DE102005020570A1 - Wooden mast stability test procedure makes microwave measurement of moisture distribution changes below applies bending moment - Google Patents

Wooden mast stability test procedure makes microwave measurement of moisture distribution changes below applies bending moment Download PDF

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Abstract

A wooden mast (3) stability test procedure applies a bending moment (21) using a strut (7) supported on an abutment (6) and also measures the moisture distribution changes in a mast area below the bending using a microwave unit. Independent claims are included for equipment using the procedure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Sie betrifft insbesondere die Prüfung der Stabilität bzw. Haltbarkeit eines aus Holz bestehenden Mastes durch Aufbringen eines Biegemoments auf den Mast und – vorzugsweise gleichzeitiges – Messen der mechanischen Wirkung des Biegemoments. Im vorliegenden Zusammenhang umfaßt der Begriff „Mast" in erster Linie im Boden stehend verankerte Masten aus Holz, wie Telegrafen- oder Stromleitungsmasten. Er umfaßt aber auch unverankerte, lose Masten, wie Holzstämme, einerseits und im Boden verwurzelte Baumstämme andererseits. Unter „Holz" werden hier und im Folgenden gewachsenes (lebendes oder totes) Holz aber auch Holzprodukte, z. B. Holzverbundstoffe, verstanden.The The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1 and an apparatus for carrying out the method. It concerns especially the exam stability or durability of a wooden mast by applying a Bending moments on the mast and - preferably simultaneous - measuring the mechanical effect of the bending moment. In the present context comprises the term "mast" in the first place anchored in the ground masts made of wood, such as telegraph or Electricity poles. He embraces but also anchored, loose masts, such as logs, on the one hand and in the ground rooted tree trunks on the other hand. Under "wood" are here and subsequently grown (live or dead) wood but also wood products, z. As wood composites understood.

Ein aus Holz bestehender Mast enthält Feuchte. Das Maß der Feuchte gibt einen Hinweis auf eine bestehende Fäulnis oder dergleichen Schädigung des Holzes, auch im Mastinnern und damit auf die verbliebene Stabilität bzw. Haltbarkeit des Mastes. In der bisherigen Praxis, z.B. bei der Messung der Stabilität von aus Holz bestehenden Telegrafen- oder Stromleitungsmasten, wird die Feuchte innerhalb des einzelnen Mastes dadurch ermittelt, daß man ein Loch in den Mast bohrt und die zum Bohren erforderliche Kraft mißt, einen Bohrkern entnimmt und diesen, z. B. dessen Feuchte, prüft oder in das Loch einen Feuchtefühler einführt usw. Diese Messungen sind statisch, während der Messung wird der Mast nicht (bewußt) mechanisch belastet. Die bei der Messung eingebrachten Bohrungen stellen eine Verletzung dar, von welcher verstärkt Fäulnis ausgehen kann.One wooden mast contains moisture. The measure of Moisture gives an indication of an existing rot or similar damage to the skin Wood, also in the mast interior and thus on the remaining stability or durability of the mast. In the past practice, e.g. in measuring the stability of out Wood existing telegraph or power line masts, the Humidity within the single mast determined by one Drill hole in the mast and measure the force required to drill one Drill core removes and this, z. B. its moisture, checks or into the hole a humidity sensor introduces etc. These measurements are static, while the measurement becomes the Mast not (consciously) mechanically loaded. The holes introduced during the measurement represent an injury, from which increased rotting can go out.

