DE69734106T2 - Verfahren und anordnung zur zerstörungsfreien klassifikation - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur zerstörungsfreien Bestimmung der Steifigkeit, sowie der Dehnungs- und/oder strukturellen Eigenschaften eines vorzugsweise länglichen und/oder tafelförmigen Objekts, beziehungsweise auf die Bestimmung der geometrischen Abmessungen des Objekts durch Beaufschlagungserregung und Registrierung der Resonanzfrequenzen von Eigenschwingungen des Objekts.
  • Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Einrichtung, die eine Anordnung gemäß des Inhalts dieser Erfindung enthält.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Wenn das Bauholz mechanisch nach Festigkeit sortiert wird, beruht die Klassifikation im Allgemeinen auf Auswertungen des Elastizitätskoeffizienten des Holzes durch statische Biegelast in einer Biegerichtung. Dieser Elastizitätskoeffizient steht in einer Beziehung zur Festigkeit des Holzes und bildet dadurch die Basis zur Sortierung in Festigkeitsklassen. Dennoch haben diese Maschinen eine begrenzte Leistungsfähigkeit, und besitzen kein zufriedenstellendes Leistungsvermögen zur Kennzeichnung von hochfestem Holz. Die Mehrheit der heutigen Sortiermaschinen macht es erforderlich, dass das Holz in longitudinaler Richtung durch die Maschine transportiert wird, während es in den meisten Fällen vom Standpunkt der Produktionstechnologie aus gesehen vorteilhaft wäre, wenn die Maschinen es ermöglichen könnten, die Klassifikation während des kontinuierlichen Quertransports des Holzes vorzunehmen.
  • In der Laborumgebung haben Verfahren, die auf der Messung von Grundresonanzfrequenzen bei Biegeschwingungen, beziehungsweise Axialschwingungen beruhen, gezeigt, dass sie wesentlich genauer als die heutigen Maschinen sind, wenn es um die Vorhersage der Biegefestigkeit geht, siehe „Strength and stiffness prediction of timber usingconventional and dynamic methods (Festigkeits- und Steifigkeitsvorhersage von Holz unter Benutzung konventioneller und dynamischer Verfahren", von Mikael Perstorper, First European Colloquium on Nondestructive Evaluation of Wood (Erstes Europäisches Kolloquium zur zerstörungsfreien Bewertung von Holz), Universität Sopron, Ungarn, 21.–23. September 1994, Band 2. Das Problem mit diesem Verfahren ist, dass die Anpassung an industrielle Bedingungen in Bezug auf Geschwindigkeit, Automatisierung und kontinuierlichen Durchfluss bisher nicht möglich gewesen ist.
  • Bisher hat man lediglich die Grundresonanzfrequenzen bei Biegeschwingungen, beziehungsweise axialen Schwingungen zur Vorhersage von Festigkeitseigenschaften ausgenutzt. Durch Benutzung von Informationen aus Mehrfachschwingungen kann eine zuverlässigere Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften des gemessenen Objekts erhalten werden.
  • SE 348 558 beschreibt ein zerstörungsfreies Verfahren, welches Holzmaterial klassifiziert, indem es das kurze Ende des Probenkörpers einer physikalischen Schlageinwirkung aussetzt, um eine Energiewelle im Probekörper zu erzeugen. Die Welle breitet sich in longitudinaler Richtung aus. Die Zeit, die für das Passieren der Energiewelle zwischen zwei Sensoren benötigt wird, wird gemessen, und der Probekörper wird in Abhängigkeit seines Elastizitätskoeffizienten klassifiziert, welcher aus der Geschwindigkeit der Energiewelle und der Dichte des Probekörpers bestimmt wird.
  • Der Stand der Technik wird aus einer Anzahl anderer Patentschriften ebenfalls deutlich. Zum Beispiel lehrt US 4,926,691 ein Verfahren zur Messung der Steifigkeit und des Zustandes einer Holzkonstruktion, vorzugsweise von Pfählen, die in den Boden eingegraben wurden. Die ersten fünf Resonanzschwingungen, welche mittels eines Beschleunigungssensors oder Geschwingigkeitsmessgebers gemessen werden, werden benutzt. US 4,446,733 zeigt ein System zum Induzieren einer Druckbelastung in steifen Objekten für Lebensdauertests. Das Probeobjekt wird zum Prüfzeitpunkt in einem Halter fest gehalten. US 4,399,701 zeigt ebenfalls ein Verfahren zur Ermittlung von Schwachstellen in Holz, vorzugsweise in Holzpfählen, die fest in den Boden eingegraben wurden. Gemäß dieses Dokuments sind im Pfahl Rillen zur Aufnahme akustischer Messwandler angebracht. Zwei relativ komplizierte Ausrüstungen, welche eine komplizierte Signalverarbeitung erfordern, sind durch die Patentschriften US 5,207,100 und US 5,255,565 bekannt. US 5,060,516 zeigt ein Verfahren und eine Apparatur zur zerstörungsfreien Qualitätsprüfung von produzierten Holzpaneelen. Zwei unterschiedliche Apparaturen werden dargestellt, eine mit einem hydraulischen oder pneumatischen Schlaghammer, bei der das Paneel während der Messung stationär ist, und eine andere mit einem steifen, schwingungserzeugenden Nocken, wobei sich das Paneel während der Messung kontinuierlich bewegt. US 2,102,614 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung und Unterscheidung von Schwingungen in einem Flugzeugpropeller. Der Propeller wird mittels eines elastischen Aufhängungsgliedes gehalten, und ein Schwingungserzeuger wird mit der Mitte des Propellers verbunden.
  • DE-A-44 35 975 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Steifigkeit eines Nutzholzes. Das Holz wird zu einer Prüfeinrichtung transportiert. Die Erkennung der Anwesenheit eines Holzes an der Prüfeinrichtung aktiviert einen Schlagmechanismus, welcher das Holz beaufschlagt, um Schwingungen darin zu erzeugen. Ein Mikrofon zeichnet diese Schwingungen auf, die in einem elektronischen Schaltkreis ausgewertet werden, um die Steifigkeit des Holzes zu bestimmen.
