DE19907573A1

DE19907573A1 - Bore tool for testing trees and construction timber with and without cutting carbonises and gasifies removed wood using surface of bevelled cutter

Info

Publication number: DE19907573A1
Application number: DE1999107573
Authority: DE
Inventors: Juergen-Michael Wenzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-09-07

Abstract

A narrow, bevelled cutter is connected to a flat drill head. The bevelled cutter has an end diameter that is equal to or greater than the diameter of the flat drill head. The diameter of the bevelled cutter is larger than the diameter of the shaft of the bore tool. The wood removed by the flat drill head is carbonised and gasified by the frictional heat at the surface of the bevelled cutter head produced by a high rotation speed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Prüfung von Holz werkstoffen und Bäumen, bei dem gleichzeitig Jahrringfol gen, Rohdichteveränderungen und vorhandene intakte elasti sche Holzstrukturen in teilgeschädigten Querschnitten be stimmt werden.The invention relates to a tool for testing wood materials and trees, in which tree ring fol conditions, changes in bulk density and existing intact elasti wooden structures in partially damaged cross sections be true.

Aus der deutschen Patentschrift DE 35 01 841 ist ein Ver fahren und eine Vorrichtung bekannt geworden, welches zur Feststellung des inneren Zustandes von Bäumen oder Holz bauteilen eine Nadel rotierend in Holz eindringen läßt, wobei in Abhängigkeit von der Eindringtiefe der Eindring widerstand gemessen wird. Das Verfahren und die Vorrich tung sind dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelkopfdurch messer größer als der Schaftdurchmesser der Nadel ist und die Leistungsaufnahme des Rotations- und/oder des Vor schubs der Nadel beim Eindringen gemessen wird.From the German patent DE 35 01 841 a Ver drive and become known a device which for Determination of the internal condition of trees or wood components allows a needle to penetrate rotatingly into wood, the penetration depending on the depth of penetration resistance is measured. The procedure and the device tion are characterized in that the needle head through knife is larger than the shaft diameter of the needle and the power consumption of the rotation and / or the front thrust of the needle is measured when penetrating.

Die Auswertung der deutschen Patentschrift DE 35 01 841 zeigt ein Verfahren mit Meßnadeln, welche in der Vorschub- und Eindringrichtung an den Bohrköpfen Schneiden- oder Räumgeometrien so verwenden, daß beim Eindringen in einen Holzprüfling eine Bohrung durch ein Spanen freigeräumt wird. Hierzu ist ein Druck auf die Bohrnadel vom Schaften de her unabdingbar. So kann zwar beim Eindringen in den Prüfling mit einer dem Durchmesser des Schneid- oder Räum kopfes entsprechende Auflösung von Dichtigkeitsunterschie den im Holzprüfling durch das an der verwendeten Bohrnadel auftretende Drehmoment dadurch gemessen werden, daß man zum Beispiel den Motorstrom des Rotationsantriebes erfaßt, was seit langem Stand der Technik und bekannt ist.The evaluation of the German patent specification DE 35 01 841 shows a method with measuring needles, which in the feed and direction of penetration on the cutting or cutting heads Use clearing geometries so that when penetrating one Wood specimen cleared a hole by cutting becomes. To do this, press the drill needle off the shaft essential here. So when entering the Test specimen with the diameter of the cutting or broaching Appropriate resolution of tightness difference the one in the wood test specimen through the one on the drilling needle used Torque occurring can be measured by one for example the motor current of the rotary drive, what has long been state of the art and known.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist es, daß durch den er forderlichen Druck vom Bohrerschaft auf den Schneid- oder Räumkopf der Schaftdurchmesser der Meßnadel nicht beliebig dünn gemacht werden kann. Ebenso setzt die wirtschaftliche Fertigungsmöglichkeit der Bohrnadelköpfe und ein notwendi ges Übermaß von Nadelkopf zu Nadelschaft dem Nadelkopf durchmesser ein nicht beliebig zu unterschreitendes Min destmaß. Demzufolge sind die aufgrund des Verfahrens aus der o. a. Patentschrift DE 35 01 841 C2 entwickelten und im Markt befindlichen Geräte nicht nur sehr teuer, sondern aufgrund des vorliegenden Konzeptes in ihrem Einsatz stark beschränkt. A disadvantage of this method is that it required pressure from the drill shaft on the cutting or The diameter of the shank of the measuring needle is not arbitrary can be made thin. Likewise, the economic Possibility of manufacturing the drill needle heads and a necessary Total oversize from the needle head to the needle shaft of the needle head diameter of a min least. As a result, they are out due to the procedure the above Patent specification DE 35 01 841 C2 developed and devices on the market are not only very expensive, but also strong in their use due to the present concept limited.

