DE2820959A1 - Non-destructive testing of sawn construction timber boards - uses measurement of forces required to achieve given degree of flexure - Google Patents
Non-destructive testing of sawn construction timber boards - uses measurement of forces required to achieve given degree of flexureInfo
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Abstract
Description
BESizHREIBUNG DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung von Schnittholz, insbesondere von für Bauzwecke bestimmten Brettwaren Die bekannten Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Schnittholz bestehen in der Ermittlung des 3lastizit.tsmoduls eines Brettes unter Beanspruchung mit einer konstanten Biegekraft, wobei das auf zwei Stützen freiaufliegende Brett mit in der Stützenweitenmitte angreifender Biegekraft belastet wird. Bei diesen Verfahren wird die Durchbiegung des Bretts unter der Einwirkung der Biegekraft gemessen.The invention relates to a method and a device for non-destructive Testing of sawn timber, in particular board products intended for building purposes known methods for the non-destructive testing of lumber exist in the Determination of the elasticity module of a board under load with a constant Bending force, with the board lying freely on two supports in the middle of the support width applied bending force is loaded. In these procedures, the deflection of the board measured under the action of the bending force.
Die bekannten Vorrichtungen zur zerstörungsfreien Prüfung von Schnittholz bestehen aus zwei, eine Form von drehbaren Rollen auSweisenden Stützen und einem in der Mitte zwischen den beiden Stützen angeordneten, beweglichen Angriffstück, das mit einem Fühler zur Messung der Brettdurchbiegung ausgerüstet ist. (Technische Information - Holz Zentralblatt Nr. 95. Svensk Trövarn - och Pappersmassetidning 7 (1977), S. 545-547).The known devices for the non-destructive testing of sawn timber consist of two supports and one in the form of rotatable rollers in the middle between the two supports, movable attachment piece, which is equipped with a sensor for measuring the board deflection. (Technical Information - Holz Zentralblatt No. 95. Svensk Trövarn - och Pappersmassetidning 7: 545-547 (1977)).
Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf dem Prinzip der kontinuierlichen und zerstörungsfreien Messung des Elastizitätsmoduls von Brettern bei deren Belastung mit eine Biegekraft, welche in senkrechter Richtung zu einer oder zwei, durch die Breite und Länge des Bretts bestimmten Ebenen wirkt. In diesem Verfahren wird die eine ständige Durchbiegung bewirkende Kraft gemessen.The inventive method is based on the principle of continuous and non-destructive measurement of the modulus of elasticity of boards when they are loaded with a bending force acting in a direction perpendicular to one or two, by the Width and length of the board affects certain levels. In this procedure, the a constant deflection force was measured.
Bei der Prüfung von geraden Brettern wird eines der Enden in einem aus einem Rollensatz gebildeten Auflager starr eingespannt, wobei das freie Ende durch eine Walze belastet wird.When testing straight boards, one of the ends becomes in one Rigidly clamped support formed from a set of rollers, with the free end is loaded by a roller.
Die Walze ist im festen Abstand von der Binspannung so angeo-dne.., daß die Biegekraft, welche senkrecht zu der durch die Brettlänge und -breite bestimmten Brettflächen wirkt, eine ständige, im Laufe eines Verstellens des Bretts mit bezug auf den Rollensatz und die Biegewalze eine unveränderliche Durchbiegung hervorruft. Die Biegewalze ist mit einer Kraft belastet, die für eine konstante Durchbiegung des Bretts notwendig ist.The roller is positioned at a fixed distance from the line tension so ..., that the bending force, which is perpendicular to that by the Board length and width of certain board surfaces acts, a constant, in the course of an adjustment of the board with respect to the set of rollers and the bending roller is an invariable one Causes deflection. The bending roll is loaded with a force for a constant deflection of the board is necessary.
Die Kraft wird mittels eines Kraftmessers ständig kontrolliert.The force is constantly monitored by means of a force meter.