  • Gegenstand der Erfindung und dessen Merkmale
  • Gegenstand der Erfindung ist es, ein genaueres, schnelleres und effektiveres Verfahren zur Festigkeitsklassifizierung eines Körpers, wie z.B. Holz und anderer Produkte auf Holzbasis, zur Verfügung zu stellen. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine industriell anwendbare, technische Lösung für die Ermittlung der Resonanzfrequenzen eines Körpers zum Zwecke der Festigkeitssortierung bereitzustellen. In einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel kann die Erfindung auf Probeobjekte angewandt werden, die in erster Linie kontinuierlich und in transversaler Richtung transportiert werden.
  • Experimente haben gezeigt, dass die Erfindung die Produktionskapazität erhöhen kann.
  • Diese Aufgaben sind durch Benutzung einer Resonanzfrequenz aus mindestens einer Eigenschwingung des Objekts gelöst worden, deren Resonanzfrequenz man erhält, indem das Objekt mittels eines Schlagkörpers in Schwingung versetzt wird, und insbesondere die Auslösung der Bewegung des Schlagkörpers, sowie das Folgen der physikalischen Einwirkung in Zeit und Raum durch die Bewegung des Objekts gesteuert wird. Die erfindungsgemäße Anordnung enthält Mittel, um das Objekt insbesondere in einen freien Schwingungszustand zu versetzen, eine Einrichtung zur Verarbeitung der gesammelten Schwingungsdaten und zur Bestimmung der Steifigkeit und/oder Festigkeit des Objekts, beziehungsweise der geometrischen Abmessungen des Objekts mittels der Resonanzfrequenzen aus mindestens einer der Eigenschwingungen des Objekts.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird in Bezug auf eine Anzahl von Ausführungsbeispielen, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, detaillierter beschrieben.
  • 1a–1c sind Eigenschwingungen einer axialen Vibrationsschwingung für ein frei schwingendes Objekt.
  • 2 ist ein Beispiel für ein entsprechendes Frequenzspektrum für Schwingungen gemäß 1.
  • 3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das durch einen typischen Querförderer für Holz realisiert worden ist.
  • 4 zeigt schematisch einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäß 3.
  • Die 5–7 stellen schematisch einen Teil einer Prüfeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und die Reihenfolge ihres Funktionsablaufes dar.
  • Die 8–9 zeigen zwei zusätzliche Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung.
  • 10 ist ein Beispiel eines grundlegenden Funktionsschemas für eine Steuer- und-/oder Regeleinrichtung zur Klassifizierung des Körpers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Grundsätzliche Theorie
  • Wenn ein prismatischer Körper in Schwingungen versetzt wird, zum Beispiel durch physikalische Beaufschlagung in longitudinaler Richtung des Körpers, werden unterschiedliche Eigenschwingungen identifiziert, welche die spezifischen Resonanzfrequenzen fn und die entsprechenden Schwingungen besitzen. Die Resonanzfrequenzen der Eigenschwingungen und die Schwingungen sind strukturelle Eigenschaften. Unabhängig davon, an welcher Stelle des Körpers die Messung durchgeführt wird, erhält man dieselbe Resonanzfrequenz für eine bestimmte Eigenschwingung. Die 1a–1c zeigen die Schwingungsverläufe für einige Eigenschwingungen mit axialer Schwingung für ein frei schwingendes Objekt. Die vertikale Achse gibt eine Bewegung nach links durch positive Werte und eine Bewegung nach rechts durch negative Werte wieder. Die Schwingungsknoten sind die Nulldurchgänge einer Schwingung und die Maxima werden Bäuche, oder auch Schwingungsbäuche genannt. 1a zeigt die Eigenschwingung, deren Resonanzfrequenz als Grundton (Grundfrequenz) bezeichnet wird, 1b zeigt die zweite Eigenschwingung, und 1c die dritte Eigenschwingung. Das Frequenzspektrum in 2 zeigt die Resonanzfrequenzen f1 bis f3, die zu den Eigenschwingungen gehören, welche in den 1a–1c dargestellt worden sind. Die axiale Schwingung schließt das Ausdehnen und Zusammenziehen des Körpers ein. Die Mitte des Körpers bewegt sich bei der ersten Eigenschwingung nicht. Bei der zweiten Eigenschwingung erhält man zwei Schwingungsknoten, in denen sich der Körper nicht bewegt, und so fort. Andere Schwingungen, wie zum Beispiel Biegeschwingungen und Drehschwingungen, treten ebenfalls auf und können benutzt werden.
  • Die Resonanzfrequenzen werden durch die Geometrie des Objekts, sowie durch die Dichte und Elastizitätseigenschaften, wie etwa den Elastizitätskoeffizienten E und das Schermodul G bestimmt. Die Resonanzfrequenzen fA- n für unterschiedliche Eigenschwingungen n der axialen Schwingung für ein frei schwingendes längliches Objekt können wie folgt berechnet: werden: fA- n = (n/2L)·(E/ρ)0.5,wobei
    fA-n = Resonanzfrequenzen für Axialschwingung mit der Nummer n (Hz)
    n = Schwingungsnummer (-)
    L = Länge (m)
    E = Elastizitätskoeffizient (N/m2)
    ρ = Dichte (kg/m3)
  • Ein entsprechendes Verhältnis findet man für Biegeschwingungen und Drehschwingungen. Falls die Resonanzfrequenzen, die Dichte und die Abmessungen des Objekts gegeben sind, kann das Elastizitätsmodul für unterschiedliche Eigenschwingungen bestimmt werden zu: EA-n = 4·(fA-n·L)2·ρ/n2 (i).
  • In derselben Weise kann man Geometrie und Dichte bestimmen, falls die anderen Parameter bekannt sind.