Der Nadelkopfdurchmesser beträgt etwa 3 mm, der Schaft durchmesser ist ca. 1,5 mm. Diese praktisch ermittelten erforderlichen Mindestmaße führen dazu, daß die Standard eindringtiefen bei etwa 400 mm enden, wobei Spezialgeräte für 1000 mm Eindringtiefe angeboten werden, welche dann auch dickerer Spezialnadeln bedürfen, wenn mit ihnen die gleichen hohen Holzfestigkeiten gemessen werden müssen. Ist schon bei lebenden Bäumen ein Meßbohrloch von 3 mm deshalb zu groß, weil dadurch Infektionen und Schädlinge in dieses eindringen können, so ist aufgrund der nach dem Verfahren anzuwendenden Drehzahl von ca. 1500 U/min und dem anteiligen Spanen auch das Verbreiten von Pilzsporen und Infektionen besonders beim Rückziehen der Meßnadel nach dem Meßvorgang beim Eindringen zu befürchten. Außer dem ist es nicht zu vermeiden, daß durch das Klemmen der Meßnadeln durch die in das Bohrloch gepreßten Späne der eigentliche Meßvorgang mit Meßfehlern von mehreren 100% verfälscht werden kann. Auch aus diesen Gründen ist das vorgestellte Verfahren nach DE 35 01 841 C2 unter vielen Baumsachverständigen nicht unumstritten.The needle head diameter is about 3 mm, the shaft diameter is approx. 1.5 mm. These practically determined required minimum dimensions cause the standard penetration depths end at about 400 mm, using special equipment are offered for 1000 mm penetration depth, which then even thicker special needles are required if the same high wood strengths must be measured. Is a measuring hole of 3 mm already with living trees too big because it causes infections and pests can penetrate into this, because of the after Process speed to be applied of approx. 1500 rpm and Proportionate chipping and the spreading of fungal spores and infections especially when the needle is withdrawn to fear after the measurement process when entering. Except it is unavoidable that by clamping the Measuring needles through the chips pressed into the borehole actual measuring process with measuring errors of several 100% can be falsified. For these reasons too presented method according to DE 35 01 841 C2 among many Tree experts are not without controversy.

Erschwerend kommt hinzu, daß die bei dem veröffentlichten Verfahren gewonnene Meßkurve beim Eindringen in einen zu prüfenden Holzkörper nicht ohne umfassende Erfahrungen im Umgang mit dem nach dem Verfahren entwickelten Vorrichtun gen interpretiert werden kann, da prinzipiell Meßkurven zacken und -ausschläge nicht eindeutige Ergebnisse ergeben können. Bohrt man zum Beispiel in feuchtes, teilfestes Holz, so kann der Bohrwiderstand den Widerstand in einem gesunden Holzkörper übersteigen, was eine falsche Aussage aufgrund der nach dem Verfahren gewonnenen Meßkurve bezüg lich der gemessenen Holzdichte zuläßt.To make matters worse, that in the published Method obtained measurement curve when entering a testing wooden body not without extensive experience in Handling of the device developed according to the procedure can be interpreted because, in principle, measurement curves jags and rashes do not give clear results can. For example, if you drill into damp, partially solid Wood, so the drilling resistance can be the resistance in one healthy wood body exceed what a false statement based on the measurement curve obtained by the method of the measured wood density.

Aus der Offenlegungsschrift DE 40 04 242 A1 ist ein Ver fahren bekannt, bei welchem sich ein angespitzter Draht mit spiralig angeschliffener Spitze bei konstanter Dreh zahl mit in Abhängigkeit von der Festigkeit des Prüflings variabler Vortriebsgeschwindigkeit in den zu prüfenden Werkstoff zieht, wobei die Eindringgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Eindringtiefe gemessen wird. Dieses Verfahren findet dann seine Grenzen, wenn die Nadelspitze in eine Umgebung gelangt, wo ihr ein Ziehen unmöglich wird, wie zum Beispiel in Faulholz. In diesem Fall soll durch den geringen Unterschied zwischen Nadelkopf- und Nadelschaftdurchmesser die elastische Drahttorsion beim Eindringen in den Prüfling den weiteren Vortrieb bewirken. Dadurch ist aber eine Messung zwischen weichem Prüfwerk stoff und dem Austritt ins Freie kaum unterscheidbar. From the published patent application DE 40 04 242 A1 a Ver drive known, where there is a sharpened wire with spirally ground tip at constant turning number depending on the strength of the test specimen variable speed of advance in the to be tested Material pulls, the rate of penetration in Dependence on the depth of penetration is measured. This Procedure then finds its limits when the needle tip gets into an environment where you can't pull like in sapwood. In this case due to the small difference between needle head and Needle shaft diameter the elastic wire torsion when Penetration of the test object causes further propulsion. But this is a measurement between the soft test unit Hardly distinguishable from the material and the exit into the open.

Es ist aufgrund der erforderlichen schlanken Meßnadelspit ze in dem Verfahren nach DE 40 04 242 A1 und den weiteren vorgestellten technischen Abhängigkeiten nur mit gegenüber dem ersten Verfahren ungenaueren Meßergebnissen zu rech nen, wobei die Gefahr der Verteilung von Infektionen aus kranken Holzwerkstoffen über den Nadelschaft in bisher ge sunde Prüflingsbereiche durch einen nur geringfügig ver größerten Schaftdurchmesser hinter der Meßnadelspitze auch ebenfalls nicht unerheblich ist.It is due to the slim measuring needle tip required ze in the process according to DE 40 04 242 A1 and the others presented technical dependencies only with opposite the first method to count less precise measurement results nen, taking the risk of spreading infection out diseased wood materials over the needle shaft in previously ge healthy areas under test by only slightly ver Largest shaft diameter behind the measuring needle tip too is also not insignificant.

