Einrichtung zum Ablängen und zur Bestimmung mindestens einer Querabmessung langgestreckter Werkstücke
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ablängen und zur Bestimmung mindestens einer Querabmessung langgestreckter Werkstücke, insbesondere von Baumstämmen oder Brettern, mit mindestens einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Querabmes- sung sowie einer Längenniessvorrichtung mit einer am Werkstück anliegenden Messwalze.
In der holzverarbeitenden Industrie sind entfspre- chend den äusseren und inneren Eigenschaften der Werkstücke, beispielsweise den MinimaldimerDsionen (Mindestkopfenddurchmesser), den Maximaldimensio- nen (Wurzelenddurchmesser3, den Längen, Holzarten, Güteklassen usw Vorgänge wie Messen, Auslängen und Bereithalten zur Weiterverarbeitung erforderlich.
Dabei wird die Erreichung eines optimalen Holzaus- nutzungsgrades in Abhängigkeit yom Weiterverarbeitungswerk durch Anpassung der Auslängung an einen gegebenen Zopfenddurchmesser angestrebt.
Dieses Ablängen wird bisher in Sägewerken, in Zellstoff- und Papierfabriken, in Spanpiatten- und Schälwerken und ähnlichen Betrieben am angefahrenen Langholz mit Hilfe einer Messlatte oder ähnlicher Geräte von Hand vorgenommen. Dieser Arbeitsvorgang wird als Einteilen bezeichnet. Es ist dabei von wesentlicher Bedeutung, dass bei Rundholz dessen Durchmesser an einer jeweils in Betracht kommenden Trennstelle einen bestimmten Wert aufweist.
Dabei soll beim Einschn,i,tt von Rundholz zu Kantholz und Brettem naturgemäss eine maximale Holzausnutzung erfolgen Das ist nur dann möglich, wenn der dem Durchmesser am dünneren Zapfende entsprechende Querschnitt den einzuschneidenden Kantholzquerschnitt gerade noch enthält .Zur Dnrchfiihrüng derartiger Arbeitsvorgänge sind jeweils mehrere Arbeitskräfte erforderlich; die Lan,gstäm.mle müssen ausgerollt, eingeteilt und abgelängt werden.
Diese Arbeit beanspruchlt natürlich einen beachtlichen Zeitaufwand und erfordert einen grossen Platzbedarf.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, Messen und Ablängen ianggestreckter Werkstücke, insbeson- dere von Baumstämmen oder Brettern durch geeignete Einrichtungen so zu vereinfachen, dass es praktisch nur des Einsatzes einer einzigen Arbeitskraft bedarf, um die gleiche Arbeit in kürzerer Zeit und mit g.rösse- rer Ausbeute als bisher verzichten zu können.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich, ausgehend von einer Einrichtung zum Ablängen und zur Bestimmung mindestens einer Querabmessung langgestreckter Werkstücke, insbesondere von Baumstämmen oder Brettern, mit einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Querabmessung sowie einer Längenmessvorrichtung mit einer am Werkstück anliegenden Messwalze, erfindungsgemäss dadurch, dass die Einrichtung eine Klemmvorrichtung für das Werkstück und die Längenmessvorrichtung einen Impuls geber aufweist, dessen Impulse einem Steuergerät für den Antrieb der Klemmvorrichtung zugeführt werden, welches bei Erreichen einer bestimmten einstellbaren Impulszahl den Antrieb der Klemmvorrichtung betätigt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen anhand der in der Zeichnung dargestellten und im Folgenden beschriebenen Ausführungsb ei spiele näher erläutert werden, wobei die Ausführungsformen nur schematisch veranschaulicht sind.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erlindungsgemäss ausgebildeten Einrichtung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Einrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 in der Darstellungsweise der Fig. 1 eine Ab w andlungsmögl ichkeit der dort veranschaulichten Einrichtung;
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 sind zur Fortbewegung des Werkstückes in Längsrichtung entweder ein Rollengang mit konischen Rollen oder ein Längskettenförderer 1 vorgesehen, die jeweils einen an sich bekannten, aus diesem Grunde nicht dargestellten Antrieb aufweisen. An die Unterseite des Werkstückes ist eine Messwalze 2 federnd an gelegt, die aneinandergereihte Einzelscheiben aufweisen kann, deren Umfang mit einem die Reibung zwischen Scheibenumfang und Werkstück erhöhenden Belag, z. B. mit einem Gummibelag, versehen ist. Zur Reibungserhöhung können die Scheiben auch am Umfang gezahnt ausgebildet sein.