  • Verschiedene Teile eines Körpers haben während der Schwingung unterschiedliche Ausdehnungen, abhängig von der Eigenschwingung. Bei der frei schwingenden Axialschwingung erhält man die Maximalausdehnungen für die erste Eigenschwingung in der Mitte des Körpers, während die Ausdehnungen nahe den Enden relativ klein werden. Bei der zweiten Eigenschwingung erhält man die Maximalausdehnung in anderen Abschnitten des Objekts, und so fort. Auf dieselbe Weise hat die Dichte der Abschnitte des Objekts, die sich während der Schwingung hauptsächlich bewegen, eine relativ große Bedeutung für die Resonanzfrequenz im Vergleich zu den Abschnitten, die sich kaum bewegen, z.B. den Knoten. Folglich bestimmen der Elastizitätskoeffizient des mittleren Abschnitts und die Dichte der Enden die Resonanzfrequenz des Objekts für die erste axiale Eigenschwingung. Bei einem inhomogenen Objekt, bei dem sich der Elastizitätskoeffizient entlang der Längsrichtung ändert, z.B. bei Holz, erhält man unterschiedliche, gemessene Werte für den Elastizitätskoeffizienten EA-n in Abhängigkeit von der Schwingungsform. Somit geben die Unterschiede bei den Elastizitätskoeffizienten zwischen unterschiedlichen Schwingungen den Grad der Inhomogenität des Objekts an.
  • Die Grenzbedingungen (Randbedingungen) sind für die Auswertung dynamischer Eigenschaften des Objekts sehr wichtig. Gut definierte Randbedingungen erhält man in Laborumgebungen, typischerweise durch Aufhängung des Objekts an beweglichen Federn, die freie Schwingungsbedingungen simulieren, durch die sogenannte Frei-Frei-Aufhängung. Die Anordnung kann als Frei-Frei-Aufhängung betrachtet werden, falls die Schwingungsmasse der Federn klein im Verhältnis zur Masse des Objekts ist, und falls die Grundresonanzfrequenz des Systems aus Objekt und Feder wesentlich niedriger ist, als die niedrigste Resonanzfrequenz des Objekts. Andere Arten für Randbedingungen sind die Verfügungsfreiheit und das feste Einspannen (Klemmbefestigung). Letzteres wird in US 5,060,516 auf einen Balken angewendet.
  • Sortieren von Holz in Bezug auf Festigkeit
  • Die Erfindung ist hauptsächlich zur Sortierung von Objekten in Klassen, für die spezifische Forderungen an die Bruchfestigkeit σb re ak und/oder den Elastizitätskoeffizienten E gestellt werden, vorgesehen. In der vorliegenden Beschreibung wird ein Anwendungsbeispiel der Erfindung für die Alternative der axialen Schwingung von Holz gegeben; selbstverständlich aber kann das Prinzip auch auf andere Materialien und andere Schwingungsarten angewendet werden.
  • Der Hauptparameter für die Festigkeitssortierung von Holz ist die Biegefestigkeit. Das Kriterium für eine geprüfte Sortierung (auf der sicheren Seite) ist, dass eine Anzahl von höchstens 5 bis 100 Hölzern eine Biegefestigkeit unterhalb eines Wertes, der für jede Klasse festgesetzt worden ist, haben dürfen. Dabei ist die Vorhersage der Biegefestigkeit des Holzes, und offensichtlich die Fähigkeit dazu, das wichtigste Kriterium bei Vergleichen zwischen unterschiedlichen Maschinenabläufen. Bei einer guten Wechselbeziehung (r2) zwischen der Ausgangsleistung der Maschine und der Biegefestigkeit des Holzes erhält man größere Anteile des Holzes in den höheren Klassen.
  • In Laborumgebungen hat es sich herausgestellt, dass die Beziehung zwischen dem dynamisch bestimmten Elastizitätskoeffizienten entsprechend der vorliegenden Erfindung und der Biegefestigkeit sehr gut ist (r2≈0,75), wenn man sie mit der konventioneller statischer Biegesortiermaschinen (r2≈0,6) vergleicht. Dies ist zum Beispiel in „Strength and stiffness prediction of timber usingconventional and dynamic methods (Festigkeits- und Steifigkeitsvorhersage von Holz unter Benutzung konventioneller und dynamischer Verfahren)" von Mikael Perstorper, First European Colloquium on Nondestructive Evaluation of Wood (Erstes Europäisches Kolloquium zur zerstörungsfreien Bewertung von Holz), Universität Sopron, Ungarn, 21. bis 23. September 1994, Band 2, beschrieben worden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird hauptsächlich durchgeführt, indem das Holz, das klassifiziert werden soll, einer physikalischen Beaufschlagung in Längsrichtung ausgesetzt wird, welche das Holz in eine axiale Schwingung versetzt. Die Resonanzfrequenzen für zwei oder mehr Eigenschwingungen werden dann mittels eines Sensors ermittelt. Die entsprechenden Elastizitätsmodule werden entsprechend Gleichung (i) bei bekannter Dichte und Länge des Holzes berechnet. Dabei wird angenommen, dass das Holz auf Stützeinrichtungen ruht, die schwebende Bedingungen simulieren. Das Sortierverfahren beruht auf Axialschwingungen, weil zum Beispiel die Grenzbedingungen für diese Schwingungsform einfacher zu beherrschen sind.
  • Der Mittelwert der Elastizitätskoeffizienten aus den Eigenschwingungen, die analysiert worden sind, Edyn, stellt den Hauptparameter zur Vorhersage der Biegefestigkeit dar. Diese Mittelwertbildung läuft darauf hinaus, dass man den repräsentativeren Wert des globalen Elastizitätskoeffizienten des Holzes im Vergleich zur Benutzung der ersten Eigenschwingung erhält. Die Steifigkeit des mittleren Abschnittes ist in letzterem Fall ganz kritisch, während man im vorangegangenen Fall die Beaufschlagung eines deutlich größeren Abschnittes des Holzes berücksichtigt.
  • Die Differenz zwischen den Elastizitätskoeffizienten aus verschiedenen Eigenschwingunger ist ein Maß für den Grad der Inhomogenität des Holzes und kann Teil eines unabhängigen Parameters für eine verbesserte Festigkeitsvorhersage sein. Es ist allgemein bekannt, dass Holz mit niedriger Festigkeit inhomogener ist, als hochfestes Holz. Darüber hinaus kann die Information über den Grad der Inhomogenität eines Objekts von Bedeutung für weitere Prozesse außer der Festigkeitssortierung sein.