Auch bei dem Verfahren nach DE 40 04 242 A1 ist nur eine Meßkurve beim Eindringen der Prüfnadel in den Prüfling aus Holz zu gewinnen, welche durch die Wandreibung mit zuneh mender Eindringlänge noch zusätzlich verfälscht wird.In the method according to DE 40 04 242 A1 there is also only one Measurement curve when the test needle penetrates the test object To win wood, which increases with the wall friction the penetration length is also falsified.

Aus der JP-Abstr 58-18165 (A) in Pat. Abstr. of JP, 9 P 192, April 19, 1983, Vol. 7, No. 93, ist ebenfalls ein Ver fahren bekannt, bei dem ein Bohrer mit Druck von hinten in hölzerne Pfosten getrieben wird, wobei die Bohrschneiden dabei in der Vorwärtsbewegung ein Bohrloch freischneiden. Soweit erkennbar, wird hierbei ein gleichbleibender Druck auf den Bohrerschaft ausgeübt, wodurch bei unterschiedli cher Holzfestigkeit auch eine unterschiedliche Eindringge geschwindigkeit der Bohrerspitze bewirkt wird. Diese Ge schwindigkeitsdifferenzen werden als Maß für das verwit tern von Jahresringmustern im Vergleich zu Referenzkurven aus früheren Kurven als Meßwerte erfaßt, jedoch gleich falls nur in der Eindringphase und mit einer relativen Un genauigkeit aufgrund der zum Meßobjekt vergleichsweisen großen notwendigen Abmessung.From JP-Abstr 58-18165 (A) in Pat. Abstr. of JP, 9 P 192, April 19, 1983, vol. 7, no. 93, is also a ver drive known in which a drill with pressure from behind in wooden post is driven, taking the cutting edges cut a hole in the forward movement. As far as can be seen, the pressure will remain constant exerted on the drill shaft, whereby at differ wood strength also a different penetration speed of the drill tip is effected. This Ge Differences in speed are used as a measure of the widow ters of annual ring patterns compared to reference curves recorded as measured values from earlier curves, but the same if only in the penetration phase and with a relative Un accuracy due to the comparison of the measurement object large necessary dimensions.

Aus der Zeitschrift "bauen mit holz", 12/90, S. 904, 906- 908, ist zwar der Begriff "Ausziehwiderstand" bekannt, die dort vorgestellte Meßmethode verwendet jedoch eine Schrau be, die auf der ganzen Einschraublänge mit Gewalt über dreht wird. Der dabei gefunden Meßwert für die überdreh kraft muß dann mittels Eichkurve in eine angebliche Aus ziehkraft umgerechnet werden. Zunächst erhält man nur ei nen diskreten Meßwert je Einschraublänge für schon in die sem Bereich nicht homogene Verhältnisse im Prüfling, was durch das Vorhandensein von Früh- und Spätholz in jedem Jahresring, welcher an jeder Stelle eines Baumes auch un terschiedlich dick sein kann, schon erklärbar ist. Im übrigen zeigen die der Veröffentlichung beigefügten Dia gramme eine Streuung der dort aufgeführten Meßwerte, die einer korrekten mathematisch-statistischen Auswertung durch die Angabe von Regressionsgeraden mit den dort ein getragenen Vertrauensbereichen schon deshalb widerspre chen, weil eine mathematisch-statistische Prüfung der Ar beitshyphothesen die Korrelation als zu gering für eine zuverlässige Auswertung ergeben muß. Ein Ausziehwiderstand wird mit dieser Meßmethode sicherlich nicht gemessen!From the magazine "Build with Wood", 12/90, p. 904, 906- 908, the term "pull-out resistance" is known However, the measuring method presented there uses a screw be over the entire length of the screw with violence is turning. The measured value found for the overspeed Force must then in an alleged out using a calibration curve pulling force can be converted. At first you only get egg a discrete measured value per screw length for already in the not homogeneous conditions in the test specimen, what by the presence of early and late wood in everyone Annual ring, which also on every part of a tree can be of different thicknesses, is already explainable. in the the rest show the slide attached to the publication gram a scatter of the measured values listed there, the a correct mathematical-statistical evaluation by specifying regression lines with the one there therefore contradict worn areas of trust chen because a mathematical-statistical examination of the Ar correlation as too low for one reliable evaluation must result. A pull-out resistor is certainly not measured with this measuring method!

Aus einer Patentschrift DE 44 11 746 A1 ist ein Ver fahren bekannt geworden, welches einen Draht mit einer schlanken Spitze mit gerichteten Schleif riefen durch Ro tation in einen Holzprüfling durch tendenzielles Ziehen von der Prüfdrahtspitze her eindringen läßt.From a patent DE 44 11 746 A1 a Ver become known, which is a wire with a slender tip with directional grinding called through ro tation in a wood specimen by tending to pull can penetrate from the test wire tip.