Von der Messwalze 2 wird ein Impulsgeber 3 angetrieben, der eine einer bestimm- ten Abrollänge der Messwalze entsprechende Anzahl von Impuismarken aufweist. Dem Impulsgeber ist ein Zählwerk zugeordnet, das die Auswahl einer gewünschten Abrollänge emiöglicht.
N.ach Abgabe einer der gewünschten Länge entsprechenden Zahl von Impulsen wird die K1emmvor- richtung 4 betätigt und es wird zweckmässig gleichzeitig der Antrieb des Rolienganges seibsstätig abgeschaltet.
Nach dem dargestellten Ausführungslbeispiel weist die Klemmvorrichtung 4 ein zangenartiges Greifpaar auf, welches z. B. hydraulisch an das Werkstück auge- presst wird und dieses zuverlässig festhält. Die Klemmvorrichtung 4 kann dabei gleichzeitig zur Bestimmung der Querabmessung des Werkstückes, z. B. des Durchmessers eines Baumstammes dienen, indem mit einem der Greifer ein weiterer I.mpulsgebel 5 verbunden ist.
Die von dem Impulsgeber 5 abgegebenen Impulse werden einer Vorrichtung, die das gemessene Mass sichtbar anzeigt, zugeführt. Wenn die Querabmessung den jeweils gewünschten Wert besitzt, betätigt die Bedienung eine Trennvorrichtung 6, die das Ablängen des Werkstückes bewirkt. Auf Grund der festgestellten Querabmessung eines Werkstückes kann eine Abwurfstelle für das Werkstück vorausbestimmt werden, um damit eine Aussortierung der Werkstücke je nach dem festgestellten Mass der gemessenen Querdimension zu ermöglichen.
Die Steuerung der beschriebenen Vorrichtungen kann mechanisch, elektromechanisch, pneumatisch oder hydraulisch, aber auch elektronisch erfolgen, Messvorgänge können insbesondere auch unter Vermittlung photoelektrischer Zellen durchgeführt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 ist zur Fortbewegung des Werkstückes in Längsrichtung wieder ein Rollengang mit doppelt konischen Rollen 11 vorgesehen, die angetrieben sind. Gegen die Ui > terseite des Werkstückes ist eine Messwalze 14 federnd angedrückt, die bei,dem dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Scheiben, wie nach Fig. 2 der Zeichnung aufweisen kann, deren Umfang ebenfalls mit einem die Reibung gegenüber dem Werkstück erhöhenden Belag, etwa aus Gummi, versehen ist.
Vorhanden sind weiters wieder Querförderer in Verbindung mit einer oder mehreren zangenartigen Klemmvorrichtungen 12, welche fest mit einem Kappaggregat 13 verbunden sind. Die Klemmvorrichtun- gen 12 und das Kappaggregat 13 sind gemeinsam an einem Rahmen 19 angeordnet, der Laufräder 10 trägt, die auf Schienen 9 laufen, weiche oberhalb der Förderstrecke für das Werkstück angeordnet sind. Die Teile 12, 13 und 19 sind also in Längsrichtung verschiebbar.
