6.1.1 Auswahl der Entnahmestelle
Für die Zugversuche sollten Proben aus reinem Kronhorn verwendet werden, deren Oberfläche möglichst wenig gekrümmt sein sollte. Die Prüfkörperchen aus einem Bereich dorsal an der Klaue zu entnehmen war also ebenso wenig möglich, wie sie aus dem Ballen- oder Sohlenbereich zu entnehmen. Die Fläche an der gewählten Entnahmestelle weist die geringste Krümmung und eine homogene Hornqualität auf.
Je weiter distal an der Klaue man geht, desto abgenutzter wird zum Teil das Horn. In der Studie von Maierl et al., die sich mit den biomechanischen Verhältnissen des Aufhängeapparats des Klauenbeins beschäftigte, wurden an der Testposition, die am ehesten mit der hier gewählten Lokalisation vergleichbar ist, an allen vier Klauen signifikant höhere Zugfestigkeiten gemessen als an den drei übrigen Testpositionen.
Dies ist den Autoren zufolge darauf zurückzuführen, dass das Wandsegment der Klaue in diesem Bereich höheren Belastungen ausgesetzt ist (MAIERL et al., 2002).
Auch dieses Ergebnis wurde bei der Wahl der Entnahmestelle zugrunde gelegt.
Zu vergleichbaren Ergebnissen kam 2006 auch Widauer, die zeigte, dass die Verbindung des Klauenbeins mit dem Hornschuh im abaxialen Teil des Wandsegments signifikant am stabilsten ist (WIDAUER, 2006).
Bohli kam 1993 in einem ähnlichen Versuchsaufbau wie dem vorliegenden zu dem Ergebnis, dass die Zugfestigkeit im axialen Wandbereich höher ist als im abaxialen (BOHLI, 1993). Allerdings wäre eine Entnahme an dieser Stelle aus oben genannten Gründen für das angestrebte Ziel nicht sinnvoll gewesen.
6.1.2 Ausrichtung der Hornröhrchen innerhalb der Prüfkörperchen
In der vorliegenden Arbeit wurden die Prüfkörperchen so produziert, dass sie im rechten Winkel zur Ausrichtung der Hornröhrchen zerrissen wurden (s. Abbildung 39). Da die durch das Körpergewicht ausgeübte Kraft jedoch parallel zu den Hornröhrchen wirkt, laut Toussaint Raven wirkt das Gewicht als Kraft in Richtung der longitudinalen Achse des Fesselbeines (TOUSSAINT RAVEN, 2003f), ist
Ausrichtung der Hornröhrchen (s. Abbildung 39) höhere Zugfestigkeitswerte hätten erzielt werden können. Ergebnisse aus institutsinternen Versuchen, die nicht publiziert wurden, konnten diese Annahme bestätigen.
Da sowohl Bohli (BOHLI, 1993) als auch die „Bestimmungen für die Verleihung und Führung des DLG-Qualitätssiegels für Mittel zur Klauenpflege und Klauenhygiene“
der DLG (DLG, 2011) für ihre Zugversuche die Zugrichtung im rechten Winkel zur Ausrichtung der Hornröhrchen wählten, wurden die Prüfkörperchen in der vorliegenden Arbeit im Sinne der Vergleichbarkeit in gleicher Weise hergestellt.
Abbildung 39 Zugrichtung parallel zur Ausrichtung der Hornröhrchen (links) und Zugrichtung im rechten Winkel zur Ausrichtung der Hornröhrchen (rechts)
6.1.3 Wahl der Methoden
Die Arbeit mit dem Proxxon Dickenhobel und den eingekerbten Führhölzern hat sich prinzipiell bewährt. Was bei künftigen Versuchen dieser Art verbessert werden sollte, ist eine einheitliche Dicke der Proben. Dies könnte erreicht werden, indem die Vertiefungen in den Führhölzern ebenfalls alle auf eine identische Tiefe gebracht werden. Dies würde alle darauf folgenden Arbeitsschritte deutlich erleichtern und zu leichter vergleichbaren Ergebnissen führen.
Noch zeitsparender wäre es, die Oberfläche der Prüfkörperchen ebenfalls durch die CNC-Fräse abtragen und einebnen zu lassen. Allerdings müsste hierfür das System der Befestigung der Hornproben auf der Fräse noch optimiert werden. Doch damit tatsächlich eine plane Oberfläche entsteht, die nicht mehr weiterer Nacharbeit
gesamte Oberfläche des Prüfkörpers in einem Arbeitsschritt bearbeiten kann.
