DE19629283A1

DE19629283A1 - Kernbohrer als Werkzeug zum Verfahren zum Prüfen des inneren Zustandes von Bäumen und Holzbauteilen

Info

Publication number: DE19629283A1
Application number: DE1996129283
Authority: DE
Inventors: Juergen-Michael Dr Ing Wenzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2016-07-20
Also published as: DE19629283B4

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Verfahren zum Prü fen des inneren Zustandes von Bäumen und Holzbauteilen durch das mechanische, maschinelle und spanlose Ausstanzen und Ziehen eines Holzkernes und dem gleichzeitigen Messen des Ausstanz- und des Kernziehwiderstandes.

Bekannt ist das Holzkernziehen mit dem sogenannten Zu wachsbohrer. Der Zuwachsbohrer besteht aus drei Teilen. Der eigentliche Kernbohrer ist ein Rohr mit einem mehrgän gigen Außengewinde am Bohrkopf. Die gebräuchlichen Größen liegen bei Außendurchmessern von 13 mm und 22 mm, die Kerndurchmesser bei 5 (5,15) mm und 12 mm. Der Kernbohrer wird mittels Hebel als Teil 2 per Hand in einen zu prüfen den Baum oder Konstruktionsholz hineingedreht, was sich besonders bei dichteren Holzstrukturen mit der zunehmenden Eindringtiefe als mühselig oder gar unmöglich erweist. Der Stanzdurchmesser ist wesentlich kleiner als der Außen durchmesser des Bohrrohres und ist nicht so ausgebildet, daß man den ausgestanzten Kern damit abreißen kann.

Ist die gewünschte Eindringtiefe dann endlich erreicht, so wird eine Metallzunge als drittes Teil zwischen den ausge stanzten Kern und den Bohrrohr-Innendurchmesser geschoben. Auch dieses Vorgehen ist nicht einfach und kann auch gar nicht möglich sein. Kleine Zähnchen an der Spitze der Me tallzunge dienen dann zum Festhaken des Kernes, wenn man die Zunge wieder herauszieht. Das Kernlösen ist häufig ge nau so unbequem und anstrengend, wie der eigentliche Aus bohrvorgang.

Die Beschädigung eines lebenden Baumes beim Kernziehen ist sehr schwer, da das mit Gewalt eingedrehte Gewinde von mindestens 13 mm Außendurchmesser nicht nur ein bleibendes großes Loch verursacht, sondern auch das um die Bohrung umliegende Holz mit Sicherheit aufreißt. Damit werden ideale Eindringschleusen für Parasiten und Schädlinge vor bereitet.

Es ist weiterhin bekannt, daß einzelne sogenannte Baum fachleute und Gutachter das Bohrrohr des Zuwachsbohrers mit einem Akkuschrauber oder einer Handbohrmaschine in einen zu prüfenden Baum treiben, wodurch die Rißbildung vermutlich noch beschleunigt werden muß, da das um das Bohrloch umliegende Holz die mit dem schnellen Vordringen des Bohrers wachsenden Spannungen weniger gut umleiten kann.

Ausgehend von diesen gravierenden Nachteilen hat sich die vorliegende Erfindung zum Ziel gesetzt, ein Werkzeug zum Kernbohren aus lebenden Bäumen und Konstruktionshölzern zu entwickeln, das wesentlich kleinere Löcher hinterläßt, eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erlaubt und die inneren Beschädigungen um das Bohrloch weitgehend vermeidet.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht im Aufbau eines Kern bohrers, welcher durch Formgebung und angewendeter relativ hoher Drehzahl sowohl leicht in einen Holzprüfling ein dringt als auch beim Rückzug aus dem Holzprüfling gleich den ausgestanzten und so gewonnenen Holzkern mit heraus zieht.

Zunächst erhält man nach der erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabenstellung dann kleine Verletzungen an lebenden Bäu men durch kleine Löcher, wenn man als Bohrkernführungsrohr kleine und sehr dünnwandige Rohre vorgibt. Solche Rohre lassen sich mit hoher Drehzahl bereits ohne zusätzliche konstruktive Erweiterungen in Holzprüflinge einbrennen. Es verbrennt dabei allerdings nicht nur der ausgestanzte Kern, sondern auch das Holz an der Bohrungswandung, was zu Ablagerungen und Klemmung des eindringenden Röhrchens füh ren muß.