Der Elastizitätsmodul des Bretts wird durch die Messung der Gegenkraft P des ersten walzenförmigen Auflagers ermittelt, wobei dieses Auflager in Form einer Walze in einem konstanten Abstand L von dem zweiten, die Form eines Rollensatzes aufweisenden Auflager angeordnet ist und gegenÜber diesem zweiten Auf lager in Richtung der Wirkung der zu messenden Auflagerkraft P um einen festen Wert f verschoben ist. Aufgrund der bekannten Größe des Auflagerkraft P, die zum Abbiegen des Bretts notwendig ist, wird aus der Biegeliniengleichung die Größe des Elastizitätsmoduls aus der nachstehenden Formel berechnet: 4 P L3 f b ht in kp/cm2 worin: P = Kaft, in kp L = vorgegebene Länge des Biegearms, in cm f = vorgegebene ständige Durchbiegung, in cm b = Brettbreite, in cm h = Brettdicke, in cm Durch die Messung des Elastizitätsmoduls im Laufe der Verstellung des der Biegung unterzogenen Bretts können für die gesante Länge des Bretts kontinuierlich und zerstörungsfrei dessen Elastizitätsmodulwerte ermittelt werden.The modulus of elasticity of the board is determined by measuring the opposing force P of the first roller-shaped support determined, this support in the form of a Roller at a constant distance L from the second, the form of a set of rollers having bearing is arranged and opposite this second on bearing in the direction the effect of the bearing force P to be measured is shifted by a fixed value f. Due to the known size of the bearing force P required to turn the board is, the bending line equation becomes the size of the modulus of elasticity from the the following formula is calculated: 4 P L3 f b ht in kp / cm2 where: P = Kaft, in kp L = specified length of the bending arm, in cm f = specified constant deflection, in cm b = board width, in cm h = board thickness, in cm By measuring the modulus of elasticity in the course of the adjustment of the board subjected to the bend can be used for the whole The length of the board is continuous and non-destructive, its modulus of elasticity be determined.
Bei der Prüfung von eine natürliche Kri;mxlng aufweisenden Brettern wird die Brettmitte in einem Auflager mit der Form eines das Brett verschiebenden Rollensatzes fest eingespannt, und die zwei freien Brettenden werden mit zwei Walzen so in Gegenrichtungen gebogen, daß eine festgelegte Durchbiegung erfolgt, welche sich im Laufe der Verstellung des Bretts gegenüber dem Rollensatz und den Biegewalzen nicht verändert. Die Biegewalzen sind mit Kraftmessern verbunden, welche zur Messung der bei dieser festgelegten Durchbiegung f1 und f2 des zu prüfenden Brettes notwendiger Kräfte dienen.When testing boards with a natural crimped length the middle of the board is in a support with the shape of a moving board Roll set firmly clamped, and the two free board ends are with two rollers bent in opposite directions so that a fixed deflection takes place, which during the adjustment of the board in relation to the set of rollers and the bending rollers are not changed. The bending rollers are connected with force gauges, which are used to measure the deflection f1 and f2 of the test piece to be tested Serving board of necessary powers.
Der Elastizitätsmodul des Bretts wird durch Messung der Gegenkräfte P1 und P2 des ersten und des zweiten walzenförmigen Auflagers ermittelt, wobei diese Auflager in Form von Walzen in festgelegten Abständen L von dem dritten, die Form eines Rollensatzes aufweisenden Auflagers angeordnet sind und gegenüber diesem dritten Auflager in Wirkungsrichtungen der zu messenden Auf lagerkräfte P1 und P2 um festgelegte Werte f1 und f2 verschoben werden können.The modulus of elasticity of the board is measured by measuring the opposing forces P1 and P2 of the first and second roller-shaped supports are determined, these Support in the form of rollers at fixed distances L from the third, the form a roller set having bearing are arranged and opposite this third Support in the directions of action of the support forces P1 and P2 to be measured around specified Values f1 and f2 can be shifted.
Aufgrund der bekannten Größe P1 der zur Biegung des Bretts notwendigen und zu einer durch die Brettlänge und Brettbreite bestimmten Brettfläche senkrechten Auflagerkraft und der Größe P2 der zur Biegung des Bretts notwendigen und zu der zweiten durch die Brettlänge und Brettbreite bestimmten Brettfliiche senkrechten, also in Gegenrichtung zu der Kraft P1 wirkenden Auflagerkraft, wird beim erfindungsgemäßen Verfahren der Elastizitätsmodul nach der nachstehenden Formel berechnet: in kp/cm2 worin: P1 und P2 = Zur Biegung des Bretts in demselben Punkt, in Gegenrichtungen notwendige Kräfte, in kp L = vorgegebene Länge des Biegearms, in cm f1 und 9 = vorgegebene feste Durchbiegungen, in cm b = Brettbreite, in cm h = Brettdicke, in cm.Due to the known size P1 of the bearing force necessary for bending the board and perpendicular to a board surface determined by the board length and width, and the size P2 of the board surface necessary for bending the board and perpendicular to the second board surface determined by the board length and board width, i.e. in the opposite direction the force P1 acting bearing force, in the method according to the invention the modulus of elasticity is calculated according to the following formula: in kp / cm2 where: P1 and P2 = forces necessary to bend the board at the same point, in opposite directions, in kp L = given length of the bending arm, in cm f1 and 9 = given fixed deflections, in cm b = board width, in cm h = board thickness, in cm.
