UNTERSUCHUNGEN MIT UNTERSCHIEDLICHEM …

UNTERSUCHUNGEN

OBER DIE FESTIGKEIT VON KEILZINKENVERBINDUNGEN MIT UNTERSCHIEDLICHEM VERSCHWÄCHUNGSGRAD

FORSCHUNGSVORHABEN 1.4-34701

DURCHGEFÜHRT IM AUFTRAGE DER ENTWICKLUNGSGEMEINSCHAFT HOLZBAU (EGH) IN DER DEUTSCHEN GESELLSCHAFT

FÜR HOLZFORSCHUNG E.V. (DGFH)

VON

BORIMIR RADOVIC UND HELMUT ROHLFING

FORSCHUNGS- UND MATERIALPRÜFUNGSANSTALT BADEN-WÜRTTEMBERG REFERAT I,4-HOLZ

STUTTGART 1986

I n h a l t s v e r z e i c h n i s

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L i t e r a t u r I

1. E i n l e i t u n g 1 2. D e r z e i t i g e r Stand 2

3. L i t e r a t u ra u s we r t u n g 2 3.1 Geometri der Keil zinken 2 3.2 Lage der Keil zinkung 3 3.3 Querschnittshöhe 3 3.4 Hol z a r t und Strukturstörungen 4 3.5 Beanspruchung 4 3.6 Her s t e l l u n g 4

4. Versuchsprogramm 5 4.1 Versuchsmaterial 5 4.2 H e r s t e l l e n der Probekörper 6

4.2.1 Allgemeines 6 4.2.2 Biegeproben, Serie A und B 6 4.2.3 Zugproben, Serie C 6 4.2.4 Fräsen der Z i n k e n p r o f i l e . 7 4.2.5 Verleimen der Keilzinkenstöße 8 4.2.6 Endbearbeitung der Rohproben 9

5. Versuchsdurchf'ührung 9 5.1 Allgemeines 9 5.2 Versuche an Hochkant-Biegeproben (Serie A) 9 5.3 Versuche an Flach-Biegeproben (Serie B) 10 5.4 Versuche an Zugproben (Serie C) 11

6. Versuchsergebnisse 11 6.1 Stromaufnahme beim Fräsen 11 6.2 Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben (Serie A) 13 6.3 Ergebnisse der Versuche an Flach-•Biegeproben (Serie B) 15 6.4 Ergebnisse der Versuche an Zugproben (Serie C) 17

7. Zusammenfassung 19

L i t e r a t u r

C13 K. Egner: Schiftzinkung von Bauhölzern. M i t t e i l u n g e n des Fachausschusses für Holzfragen beim VDI, Heft 32, 1942

C2D K. Egner: Einige technologische Fragen der Leimung tragender H o l z b a u t e i l e . H o l z z e n t r a l b l a t t Nr. 102, 78. Jahrgang, 23.08.1952

C3U K. Egner und H. Kolb: Die Keilzinkung, eine tragfähige Längsverbindung von Bauholz. Bau T r i c h t e r , Heft 10, Oktober 1957

C4D R. Trendelenburg: über die Eigenschaften des Rot- und Druckholzes der Nadelhölzer. A l l g . Forst- und Jagdzeitung, Frankfurt/M., 1932

[53 M. L. Selbo: E f f e k t of J o i n t Geometry on Tensile Strength of Finger J o i n t s . For. Prod. J. Bd. 13 (1963)

161 J. Fröblom Einflußfaktoren auf die Güte von K e i l z i n k e n verbindungen, d i e m i t handelsüblichen Maschinen h e r g e s t e l l t wurden. Paperi Puu Bd. 57 (1975) Nr. 12

1. E i n l e i t u n g

K e i l zinken gehören zum Bereich der Endstöße, m i t denen unlösbare, druck-,

biege und z u g s t e i f e Längsverbindungen im Holzleimbau h e r g e s t e l l t werden.

Aus der Schaftung hervorgegangen, bestehen d i e Stöße aus gleichen i n die

Stirnenden der zu verbindenden H o l z t e i l e eingefrästen trapezförmigen, i n

einander greifenden Zinken. Das geometrische Gesamtbild der Keil zinkung

w i r d K e i l z i n k e n p r o f i l genannt.

Aus dem Holzleimbau i s t d i e Keil zinkung n i c h t mehr wegzudenken, ermöglicht

s i e doch B a u t e i l e i n Längen, d i e über d i e natürlich verfügbaren Abmessungen

w e i t hinausgehen.

Außerdem trägt s i e wesentlich zur Qualitätsverbesserung geleimter B a u t e i l e

b e i .

Mit der Zinkenlänge £, der Zinkenteilung t , der B r e i t e des Zinkengrundes b,

dem Zinkenspiel s,dem Neigungsmaß m und dem Flankenwinkel et s i n d zunächst

einmal die kennzeichnenden Abmessungen e i n e r Keil zinkung genannt.

Hiervon können a b g e l e i t e t werden der Verschwächungsgrad v = £ [-3, die Flanken

neigung m:£ [ - ] , d i e Querschnittsfläche A., die wirksame Flankenfläche A,-, A

beide Flächen innerhalb einer T e i l u n g , sowie das Flächenverhältnis cp = F.

Im vorliegenden Forschungsvorhaben wurden Proben mit den i n Abb. 1, Beilage 1,

schematisch d a r g e s t e l l t e n Keil Z i n k e n p r o f i l e n I b i s IV in Biege- und Zugver

suchen geprüft.

Die Versuchsergebnisse s o l l t e n Aufschluß über das elastomechanische Verhalten

dieser Keil zinkenproben im H i n b l i c k auf ein P r o f i l geben, welches optimales

F e s t i g k e i t s v e r h a l t e n erwarten läßt.

P a r a l l e l dazu sind Proben ohne Keil Zinkenverbindungen, sog. "Null proben",

geprüft worden.

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In Abb. 2, Beilage 2, sind die Zinkenlänge, der Verschwächungsgrad und

Flankenwinkel und in Abb. 3, Beilage 3, d i e Zinkenlänge, der Verschwächungs

grad und das Flächenverhältnis g r a f i s c h d a r g e s t e l l t .

A l l e Z i n k e n p r o f i l e sind der Beanspruchungsgruppe I , DIN 68140, - Keil -

Zinkenverbindung von Holz - zuzuordnen.

2. D e r z e i t i g e r Stand

In Deutschland, Europa und darüber hinaus i s t das mit I I I bezeichnete

K e i l z i n k e n p r o f i l (£/t/b) 20/6,2/1,0 nach unserer Erfahrung im Holzleim

bau s t a r k v e r b r e i t e t . In den l e t z t e n Jahren hat sich das m i t I bezeich

nete P r o f i l 15/3,8/0,42 e b e n f a l l s verhältnismäßig stark durchgesetzt.

In Skandinavien, und h i e r i n e r s t e r L i n i e i n Schweden, i s t das mit IV

bezeichnete P r o f i l 30/6,2/0,6 sehr häufig a n z u t r e f f e n .

Das m i t I I bezeichnete P r o f i l 20/5,0/0,5 s t e l l t e i n Modell für Untersuchungs

zwecke dar und beruht auf einer Sonderanfertigung.

3. Literaturauswertung

3.1 Geometrie der Keil zinken

Die L i t e r a t u r CID, [23, C33, C5D nennt im Zusammenhang m i t der P r o f i l g e o m e t r i e

die B r e i t e des Zinkengrundes und damit die Verschwächung sowie die Größe

der Leimfläche und damit das Flächenverhältnis a l s w i c h t i g s t e Parameter bei

der Beurteilung und Entwicklung von K e i l z i n k e n p r o f i l e n . Zinkenverbindungen

m i t e i n e r möglichst kleinen Verschwächung und einem möglichst großen Flächen

verhältnis lassen gute Festigkeitseigenschaften erwarten. Dagegen t r i t t der

Einfluß der Zinkenlänge C13 für sich b e t r a c h t e t i n seiner Bedeutung zurück.

Weiterhin haben Versuche g e z e i g t , daß m i t e i n e r Verringerung der Flanken

neigung unter 1:10 a l l e i n e keine wesentliche Steigerung der F e s t i g k e i t

e r z i e l b a r i s t .

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Für Keil zinken der Beanspruchungsgruppe I l e g t DIN 68140 den Ver-

schwächungsgrad auf < 0,18 f e s t . Bei Zinkenlängen < 10 mm wi r d

eine Flankenneigung von < 1:7,6 und eine Mindestzinkenlänge von

min £ = 3,6-t (1-2-v) g e f o r d e r t .

Zinkenlängen von > 10 mm müssen eine Flankenneigung von > 1:8 und

eine Mindestzinkenlänge von min £ = 4*t (1-2«v) aufweisen.

3.2 Anordnung der Keil zinkung

Bei auf Biegung beanspruchten Verbindungen erhebt sich immer wieder

d i e Frage, ob d i e Anordnung, d.h. H e r s t e l l r i c h t u n g der Zinken senk

r e c h t oder p a r a l l e l zur K r a f t r i c h t u n g , einen Einfluß auf das F e s t i g

k e i t s v e r h a l t e n hat. Die L i t e r a t u r [3D g i b t dem p a r a l l e l zur K r a f t

r i c h t u n g gefrästen Zinkenstoß den Vorzug, da h i e r a l l e Zinken g l e i c h

mäßig beansprucht werden. Bei senkrecht zur K r a f t r i c h t u n g h e r g e s t e l l t e m

Stoß werden die i n der Zug- und Druckzone liegenden Zinken höher bean

sprucht, a l s die m i t t l e r e n , nahe der neutralen Achse liegenden.

3.3 Querschnittshöhe

Die Querschnittshöhe macht sich bei einem auf Biegung beanspruchten

B a u t e i l d e u t l i c h bemerkbar [33,

Dieser Einfluß wi r d z.B. auch i n Tabelle 1 des "ECE recommended Standard i )

f o r f i n g e r - j o i n t i n g i n s t r u c t u r a l coniferous sawn timber" berücksichtigt.

Der Höhenfaktor K w i r d h i e r für europäisches Nadel S c h n i t t h o l z b i s zu e i n e r

Querschnittshöhe von < 75 mm m i t 1,00 und bei einer Höhe von 225 mm m i t

0,85 angegeben.

Für Holzdicken > 75 mm und < 225 mm wi r d der Faktor l i n e a r i n t e r p o l i e r t .

1) "ECE empfohlener Standard für Keil zinkung von Bau-Nadel s c h n i t t h o l z "

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3.4 Holzart und Strukturstörungen

Die Holzart hat Einfluß auf die Keilzinkung [13. So ergeben Zinkenverbindungen an Hartholz in der Regel höhere Festigkeiten als solche an Nadelholz. Aber auch innerhalb der einzelnen Holzarten können die Schwankungen beträchtlich sein. So weist z.B. nordisches Nadelholz im allgemeinen eine höhere Rohdichte und eine höhere Grundfestigkeit auf als Nadelholz deutscher Mittelgebirge. Liegt also ein Holz hoher Güte vor, kann auch von der Keil Zinkenverbindung eine hohe Festigkeit erwart e t werden C1•.

Rotholzigkeit (Reaktionsholz) bei Nadelholz steigert zwar die Rohdichte, sie kann jedoch die Festigkeit um 40 % bis 50 % mindern M I . Dies macht sich auch unmittelbar in der Keilzinkung bemerkbar.

Strukturstörungen im Keilzinkenbereich haben einen wesentlichen Einfluß auf das Festigkeitsverhalten. Aus diesem Grund muß der Keilzinkenbereich nach DIN 68140 a s t f r e i sein.

3.5 Dynamische Beanspruchung

über dynamisch beanspruchte Keil Zinkenverbindungen liegen bislang nur spärliche Angaben vor. So beträgt die Zugschwellfestigkeit C3] von K e i l -zinkenstößen rd. 50 % der Festigkeit, die bei zügig bis zum Bruch gesteigerter statischer Belastung erreicht wird. Bei ungezinktem Voll holz kann von einer etwas höheren Restfestigkeit ausgegangen werden.

3.6 Herstellung

Einen nicht unerheblichen Einfluß nimmt die Herstellung auf das Festigkeitsverhalten von Keil Zinkenverbindungen 161.

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Einflüsse, welche aus der Fertigung herrühren und die Festigkeit negativ beeinflussen können, sind: unzureichende Holzsortierung, nicht ausreichendes Ausschneiden fehler- oder schadhafter Stellen, ungleich geschärfte, verschliffene oder abgestumpfte Werkzeuge, unsachgemäßes Einstellen der Fräser, unzureichende Leimangabe, nicht ordnungsgemäßer Ansatz der Leimflotte, fehlender oder ungenügender Längspreßdruck, ungenügende Aushärtung des Leimes, zu hohe Holzfeuchte oder zu unterschiedliche Holzfeuchte der Stoßhälften, zu niedrige Temperatur bei der Leimaushärtung, unsachgemäßes Abstapeln der f r i s c h verleimten Zinkenstöße usw.