Auf dieser erfinderischen Grundlage zur Schaffung von sich durch Rotation selbst je nach Drehrichtung in einem Holz- Prüfling vor und zurück bewegenden Drahtspitzen wird nun mehr ein Verfahren bekannt, bei welchem die Eindringtiefe einer dünnen Fräsnadel mit bisher nicht bekanntem kleinen Schaftdurchmesser in Holzwerkstoffen praktisch unbegrenzt wird, sofern der Drahtwerkstoff das maximal auftretende Drehmoment an der Drahtspitze verkraftet. Es ist also durchaus möglich, Federstahldraht von 0,5 mm Durchmesser mit einer speziell präparierten und wie beschriebenen Spitze durch lebende Bäume beliebiger Dicke zu ziehen.On this inventive basis to create yourself by rotation itself depending on the direction of rotation in a wooden Test specimen moving wire tips back and forth is now more known a method in which the depth of penetration a thin milling needle with a previously unknown small one Shaft diameter in wood materials practically unlimited provided the wire material is the maximum that occurs Can handle torque at the tip of the wire. So it is quite possible, spring steel wire of 0.5 mm diameter with a specially prepared and as described Draw a tip through living trees of any thickness.

Das herausragende erfindungsgemäße Merkmal des neuen Ver fahrens zum Prüfen von Pflanzen und Holzwerkstoffen mit einem rotierenden Draht liegt also darin, daß man durch die selbst bei Rotation tendenziell ziehende Prüfnadel spitze beliebig tief und einstellbar in Bezug auf eine nur beim Herausziehen wirkende Schneidkante in einen Holzwerk stoff zum Prüfen eindringen kann und dann beim Herauszie hen den Ausziehwiderstand an jedem momentanen Verweilort der Schneidkante dadurch ermitteln kann, daß z. B. der Mo torstrom des Rotationsantriebes nach dem Stand der Technik gemessen wird.The outstanding feature of the new Ver to test plants and wood-based materials A rotating wire lies in the fact that you can the test needle that tends to pull even during rotation tip of any depth and adjustable in relation to one only cutting edge when pulling out into a woodwork material can penetrate for testing and then when pulling out the pull-out resistance at any momentary dwell the cutting edge can determine that z. B. the Mo Gate current of the rotary drive according to the prior art is measured.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal des vorgestellten Prüfverfahrens liegt also darin, daß der Prüfnadelspitzen durchmesser am Kopfende, bezogen auf die Vortriebsrich tung beim Eindringen der Prüfnadel in den Prüfling, grös ser als der Schaftdurchmesser der Prüfnadel ist, wodurch zwar die Nadelspitze bei gleichbleibendem Schlankheitsgrad länger würde, aber eine nach rückwärts gerichtete Schneid kante automatisch entsteht. Dabei macht sich die erfin dungsgemäße Lösung die Tatsache zunutze, daß festgestellt werden konnte, daß auswertbare Meßergebnisse beim Zurück ziehen einer solchen Nadelspitze mit rückwärtsgerichter Schneidkante selbst dann erhalten werden, wenn der Prüf draht bereits eine Höhlung beim Vorwärtseindringen in den Holzprüfling geschaffen hat. Es ist gerade die Elastizität im Holzprüfling, die die Höhlung hinter der eindringenden Prüfnadelspitze mehr oder weniger in Abhängigkeit von der Schlankheit der Spitze wieder verschließt. Beim Rückziehen der Prüfnadelspitze muß daher die Höhlung durch die schar fe Schneidkante an der Prüfnadelspitze erneut freigeräumt werden, was zu den auswertbaren Meßsignalen führt.Another inventive feature of the presented The test procedure is therefore that of the test needle tips diameter at the head end, based on the jacking direction tion when the test needle penetrates the test specimen, large ser than the shaft diameter of the test needle, whereby the needle tip with the same degree of slenderness would last longer, but a backward cutting edge is created automatically. This is what she invented Appropriate solution take advantage of the fact that found could be that evaluable measurement results when returning pull such a needle point with a backward direction Cutting edge can be obtained even when the test already have a cavity when entering the Wood test specimen has created. It's just the elasticity in the wood specimen that penetrates the cavity behind the Test needle tip more or less depending on the The slenderness of the tip closes again. When pulling back the test needle tip must therefore the cavity through the sharp Fe cutting edge at the test needle tip cleared again become, which leads to the evaluable measurement signals.

