DE8223770U1

DE8223770U1 - Meßvorrichtung zur Holzvermessung

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Publication number: DE8223770U1
Application number: DE8223770U
Authority: DE
Original assignee: ELEKTRONIKBAU ULRICH HELLAK 7407 ROTTENBURG DE
Current assignee: ELEKTRONIKBAU ULRICH HELLAK 7407 ROTTENBURG DE
Priority date: 1982-08-23
Publication date: 1983-12-22

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.-Peter Lieck

European Patent Attorneys Dipl.-Ing. Jürgen Betten

Maximiliansplatz D-8000 München ©089-220821 Telex 5 216 741 list d Telegramm Electropat

- 1 Holzmeßvorrichtung.

Die Erfindung betrifft eine ortsbewegliche Meßvorrichtung zur Holzvermessung von Hand.

Im Forst- und Sä'gewer ksberei ch müssen geschlagene Baumstämme vermessen werden. Man ermittelt ihre Länge sowie ihren Durchmesser am dicken Stammende und in verschiedenen Abständen davon. Für diese Vermessung wird bisher das übliche Maßband zur Längenmessung und die sog. Kluppe zur Durchmessermessung benutzt. Die Meßwerte werden am Maßband bzw. an der Kluppe abgelesen und von Hand in ein Protokol1formular übertragen, in dem auch die weiteren Daten des vermessenen Stammes wie Stammnummer, Qualität, Holzart usw. erfaßt werden.

Die protokollierten Meßwerte werden später weiter ausgewertet, z.B. durch Eingabe in einen Computer, mit dessen Hilfe die Ausnutzung der Stämme beim Sägen optimiert wird. Die Vermessung der Stämme mittels Kluppe und Maßband und die manuelle Übetragung der Meßwerte in ein Formular sind zeitaufwendig und fehlerbehaftet. Insbesondere bei schlechten Witterungsbedingungen ist das Aufschreiben der Meßwerte im Freien sehr mühsam. Außerdem müssen die aufgezeichneten Meßwerte zur weiteren Verarbeitung nochmals z.B. in einen Computer übertragen werden, was Zeit kostet und die Gefahr des Auftretens weiterer Fehler in sich birgt.

Im Sägewerksbereich sind elektronische, vol1 automat!- sehe stationäre Meßwerterf?ssungssysteme für die Stämme

¹I bekannt. Diese Systeme erfordern jedoch eine umfangrei-

s ehe Mechanik und eine aufwendige Elektronik, wodurch

sie nur bei Einsatz in sehr großen Betrieben rentabel

fi sein können. Im Forstbereich sind sie naturgemäß gar

nicht einsetzbar.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine ortsbewegliche Meßvorrichtung zur Holzvermessung von Hand zu schaffen, mit der sich einander zügeordnete Längen- und Durchmesserwerte von Baumstämmen

einfach und bequem ermitteln lassen, ohne daß es notwen dig ist, die ermittelten Meßwerte manuell aufzuzeichnen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit der im Anspruch j 15 und bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen in den

anschließenden Unteransprüchen gekennzeichneten ortsbeweglichen Meßvorrichtung gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung sind eine Durchmesser-Meßeinrichtung und eine Längen-Meßeinrichtung zu einem Instrument zusammengefaßt. Gleichzeitig r. ist beiden Meßeinrichtungen je eine Abtasteinrichtung

r zur Erzeugung von elektrischen Signalen zugeordnet,

welche den jeweiligen Meßwerten entsprechen. Hierdurch 25 ist ein sehr rasches und fehlerfreies Arbeiten bei der Vermessung von Baumstämmen möglich. Da das Maßband der Längen-Meßeinrichtung an der Durchmesser-Meßein-