In ungünstigen Fällen kann es zu einer Addition bzw. Überlagerung der aufgeführten Einflüsse kommen.

4. Versuchsprogramm

4.1 Versuchsmaterial

Um die bekannten Streuungen der Eigenschaften sowie Unregelmäßigkeiten des natürlich gewachsenen Voll holzes so weit wie möglich zu umgehen, wurde für die Versuche auf Furnierschicht "Kertopuu" nach der Zulassung Z 9.1-100 des I n s t i t u t s für Bautechnik, B e r l i n , zurückgegriffen.

Hierbei handelte es sich um einen Holzwerkstoff aus rd. 3 mm dicken, in gleicher Richtung verlaufenden und untereinander mit einem Phenol harzleim verleimten Furnieren aus Fichtenholz. Das Material wird plattenförmig herg e s t e l l t und weist wegen seiner gezielt sortierten Furniere eine geringere Streuung der elastomechanischen Eigenschaften als Voll holz auf.

Zur Prüfung lagen die Platten in Längen und Breiten von 2,5 x 0,9 m bei einer Rohdicke von 51 mm und 1 m x 1,8 m bei einer Rohdicke von 75 mm vor.

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4.2 H e r s t e l l e n der Probekörper

4.2.1 Allgemeines

Die Rohproben wurden d i r e k t nebeneinander liegend den P l a t t e n so entnommen, daß am l i n k e n und rechten Plattenrand R e s t s t r e i f e n von mindestens 50 mm B r e i t e a n f i e l e n .

Die P l a t t e n b i l d e t e n innerhalb derselben Abmessungen j e w e i l s eine Grundgesamtheit, so daß die V e r t e i l u n g der Proben nach Z u f a l l s g e sichtspunkten e r f o l g e n konnte.

Die weitere Bearbeitung der für d i e K e i l zinkung vorgesehenen Rohproben umfaßte das Trennen i n der Längsmitte, Fräsen der durch das Trennen f r e i g e l e g t e n Enden und das miteinander Verleimen der p r o f i l i e r t e n Stoßhälften. Anschließend e r f o l g t e d ie End- und Fertigbearbeitung sowohl der nich t g e z i n k t e n a l s auch der gezinkten Proben.

4.2.2 Biegeproben, Serien A und B

Die Rohproben für Hochkant-Biegeversuche, Serie A, und die für Flach-Biegeversuche, Serie B, hatten j e w e i l s einen Rohquerschnitt von 51 mm x 152 mm. Jede Rohprobe war für eine Fertigprobe bestimmt.

Von j e d e r Serie lagen 118 Rohproben vor, von denen j e w e i l s 50 n i c h t g e z i n k t (Nullproben) und j e w e i l s 68 m i t einem Zinkenstoß versehen wurden.

4.2.3 Zugproben, Serie C

Die Rohproben für Zugversuche, Serie C, hatten einen Rohquerschnitt von 75 mm x 105 mm, wobei jede Rohprobe für d r e i b i s v i e r , über die Rohdicke v e r t e i l t e Fertigproben vorgesehen war.

Insgesamt lagen 95 Rohproben vor, von denen 47 n i c h t gezinkt ( N u l l -proben) und 48 gezinkt wurden.

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4.2.4 Fräsen der Z i n k e n p r o f i l e

Das Fräsen der K e i l z i n k e n p r o f i l e e r f o l g t e i n einem Fachbetrieb des Maschinen- und Anlagenbaus^. Die Keilzinken-Fräswerkzeuge s t e l l t e n

2) Fachfirmen der Werkzeugindustrie zur Verfügung ' .

In Abb. 4, Beilage 4, sind Angaben zu den verwendeten Kei l z i n k e n -Fräswerkzeugen und -Fräsmaschinen aufgeführt.

Wie b e r e i t s i n Abb. 1, Beilage 1, angegeben, war der Zinkengrund der P r o f i l e I b i s I I I gerundet, der des P r o f i l s IV dagegen gerade.

Bedingt durch die Bauart der Fräswerkzeuge kamen zwei verschiedene Fräsmaschinen zum Einsatz; v g l . Abb. 4, Beilage 4.

Die Werkzeuge für die P r o f i l e I b i s I I I waren aus Segmenten zusammenges e t z t . Die r e c h t w i n k l i g e Bearbeitung der Probenenden e r f o l g t e h i e r durch einen dem Fräsgang vorgeschalteten Zerspaner.

Das Werkzeug des P r o f i l s IV war aus Fräserscheiben aufgebaut, und mit zwei Grundschneiden zum recht w i n k l i g e n E g a l i s i e r e n der Stirnenden ausg e s t a t t e t .

A l l e Fräswerkzeuge lagen f r i s c h geschärft vor, wobei die Werkzeuge mit Schneiden aus HSS-Stahl ( P r o f i l e I b i s I I I ) im Bereich der Fräserflanken einen vom Schärfen herrührenden feinen Grat h a t t e n , der zunächst durch e i n i g e Fräsungen an Reservestücken des Furnierschichtholzes a b g e s t r e i f t wurde. Erst nach Entfernen dieses Grates begann die e i g e n t l i c h e H e r s t e l lung der Z i n k e n p r o f i l e .

1)2) An dieser S t e l l e möchten w i r der Firma Dimter GmbH & Co., I l l e r t i s s e n , für die B e r e i t s t e l l u n g von Keilzinken-Fräsmaschinen und einer K e i l -zinken-Kopfpresse sowie den Firmen Gebr. L e i t z GmbH & Co., Oberkochen und der Firma Larsson Maskin AB i n Storvik/Schweden, für das B e r e i t s t e l l e n von Keilzinken-Fräswerkzeugen der P r o f i l e I b i s I I I (Firma L e i t z ) und P r o f i l IV (Firma Larsson) danken.

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Obwohl das Werkzeug mit Schneiden aus Hartmetall ( P r o v i l IV) keinen sichtbaren Grat an den Flanken aufwies, wurden auch h i e r zuvor e i n i g e Fräsungen an Reservestücken vorgenommen.

Um Anhaltswerte über die Standzeit der Keilzinken-Fräswerkzeuge zu gewinnen, wurde d i e Stromaufnahme i n der Anfangsphase der Fräsarbeiten an Rohproben vom Querschnitt 152 mm x 51 mm sowohl bei der Paketfräsung ( P r o f i l e I b i s I I I ) a l s auch bei der Einzelfräsung ( P r o f i l IV) e r m i t t e l t . Hierzu diente eine Stromzange (Model CT-231/USA) m i t angeschlossenem Verstärker und L i n i e n s c h r e i b e r . Bei der Paketfräsung wurde bei jedem Fräshub eine Gesamtdicke von 306 mm b e a r b e i t e t , d i e sich aus sechs Einzel -dicken (6«51 mm) ergab.

4.2.5 Verleimen der Keilzinkenstöße

Unmittelbar im Anschluß an d i e Fräsarbeiten wurden die Keilzinkenstöße im Kaltverfahren m it dem Phenol-Resorcinharz-Leim Dynosol S-199 und zugehörigem Härter H-627 v e r l e i m t , wobei die Leimangabe von Hand mit einem zum Z i n k e n p r o f i l passenden Leimkamm e r f o l g t e .

Bei der Verleimung wurden d i e Stoßhälften i h r e r ursprünglichen Lage vor dem Trennschnitt entsprechend zusammengefügt. Das Längspressen fand i n e i n e r Kopfpresse s t a t t , i n welcher der Längs-preßdruck r d . 5 sec a u f r e c h t e r h a l t e n wurde.

Innerhalb der gezinkten Rohproben der Serien A und B wurden j e P r o f i l zwei Gruppen g e b i l d e t , d ie sich j e w e i l s durch einen u n t e r s c h i e d l i c h hohen Längspreßdruck voneinander unterschieden.

Gruppe 1: 12 Rohproben m i t einem Längspreßdruck von 8 N/mm Gruppe 2: 5 Rohproben mit einem Längspreßdruck von 3 N/mm .

Die Rohproben der Serie C wurden ausschließlich bei einem Längspreßdruck 2

von 8 N/mm v e r l e i m t . Die stichprobenweise im Darrverfahren e r m i t t e l t e Feuchte der Proben l a g zwischen r d . 8,5 % und r d . 9 %.

Während der Verleimung und Aushärtung des Leimes lag d i e Raumtemperatur bei r d . 20 °C.

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4.2.6 Endbearbeitung der Rohproben

Die Endbearbeitung a l l e r Rohproben wurde i n der FMPA-BW vorgenommen, wobei die Proben der Serien A und B durch Hobeln auf e i n h e i t l i c h e Querschnittsabmessungen von 144 mm x 49 mm gebracht und auf Längen von 2310 mm (Serie A) bzw. 850 mm (Serie B) geschnitten wurden.

Die Rohproben der Serie C sind i n der Dicke d r e i - b i s v i e r f a c h aufget e i l t und zunächst auf Querschnittsabmessungen von j e w e i l s 100 mm x 12 mm ausgehobelt sowie auf eine e i n h e i t l i c h e Länge von 950 mm gebracht worden. Anschließend wurden d i e Proben im Bereich der Längsmitte auf eine B r e i t e von 80 mm verjüngt.

5. Versuchsdurchführung

5.1 Allgemeines

Vor Durchführung der Versuche lagerten a l l e Proben r d . 14 Tage lang im Normalklima 20/65-1, DIN 50014.

Die Versuche g l i e d e r t e n sich i n Versuchsreihen, die mit der Serie und dem Z i n k e n p r o f i l bezeichnet wurden.

Bei den Biegeproben sind noch d i e Gruppen, welche sich auf den Längspreß-druck beim Verleimen bezogen, i n der Bezeichnung berücksichtigt worden.

Die Versuchsreihen m i t Proben ohne Keil zinkenstoß ( N u l l proben) führten "0" i n der Bezeichnung.

5.2 Versuche an Hochkant-Biegeproben (Serie A)

Die Versuche an Hochkant-Biegeproben umfaßten d i e Versuchsreihe A 0 mit 50 ungezinkten Null proben sowie d i e Versuchsreihen A I 1 b i s A IV 1 und A I 2 b i s A IV 2 mit j e w e i l s zwölf (Gruppe 1) bzw. fünf (Gruppe 2) Proben.

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A l l e Proben wurden a l s Träger auf zwei Stützen mit zwei, i n den D r i t t e l s p u n k t e n angreifenden Einzel l a s t e n bei s t e t i g e r L a s t s t e i g e rung innerhalb von j e w e i l s zwei Minuten b i s zum Bruch geprüft.

In den Abb. 5 und 6, Beilage 5, sind d i e Versuchsanordnungen zur Prüfung der Proben schematisch d a r g e s t e l l t .

Abb. 7, Beilage 6, z e i g t d ie Probe 1 der Versuchsreihe A IV 1 während des Versuchs i n der Biegeprüfmaschine.

Während jedes Versuchs wurden die Längsdehnungen der Randfasern in der M i t t e j eder Probe an der oberen und unteren Seite über zwei, an der Probe angeklemmte Dehnungsaufnehmer vom Typ HBM DD1, Meßbasis 50 mm, erfaßt und von einem x-y-Schreiber aufgezeichnet. Bei den k e i l gezinkten Proben lag der-Stoß j e w e i l s innerhalb der Meßlänge; v g l . Abb. 6, Beilage 5.

Außerdem wurde die Durchbiegung in der Längsmitte der Proben über einen in d u k t i v e n Wegaufnehmer m i t angeschlossenem x-y-Schreiber e r m i t t e l t .

5.3 Versuche an Flach-Biegeproben (Serie B)

Die Versuche der Flach-Biegeproben umfaßt d i e Versuchsreihe B 0 m i t 50 ungezinkten Null proben sowie die Versuchsreihen B I 1 b i s B IV 1 und B I 2 b i s B IV 2 mit j e w e i l s zwölf (Gruppe 1) bzw. fünf (Gruppe 2) Proben.

A l l e Proben wurden a l s Träger auf zwei Stützen m i t zwei, i n den D r i t t e l s punkten angreifenden Einzel lasten bei s t e t i g e r Laststeigerung innerhalb von j e w e i l s zwei Minuten b i s zum Bruch geprüft.