Das Schema des erfindungsgemäßen Abstützungs- und Belastungsfalls eines geradförmigen Bretts ist in Fig. 1 dargestellt.The scheme of the support and loading case according to the invention a straight board is shown in FIG.
Darin ist L die vorgegebene feste Länge des Biegearms, P -auf das freie Brettende einwirkende Kraft und r - die Durchbiegung des Brettes.In this, L is the specified fixed length of the bending arm, P - on that free end of the board acting force and r - the deflection of the board.
Das Schema des erfindungsgemäßen Abstützungs- und Belastungsfalls eines eine natürliche Krümmung aufweisenden Bretts ist in Fig. 2 dargestellt. Darin ist L die vorgegebene feste Länge des Biegearms, P1 und P2 - die Größen der für die Biegung des Bretts in Gegenrichtungen notwendigen Kräfte, und f1 und f2 - die Durchbiegungen des Brettes.The scheme of the support and loading case according to the invention a board having a natural curvature is shown in FIG. In this L is the given fixed length of the bending arm, P1 and P2 - the sizes of the for the bending of the board in opposite directions necessary forces, and f1 and f2 - the Deflections of the board.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem ein Ende des geradförmigen Bretts oder die Mitte des eine natürliche Krümmung aufweisenden Bretts einspannenden Rollensatz und, im Falle eines geradförmigen Bretts einer Biegewalze, oder im Falle eines eine natürliche Krümmung aufweisenden Bretts zwei Biegewalzen, die in einem festgelegten Abstand von dem Rollensatz angeordnet sind. Die Biegewalze oder -walzen sind mit Kraftmesser oder -messern verbunden, wobei deren Aufhängung sowie die Verbindung mit Kraftmessern derartig ausgelegt ist, daß keine Verstellung in Richtung der darauf einwirkenden Gegenkraft von dem zu biegenden Brett verursacht wird, was gestattet, eine feste, im Laufe der Verschiebung des Bretts unveränderliche Durchbiegung zu erzielen.The device according to the invention consists of an end of the straight Clamping board or the center of the board having a natural curvature Set of rollers and, in the case of a straight board, a bending roller, or in the case of of a board with a natural curvature, two bending rollers in one specified distance from the roller set are arranged. The bending roller or rollers are connected with force gauges or gauges, their suspension as well as the connection is designed with dynamometers so that no adjustment in the direction of it acting counterforce is caused by the board to be bent, which allows a fixed deflection that does not change in the course of the displacement of the board achieve.
Der in Fig. 3 gezeigte Getriebeplan der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung von geradförmigen Brettern besteht aus zwei in Gegenrichtungen drehbaren Rollensätzen 1, welche starr eines der Enden des Bretts 2 einspannen, wobei das andere Ende des Bretts mit der mit dem Kraftmesser 4 verbundenen Walze 3 auf Biegung beansprucht wird.The transmission plan of the device according to the invention shown in FIG. 3 for the non-destructive testing of straight boards consists of two in opposite directions rotatable roller sets 1, which rigidly clamp one of the ends of the board 2, the other end of the board with the roller connected to the dynamometer 4 3 is subjected to bending.
Der in Fig. 4 gezeigte Getriebeplan der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur zerstörungsfreien Prüfung der eine natürliche Krümmung aufweisenden Bretter hat gleiche Konstruktionselemente wie jene nach Fig. 3, mit nur dem Unterschied, daß sie mit zwei das Brett auf Biegung beanspruchenden, mit zwei Kraftmessern 4 verbunenen Walzen 3 ausgerüstet ist.The transmission plan of the device according to the invention shown in FIG. 4 for the non-destructive testing of boards with a natural curvature has the same construction elements as those according to Fig. 3, with the only difference that they with two the board demanding bending, with two Force gauges 4 connected rollers 3 is equipped.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Prüfung von Schnittholz wird nachstehend an einem in Fig 5 gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläutert.The mode of operation of the device according to the invention for testing Lumber will be described in more detail below using an exemplary embodiment shown in FIG explained.