Eine mechanische Vorrichtung zum Messen der Stabilität eines stehend im Boden verankerten Holzmastes wird beschrieben in US 52 12 654 A . Hierbei werden eine Krafteinheit zum Einleiten eines Biegemoments bzw. einer Biegelast oberhalb des Bodens in den Mast und eine Meßeinheit zum Erfassen der Wirkung eines Biegemoments vorgesehen. Außerdem wird eine durch die Krafteinheit zu aktivierende Stütze benutzt, welche mit ihrem oberen Ende gegen den Mast und mit dem anderen, unteren Ende am Boden schwenkbar an einem am Mastfuß gesicherten Zug- oder Kuppelmittel gelagert ist. Eine Weiterentwicklung, die jedoch nur für Masten aus Metall anwendbar ist, wird offenbart in DE 195 40 319 C . Diese bekannten Vorrichtungen erfordern eine schwere Konstruktion und aufwendige Meßmittel zum Feststellen der Wirkung des aufgebrachten Biegemoments.A mechanical device for measuring the stability of a standing in the ground anchored wooden mast is described in US 52 12 654 A , Here, a force unit for introducing a bending moment or a bending load above the ground in the mast and a measuring unit for detecting the effect of a bending moment are provided. In addition, a to be activated by the power unit support is used, which is mounted with its upper end against the mast and with the other, lower end on the ground pivotally secured to a mast base pulling or coupling means. A further development which, however, is only applicable to masts made of metal, is disclosed in DE 195 40 319 C , These known devices require a heavy construction and complex measuring means for determining the effect of the applied bending moment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die verbliebene Haltbarkeit bzw. Stabilität eines aus Holz bestehenden Mastes im Rahmen des eingangs genannten Verfahrens – also ohne Bohrung oder dergleichen – zu prüfen. Abweichend von den bisher üblichen statischen Bohr-Meßmethoden soll der jeweilige Mast einer Biege- und/oder Torsionskraft ausgesetzt und dadurch dynamisch belastet werden. „Dynamisch" belastet heißt, daß der Mast bei der Messung, die unmittelbar vor, während und/oder unmittelbar nach der Belastung erfolgen soll, einer seitlich (in einer Richtung quer zur Mastlängsrichtung) einwirkenden Kraft ausgesetzt werden soll, so daß der Mast merklich gebogen und/oder tordiert wird. Bei dieser Handhabung kann der Mast mit seinem Mastfuß fest im Boden verankert sein, er kann aber auch, z.B. vor oder nach Einsatz, in einer Biegevorrichtung zwecks Aufbringen eines Biegemoments eingeklemmt werden.Of the Invention is based on the object, the remaining durability or stability a wooden mast in the context of the above-mentioned Procedure - so without drilling or the like - too check. Notwithstanding the usual static drilling methods should the respective mast subjected to a bending and / or torsional force and be charged thereby dynamically. "Dynamically" means that the mast in the measurement, the immediately before, during and / or should take place immediately after the load, one laterally (in a direction transverse to the mast longitudinal direction) acting force should be suspended so that the mast is noticeably bent and / or twisted. In this handling can the mast with his mast base but can also be anchored, e.g. before or after use, clamped in a bending device for applying a bending moment become.

Die erfindungsgemäße Lösung wird im Anspruch 1 beschrieben. Einige Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.The solution according to the invention described in claim 1. Some improvements and further developments The invention is defined in the subclaims.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Feuchteverteilung im Holz durch Biegen oder Tordieren eines Mastes – vor allem im Bereich der Belastung – ändert. Die Änderung der Feuchteverteilung wird auch als „Feuchteverlauf" bezeichnet. Die erfindungsgemäße Lösung besteht im Prinzip darin, daß in einem der beschriebenen Biegung – zur Vereinfachung der Beschreibung wird der Hinweis auf die alternative Torsion im vorliegenden Text oft weggelassen – unterliegenden Bereich des jeweiligen Mastes der durch das Biegen bewirkte Feuchteverlauf gemessen wird.Of the The present invention is based on the finding that the Moisture distribution in the wood by bending or twisting a mast - especially in the field of load - changes. The change of Moisture distribution is also referred to as "moisture history" inventive solution consists in Principle in that in one of the described bend - to simplify the description becomes the reference to the alternative torsion in the present text often omitted - underlying Area of the respective mast of the moisture caused by bending is measured.

Vorzugsweise soll zugleich mit der Feuchtemessung die mechanische Wirkung der Biegebelasung, z. B. nach der vorgenannten DE 195 40 319 C , ermittelt werden. Gegebenenfalls wird bei letzterer Messung die mechanische Stabilität unmittelbar bzw. direkt erfaßt. Demgegenüber ist das Ergebnis des erfindungsgemäße Verfahrens als indirekte Messung der mechanischen Stabilität anzusehen, nämlich als Messung der Stabilität auf dem Wege über die beschriebene Messung des Feuchteverlaufs. Die Auswertung der durch die Erfindung erzielten Meßergebnisse kann durch Vergleich mit Normwerten erfolgen. Dabei wird vorausgesetzt, daß eine gegenüber der Norm stärkere Änderung der Feuchteverteilung im gebogenen oder tordierten Bereich eines Mastes auf eine Schädigung bzw. mehr oder weniger starke Fäulnis des Holzes hinweist.Preferably, at the same time as the moisture measurement, the mechanical effect of the bending stress, z. B. after the aforementioned DE 195 40 319 C , be determined. Optionally, the mechanical stability is detected directly or directly in the latter measurement. In contrast, the result of the method according to the invention is to be regarded as an indirect measurement of the mechanical stability, namely as a measure of stability by way of the described measurement of the moisture profile. The evaluation of the measurement results obtained by the invention can be done by comparison with standard values. It is assumed that a change in the moisture distribution in the bent or twisted area of a mast, which is greater than the norm, points to damage or more or less pronounced decay of the wood.