In den Abb. 8 und 9, Beilage 7, sind d i e Versuchsanordnungen zur Prüfung der Proben schematisch d a r g e s t e l l t .

Abb. 10, Beilage 8, z e i g t d i e Probe 2 der Versuchsreihe B 0 während des Versuchs i n der Biegeprüfmaschine.

Die Längsdehnungen sowie die Durchbiegung wurden sinngemäß wie bei den Proben der Serie A erfaßt.

I - 11 -

5.4 Versuche an Zugproben (Serie C)

Die Versuche an Zugproben umfaßt d i e Versuchsreihe C 0 mit insgesamt 151 ungezinkten Null proben sowie die Versuchsreihen C I b i s C IV m i t j e w e i l s 40 ( I ) , 27 ( I I ) , 50 ( I I I ) und 39 ( I V ) Einzel proben.

A l l e Proben sind im Zugversuch bei s t e t i g e r Laststeigerung innerhalb von j e w e i l s zwei Minuten b i s zum Bruch geprüft worden.

In den Abb. 11 und 12, Beilage 9, sind d i e Versuchsanordnungen zur Prüfung der Zugproben schematisch d a r g e s t e l l t . In Abb. 13, Beilage 10, i s t d i e Probe 8 der VersuchsreiheC IV i n der Zugprüfmaschine f o t o g r a f i s c h wiedergegeben.

Die Längsdehnungen wurden m i t den unter 5.2 beschriebenen Dehnungsaufnehmern im Bereich der Längsmitte auf beiden B r e i t s e i t e n jeder Probe erfaßt und auf einen x-y-Schreiber übertragen.

Wie bei den Biegeproben, so lag auch bei den k e i l g e z i n k t e n Zugproben der Stoß j e w e i l s innerhalb der Meßlänge der Dehnungsaufnehmer; v g l . Abb. 12, Beilage 9.

Im Anschluß an die unter 5.2 b i s 5.4 aufgeführten Versuche i s t d ie Feuchte im Darrverfahren sowie die Rohdichte im Bereich der Bruchstellen e r m i t t e l t worden.

6. Versuchsergebnisse

6.1 Stromaufnahme beim Fräsen

Beim Fräsen der Z i n k e n p r o f i l e wurden u n t e r s c h i e d l i c h hohe Stromaufnahmen gemessen, die sich zunächst einmal, wenn die Z i n k e n p r o f i l e I b i s I I I gesondert vom Z i n k e n p r o f i l IV b e t r a c h t e t werden, aus den u n t e r s c h i e d l i c h hohen Anschlußleistungen der Antriebsmotore (9,2 kW bzw. 30 kW) der zwei zur Verfügung stehenden Keilzinken-Fräsmaschinen ergeben. Abb. 14, Beilage 11, g i b t einen überblick über die bei der Paketfräsung ( I b i s I I I ) bzw. bei der Einzel fräsung (IV) e r m i t t e l t e n Stromaufnahmen.

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Die beim Fräsen der P r o f i l e I b i s I I I gemessenen Werte, i n Abb. 14,

Beilage 11, l i n k s g r a f i s c h d a r g e s t e l l t , können u n m i t t e l b a r miteinander

v e r g l i c h e n werden. Die i n Abb. 14, Beilage 11, rechts g r a f i s c h darge

s t e l l t e n Ergebnisse ( P r o f i l IV) müssen gesondert b e t r a c h t e t werden.

Die Geometrie der untersuchten Z i n k e n p r o f i l e führt zu folgenden Über

legungen:

Der Raum zwischen zwei benachbarten Keilzinken i s t derjenige Bereich,

welcher beim Fräsen zerspant w i r d und a l s sog. " N e g a t i v p r o f i l " bezeichnet

werden kann. Die auf einen Zwischenraum e n t f a l l e n d e Fläche A i s t beim

P r o f i l IV trapezförmig und kann auch bei den P r o f i l e n I b i s I I I bei Ver

nachlässigung der Rundungen im Zinkengrund näherungsweise a l s Trapez ange

sehen und nach der Formel A = . £ [mm 2] berechnet werden. Bei M u l t i -

p l i k a t i o n von A$- m i t der M a t e r i a l d i c k e D e r g i b t sich das zerspante Volumen

V s Crnrn3].

M i t Rücksicht auf die Paketfräsung ( I b i s I I I ) und die Einzelfräsung (IV)

w i r d jedoch im weiteren die Fläche A g b e t r a c h t e t .

Es i s t unschwer zu erkennen, daß das Produkt t-£ für sich b e t r a c h t e t keine

G l e i c h h e i t innerhalb der v i e r P r o f i l e aufweist und b e r e i t s von daher unter

s c h i e d l i c h hohe Stromaufnahmen erwarten läßt.

Die nachstehende Zusammenstellung 1 g i b t einen Überblick über die Größe

der Flächen A g.

Zusammenstellung 1

Z i n k e n p r o f i l Fläche A $

mm2

I 28,5

I I 50

I I I 62

IV 93

- 13 -

Von den verschiedenen Ursachen, die für die Stromaufnahme eine Rolle s p i e l e n wie z.B.: d i e Schneidengeometrie, der Flankenwinkel, die Ausb i l d u n g der Schneidenspitzen usw., dürfte die Fläche A g a l s Hauptkomponente angesehen werden, welche für d i e Stromaufnahme maßgebend i s t .

Wird d ie Steigerung der Stromaufnahme vom Beginn b i s zum Ende der Messungen bei einem näherungsweise g e r a d l i n i g angenommenen Verlauf ( v g l . Abb. 14, Beilage 11) b e t r a c h t e t , so e r g i b t sich während der Paketfräsung bei den P r o f i l e n I und I I eine Zunahme j e Fräsung von r d . 0,5 A und beim P r o f i l I I I eine solche von rd. 0,6 A. Bei Herstellung des P r o f i l s IV l i e g t d i e Zunahme angenähert bei r d . 0,03 A j e Einzel fräsung und bezogen auf 6 Fräsungen bei r d . 0,18 A.

Aus technischen Gründen sowie aus Gründen der Abgrenzung konnte das we i t e r e Standverhalten der Werkzeuge n i c h t v e r f o l g t werden.

6.2 Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben (Serie A)

In den Zusammenstellungen 2 b i s 6, Beilagen 12 b i s 16, sind d i e i n den Versuchsreihen A 0, A I 1 b i s A IV 1 e r m i t t e l t e n Ergebnisse e n t h a l t e n . Die Ergebnisse der Versuchsreihen A I 2 b i s A IV 2 sind i n den Zusammenstel l u n g e n 7 b i s 10, Beilagen 17 b i s 20, aufgeführt.

Die h i e r aufgeführten Elastizitätsmoduln (E-Moduln), welche aus der Durchbiegung und aus den im Randbereich der Proben gemessenen Längsdehnungen e r m i t t e l t wurden sowie die i n den Versuchen e r m i t t e l t e Biegef e s t i g k e i t sind nach den i n Zusammenstellung 11, Beilage 21, enthaltenen Formeln bestimmt worden.

In den Abb. 15 und 16, Beilagen 22 und 23, sind d ie Versuchsergebnisse der oben aufgeführten Reihen g r a f i s c h d a r g e s t e l l t . Die Abb. 17 und 18, Beilagen 24 und 25, geben i n grafischen Darstellungen u.a. einen Überblick über die in den Versuchsreihen A I 1 b i s A IV 1 e r m i t t e l t e B i e g e f e s t i g k e i t i n Abhängigkeit vom Verschwächungsgrad und Flankenwinkel (Abb. 17) bzw. i n Abhängigkeit vom Verschwächungsgrad und Flächenverhältnis (Abb. 18).

- 14 -

Die i n den Versuchsreihen A I 1 b i s A IV 1 e r m i t t e l t e n E-Moduln weisen gegenüber dem E-Modul der Versuchsreihe A 0 keine nennenswerten Unterschiede auf. Dasselbe kann auch bei den E-Moduln der Versuchsreihen A I 2 b i s A IV 2 im Vergleich m i t der Versuchsreihe A 0 f e s t g e s t e l l t werden.

Diese Tatsachen deuten darauf h i n , daß sich d ie unterschiedlichen Abmessungen der K e i l z i n k e n p r o f i l e sowie die Höhe des Längspreßdrucks beim E-Modul n i c h t ausgewirkt haben.

Ein anderes B i l d wiesen dagegen d i e i n den Versuchen e r m i t t e l t e n Biegef e s t i g k e i t e n auf. Betrachtet man d i e i n Abb. 16, Beilage 23, g r a f i s c h d a r g e s t e l l t e n Ergebnisse der Versuchsreihen A 0 und A I 1 b i s A IV 1, so t r a t e n h i e r d e u t l i c h e Unterschiede hervor.

Gegenüber den Proben der Versuchsreihe A 0 f i e l e n d ie Werte der Versuchsreihen A I 1 b i s A I I I 1 ab. In der Reihe A IV 1 wurden dagegen nahezu d i e gleichen Werte wie bei A 0 e r m i t t e l t .

Die i n den Abb. 17 und 18, Beilagen 24 und 25, i n grafischen Übersichten d a r g e s t e l l t e n Werte u.a. der B i e g e f e s t i g k e i t v e r d e u t l i c h e n , daß der Ver-schwächungsgrad und das Flächenverhä'ltnis einen wesentlichen Einfluß auf das F e s t i g k e i t s v e r h a l t e n ausübten.

Der i n Abb. 17, Beilage 24, aufgetragene Flankenwinkel der Z i n k e n p r o f i l e v a r i i e r t e verhältnismäßig wenig, so daß von d o r t aus ein wesentlicher Einfluß auf das F e s t i g k e i t s v e r h a l t e n n i c h t zu erwarten war.

Wie Abb. 16, Beilage 23, z e i g t , machte sich der verminderte Längspreßdruck an den Proben der Versuchsreihen A I 2 b i s A IV 2 u n t e r s c h i e d l i c h , t e i l w e i s e f a s t gar n i c h t im F e s t i g k e i t s v e r h a l t e n bemerkbar.

An a l l e n gezinkten Proben t r a t bei Erreichen der Höchstlast mit einigen wenigen Ausnahmen Scherbruch i n den Zinkenflanken im Bereich der Zugzone der Proben e i n . In den Abb. 19 b i s 22, Beilagen 26 b i s 29, sind kennzeichnende Bruchbilder f o t o g r a f i s c h wiedergegeben.

- 15 -

Der auf den f r e i g e l e g t e n Zinkenflanken f e s t g e s t e l l t e Faserbelag betrug zwischen r d . 70 % und r d . 100 % und ließ auf eine z u f r i e d e n s t e l l e n d e Verleimung schließen. Aus dem u n t e r s c h i e d l i c h hohen Längspreßdruck beim Verleimen der Rohproben war ein Einfluß auf den Holzfaserbelag n i c h t erkennbar. An den Null proben der Serie A 0 t r a t bei Erreichen der Höchstlast j e w e i l s e i n Biegezugbruch im Bereich der Längsmitte e i n .

6.3 Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben (Serie B)

In den Zusammenstellungen 12 b i s 16, Beilagen 30 b i s 34, sind die i n den Versuchsreihen B 0, B I 1 b i s B IV 1 e r m i t t e l t e n Ergebnisse ent h a l t e n . Die Ergebnisse der Reihen B I 2 b i s B IV 2 sind i n den Zusammenstellungen 17 b i s 20, Beilagen 35 b i s 38, aufgeführt. Die h i e r aufgeführten E-Moduln, welche aus der Durchbiegung und aus den im Randbereich der Proben gemessenen Längsdehnungen e r m i t t e l t wurden sowie die i n den Versuchen e r m i t t e l t e Biegef e s t i g k e i t sind nach den i n Zusammenstellung 11, Beilage 21, enthaltenen Formeln bestimmt worden.

In den Abb. 23 und 24, Beilagen 39 und 40, sind d ie Versuchsergebnisse der oben aufgeführten Reihen g r a f i s c h d a r g e s t e l l t . Die Abb. 17 und 18, Beilagen 24 und 25, geben i n grafischen Darstellungen u.a. einen überblick über die in den Versuchsreihen B I 1 b i s BIV 1 e r m i t t e l t e B i e g e f e s t i g k e i t i n Abhängigkeit vom Verschwächungsgrad und Flankenwinkel (Abb. 17) bzw. i n Abhängigkeit vom Verschwächungsgrad und Flächenverhältnis (Abb. 18).

Die i n den Versuchsreihen B I 1 b i s B IV 1 e r m i t t e l t e n E-Moduln wiesen gegenüber der Versuchsreihe B 0 keine nennenswerten Unterschiede auf. Dasselbe kann auch bei den E-Moduln der Versuchsreihen B I 2 b i s B IV 2 im Vergleich m it den Werten der Reihe B 0 f e s t g e s t e l l t werden.

