Im Projekt wurde die Substitution von Metallen durch Holzwerkstoffe in drei ausgewählten Anwendungsfällen untersucht. Es wurde ein Arbeitstisch mit Nutenplatte, ein Schlitten für einen Rollenprüfstand und ein Vertikalförderer in Metallbauweise subsituiert. Die resultierenden drei Holzbauweisen wurden als Prototyp realisiert. Ein Vergleich der Bauweisen zeigt technische, ökonomische und ökologische Vorteile sowie Grenzen der Holzbauweisen. Förderkennzeichen: 22023611 bzw. 11NR236 / The substitution of three applications made from metals using wooden materials was the objective of the project. A workbench with a slotted table top, a sliding carriage for a roller test bench and a vertical conveying system have been substituted. As a result, three wood constructions were realized as prototypes. A comparison of the constructions shows technical, economical and ecological advantages as well as limits of the wood design itself.

Voraussetzung für den Einsatz von Holzwerkstoffen im Maschinenbau sind nachvollziehbare Berechnungskonzepte mit (semiprobabilistischen) Sicherheitskonzepten, die holzspezifische Materialcharakteristiken berücksichtigen und dem Maschinenbaukonstrukteur eine zuverlässige Auslegung von Bauteilen ermöglichen. Dafür ist es nötig, die Materialeigenschaften und deren Abhängigkeiten von äußeren Einflussfaktoren zu kennen, zu erfassen und in ein Sicherheitskonzept zu integrieren. Das Ziel ist die Ableitung eines globalen Sicherheitsfaktor als Funktion verschiedener Teilsicherheitsbeiwerte. Das sind wesentliche Kerninhalte und Ziele des von der Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe (FNR) geförderten Projektes „Holz im Maschinenbau – Kennwertermittlung, Berechnung, Simulation“ (nachfolgend HoMaba genannt), die im vorliegenden Posterbeitrag vorgestellt werden.

Der Beitrag analysiert die Verbindung der Einzelschichten von Holz-Pappe-Sandwichelementen mittels Scherversuch sowie deren Materialeigenschaften im 3- und 4-Punkt-Biegeversuch. Ziel der Analysen ist eine Klassifizierung des Eigenschaftsspektrums für potentielle Anwendungsfelder in tragenden Strukturen des Maschinenbaus.

Aufbauend auf einer an der TU Chemnitz, Professur Fördertechnik, Forschungsgruppe Anwendungstechnik Erneuerbarer Werkstoffe entwickelten Holzbauweise für den Maschinenbau, wird die tragende Anwendung von Holzwerkstoffen innerhalb der Fördertechnik der Automobilfertigung aufgezeigt. Am Beispiel von Skidfördertechnik aus WVC (Wood Veneer Composite) bei der Volkswagen AG in Wolfsburg, wird der Transfer von Forschungsergebnissen thematisiert. Dabei wird die Entwicklung und Umsetzung verschiedener Skidförderer in Holzbauweise bis zur Serienanwendung dargestellt. Die Schwerpunkte der Darstellung sind ausgewählte, konstruktiv relevante Aspekteund ein Vergleich zu den tradierten metallischen Bauweisen.

Auf der Grundlage technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Kriterien werden drei Prototypen unterschiedlicher Anwendungen in Holz- und Metallbauweise untersucht und deren Unterschiede bewertet. / Based on technical, economic and ecological criteria, three prototypes of different applications in wood and metal construction are examined and their differences are evaluated.

Es wird aufbauend auf einen Vertikalförderer in Metallbauweise die konstruktive Umsetzung eines Vertikalförderers in Holzbauweise beschrieben und dessen Schwingungs- und Auslenkungsverhalten in labormäßigen Untersuchungen analysiert und bewertet. Ein Vergleich der Holz- und Metallbauweise hinsichtlich technischer (Gewicht), ökonomischer (Kosten) und ökologischer Kriterien Primärenergiebedarf, Treibhauspotential) ordnet die Holzbauweise in den Stand der Technik ein. / Based on a vertical conveyor in metal construction, the structural implementation of a vertical conveyor in wood construction is described and its vibration and deflection behavior is analyzed and evaluated in laboratory studies. A comparison of wood and metal construction in terms of technical (weight), economic (cost) and ecological criteria (primary energy demand, global warming potential) classifies the wood construction in the prior art.