Die Messung des Feuchteverlaufs selbst kann im Rahmen der Erfindung auf sehr verschiedene Weise an der Oberfläche des Mastes oder im Mastinnern erfolgen. Für Oberflächenmessungen bieten sich beispielsweise elektrische Meßverfahren an, beispielsweise solche bei denen der Widerstand oder die Kapazität zwischen zwei auf die Mastoberfläche aufgedrückten Elektroden gemessen wird. Zur unmittelbaren Messung des Feuchteverlaufs im Mastinnern kommen vorzugsweise Mikrowellenverfahren in Frage.The measurement of the moisture profile itself can vary greatly within the scope of the invention ne way done on the surface of the mast or in the mast interior. For surface measurements, for example, electrical measuring methods are suitable, for example those in which the resistance or the capacitance between two electrodes pressed onto the mast surface is measured. For direct measurement of the moisture profile in Mastinnern are preferably microwave methods in question.

Erfindungsgemäß kann der Feuchteverlauf durch einzelne Messungen vor, während und/oder nach dem mechanischen Aufbringen des Biegemoments, als auch nach dessen Abklingen, gemessen werden. Bevorzugt wird im Rahmen der Erfindung eine im Wesentlichen kontinuierliche Messung des Feuchteverlaufs während des Aufbringens des Biegemoments und des Abklingens der Biegung nach Abschalten der das Biegemoment verursachenden Kraft vorgesehen. Oft reichen aber schon einzelne Messungen, z. B. auch zwei Messungen, aus, um den Feuchteverlauf als Antwort auf eine Biegebelastung des Mastes ausreichend genau zu bestimmen.According to the invention of Moisture course by individual measurements before, during and / or after the mechanical Application of the bending moment, as well as after the decay, be measured. In the context of the invention, a substantially continuous flow is preferred Measurement of the moisture profile during the application of the bending moment and the decay of the bend provided after switching off the force causing the bending moment. Often, however, even single measurements, eg. Also two measurements, to determine the moisture flow in response to a bending load of the Mast to be determined with sufficient accuracy.

Durch das Biegen des Mastes wird im gebogenen Bereich Feuchte in Längsrichtung der Kapillaren des Mastes und zum Teil von innen nach außen gepreßt. Auf diese Weise wird es möglich, durch zerstörungsfreie reine Oberflächenmessungen Rückschlüsse über den Zustand selbst derjenigen Mastbereiche zu erhalten, die bei einem im Boden verankerten Mast unterhalb der Erdoberkante liegen. Messungen in dem Bereich unterhalb der Erdoberkante gelingen auch bei Anwendung des Mikrowellenverfahrens, vor allem wenn diese Wellen auf den weiter unten – unterhalb der Erdoberkante – befindlichen Holzkörper beschränkt werden können.By the bending of the mast becomes longitudinally bent in the bent area the capillaries of the mast and partially pressed from the inside out. On this way it becomes possible by non-destructive pure surface measurements Conclusions about the Condition even of those pylons to receive at a anchored in the ground below the ground level. measurements in the area below the top of the earth also succeed in application of the microwave method, especially if these waves are down to below the Erdoberkante - located wooden body are limited can.

Telegrafenmasten oder dergleichen aus Holz werden häufig in der freien Natur eingesetzt, insbesondere auch in relativ unwegsamen Bereichen. Speziell für diesen Fall wird gemäß weiterer Erfindung ein Kraft-Meßgerät vorgeschlagen, das bewußt so leicht ist, daß man es auch in unwegsamen Gegenden im Handgepäck, z.B. im Rucksack oder dergleichen Tragbehälter, transportieren kann. Eine bevorzugte Ausbildung des Kraft-Meßgeräts umfaßt gemäß weiterer Erfindung im Prinzip eine mit einem Längsende gegen den Mast zu lehnende (langgestreckte) Stütze, deren anderes Längsende über ein erstes Zugmittel (erster Gurt) – gegebenenfalls annähernd parallel zum Boden – mit dem Mastfuß zu verbinden ist. Das gegen den Mast lehnende obere Längsende der Stütze wird über ein sich annähernd parallel Mast erstreckendes zweites Zugmittel (zweiter Gurt) mit dem ersten Zugmittel verbunden. Im Rahmen der Erfindung umfaßt der Begriff „Zugmittel" (bzw. Gurt), bevorzugt flexible, Verbindungsmittel, wie Riemen, Seile oder Ketten. Im Grundsatz kann das jeweilige Zugmittel aber auch – teilweise oder ganz – unflexibel ausgebildet werden. Jedem Zugmittel wird ein sogenanntes Spannmittel zum Kontrahieren des jeweiligen Zugmittels zugeordnet. Die genannte Stütze kann (z. B. für den Transport) zusammenlegbar oder -klappbar oder als Teleskop ausgebildet werden, so daß sie bei Einsatz in ihrer Längsrichtung die Biegelast aufzunehmen in der Lage ist.Telegraph poles or the like made of wood are often used in the wild, especially in relatively rough areas. Especially for this Case will be according to another Invention proposed a force measuring device that consciously so easy is that one it also in rough terrain in hand luggage, e.g. in a backpack or the like Carrying container, can transport. A preferred embodiment of the force measuring device comprises according to further Invention in principle one with a longitudinal end to lean against the mast (elongated) support, the other longitudinal end over a first Traction means (first belt) - if necessary nearly parallel to the ground - with to the mast base too connect is. The leaning against the mast upper longitudinal end the prop will over an approximately parallel Mast extending second traction means (second girth) with the first Traction means connected. In the context of the invention, the term "traction means" (or belt), preferably flexible, connecting means, such as belts, ropes or chains. In principle but the respective traction means can also - partially or completely - inflexible be formed. Each traction device is a so-called tensioning means assigned for contracting the respective traction means. The named support can (for example for the transport) collapsible or foldable or formed as a telescope so they when used in their longitudinal direction is able to absorb the bending load.