Die unterschiedlichen Abmessungen der Z i n k e n p r o f i l e sowie die Höhe des Längspreßdrucks haben sich beim E-Modul n i c h t ausgewirkt.

- 16 -

Wie bei den Hochkant-Biegeproben der Serie A, so e r g i b t sich auch bei den an den Flach-Biegeproben e r m i t t e l t e n B i e g e f e s t i g k e i t e n ein anderes B i l d a l s bei den E-Moduln.

Die i n Abb. 24, Beilage 40, g r a f i s c h d a r g e s t e l l t e n Ergebnisse der Versuchsreihe B 0 und B I 1 b i s B IV 1, weisen e b e n f a l l s d e u t l i c h e Unterschiede auf. Auch h i e r f i e l e n gegenüber den Proben der Versuchsreihe B 0 di e Werte der Versuchsreihen B I 1 b i s B I I I 1 ab. In der Reihe B IV 1 wurden nahezu d i e gleichen Werte wie bei B 0 e r r e i c h t .

Aus den i n den Abb. 17 und 18, Beilagen 24 und 25, i n einer grafischen Übersicht d a r g e s t e l l t e n Werten u.a. der B i e g e f e s t i g k e i t i s t zu ersehen, daß auch i n diesen Versuchen der Verschwä'chungsgrad (Abb. 17) und das Flächenverhältnis (Abb. 18) das F e s t i g k e i t s v e r h a l t e n wesentlich beeinflußt.

Die unter 6.2 im Zusammenhang m i t dem i n Abb. 17, Beilage 24, aufgetragenen Flankenwinkel dargelegten Ausführungen können sinngemäß auch auf diese, an Flach-Biegeproben e r m i t t e l t e n Versuchsergebnisse übertragen werden.

Auf den abgeminderten Längspreßdruck bei der Verleimung der Rohproben der Versuchsreihen B I 2 b i s B IV 2 rea g i e r t e n d i e Proben m i t einer etwas geringeren m i t t l e r e n B i e g e f e s t i g k e i t gegenüber den Werten, die aus den Versuchsreihen B I 1 b i s B IV 1 hervorgingen.

An a l l e n gezinkten Proben e r f o l g t e bei Erreichen der Höchstlast überwiegend Scherbruch i n den Zinkenflanken i n der Zugzone der Proben.

In den Abb. 25 und 26, Beilagen 41 und 42, sind kennzeichnende Bruchbilder d a r g e s t e l l t . Soweit die Zinkenflanken durch Brucheinwirkung f r e i g e l e g t wurden, war ausreichender Holzfaserbelag vorhanden, was auf eine z u f r i e d e n s t e l l e n d e Verleimung schließen ließ. Der Holzfaserbelag war bei den m i t u n t e r s c h i e d l i c h hohem Längspreßdruck verleimten Proben vergleichbar und la g zwischen r d . 70 % und r d . 100 %. An den Null proben der Versuchsreihe B 0 t r a t bei Erreichen der Höchstlast j e w e i l s e i n Biegezugbruch im Bereich der Längsmitte e i n .

- 17 -

6.4 Ergebnisse der Versuche an Zugproben (Serie C)

In den Zusammenstellungen 21 b i s 25, Beilagen 43 b i s 47, sind d ie i n den Versuchsreihen C 0 und C I b i s C IV e r m i t t e l t e n Ergebnisse ent h a l t e n . Die h i e r aufgeführten E-Moduln, welche aus den an den Proben b e i d s e i t i g gemessenen Längsdehnungen e r m i t t e l t wurden sowie d i e i n den Versuchen e r m i t t e l t e Z u g f e s t i g k e i t sind nach den i n Zusammenstellung 26, Beilage 48, enthaltenen Formeln bestimmt worden.

In den Abb. 27 und 28, Beilagen 49 und 50, sind d ie Versuchsergebnisse graf i s c h d a r g e s t e l l t . Die Abb. 17 und 18, Beilagen 24 und 25, geben i n grafischen Darstellungen u.a. einen Überblick über d i e i n den Versuchsreihen C I b i s C IV e r m i t t e l t e Z u g f e s t i g k e i t der Proben i n Abhängigkeit vom Verschwächungs-grad und Flankenwinkel (Abb. 17) bzw. i n Abhängigkeit vom Verschwächungsgrad und FlächenVerhältnis (Abb. 18).

Die i n den Zusammenstellungen 21 b i s 25 j e w e i l s angegebene Probenanzahl weicht ab von der im Punkt 5.4 j e w e i l s genannten Anzahl der i n den einzelnen Versuchsreihen geprüften Proben.

Hierzu i s t zu bemerken, daß die i n den oben genannten Zusammenstellungen verminderte Probenzahl durch nichtberücksichtigte Proben zustande kam, bei welchen ein Zugbruch am Einspannkopf oder außerhalb der verjüngten Längsm i t t e e i n t r a t .

Die i n den Versuchsreihen C I b i s C IV e r m i t t e l t e n E-Moduln wiesen gegenüber dem E-Modul der Versuchsreihe C 0 b i s auf die Reihe C I I I keine nennenswerten Unterschiede auf. In Reihe C I I I lag der E-Modul geringfügig n i e d r i g e r a l s i n den anderen Reihen.

Allen Versuchsreihen i s t eine verhältnismäßig große Streuung gemeinsam, die s i c h aus der A u f t e i l u n g der Ausgangsdicke der Rohproben von 75 mm i n E i n z e l -dicken von 12 mm erklären läßt.

- 18 -

Bei der Prüfung von Holz und Holzwerkstoffen nimmt das Maß der Streuung zu, j e w e i t e r der Probenquerschnitt v e r k l e i n e r t w i r d , örtliche Schwankungen i n der S t r u k t u r des Gefüges t r e t e n h i e r stärker hervor a l s bei Proben mit größerem Querschnitt, bei denen die Schwankungen ebenso vorhanden s i n d , d i e s i c h jedoch i n der Summe mehr ausgleichen a l s dieses bei Proben m i t k l e i n e rem Querschnitt möglich i s t .

Aus diesen Überlegungen heraus wurde auch d i e Anzahl der Zugproben von Anfang an größer gehalten a l s bei den Biegeproben der Serien A und B, welche über weitaus größere Querschnitte verfügten.

Die i n Abb. 28, Beilage 50, aufgetragene Z u g f e s t i g k e i t w e i s t zunächst einmal ähnliches Streuverhalten wie bei den E-Moduln aus den oben angeführten Gründen au f .

Die Z u g f e s t i g k e i t lag h i e r bei den Versuchsreihen C I , C I I und C IV etwa auf g l e i c h e r Höhe und war etwas geringer a l s der i n der Versuchsreihe C 0, an den Null proben e r m i t t e l t e Wert. Die in der Versuchsreihe C I I I bestimmte Z u g f e s t i g k e i t lag dagegen d e u t l i c h unterhalb der übrigen Ergebnisse.

Die Abb. 17 und 18, Beilagen 24 und 25, s t e l l e n u.a. die Z u g f e s t i g k e i t der Versuchsreihen C I b i s C IV in Abhängigkeit vom Verschwächungsgrad und Flankenwinkel (Abb. 17) bzw. i n Abhängigkeit vom Verschwächungsgrad und Flächenverhältnis (Abb. 18) i n grafischen Übersichten dar.

Der Verschwächungsgrad und das Flächenverhältnis waren auch bei den Zugversuchen im wesentlichen maßgebend für das F e s t i g k e i t s v e r h a l t e n der Zinkenverbindungen. Der Einfluß der i n Abb. 17, Beilage 24, aufgetragene Flankenwinkel der P r o f i l e dürfte h i e r , wie auch bei den Biegeproben, von geringer Bedeutung s e i n .

An den gezinkten Proben der Serie C t r a t bei Erreichen der Höchstlast m i t einigen wenigen Ausnahmen e i n Scherbruch i n den Zinkenflanken e i n . Sofern Mischbrüche vorlagen, nahm der Bruch seinen Anfang i n der Regel im Bereich der Zinkenflanken.

- 19 -

In den Abb. 29 b i s 32, Beilagen 51 b i s 54, sind kennzeichnende Bruch

b i l d e r f o t o g r a f i s c h wiedergegeben.

Die durch Brucheinwirkung f r e i g e l e g t e n Zinkenflanken wiesen einen aus

reichenden Faserbelag a u f, aus dem eine z u f r i e d e n s t e l l e n d e Verleimung

geschlossen werden konnte.

Der Holzfaserbelag betrug wie auch bei den Proben der Serien A und B

zwischen r d . 70 % und r d . 100 %.

An den Null proben der Versuchsreihe C 0 t r a t j e w e i l s Zugbruch im Bereich

des verjüngten Querschnitts i n der Lä'ngsmitte e i n .

7. Zusammenfassung

Im vorliegenden Forschungsvorhaben wurden Proben mit v i e r verschiedenen

K e i l z i n k e n p r o f i l e n i n Biege- und Zugversuchen im H i n b l i c k auf optimale

Festigkeitseigenschaften vergleichend untersucht. A l l e P r o f i l e sind der

Beanspruchungsgruppe I , DIN 68140, zuzuordnen.

Die Z i n k e n p r o f i l e wiesen folgende Abmessungen (£/t/b) auf:

P r o f i l I : 15/3,8/0,42, P r o f i l I I : 20/5,0/0,5,

P r o f i l I I I : 20/6,2/1,0 und P r o f i l IV: 30/6,2/0,6.

P a r a l l e l dazu sind sog. "Nullproben" ohne Zinkung geprüft worden.

Die einschlägige L i t e r a t u r nennt im Zusammenhang mit der P r o f i l g e o m e t r i e

die B r e i t e des Zinkengrundes und damit die Verschwächung sowie die Größe

der Leimfläche und damit das Flächenverhältnis a l s w i c h t i g s t e Parameter

bei der Beurteilung und Entwicklung von K e i l z i n k e n p r o f i l e n . Zinkenverbin

dungen mit e i n e r möglichst kleinen Verschwächung und einem möglichst großen

Flächenverhältnis lassen gute Festigkeitseigenschaften erwarten. Dagegen

t r i t t der Einfluß der Zinkenlänge für sich b e t r a c h t e t , i n seiner Bedeutung

zurück.

- 20 -

H i n s i c h t l i c h dieser Angaben wies das P r o f i l I I I d ie ungünstigsten, das P r o f i l IV die günstigste Geometrie auf. die P r o f i l e I und I I konnten i n etwa a l s g l e i c h r a n g i g angesehen werden.

Zur H e r s t e l l u n g der Proben wurde das Fu r n i e r s c h i c h t h o l z "Kertopuu" nach der Zulassung Z 9.1-100 verwendet. Dieser Holzwerkstoff weist gleichmäßigere Eigenschaften a l s V o l l holz auf.

Die Biegeproben g l i e d e r t e n s i c h i n zwei Serien (Hochkant-Biegung, Serie A und Flachbiegung, Serie B) wobei j e Serie und P r o f i l zwei Gruppen (1 und 2) g e b i l d e t wurden, die sich durch einen u n t e r s c h i e d l i c h hohen Längspreßdruck bei der Verleimung voneinander unterschieden; Gruppe 1: 8 N/mm2, Gruppe 2: 3 N/mm2. Die Rohproben für die Zugversuche (Serie C) wurden ausschließlich bei einem Längspreßdruck von 8 N/mm2 v e r l e i m t . Die Verleimung e r f o l g t e m it einem Phenol-Resorcinharz-Leim.

Während der Fräsungen der Z i n k e n p r o f i l e i s t d ie Stromaufnahme zeitweise gemessen worden. Es ze i g t e s i c h , daß die Höhe der Aufnahme in e r s t e r L i n i e von der Querschnittsfläche des zu zerspanenden " N e g a t i v p r o f i l s " der Keil -zinken bestimmt wird.

In a l l e n Versuchen war zunächst einmal ein Einfluß der Geometrie der Keil z i n ken oder desLängspreßdrucks auf den E-Modul n i c h t oder nur geringfügig nachweisbar. Es konnte davon ausgegangen werden, daß die gezinkten Proben d i e g l e i c h e S t e i f i g k e i t aufweisen wie d i e nichtgezinkten Null proben.

Die i n den Versuchen e r m i t t e l t e n Werte der Biege- und Z u g f e s t i g k e i t bestät i g e n im wesentlichen die in der L i t e r a t u r vorgefundenen Angaben über den Zusammenhang zwischen dem F e s t i g k e i t s v e r h a l t e n und der Geometrie von K e i l zinken Verbindungen.