Zur weiteren erfindungsgemäßen Verbesserung der bisherigen Nachteile bekannter Prüfverfahren für Holzwerkstoffe ver mindert die vorgestellte Erfindung nunmehr auch die Gefahr der ungewollten Infizierung von Holzprüflingen durch Pilz sporenverbreitung und anderen Schädlingen, welche sich auf dem Prüfwerkzeug festsetzen können und in gesunde Bereiche des Holzprüflings hineingezogen werden. Dieses wird nach der erfindungsgemäßen Lösung dadurch erreicht, daß durch Reibungsenergie sowohl beim Eindringen des Prüfwerkzeuges als auch beim Herausziehen desselben eine Verkohlung und Vergasung des Holzprüflings bis in die die Prüfnadel umge bende Höhlungswandung vorgenommen wird. Hierfür ist dann jedoch eine Rotationsgeschwindigkeit an der Prüfnadelspit ze zu bewirken, welche selbst bei faulem und nassem Holz eine solche sichere Sterilisation durch Wärmebehandlung gewährleistet. Demzufolge arbeitet das hier vorgestellte Prüfverfahren im Gegensatz zu den bisherigen bekanntgewor denen mit Drehzahlen oberhalb 1.500 Umdrehungen je Minute, wobei sich bei praktischen Verfahrensanwendungen Drehzah len von mehr als 10.000 Umdrehungen je Minute in Abhängig keit von den verwendeten dünnen Meßdrähten als sehr gut erwiesen haben. Durch diese hohen Prüfdrehzahlen entsteht schon beim Eindringen der Prüfnadel in einen Holzwerkstoff eine Höhlungswandung aus Kohle, die aber hinter der durch dringenden Prüfnadelspitze durch die im Holzprüfling vor handene Elastizität immer noch mehr oder weniger einfe dert. Es gibt damit zunächst keinerlei Späne hinter der Prüfnadelspitze, welche den Prüfnadelschaft in der Höhlung einklemmen können. Zusätzlich jedoch ist durch eine Art Kohlegleitschicht die Reibung zwischen Nadelschaft und Höhlungswandung soweit herabgesetzt, daß die zu erzielen den Meßwerte aus dem Drehmoment an der Nadelspitze eine exakte Auswertung zulassen.For further improvement according to the invention of the previous one Disadvantages of known test methods for wood materials ver the invention presented now also reduces the risk the unwanted infection of wood specimens by fungus spore distribution and other pests that affect the test tool and in healthy areas of the wood test specimen. This is after the solution of the invention achieved in that Frictional energy both when the test tool penetrates as well as charring when pulling it out Gasification of the wood test piece into the test needle vice versa the cavity wall is made. For this is then however, a rotational speed at the test needle tip ze to effect which even with rotten and wet wood such safe sterilization by heat treatment guaranteed. As a result, the one presented here works Test methods in contrast to the previous known those with speeds above 1,500 revolutions per minute, where speed in practical process applications dependent on more than 10,000 revolutions per minute speed of the thin measuring wires used as very good have proven. These high test speeds result in as soon as the test needle penetrates a wood material a cavity wall made of coal, but behind the through urgent test needle tip through the in the wood test specimen existing elasticity is still more or less different. There are initially no chips behind the Test needle tip, which the test needle shaft in the cavity can pinch. In addition, however, is by a kind Coal sliding layer the friction between the needle shaft and Cavity wall reduced so far that to achieve the measured values from the torque at the needle tip allow exact evaluation.

Es ist nunmehr zur erfindungsgemäßen Lösung der gestellten Aufgabe festgestellt worden, daß das Ausgasen und Auskoh len einer kleinen Höhlung in einem Holzprüfling durch eine eindringende und so schnell drehenden Prüfnadel mit klei nem Schaft, daß die Reibungsenergie alleine die Verkohlung und Vergasung bewirkt, beliebig tief in einen Holzprüfling nur mit nach dem vorgestellten Verfahren zu verwendenden, durch Rotation ziehenden Spitze möglich ist. Nur auf ver gleichsweisen kurzen Längen lassen sich auch beliebig dün ne Drähte mit und ohne beliebig geformte Spitze durch ei nen Druck von hinten durch Reibungshitze in Holzwerkstoffe einbrennen, wobei auch Meßwerte mit mehr oder weniger Ge nauigkeit aufgenommen werden können.It is now the solution according to the invention Task has been found that the outgassing and Auskoh a small cavity in a wood specimen by a penetrating and so fast rotating probe with small nem shaft that the friction energy alone the charring and gasification causes any depth in a wood test specimen only to be used with the method presented, by rotating pulling tip is possible. Only on ver equally short lengths can also be made arbitrarily thin ne wires with and without any shaped tip through egg pressure from behind due to frictional heat in wooden materials burn in, whereby measured values with more or less Ge accuracy can be recorded.

Wird nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal des vorgestellten Verfahrens nunmehr zur eigentlichen vor rangigen Meßkurve, erhalten durch die Meßwertaufnahmen beim Herausziehen der Prüfnadel aus dem Holzprüfling, auch eine Meßkurve beim Einziehen der Prüfnadelspitze in den Prüfling gemessen, so erhält man bei einem Prüf vorgang zwei Kurven, welche sich entweder stark ähneln oder in Teilbereichen widersprechen. Die Kurven können deshalb nicht gleich sein, weil beim Eindringen die Länge der Prüfnadelspitze nivellierend wirken wird, und somit ein einzelnes Holzwurmloch beispielsweise nicht identi fizierbar sein sollte. Beim Zurückziehen der Prüfnadel spitze ist hingegen das einzelne Holzwurmloch durchaus feststellbar. Widersprechen sich hingegen die beiden Meß kurven scheinbar im Verlauf, so liegt in der Regel eine Scheinfestigkeit des Holzwerkstoffes beim Einziehen der Prüfnadelspitze in den Prüfling vor, welche sich aus der Kurve beim Ausziehen aus einem Prüfling als nicht vorhan den erkennen läßt. In jedem Fall ist durch eine Auswertung beider Meßkurven selbst für Nichtfachleute schnell und ohne lange Ausbildung erkennbar, wie es um den inneren Zu stand in einem Holzprüfling bestellt ist. According to another feature of the invention presented method now to the actual ranked measurement curve, obtained from the measured value recordings when pulling the test needle out of the wood test object, also a measurement curve when retracting the test needle tip measured in the test object, so you get in a test process two curves, which are either very similar or contradict in some areas. The curves can therefore not be the same because when penetrating the length the probe tip will have a leveling effect, and thus a single woodworm hole, for example, not identi should be fizeable. When retracting the test needle However, the single wood wormhole is quite awesome noticeable. However, the two measuring systems contradict each other curves seemingly in the course, there is usually one Apparent strength of the wood material when pulling in the Test needle tip in the test specimen, which results from the Curve when not exiting a test specimen shows that. In any case, through an evaluation both measurement curves quickly and even for non-specialists recognizable without long training, as to the inner approach was ordered in a wood test item.