Durch Aktivierung der Spannmittel der genannten Zugmittel werden das untere Längsende der Stütze relativ zum Mastfuß festgelegt und das obere Längsende der Stütze längs des Mastes nach unten gezogen und dadurch der Mast einem Biegemoment – vor allem dort, wo er am Fuß von dem ersten Zugmittel festgehalten wird – ausgesetzt. Das obere Ende der Stütze kann bevorzugt mit einem Rad ausgestattet werden, das beim Ziehen des oberen Stützen-Endes in die Richtung des ersten Zugmittels an der Mastoberfläche abrollt. Der Verlauf der Mastauslenkung als Antwort auf das Biegemoment – während der Belastung und gegebenenfalls deren Anstieg und/oder Wegnahme – kann mit bekannten Mitteln, z. B. nach den oben genannten DE 195 40 319 C1 oder DE 101 18 083 A1 , ermittelt werden.By activating the tensioning means of the said traction means, the lower longitudinal end of the support is fixed relative to the mast base and the upper longitudinal end of the support pulled down along the mast and thereby the mast a bending moment - especially where it is held at the foot of the first traction means - exposed. The upper end of the support may preferably be equipped with a wheel which unrolls in the direction of the first traction means on the mast surface as the upper support end is pulled. The course of the mast deflection in response to the bending moment - during the load and, where appropriate, its increase and / or removal - can with known means, for. B. after the above DE 195 40 319 C1 or DE 101 18 083 A1 , be determined.

Wenn der jeweils geprüfte Mast aus Holz besteht und aufrecht stehend im Boden verankert ist, kann der Feuchteverlauf im Mastfuß (also nahe der Erdoberkante), wo – wegen des dort angreifenden ersten Zugmittels – die Biegung normaler Weise (bei intaktem homogenem Mast) am relativ stärksten ist, gemessen werden. Beispielsweise können mit Hilfe des ersten Zugmittels zwei Elektroden gegen die Mastoberfläche gedrückt und der elektrische Widerstand zwischen Elektroden gemessen werden. Die Elektroden sollen den Mast bzw. dessen Oberfläche möglichst wenig verletzen. Bei einem glatten Mast, z. B. bei einem üblichen Telegrafenmast, können bevorzugt als Flach- oder Rundkopf ausgebildete Elektroden eingesetzt werden. Wenn allerdings der Mast sehr rauh ist, z. B. als Baumstamm eine Borke aufweist, werden zweckmäßig angespitzte Elektroden benutzt.If the respectively tested Mast consists of wood and is upright anchored in the ground can the moisture course in the mast base (ie near the top of the earth), where - because the attacking first traction means - the bend normal way (with intact homogeneous mast) is the relatively strongest to be measured. For example, you can pressed with the aid of the first traction means two electrodes against the mast surface and the electrical resistance between electrodes are measured. The electrodes should be the mast or its surface as possible little hurt. For a smooth mast, z. B. in a conventional Telegraph pole, can preferably used as a flat or round head trained electrodes become. However, if the mast is very rough, z. B. as a tree trunk having a bark, suitably pointed electrodes are used.

Je nach Stärke der Biegung und der bei der Messung noch vorhandenen Qualität des Mastes wird mehr oder weniger Feuchte in die Nähe der bzw. an die Mastoberfläche gedrückt (oder von dort abgezogen), so daß sich der Widerstand zwischen den Elektroden abhängig vom entsprechenden Zustand des Mastes ändert. Die gegebenenfalls in dem Mesbereich momentan erfaßte Feuchte kann im Mast von innen, von oben und/oder von unten kommen (oder von dort abgezogen werden). Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht also darin, daß bei einem im Boden verankerten Mast auch der unter der jeweiligen Biegelast mit dem unterirdischen Mastbereich erfolgende Feuchteaustausch elektrisch gemessen werden kann, so daß man auf diese Weise – ohne jedes Aufgraben – Aussagen über den Zustand des unterirdischen Mastteils machen kann.Depending on the strength of the bend and the quality of the mast remaining during the measurement, more or less moisture is pressed into (or withdrawn from) the vicinity of the mast surface, so that the resistance between the electrodes depends on the corresponding state of the mast Mastes changes. The moisture which may be currently detected in the measuring area can come from inside, from above and / or from below (or be removed from there) in the mast. A particular advantage of the invention is therefore that when taking place in the ground anchored mast also taking place under the respective bending load with the underground fattening area moisture exchange can be measured electrically, so that in this way - without any digging - statements about the state of un can make terrestrial mast part.