Eine Weiterentwicklung von Zinkenverbindungen, die auf den Abmessungen des P r o f i l s IV aufbaut, e r s c h e i n t s i n n v o l l , da dieses P r o f i l im H i n b l i c k auf den Verschwächungsgrad, Flankenwinkel und das Flächenverhältnis die günstigsten geometrischen Eigenschaften aufweist und aus diesem Grund überwiegend d i e besten Versuchsergebnisse erbracht hat.

Beilage 1

Zinkenprofile I bis 11, Draufsicht

m

r 7 ' SPS MM

t ! / - Querschrut+sflache Af

A-Wirksame Flankenfläche AF(projiziert]

ß v Fumerscrwtrtholz

Zinkenprofileibis HI, Schnitt A - A

4 - * A - b i W

Zinkenprofil E , Draufsicht

t Querschnrttsflache A Wirksame Flankenflache A fIprojiziert]

Zinkenprofil ESchn i t t A - A

Erläuterungen

l =Zinkenlänge [mm] t =Zinkenteilung [mm] b =Breite des Zinkengrunds [mm] s =Zinkenspiel • [mm] R =Radius im Zinkengrund [mm] B =Breite des Furnier

schichtholzes [mm] D = Dicke des Furnier-

Schichtholzes [mm]

& =Ver schwächungsgrad m sNeigungsmaß OC =Flankenwinkel

=Flankenneigung =Flankenlänge =Querschnittsfläche

innerhalb einerTeilung =Wirksame Flankenfläche innerhalb einerTeilung

=Flächenverhältnis

m: r At

A F

r

•fr

m

r At A F

b t

1- s cos C*-t-D 2- r-D

AF_ At

[ - ] [mm]

[ °] [ - 1 [mm]

[mm2]

[mm2] [- 1

l - 1

[mm]

[mm]

[mm2] [mm:]

I- 1

Zinkenprofi l

i mm

t mm

b mm

S mm

R mm

B mm

D mm

m mm

oc o

m:l r mm

A t

mm2

A F

mm: f Bemer

kungen

I 15 0.42 0.4 0.23 0.11 1.48 5.63 110.1 14.7 3,8 D 29.4 D 7.74 Zmnengrund gerundet

I 20 5j0 0.5 Ojb 0.27 B D

0.10 2P 5.71 110,0 19.5 50 D 39.0 D 7.80 Zmkeng'und gerunßet

I 20 6.2 1.0 0j6 0.55 B D

0.16 2,1 5.99 1 9.5 19.5 6.2 D 39,0 D 6,29 Zinkeng-und ger untre*

m 30 6.2 0.6 0.9 - 0,097 2.5 476 112.0 29.2 6.2 D 58AD 9.42 Zinkengrund gerade

Abb.1 Abmessungen und Geometrie der Keilzinkenprofile I b i s E

E

0 Q05 «10 0.15 Q20

Verschwächungsgrad & (-]

Abb. 2 Zinkenlänge,Verschwächungsgrad und Flankenwinkel der Profile I bis 12 in grafischer Darstellung

ff

0 Q05 W QJ5 Q20 Verse hwächungsgrod i> [-]

Abb. 3 Zinkenlänge, Verschwächungsgrad und Flächenverhältnis der Profile Ibis E in grafischer Darstellung

Beilage 4

— Flugkreis — Kei Izinken - Fräswerkzeug (schematisch)

I—Fräserschneide

Zinkenprofil Keilzinken - Fräswerkzeug1 ) Kei Izinken - Frä s maschine1 ]

Bezeichnung

Abmessungen

l/t/b mm

Dur mes

D mm

ch-ser

d mm

Sch w

a'

ieid nke

ß'

?n-l

Y"

Sehnt anzahl

z

jiden-matenal

Drehzahl

min"1

Schnittgeschwindigkeit

(Leerlauf)

V m/sec

Vorschub -geschwin -digkeit

s m/min

Motorleistung

kW

Werkzeug -antrieb

Arbeitsweise

i 15/3j8/0A2

260 50

23 52 15

6 HSS-Stahl 2900 40 12 9,2

Direkt-antrieb

Honzontaler Werkzeug -Vorschub (Paketfrasung)

i 20/5,0/0,5 260 50 21 54 15 6 HSS-Stahl 2900 40 12 9,2

Direkt-antrieb


i 20/6,2/1,0

260 50

21 54 15

6 HSS-Stahl 2900 40 12 9,2

Direkt-antrieb


E 30/62/OjS 170 50 11 64 15 2 Hart

metall 5800 52 12 30 Übersetzung 2:1 durch Rachnemen

Vertikaler Werkzeug-Vorschub (Emzelfräsung)

1) Werksangaben

Abb. 4 Angaben zu den Keilzinken-Fräswerkzeugen und -Fräsmaschinen

Beilage 5

720 W ] M 720 720 100 , . ^ , 5 0 . . 1 0 0

F/2 F/2

F/2 r tz, T

^ — H B M - D e h n u n g s a u f nehmer DD1 I F/2 150 150

75_ 7 5 , 2160 2310

Abb. 5 Schematische Versuchsanordnung zur Prüfung der Proben der Versuchsreihe A0 im Biegeversuch

Abb. 6 Schematische Versuchsanordnung zur Prüfung der Proben der Versuchsreihen A11 bis AEZ1 und A I 2 bis AET2 im Biegeversuch

Beilage 7

144 HBM-Dehnungs- P/2 aufnehmen D01

750 850

.100 50

Abb. 8 Schematische Versuchsanordnung zur Prüfung der Proben der Versuchsreihe B0 im Biegeversuch

850

Abb. 9 Schematische Versuchsanordnung zur Prüfung der Proben der Versuchsreihen BI1 bis BEZI und BI2 bisBET2 im Biegeversuch

Beilage 3

Abb. 10 Probe 2 der Versuchsreihe B 0 während des Versuchs i n der Biegeprüfmaschine.

Beilage 9

Abb. 11

Abb. 12

1

Keilzinkenstoß HBM-Dehnungsauf nehmer DD1

i o L H

Vorderansicht Seitenansicht

Schematische Versuchsanordnung zur Prüfung der Proben der Versuchsreihe CO im Zugversuch

Keilzinkenstofi HBM-Dehnungsauf nehmer DD1

o LT»

Vorderansicht Seitenansicht

Schematische Versuchsanordnung zur Prüfung der Proben der Versuchsreihen CI bis C H i m Zugversuch

Beilage 10

Abb. 13 Probe 3 der Versuchsreihe C IV i n der Zugprüfmaschine.

während des Versuchs

Gesamtdicke des Furnierschichtholzes je Fräsung (Paketfrasung): 6-51mm= 306mm

Profil I n in

l l \ I b [mm 15 /38/QA2 20 /W/Q5 20/6.2/1.0

Näherungsweise geradlinig angenommener Verlauf

75'

Fräsungen 1 2 3 ^ 5 10 15 20

QJ E

ZJ Ö E o in

25-

Einzeldicke des Furnierschichfholzes je Fräsung (Einzelfräsung ) : 51 mm

Profil I /1 / b Imm] E? 30/6^2/0.6

Näherungsweise geradlinig angenommener Verlauf

Profil W

Frasungen 1 5 10 20 30 40 50

Abb.14 Stromauf nähme während der Fräsungen der Keilzinkenprofile I bis E?. Rohquerschnitt der Proben 152mmx 51mm. Profile I bis U: Paketfräsung, Profil E?: Einzelfräsung.

Beilage 12

Zusammenstel lung 2

Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben ohne Keil z inkenstoß, sog. "Null proben"

Versuchsreihe

Probe

aus der G e s a m t

Elastizitätsmodul

aus der Durchbiegung Mittelwert aus

Biegefestigkeit

Feuchtigkeits-gehalt

Rohdichte

durchbiegung ohne Anteil der Druck- und Z u g durchbiegung Querkraft dehnung

E B h' E D . Z max o ß

u

N / m m 2 N / m m 2 N / m m 2 N / m m 2 % k g / m J

1 13100 14700 14600 6 6 , 8 8 , 5 531 2 13000 14600 15900 6 9 , 1 9 , 3 549 3 12400 13800 14000 6 4 , 2 10 ,5 540 4 12500 13900 14400 6 5 , 9 9 , 9 561 5 13100 14700 14500 6 0 , 2 10 ,0 559 6 13400 15100 14200 6 1 , 4 10 ,2 544 7 12100 13500 15000 6 0 , 8 10,4 499 8 12100 13400 15000 5 9 , 7 10 ,0 506 9 12000 13400 13700 4 5 , 3 9 ,4 525

10 11900 13200 14100 57 ,4 9 , 8 527 11 12200 13500 13800 5 4 , 8 10 ,7 541 12 11800 13000 12500 5 5 , 5 10 ,0 539 13 12900 14500 14000 7 0 , 3 10 ,0 549 14 13000 14500 15600 6 2 , 9 10 ,0 547 15 12700 14200 16200 53 ,1 9 , 9 528 16 12700 14200 13800 7 0 , 6 9 , 8 520 17 11800 13000 12800 5 6 , 3 9 , 9 515 18 11500 12700 13100 5 2 , 7 9 , 8 514 19 13000 14600 14200 6 7 , 8 9 , 7 555 20 12700 14200 13800 6 9 , 3 9 , 6 537 21 12700 14200 14400 70 ,4 9 , 7 544 22 12700 14200 15000 6 7 , 6 9 , 9 534 23 13500 15200 15800 6 8 , 7 10 ,0 533 24 13100 14700 15000 6 7 . 6 10 ,0 520

A 0 25 12100 13500 12900 6 1 , 4 1 0 , 2 495 26 12100 13500 14000 6 7 , 6 9 , 8 494 27 12900 14500 14000 6 5 , 9 9 , 3 531 28 13500 15200 13400 6 3 , 8 9 , 2 545 29 12700 14100 16900 6 2 , 9 9 , 3 544 30 12600 14000 14700 6 0 , 4 9 , 3 528 31 13300 15000 16500 6 8 , 2 9 , 4 539 32 13300 15000 17100 6 3 , 4 9 , 1 527 33 12300 13700 12500 5 4 , 8 9 , 8 525 34 12000 13300 14100 5 4 , 2 10 ,0 519 35 12000 13300 14000 5 5 , 5 10 ,0 549 36 11900 13300 13500 57 ,0 9 , 7 549 37 13400 15100 16200 7 0 , 6 9 , 7 531 38 13100 14700 15400 7 4 , 8 9 , 7 543 39 11100 12300 12300 54 ,0 9 , 9 514 40 11700 13000 154 00 54 ,4 9 , 7 510 41 12800 14300 15300 6 3 , 6 9 , 7 520 42 13000 14600 15100 6 4 , 8 9 , 7 539 43 13500 15200 15600 6 4 , 6 9 , 8 537 44 13200 14800 14800 6 3 , 4 9 , 6 556 45 12300 13700 14500 6 2 , 7 9 , 8 526 46 12300 13700 13800 5 9 , 9 9 , 7 513 47 13000 14600 15600 6 2 , 9 1 0 , 2 543 48 12700 14200 15700 6 3 , 6 10,1 531 49 12700 14100 15100 6 0 , 4 9 , 6 531 50 12800 14400 15800 6 4 , 2 9 , 2 522

Mittelwert X 12600 14100 14600 6 2 , 4 9 , 8 531

Standardab 575 720 1140 6 , 0 0 , 3 8 16 weichung s +_

575 720 6 , 0

Variations 4 , 6 5 ,1 7 , 8 9 , 6 3 , 9 3 , 0 koeffizient v m

4 , 6 5 ,1 7 , 8 9 , 6 3 , 9 3 , 0

Zusammenstellung 3

Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben mit einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I (15/3,3/0,42)

Versuchsreihe

Probe aus der Gesamtdurchbiegung

Elastizitätsmodul aus der Durchbiegung

ohne A n t e i l der Querkraft

M i t t e l w e r t aus Druck- und Zug

dehnung

B i e g e f e s t i g k e i t

F e u c h t i g k e i t s -gehalt

Rohdichte

h E * ED,Z max Og u p u N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/m3

1 12600 14100 17200 55,9 9,2 535 2 11700 13000 12000 54,4 9,8 504 3 13300 14900 15800 57,2 9,7 547 4 13500 15200 15700 61,6 10,1 537

A I 1 5 12800 14300 14700 52,7 10,0 518

A I 1 6 13100 14700 14600 61,0 9,8 528 7 11900 13200 13600 50,0 10,0 526 0 13200 14900 14900 51,2 9,6 529 9 12100 13500 14800 52,1 9,7 518 10 12900 14500 15900 43,0 10,0 513 11 13000 14600 14200 49,5 9,9 524 12 12600 14100 12900 54,2 9,3 535

