auch für Menschen mit verschiedenen Handgrößen und Fingerlängen.
Wichtig war dem Hersteller beim „A18“ und „ASB18“, dass der Griff auch mit einer kleineren Hand komplett umfasst werden kann und dass der Umschalter von Rechts- und Linkslauf mit einem Finger aktiviert werden kann, ohne dass dabei das Gerät abgesetzt wird. Bei früheren Anwendertests wurde zudem deutlich, dass die Gewohnheiten bei der Führung des Akku-Bohrschraubers sehr verschieden sind: mit einer Hand am Griff, mit zwei Händen am Griff und am Kopf, bei Überkopfarbeiten am Griff und am Akku. Deshalb wurden beim „A18“ und „ASB 18“ diese Griffpositionen mit hochwertigen Weichkomponenten besonders griffig gestaltet.
Effizient und ermüdungsfrei
Mit der Griffpositionierung und der Werkzeugführung geht die Werkzeugwirkungsachse einher. Jörg Betsch, Leiter Produktmanagement bei Mafell, empfiehlt für ein möglichst ermüdungsfreies, effizientes und ausbalanciertes Bohren und Schrauben das Arbeiten mit dem Zusatzhandgriff – vor allem beim Eindrehen von großen Schrauben.
Die Energiekapazität und damit das Gewicht der Akkus beeinflusst die Balance des Elektrowerkzeuges entscheidend. Deshalb bietet Mafell die Akku-Bohrschrauber serienmäßig jeweils mit einem 72-Wh-Akku und einem 99-Wh-Akku an. „Der Wettlauf zu immer größeren Akkukapazitäten geht eindeutig zu Lasten der Balance und des Gewichts. Für viele Arbeiten sind 72-Wh-Akkus völlig ausreichend. Gegenüber einem 99-Wh-Akku reduziert sich das Gewicht um mehr als 300 Gramm“, betont Jörg Betsch.
Ein wesentlicher Faktor bei der Balance und dem Gewicht von Akku-Bohrschraubern und Akku-Schlagbohrschraubern ist zudem das Spannfutter. Ideal sind abnehmbare Schnellspannfutter. Bei Schraubarbeiten wird das Bohrfutter abgenommen und der Bit in den magnetischen Bithalter gesteckt. „Wird beim Bohren die Schlagfunktion nicht benötigt, dann ist ein Akku-Bohrschrauber die bessere Wahl. Dieser ist 100 Gramm leichter und die Bauform kompakter“, empfiehlt der Produktmanager.
Hände
Die Hand ist ein anatomisches Wunderwerk und biomechanisch der komplizierteste Körperteil. Die Hand besteht mit Elle und Speiche aus 29 Knochen, die über einen komplizierten Band- und Sehnenapparat miteinander verbunden sind. Jede Bewegung kommt durch ein filigranes Wechselspiel von Steuerimpulsen der höheren Nervenzentren und sensorischen Rückmeldungen der Unterarm- und Handmuskulatur zustande. Hände sind unterschiedlich lang und breit, kräftiger oder etwas schwächer, eine Frauenhand durchschnittlich 17 mm schmaler und 12 mm kürzer als eine Männerhand.