Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Lageimperfektionen von selbstbohrenden Schrauben in Holz und Holzwerkstoffen

Lageimperfektionen (LIP) sind ungewollte Abweichungen zwischen der planmäßigen und tatsächlichen Achse von in Holz eingedrehten Schrauben. Sie sind bei langen Schrauben durch gegebene Toleranzen nicht mehr kompensiert. Kollisionen zwischen Schrauben und andere unzuträgliche Effekte sind daher möglich. Das kann Schäden verursachen und die Sicherheit geschraubter Konstruktionen herabsetzen. Das ist ein zu lösendes technisches Problem. Zur Beschreibung von LIP fehlen die wissenschaftlichen Grundlagen. Ziel des Vorhabens ist das Schaffen solcher Grundlagen und das Beherrschen von LIP. Die Lösung beginnt mit dem experimentellen Erforschen von Ursachen für LIP und von Schädigungsmechanismen zwischen kollidierenden Schrauben. LIP werden analytisch beschrieben, um ein universelles Modell für Toleranzbereiche zu entwickeln. Rand- und Schraubenabstände können mit einem solchen Modell so festgelegt werden, dass das beschriebene Problem gelöst ist und danach entsprechende Regelungen in DIN EN 1995-1-1, Ausführungsnormen, nationalen Ergänzungen o. Ä. vorgenommen werden können. Es werden handwerkliche und technische Methoden zur Vermeidung von kollisionsbedingten Problemen an Verschraubungen erprobt. Die Forschungsergebnisse befördern schließlich die technische Integrität geschraubter Konstruktionen. Darin liegt die wirtschaftliche Bedeutung des Vorhabens, von der kleine und mittelständische Unternehmen profitieren werden, die im Holzbau allgemein aktiv sind oder schraubenbasierte Produkte herstellen. Die Forschungsergebnisse werden aufzeigen, welche technischen Hilfsmittel und Verfahren geeignet sind für das planmäßige Einbringen von Schrauben, wo Probleme liegen und in welcher Weise diese Hilfsmittel oder Verfahren zu verbessern sind. Daraus ergeben sich Impulse für die Weiterentwicklung. Es werden davon direkt kleine und mittelständische Werkzeughersteller profitieren. Sie können ihre Produkte mit technischen Vorteilen bewerben und Optimierungen durchführen.