  • Das Risiko eines Fehlers bei Messung und Interferenz, welcher eine genaue Klassifikation verhindern könnte, wird durch Überbestimmung des Elastizitätskoeffizienten beseitigt. Während der Erzeugung des Mittelwertes wird eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt, während der einige Eigenschwingungsergebnisse verworfen werden können. Dadurch wird eine zuverlässigere Vorhersage erzielt und man erhält Möglichkeiten zur Beherrschung von Fehlern.
  • Die Klassifikation des Holzes wird entsprechend einer aufgestellten statistischen Beziehung zwischen dem erwähnten Mittelwert, der den Elastizitätskoeffizienten Edyn erzeugt, und bestimmten mechanischen Eigenschaften, wie der Biegefestigkeit σbend, durchgeführt: σbend = A + B·Edyn
  • Andererseits wird auch die direkte Beziehung zwischen der Resonanzfrequenz und der Festigkeit eines Objektes bei gegebener Länge für verschiedene Eigenschwingungen benutzt. Dies ist gleichwertig zur Benutzung eines passenden Mittelwertes pmean für die Sortiergruppe anstelle der Messung der Dichte für jede Einheit.
  • Die Dichte kann gemessen werden, indem Länge, Breite, Dicke und Gewicht registriert werden, oder durch Ausnutzung bewährter berührungsloser Technologien, wie Röntgenstrahl- oder Mikrowellenmessung. Die Länge und, falls anwendbar, ebenfalls die Dicke und Breite. können mittels einer kommerziell verfügbaren Lasertechnologie ermittelt werden.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Die 3 und 4 zeigen ein erstes, vereinfachtes Ausführungsbeispiel einer Anordnung 10, zum Beispiel in einem Sägewerk, zum Transportieren des Holzes, in diesem Falle Holz 11, welches in einer Messzone zur zerstörungsfreien Klassifikation des Holzes klassifiziert werden soll. Mit zerstörungsfrei ist ein Prüfvorgang gemeint, welcher die Eigenschaften des Objekts nicht beeinflusst. Die Baugruppe 10 zum Beispiel enthält eine Anzahl von Schienen 12, auf welchen endlose Transportketten 13 vorgesehen sind, die mit Transportnocken 14 ausgerüstet sind. Antriebsmittel in Form einer Antriebsbaugruppe 15, und eines Antriebsrades 16, sind vorgesehen, um das Holz 11 zur Prüfeinrichtung 18, sowie an ihr vorbei zu transportieren.
  • Das Holz 11 wird mittels der Förderketten 13, und der Transportnocken 14, die das Holz kontinuierlich vorwärts bewegen, quer transportiert. Das Holz 11 ruht normalerweise direkt auf den Ketten 13, oder gleitet auf den Schienen 12, die zum Beispiel aus Stahlsektionen, in welchen die Ketten laufen, den sogenannten Kettenauflagen, hergestellt worden sind.
  • Das Holz 11, ein Ende dessen vorzugsweise in einem Winkel, ohne große Späne zu erzeugen, glatt abgesägt worden ist, wird manuell oder automatisch auf den Ketten 11 platziert. Da die Holzteile unterschiedliche Längen haben können, werden diese so auf den Ketten platziert, dass die Holzenden die Prüfeinrichtung berühren, welche auf gleicher Höhe liegt. Wenn das Holz die Prüfeinrichtung 18 passiert, wird mittels einer Einrichtung, die in 5 im Detail gezeigt wird, eine physikalische Beaufschlagung in Längsrichtung auf das Holz ausgeübt. Im Augenblick des Auftreffens werden die Bedingungen einer freien Schwingung in Bezug auf axiale Schwingungen simuliert. Dies wird erreicht, indem das Holz auf einem Träger 20, dessen Steifigkeit in Bezug auf die Schwingungen in longitudinaler Richtung des Holzes niedrig genug ist, und dessen mitschwingende Masse niedrig genug ist, in vertikaler Richtung abgelegt wird.
  • Um freie Schwingungsbedingungen im Hinblick auf Axialschwingungen simulieren zu können, kann das Holz 11 zum Beispiel vorwärts bewegt werden, indem es auf den Trägerelementen, einschließlich des Förderbandes 35 aus Gummi, anstelle von Ketten oder Kettenträgern, wie es z.B. in 4 dargestellt worden ist, aufliegt. Diese Förderbänder 35 haben ebene Abschnitte 20, die in ausreichendem Maße höher liegen, als die Ketten/Kettenauflagen, so dass die vertikale Lagerung ausschließlich auf dem Förderband 35 gewährleistet wird. Trotzdem liegen diese ebenen Abschnitte 20 nicht so hoch, dass die Transportnocken 14 den Kontakt zum Holz verlieren würden. Die Trägerelemente werden leicht geneigt angebracht, so dass das Holz allmählich von den Ketten/Kettenauflagen angehoben wird.
  • Um das Holz zurück auf die ebenen Bereiche und wieder hinunter zu führen, kann die Fördereinrichtung auch mit geneigten Gleitstangen ausgerüstet werden. Das Gummiband läuft in einer Schleife, die an beiden Enden des Förderbandes über Räder 17 verfügt. Das Gummiband 35, auf dem das Holz aufliegt, gleitet auf einer Oberfläche mit sehr geringer Reibung. Wenn das Holz 11 über Gleitstangen mittels der Transportnocken 14 auf das Förderband angehoben wird, ist die Reibung zwischen dem Holz 11 und dem Gummiband 35 viel höher, als zwischen dem Gummiband und der darunterliegenden Gleitoberfläche. Somit: wird das Gummiband dazu gebracht, entlang der Oberfläche zu gleiten. Folglich gleitet das Holz nicht auf dem Gummiband. Die Oberfläche, auf der das Band läuft, besitzt Ränder, so dass sich das Band in lateraler Richtung nicht mehr als wenige Millimeter bewegen kann. Somit wird das Holz in seiner longitudinalen Richtung mit dem Schlagmechanismus beaufschlagt, ohne dass das Gummiband in lateraler Richtung auf der glatten Führungsfläche weggleiten kann.