Wenn eine elektrische Widerstandsänderung gemessen wird, spricht im Allgemeinen eine starke Widerstandsänderung als Folge des Aufbringens eines Biegemoments oder als Antwort auf dessen Änderung für eine verminderte verbliebene Haltbarkeit des Mastes.If an electrical resistance change is measured, generally speaking a strong resistance change as a result of applying a bending moment or in response to its change for one reduced remaining durability of the mast.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigenBased the schematic representation of an embodiment become details of the invention explained. Show it

1 einen Aufriß eines erfindungsgemäß einsetzbaren Kraft-Meßgeräts; und 1 an elevation of an inventively usable force-measuring device; and

2 einen horizontalen Schnitt längs des Bodens von 1. 2 a horizontal section along the bottom of 1 ,

Im Ausführungsbeispiel nach 1 und 2 wird angenommen, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit Hilfe eines entsprechenden Kraft-Meßgeräts die Stabilität eines Telegrafenmastes aus Holz, der mit dem Mastfuß im Boden verankert ist, ermittelt werden soll.In the embodiment according to 1 and 2 It is assumed that the stability of a wooden telegraph pole, which is anchored to the mast base in the ground, is to be determined by the method according to the invention and with the aid of a corresponding force measuring device.

Die Zeichnung nach 1 und 2 zeigt einen im Boden 1 mit dem Mastfuß 2 verankerten Mast 3 aus Holz. Um den Mastfuß 2 wird angrenzend an die oder unmittelbar oberhalb der Erdoberkante 4 ein erster Gurt 5 um den Mastfuß 2 gelegt. Der erste Gurt 5 reicht bis zu einem Widerlager 6 einer langgestreckten Stütze 7, die ein oberes Längsende 8 und ein unteres Längsende 9 besitzt. Das obere Längsende 8 liegt schräg, bei um den Winkel W gegen die Erdoberkante 4 geneigter Stütze 7, gegen den Mast 3, das untere Längsende 9 wird im Widerlager 6 – schwenkbar um einen Drehpunkt 10 – fixiert. Am Widerlager 6 ist außerdem ein Gurtspanner bzw. erstes Spannmittel 11 dargestellt, mit dessen Hilfe, durch Betätigung eines Hebels 12, der erste Gurt 5 straff zu spannen ist.The drawing after 1 and 2 shows one in the ground 1 with the mast foot 2 anchored mast 3 wooden. To the mast foot 2 becomes adjacent to or immediately above the top of the earth 4 a first strap 5 around the mast base 2 placed. The first belt 5 goes up to an abutment 6 an elongated prop 7 , which is an upper longitudinal end 8th and a lower longitudinal end 9 has. The upper longitudinal end 8th is inclined, at the angle W against the top of the earth 4 inclined support 7 , against the mast 3 , the lower longitudinal end 9 will be in the abutment 6 - swiveling around a pivot point 10 - fixed. At the abutment 6 is also a belt tensioner or first clamping means 11 represented by its help, by operating a lever 12 , the first belt 5 to tighten is tight.

Am oberen Ende 8 der Stütze 7 kann ein Rad 13 drehbar (um eine im Wesentlichen horizontale Achse) angebracht werden. Das Rad 13 soll bei Bewegung des oberen Endes 8 der Stütze 7 in der als Pfeil dargestellten Bewegungsrichtung 14 an der Oberfläche des Mastes 3 ablaufen können. Zwischen dem oberen Ende 8 der Stütze 7 und dem ersten Gurt 5 wird ein zweiter Gurt 15 eingespannt, der in der Lage sein soll, durch Kontraktion eines ihm zugeordneten Spannmittels 16 das obere Ende 8 der Stütze 7 in der Bewegungsrichtung 14 nach unten zu ziehen und dadurch den Mast 3 in der Biegerichtung 17 auszulenken.At the upper end 8th the prop 7 can a bike 13 rotatable (about a substantially horizontal axis) are attached. The wheel 13 should move when the upper end 8th the prop 7 in the direction of movement shown as arrow 14 on the surface of the mast 3 can expire. Between the upper end 8th the prop 7 and the first belt 5 becomes a second belt 15 clamped, which should be able to, by contraction of its associated clamping means 16 the upper end 8th the prop 7 in the direction of movement 14 to pull down and thereby the mast 3 in the bending direction 17 deflect.