Eine erfindungsgemäße Lösung sieht deshalb vor, daß sich der Stanzring nach der von der Stanzring-Stirnseite hin abgewandten Seite durch eine konvex oder kegelig oder konkav ausgebildeten Mantelfläche so erweitert, daß der Mantelflächen-Enddurchmesser größer als der Außendurchmes ser des Bohrkernführungsrohres ist. Durch die hohe Dreh zahl beim Einsatz des neuartigen Werkzeuges wird die nach außen verdrängte Holz derartig erhitzt, daß sie schrumpft, verbrennt oder gar vergast wird. Dadurch wird ein Klemmen des Bohrkern-Führungsrohrschaftes in der entstandenen Höh lung verhindert und das Entstehen von Spänen vermieden.

Die weitere erfindungsgemäße Lösung sieht das Anbringen von Riefen oder Zähnen auf der Stanzring-Mantelfläche vor, welche gerade und/oder schräg und/oder senkrecht zur Mit telachse des Kernbohrers orientiert sind. Hierbei entste hen im Außenbereich zwar zunächst doch Späne, welche aber durch die hohe Arbeitsdrehzahl im äußeren Mantelbereich noch besser schrumpfen, verbrennen oder vergasen.

Wenn nun nach einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabenstellung vermieden wird, daß die Riefen oder Zähne den Stanzring-Innendurchmesser durchstoßen, so wird beim Einsatz des neuen Werkzeuges der zu gewinnende Holzkern in jedem Fall spanlos ausgestanzt.

Um die Erwärmung vom ausgestanzten Bohrkern fern zu hal ten, wird deshalb nach der weiteren erfindungsgemäßen Lösung zunächst ein Bohrkopf mit einem größeren Außen durchmesser als der Außendurchmesser des Bohrkernführungs rohres vorgesehen. In das Bohrkernführungsrohr wird ein Führungsstück für den auszustanzenden Holzkern mit kleine rein Innendurchmesser als der Innendurchmesser des Bohr kernführungsrohres eingebracht. Dieses muß vorzugsweise nach einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung der Aufgaben stellung bereits enden, bevor die eigentliche Erwärmungs-, Verbrennungs- oder Vergasungszone im Außendurchmesser des Bohrkopfes in Abhängigkeit von der Arbeitsdrehzahl be ginnt.

Der Kernbohrer hat nach einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung eine Stanzring-Stirnfläche mit sehr schmaler Wand stärke. Der Stanzring-Innendurchmesser ist in jedem Fall kleiner als der Innendurchmesser des Bohrkernführungsroh res. Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung ist der Stanzring-Innendurchmesser an der von der Stanzring-Stirn fläche abgewandten Seite durch eine Mantelfläche so ver ringert, daß der Mantelflächen-Enddurchmesser kleiner ist als der Stanzring-Innendurchmesser. Ein ausgestanzter Holzkern, welcher durch das so ausgeformte innere Kern führungsstück durchgedrückt wurde, wird beim Herausziehen des neuen und hier vorgestellten Werkzeuges am Mantelflä chen-Enddurchmesser oder durch die Reibung im inneren Kernführungsstück abreißen. Gleichzeitig ist der Durchmes ser des gewonnenen Holzkernes aber kleiner als der Innen durchmesser des Bohrkernführungsrohres, wodurch er ohne Klemmen mit Hilfe eines Stäbchens leicht aus dem Werkzeug gedrückt werden kann und auch nicht übermäßig durch Kon takt mit dem warm werdenden vorderen Bohrkernführungsrohr erhitzt werden kann.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen Werkzeugs anhand von Zeichnungen näher beschrie ben. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht mit einem halben Längsschnitt,

Fig. 2 die Ansicht von vorne auf den Werkzeugkopf.

Das im Ausführungsbeispiel gezeigte Werkzeug besteht aus einem dünnwandigen Rohr als Kernführungsrohr 1, einem inneren Rohrwulst 2 zum Ausstanzen eines Holzkernes und einem äußeren Rohrwulst 3 zur Verdrängung, Vergasung und Verbrennung des den ausgestanzten Holzkernes umgebenden Holzfaserbereich. Im Ausführungsbeispiel werden an das Kernführungsrohr 1 der innere und der äußere Rohrwulst aus Rohrabschnitten mit passendem Durchmessern angelötet oder geklebt.