  • Die Prüfeinrichtung 18 gemäß 5 – 7 beinhaltet einen Arm 19, welcher sich mittels einer Achse 39 in der vertikalen Ebene drehen kann. Wenn das Holz 11 vorwärts transportiert wird, dreht sich der Arm 19 entgegen des Uhrzeigersinns, und eine Feder 21 wird in entsprechendem Maße gespannt. Wenn das Holz 11 weiter voran transportiert wird, und die Position gemäß 6 erreicht, ist die Feder 21 auf einen Maximalwert gespannt. Eine Gleitrolle oder ein Rad 23, das an dem Arm befestigt ist, drückt gegen das Ende des Holzes 22. Im nächsten Augenblick wird das Holz weiter vorwärts bewegt, so dass der Arm 19 den Kontakt zum Ende des Holzes 22 verliert. Somit wird der Arm entsprechend 7 durch die Aktion der Federkraft in seine Ruheposition zurückgedreht. Während dieser Beschleunigungsbewegung wird das Ende des Holzes 22 einem Schlagkörper 24 ausgesetzt. welcher am Arm 19 mittels einer Stange 25 befestigt ist. Diese Stange 25 hat eine so niedrige Biegefestigkeit in Bezug auf die Biegung in der Ebene, dass die Stange 25 und ihr Schlagkörper 24 eine Grundresonanzfrequenz haben, die kleiner als ein Zehntel der niedrigsten Resonanzfrequenz des Probeobjekts bei axialer Schwingung ist. Somit erzeugen die Stange 25 und ihr Schlagkörper 24 keinen Schalldruck mit Frequenzkomponenten, welche die Messungen stören könnten.
  • Ein Auffangelement 26 ist so angebracht, dass der Arm es während der Beaufschlagung nicht berührt. Folglich drückt die Feder 21 beim Aufschlag den Schlagkörper 24 gegen das Ende des Holzes 22, so dass die Stange 25 durch Biegung deformiert wird. Die hohe Flexibilität der Stange 25 hat zur Folge, dass der Energieimpuls aus dem Holzstück während der Beaufschlagung vom Arm 19 isoliert ist. Dadurch ergibt sich kein störender Schalldruck aus den Schwingungen im Arm 19, da der Arm nicht in einem erheblichen Ausmaß erregt wird.
  • Ein berührungsloses Mikrofon 27 ist so angebracht, dass es die im Holz 11 entstandenen Schallwellen aufzeichnet. Das Mikrofon 27 ist so angeordnet, dass es sich insbesondere im Moment der Beaufschlagung in der Mitte der Breitenausdehnung des Holzes befindet. Das Mikrofon 27 ist so platziert, dass es im Augenblick der Beaufschlagung den Schalldruck, der von den Enden des Holzstückes ausgesandt wird, und der aus den Resonanzschwingungen herrührt, welche durch die Beaufschlagung ausgelöst worden sind, aufnehmen kann. Ein alternatives Ausführungsbeispiel ist die Ermittlung der Schwingung des Objekts durch Lasersensoren. In anderen Fällen, wenn die Breite des Holzes variiert, kann eine Anzahl von Mikrofonen in Reihen angeordnet sein, wobei die Schallaufnahme des jeweils am genauesten positionierten Mikrofons benutzt werden kann.
  • Das Mikrofon ist mit einer Rechnereinheit verbunden (nicht gezeigt), deren Funktionsweise später beschrieben wird.
  • Ein mögliches Verfahren zum Erreichen der notwendigen Flexibilität ist in 8 dargestellt. Gemäß der Abbildung wird eine steifere Stange 25 mittels eines Gelenks 28 am Arm 19 befestigt, und eine Spannfeder 29 sorgt für die Flexibilität. Die Spannfeder 29 ist gegenüber einem Auffangelement 30 leicht vorgespannt, um bei jedem Versuch dieselbe Startposition für den Schlagkörper sicherzustellen. Noch ein anderes Ausführungsbeispiel ist in 9 dargestellt. Der zylindrische Schlagkörper 31 wird so angebracht, dass er mit einer Druckisolationsfeder 33, die an seinem Boden befestigt ist, im Innern einer Röhre 32 gleitet. Die Röhre 32 ist fest mittels einer Stange 34 am Arm 19 befestigt.
  • Die Masse des Schlagkörpers sowie dessen Geometrie und Elastizitätsmodul mit seiner Anlauffläche ist zusätzlich auf die Steifigkeit der Feder und die Abmessungen des Armes und der Stange zugeschnitten, so dass die physikalische Beaufschlagung Schwingungen erzeugt/erregt, die einen Frequenzgehalt besitzen, welcher die Resonanzfrequenzen, die ermittelt werden sollen, umfasst.
  • Eine weiteres Verfahren zur Vermeidung der Schwingungserregung des Arms ist die Konstruktion des Auffangelements in einer solchen Weise, dass die Beaufschlagung gedämpft wird.
  • Es wird angenommen, dass sich die Anordnungen, zum Beispiel gemäß 3 oder 4, in einem Sägewerk oder einem anderen holzverarbeitenden Industriebetrieb als Teil des Prozesses, bei dem das Holz in Querlage transportiert wird, zum Beispiel in einem sogenannten Trimmer, befinden. In einer Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Stück Holz mit einer variablen Länge von etwa 2 – 5m innerhalb des fortlaufenden Prozesses während einer Zeitdauer von nur ein bis zwei Sekunden klassifiziert werden.
  • Im Allgemeinen ist der Frequenzgehalt bei der Beaufschlagung dergestalt, dass die ersten zwei Axialschwingungen für alle Holzstücke, die zur Sortierung vorgesehen sind, erregt werden können. Der vom Ende des Holzes reflektierte Schall, welcher durch das Mikrofon 27 aufgezeichnet wird, enthält denselben Frequenzgehalt wie der, welcher von der Beaufschlagung erzeugt worden ist. Die Frequenzen, die mit den zwei niedrigsten axialen Resonanzfrequenzen des Holzes übereinstimmen, werden stark erhöhte Schalldruckniveaus in Bezug auf die übrigen Frequenzen aufweisen. Die benachbarten Frequenzen werden ebenfalls hohe Amplituden besitzen.
  • 10 stellt schematisch ein Blockdiagramm für eine Rechnereinheit dar, welche zum Teil die Anordnung steuern kann, und zum Teil den vom Mikrofon empfangenen Schall verarbeitet. Der durch das Mikrofon 27 aufgezeichnete Schall wird in einem Verstärker 101 verstärkt, und das analoge Reaktionssignal pro Zeiteinheit verhält sich analog zum konvertierten 102 und Fourier-transformierten 103, digitalisierten „Signal" in der Frequenzebene, wobei ein Schalldruckspektrum 104 erzeugt wird.
  • Die Resonanzfrequenzen in diesem Spektrum können dann einfach mittels eines Algorithmus, der das Spektrum nach entsprechend hohen Amplitudenwerten abtastet 105, ermittelt werden. Wenn die zwei auftretenden Resonanzfrequenzen veranschlagt worden sind, werden ihre Werte mit Plausibilitätswerten für die tatsächliche Länge, welche sich in einer Datenbank 106 befinden, die durch die Rechnereinheit 100 zur Erledigung der Mess- und Berechnungsabläufe abgespeichert worden ist, verglichen. Wenn der besagte Steuerprozess durchgeführt worden ist, wird ein Mittelwert 107 für den abgeschätzten Elastizitätskoeffizienten Edyn gemäß Gleichung (i) berechnet. Durch Benutzen einer statistischen Beziehung zwischen dem Elastizitätskoeffizienten und der Biegefestigkeit kann das Holzstück gemäß der Festigkeitsklassen, die entsprechend der Normen oder anderer in Kraft gesetzter Forderungen gültig sind, klassifiziert 108 werden.
  • Falls die Norm geändert wird, werden der Klassifizierungswert und/oder das Intervall einfach in der Rechnereinheit 100, die als Steuereinrichtung der Sortiermaschine betrieben werden kann, geändert. Wenn das Holzstück mit einer Festigkeitsklasse assoziiert worden ist, wird das Holzstück für die Okularprüfung und -kontrolle 109 markiert.
  • Die Maschine erzeugt ebenfalls Informationen zur Führung jedes einzelnen Holzstückes zur richtigen „Produktionslinie" in einer nachfolgenden Arbeitsumgebung.
  • Die Informationen über Massendichte und Holzlänge werden in Verbindung mit der Messung der Resonanzfrequenzen ebenfalls aus der Rechnereinheit 100 abgerufen.
  • Die Holzlänge kann mittels bekannter kommerzieller Lasertechnologien 110 in enger Verbindung mit der Messung der Resonanzfrequenzen bestimmt werden. Die Dichte des Holzstückes kann gemäß einer von zwei Möglichkeiten ermittelt werden. Bei der ersten Möglichkeit werden Wellentechnologie 111 und Laserlängenmessung 112 benutzt, wobei man die Masse M und außerdem geometrische Abmessungen, die Querschnittsabmessungen T und B, erhält.
  • Die andere Alternative wird mittels der Mikrowellentechnologie 113 durchgeführt, wobei man die Dichte (und das Feuchtigkeitsverhältnis) explizit 114 erhält. Dennoch erhält man keine „vollständigen" Mittelwerte für die Dichte, sondern einen Mittelwert, der auf einem Punkt oder auf einem Paar von Punkten entlang des Holzstückes beruht. Diese Technologien sind auf dem Markt erhältlich.
  • Die Dichte p kann auch mittels einer Mikrowellentechnologie ermittelt werden. Diese Technologie gibt ebenfalls Informationen über das Feuchtigkeitsverhältnis, welches einen bedeutsamen Parameter für den Elastizitätskoeffizienten darstellt. Dem Feuchtigkeitsverhältnis kann anderenfalls ein angenommener Wert zugewiesen werden, der auf den klimatischen Bedingungen bei der jeweils angewandten Lagerung beruht. Es ist vorgesehen, die Länge L und die Querschnittsabmessungen B und T mittels der Lasertechnologie, welche heutzutage in verschiedenen Sägewerken benutzt wird, zu messen. Die gemessenen Daten aus solch einem kommerziellen Gerät werden zur Rechnereinheit der Sortiermaschine übermittelt. Die Holzlänge L erhält man mittels der Laserlängenmessung.
  • Die Markierung wird so ausgeführt, das sie durch ein Okular lesbar ist, damit sie in den nachfolgenden Produktstufen benutzt und kontrolliert werden kann. Die Anordnung kann Informationen zum Sortierergebnis an die Steuereinheit übergeben, um das physikalisch getrennte Lagern des Holzes in unterschiedlichen Festigkeitsklassen zu ermöglichen, nachdem jede Holzeinheit die Sortiereinrichtung verlassen hat. Die Datenspeicherung sollte zum Teil die unterschiedlichen Anforderungen als Basis für Statistiken befriedigen, und zum Teil die Anforderungen erfüllen, die durch die Zertifizierungsbehörden in Verbindung mit einer zuverlässigen Kontrolle, Kalibrierung, usw. festgelegt worden sind.
  • Das Verfahren kann auf Objekte jeder Länge und jeden Querschnitts aus Holz angewendet werden. Bei der Klassifizierung von länglichen Objekten kann die Länge vorzugsweise mindestens 4 mal größer als die Querschnittsabmessungen sein. Die Objekte können hölzerne Klötze, Pfähle oder brettartige Strukturen, wie Bretter, Dielen/Schalungen, Brettschichtbalken und laminierte Holzbalken sein. Das Verfahren kann auch auf I-Träger mit einer Rippe, sowie Flansche aus Holz oder Material auf Holzbasis angewendet werden.
  • Anstelle von berührungslosen Mikrofonen können auch piezoelektrische Sensoren eingesetzt werden.
  • Zusätzliche Anwendungen
  • Das Verfahren und die Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können im Prinzip auf jedes steife, vorzugsweise prismatische Objekt, auf welches die Theorie der Elastizität anwendbar ist, wie Blockbausteine, Betonschalungen, zementstabilisierte Haydite-Bauelemente, Bauelemente aus Stahl, Plaste, Gips, usw., im Hinblick auf die Bestimmung einiger der Parameter, wie den Elastizitätskoeffizienten, die Abmessungen oder die Dichte, angewendet werden.
  • In der vorangegangenen Beschreibung ist davon ausgegangen worden, dass die Analyse auf mehreren Schwingungen innerhalb ein und desselben Typs der Schwingungsform beruht. Ein anderes Verfahren zum Erreichen einer Überbestimmung des Elastizitätskoeffizienten besteht darin, sowohl die axialen, als auch die Biegeschwingungen zu untersuchen. Mittels der Biegeschwingung kann der Elastizitätskoeffizient in ähnlicher Weise, wie für die axiale Schwingung bestimmt werden, obwohl es erforderlich ist, dass die Querschnittsgeometrie des Objekts exakt gemessen wird.
  • Gewöhnlich besitzt das Holz longitudinale, häufig durchweg auftretende Risse, die von der Holztrocknung herrühren. Diese Risse, die häufig an den Enden auftreten, verringern die Fähigkeit, lateral am Holz angreifenden Kräften zu widerstehen. Man kann einfach sagen, dass die Scherfestigkeit des Holzes gering ist. Das Auftreten dieser Art von Rissen ist folglich bedeutsam für die Festigkeitssortierung. Gegenwärtig werden diese Risse visuell durch ausgebildete Sortierer abgeschätzt, weil bisher keine Maschine zur verlässlichen Erkennung gefunden worden ist.
  • Durch Ermittlung des Schermoduls (G) aus der Drehschwingung kann dennoch die Existenz von Rissen bestimmt werden. Diese Arten von Rissen verringern auch die Torsionssteifigkeit des Objekts. Somit wird eine bedeutende Verringerung der ausgewerteten Schermodule des Objekts erzielt. Ein niedriges Schermodul aus der Drehschwingung ist folglich ein Anzeichen des Vorhandenseins von longitudinalen Rissen.
  • Darüber hinaus kann festgestellt werden, dass man mit dem vorliegenden Verfahren die Dichte der Objekte im gewichtslosen Zustand ermitteln kann, vorausgesetzt, dass der Elastizitätskoeffizient, die Geometrie und die Resonanzfrequenz bekannt sind.
  • Ebenfalls können durch das erfindungsgemäße Verfahren, wie oben beschrieben, die geometrischen Abmessungen für unterschiedliche Objekte ermittelt werden.
  • Während wir vorzugsweise Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und beschrieben haben, ist es offensichtlich, dass innerhalb des beschriebenen Umfangs der eingeschlossenen Ansprüche verschiedene Variationen und Modifikationen auftreten können.
    • 10
    Anordnung
    11
    Holz (Objekt)
    12
    Schiene
    13
    Kette
    14
    Transportnocken
    15
    Antriebsbaugruppe
    16
    Antriebsrad
    17
    Rad
    18
    Prüfeinrichtung
    19
    Arm
    20
    Trägerelemente
    21
    Feder
    22
    Das Holzende
    23
    Rad/Gleitrolle
    24
    Schlagkörper
    25
    Stange
    26
    Auffangelement
    27
    Mikrofon
    28
    Gelenk
    29
    Spannfeder
    30
    Auffangelement
    31
    Schlagkörper
    32
    Halter
    33
    Druckfeder
    34
    Stange
    35
    Gummiband
    39
    Achse
    100
    Rechnereinheit
    101
    Verstärker
    102
    A/D-Wandler
    103
    Einrichtung zur Fouriertransformation
    104
    Verarbeitungseinrichtung
    105
    Prozessoreinheit
    106
    Datenerfassungseinrichtung
    107
    Berechnungseinrichtung
    108
    Klassifizierungseinrichtung
    109
    Markierung
    110
    Messeinrichtung
    111
    Wiegeeinrichtung
    112
    Messeinrichtung
    113
    Mikrowelleneinrichtung
    114
    Dichteberechnungseinrichtung

Claims (25)

  1. Ein Verfahren zur zerstörungsfreien Bestimmung von Steifigkeit, Festigkeit, und/oder struktureller Eigenschaften eines vorzugsweise länglichen und/oder tafelförmigen Objekts (11), beziehungsweise Bestimmung der geometrischen Abmessungen des Objekts, einschließlich der folgenden Schritte: – das Befördern des Objekts (11) zu einer Prüfeinrichtung (18), deren Vorrichtung (18) einen schwenkbaren Arm (19) mit einem Schlagkörper (24,31) enthält; – das Betätigen des vorgenannten Arms (19) durch die Förderbewegung des besagten Objekts (11), um das Objekt (11) mit dem besagten Schlagkörper (24, 31) zu beaufschlagen; – das Versetzen des Objekts (11) in freie Vibration mit mindestens einer Eigenresonanzfrequenzschwingung desselben durch dieses Vorgehen; – das Feststellen der Vibration des Objektes (11), die durch die besagte Beaufschlagung hervorgerufen worden ist; und – das Feststellen einer Eigenschaft des Objekts (11) aus der besagten Vibrationsschwingung.
  2. Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschwingungen axiale und/oder Biegeschwingungen beinhalten.
  3. Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul der Schubmodul aus der Torsionsschwingung zur Charakterisierung des Objektes benutzt wird.
  4. Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Resonanzfrequenzen (fn,exp), welche zu der Eigenschwingung mit der Schwingungsnummer n gehören, gemessen werden, und dass die gemessenen Resonanzfrequenzen mit nachen theoretischen Werten (fn,theo) verglichen werden.
  5. das Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Vergleich der gemessenen Werte mit den theoretischen Werten eine Überbestimmung durchgeführt wird, welche als Basis zur Bestimmung der Werte für Steifigkeit und/oder der damit verbundenen Festigkeit durch Mittelwertbildung benutzt wird.
  6. das Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Vergleich der gemessenen Werte mit den theoretischen Werten eine Überbestimmung durchgeführt wird, welche als Basis für die Bestimmung der geometrischen Abweichung der Steifigkeit und/oder der damit verbundenen Festigkeit benutzt wird.
  7. das Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Vergleich der gemessenen Werte mit den theoretischen Werten eine Überbestimmung durchgeführt wird, welche als Basis zur Bestimmung der Inhomogenität mittels einer statistischen Streuwertverteilung in Verbindung mit der Mittelwertbildung benutzt wird.
  8. das Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Vergleich der gemessenen Werte mit den theoretischen Werten eine Überbestimmung durchgeführt wird, welche als Basis zum Ausschließen fehlerhafter Messergebnisse bei einer unrealistisch breiten statistischen Streuverteilung einer festgestellten Steifigkeit, welche aus verschiedenen Resonanzfrequenzen (fn) bestimmt worden ist, benutzt wird.