Während die Untersuchung von lebenden Bäumen mit dem Meß verfahren nach dem deutschen Patent DE 44 11 746 C2 auf grund der inneren Spannungszustände zu aussagefähigen und neuartigen Ergebnissen kommen kann, ist die Prüfung von altem und damit weitgehend entspanntem Konstruktionsholz mittels schlanker Nadelspitze unter Anwendung der Rei bungswärme deshalb schwieriger, weil der durchgebrannte Bohrkanal häufig nicht genügend stark für die Rückmessung verengt wird. Beim Eindringen wird bereits zuviel Substanz verkohlt und vergast.During the investigation of living trees with the measuring procedure according to the German patent DE 44 11 746 C2 to be meaningful due to the internal states of tension and new results can be found is the testing of old and thus largely relaxed construction wood by means of a slender needle tip using the Rei Exercise heat more difficult because the burned out Drilling channel often not strong enough for back measurement is narrowed. When it penetrates it becomes too much substance charred and gassed.

Die Auflösung der Rohdichtestruktur in abgelagertem Kon struktionsholz mittels schmaler Bohrerschneide nach dem Patent DE 35 01 841 C2 ist zunächst besser zu erkennen, wenn weder zusätzliche Feuchteeinflüsse noch Spanver stopfungen und ungerade Bohrkanäle mit zunehmender Ein dringlänge den Meßwert nicht beeinträchtigen würden. Es kann jedoch mit derartigen Meßverfahren nicht eindeutig auf die noch vorhandene Belastbarkeit des geprüften Holz objektes geschlossen werden, weil teilgeschädigte und durch Pilzbefall versprödete Strukturen noch hohe Roh dichtewerte ergeben können.The dissolution of the raw density structure in a deposited con structural wood using a narrow cutting edge after the Patent DE 35 01 841 C2 is initially easier to see if neither additional moisture influences nor Spanver Blockages and odd drilling channels with increasing on would not affect the measured value. It however, cannot be unambiguous with such measurement methods on the resilience of the tested wood property are closed because partially damaged and structures embrittled by fungal infestation still have high raw can give density values.

Die mit der vorliegenden Erfindung als gelöst anzusehende Aufgabenstellung bestand daher in der Erfindung eines bis her nicht bekannten Werkzeuges als einer teilweisen Kombi nation der Werkzeuge aus den beiden patentierten Verfahren DE 35 01 841 C2 und DE 44 11 746 C2 mit einer bisher nicht bekannten Bohrtechnik.Those to be regarded as solved with the present invention Task therefore consisted in the invention of one to forth unknown tool as a partial combination nation of tools from the two patented processes DE 35 01 841 C2 and DE 44 11 746 C2 with one so far not known drilling technology.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabenstellung wird da durch erreicht, daß ein bisher unbekanntes Werkzeug mit einem unterteilten Bohr- und Fräskopf erfunden wurde, bei welchem zwei oder mehrere wirkliche Durchmesser und Dreh durchmesser zusammenwirken. Der vordere Werkzeugteilkopf erzeugt bei einer Ausbildung als Flachbohrer Späne, welche bei hohen Arbeitsdrehzahlen von 10.000 bis 15.000 U/min und angepaßten Vorschüben bereits weitgehend verkohlen und vergasen. Weil aber das Durchschieben von Spänen nicht vollständig ausgeschlossen werden kann, übernimmt der als Fräskopf ausgebildete zweite Teil des Werkzeugkopfes mit vorzugsweise etwas größerem Durchmesser als der Schneiden- Drehdurchmesser das Zusammenschieben, Reiberwärmen, Ver kohlen und Vergasen der Restspäne und des Abriebes. Es wird gleichzeitig durch die schlanke konische Ausbildung eine elastische Aufweitung der Bohrung durch den Fräskopf mit ausgebildeten gerichteten Riefen durch die Vorwärtsbe wegung bewirkt. Der Werkzeugschaft kann daher wie im Ver fahren nach dem Patent 44 11 746 C2 nicht durch Spanklem mungen beim Drehen behindert werden. Wird die Werkzeug geometrie entsprechend der Aufgabenstellung richtig ein gestellt, kann auch in ansich entspanntem Holz eine elast ische Rückfederung des Bohrloches erzielt werden. Diese ist zwar im Vergleich zu der bei lebenden Bäumen geringer, aber durch eine weitere erfindungsgemäße Lösung durch den Aufbau eines oder mehrerer vorstehender Meßzähne kann das Rückzugsdrehmoment vergrößert werden.The solution of the task according to the invention is there achieved by using a previously unknown tool a subdivided drilling and milling head was invented which are two or more real diameters and rotations diameter interact. The front tool part head generates chips when trained as a flat drill at high working speeds of 10,000 to 15,000 rpm and adjusted feed rates already largely carbonized and gasify. Because the pushing of chips does not can be completely excluded, takes over as Milling head formed second part of the tool head preferably slightly larger diameter than the cutting Turning diameter pushing together, friction heating, ver coal and gasification of residual chips and abrasion. It is simultaneously due to the slim conical training an elastic expansion of the bore through the milling head with trained directed grooves through the forward leg movement causes. The tool shank can therefore as in Ver do not drive through Spanklem according to patent 44 11 746 C2 hindered turning. Will the tool geometry according to the task provided, an elastic can also be made in relaxed wood springback of the borehole can be achieved. This is lower than that of living trees, but by a further solution according to the invention by the Building up one or more of the above measuring teeth can do that Withdrawal torque can be increased.