Die Klemmvorrichtungen können sowohl von der Seite als auch von oben her wirksam sein. Die jeweils ver- schiedenartig auftretenden Erfordernisse bedingen in Abhängigkeit von diesen eine unterschiedliche Ausbil- dung und Anbringung der Klemmvorrichtung; von Fall zu Fall kann es auch notwendig werden, Klemmarme vor und hinter dem Kappaggregat anbringen zu müs sen.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 ef- möglicht kontinuierliche Auslängungen und Messungen von Werkstück zu Werkstück, indem die Trennschnitte in voller Förderbewegung des Werkstückes durchge- führt werden. Das wird dadurch erreicht, dass die Durchlauflängen der abzutrennenden Werkstücke, von dem Zeitpunkt ab, in dem Idie Messwalze 14 am Werkstück zur Anlage kommt, unter Berücksichtigung einer Querabmessung so lange gemessen und registriert werden, bis das gewünschte Längenmass erreicht ist.
In diesem Zeitpunkt erfassen die automatisch ausgelösten Klemmarlmie den abzutrennenden Werksitückteil und ziehen entsprechend der Fördergeschwindigkeit Rahmen 19 und damit das Kappaggregat 13 mit, wobei während dieses Mitlaufes des Kappaggregates 13 der Trennschrlii.tt durchgeführt wird.
Nach Vollendung des Trennschnittes werden die Kiemmvorrichtungen selbst tätig geöffnet und es wird der abgetrennte Werkstückteil zur Weiterförderung freigegeben. Klemmvorrich- tung und Kappaggregat werden anschliessenid sofort elektromechanisch, pneumatisch oder hydraulisch in ihre Ausgangslage zurückgeführt. In der Zwischenzeit erfolgte das Erfassen einer zweiten abzutrennenden Werkstücklänge, um sofort einen weiteren Trennschniitt durchführen zu können.
Um die Genauigkeit der Längenmessung nicht durch Vorsprünge am Werkstück zu beeinträchtigen, wird vorteilhaft die Aniagebahn eines Messr.ades oder der Messwalze 14, welche meist an der Unterseite eines Werkstückes liegt, von diesen Unebenheiten durch eine rotierende Messerwelle 15 befreit. Dies ge schieht, wie Fig. 3 und 4 beispielsweise dargestellt, zwischen zwei Kegelwalzen 16. Die Oberkante der beiden Kegelwaizen 16 bildet die Bezugslinie der Messbahn und Unebenheiten, die unter diese Bezugshnie reichen, werden von der Messerwelle 15 erfasst und entfernt.
Wesentlich für eine genaue Längenmessung ist auch die nachfolgend beschriebene Anpassung der Klemmarme an die jeweiligen Werksitückstärken. Eine oberhalb des Werkstückes angebrachte Abtastvozich- tung 17 beeinflusst entsprechend der Werkstückhöhe bzw. Werkstückstärke ein Potenbioneter 18, an das eine konstante elektrische Spannung angelegt ist. Die abgegriffene, veränderliche Spannung dient zur analogen Angleichung der Armstellung der K.lemmvorricht tung im Verhältnis zum Werkstück. Anstelle der mechanischen Abtastung kann zur Stärkemessung der Werkstücke und zur Anpassung der Stellung der Klemmarme an die festgestellte Stärke auch eine elektronische Stärkemessung vorgesehen sein.
Durch Anwendung des beschriebenen Mess; und Schaltverfahrens wird erreicht, dass der Abstand zwischen den Anlagebacken der Klemmarme und dem Werkstück in allen Fällen, unabhängig davon, ob das Werkstück dünn oder dick ist, stets gleich und mög licht minimal ist. Damit ist der Zeitaufwand, den die Arme der Klennmvorrichtung bis zum Erfassen des Werkstückes benötigen, selbst bei unterschiedlichen Werkstücksstärken stets gleich, und Zeitunterschiede durch längere oder kürzere Erfassungswege können sich nicht auf das geschilderte Betriebsverfahren auswirken.
An die Stelle einer Klemmhaltevorrichtung kann jede andere Haltevorrichtung treten, da es nur auf die sichere Erfassung des Werkstückes ankommt.