Der innere Rohrwulst 2 dient als Stanzring und ist erfin dungsgemäß mit einer glatten Stanzkante 5 an der Stanz ring-Stirnseite 4 versehen. Der Stanzkanten-Durchmesser ist im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel etwas größer als der Stanzring-Innendurchmesser, wodurch die entgegen der Eindringrichtung liegende Stanzringkante 6 auch die Abrißkante für die ausgestanzten Kerne beim Herausziehen des Werkzeuges aus dem Holzprüfling ist.

Im dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eines Werkzeuges zum spanlosen Kernziehen besitzt der äußere Kernwulst Zähne 7 mit Schneidkanten auf dem Wulst umfang, welche die den ausgestanzten Kern umgebenden Holz fasern zerspanen und nach hinten führen. Weil der Durch messer des äußeren Wulstes nach hinten größer wird, werden bei einer entsprechend gewählten Arbeitsdrehzahl die abge schabten Holzspänchen erhitzt, vergast und verbrannt. Die ses geschieht bei dem Ausführungsbeispiel vorrangig in dem Bereich des Werkzeuges, an dem der ausgestanzte Kern keine feste Berührung mehr mit der Kernführungsrohrwand hat und damit nicht durch eine möglicherweise hohe Wärmeleitung übermäßig mit erhitzt werden kann.

In diesem Bereich der höchsten Reibungshitze am Werkzeug- Ausführungsbeispiel liegt der Enddurchmesser 8 des äußeren Rohrwulstes 3, welcher als Meßkante beim Rückzug des Werk zeuges nach dem Kernstanzen dient. Der Enddurchmesser 8 bewirkt aufgrund der hohen Arbeitsdrehzahl auch beim Rück zug eine Erwärmung der zurückfedernden elastischen Bohr wandung bis zur Vergasung und Verbrennung der umgebenden und den Rückzug störenden Holzfasern.

Das vorgestellte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel eines Werkzeuges zum spanlosen Stanzen von Holzkernen ist im Maßstab 20 : 1 gezeichnet und besitzt demzufolge eine Wandstärke des Kernführungsrohres von 0,25 mm. Damit kann ein Holzkern von 4 mm Durchmesser aus einem Bohrloch mit einem Durchmesser von 5,6 mm gewonnen werden.

Bezugszeichenliste

1 Kernführungsrohr
2 Innerer Rohrwulst
3 Äußerer Rohrwulst
4 Stanzring-Stirnseite
5 Stanzkante
6 Stanzring-Kernabrißkante
7 Zähne mit Schneidkanten
8 Enddurchmesser

Claims

1. Kernbohrer als Werkzeug zum Verfahren zum Prüfen des inneren Zustandes von Bäumen und Holzbauteilen durch das mechanische, maschinelle und spanlose Ausstanzen und Zie hen eines Holzkernes und dem gleichzeitigen Messen des Ausstanz- und des Kernziehwiderstandes,
dadurch gekennzeichnet,

- daß die Stanzring-Wandstärke an der Stanzring-Stirn seite kleiner als 2 mm ist,
- daß der Stanzring-Innendurchmesser an der Stanzring- Stirnseite kleiner als der Innendurchmesser des Kern führungsrohres ist und
- daß sich der Stanzring nach der von der Stanzring- Stirnfläche abgewandten Seite durch eine konvex oder kegelig oder konkav ausgebildete Mantelfläche so erwei tert, daß der Mantelflächen-Enddurchmesser größer als der Außendurchmesser des Kernführungsrohres ist.

2. Kernbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzring-Mantelfläche Riefen oder Zähne be sitzt, welche gerade und/oder schräg und/oder senkrecht zur Mittelachse des Kernbohrers orientiert sind.

3. Kernbohrer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Riefen und Zähne auf der Stanzring-Mantelfläche nicht den Innendurchmesser der Stanzring-Stirnfläche unterbrechen.

4. Kernbohrer nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stanzring-Innendurchmesser nach der von der Stanzring-Stirnfläche abgewandten Seite durch eine konvex oder kegelig oder konkav ausgebildete Mantelflä che so verringert, daß der Mantelflächen-Enddurchmesser kleiner ist als der Stanzring-Innendurchmesser an der Stanzring-Stirnfläche.