Durch das Schleifen mit dem Dreiecksschleifer wurde das angestrebte Ziel, planparallele Proben mit riefenfreier Oberfläche zu bekommen, erreicht. Die Befestigung der Proben könnte allerdings noch optimiert werden. Zudem war dieser Arbeitsschritt recht zeitraubend. Eine Oberfläche, die frei von Kerben und Riefen ist, ist allerdings für die Vergleichbarkeit der Zugfestigkeits-Ergebnisse unabdingbar.
Eine Änderung des Probenquerschnittes durch derlei Unebenheiten würde zu einer Spannungsüberhöhung innerhalb des Prüfkörpers führen, was ein verändertes Verhalten im Zugversuch wahrscheinlich machen würde (GROSS et al., 2005b).
Da der Winkel zwischen der Unterseite des Arbeitsgeräts und der Probenoberfläche und der Druck, mit dem dieses bedient wurde ausschließlich von der Person am Schleifgerät bestimmt wurden und nicht standardisiert waren, ließ sich nicht gänzlich vermeiden, dass einige Prüfkörper keine zu 100% parallele Oberfläche hatten. Um bei der Herstellung von Prüfkörperchen effizienter zu werden und die Konvergenz des Probenmaterials zu erhöhen, könnte dieser Schritt noch weiter standardisiert bzw. automatisiert werden. Wenn es gelänge, beide Seiten der Proben mit dem Dickenhobel zu bearbeiten, oder mittels der CNC-Fräse eine plane Probenoberfläche zu bekommen, könnte man davon absehen, nochmals mit einem Schleifgerät nachzuarbeiten. In diesem Fall wäre die Bearbeitung von Hand mit einem feinen Schleifpapier ausreichend, um die letzten Unebenheiten auszugleichen.
Die Portalfräse kann als Werkzeug zur Gewinnung von Horn-Prüfkörperchen empfohlen werden. Die Befestigung der Proben bietet dabei noch Optimierungspotential. Die Lösung mit doppelseitigem Klebeband funktioniert zwar, allerdings lässt die Haftung mit zunehmender Versuchsdauer immer weiter nach.
Andere Möglichkeiten der Befestigung mussten während der Arbeit an dieser Studie jedoch alle verworfen werden, da sie sich nie so realisieren ließen, dass der Fräskopf nicht mit den Befestigungselementen in Berührung kam, was eine Beschädigung des Fräsers zur Folge hatte.
Sowohl die Durchführung der Zugversuche als auch das dafür verwendete Material haben sich im Sinne des Untersuchungsziels bewährt. An der Einspannvorrichtung könnte man Zeit und Arbeit sparen, indem man das Sandpapier durch ein fest installiertes Bauteil aus aufgerautem Metall ersetzte. Dadurch würde das regelmäßige Austauschen des abgenutzten Papieres entfallen und zusätzlich
Lösen des Papieres ausgeschlossen werden.
Denkbar wäre, den Versuchsaufbau dahingehend zu modifizieren, dass die Kraft langsamer gesteigert wird. Dies würde dem Material mehr Zeit geben, sich an die Belastung anzupassen. Möglicherweise könnten so höhere Dehnungswerte erreicht werden. Ob die Zugfestigkeit auch steigen würde, ist allerdings fraglich. Da alle Proben aber unter identischen Bedingungen getestet wurden, hätte ein geänderter Versuchsaufbau auf die relativen Ergebnisse freilich keinen Einfluss.
Für die Bewertung der Ergebnisse und die statistische Untersuchung wurden jeweils die Werte der proximalen und distalen Prüfkörperchen einer Klaue gemeinsam betrachtet. Dies diente zum einen dazu, die Anzahl der Proben innerhalb einer Vergleichsgruppe zu vergrößern und damit die statistische Aussagekraft zu erhöhen.
Zum anderen lagen die Lokalisationen so dicht beieinander, dass eine nicht zufällige Abweichung der Zugfestigkeit zwischen beiden Proben nahezu ausgeschlossen werden konnte. Der Abstand zwischen den beiden Sollbruchstellen betrug 5 mm.
Dass sich innerhalb einer so kurzen Distanz die Zugfestigkeit des Horns merklich ändert, ist unter physiologischen Gesichtspunkten abwegig.