M i t t e l w e r t X 12700 14300 14700 54,0 9,3 527

Standardab weichung

- s + 570 700 1410 4,3 0,28 12

V a r i a t i o n s k o e f f i z i e n t v ra 4,5 4,9 9,6 8,0 2,9 2,3

Zusammenstellung 4

Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben mit einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I I (20/5,0/0,5)

Versuchsreihe





dehnung



Rohdichte

h E * ED,Z max Og u p u N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/m3

1 12100 13500 13400 52,1 9,6 531 2 12300 13700 14500 51,4 10,3 501 3 12400 13800 13700 51,9 10,0 522 4 12200 13500 13400 53,8 9,6 508

A I I 1 5 12400 13900 13400 55,5 9,9 514 A I I 1 6 12300 13700 13400 46,3 10,2 501 7 11800 13000 11200 44,9 10,2 523 8 12800 14300 13900 50,8 9,3 528 9 13700 15500 15100 59,5 10,3 579 10 13200 14900 14700 54,6 9,5 526 11 13400 15100 16800 55,9 9,3 548 12 12700 14100 15600 62,1 9,5 537

M i t t e l w e r t X 12600 14100 14100 53,2 9,8 527 Standardabweichung s + 570 740 1400 4,9 0,38 22

V a r i a t i o n s - w r <y-, k o e f f i z i e n t v L* J 4,5 5,2 9,9 9,2 3,9 4,2

Zusammenstellung 5

Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben mit einem Keil zinkenstoß. Zinkenprofil III ( 2 0 / 6 , 2 / 1 , 0 )

Versuchsreihe

Probe

aus der G e s a m t durchbiegung

Elastizitätsmodul

aus der Durchbiegung ohne Anteil der

Querkraft

Mittelwert aus D r u c k - und Z u g

dehnung

Biegefestigkeit


Rohdichte

E B E *

B E D , Z max dg u p u

N / m m 2 N / m m 2 N / m m 2 N / m m 2 % k g / m 3

1 12900 14500 14200 4 2 , 9 9 , 5 533

2 12500 13900 13300 4 9 , 7 10,1 503

3 13200 14800 15200 5 0 , 2 9 ,6 537

4 12300 13700 13800 4 3 , 4 9 , 6 518

A III 1 5 11900 13200 13900 5 0 , 0 9 , 6 493

A III 1 6 12200 13600 13600 5 7 , 8 9 , 8 502

7 13500 15200 15100 6 3 , 8 9 , 5 545

8 12500 13900 13900 5 2 , 3 9 ,4 506

9 13100 14700 15100 5 2 , 7 9 , 5 553

10 13100 14700 16300 5 4 , 0 9 , 3 544

11 12600 14100 13900 5 2 , 3 9 , 2 530

12 13300 15000 14300 4 9 , 7 8 , 3 539

Mittelwert X 12800 14300 14400 5 1 , 6 9 , 5 525

Standardabweichung s + 490 630 870 5 ,6 0 ,32 20

Variationskoeffizient v ra 3 , 8 4 , 4 6 , 0 10 ,9 3 ,4 3 , 8

Zusammenstellung 6

Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben mit einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l IV (30/6,2/0,6)

Versuchsreihe





dehnung



Rohdichte

EB E * B

ED,Z max Og u p u N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/m3

1 13600 15300 15400 65,1 9,5 521 2 13200 14000 15700 66,8 10,1 542 3 13000 14600 14100 62,9 9,5 533 4 13100 14700 14500 66,5 10,2 538

A IV 1 5 13200 14900 17100 61,0 9,3 533 A IV 1 6 11900 13300 13400 59,3 9,5 506 7 13100 14700 14900 56,1 9,8 526 8 13300 15000 15000 60,8 10,0 557 9 12600 14100 14700 55,9 9,4 535 10 13300 14900 14500 67,2 9,9 541 11 12000 13400 15700 57,4 9,7 511 12 12200 13600 14100 55,3 9,8 513

M i t t e l w e r t X 12900 14400 14900 61,2 9,7 530

Standardabweichung s + 560 670 970 4,5 0,29 15

V a r i a t i o n s - v r <y-, k o e f f i z i e n t v L* J 4,3 4,7 6,5 7,4 3,0 2,8

Zusammenstellung 7

Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben mit einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I (15/3,8/0,42)

Versuchsreihe





dehnung



Rohdichte

h E * B

Eo,z max Og u p u N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2

% kg/m3

1 12500 13900 13400 44,6 9,7 533

2 13200 14900 15500 52,5 9,7 1 537

A I 2 3 13000 14600 14200 48,9 9,7 535

4 11800 13000 12400 48,5 9,5 507

5 12000 14500 14100 62,5 9,6 531

M i t t e l w e r t X 12500 14200 13900 51,4 9,6 529

Standardab-abweichung s + 608 750 1140 6,8 0,09 12

V a r i a t i o n s - v {0L-, k o e f f i z i e n t v L* J 4,9 5,3 8,2 13,2 0,94 2,3

Zusammenstellung 8

Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben mit einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I I (20/5,0/0,5)

Versuchsreihe





dehnung



Rohdichte

t h E * ED,Z max Og u p u " N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/m3

1 11600 12800 13600 47,4 9,4 514

2 13100 14700 14500 48,9 10,4 556

A I I 2 3 13200 14800 13600 49,3 10,0 537

4 12500 13900 12900 48,3 10,7 552

5 12800 14400 14000 46,8 10,4 539

M i t t e l w e r t X 12600 14100 13700 48,1 10,2 540


V a r i a t i o n s k o e f f i z i e n t V [ %] 5,1 5,8 4,3 2,1 4,9 3,0

Zusammenstellung 9

Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben mit einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I I I (20/6,2/1,0)

Versuchsreihe





dehnung



Rohdichte

E * LB ' ED,Z max Og u p u • N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/m3

1 12500 13900 13700 54,4 9,6 503

2 12900 14400 14000 48,5 9,5 523

3 13500 15200 15000 54,8 9,5 536 A I I I 2

4 13500 15200 14400 47,8 9,6 530

5 13700 t5500 14800 52,1 9,5 534

M i t t e l w e r t X 13200 14800 14400 51,5 9,5 525


V a r i a t i o n s - v r < n

k o e f f i z i e n t v L* J 3,8 4,5 3,8 6,4 0,53 2,5

Zusammenstellung 10

Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben mit einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l IV ( 3 0 / 6 , 2 / 0 , 6 )

Versuchsreihe





dehnung



Rohdichte

ED,Z max dg u p u • N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/m

1 12700 14200 15000 57 ,4 9 , 5 540

2 13200 14800 15200 6 3 , 8 10 ,5 522

A IV 2 3 12400 13900 13300 6 2 , 3 10 ,3 526

4 13000 14600 14900 6 0 , 4 10,4 558

5 12800 14400 14000 6 3 , 4 10 ,2 520

M i t t e l w e r t X 12800 14400 14500 6 1 , 5 10 ,2 533

Standardabweichung s _+ 300 350 800 2 ,6 0 ,40 16

V a r i a t i o n s - v

k o e f f i z i e n t 2 ,3 2 ,4 5 , 5 4 , 2 3 , 9 3 , 0

Zusammenstellung 11

Belastungsanordnung bei Versuchen

an Hochkant-Biegeproben (Serie A)

und Flach-Biegeproben (Serie B)

F/2 F/2

F/2

Formeln zur Ermittlung der Versuchsergebnisse

Elastizitätsmodul Eg aus der Gesamtdurchbiegung

Beilage 21

F/2

r _ *F.10J • c 23.-2 B " 48-Af - I ' 2 3 3

Hierin bedeuten:

AF [kND = Prüflast im geradlinig aussteigenden Teil der

Last-Durchbiegungslinie

B [mm] = Probenbreite

H [mm] = Probenhöhe 4

I [mm ] = Trägheitsmoment des • H3 Probenquerschnitts I = -^y -

c [mm] )

a [mm] j £ [mm]

A f [mm] = Gesamtdurchbiegung der Probe bei AF in der Längsmitte (£/2) im linearen Bereich

= Abstand der Drittelspunkte

= Auflagerabstand

Elastizitätsmodul ER* [N/mm ] aus der Durchbiegung ohne Anteil der Querkraft F * - « C ?,.2 LB " 4 8 - ( A f - A f * ) . i ' L i a

Hierin bedeuten:

A f [mm] = Anteil der durch die Querkraft hervorgerufenen Durchbiegung

an der Gesamtdurchbiegung A f der Probe an der Stelle £/2 im

1inearen Bereich

G [mm ] = Schubmodul. Nach der Zulassung Z 9.1-100 i s t G mit 500 N/mm2 anzusetzen

Af G • A

. AM

M [-] = Schubverteilungszahl. Bei Rechteckquerschnitten wird x mit

1,2 angenommen

AM [N-mrn] = Biegemoment bei AF AM - *F.103.(£-a)

4

A [mnr] = Querschnittsfläche B-H der Proben

Elastizitätsmodul E ^ [N/mm ] aus dem Mittelwert der

Druck- und Zugdehnung •D.Z

'D,Z

Hierin bedeuten:

o ß CN/rnm ] = Biegerandspannung in der Längsmitte bei Erreichen von AF

AF.103-(£-a) °B * 4-W

W [mm3] Widerstandsmoment des Probenquerschnitts

A£ [mm] = Änderung der Ausgangslänge L

ED,Z [-] = Mittelwert der Längsdehnung (Druck- und Zugdehnung!

A£

L [mm] = Ausgangslänge (Meßbasis) des Dehnungsaufnehmers von LQ= 50 mm

Biegefestigkeit max Og [N/mm ] m max F-10 -(£-a)

4-W

Hierin bedeutet:

max F [kN] = Höchstlast, unter welcher der Bruch der Probe e i n t r i t t

Beilage 22

20000

Versuchsreihe A 0 AI1 A M A I 1 AE71 Reihenfolge E Q ^ E Q J

20 0001

Versuchsreihe A O A I2 A I 2 AHI2 A E f t Reihenfolge EQE^EQJ

Abb. 15 Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben (Serie A), Elastizitätsmodul

Beilage 23

Versuchsreihe A O All AII1 AHI1 A E i AI 2 A H 2 A3E2 AN2

Abb. 16 Ergebnisse der Versuche an Hochkant-Biegeproben (Serie A),Biegefestigkeit

Verschwächungsgrad tf" (-]

Abb. 17 Biegefestigkeit und Zugfestigkeit in Abhängigkeit vom Verschwächungsgrad und Flankenwinkel

VerschwQchungsgrad 17 [ - ]

Abb. 18 Biegefestigkeit und Zugfestigkeit in Abhängigkeit vom Verschwächungs-grad und Flächenverhältnis

Kennzeichnendes Bruchbild an der Probe 2 der Versuchsreihe A I 1: Scherbruch i n den Zinkenflanken im Bereich der Zugzone der Proben.

Beilage 27

Abb. 19 Kennzeichnendes Bruchbild an der Probe 2 der Versuchsreihe A I I 2: Scherbruch i n den Zinkenflanken im Bereich der Zugzone der Proben.

Beilage 28

Abb. 21 Kennzeichnendes Bruchbild an der Probe 4 der Versuchsreihe A I I I 1: Scherbruch i n den Zinkenflanken im Bereich der Zugzone der Proben.

Beilage 29

Abb. 22 Kennzeichnendes Bruchbild an der Probe 7 der Versuchsreihe A IV 1: Scherbruch i n den Zinkenflanken im Bereich der Zugzone der Proben.