Zwischen zwei Sätze 1 und 1' von sich drehenden Rollen wird das Brett 2 eingefihrt. Der Rollensatz 1 1 ist auf zwei Führungen 3 aufgehängt und wird längs dieser Führungen mittels des pneumatischen Kolbens 4 verschoben. Im Zeitpunkt der Einführung des Bretts 2 zwischen die Rollensätze 1 und 1' wird der Satz 1' in die Stellung "0" derart verstellt, daß der Lichtspalt zwischen den Rollensätzen 1 und 1' größer als die Brettdicke 2 wird. Mittels des pneumatischen Xolbens 4 wird nachher der Rollensatz 1 samt daran starr befestigter Biegewalze 5 in die Stellung "Z" derart verstellt, daß der Anfang des Bretts 2 starr zwischen den Rollenwalzen 1 und 1' eingespannt und das Brettende mittels der ersten Biegewalze 5 abgebogen wird. Die Rollen des Rollensatzes 1 und 1' werden angetrieben, was eine Verschiebung des Bretts 2 in Richtung K" mit konstanter Geschwindigkeit zur. Folge hat. Beim Ankommen des Brettanfangs 2 an der Biegewalze 5', wird auch der Brettanfang 2 gegenüber dem in Rollensätzen 1 und 1' starr eingespann-ten liZit-tenabschnitt des Bretts 2 abgebogen. Von die sein Zeitpunkt an wird das Brett 2, das mittels der Rollensätze 1 und 1', welche die Antriebsfunktion erfüllen und den Mittenabschnitt des Bretts 2 ein spannen, mit konstanter Geschwindigkeit verschoben, gleichzeitig starr in seinem Mittenabschnitt eingespannt und in zwei Gegenrichtungen an seinen freien Enden gebogen. Die mit den Biegewalzen 5 und 5' verbundenen Kraftmesser 6 messen die zum Abbiegen der Brettenden 2 um eine genau festgelegte und während der Verschiebung des Bretts 2 konstante Durchbiegung notwendigen Kräfte P1 und P2 Weil die gleichzeitigen Informationen über die Kräfte P1 und P2 zwei verschiedene Punkte A und des auf Biegung beanspruchten Bretts betreffen, wird die Information - in Form eines elektrischen Impulses i1 tib er die Kraft P1, die sich auf den Punkt A bezieht, in die Schaltung 7 eingeführt, welche den Impuls ii um eine für die Verschiebung des Bretts 2 um die Strecke AB notwendige Zeit verzögert. Der aus der Schaltung 7 ausgehende, verzögerte elektrische Impuls i12 der den für die Biegung des Bretts 2 im Punkt A durch die Walze 5 notwendige Kraft P1 betrifft, erfolgt gleichzeitig mit dem elektrischen Impuls i2, der den für die Biegung des Bretts 2 in demselben Punkte A, aber in Gegenrichtung mittels der Walze 5' betrifft. Die elektrischen Impulse ii und i2 sind in die Schaltung 8 eingeführt. wo ihre Summation erfolgt.Between two sets of 1 and 1 'of spinning reels, the board becomes 2 introduced. The roller set 1 1 is suspended on two guides 3 and is longitudinal these guides moved by means of the pneumatic piston 4. At the time of Introducing the board 2 between the sets of rolls 1 and 1 'becomes the set 1' in the Position "0" adjusted so that the light gap between the roller sets 1 and 1 'becomes larger than board thickness 2. By means of the pneumatic piston 4, afterwards the roller set 1 including rigidly attached bending roller 5 in the "Z" position in this way adjusted so that the beginning of the board 2 rigidly between the roller rollers 1 and 1 ' clamped and the board end is bent by means of the first bending roller 5. the Rollers of the roller set 1 and 1 'are driven, causing a displacement of the board 2 in direction K "at constant speed. When the Beginning of the board 2 on the bending roller 5 ', the beginning of the board 2 is also opposite the in Roller sets 1 and 1 'rigidly clamped-in liZit-ten section of the board 2 bent. From this point on, board 2, which is made by means of roller sets 1 and 1 ', which fulfill the drive function and clamp the middle section of the board 2, displaced at constant speed, at the same time rigid in its central section clamped and bent in two opposite directions at its free ends. With The dynamometers 6 connected to the bending rollers 5 and 5 'measure the bending of the board ends 2 by a precisely defined and constant during the displacement of the board 2 Deflection necessary forces P1 and P2 Because the simultaneous information Two different points A and the stressed on bending via the forces P1 and P2 Board will affect the Information - in the form of an electrical With the impulse i1, the force P1, which relates to point A, is fed into the circuit 7 introduced, which increases the pulse ii by one for the displacement of the board 2 by the distance AB delayed the necessary time. The outgoing from the circuit 7, delayed electrical impulse i12 of the for the bending of the board 2 at point A by the Roller 5 concerns the necessary force P1, takes place simultaneously with the electrical Impulse i2, the one for the bending of the board 2 at the same point A, but in the opposite direction concerns by means of the roller 5 '. The electrical pulses ii and i2 are in the circuit 8 introduced. where their summation takes place.
