DE4411746A1

DE4411746A1 - Verfahren zum Prüfen von Pflanzen und Holzwerkstoffen mit einem rotierenden Draht

Info

Publication number: DE4411746A1
Application number: DE19944411746
Authority: DE
Inventors: Juergen-Michael Wenzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-06
Filing date: 1994-04-06
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2014-04-07
Also published as: DE4411746C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung von Holz werkstoffen und Pflanzen, aber auch weiteren, mit einem rotierenden Draht durchdringungsfähige Prüflinge.

Aus der Offenlegungsschrift DE-OS 35 01 841 ist bekannt, daß eine rotierende Nadel mit flacher und dreieckförmiger Spitze oder in ähnlicher Ausführung in Holz gebohrt werden kann, wobei die elektrische Leistungsaufnahme meßbar ist. Die Eindringtiefe ist bei einem solchen Verfahren wegen der erforderlichen Vortriebseinrichtung begrenzt, da eine Nadel aus dünnem Draht nicht beliebig von hinten geschoben werden kann und durch die Zerspanung des Prüflings leicht klemmt. Demzufolge ist die praktische Anwendung nach obi gem Verfahren auch auf Bohrer mit größeren Bohrkopfdurch messer und etwas kleinerem Schaftdurchmesser eingeschränkt worden. Der Eindringwiderstand des Bohrers wird in Abhän gigkeit von der Eindringtiefe mit der an sich bekannten und dem Stand der Technik entsprechenden Aufnahme der Leistung des Vorschub- und/oder Rotationsantrieb bzw. diese bestim menden elektrischen und mechanischen Größen ermittelt.

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.

Die erfindungsgemäße Lösung für die Beseitigung der beiden Verfahrensnachteile hat im Gegensatz zu den beiden bekann ten Verfahren deshalb nicht den Eindringwiderstand als Grundlage der Prüfung von Holzwerkstoffen und ähnlichen prüfbaren gewählt, sondern einen Schneidwiderstand beim Herausziehen eines in den Prüfling getriebenen Drahtes.

Im Patentanspruch 1 ist die Lösung beschrieben. Es ist möglich, daß sich eine angeschliffene Drahtspitze mit ge richteten, jedoch nicht notwendigerweise auch spiralig ge schliffenen Schleifriefen bei Rotation von selbst in einen Holzwerkstoff hineinzieht. Die Vortriebsgeschwindigkeit liegt bei konstanter Drehzahl unter anderem an der Ausbil dung der Schleifriefen. Wird durch eine Vergrößerung des Enddurchmessers der Spitze über den Schaftdurchmesser hin aus eine plastische Querschnittsverformung im Prüfling er reicht, welche den Schaft praktisch reibungslos rotieren läßt, so ist der Eindringwiderstand des Drahtes praktisch von der Eindringtiefe unabhängig. Die Länge der bearbeite ten Drahtspitze nivelliert die verschiedenen Festigkeiten von zum Beispiel Früh- und Spätholz weitgehend. Es ist so mit möglich, mit weitgehend konstanter Antriebsleistung beliebig lange Drähte in einen homogenen Holzwerkstoff zu treiben. Wenn nunmehr ein wie nach Patentanspruch 1 bean spruchter und einstellbarer Vortriebs-, Brems- und Rück zugsmechanismus den freien Bewegungsablauf der sich selbst ziehenden Drahtspitze behindert, so kann die Drahtspitze definiert bis zu einer Stelle im oder hinter den Prüfling gefahren werden, von der aus die eigentliche Messung der Festigkeit beginnen soll.

Das Herausziehen des Drahtes mit einer angeschliffenen Spitze aus einem Prüfling bewirkt einen Widerstand, wel cher in Abhängigkeit von der Lage des größten Spitzen durchmessers sowohl bei rotierendem wie auch bei nicht rotierendem Draht gemessen werden kann. Hierzu werden die bekannten und dem Stand der Technik entsprechenden Meß methoden vorzugsweise unter Einsatz von elektrisch arbei tenden Meßwertaufnehmern eingesetzt.

Der Patentanspruch 2 benennt eine Verbesserung der Meßem pfindlichkeit. Diese wird dadurch bewirkt, daß die ange schliffene und selbst beim Rotieren ziehende Drahtspitze einen größeren Enddurchmesser als den Drahtdurchmesser aufweist, welcher als Schneidkante dient, welche auch durch einen oder mehreren Schneidwinkeln ihre Form erhal ten kann. Da praktisch jeder Prüfwerkstoff neben der dau erhaften plastischen Verformung auch eine elastische Ver formung aufweist, kann in diesem Fall die scharfe Schneid kante beim Zurückziehen des Drahtes aus dem Prüfling eine sehr genau Schwankung des Schneidwiderstandes je nach der vorliegenden Festigkeit im Prüfling nachweisen.

Der Patentanspruch 3 macht sich zunutze, daß bei zunehmend höheren Drehzahlen eine Kohlenstoffschmierung des im Prüf ling sich bewegenden Drahtes erreicht werden kann. Gleich zeitig ist das Prüfloch dadurch praktisch spanfrei sowie auch steril zu halten.

Der Patentanspruch 4 erlaubt die zweimalige Messung der Festigkeit eines Prüflings bei einem Einstich. Hierdurch ergibt sich eine zweifelsfreie Kontrolle der jeweiligen ermittelten Festigkeiten über zwei unterschiedlich wirken de physikalische Einwirkmöglichkeiten auf den Prüfling. Eine reine Kontrollbeschädigung des Prüflings zur Bestä tigung eines bestimmten Meßvorgangs kann unterbleiben, da diese jeweils automatisch mit erfolgen wird.

Claims

1. Verfahren zum Prüfen des inneren Zustandes von Holzwerk stoffen und Pflanzen, bei dem ein vorne angespitzter Draht mit einer Schneide im Übergang vom angespitztem Draht zum normalen Drahtdurchmesser rotierend in den Prüfling ein dringt, und bei dem die Dichte und Festigkeit des Prüf lings in Abhängigkeit von der Schneidenkantenlage im Prüf ling registriert wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß die angeschliffene Drahtspitze mit gerichteten, je doch nicht notwendigerweise spiraligen Schleifriefen sich durch die Rotation selbst mit einer vorgebbaren Vortriebsgeschwindigkeit in den Prüfling zieht,
- daß der Drahtvortrieb durch einen einstellbaren Brems- und Vortriebsmechanismus gezielt gesteuert wird,
- daß der in den Prüfling eingedrungene Draht mit einem einstellbaren Ausziehmechanismus wieder herausgezogen wird,
- und daß der beim Herausziehen bewirkte Schneidwiderstand gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkantendurchmesser größer als der eigentli che Drahtdurchmesser ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsdrehzahl des ein ziehenden Drahtes größer als 1500 Umdrehungen je Minute ist und dadurch beim Drahteindringen eine Verkohlung oder Vergasung des Prüflingwerkstoffes im Drahtbereich bewirkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2, und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Messung des Schneidwiderstandes beim Herausziehen des Drahtes auch die Verkohlungs- oder Verga sungsenergie beim Einziehen des Drahtes in den Prüfling gemessen wird.