Auch das Schnittmoment in der Werkzeug-Eindringbewegung kann durch eine geeignete kompaktere Bohrkopfgeometrie, z. B. ein Schneidenkreuz oder eine weitgehend geschlosene Platte bei größerer Reiberhitzung beeinflußt werden, wie eine weitere erfindungsgemäße Lösung vorsieht.Also the cutting moment in the tool penetration movement can by a suitable more compact drill bit geometry, e.g. B. a cutting cross or a largely closed Plate affected by greater friction heating, such as provides a further solution according to the invention.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen Werkzeugs anhand von zwei Zeichnungen ausführlich beschrieben:Below is an embodiment of an invention according tool in detail based on two drawings described:

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines unterteilten Werk zeugkopfes mit einem flachen und spanenden vorderen Bohr kopf und einem konisch ausgebildeten Fräskopf. Fig. 1 shows the side view of a divided tool head with a flat and cutting front drilling head and a conical milling head.

Fig. 2 zeigt die zugehörige Ansicht von unten. Die Bohrer schneide 1 hat einen Drehdurchmesser, mit welchem die spa nende Ausbohrung eines Bohrvorkanals 2 erfolgt. Dieser wird sich mit mehr oder weniger Abrieb und Spänen füllen, weil sich auch die Auflockerung des zerspanten Holzvolu mens auswirken wird. Der zweite Teil des Werkzeugkopfes, der kegelförmige Fräskopf 3, verdichtet die Späne und den Abrieb und verkohlt, bzw. vergast, diesen schlußendlich. Der Fräserenddurchmesser ist maßlich im ausführungsgemäßen Beispiel etwas größer als der Bohrerschneiden-Drehdurch messer. Fig. 2 shows the associated view from below. The drill cutting edge 1 has a turning diameter with which the drilling of a drilling pre-channel 2 takes place. This will fill with more or less abrasion and chips, because the loosening of the machined wood volume will also have an impact. The second part of the tool head, the conical milling head 3 , compresses the chips and the abrasion and ultimately chars or gasifies it. The end diameter of the milling cutter is somewhat larger in dimension in the exemplary embodiment than the turning diameter of the cutting edge.

Im Ausführungsbeispiel ist ein einzelner Meßzahn 4 vorge sehen, welcher das Schnittmoment aus der wieder verengten Bohrung beim Rückzug aus der Bohrung konzentriert und ver stärkt.In the exemplary embodiment, a single measuring tooth 4 is provided, which concentrates and reinforces the cutting moment from the again narrowed hole when withdrawing from the hole.

Der Werkzeugschaft 5 kann deshalb ohne Spanverstopfungen im freigeräumten Bohrkanal 6 drehen. The tool shank 5 can therefore rotate in the cleared drilling channel 6 without chip clogging.

Grundsätzlich ist der mögliche verwendbare Werkzeugschaft durchmesser von der Drehfestigkeit abhängig, sodaß Werk zeuge bis 0,5 mm Schaftdurchmesser funktionieren. Die bis her sich als praktisch erweisenden Werkzeuge haben einen Nadelschaft von 0,8 mm. Der Bohrerschneiden-Drehdurch messer ist bei der beispielsweisen Ausführung 1 mm und der Fräskopf-Enddurchmesser 1,2 mm. Die erstaunliche zu beob achtende Gradführung das Werkzeuges wird durch den koni sche, hinter den Bohrerschneiden liegenden Fräskopf ermög licht, weil dieser durch die Stauchung des Abriebes und der Bohrspäne ausgerichtet und geführt wird. Dadurch ist wiederum ein Ausweichen der Bohrschneiden behindert.Basically, the possible usable tool shank diameter depends on the torsional strength, so that work up to 0.5 mm shaft diameter work. The up forth as practical tools have one Needle shaft of 0.8 mm. The drill cutting turning in the example, the knife is 1 mm and the Milling head end diameter 1.2 mm. The amazing one to watch respectful degree guidance of the tool is by the coni cal milling head behind the cutting edges light because of the compression of the abrasion and the drilling chips are aligned and guided. This is again avoiding the cutting edges.