Als Längeuförderer können bei einer derartigen Einrichtung z. B. Längsketten-, Bandförderer oder Rollengänge benutzt werden. Bei Verwendung von Längsketten- oder Bandförderern kann zum Antrieb des Impulsgebers der Längenmessvorrichtung auch unmittelbar ein Rollengang dienen. Rollengänge erfordern die Anordnung von Messwalzen oder Messrädern.
Antriebsachse des Längsförderers, Messrollenvorrichtung und Impulsgeber führen dabei eine Synchronbewegung aus in Abhängigkeit von ihrem Abrollweg bzw.
von der Anzahl abgegebener Impulse zu einem bestimmten Längenwert, oder, umgekehrt, ein gewünschter Längenwert erfordert eine bestimmte Anzahl von Impulsen. Wird dieser Impuiswert erreicht, so kommt es zur Auslösung des die Klemmvorrichtung betätigenden Schaltvorganges. Gleichzeitig wird der Antrieb des Längsförderers abgeschaltet, so dass die Bewegung des Werkstückes augenblicklich beendet wird. Im Zeitpunkt des Anhaltens des Werkstückes erfolgt selbsttä- tig die Bestimmung der Querabmessung des Werkstükkes, also etwa des Durchmessers eines Baumstammes.
Die Bedienung, eine Einmannbedienung, ist dadurch in der Lage, festzustellen, ob das Werkstück einen für die eingestellte Länge gewünschten Durchmesser aufweist.
Ist dies der Fall, dann wird eine Abtrennvorrichtung betätigt, es werden durch erneute Einschaltung des Längsförderers das abgetrennte Werkstück weitertransportiert und sofort die nächste Länge desselben abgemessen. Soll das Werkstück lediglich einen bestimmten Durchmesser aufweisen und entspricht der gemessene Durchmeslser nicht dem gewünschten Wert, dann kann das Werkstück durch die Bedienung vor- oder zurücktransportiert werden, bis der gewünschte Durchmesserwert erreicht ist, oder es wird das Werkstück aus.ge schieden, z. B. auch dann, wenn es nicht die ge wünschte Länge aufweist.
Nach der Ausführungsform gemäss Fig. 3 und Fig. 4 weist die Klemmvorrichtung ein zangenartig an das Werkstück anpressbares Greiferpaar auf, wobei der Impulsgeber der Quermesseinrichtung mit einem der Greifer verbunden ist, welcher Anzeige- und/oder Registriereinrichtungen für den Messwert steuert und eine Abwurfstelle für das Werkstück auswählt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass Klemm- und Trennvorrichtungen untereinander verbunden und beide gemeinsam mit dem Werkstück, also mit dem Baumstamm, mit dem Brett o. dgl. in Längsrichtung beweglich sind. Die Vorrichtungen können dabei mechanisch, elektrisch (elektromechanisch, elektronisch), pneumatisch und/oder hydraulisch gesteuert sein.
Device for cutting to length and determining at least one transverse dimension of elongated workpieces
The invention relates to a device for cutting to length and determining at least one transverse dimension of elongated workpieces, in particular tree trunks or boards, with at least one device for determining a transverse dimension and a length measuring device with a measuring roller resting on the workpiece.
In the wood processing industry, the external and internal properties of the workpieces, for example the minimum dimer dimensions (minimum tip end diameter), the maximum dimensions (root end diameter3, lengths, types of wood, quality classes, etc.), processes such as measuring, cutting out and being ready for further processing are required.
The aim is to achieve an optimal degree of wood utilization depending on the processing plant by adapting the elongation to a given top end diameter.
This cutting to length has so far been carried out by hand in sawmills, pulp and paper mills, in chipboard and peeling mills and similar operations on the approached log with the help of a measuring stick or similar equipment. This process is known as scheduling. It is essential that, in the case of round timber, the diameter of the log has a certain value at a particular separation point.
When cutting from round timber to squared timber and boards, maximum timber utilization should naturally occur.This is only possible if the cross-section corresponding to the diameter at the thinner tenon end just barely contains the squared timber cross-section to be cut. To carry out such operations, several workers are required ; the logs must be rolled out, divided and cut to length.