' richtung bzw. an der Meßkluppe abgewickelt wird, kann

in einem einzigen Arbeitsgang, d.h. mit einem einmaligen Ansetzen der Meßkluppe sowohl der Stamm-Durchmesser als auch die Entfernung der Durchmesser-Meßstelle z.B. vom dicken Stammende ermittelt werden. Wenn man das freie Ende des Maßbandes am Stammende einhängt, kann sogar eine Person allein die Messung durchführen. Da 35 die ermittelten Meßwerte mittels der Abtasteinrichtun-

gen automatisch in entsprechende elektrische Signale umgesetzt werden, ist auch keine manuelle Aufzeichnung von Heßwerten mehr notwendig. Die elektrischen Längen- und Durchmessersignale können z.B. gleich am Ort der Messung mittels eines üblichen elektronischen Datenerfassungsgerätes aufgezeichnet werden, das über den %

Steckverbinder an die Meßvorrichtung angeschlossen ist. Hierbei legt die Bedienungsperson durch Betätigung des Gültigkeits-Tasters an der Meßvorrichtung jeweils

,„ diejenigen der jeweiligen Durchmesser- und Längensignale fest, die aufgezeichnet werden sollen. Selbstverständlich muß das elektronische Datenerfassungsgerät nicht zwangsläufig unmittelbar an die Meßvorrichtung angeschlossen sein. Vielmehr können die Meßsignale auch

,₅ über eine zwischengeschaltete Telemetriestrecke zu einem entfernteren Datenerfassungsgerät übertragen werden. Nicht unbedingt muß das Datenerfassungsgerät "fertige" Meßsignale erhalten. Denkbar ist es auch, daß mindestens Teile der zu den Abtasteinrichtungen gehörenden elektronischen Auswertschaltungen in das Datenerfassungsgerät miteinbezogen sind, so daß erst dort fertige Meßsignale, z.B. durch Zählung oder Auszählung von übertragenen Impulsreihen, entstehen. Die im Datenerfassungsgerät gespeicherten Durchmesser- und Längensin-ale können nun ohne weitere manuelle Übertragung mittels Computer in beliebiger, vom Anwender festzulegender VJeise ausgewertet werden, z.B. zur Ermittlung der geschlagenen Holzmenge, des von der Schlägertruppe verdienten Lohnes oder zur Optimierung der SägewerksarbeH .

Insgesamt ermöglicht demgemäß die erfindungsgemäße Meßvorrichtung eine rasche und fehlerfreie Holzvermes sung sowohl im Forst wie auch im Sägewerk und eine gleichzeitige Aufzeichnung der Meßergebnisse in einer

- 4 unmittelbar durch Computer weiter verarbeitbaren Form.

Bei der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Meßvorricht.ung nach Anspruch 2 werden die jeweiligen Meßwerte auch an der Meßvorrichtung selber angezeigt, wss die Durchführung der Messung und die Überprüfung der Meßwer te erleichtert, die durch Betätigung des Gültigkeits-Ta sters quittiert und damit im Daten* rfassungsgerät gespeichert werden.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 führt zu einer besonders handlichen Bauform der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung, weil alle für die Durchführung der Messung benötigten Organe an der für die Durchmesser-Messung zu verschiebenden und damit sowieso zu handhabenden Führungseinrichtung der Meßkluppe zusammengefaßt sind. Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 hat den weiteren Vorteil, daß die signal führenden, elektronischen Teile beider Abtasteinrichtungen in einer einzigen Schaltungsplatine zusammengefaßt sein können, die sich an der Führungseinrichtung befindet. Dies erleichtert die Wartung und die Reparatur der Meßvorrichtung, indem im Falle von Störungen z.B. die Schaltungsplatine einfach insgesamt ausgewechselt wird.

Durch Anwendung einer Abstands-Abtasteinrichtung gemäß Anspruch 4 wird eine berührungslose, äußerst störungsfreie und sehr hoch auflösende Abtastung des Durchmessers erreicht.