Beilage 30

Zusammenstellung 12

Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben ohne Keilzinkenstoß, sog. "Nullproben"

Versuchsreihe

Probe

aus der G e s a m t durchbiegung

Elastizitätsmodul

aus der Durchbiegung ohne Anteil der

Querkraft

Mittelwert aus Druck- und Z u g

dehnung

Biegefestigkeit


Rohdichte

E B Eo.z max o ß u p u

N / m m 2 N / m m 2 N / m m 2 N / m n i 2 k g / m 3

B 0

V ' 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4 5 46 47 48 49 50

10900 13500 13700 11000 11000 10700 11500 13300 12300 10900 10600 11200 12100 12000 12700 12300 12700 12100 12100 11300 11600 11500 11200 12000 11600 11200 11300 10700 10900 11000 10700 11200 11300 10900 11200 11500 11000 11200 10900 12300 12500 12700 12500 12700 12100 12000 12300 12000 12500 12600

11900 15100 154 00 12100 12100 11800 12600 14800 13600 11900 11600 12300 13400 13200 14100 13600 14100 13400 13400 12400 12800 12600 12300 13200 12800 12300 12400 11800 11900 12100 11800 12300 12400 11900 12300 12600 12100 12300 11900 13600 13900 14100 13900 14100 13400 13200 13600 13200 13900 13900

15200 15800 17200 13000 13000 15000 12900 15700 15200 12800 13100 14300 13600 16300 14900 14300 13500 14900 15200 15100 15800 15700 12900 14600 15600 13800 15900 14200 14800 12900 12400 13200 13000 13100 13500 13300 12700 13900 12600 15900 15700 15800 16200 17100 16100 18700 16900 17200 16200 16300

5 2 , 5 7 5 , 9 72 ,0 6 2 , 7 6 7 , 2 5 4 , 5 6 8 , 1 73 ,1 6 2 , 5 5 4 , 0 5 9 , 0 7 1 , 6 6 5 , 7 6 0 , 7 7 0 , 3 6 6 , 4 6 1 , 6 6 2 , 0 6 5 , 7 5 9 , 9 6 5 , 5 6 7 , 7 58 ,4 7 2 , 9 6 3 , 1 6 8 , 3 6 7 , 0 6 5 , 3 72 ,0 6 1 , 2 5 9 , 9 8 1 , 6 53 ,4 6 2 , 7 5 5 , 7 6 9 , 2 6 3 , 1 6 4 , 4 6 3 , 3 7 4 , 2 6 6 , 2 7 3 , 5 6 9 , 8 7 4 , 8 8 2 , 2 7 9 , 0 6 4 , 0 76 ,8 72 ,0 7 2 , 5

8 , 9 9 ,4 9 , 7 9 , 1 9 , 2

10 ,5 9 , 2 9 , 2 9 ,4 9 , 0 9 , 7 9 , 3

10 ,0 9 , 0 9 , 0 9 , 3 9 ,4 9 , 1 8 , 9 8 , 6 9 , 0 9 , 3 9 ,4 9 , 2 9 , 3 9 , 8 9 , 6 9 , 5 8 , 9 9 , 0 8 , 6 9 , 1 9 , 2 9 ,4 9 , 2 9 , 3 9 ,4 9 , 2 9 . 2 9 , 0 9 , 2 9 , 3 9 , 2 8 , 9 8 , 9 9 , 5 9 , 2 9 , 2 8 , 9 9 , 0

461 501 512 487 494 490 496 534 503 493 454 486 500 507 544' 517 534 538 528 504 488 517 489 496 488 497 483 489 493 497 488 482 497 518 506 497 496 500 477 511 522 522 526 527 521 517 513 504 502 505

Mittelwert X 11700 12900 14800 6 6 , 5 9 , 2 503

Standardab-•veichung S 4 785 945 1655 7 ,0 0 .33 19

^ariations-<oeffizient V [%] 6 , 7 7 , 3 1 1 , 2 1 0 , 5 3 , 6 3 , 8

Zusammenstellung 13

Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben m i t einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I (15/3,3/0,42)

Versuchsreihe





dehnung


F e u c h t i g k e i t s -g e h a l t

Rohdichte

EB E * ED.Z max Qg u N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/n?

1 12700 14100 16200 73,5 9,2 536 2 13100 14600 15500 51,8 9,1 529 3 12700 14100 14300 67,7 8,8 516 4 11600 12800 15000 59,7 9,1 514 5 11600 12800 14200 62,7 8,9 517

B I 1 6 13100 14600 16500 69,4 3,6 501 7 13700 15400 19900 64,4 8,7 517 8 12100 13600 16000 54,9 3,9 528 9 12500 '13900 14300 63,8 9,0 524 10 10000 10900 13900 56,0 8,5 481 11 11300 12400 13700 57,9 3,7 494 12 10400 11300 12900 58,3 8,6 436

M i t t e l w e r t X 12100 13400 15200 61,7 8,8 512


V a r i a t i o n s - w f o n

k o e f f i z i e n t v L / U 9,3 10,2 12,1 10,4 2,6 3,5

Zusammenstellung 14

Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben mit einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I I (20/5,0/0,5)

Versuchsreihe





dehnung



Rohdichte

h E * B ED,Z max ög u p u •

N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/m3

1 11600 12800 14700 58,6 9,2 493 2 12500 13900 16200 60,3 9,4 510 3 12300 13600 14700 57,5 9,2 515 4 11300 12400 14300 61,4 10,0 515 5 12500 13900 15700 53,8 9,6 540

B I I 1 6 11300 12400 13000 62,3 9,9 502 7 10600 11600 13400 58,3 9,8 437 8 11800 13000 14500 49,5 9,9 553 9 11300 12400 13900 62,7 9,6 490 10 12900 14300 16300 60,5 9,1 505 11 11300 12400 13800 59,7 10,1 511 12 12500 13900 16300 60,5 9,1 522

M i t t e l w e r t X 11800 13100 14700 59,2 9,6 512 Standardabweichung s + 700 845 1150 3,4 0,37 19

V a r i a t i o n s k o e f f i z i e n t V [ % ] 5,9 6,5 7,8 5,7 3,9 3,7

Zusammenstellung 15

Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben m i t einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I I I (20/6,2/1,0)

Versuchsreihe





dehnung


F e u c h t i g k e i t s -g e h a l t

Rohdichte

ED,Z max Og u p u • N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/m3

1 11200 12300 13600 52,5 9,6 494 2 12000 13200 13000 54,2 9,5 493 3 10900 11900 12600 55,7 9,7 490 4 11500 12600 14000 59,4 10,1 507 5 10700 11300 12500 55,5 9,3 498

B I I I 1 6 10500 11400 12100 59,9 9,1 483 7 12000 13200 15500 58,1 9,4 534 8 12100 13400 14600 53,3 9,6 520 9 12500 ' 13900 16700 59,7 9,3 539 10 12700 14100 16100 63,1 9,4 536 11 10700 11800 13000 64,2 9,3 497 12 11300 13000 13600 58,1 9,5 531

M i t t e l w e r t X 11600 12700 13900 57,9 9,5 510

Standardabweichung s * 745 385 1490 3,6 0,26 21

V a r i a t i o n s - r<y-, k o e f f i z i e n t v L* J 6,5 7,0 10,7 6,2 2,7 4,1

Zusammenstellung 16

Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben m i t einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l IV (30/6,2/0,6)

Versuchsreihe





dehnung



Rohdichte

EB E * B ED,Z max dg u p u '

N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 kg/m3

1 11800 13000 15000 70,1 9,7 529 2 11500 12600 13200 66,2 9,8 502 3 12300 13600 15000 63,8 9,9 532 4 10900 11900 15600 59,0 10,0 509 5 12100 13400 15400 63,1 9,1 537

B IV 1 6 12300 13600 14500 64,9 9,2 523 7 10900 11900 15600 61,1 9,3 500 8 12500 13900 15100 61,6 9,2 535 9 11300 ' 12400 14000 57,1 9,5 495 10 12000 13200 15700 67,9 9,5 513 11 12300 13600 16300 64,2 9,4 523 12 11600 12800 15200 65,5 8,9 510

M i t t e l w e r t X 11300 13000 15100 63,7 9,5 517


V a r i a t i o n s - v r < n

k o e f f i z i e n t v L* J 4,7 5,2 5,5 5,8 3,6 2,7

Zusammenstellung 17

Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben m i t einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I (15/3,8/0,42)

Versuchsreihe





dehnung



Rohdichte

EB E * LB ED,Z max Og u

N/rnm2 N/mm2 N/mm2 N/mrn2 % kg/n?

1 12100 13400 15400 65,1 8,5 529

2 12500 13900 15100 56,3 8,3 515

B I 2 3 11000 13000 14000 60,3 9,0 511

4 11800 13000 15500 61,6 9,4 553

5 12000 13200 13600 51,0 9,3 528

M i t t e l w e r t X 12000 13300 14700 59,0 9,0 527


V a r i a t i o n s - v r y l

k o e f f i z i e n t 2,4 2,3 5,9 9,2 4,1 3,0

m (V CO CT!

Zusammenstellung 18

Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben m i t einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I I (20/5,0/0,5)

Versuchsreihe





dehnung



Rohdichte

EB EB* ED,Z max Og u p u N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/n?

1 11000 12100 12200 50,3 9,4 493

2 10500 11400 11200 54,7 9,6 505

B I I 2 3 12300 13600 14200 59,9 9,5 520

4 11800 13000 14400 57,5 9,8 504

5 12100 13400 14900 51,4 9,0 536

M i t t e l w e r t X 11500 12700 13400 54,9 9,5 512


V a r i a t i o n s k o e f f i z i e n t V C%] 6,7 7,3 11,9 7,1 3,2 3,3

Zusammenstellung 19

Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben m i t einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I I I (20/6,2/1,0)

Versuchsreihe





dehnung


F e u c h t i g k e i t s gehalt

Rohdichte

h E * LB ED,Z max o ß u p u N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/m3

1 11200 12300 12500 57,7 9,5 496

2 12500 13900 15000 56,2 9,5 540

B I I I 2 3 10700 11800 12200 57,5 9,5 489

4 11500 12600 13000 56,0 9,9 501

5 11500 12600 ' 14000 57,9 8,9 498

M i t t e l w e r t X 11500 12600 13300 57,1 9,5 505


V a r i a t i o n s - v r ( n

k o e f f i z i e n t v L* J 5,7 6,2 8,6 1,6 3,8 4,0

a> C O

Zusammenstellung 20

Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben mit einem Keil zinkenstoß. Zinkenprofil IV (30/6,2/0,6)

Versuchsreihe



ohne Anteil der Querkraft

Mittelwert aus Druck- und Zug

dehnung

Biegefestigkeit

Feuchtigkeitsgehalt

Rohdichte

h 0%

LB ED.Z max o ß u pu " N/mni N/mm2 N/mm2 N/mm2 % kg/m3

1 12300 13600 13600 62,5 9,3 516

2 11500 12600 13400 57,5 9,6 513

B IV 2 3 12100 13400 15600 65,9 9,6 521

4 12100 13400 15200 56,6 9,6 543

5 12300 13600 14300 58,6 10,0 522

Mittelwert X 12100 13300 14400 60,2 9,6 523


Variations- v ,-<*--, koeffizient v L*J 2,7 3,1 6,7 6,5 2,6 2,3

Beilage 39

20000

~ E 15000

Z3 TD 10000

5000

Versuchsreihe Reihenfolge

B0 BI1 BHI B11 BEZI

20000

C 15000 E

m

o 10000

B 5000

Versuchsreihe Reihenfolge

B0 BI2 BH2 BIH2 B E 2

Abb. 23 Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben (Serie B), Elastizitätsmodul

Beilage 40

Abb. 24 Ergebnisse der Versuche an Flach-Biegeproben (Serie B), Biegefestigkeit

Beilage 41

Abb. 25 Kennzeichnendes Bruchbild an der Probe 2 der Versuchsreihe B I 1: überwiegend Scherbruch i n den Zinkenflanken im Bereich der Zugzone der Probe.

Beilage 42

Abb. 26 Kennzeichnendes Bruchbild an der Probe 10 der Versuchsreihe B I I I 1: Überwiegend Scherbruch i n den Zinkenflanken im Bereich der Zugzone der Probe.