This work naturally takes a considerable amount of time and requires a large amount of space.
It is the object of the present invention to simplify the measurement and cutting of elongated workpieces, in particular of tree trunks or boards, by means of suitable devices, so that practically only one worker is required to do the same work in a shorter time and with larger sizes. to be able to do without rer yield than before.
The solution to this problem is characterized, based on a device for cutting to length and for determining at least one transverse dimension of elongated workpieces, in particular tree trunks or boards, with a device for determining a transverse dimension and a length measuring device with a measuring roller resting on the workpiece, according to the invention in that the Device has a clamping device for the workpiece and the length measuring device has a pulse generator, the pulses of which are fed to a control unit for driving the clamping device, which actuates the drive of the clamping device when a certain adjustable number of pulses is reached.
Further details and advantages of the invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing and described below, the embodiments being illustrated only schematically.
In the drawing shows:
1 shows a side view of a device designed according to the invention;
FIG. 2 shows a plan view of the device according to FIG. 1;
Fig. 3 in the representation of FIG. 1, a w andlungsmögl from the device illustrated there;
FIG. 4 shows a plan view of the exemplary embodiment according to FIG. 3.
In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, either a roller conveyor with conical rollers or a longitudinal chain conveyor 1 are provided for moving the workpiece in the longitudinal direction, each of which has a drive known per se and not shown for this reason. On the underside of the workpiece, a measuring roller 2 is resiliently placed, which may have lined up individual disks, the scope of which increases the friction between the disc circumference and the workpiece, z. B. is provided with a rubber coating. To increase friction, the disks can also be designed with teeth on the circumference.
A pulse generator 3 is driven by the measuring roller 2 and has a number of pulse marks corresponding to a certain unwinding length of the measuring roller. A counter is assigned to the pulse generator, which enables the selection of a desired roll length.
After a number of pulses corresponding to the desired length has been emitted, the clamping device 4 is actuated and the drive of the roller mechanism is expediently automatically switched off at the same time.
According to the illustrated Ausführungslbeispiel the clamping device 4 has a pair of pliers-like grippers, which z. B. is hydraulically pressed against the workpiece and holds it reliably. The clamping device 4 can simultaneously determine the transverse dimension of the workpiece, for. B. serve the diameter of a tree trunk by a further I.mpulsgebel 5 is connected to one of the grippers.
The pulses emitted by the pulse generator 5 are fed to a device which visibly displays the measured amount. When the transverse dimension has the desired value in each case, the operator actuates a cutting device 6 which cuts the workpiece to length. On the basis of the ascertained transverse dimension of a workpiece, an ejection point for the workpiece can be predetermined in order to enable the workpieces to be sorted out depending on the ascertained dimension of the measured transverse dimension.
The described devices can be controlled mechanically, electromechanically, pneumatically or hydraulically, but also electronically; measurement processes can in particular also be carried out with the aid of photoelectric cells.
In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, a roller conveyor with double-conical rollers 11, which are driven, is again provided for moving the workpiece in the longitudinal direction. A measuring roller 14 is resiliently pressed against the underside of the workpiece, which in the illustrated embodiment can have several disks, as shown in FIG. 2 of the drawing, the circumference of which is also provided with a coating, for example made of rubber, which increases the friction against the workpiece. is provided.
There are also cross conveyors in connection with one or more pincer-like clamping devices 12, which are firmly connected to a trimming unit 13. The clamping devices 12 and the trimming unit 13 are arranged together on a frame 19 which carries running wheels 10 which run on rails 9 which are arranged above the conveying path for the workpiece. The parts 12, 13 and 19 are thus displaceable in the longitudinal direction.
The clamping devices can be effective both from the side and from above. The different requirements that arise in each case require a different design and attachment of the clamping device as a function of these; In some cases it may also be necessary to attach clamping arms in front of and behind the trimming unit.
The exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4 enables continuous elongations and measurements from workpiece to workpiece, in that the separating cuts are carried out with the workpiece in full conveying movement. This is achieved by measuring and registering the run lengths of the workpieces to be separated from the point in time at which the measuring roller 14 comes to rest on the workpiece, taking into account a transverse dimension, until the desired length dimension is reached.
At this point in time, the automatically triggered Klemmarlmie detect the workpiece to be separated and pull the frame 19 and thus the trimming unit 13 with it according to the conveying speed, with the separating step being carried out during this movement of the trimming unit 13.
After completion of the severing cut, the clamping devices are actively opened themselves and the severed workpiece part is released for further conveyance. The clamping device and trimming unit are then immediately returned to their original position electromechanically, pneumatically or hydraulically. In the meantime, a second workpiece length to be cut was recorded so that another cut could be made immediately.
In order not to impair the accuracy of the length measurement by protrusions on the workpiece, the alignment path of a measuring wheel or of the measuring roller 14, which is usually on the underside of a workpiece, is freed of these unevenness by a rotating cutter shaft 15. This happens, as shown in FIGS. 3 and 4, for example, between two tapered rollers 16. The upper edge of the two tapered rollers 16 forms the reference line of the measuring path and unevennesses that extend below this reference line are detected by the cutter shaft 15 and removed.
The adaptation of the clamping arms to the respective work piece thicknesses described below is also essential for an exact length measurement. A scanning device 17 attached above the workpiece influences a potentiometer 18 to which a constant electrical voltage is applied, depending on the workpiece height or workpiece thickness. The tapped, variable voltage is used to adjust the arm position of the clamping device in relation to the workpiece. Instead of mechanical scanning, an electronic thickness measurement can also be provided for measuring the thickness of the workpieces and for adapting the position of the clamping arms to the determined thickness.
By applying the described measurement; and switching method is achieved that the distance between the contact jaws of the clamping arms and the workpiece in all cases, regardless of whether the workpiece is thin or thick, is always the same and possible light is minimal. This means that the time required for the arms of the clamping device to grasp the workpiece is always the same, even with different workpiece thicknesses, and time differences due to longer or shorter detection paths cannot affect the operating method described.
Any other holding device can be used instead of a clamping device, since it is only a matter of securely gripping the workpiece.
As a length conveyor z. B. longitudinal chain, belt conveyor or roller conveyors can be used. When using longitudinal chain or belt conveyors, a roller conveyor can also be used directly to drive the pulse generator of the length measuring device. Roller conveyors require the arrangement of measuring rollers or measuring wheels.
The drive axis of the longitudinal conveyor, measuring roller device and pulse generator perform a synchronous movement depending on their rolling path or
on the number of emitted pulses to a certain length value, or, conversely, a desired length value requires a certain number of pulses. If this pulse value is reached, the switching process that actuates the clamping device is triggered. At the same time, the drive of the longitudinal conveyor is switched off so that the movement of the workpiece is stopped immediately. When the workpiece is stopped, the transverse dimension of the workpiece is automatically determined, that is to say, for example, the diameter of a tree trunk.
The operator, a one-man operation, is able to determine whether the workpiece has the desired diameter for the set length.
If this is the case, a severing device is actuated, the severed workpiece is transported further by switching on the longitudinal conveyor again and the next length of the same is immediately measured. If the workpiece should only have a certain diameter and the measured diameter does not correspond to the desired value, then the workpiece can be transported forwards or backwards by the operator until the desired diameter value is reached, or the workpiece is eliminated, e.g. B. even if it does not have the desired length ge.
According to the embodiment according to FIG. 3 and FIG. 4, the clamping device has a pair of grippers that can be pressed onto the workpiece in the manner of pliers, the pulse generator of the transverse measuring device being connected to one of the grippers which controls display and / or recording devices for the measured value and an ejection point for selects the workpiece. It is particularly advantageous that clamping and separating devices are connected to one another and both can be moved in the longitudinal direction together with the workpiece, that is to say with the tree trunk, with the board or the like. The devices can be controlled mechanically, electrically (electromechanically, electronically), pneumatically and / or hydraulically.