Das Spannmittel 16 kann beispielsweise als Hydraulik- oder Pneumatikkolben mit einer entsprechenden Pumpe 18 mit Betätigungshebel 19 oder auf mechanische Weise, z.B. mit einer Ratsche, aber auch elektrisch betätigt werden. Die dabei aufgebrachte Kraft kann beispielsweise mit dem an der Pumpe 18 in 1 angedeuteten Meßgerät 20 gemessen werden. Das Spannmittel 16 soll so ausgebildet werden, daß es in der Lage ist, die Spannweite des zweiten Gurts 15 zu verkürzen und dadurch das obere Ende 8 der Stütze 7 in Richtung 14 auf den ersten Gurt 5, also im Ergebnis nach unten, zu ziehen. Wenn das Spannmittel 16 über den zweiten Gurt 15 mit dem oberen Ende 8 einerseits und mit dem ersten Gurt 5 andererseits verbunden ist, wird zugleich mit dem Herunterbewegen des oberen Endes 8 in Richtung auf die Erdoberkante 4 (und der Auslenkung des Mastes 3) der schon zu Beginn vorgespannte erste Gurt 5 zusätzlich gespannt und – wenn der Gurt 5 flexibel ist, wie dargestellt – leicht gelüftet. Dadurch wird erreicht, daß das über das obere Ende 8 der Stütze 7 in den Mast 3 eingeleitete Kraft- oder Biegemoment 21 praktisch keine Bewegung des Mastfußes 2 im Boden 1 zur Folge haben kann. Mit zunehmender Last des Spannmittels 16 und mit zunehmendem Biegemoment 21 nimmt nämlich die vom ersten Gurt 5 ausgeübte Rückhaltekraft des Mastfußes 2 ebenfalls zu. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also nicht nur störungsfrei betreffend den jeweiligen Mast 3 selbst, sondern auch so auszuführen, daß die Fundamentierung des Mastes durch die Prüfung praktisch gar nicht – jedenfalls nicht störend – beeinträchtigt wird. Bei Anwendung des anhand von 1 und 2 beschriebenen Kraft-Meßgeräts steht außerdem eine sehr einfache und leicht zu transportierende Vorrichtung zur Verfügung.The clamping device 16 For example, as a hydraulic or pneumatic piston with a corresponding pump 18 with operating lever 19 or in a mechanical manner, eg with a ratchet, but also be operated electrically. The applied force can, for example, with the on the pump 18 in 1 indicated meter 20 be measured. The clamping device 16 should be designed so that it is capable of the span of the second belt 15 to shorten and thereby the upper end 8th the prop 7 in the direction 14 on the first strap 5 , in effect, to pull down. If the clamping device 16 over the second belt 15 with the upper end 8th on the one hand and with the first strap 5 on the other hand, is at the same time as moving down the upper end 8th towards the top of the earth 4 (and the deflection of the mast 3 ) already biased at the beginning first strap 5 additionally strained and - if the strap 5 is flexible, as shown - slightly ventilated. This ensures that the over the top 8th the prop 7 in the mast 3 initiated force or bending moment 21 practically no movement of the mast foot 2 in the ground 1 can result. With increasing load of the clamping device 16 and with increasing bending moment 21 Namely takes the first strap 5 applied retention force of the mast base 2 also too. The inventive method is therefore not only trouble-free regarding the respective mast 3 itself, but also to be carried out so that the foundation of the mast by the test is practically not - at least not disturbing - is affected. When using the basis of 1 and 2 described power meter is also a very simple and easy to transport device available.

Für die erfindungsgemäße Stabilitätsprüfung auf der Basis einer Messung des Feuchteverlaufs im Holz abhängig von einer Biegelast werden entsprechende Meßgeräte vorzugsweise dort angesetzt, wo die als Folge des Biegemoments 21 erfolgte Mastbiegung relativ stark ist. Bei der in 1 dargestellten Ausführung ist das vor allem in der Nähe der Erdoberkante 4, wo der erste Gurt 5 um den Mastfuß 2 liegt, anzunehmen. Wenn der Feuchteverlauf durch elektrische Widerstandsmessung ermittelt werden soll, können beispielsweise mit Hilfe des ersten Gurts 5 zwei Elektroden 22 gegen die Mastoberfläche 23 gepreßt werden. Die Elektroden 22 können über eine Stromquelle 24 und ein Meßgerät 25 miteinander verbunden werden. Das Material des Mastes 2 bildet einen elektrischen Widerstand 26 zwischen den beiden Elektroden 22. Dieser Widerstand # ändert sich, wenn der fragliche Mastbereich durch die Biegelast im Meßbereich (zumindest vorübergehend) feuchter (oder weniger feucht) als vorher wird. Wenn also durch das Aufbringen des Biegemoments 21 Feuchte in den der Messung unterliegenden Mesbereich hinein oder aus diesem Bereich heraus gepreßt wird, ändert sich der im Gerät 25 gemessene elektrische Widerstand.For the stability test according to the invention on the basis of a measurement of the moisture profile in the wood as a function of a bending load corresponding measuring devices are preferably recognized where that as a result of the bending moment 21 Mast deflection is relatively strong. At the in 1 illustrated embodiment, especially near the top of the earth 4 where the first strap 5 around the mast base 2 lies, to assume. If the moisture profile is to be determined by electrical resistance measurement, for example, with the aid of the first belt 5 two electrodes 22 against the mast surface 23 be pressed. The electrodes 22 can have a power source 24 and a meter 25 be connected to each other. The material of the mast 2 forms an electrical resistance 26 between the two electrodes 22 , This resistance # changes when the mast area in question becomes (at least temporarily) wetter (or less humid) than before due to the bending load in the measuring area. So if by applying the bending moment 21 Moisture is pressed into or out of the measuring range under the measuring range, which changes in the device 25 measured electrical Resistance.