Im Projekt wurde die Substitution von Metallen durch Holzwerkstoffe in drei ausgewählten Anwendungsfällen untersucht. Es wurde ein Arbeitstisch mit Nutenplatte, ein Schlitten für einen Rollenprüfstand und ein Vertikalförderer in Metallbauweise subsituiert. Die resultierenden drei Holzbauweisen wurden als Prototyp realisiert. Ein Vergleich der Bauweisen zeigt technische, ökonomische und ökologische Vorteile sowie Grenzen der Holzbauweisen. Förderkennzeichen: 22023611 bzw. 11NR236 / The substitution of three applications made from metals using wooden materials was the objective of the project. A workbench with a slotted table top, a sliding carriage for a roller test bench and a vertical conveying system have been substituted. As a result, three wood constructions were realized as prototypes. A comparison of the constructions shows technical, economical and ecological advantages as well as limits of the wood design itself.

Aufbauend auf einer an der TU Chemnitz, Professur Fördertechnik, Forschungsgruppe Anwendungstechnik Erneuerbarer Werkstoffe entwickelten Holzbauweise für den Maschinenbau, wird die tragende Anwendung von Holzwerkstoffen innerhalb der Fördertechnik der Automobilfertigung aufgezeigt. Am Beispiel von Skidfördertechnik aus WVC (Wood Veneer Composite) bei der Volkswagen AG in Wolfsburg, wird der Transfer von Forschungsergebnissen thematisiert. Dabei wird die Entwicklung und Umsetzung verschiedener Skidförderer in Holzbauweise bis zur Serienanwendung dargestellt. Die Schwerpunkte der Darstellung sind ausgewählte, konstruktiv relevante Aspekteund ein Vergleich zu den tradierten metallischen Bauweisen.

In der vorliegenden Arbeit werden Holzwerkstoffe im statischen Biegeversuch und im Schlagbiegeversuch vergleichend geprüft. Ausgewählte Holzwerkstoffe werden thermisch geschädigt, zudem wird eine relevante Kerbgeometrie geprüft. Ziel der Untersuchungen ist die Eignung verschiedenartiger Werkstoffe für den Einsatz in sicherheitsrelevanten Anwendungen mit Schlagbelastungen zu prüfen. Hierzu werden zunächst die Grundlagen der instrumentierten Schlagprüfung und der Holzwerkstoffe erarbeitet. Der Stand der Technik wird dargelegt und bereits durchgeführte Studien werden analysiert. Darauf aufbauend wird eine eigene Prüfeinrichtung zur zeitlich hoch aufgelösten Kraft-Beschleunigungs-Messung beim Schlagversuch entwickelt. Diese wird anhand verschiedener Methoden auf ihre Eignung und die Messwerte auf Plausibilität geprüft. Darüber hinaus wird ein statistisches Verfahren zur Überprüfung auf ausreichende Stichprobengröße entwickelt und auf die durchgeführten Messungen angewendet. Anhand der unter statischer und schlagartiger Biegebeanspruchung ermittelten charakteristischen Größen, wird ein Klassenmodell zum Werkstoffvergleich und zur Werkstoffauswahl vorgeschlagen. Dieses umfasst integral die mechanische Leistungsfähigkeit der geprüften Holzwerkstoffe und ist für weitere Holzwerkstoffe anwendbar. Abschließend wird, aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen, ein Konzept für die Bauteilprüfung unter Schlagbelastung für weiterführende Untersuchungen vorgeschlagen. / In the present work wood-based materials are compared under static bending load and impact bending load. Several thermal stress conditions are applied to selected materials, furthermore one relevant notch geometry is tested. The objective of these tests is to investigate the suitability of distinct wood materials for security relevant applications with the occurrence of impact loads. For this purpose the basics of instrumented impact testing and wood-based materials are acquired. The state of the technology and a comprehensive analysis of original studies are subsequently presented. On this basis an own impact pendulum was developed to allow force-acceleration measurement with high sample rates. The apparatus is validated by several methods and the achieved signals are tested for plausibility. A general approach of testing for adequate sample size is implemented and applied to the tested samples. Based on the characteristic values of the static bending and impact bending tests a classification model for material selection and comparison is proposed. The classification model is an integral approach for mechanical performance assessment of wood-based materials. In conclusion a method for impact testing of components (in future studies) is introduced.

No description available.