Beilage 43

Zusammenstel lung 21

Ergebnisse der Versuche an Zugproben ohne Keilzinkenstoß, sog. "Nullproben"

Versuchsreihe

Probe Elastizitätsmodul aus der Zugdehnung

Zugfestigkeit Feuchtigkeitsgehalt Rohdichte

h max Oj u p u

N / m m 2 H/m2 % k g / m 3

1 14100 39,3 7,5 524 2 12900 29,9 7,8 488 3 16200 51,2 7,7 495 4 15300 4-3,2 7,6 513 5 16800 51,6 7,9 555 6 13500 40,0 8 ,2 549 7 14800 49,6 7,8 505 8 16700 51,9 7,6 532 9 16500 57,2 7,4 572

• 10 13700 47,2 7,7 478 11 13800 40,0 7,4 466 12 20500 56,8 7,2 564 13 14500 45,5 7,7 526 14 15300 65,7 7,7 512 15 r 20900 66,5 7,4 540 16 13900 45,7 8 ,0 465 17 18200 44,9 7,7 571 18 18900 54,3 8 ,0 502 19 21200 50,5 7,7 570 20 18300 44,3 7,6 495 21 14700 39,8 8,1 520 22 17200 57,0 7.5 526 23 13700 39,5 7,7 564 24 15800 43,9 7,7 485 25 14300 42,8 8,1 481

C 0 26 12800 43,7 7,7 483 27 154 00 51,0 8 ,0 526 28 14200 30,1 7,9 498 29 15900 49,8 7,7 510 30 12700 39,6 7,9 463 31 17000 64,1 7.6 528 32 15400 62,3 7,2 565 33 17800 52,7 7.8 496 34 14200 35,2 7,7 510 35 14800 39,3 8 .2 481 36 15000 47,4 8.1 531 37 13200 39,4 8 .2 465 38 19600 59,6 7.7 541 39 18500 57,3 7.7 568 40 15700 45,6 8,1 462 41 19700 78,0 7,9 575 42 14500 51,5 8,5 482 43 18300 61,3 7,2 562 44 12200 36,5 . 7,7 490

45 17700 48,9 7,7 528

46 15700 38,4 7,8 512 47 12400 38,3 8,1 481 48 13500 53,9 8,0 536 49 14100 41,0 7.9 513 50 156 00 45,6 7,9 486 51 17400 64,5 8,1 519 52 18000 43,0 7,4 537

Fortsetzung Beilage 43 a

Zusammenstel lung 21 (Fortsetzung) Beilage 43 a

Ergebnisse der Versuche an Zugproben ohne Keilzinkenstoß, sog . "Nullproben"

Versuchs Probe Elastizitätsmodul Zugfestigkeit Feuchtigkeitsgehalt Rohdichte reihe aus der Zugdehnung

h max Cj u p u

N / m m 2 N / m m 2 l kg/mm"*

53 26400 85,6 7,6 585 54 16200 50,4 8,0 507 55 15500 70,3 7,6 570 56 16800 54,6 7,7 511 57 12700 34,1 8,0 482 58 14600 45,1 7,7 531 59 14900 47,9 8,7 544 60 17000 52,5 8,7 532 61 13500 42,7 8,5 586 62 19800 69,2 8,3 541 63 15500 58,0 8,8 514 64 13000 41,4 8,7 532 65 13300 48,5 8,5 563 66 15300 44,4 8.7 557 67 14600 45,3 8 ,1 474 68 11600 29,5 7,5 521 69 18400 59,6 7,3 546 70 16200 57,3 7,8 580 71 16500 62,1 7,2 558 72 - 19300 64,9 7,6 522 73 15200 57,9 7,9 508 74 16900 47,6 7,9 531 75 18200 75,7 7,9 524

C 0 76 13100 44,0 7,8 515 C 0 77 17900 54,3 8,1 568 78 19000 49,9 7,3 604 79 16200 35,3 7,9 556 80 18500 58,2 7,4 570 81 16500 51,8 7,3 587 82 19000 57,3 7,7 528 83 16700 37,4 7,9 513 84 16300 49,3 7.5 559 85 14900 42,8 7,6 522 86 17100 40,9 8,2 544 87 14800 56,6 7,3 527 88 17000 76,0 8,0 567 89 17700 60,6 7,8 570 90 15100 46,0 8,4 579 91 16400 55,5 7,3 600 92 13900 39,5 7,2 476 93 24000 53,2 7,0 506 94 16200 49,9 7,5 503 95 16500 38,8 7,9 551 96 19000 61,6 7,7 571 97 17700 59,8 7,5 564 98 14600 39,9 8,0 507 99 16300 54,4 7,7 519

100 18200 50,3 7,8 522 101 17200 45,2 8,1 515 102 18000 47,9 8,2 542 103 18300 55,8 7,8 559 104 16500 42,6 8,2 550 105 15600 44,3 8,1 551

Mittelwert X 16200 50,0 7,8 529

Standardabweichung s + 2450 10,7 0,37 34

Variationskoeffizient V CXI 15,1 21,4 4 .7 6.4

Beilage 44

Zusammenstellung 22

Ergebnisse der Versuche an Zugproben m i t einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I (15/3,8/0,42)

Versuchsreihe


h

Z u g f e s t i g k e i t max Oj

F e u c h t i g k e i t s gehalt

u

Rohdichte

p u N/mm2 N/mm2 % kg/m3

1 20200 54,0 7,4 523 2 12100 34,1 7,3 510 3 15300 49,8 7,4 490 4 17000 54,9 7,7 536 5 16100 53,4 7,8 507 6 15800 39,3 7,9 529 7 22500 64,4 8,0 551 8 20300 40,8 8,2 509 9 13900 43,9 8,3 549 10 14500 38,8 8,1 487 11 19600 61,0 8,3 548 12 15300 41,3 8,3 543 13 16500 51,6 8,4 543

C I 14 15500 53,8 8,4 515 15 16900 44,0 7,7 546 16 15100 45,5 8,4 523 17 14600 35,2 8,3 536 18 14300 43,8 8,5 502 19 13400 35,6 8,5 499 20 18400 57,7 8,6 570 21 15600 41,5 8,9 517 22 15900 50,0 8,7 592 23 16900 46,5 8,0 558 24 16200 48,2 8,3 538 25 20100 44,0 8,6 — 549 -26 16200 47,4 8,0 540 27 15000 48,1 7,6 540 28 15800 47,4 7,8 551

M i t t e l w e r t X 16400 47,0 8,1 532 Standardab weichung S 4 2350 7,6 0,42 24

V a r i a t i o n s - r I , ~ k o e f f i z i e n t V lP 1 4 ' 3 16,2 5,2 4,5

Beilage 45

Zusammenstellung 23

Ergebnisse der Versuche an Zugproben mit einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I I (20/5,0/0,5

Versuchsreihe


Ez

Z u g f e s t i g k e i t max Oj


u Rohdichte


1 13400 47,8 7,6 484

2 16800 51,7 7,5 541 3 14500 42,0 7,7 460 4 19600 55,7 7,5 571 5 11400 35,1 8,6 478 6 15700 49,8 7,9 514

C I I 7 16300 54,4 8,1 527 8 16600 52,6 8,4 555 9 14600 44,9 9,0 525 10 15700 44,1 8,4 565 11 17200 52,7 8,8 531 12 18500 44,9 8,3 530 13 15600 32,4 7,7 498 14 15700 42,9 8,4 520

15 24200 50,2 8,1 591

M i t t e l w e r t x 16400 46,7 8,1 526

Standardab weichung

— S H K 2920 6,8 0,48 36

V a r i a t i o n s - v r„ k o e f f i z i e n t v u • 17,8 14,6 5,9 6,8

Beilage 46

Zusammenstellung 24

Ergebnisse der Versuche an Zugproben mit einem Keilzinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l I I I (20/6,2/1,0)

Versuchsreihe


h Z u g f e s t i g k e i t

max o z


u Rohdichte


C I I I

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

15400 17000 16000 12600 14600 13900 14500 13100 15000 16700 16200 14000 14500 174 00 16800 14800 14000 16400 16500 13000 15400 13800 16400 14400 14600 12200 16900 16500 14100 13600 16700 15300 13600 15000 16500 14600 12100 14900 20400 16500 20500 13800

41,7 40,3 53,2 30,3 46,2 39,3 39,5 36,3 37,8 45,4 46,5 36,9 40,6 59,6 41,8 36,8 36,9 48,7 44,4 31,5 55,2 29,6 41,4 38,8 35,6 36,8 45,6 41,8 41,4 40,8 45,9 34,1 44,0 52,7 48,7 37,9 32,5 42,9 51,6 40,4 40,4 31,9

7,7 7,8 8,2 8,4 7,9 7,8 8,2 7,9 8,0 8,2 8,1 7,8 8,2 8,0 7,2 7,6 7,6 7,3 7,3 7,8 7,7 7,3 7,8 7,9 8,0 8,0 7,8 7,7 8,1 7,6 7,5 7,7 7,9 8,1 8,0 8,2 8,5 7,9 7,4 7,8 7,9 8,0

492 505 597 475 530 570 472 526 527 524 526 438 538 580 557 500 525 560 535 573 523 537 547 544 496 497 526 534 460 559 520 494 478 590 556 515 504 593 577 517 556 512

M i t t e l w e r t X 15200 41,5 7,9 530

Standardab weichung S H 1825 6,8 0,28 35

Va r i a t i o n s - y [ % ] ] 2 Q

k o e f f i z i e n t v | ,*»- ü 16,4 3,5 6,6

Beilage 47

Zusammenstellung 25

Ergebnisse der Versuche an Zugproben mit einem Keil zinkenstoß. Z i n k e n p r o f i l IV (30/6,0/0,6)

Versuchsre i h e


E z

Z u g f e s t i g k e i t

max


u

Rohdichte

p u N/mm2 N/mm2

% kg/m3

1 16100 48,3 7,6 433 2 17000 58,8 7,7 501 3 14300 45,0 8,1 542 4 15600 34,0 8,3 469 5 15700 37,5 7,8 486 6 13500 36,3 8,4 497 7 15200 41,6 7,8 500 8 17700 46,4 7,9 499 9 19200 39,1 8,3 471 10 15100 37,2 8,1 505 11 14000 41,8 8,1 521 12 17400 56,8 7,9 547 13 16600 36,7 8,5 495

C IV 14 18600 55,7 8,4 531 15 19600 67,4 8,0 586 16 17000 39,3 7,9 485 17 14200 45,8 8,0 506 18 16300 44,7 7,8 528 19 12900 33,9 8,0 420 20 17800 63,9 7,8 550 21 17000 58,2 7,4 563 22 15900 40,1 7,8 473 23 15500 43,4 7,2 548 24 18000 57,8 7,1 547 25 14300 46,2 7,2 432 26 19300 62,7 7,0 574 27 15400 44,0 6,9 550 28 15400 32,1 7,1 481 29 13000 45,2 7,2 549

M i t t e l w e r t X 16100 46,2 7,8 513 Standardab weichung S ^ 1855 9,8 0,46 38

V a r i a t i o n - „ ^ „ g

k o e f f i z i e n t | 21,2 5,9 7,4

Beilage 48

Zusammenstellung 26

Belastungsanordnung bei Versuchen an Zugproben (S e r i e C}

•- +

Formeln zur E r m i t t l u n g der Versuchsergebnisse

Elastizitätsmodul E z CN/mm ] aus dem M i t t e l w e r t der Zugdehnung

H i e r i n bedeuten: ?

o 7 CN/mm ] = Zugspannung im Querschnitt x-x AF-10

1 B.D AF CkN]

EZ C " ]

Li [ mm 3 L [ nm ] o

Prüflast im g e r a d l i n i g e n T e i l der Last-Verformungslinie

M i t t e l w e r t der an den B r e i t s e i t e n der Probe im Bereich des Querschnitts x-x gemessenen Längsdehnung (Zugdehnung)

Zunahme der Ausgangslänge Ausgangslänge (Meßbasis) des Dehnungsaufnahmers L Q = 50 mm

B [mm] = Probenbreite im Querschnitt

D [mmD = Probendicke

Z u g f e s t i g k e i t max CN/mm 3

max a-, _ max F • 10 B.D

H i e r i n bedeutet:

max F CkN] = Höchstlast, unter welcher der Bruch i n der Probe e i n t r i t t

Abb. 27 Ergebnisse der Zugversuche (Serie C), Elastizitätsmodul

80

Abb. 28 Ergebnisse der Zugversuche (Serie Zugfestigkeit

Beilage 51

Abb. 29 Kennzeichnende Bruchbilder an den Proben 3 ( l i n k s ) und 5 ( r e c h t s ) der Versuchsreihe C I : An beiden Proben überwiegend Scherbruch i n den Zinkenflanken.

Beilage 52

Abb. 30 Kennzeichnende Bruchbilder an den Proben 3 ( l i n k s ) und 4 ( r e c h t s ) der Versuchsreihe C I I . Probe 3: Scherbruch i n den Zinkenflanken; Probe 4: Scherbruch i n den Zinkenflanken (Bruchanfang auf der Probenrückseite) und Zugbruch im Zinkengrund (Folgebruch auf der Probenvorderseite).

Beilage 53

Abb. 31 Kennzeichnende Bruchbilder an den Proben 2 ( l i n k s ) und 3 ( r e c h t s ) der Versuchsreihe C I I I : überwiegend Scherbruch i n den Zinkenflanken.

Beilage 54

Abb. 32 Kennzeichnende Bruchbilder an den Proben 1 ( l i n k s ) und 2 (recht s ) der Versuchsreihe C IV. Probe 1: Scherbruch i n den Zinkenflanken. Probe 2: Scherbruch i n den Zinkenflanken (Bruchanfang auf der Probenrückseite) und Zugbruch im Zinkengrund (Folgebruch auf der Probenvorderseite).

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UNTERSUCHUNGEN MIT UNTERSCHIEDLICHEM …