DE10031333A1 - Method and device for testing materials through penetration and separation resistance measurement uses a spindle stroke gearing mechanism with a spindle and a variable-speed motor drawing itself along the spindle. - Google Patents

Method and device for testing materials through penetration and separation resistance measurement uses a spindle stroke gearing mechanism with a spindle and a variable-speed motor drawing itself along the spindle.

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DE10031333A1
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Abstract

A spindle stroke gearing mechanism (4) uses a spindle (6) and a variable-speed motor (1) drawing itself along the spindle by means of the gearing mechanism. On the front side the motor drives a drilling tool (5) like a drill bit using a drill chuck (3). The motor has an encoder (2) to monitor the duration of the number of its revolutions

Description

AusgangslageStarting position

Ziel von Bohrwiderstandsmessungen zur Materialprüfung ist, erfaßbare Bohrparameter (Vorschub, Drehzahl, Leistung, Arbeit) einer Zeit- und Längeneinheit zuzuordnen und daraus Schlüsse auf das durchbohrte Material zu ziehen. Ergebnisprofile sind zum Beispiel relativ skalierte Bohrwiderstandskurven aufgetragen über Bohrtiefe in, je nach Anwendung, verschiedenen Einheiten von typischerweise 1 mm oder 1/10 mm.The goal of drilling resistance measurements for material testing is to record drilling parameters (Feed, speed, power, work) to assign a time and length unit and from it Draw conclusions about the pierced material. For example, result profiles are relative scaled drilling resistance curves plotted against drilling depth in, depending on the application, different units of typically 1 mm or 1/10 mm.

In früheren Ausführungen von Bohrwiderstandsmeßgeräten wurden u. a. Winkelgetriebe mit Zahnstangen oder sich drehende Wellen zum Antrieb verwendet. Winkelgetriebe haben sich als Schwachstelle bei extrem hohen Belastungen erwiesen. Drehende Wellen führen insbesondere bei hohen Drehzahlen zu entsprechend negativen Konsequenzen, u. a. zu Schwingungen des gesamten Gerätes.In earlier versions of drilling resistance measuring devices u. a. Bevel gear with Racks or rotating shafts are used for the drive. Angular gears have become proven to be a weak point in extremely high loads. Leading rotating waves especially at high speeds to corresponding negative consequences, u. a. to Vibrations of the entire device.

Neue KonstruktionNew construction

Im erfindungsgemäß neuen Gerät wird ein Spindelhubgetriebe (4) verwendet, bei dem die Spindel (6) steht und sich der Motor (1) mittels Getriebe (4) an der Spindel (6) entlang zieht. Frontseitig treibt der Motor über ein Bohrfutter (3) das Bohrwerkzeug (5), z. B. eins Bohrnadel, an. Am Motor (1) befindet sich eine Encodereinheit (2), die den zeitlichen Verlauf seiner Drehzahl überwacht, beispielsweise mittels Drehgeber, der häufig als Schlitzscheibe und Lichtschranke ausgeführt ist.In the new device according to the invention, a screw jack ( 4 ) is used, in which the spindle ( 6 ) stands and the motor ( 1 ) pulls along the spindle ( 6 ) by means of a gear ( 4 ). The front side of the driving motor through a chuck (3), the drilling tool (5), for example. B. a drilling needle. There is an encoder unit ( 2 ) on the motor ( 1 ), which monitors the course of its speed over time, for example by means of a rotary encoder, which is often designed as a slotted disk and light barrier.

Diese Vorrichtung verringert die sich im Gerät drehenden und bewegenden Massen, stabilisiert damit das Gerät und senkt die Kosten im Vergleich zu bisherigen Vorrichtungen, zumal nur ein Motor und nur ein Getriebe benötigt werden.This device reduces the masses rotating and moving in the device, stabilizes the device and reduces costs compared to previous devices, especially since only one motor and only one gearbox are required.

Alternativ zum Spindelhubgetriebe kann dar Motor rückseitig direkt eine Gewindeschnecke antreiben, die anstatt der Spindel (6) mit einer Gewindestange oder beispielsweise einer schrägverzahnten Zahnstange kämmt und so den Vorschub gewährleistet.As an alternative to the worm gear screw jack, the motor can directly drive a screw on the back, which, instead of the spindle ( 6 ), meshes with a threaded rod or, for example, a helical toothed rack, thus ensuring the feed.

Bislang wurden in Bohrwiderstandsmeßgeräten häufig zwei Motoren bzw. Antriebe verwendet. Der Vorschubmotor War dabei z. B. auf möglichst konstante Drehzahl geregelt, mitunter durch aufwendige elektronische Regelungen oder auch durch Konstantstromquellen. Vorschubschwankungan wurden auch dadurch minimiert, dass der Vorschubmotor mittels Getriebe stark untersetzt wurde, beispielsweise mittel eines Planetengetriebes mit einem Untersetzungsverhältnis von ca. 1000 : 1. Als Meßsignal diente der Stromverbrauch des Bohrwerkzeug-Drehmotors bei weitestgehend konstantem Vorschub. Der Stromverbrauch ist proportional zum Drehmoment, der wiederum dem mechanischen Bohrwiderstand entspricht. Diese Vorgehensweise hat sich für viele Anwendungen als ausreichend erwiesen. Die ohnehin kaum spürbaren Leistungsschwankungen des zumeist stark untersetzten Vorschubmotors wurden mangels Signifikanz im Vergleich zu den Schwankungen in der Stromaufnahme des Bohrwerkzeug- Drehmotors nicht registriert und ausgewertet.So far, two motors or drives have often been used in drilling resistance measuring devices used. The feed motor was z. B. regulated to a constant speed, sometimes through elaborate electronic regulations or through Constant current sources. Feed fluctuations were also minimized by the fact that the Feed motor was strongly reduced by means of a gear, for example by means of one Planetary gear with a reduction ratio of approx. 1000: 1. The measurement signal was used the power consumption of the drilling tool rotary motor with largely constant Feed. The power consumption is proportional to the torque, which in turn is the  mechanical drilling resistance corresponds. This practice has changed for many Applications proved to be sufficient. The barely noticeable anyway Performance fluctuations of the feed motor, which was mostly heavily reduced, were lacking Significance compared to the fluctuations in the current consumption of the drilling tool Rotary motor not registered and evaluated.

In der hier beschriebenen Ausführungsform treibt der Motor (1) nun frontseitig mittels Bohrfutter (3) die Bohrnadel (5) an und rückseitig zugleich den Vorschub (4), beispielsweise mittels Spindelhubgetriebe (4). Damit sind konstruktionsbedingt alle Belastungen die durch Drehung und Vorschub beim Eindringen, Herausdrehen oder Herausziehen des Bohrwerkzeuges anfallen, automatisch in der meßbaren Belastung des einen Motors enthalten - womit die Möglichkeit besteht, den maximalen Informationsgehalt, dar potentiell im Bohrwiderstand stecken kann, über eine elektronische Messung zu erfassen.In the embodiment described here, the motor ( 1 ) now drives the drilling needle ( 5 ) on the front by means of a chuck ( 3 ) and at the same time the feed ( 4 ) on the back, for example by means of a screw jack ( 4 ). Due to the design, all loads caused by rotation and feed when penetrating, unscrewing or pulling out the drilling tool are automatically included in the measurable load of one motor - with the possibility of electronically measuring the maximum amount of information that may be contained in the drilling resistance capture.

Schwankt der Bohrwiderstand, den das Bohrwerkzeug im durchbohrten Material erfährt, führt dies zu entsprechenden Veränderungen in der Motordrehzahl, die bei der erfindungsgemäßen Konstruktion automatisch wiederum zu proportionalen Veränderungen im Vorschub führen. Dies führt in der Konsequenz zu folgendem Zusammenhang: steigt der Bohrwiderstand aufgrund höherer Materialdichte vor dem Bohrwerkzeug, so ergibt sich automatisch ein niedrigerer Vorschub, der wiederum den Anstieg des Bohrwiderstands verringert, weil das Bohrwerkzeug langsamer in das Material einfährt. Würde dieser Vorgang ohne elektronische Regelung ablaufen, so würde die Vorschubgeschwindigkeit quasi umgekehrt-proportional zum Bohrwiderstand verlaufen, versetzt um die Trägheit des Antriebssystems und überlagert von möglichen Schwingungsvorgängen, die sich aus der Überlagerung und Schwebung der antreibenden Schwingungen im Bohrwiderstand einerseits und den trägheitsbedingten Schwingungseigenschaften des reagierenden Antriebssystems ergeben.If the drilling resistance fluctuates, which the drilling tool experiences in the pierced material, this leads to corresponding changes in engine speed, which at the construction according to the invention automatically in turn to proportional changes lead in feed. This leads to the following connection: the increases Resistance to drilling due to higher material density in front of the drilling tool results automatically a lower feed rate, which in turn increases the drilling resistance reduced because the drilling tool slows into the material. Would this process run without electronic control, the feed rate would be quasi are inversely proportional to the drilling resistance, offset by the inertia of the Drive system and superimposed by possible vibrations that result from the Superposition and beat of the driving vibrations in the drilling resistor on the one hand and the inertia-related vibration properties of the reacting Drive system result.

Elektronische RegelungElectronic regulation

Damit der Bohrwiderstand als Ziel-Meßgröße einer oder mehreren Materialeigenschaften präzise, verläßlich und reproduzierbar zugeordnet werden kann, muß eine elektronische Steuerung überwachen und regeln.So that the drilling resistance as the target parameter of one or more material properties can be assigned precisely, reliably and reproducibly, an electronic Monitor and regulate control.

Eine vorzugsweise mikroprozessorgesteuerte elektronische Steuerung und Regelung des Gerätes, die beispielsweise über eine im Bohrgerätegehäuse eingebaute Platine (7) erfolgen kann, registriert und integriert verschiedene Bohrparameter wie Spannung, Strom, Drehzahl und Zeitverlauf, was konstruktionsbedingt automatisch gleichzeitig Drehung und Vorschub des Bohrwerkzeuges repräsentiert.A preferably microprocessor-controlled electronic control and regulation of the device, which can be carried out, for example, via a circuit board ( 7 ) built into the drill housing, registers and integrates various drilling parameters such as voltage, current, speed and time profile, which automatically represents rotation and feed of the drilling tool due to the design.

Diese Parameter können dann jeweils einer bestimmten, vom Bohrwerkzeug im durchbohrten Material zurückgelegten Wegstrecke zugeordnet werden. Diese Wegstrecke kann beispielsweise der gewünschten Ortsauflösung des Ergebnisprofils, zum Beispiel 1/100 mm, entsprechen, wobei dann die Meß-Einheiten des Encoders (2) mindestens gleichgroßen oder entsprechend kleineren Schritten entsprechen müssen, beispielsweise 1/1000 mm.These parameters can then in each case be assigned to a specific distance covered by the drilling tool in the material being drilled through. This distance can correspond, for example, to the desired spatial resolution of the result profile, for example 1/100 mm, in which case the measuring units of the encoder ( 2 ) must correspond to steps of the same size or correspondingly smaller steps, for example 1/1000 mm.

Kombinations-MeßwerteCombination readings

Neben Bohrwiderstandsmessungen sind auch reine Auszugswiderstandmessungen entsprechender Bohrwerkzeuge oder Schrauben bekannt. In der hier beschriebenen, erfindungsgemäßen Konstruktion ist es nun möglich, Eindringwiderstandsmessungen mit Auszugswiderstandsmessungen einfach zu kombinieren. Das Bohrwerkzeug kann wahlweise drehend oder stehend aus dem untersuchten Material herausgezogen werden. Da der Bohrwerkzeugantrieb gleichzeitig Drehung und Vorschub gewährleistet, werden hier automatisch Drehzahl und oder Vorschub bei der Herausbewegung des Bohrwerkzeuges registriert. Das Bohrfutter (3) kann beispielsweise derart ausgestaltet werden, dass eine schaltbare Kupplung gewährleistet, dass das Bohrwerkzeug sich beim Herausfahren aus dem Material nicht mit der Motorachse dreht, sondern stehen bleibt. Dies ermöglicht Auszugswiderstandsmessungen mit alternativ drehendem oder stehendem Bohrwerkzeug. Aufgrund der erfindungsgemäßen Konstruktion hinsichtlich Kopplung von Drehzahl und Vorschub des Bohrwerkzeuges können somit kombinierte Eindring- und Auszugswiderstandsmessungen erfolgen.In addition to drilling resistance measurements, pure extraction resistance measurements of corresponding drilling tools or screws are also known. In the construction according to the invention described here, it is now possible to easily combine penetration resistance measurements with pull-out resistance measurements. The drilling tool can be pulled out of the examined material either rotating or standing. Since the drilling tool drive ensures rotation and feed at the same time, the speed and or feed are automatically registered when the drilling tool is moved out. The drill chuck ( 3 ) can, for example, be designed in such a way that a switchable coupling ensures that the drilling tool does not rotate with the motor axis when it is moved out of the material, but rather stops. This enables pull-out resistance measurements with alternating rotating or stationary drilling tools. Because of the construction according to the invention with regard to coupling the speed and feed of the drilling tool, combined penetration and pull-out resistance measurements can thus be carried out.

Neues VerfahrenNew process

Eines der schwierigsten Probleme für die Anwender bisheriger Bohrwiderstandsmeßsysteme war die Einstellung der für das zu untersuchende Material richtigen Vorschubgeschwindigkeit. Diese Schwierigkeit trat sowohl bei mechanischen als auch bei elektronischen Versionen auf und war eine der häufigsten Ursache für Beratungs- und Serviceleistungen durch Hersteller und Vertreiber. Viele Geräte bieten zwei, drei oder gar sieben verschiedene Vorschubstufen an (mit Werten häufig zwischen 5 und 50 cm/min). Da die Bohrgeräte je nach Ausführungsform die eingestellte Vorschubgeschwindigkeit einzuhalten versuchen, mußte der Vorschub an die Holzart angepaßt sein: je weicher die Hölzer, umso schneller der mögliche und notwendige Vorschub. Leider ist jedoch die zu erwartende Festigkeit eines Holzes kaum exakt vorhersehbar, sodaß man sich auf Erfahrungswerte verlassen muß. Häufig muß dann festgestellt werden, dass die voreingestellte Vorschubgeschwindigkeit zu hoch oder zu niedrig ist, was dazu führt, dass die entsprechenden Messungen unnütz waren und ggf. zu unnötigen Schädigungen z. B. der angebohrten Bäume geführt haben.
One of the most difficult problems for users of previous drilling resistance measuring systems was the setting of the correct feed rate for the material to be examined. This problem occurred with both mechanical and electronic versions and was one of the most common reasons for advice and services from manufacturers and distributors. Many devices offer two, three or even seven different feed levels (with values often between 5 and 50 cm / min). Since, depending on the design, the drilling devices try to maintain the set feed rate, the feed had to be adapted to the type of wood: the softer the wood, the faster the possible and necessary feed. Unfortunately, however, the expected strength of a wood is hardly predictable, so that one has to rely on experience. It must then often be determined that the preset feed rate is too high or too low, which means that the corresponding measurements were useless and possibly lead to unnecessary damage. B. led the drilled trees.

  • - Zu kleine Vorschubgeschwindigkeiten führen zu niedrigen und kaum aussagekräftigen Kurven (zu geringe Sensitivität, zu kleine Schwankungen, Defekte zeichnen sich kaum von intakten Bereichen ab). Gerade die relativen Schwankungen in den Kurven aber sind die wesentliche Grundlage der Bewertungen des Zustands des Prüflings. - Feed speeds that are too low lead to low and hardly any meaningful curves (sensitivity too low, fluctuations too small, defects are hardly noticeable from intact areas). Especially the relative fluctuations in the curves, however, are the essential basis of the assessments of the condition of the examinee.  
  • - Zu hohe Vorschubgeschwindigkeiten wiederum führen zum Abbruch der Messung, zur Zerstörung des Bohrwerkzeuges (z. B. Bohrnadel) oder gar zu Beschädigungen des Bohrgerätes, was neben dem Zeitverlust mit entsprechenden Kosten verbunden ist.- Too high feed speeds in turn lead to the termination of the measurement, to destroy the drilling tool (e.g. drilling needle) or even damage of the drill, which in addition to the loss of time is associated with corresponding costs is.
  • - Wenn verschiedene Untersuchungsobjekte eines Projektes (z. B. verschiedene Bäume einer Allee) mit unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten gebohrt werden, sind die Kurven wegen unterschiedlicher interner Skalierung kaum vergleichbar. So sind die entsprechenden Aussagen insbesondere auf oft sehr subjektive Bewertungen eingeschränkt.- If different objects under investigation of a project (e.g. different Trees of an avenue) drilled at different feed speeds the curves are hardly due to different internal scaling comparable. So the corresponding statements are often very particular subjective ratings limited.

Das erfindungsgemäße, mit einer neuen, speziellen elektronischen Steuerung kombinierte Ein-Motor-Verfahren führt in der hier beschrieben, erfindungsgemäß neuen Vorrichtung zu folgendem Zusammenhang: steigt der Bohrwiderstand, so sinkt zwangsläufig zunächst die Drehzahl, womit zeitgleich auch der Vorschub langsamer wird - dadurch wiederum sinkt die Belastung durch geringeren Vorschub des Bohrwerkzeuges, was zu einer Abnahme des Bohrwiderstandes führt. Damit wird automatisch verhindert, dass sich das Bohrwerkzeug im Material ,festfrißt', was bei bisher üblichen Zwei-Motor-Geräten wie auch bei mechanischen Versionen durchaus nicht selten geschieht - weil dar vom Drehantrieb unabhängige oder aufgrund hoher Untersetzung kaum beeinflußte Vorschub versucht, seine voreingestellte Soll-Geschwindigkeit einzuhalten.The inventive, combined with a new, special electronic control A motor method leads to a new device according to the invention described here following connection: if the drilling resistance increases, the inevitably decreases Speed, which also slows down the feed - which in turn reduces it Load due to lower feed of the drilling tool, which leads to a decrease in Drilling resistance leads. This automatically prevents the drilling tool from moving in the Material 'seizes up', which is the case with conventional two-motor devices as well as mechanical ones Versions happen quite often - because it is independent of the rotary drive or due to high reduction, feed rate hardly influenced, its default Maintain target speed.

Die erfindungsgemäß neue elektronische Steuerung nutzt eine sogenannte Pulsbreitensteuerung: der Motor wird nicht durch eine kontinuierlich und konstant anliegende Spannung versorgt, sondern er erhält vielmehr Strom-Impulse in einer fest vorgegebenen Frequenz. Die zeitliche Länge dieser Motor-Strom-Versorgungs-Impulse wird als Pulsbreite bezeichnet. Die Pulsbreite wird in der erfindungsgemäß neuen Steuerung während der Messung quasi kontinuierlich aus den Drehzahlschwankungen sowie den anderen aufgezeichneten Bohrparametern auf eine besondere Art errechnet: Ziel dieser Regelung ist, dass der Motor, unter Berücksichtigung seiner maximal möglichen Leistungsdaten (damit Beschädigungen des Geräte-Systems durch Überlastung verhindert werden), seine unter den jeweiligen Meßbedingungen (Bohrwiderstand im Prüfling) jeweils maximal mögliche Leistung erbringt. Sinkt die Drehzahl aufgrund steigenden Bohrwiderstands, so wird diese Abweichung registriert und aufgezeichnet. Die Pulsbreite des jeweils nächsten Strom- Versorgungs-Impulses wird aus den vorangegangenen Drehzahlabweichungen derart errechnet, dass der Motor möglichst schnell wieder auf seine maximale Leistung und auf die aktuell eingestellte Solldrehzahl kommt. Bei dieser Berechnung ist zu beachten, dass die Pulsbreite nicht unbedingt direkt proportional zur Drehzahlabweichung schwanken darf, denn dies kann leicht zu Schwingungseffekten führen. Integrale und differentielle Anteile der Regelung sowie die Solldrehzahl werden mittels Software den jeweiligen Hölzern so angepaßt, dass sich das Bohrwerkzeug einerseits nicht festfrist, durch die Nachregelung nicht in Schwingungen gerät und andererseits stets maximale Leistung bringt.The electronic control according to the invention uses a so-called Pulse width control: the motor is not continuously and constantly applied Voltage supplied, but rather receives current impulses in a fixed predetermined Frequency. The temporal length of these motor power supply pulses is called the pulse width designated. The pulse width is in the new control according to the invention during the Measurement quasi continuously from the speed fluctuations as well as the others recorded drilling parameters calculated in a special way: purpose of this regulation is that the motor, taking into account its maximum possible performance data (thus Damage to the device system can be prevented by overloading), its under the respective measurement conditions (drilling resistance in the test specimen) the maximum possible Performs. If the speed drops due to increasing drilling resistance, it will Deviation registered and recorded. The pulse width of the next current Supply impulse becomes from the previous speed deviations calculates that the engine returns to its maximum output and to the maximum speed currently set target speed comes. With this calculation it should be noted that the Pulse width may not necessarily fluctuate in direct proportion to the speed deviation, because this can easily lead to vibration effects. Integral and differential parts of the Control and the target speed are so software for the respective woods adjusted that the drilling tool on the one hand is not fixed by the readjustment does not vibrate and on the other hand always delivers maximum performance.

Die von jeweiligen Akkuzustand abhängige Versorgungsspannung kann, muß aber hierbei nicht unbedingt kontrolliert und konstant gehalten werden, wie es in früheren, rein drehzahlorientierten Ausführungen erforderlich war (da die Drehzahl bei Gleichstrommotoren von der Versorgungsspannung abhängt).The supply voltage, which depends on the respective battery condition, can, but must, in this case  not necessarily controlled and kept constant, as in previous, pure speed-oriented versions was required (because the speed of DC motors depends on the supply voltage).

Die Höhe der Motor-Strom-Versorgungs-Impulse (= Akku-Spannung) kann also mit der Zeit variieren, ohne die Regelung zu stören - da die Leistung maximiert wird und bei niedrigerer Versorgungsspannung sich die Pulsbreite entsprechend anpaßt.The amount of motor power supply impulses (= battery voltage) can change over time vary without disturbing the regulation - because the performance is maximized and at lower Supply voltage adapts to the pulse width accordingly.

Damit wird konstruktionsbedingt quasi automatisch gewährleistet, dass die im jeweils durchbohrten Material dem Bohrgerät maximal mögliche Vorschubgeschwindigkeit erreicht wird.This automatically ensures, due to the design, that the in each case pierced material reached the maximum possible feed rate becomes.

Fortschritte und VorteileProgress and benefits

Kern des erfindungsgemäß neuen Gerätes ist also die Kombination von neuer Vorrichtung (ein Motor am Getriebe) und neuem Verfahren (elektronische Steuerung zur kontinuierlichen Leistungsmaximierung sowie Kombination von Eindring- und Auszugwiderstand) bringt grundsätzliche und drastische Vorteile gegenüber bisherigen Systemen: die Anwender müssen den Bohrvorgang nur noch ein- und ausschalten und keine Vorschubgeschwindigkeit mehr einstellen. Dies hat weiterhin folgende positive Auswirkungen:
The core of the new device according to the invention is therefore the combination of a new device (a motor on the transmission) and a new method (electronic control for continuous power maximization and a combination of penetration and pull-out resistance) brings fundamental and drastic advantages over previous systems: users only have to do the drilling process switch on and off and no longer set the feed speed. This also has the following positive effects:

  • - Wesentlich weniger Bedienelemente, einfachere Bedienung.- Significantly fewer controls, easier operation.
  • - Auch verdeckte Hölzer unbekannter Holzart können bedenkenlos gebohrt werden.- Even hidden woods of unknown types of wood can be drilled without hesitation.
  • - Wesentlich geringerer Verlust an Bohrnadeln durch zu hoch eingestellte Vorschubgeschwindigkeit oder durch unvorhersehbare Verdichtungen im untersuchten Material.- Much less loss of drilling needles due to the setting being too high Feed rate or due to unpredictable compression in the investigated material.
  • - Die Durchführung der Bohrungen erfolgt automatisch in der maximal möglichen Geschwindigkeit und damit wirtschaftlich effizient.- The drilling is carried out automatically in the maximum possible Speed and therefore economically efficient.
  • - Geringere Herstellungskosten.- Lower manufacturing costs.
  • - Leichteres Bohrgerät- Lighter drill