Fig. 3 zeigt ein Meßbeispiel für einen geschädigten Quer schnitt eines Eichenbalkens mit ineinander gespiegelten Eindring- und Rückzugskurven, welche bei Anwendung eines Werkzeuges entsprechend dem Ausführungsbeispiel aufge zeichnet wurde. Deutlich erkennbar ist der Unterschied der Rohdichtemessung beim Werkzeugvorschub im Vergleich zu den noch vorhandenen elastischen Querschnittsbereichen. Die Bohrerschneiden-Eindringkurve kann die Tragfähigkeit eines geschädigten Querschnittes hingegen nicht beurteilen helfen. Weil das hiermit vorgestellte Werkzeug auch den Einfluß des elastischen Verhaltens eines Holzprüflings er faßt, ist damit der Nachweis einer notwendigen erfindungs gemäßen Lösung für zukünftige Untersuchungen von Konstruk tionsholz erbracht wird. Fig. 3 shows a measurement example for a damaged cross section of an oak beam with mirrored penetration and retraction curves, which was recorded using a tool according to the embodiment. The difference in the raw density measurement for the tool feed compared to the elastic cross-sectional areas that still exist is clearly visible. The cutting edge penetration curve, on the other hand, cannot help assess the load-bearing capacity of a damaged cross-section. Because the tool presented here also captures the influence of the elastic behavior of a wood test specimen, proof of a necessary solution according to the invention for future investigations of construction wood is thus provided.

Patentanspruch 1 beschreibt daher ein Werkzeug mit einem Werkzeugkopf, dessen vorderer Teil als Flachbohrer aus gebildet ist, der beim Eindringen in Holz mit hoher Dreh zahl mehr oder weniger spanend wirkt. Der hintere Werk zeugkopf ist als Kegelfräser ausgebildet, der den durch den vorderen Bohrkopf teil erzeugten Abrieb und die Späne verdichtet, durch Reibungswärme erhitzt, verkohlt und ver gast.Claim 1 therefore describes a tool with a Tool head, the front part of which consists of a flat drill is formed, which when entering wood with high rotation number has a more or less cutting effect. The rear work The tool head is designed as a conical milling cutter that cuts through the front drill head generated abrasion and the chips compressed, heated by frictional heat, charred and ver guest.

Der Patentanspruch 2 schafft die Voraussetzung zur mög lichen Messung einer Rückzugskurve dadurch, daß der hin tere Kegelfräser-Teilkopf eine nach rückwärts gerichtete Schneidkante mit an dieser Schneidkante größerem Außen durchmesser aufweist, an welchem auch zusätzlich ein oder mehrere nach zur Kopfseite rückwärts orientierte Meßzähne angebracht werden, welche dann den wirksamen größten Werk zeugkopf-Außendrehdurchmesser bilden. Claim 2 creates the prerequisite for possible Lichen measurement of a retraction curve in that the out tere conical milling cutter partial head a backwards Cutting edge with a larger outside on this cutting edge has diameter, on which also an or several measuring teeth oriented backwards towards the head be attached, which is then the effective greatest work Form the outside diameter of the tool head.

Der Patentanspruch 3 zeigt auf, daß statt der Ausbildung des vorderen Werkzeug-Teilkopfes als Flachbohrer auch jede andere rotationssymmetrische Querschnittsform bei hoher Arbeitsdrehzahl entsprechend ihren passend gewählten Quer schnittsmaßen sich in Holz durch Reibungserwärmung einar beiten können. Claim 3 shows that instead of training each of the front tool dividing head as a flat drill other rotationally symmetrical cross-sectional shape at high Working speed according to your chosen cross cuts in wood due to frictional heating can work.

Reference list

11

Bohrerschneide als vorderer Werkzeug-Teilkopf
Drill cutting edge as the front tool dividing head

22nd

Bohrvorkanal
Drilling pre-channel

33rd

Kegelfräser als hinterer Werkzeug-Teilkopf
Conical milling cutter as rear tool dividing head

44th

Meßzahn zur Erfassung der Rückzugskurve
Measuring tooth for recording the retraction curve

55

Werkzeugschaft
Tool shank

66

Freigeräumter spanfreier Bohrkanal
Cleared chip-free drilling channel

Claims

1. Drill needle tool for simultaneous cutting and non-cutting inspection of trees and construction timber, characterized in that

that a flat drill head is supplemented by a connected and slim conical milling cutter with a final diameter which is equal to or larger than the turning diameter of the flat drill head,
- That the conical end diameter is larger than the drilling needle shaft diameter.

and

- That the wood chips generated by the flat drill head by the friction generated by high working speed heat on the surface of the conical milling head part carbonized and gasified.

2. Tool according to claim 1, characterized, that the conical milling cutter partial head one backwards cutting edge with the greatest out of this cutting edge has transmission diameter, on which also an or more oriented backwards to the top of the head Measuring teeth are attached, which are then effective form the largest tool head outside turning diameter.

3. Tool according to claim 1 and 2, characterized in

- That the flat drilling head is replaced by any rotationally symmetrical cross-sectional shape from the longitudinal axis of the tool.