DE4438383C2 - Bohrwiderstandsmeßgerät - Google Patents

Bohrwiderstandsmeßgerät

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DE4438383C2
DE4438383C2 DE19944438383 DE4438383A DE4438383C2 DE 4438383 C2 DE4438383 C2 DE 4438383C2 DE 19944438383 DE19944438383 DE 19944438383 DE 4438383 A DE4438383 A DE 4438383A DE 4438383 C2 DE4438383 C2 DE 4438383C2
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Germany
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planetary gear
measuring device
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drilling resistance
drill
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Claus Dr Mattheck
Erich Hunger
Frank Rinn
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Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
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Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
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    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/1464—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving screws and nuts, screw-gears or cams
    • G01L3/1471—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving screws and nuts, screw-gears or cams using planet wheels or conical gears
    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
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Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrwiderstandsmeßgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie er aus der DE 41 22 494 A1 bekannt ist.
Bei diesem Gerät dient das Planetengetriebe lediglich dem Vor­ trieb.
Bei Bäumen oder Holzbauteilen ist es wichtig, die Festigkeit oder den Gesundheitszustand zu ermitteln, ohne die Festigkeit zu beeinträchtigen.
Dazu ist ein Bohrwiderstandsmeßgerät aus der DE 35 01 841 C2 bekannt. Das dort beschriebene Gerät hat jedoch den Nachteil, daß es mit elektrischer Energie versorgt werden muß und daß nur die vom Antrieb verbrauchte Energie als Maß für den Bohr­ widerstand bestimmt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Bohrwiderstandsmeßgerät zur Verfügung zu stellen, mit dem eine direktere Erfassung des Bohrwiderstandes möglich ist.
Gelöst wir diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 1. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Geräts besteht darin, daß es wegen seines robusten mechanischen Aufbaus na­ hezu störungsfrei arbeitet und keiner Stromquellen bedarf.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei dem Gerät gemäß dem Ausführungsbeispiel sofort nach der Bohrung ein Diagramm ohne weitere Auswertung zur Verfügung steht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei­ spiels mit Hilfe der Figur näher erläutert.
Die Figur zeigt schematisch die wichtigsten Bauteile einer Ausführungsform, nämlich den Teilantrieb für die Rotation, den Kraftaufnehmer und den Schreiber. Gerätegehäuse, Vortrieb und die Lager der dargestellten Komponenten sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Über die Antriebswelle 1 (hier eine Keilwelle) wird über ein Zahnrad 2 das Planetengetriebe 3 angetrieben. Angetrieben wird eine Achse des Planetengetriebes. Auf der zweiten Achse des Planetengetriebes, welche mit dem zentralen Zahnrad verbunden ist, sitzt der Bohrer 4, hier eine Bohrnadel, deren Kopf einen größeren Durchmesser hat als der Schaft.
Das Gehäuse des Planetengetriebes ist frei drehbar in einem hier nicht dargestellten Schlitten gelagert. Das Gehäuse des Planetengetriebes ist mit Hilfe einer Feder 10 gegen einen Haltepunkt 11 des Schlittens vorgespannt.
Am Gehäuse des Planetengetriebes 3 ist ein Kunststoffseil 5 befestigt, welches über eine Umlenkrolle 6 geführt ist und welches einen Aufzeichnungsstift 8 trägt. Auf das Aufzeichnungsmedium 7 wird mit dem Aufzeichnungsstift 8 die Bewegung des Gehäuses des Planetengetriebes aufgezeichnet. Dazu sind in rauher Umgebung Wachspapier und Schreibnadel be­ sonders geeignet.
Durch den Antrieb 9 wird einmal die Keilwelle 1 und damit über Zahnrad 2 und Planetengetriebe 3 der Bohrer 4 gedreht und zum zweiten eine nicht dargestellte Spindel zum Vortrieb des Schlittens mit Planetengetriebe 3 und Bohrer 4. Zwischen Spin­ del und Antrieb 9 kann ein zusätzliches Getriebe angeordnet sein. Das Gehäuse des Planetengetriebes verdreht sich im Ge­ häuse 11 um die Längsachse, wobei der Drehwinkel durch das Verhältnis der Drehmomente an Ein- und Ausgang des Getriebes bestimmt wird. Durch die Vorspannung mit Hilfe der Feder 10 dreht sich das Gehäuse des Planetengetriebes erst dann, wenn beim Bohrvorgang ein Minimaldrehmoment am Bohrer überschritten wird. Die Amplitude der Drehung wird durch einen nicht darge­ stellten Anschlag begrenzt. Die Drehbewegung des Getriebege­ häuses ist somit proportional zum Bohrwiderstand und somit zur Materialbeschaffenheit.

Claims (3)

1. Bohrwiderstandsmeßgerät bestehend aus einem Bohrer, Mitteln zum Vortrieb und zum Rotationsantrieb des Bohrers und einem Planetengetriebe zwischen dem Bohrer und den Mitteln zum Rotationsantrieb des Bohrers, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe (3) zur Erfassung des Drehmoments be­ nutzt wird, wobei das Gehäuse des Planetengetriebes (3) mit einer Feder gegen einen Haltepunkt vorgespannt und sonst frei drehbar ist.
2. Bohrwiderstandsmeßgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit dem Planetengetriebe (3) gekoppelten Auf­ zeichnungsstift (8) welcher die Bewegung des Gehäuses des Planetengetriebes (3) auf ein Aufzeichnungsmedium (7) über­ trägt.
3. Bohrwiderstandsmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Antrieb (9) für Vor­ trieb und Rotation.
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