  9. das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion des Objektes in Form von Vibrationen mit Hilfe mindestens eines Prüfgeräts (27) aufgezeichnet wird, und dass die Resonanzfrequenzen durch Datenverarbeitung in einem Rechenwerk (100) bestimmt werden.
  10. das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung, die Form, die Masse und die Steifigkeit des Schlagkörpers (24, 31) so bestimmt werden, dass eine geeignete physikalische Beaufschlagung des Objekts in Bezug auf Frequenz und Energiegehalt erzielt wird.
  11. das Verfahren, nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsenergie des Objekts zum Erzeugen der physikalischen Beaufschlagung benutzt wird, oder das Objekt durch seine Bewegung eine Feder (21) in Spannung versetzt, welche die besagte physikalische Beaufschlagung hervorruft,
  12. das Verfahren nach einem der Ansprüche 9–11, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (11) zum Zeitpunkt der Einwirkung auf einer Einrichtung (20) ruht, welche ideale Grenzbedingungen für Eigenschwingungen simuliert, die analysiert werden.
  13. das Verfahren nach einem der Ansprüche 9–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenzen durch automatisches Abtasten des Frequenzspektrums mittels Fouriertransformation der Ansprechreaktion des Objektes auf Vibrationen und/oder auf Schalldruck, bestimmt werden.
  14. das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (11) ein im wesentlichen frei schwingendes, längliches Objekt ist, und die Resonanzfrequenzen fA-n für unterschiedliche Eigenschwingungen n berechnet werden durch: fA-n = (n/2L)·(E/ρ)0,5 wobei fA-n =Resonanzfrequenz für axiale Schwingung mit der Nummer n (Hz) n =Schwingungsnummer (-) L =Länge (m) E =Elastizitätsmodul (N/m2) ρ =Dichte (kg/m3) ist.
  15. das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Biege- und Torsionsschwingungen der Elastizitätsmodul für unterschiedliche Eigenschwingungen des Objektes sich folgendermaßen ergibt: EA-n = 4·(fA-n·L)2·ρ/n2,wobei EA-n Elastizitätsmodul (N/m2) für die Schwingung mit der Nummer n, fA-n Resonanzfrequenz für die axiale Schwingung mit der Nummer n (Hz), n Schwingungsnummer L Länge (m) ρ Dichte (kg/m2).
  16. eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Bestimmung der Steifigkeit, der Festigkeit und/oder struktureller Eigenschaften eines vorzugsweise länglichen und/oder tafelförmigen Objektes (11), beziehungsweise Bestimmung der geometrischen Abmessungen des Objektes durch Stoßerregung und Erfassung der Resonanzfrequenz einer Eigenschwingung, bestehend aus: einer Transporteinrichtung (10, 12, 13, 14), welche so angeordnet ist, dass sie das Objekt (11) während der Bewegung trägt, einer Einrichtung (27), die so angeordnet ist, dass sie die Schwingungen der Resonanzen des Objekts (11) aufzeichnet, einer Einrichtung (100), die für das Verarbeiten der aufgezeichneten Vibrationsschwingungen zuständig ist; dadurch gekennzeichnet, dass besagte Vorrichtung eine Prüfvorrichtung (18) enthält, welche einen schwenkbaren Arm (19) mit einem Schlagkörper (24, 31) enthält und besagte Transporteinrichtung (10, 12, 13, 14) zur Bewegung des Objektes (11) so angeordnet ist, dass sie besagten Arm (19) betätigt, um das Objekt (11) mit besagtem Schlagkörper (24, 31) zu beaufschlagen; dabei das Objekt (11) veranlasst wird, bei mindestens einer Eigenresonanzfrequenzschwingung desselben frei zu schwingen.
  17. Die Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (18) einen einen schwenkbaren Arm (19) mit einem Schlagkörper (24, 31) enthält, welcher durch das Auslösen einer Feder (21, 29, 33) eine physikalische Beaufschlagung auf das Objekt verursacht.
  18. Die Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen (20) angeordnet sind, auf welchen das Objekt (11) zum Zeitpunkt der Beaufschlagung ruht, um freie Schwingungsbedingungen des Objektes zu simulieren.
  19. Die Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (27) aus mindestens einem Mikrofon und/oder Laser, sowie Sensoren und/oder einem piezoelektrischen Sensor besteht.
  20. Die Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung berührungslos misst.
  21. Die Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet dadurch, dass die Recheneinheit (100) Mittel zur Erfassung analoger Daten, einen Analog-/Digitalwandler (102) zur Umwandlung analoger Daten in digitale Daten, eine Einrichtung zur Fouriertransformation der Daten (103), eine Verarbeitungseinheit (104) zum Erzeugen eines Frequenzspektrums, eine Verarbeitungseinheit zum Vergleich, zur Berechnung und Prüfung (105; 107; 108) und eine Speichereinrichtung zum Verarbeiten der Anweisungen, sowie einen Speicher (106) zum Speichern der Daten beinhaltet.
  22. Die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16–21, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfeinrichtung (18) aus einem Schlagabsorptionskörper (38) besteht, auf welchem das Objekt (11) mittels eines Schlagwerks (37) verschoben wird,
  23. Eine Baugruppe, welche eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-21 enthält, dadurch gekennzeichnet, dass sie darüber hinaus Fördermittel (13, 35, 36) zum Transport des Objekts (11) zur Prüfeinrichtung (18), eine Einrichtung (15) zum Betreiben der Fördermittel, sowie mögliche Markier- oder Sortiereinrichtungen enthält.
  24. Eine Baugruppe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermittel aus einem Förderband (35), welches eine rauhe gummiartige Oberfläche oder Transportketten (13) mit Transportbehältern (14) besitzt, bestehen.
  25. Eine Baugruppe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trägerelement (20) aus einem Band mit gummiartiger Oberfläche besteht, und in Führungsschienen angeordnet ist, in denen das Band mit geringer Reibung gleitet, dass das Band infolge hoher Reibung zwischen dem Band und dem Objekt beschleunigt, wenn das Objekt die Fördereinrichtung berührt, so dass das Objekt zum Messzeitpunkt ohne relative Bewegung auf dem Band ruht.
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