Der Feuchteverlauf kann erfindungsgemäß auch mit Hilfe eines Mikrowellengeräts 27 unmittelbar im Holzkörper innerhalb des Mastes 3 – also nicht nur an der Mastoberfläche 23 – ermittelt werden. Das Gerät 27 sendet gegebenenfalls Mikrowellen in den vorgesehenen Mesbereich des Mastes 3, d.h. auf dessen ganzem Querschnitt, und, wenn die Strahlen des Mikrowellengeräts 27 entsprechend ausgerichtet werden, kann es auch die Feuchte im Inneren des Mastes 3 im Bereich unterhalb der Erdoberkante 4 erfassen. Die gestrichelte Linie 28 zeigt einen beispielhaften, auf das Mastinnere „fokussierten" Strahlenbereich der Mikrowellen an. Die Beschränkung der Mikrowellen auf das Mastinnere ist zweckmäßig, weil andernfalls in das Feuchtemeßergebnis auch die Feuchte des den Mastfuß unterhalb der Erdoberkante 4 umgebenden Erdreichs eingehen würde. Dem Mikrowellengerät 27 kann ein Meßgerät 29 zugeordnet werden.The moisture course can according to the invention also with the aid of a microwave oven 27 directly in the wooden body inside the mast 3 - not just on the mast surface 23 - be determined. The device 27 If necessary, sends microwaves into the intended measuring range of the mast 3 ie, on its entire cross-section, and, if the rays of the microwave oven 27 can be aligned accordingly, it can also reduce the humidity inside the mast 3 in the area below the top of the earth 4 to capture. The dashed line 28 The limitation of the microwaves on the mast interior is expedient, because otherwise the moisture content of the mast base below the top of the earth 4 surrounding soil. The microwave oven 27 can be a meter 29 be assigned.

Mit dem Mikrowellengerät 27 gelingt es, besonders weit in den Mastbereich unterhalb der Erdoberkante 4 – ohne Freilegung dieses Mastteils – vorzudringen und dort während der mechanischen Belastung des Mastes 3 mit dem Biegemoment 21 auch den Feuchteverlauf im Mastinnern erfindungsgemäß zu messen. Übrigens, mit Hilfe der vorbeschriebenen Widerstands-Meßmethode (ähnlich arbeitet eine Kapazitäts-Meßmethode) kann ebenfalls eine Aussage über den Feuchteverlauf im Bereich unterhalb der Erdoberkante gemacht werden, auch wenn dort unten die Elektroden 22 nicht anliegen. Durch die Biegung des Mastes 3 wird nämlich Feuchte längs der pflanzlichen Gefäße, also vor allem in Mastlängsrichtung 30, weitergeleitet. Dieser Flüssigkeitstransport in Mastlängsrichtung 30 kann zur Folge haben, daß sich die Feuchteverteilung auch im Meßbereich der Elektroden 22 ändert.With the microwave oven 27 succeeds, especially far into the mast area below the top of the earth 4 - Without exposure of this mast part - penetrate and there during the mechanical load of the mast 3 with the bending moment 21 also to measure the moisture profile in Mastinnern according to the invention. Incidentally, with the aid of the above-described resistance measuring method (a capacitance measuring method works similarly), it is also possible to make a statement about the moisture profile in the region below the upper edge of the earth, even if the electrodes are located underneath 22 not present. By the bend of the mast 3 namely moisture along the plant vessels, so especially in mast longitudinal direction 30 , forwarded. This liquid transport in mast longitudinal direction 30 can have the consequence that the moisture distribution in the measuring range of the electrodes 22 changes.