Die Längenmessung mittels des Maßbandes ist theoretisch nur dann genau, wenn sich das Maßband parallel zur Baumachse erstreckt. Geringe Abweichungen hiervon sind für die praktisch benötigte Genauigkeit unschädlich. Da

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bei dar erfindungsgemäßen Meßvorrichtung, wenn keine besonderen Maßnahmen getroffen werden, das Maßband der Längen-Meßeinrichtung unmittelbar an einem Meßschenkel und damit an der Seite des Stammes abläuft, ergibt sich eine Winkelabweichung des Maßbandes von der Stammachse, die sich bei großen Durchmessern in Verbindung mit vergleichsweise kurzen Längen als Fehler der Längenmessung bemerkbar machen kann. Dieser Fehler wird bei der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 in einem für die Praxis vollkommen ausreichenden Maße vermieden. Hier läuft das Maßband an einer Stelle von der Meßvorrichtung, die gegenüber dem Meßschenkel, an dem sich die Längen-Meßeinrichtung befindet, seitlich versetzt ist und in der Mitte zwischen beiden Meßschenkel η liegt, wenn diese auf den - statistisch - am häufigsten vorkommenden Durchmesser-Wert eingestellt sind, so daß dann das Meßjand in der Stammitte verläuft und in den übrigen Fälle nur eine geringe Winkelabweichung hat.

Eine vollständige Eliminierung des genannten Fehlers wäre möglich, wenn das Führungsstück für das Maßband und damit die Ablaufstelle immer in der Mitte zwischen beiden Meßschenkeln gehalten wird, was z.B. durch eine geeignete Getriebe-Verbindung des Führungsstückes mit

beiden Meßschenkeln erficht werden könnte. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß die mit der Weiterbildung nach Anspruch 5 erreichbare Genauigkeit für alle praktischen Zwecke ausreichend ist.

Für die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ist eine Längen-Abtasteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 6 besonders geeignet. Bei dieser wird der Maßbandweg über das am Maßband schlupffrei abrollende Meßrad in eine proportionale Drehbewegung des Meßrades umgesetzt» die sich mit dem mit dem Meßrad gekoppelten Winkel-

schrittgeber elektrisch erfassen läßt. Die Schlupffrei-ξ heit zwischen Meßrad und Maßband wird auf sehr einfache, jedoch wirksame Weise durch die magnetische PoIa- ^ risierung des Meßrades erreicht, an welchem das ferro-

f: magnetische Maßband deshalb quasi magnetisch anhaftet.

p Gegenüber anderen Lösungen, z.B. der Verwendungen eines

|, gelochten Maßbandes in Verbindung mit einem gezahnten

|; Meßrad, ist diese Lösung baulich besonders einfach

Γ und ermöglicht insbesondere die Verwendung eines han

delsüblichen Maßbandes aus Stahl, das eichfätr⁵·;] ist.

Der Winkelschrittgeber der Längen-Abtasteinrichtung ist vorzugsweise gemäß Anspruch 7 ausgestaltet. In dieser Ausgestaltung ist er baulich sehr robust und damit betriebssicher. Seine Justierung ist einfach. Der gegenseitige Versatz der Sensoren um etwa ein Viertel der Teilung der Winkelcodierscheibe ermöglicht die

: Drehrichtungs-Erkennung, so daß, wie bei der Abstands-

Abtasteinrichtung, der Maßbandweg durch saldierendes Addieren der in den beiden Drehrichtungen erzeugten Pulse ermittelt werden kann. Der gegenseitige Versatz der Sensoren um etwa ein Viertel der Teilung der Winkel

ί codierscheibe ist natürlich auch dann eingehalten, wenn

die Sensoren einen Winkelabstand haben, der diesen Versatz zuzüglich eines ganzzahligen Vielfachen der Teilung hat bzw. entspricht.

Besonders zweckmäßig ist eine magnetische Polarisierung des Meßrades in axialer Richtung gemäß Anspruch 8, weil hierbei das Maßband nicnt ganz flächig am Meßrad, sondern nur mit seinen Längsrändern an zwei überstehenden Radialflanschen des Meßrades anzuliegen braucht, so daß kleine, am Maßband anhaftende. Schmutzteilchen keinen Einfluß auf das Abrollen des Meßrades am Maßband und damit auf die Meßgenauigkeit haben können.