Die Summe der Impulswerte ii und i2 entsprechend der Summe der Kräfte P1 und P2 entspricht jetzt dem elektrischen Impuls i3 und wird je nach der Stellung des Umschalters 9, entweder unmittelbar in die Schaltung 10 eingeführt, mit für den Wert des Impulses i3, in Abhängigkeit von dem Wert von 4 L3 = constans f b h3 für das jeweilig zu untersuchende Sortiment des Schnittholzes einprogrammierten drei Stufen, oder - ebexffalls in die Schaltung 10 - aber ueber die Einrichtung 11, welche den minimalen Wert des elektrischen Impulses i3 registriert, der nach dem Durchgang der gesamten Brett länge 2 durch das Biegesystem aufgetreten hat.The sum of the momentum values ii and i2 corresponding to the sum of the forces P1 and P2 now correspond to the electrical impulse i3 and become depending on the position of the switch 9, either introduced directly into the circuit 10, with for the value of the pulse i3, depending on the value of 4 L3 = constans f b h3 programmed for the respective assortment of sawn timber to be examined three stages, or - in the same case in circuit 10 - but via the device 11, which registers the minimum value of the electrical impulse i3 after the passage of the entire board length 2 has occurred through the bending system.
Im ersten Falle, während der gesamten Durchlaufzeit des Bretts 2 durch das Biegesystem, betätigt die Schaltung 10 eine der drei Spritzdüsen des Systems 12, und zwar diejenige, die der mit entsprechender Farbe zu markierenden Qualitätsklasse entspricht. Auf diese Weise wird in Abhängigkeit von der Klasse einzelner Brettabschnitte, das Brett auf seiner ganzen Länge mit verschiedenen Farben markiert.In the first case, during the entire throughput time of the board 2 through the bending system, the circuit 10 actuates one of the three spray nozzles of the system 12, namely that of the quality class to be marked with the appropriate color is equivalent to. In this way, depending on the class of individual board sections, the board marked with different colors along its entire length.
Kommt die Einrichtung 11 zum Einsatz, so wird sie zusätzlich zur Schaltung 10 einen Minimalwert des elektrischen Impulses i 3 erst nach Durchlaufen der ganzen Brettlänge durch das Biegesystem übermitteln. Dieser Minimalwert des elektrischen Impulses i3 entscheidet über die Qualitätsklasse des gesamten Bretts.If the device 11 is used, it is used in addition to the circuit 10 a minimum value of the electrical pulse i 3 only after passing through the whole Transfer the board length through the bending system. This minimum value of the electrical Impulses i3 determines the quality class of the entire board.
In diesem Falle betätigt die Schaltung 10 diejenige der drei Spritzdüsen des Spritzdüsensatzes 12, welche der ermittelten Qualitätsklasse entspricht und welche das Brett 2 an dessen Ende markiert.In this case, the circuit 10 actuates that of the three spray nozzles of the spray nozzle set 12, which corresponds to the determined quality class and which marks the board 2 at its end.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL19809977A PL198099A1 (en) | 1977-05-12 | 1977-05-12 | METHOD OF NON-DESTRUCTIVE CLASSIFICATION OF A Sawmill |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2820959A1 true DE2820959A1 (en) | 1978-11-16 |
Family
ID=19982481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19782820959 Withdrawn DE2820959A1 (en) | 1977-05-12 | 1978-05-12 | Non-destructive testing of sawn construction timber boards - uses measurement of forces required to achieve given degree of flexure |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2820959A1 (en) |
| PL (1) | PL198099A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1046895A2 (en) * | 1999-04-22 | 2000-10-25 | Cae Machinery Ltd. | Panel testing apparatus and method |
-
1977
- 1977-05-12 PL PL19809977A patent/PL198099A1/en unknown
-
1978
- 1978-05-12 DE DE19782820959 patent/DE2820959A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1046895A2 (en) * | 1999-04-22 | 2000-10-25 | Cae Machinery Ltd. | Panel testing apparatus and method |
| EP1046895A3 (en) * | 1999-04-22 | 2002-01-16 | Cae Machinery Ltd. | Panel testing apparatus and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL198099A1 (en) | 1978-12-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS |
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| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |