P03 qm_online

Holz als natürlich gewachsener Roh- und Werkstoff weist in seinen mechanischen Eigenschaften (Festigkeit, Steifigkeit) im Vergleich zu industriell gefertigten Werkstoffen relativ große Streuungen auf. Über den derzeit gängigen Sortierprozess von Schnittholz sind festigkeitsmindernde Fehlstellen, wie beispielsweise die globale und lokale Schrägfaser, Wipfelbrüche, Stauchungsrisse und Rindeneinschlüsse nur schwer bzw. nicht wirtschaftlich detektierbar, d.h. "Ausreißer" im unteren Quantilbereich der Festigkeitsverteilung können im Allgemeinen nicht ausgeschlossen werden.

Das im Rahmen des Projektes P03 qm_online der holz.bau forschungs gmbh entwickelte Zug-Prüflastverfahren (engl.: 'tensile proof loading') zeigt, wie für ungestossenes oder keilgezinktes Schnittholz mit einer in den Produktionsablauf integrierten Zugprüfanlage eine qualitätssichernde Maßnahme sowohl für die Sortierung als auch für die Produktion der Keilzinkenverbindung gesetzt werden kann. Zonen mit geringer Tragfähigkeit wie die schwer detektierbare lokale und globale Schrägfasrigkeit, Stauchungsrisse und Rindeneinschlüsse sowie Fehlproduktionen der Keilzinkenverbindungen können damit abhängig von der Höhe der Zugprüfspannung erfasst und ausgeschieden werden. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt in der stetigen Anhebung des Qualitätslevels der Produktion, insbesondere wird damit die Erfahrung und Wahrnehmung des Sortierpersonals gegenüber bruchverursachender Merkmale geschärft und sensibilisiert.

Weiters ist es durch eine Verformungsmessung während des Prüfvorganges möglich den Elastizitätsmodul jedes einzelnen Produktes zu bestimmen. Mittels dieser Messung können dem Kunden gezielt nach der Steifigkeit aufgebaute Produkte zur Verfügung gestellt werden (insbesondere interessant für die Produktion von Brettschichtholz).

Dieses innovative Verfahren zur Qualitätssicherung von stabförmigen Schnittholzprodukten ist seit dem Jahre 2004 bei einem Industriepartner, der Holzindustrie Leitinger GmbH (Preding/Weststeiermark) in den Produktionsprozess für keilgezinktes Konstruktionsvollholz integriert. Ziel dieses Forschungsprojektes war es, durch umfangreiche Forschungstätigkeiten im Zusammenhang mit diesem Themenbereich nicht nur dem Industriepartner einen unmittelbaren Wettbewerbsvorteil zu verschaffen, sondern über eine normativ geregelte Basis das Zug-Prüflastverfahren der interessierten und innovativen Holzindustrie zur Verfügung zu stellen. Dieses Ziel kann mit der Erstellung des Normenvorschlages Ö-NORM B 4125 "Holzbauwerke - Anforderungen an Zug-Prüflastverfahren und besondere Eigenschaften nach diesem Verfahren geprüfter Schnitthölzer" als erreicht betrachtet werden. Diese in unmittelbarer Zukunft als Entwurf vorliegende Norm gibt unter anderem auch besondere Eigenschaften von zuggeprüften Schnitthölzern an, welche sich in einer Reduktion Versagenswahrscheinlichkeit nachweisen lässt. Mit diesem Verfahren ist es also nicht nur möglich eine innovative und lückenlose Form der Qualitätssicherung von stabförmigen Schnittholzprodukten zu erreichen, sondern auch die Zuverlässigkeit des auf diese Weise lückenlos geprüften Materials signifikant zu erhöhen, da jede Produkteinheit der Zugprüfung unterzogen wird.

Anwendungsbereiche dieser Prüfmethode bestehen für sämtliche stabförmige Schnittholzprodukte der Holzbranche. Insbesondere ist dabei an die BSH-Produktion gedacht, bei welcher die entwickelte 'proof loading'-Methode auch für die online-Qualitätssicherung von keilgezinkten BSH-Einzellamellen adaptiert und eingesetzt werden kann. Eine dementsprechende Anlage für eine Prüflänge von 27 m Länge wird bei einem Hersteller für Brettschichtholz bereits umgesetzt. Weiters wird ein Einsatz der Methode für die Überprüfung von keilgezinkten Gurtquerschnitten von I-Profilen und von Nagelplattenbindern als sinnvoll erachtet.

Insgesamt gesehen soll mit der Anwendung der vorliegenden 'tensile proof loading'- Methode der Bauwirtschaft stabförmige Holzprodukte mit einer höheren Zuverlässigkeit (durch die bekannte Mindestfestigkeit) und einem steifigkeitsmäßig gezielten Stangenaufbau respektive Querschnittsaufbau zur Verfügung gestellt werden.