Alternativ zu der Längen-Abtasteinrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8 kommt auch eine Abtasteinrichtung nach den Ansprüchen 9 und IO in Frage, bei der sich mit Magnetfeld-Sensoren abtastbare Markierungen in Form von magnetisch polarisierten Zonen unmittelbar in dem Maßband befinden, so daß ein besonderes Meßrad und die Maßnahmen zur Erzielung eines schlupffreien Abrollen des Meßrades am Maßband entfallen können. Auch bei der ' Alternativausgestaltung ist es ohne weiteres möglich y

ein eichfähiges, z.B. aus Stahl bestehendes Maßband | einzusetzen. Hinsichtlich des gegenseitigen Versatzes f der beiden Magnetfeld-Sensoren gilt das oben zu An- ] spruch 8 Gesagte. Durch die Weiterbildung nach Anspruch ■ 10 werden die von den Sensoren abgegebenen Impulse s vergrößert und dadurch die Ansprechsicherheit verbessert. ■

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand mehrerer schematisch darge stellter Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine ortsbewegliche Meßvorrichtung zur Holzvermessung von Hand in schematisierter, isometrischer Ansicht,

Figur 2 die Längen-Meßeinrichtung mit zugeordneter Abtasteinrichtung der Meßvorrichtung nach Figur 1 in schematisierter Draufsicht,

Figur 3 eine Seitenansicht zu Figur 2,

Figur 4 die Längen-Abtasteinrichtung der Längen-Meßeinrichtung nach Figur 2, 3 in einer abgewandelten Ausbildungsform, in Drauf- und Seitenansicht,

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Figur 4a die Längen-Abtasteinrichtung der Längen-Meßeinrichtung nach Figur 2, 3 in einer anderen abgewandelten Ausbildungsform, in Draufsicht,

Figur 4b eine Seitenansicht zur Figur 4a,

Figur 5 ein unmittelbar magnetisch abtastbares Maßband für eine Längen iießei nri chtung mit zugehörigen Abtast-Pulsen,

Figur 6 ein unmittelbar optisch abtastbares Maßband für eine Längen-Meßeinrichtung,

Figur 7 eine gegenüber Figur 1 abgewandelte Meßvorrichtung in vereinfachter Seitenansicht,

Figur 8 eine andere gegenüber Figur 1 abgewandelte Meßvorrichtung in vereinfachter Draufsicht,

Figur 9 eine Seitenansicht zu Figur 8,

Figur 10 eine weitere, gegenüber Figur 1 abgewandelte Meßvorrichtung in vereinfachter Draufsicht,

Figur 11 eine Stirnansicht zu Figur 10.

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte ortsbewegliche Meßvorrichtung zur Holzvermessung von Hand vereinigt in einem Instrument eine Längen-Meßeinrichtung A mit zugeordneter Längen-Abtasteinrichtung a, eine Durchmesser-Meßeinrichtung B mit zugeordneter Durchmesserbzw. Abstands-Abtasteinrichtung b sowie eine Elektronikeinheit C für die Aufbereitung der von den beiden Ab^ tasteinrichtung stammenden sowie weiterer manuell eingebe η e r Signale.

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Zur manuellen Eingabe dient eine an der Elektronikeinheit C angebrachte Tastatur 1. Über dieser gibt der Benutzer bestimmte, im Zusammenhang einer Messung interessierende Kennwerte ein, wie z.B. das Holz-Einschlaggebiet, die Schlägertruppe, Holzart, Holzgüte, Rindenabzug und bestimmte vorgegebene Meßpunkte, wie z.B. die Entfernung der ersten Durchmesser-Messung vom Stammende. Die eingegebenen Werte sowie die mittels der beiden Abtasteinrichtung a und b ermittelten Längen- und Durchmesser-Werte werden an einer Anzeige Z der Elektronikeinheit C sichtbar gemacht. Die jeweils einander zugeordneten Längen- und Durchmesser-Werte werden mittels der Längen-Meßeinrichtung A und der Durchmesser-Meßeinrichtung B in einem einzigen Arbeitsgang ermittelt.

Die mit der Durch.messer-Meßeinrichtung B baulich vereinigte Längen-Meßeinrichtung A umfaßt ein ausziehbares Maßband 3, das sich mittels eines Spickers 4 am Ende eines zu vermeßenden Baumstammes anheften läßt. Die Durchmesser-Meßeinrichtung B umfaßt eine als Griff ausgebildete Führungseinrichtung 5, die auf einem ge.-aden Meßlineal bzw. Führungsrohr 6 verschiebbar gelagert ist. Die Führungseinrichtung 5 trägt einen senkrecht wegstehenden Meßschenkel (Branche) 8. Ein weiterer, zugeordneter Meßschenkel (Branche) 9 ist am einen Ende

* des Führungsrohres 6 fest angebracht. An diesem Ende

ist auch ein zusätzlicher Griff 7 vorgesehen.

Nach dem Anheften des Maßbandes 3 mittels des Spickers

4 wird die Meßvorrichtung an der Führungseinrichtung

5 erfaßt und soweit am zu vermessenden Stamm entlang bewegt, bis eine bestimmte, gewünschte Auszugslänge des Maßbandes erreicht ist. Hier wird durch Anfassen am Griff 7 die Durchmesser-Meßeinrichtung soweit aus-

-ιο-

Jj einander gezogen, bis der zu vermessende Stamm zwischen

* die beiden Meßschenkeln 8 und 9 paßt. Dann werden die

Meßschenkel bzw. Branchen mit dem üblichen Meßdruck

*■' an den Stamm angelegt. Nunmehr wird ein elektrischer

' Gültigkeits-Taster 10, der an der mH der Führungsein

richtung 5 verbundenen Elektronikeinheit C bzw. deren Gehäuse 11 vorgesehen ist, betätigt, was zur Speicherung der momentanen, mittels der beiden Abtasteinrichtungen a und b ermittelten Werte für die Auszugs-Längs des Maßbandes 3 und den gegenseitigen Abstand der Meßschenkel 8, 9 führt, im Gehäuse 11 der Elektronikeinheit C ist ein elektrischer Steckverbinder (Kupplung) 14 vorgesehen zum Anschluß der Elektronikeinheit an ein entferntes elektronisches Datenerfassungsgerat, in welchem die von Hand über die Tastatur 1 eingegebenen Daten sowie die ermittelten Meßwerte für die spätere Auswertung elektrisch gespeichert werden.

ι Weitere Einzelheiten der Längen-Meßeinrichtung und

der Durchmesser-Meßeinrichtung sind im folgenden erläutert.

A) Die Längenmesseinrichtung

ι Die Längenmeßeinheit besteht im einfachsten Fall aus

■_v einem handelsüblichen, eichfähigem Maßband und einer

Einrichtung, die den zurückgelegten Weg richtungsabhängig erkennt.

Die Linear bewegung des Maßbandes wird über eine mitlau fende, schlupffreie Maßrolle in eine Rotationsbewegung umgesetzt. Vorrichtungen, die die Winkel schritte und deren Richtung erkennen, sind seit längerem auf dem Markt erhältlich, und sind somit auch als bekannt anzusehen .

Die Schiupffrei heit kann erfindungsgemäß durch die im folgenden aufgezeichneten und in den Fig. 2 - Fig. 4b dargestellten Methoden erreicht werden. Ein Beispiel besteht in der geeigneten Anordnung von Meßrolle, Andruckrollen und Maßbandwickel vorrichtung, vgl. Fig. 2/3, wobei 16 das aufgerollte Maßband darstellt, das durch die Rückholfedern 21 sich automatisch aufrollt.

Das Maßband 3 wird zwischen den Anpressrollen 18, 19 und der Meßrolle 17 und die Führungsrollen 20 nach außen geführt. Sollte unter erschwerten Bedingungen das Maßband 3 nicht selbständig durch die Feder 21 zurückgespult werden können, kann auf die Rolle 18 durch Überwinden der Kraft der Feder 23 durch eine axiale Kraftausübung auf die Handkurbel 22 über eine Reibfläche 24 ein den Aufzug des Bandes unterstützendes Drehmoment ausgeübt werden. Die Feder 23 bewirkt, daß die Handkurbel 22 in der Regel nicht mit dem Maßband mitläuft. Somit ist gewährleistet, daß sich an der Maßrolle keine von außen beeinflußbare Kräfte störend auswirken können, da die Reibungskräfte des Maßbandes an der Meßwalze (ausreichende Wartung vorausgesetzt) wesentlich größer sind als die Reibungskräfte in dem Lager 25.