Claims (9)

1. Verfahren und Vorrichtung zur Materialprüfung, insbesondere für Bäume und Hölzer, mittels Eindring- und Auszugswiderstandsmessung, zur zerstörungsarmen Feststellung des inneren Zustands, der Dichte und anderer Materialeigenschaften von Prüflingen, bestehend aus einem Bohrgerät mit einem Motor für Drehung und Vorschub des Bohrers, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor (1) am Spindelhubgetriebe (4) Drehung und Vorschub des Bohrwerkzeuges (5) bewerkstelligt.1.Method and device for material testing, in particular for trees and woods, by means of penetration and pull-out resistance measurement, for the non-destructive determination of the internal state, density and other material properties of test specimens, consisting of a drill with a motor for rotating and advancing the drill, thereby characterized in that a motor ( 1 ) on the screw jack ( 4 ) rotates and feeds the drilling tool ( 5 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zeitskalenkalibrierte Messung und Aufzeichnung von Stromverbrauch des Bohrantriebs, der Spannung auf seiner Versorgungsleitung, sowie der Drehzahl des Bohrwerkzeuges erfolgt.2. Device according to claim 1, characterized in that a time-calibrated measurement and recording of power consumption of the Drill drive, the voltage on its supply line, and the speed of the Drilling tool takes place. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor durch eine Pulsbreitensteuerung angesteuert wird.3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the engine by a pulse width control is controlled. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsbreitensteuerung den Antrieb unter Vermeidung von Überlast und Schwingungseffekten mit jeweils maximaler Leistung fahren läßt, indem die Pulsbreite mittels kombinierter integraler und differentieller Berechnung ermittelt wird.4. The device according to claim 1 to 3, characterized in that the Pulse width control the drive while avoiding overload and Vibration effects with maximum power can be carried out by the Pulse width is determined by means of combined integral and differential calculation. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrsystem nur einen Schalter für Vorwärts- und Rückwarts aufweist und keine Vorschubstufen eingestellt werden müssen.5. The device according to claim 1 to 4, characterized in that the drilling system has only one switch for forward and reverse and no feed levels must be set. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor (1) sich mittels Schnecke an einer vorzugsweise schrägverzahnten Zahnstange oder Gewindestange entlang bewegt.6. The device according to claim 1 to 5, characterized in that a motor ( 1 ) moves by means of a worm along a preferably helical toothed rack or threaded rod. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nicht nur der Eindringwiderstand, sondern auch der Auszugswiderstand des stehenden oder rotierenden Bohrwerkzeuges gemessen und in Kombination mit dem Eindringwiderstand gemeinsam ausgewertet wird.7. The device according to claim 1 to 6, characterized in that not only the Penetration resistance, but also the pull-out resistance of the standing or rotating drilling tool measured and in combination with the Penetration resistance is evaluated together. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsspannung des Bohrwerkzeugantriebes nicht konstant gehalten wird, sondern mit dem Akkuzustand variiert.8. The device according to claim 1 to 7, characterized in that the Supply voltage of the drilling tool drive is not kept constant, but varies with the battery condition. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorzugsweise mikroprozessorgesteuerte elektronische Steuerung und Regelung des Gerätes auf einer im Bohrgerätegehäuse eingebauten Platine (7) erfolgt.9. The device according to claim 1 to 8, characterized in that a preferably microprocessor-controlled electronic control and regulation of the device takes place on a built-in circuit board ( 7 ).
DE10031333A 1999-07-01 2000-07-03 Method and device for testing materials through penetration and separation resistance measurement uses a spindle stroke gearing mechanism with a spindle and a variable-speed motor drawing itself along the spindle. Withdrawn DE10031333A1 (en)

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