11
Bodenground
22
Mastfußmast
33
Mastmast
44
ErdoberkanteErdoberkante
55
erster Gurtfirst belt
66
Widerlagerabutment
77
Stützesupport
88th
oberes Längsendeupper longitudinal end
99
unteres Längsendelower longitudinal end
1010
Drehpunktpivot point
1111
erstes Spannmittelfirst clamping means
1212
Hebellever
1313
Radwheel
1414
Bewegungsrichtungmovement direction
1515
zweiter Gurtsecond belt
1616
zweites Spannmittelsecond clamping means
1717
Biegerichtungbending direction
1818
Pumpepump
1919
Hebellever
2020
Meßgerätgauge
2121
BiegemomentBending moment
2222
Elektrodenelectrodes
2323
Mastoberflächemast surface
2424
Stromquellepower source
2525
Meßgerätgauge
2626
Widerstandresistance
2727
Mikrowellengerätmicrowave
2828
Strahlenbereichray range
2929
Meßgerätgauge
3030
MastlängsrichtungMast longitudinally
WW
Winkelangle

Claims (7)

Verfahren zum Prüfen der Stabilität eines aus Holz bestehenden Mastes (3) durch Aufbringen eines Biegemoments (21) auf den Mast (3) und Messen der Wirkung des Biegemoments (21), dadurch gekennzeichnet, daß die in einem der Biegung unterliegenden Bereich des Mastes (3) durch das Biegen bewirkte Änderung der Feuchteverteilung des Holzes gemessen wird.Method for testing the stability of a wooden mast ( 3 ) by applying a bending moment ( 21 ) on the mast ( 3 ) and measuring the effect of the bending moment ( 21 ), characterized in that the area of the mast ( 3 ) is measured by bending the change in the moisture distribution of the wood is measured. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchteänderung des Holzes des Mastes (3) als Antwort auf eine Biegemomentänderung elektrisch gemessen wird.Method according to claim 1, characterized in that the change in humidity of the wood of the mast ( 3 ) is measured electrically in response to a bending moment change. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Feuchteverteilung des Holzes im Mastinnern mit Hilfe eines Mikrowellengeräts (27) gemessen wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the change in the moisture distribution of the wood in the mast interior using a microwave oven ( 27 ) is measured. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem ein am Mastfuß (2) im Boden stehend verankerter Mast (3) oberhalb des Bodens (1) einem Biegemoment (21) ausgesetzt wird und die dadurch bewirkte Änderung der Feuchteverteilung nahe der Erdoberkante (4) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der unter der Last des Biegemoments (21) im Holz des Mastes (3) mit dessen unterirdischem Mastbereich erfolgende Feuchte-Austausch erfaßt wird.Method according to at least one of Claims 1 to 3, in which one on the mast base ( 2 ) mast anchored in the ground ( 3 ) above the ground ( 1 ) a bending moment ( 21 ) and the resulting change in the moisture distribution near the top of the earth ( 4 ), characterized in that, under the load of the bending moment ( 21 ) in the wood of the mast ( 3 ) with the subterranean fattening area occurring moisture exchange is detected. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Anwendung bei einem am Mastfuß (2) im Boden (1) stehend verankerten Mast (3), mit einer Krafteinheit zum Einleiten eines Biegemoments (21) oberhalb des Bodens (1) in den Mast (3), wobei eine durch die Krafteinheit zu aktivierende Stütze (7) vorgesehen ist, welche mit einem oberen Ende (8) am Mast (3) anliegt und mit dem anderen, unteren Ende (9) schwenkbar in einem Widerlager (6) fixiert ist, welches, vorzugsweise am Boden (1), mit Hilfe eines ersten Zugmittels (5) am Mastfuß (2) gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Krafteinheit zwischen das obere En de (8) der Stütze (7) und das erste Zugmittel (5) ein zweites Zugmittel (15) eingeschaltet ist.Device for carrying out the method according to at least one of claims 1 to 4 for use in a mast base ( 2 ) in the ground ( 1 ) standing mast ( 3 ), with a force unit for introducing a bending moment ( 21 ) above the ground ( 1 ) in the mast ( 3 ), wherein a to be activated by the force unit prop ( 7 ) which is provided with an upper end ( 8th ) on the mast ( 3 ) and with the other, lower end ( 9 ) pivotable in an abutment ( 6 ), which, preferably on the ground ( 1 ), with the aid of a first traction means ( 5 ) at the foot of the mast ( 2 ), characterized in that as force unit zwi the upper En de ( 8th ) of the support ( 7 ) and the first traction means ( 5 ) a second traction means ( 15 ) is turned on. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende (8) der Stütze (7) eine beim Aufbringen des Biegemoments (21) am Mast (3) ablaufende Rolle (13) aufweist.Device according to claim 5, characterized in that the upper end ( 8th ) of the support ( 7 ) one upon application of the bending moment ( 21 ) on the mast ( 3 ) expiring role ( 13 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl dem ersten als auch dem zweiten Zugmittel (5, 15) Spannmittel (11, 16) zum Kontrahieren der Zugmittel (5, 15) zugeordnet sind.Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that both the first and the second traction means ( 5 . 15 ) Tensioning means ( 11 . 16 ) for contracting the traction means ( 5 . 15 ) assigned.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109030178A (en) * 2018-08-14 2018-12-18 江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所 Gramineous crop stalk fracture resistence force rapid determination device

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