Nun kann mit hinreichender Sicherheit davon ausgegangen werden, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Meßwalze mit der Bewegung des Maßbandes übereinstimmt.

Durch die starre Kopplung von der Meßwalze 17, der Welle 26 und der Winkelcodierscheibe 27 kann über die beiden Sensoren 28 ein den Maßbandweg proportionales Signal zur elektronischen Weiterbearbeitung entnommen werden.

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-IZ-

Eine weitere Möglichkeit, die Schlupffreiheit zu erreichen, ist in Fig. k dargestellt.

In das Maßband \3'^a sind in regelmäßigen Abständen Dlirci".·· ;brüche 33 öder Erhebungen eingebaut. Die Messwalze ist so ausgelegt, daß sich durch Formschluß automatisch eine Synchronisierung der Umfangsgeschwindigkeit der Messwalze 29 und des Maßbandes 3a - ergibt. Durch eine geeignete Führung .31 ' wird das Maßband in einer Position gehalten, die den Formschluß über d^.e Zapfen und den entsprechenden Gegenstücken 33 im Maßband 3a" gewährleistet. Die Führung 31. ist so ausgelegt, daß ein Freirauni 32 entsteht, durch den eventuelle Verschmutzungen des Maßbandes 3 β über die Nocken 30 entweichen können.

Eine weitere Möglichkeit, die Schlupffreiheit sicher zu stellen, wäre die, das Maßband über eine magnetische Kraft auf das Messrad anzupressen. Einen Vorschlag hierfür zeigen Fig. k a bis h b,

Das Messrad, ist aus 2 magnetisch, leitfähigen Scheiben 65 und mehreren Einzelmagneten 66 ' so aufgebaut, daß das Magnetfeld V67 über, die Abirollflächen austritt, vergl. Fici. 4b.

Durch Anlegen eines ferromagnetischen Maßbandes 3

wird der .magnetische Kreis geschlossene Dabei tritt die Kraft F auf, mit der das Band 3 an '.'as Messrad 29 a gezogen wird.

Maßnahmen zur Erteilung von Schlupffrei heit erübrigen sich, wenn es gelingt, Markierungen in genügend kleinem Raster.auf dem Maßband selbst unterzubringen, die sich durch technische uiinrichtungen lesen und

in einen absoluten Entfernungswert umsetzen lassen. Solche Markierungen könnten z.B. magnetische Zonen, optische Durchbrüche oder me-.chanische Erhebungen sein.

Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt.

Fig. 5 zeigt ein Stahlband oder Stahldraht 3 b mit eingearbeiteten, magnetischen Zonen 35/36 > wobei die Zonen 35 iⁿ N-S und die Zonen' 36 in S—hi' polarisiert sind. Die Magnetisierten Zonen können nun über geeignete Sensoren (z.E, Hallgeneratoren) abgetastet -werden, wobei diese Sensoren um 1 /k des Taktabstandes versetzt sein müssen, um eine Richtungserkennung einbauen zu können. 39 und ^tO zeigen den Schaltzustand der Sensoren in Abhängigkeit der Position des Maßbandes· 3 b zu den Sensoren.

Fig. 6 zeigt den Aufbau eines durch eingebettete Stahl Seelen 41 verstärkten Polymerbandps 3c.

Die optisch undurchlässigen Bereiche 4-2 wechseln sich mit den optisch durchlässigen Bereichen h"} ab.

Für die Anordnung der Sensoren gelten gleiche Bedingungen wie oben·

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-"15 -Β) Durchmesser-Messeinrichtung

Für die Durchmesserermittlung gelten im allgemeinen
die unter Λ genannten Bedingungen, insbesondere wenn

der Durchmesserwert über, wie es bei Exotenhölzern ,

i üblich ist, den Umfang ermittelt wird. ^!

Für den Einsatz im Schwachholzbereich ist die Aus- :

führung,wie in Fig. 1 abgebildet, mit einer festen i

und einer beweglichen Messbranche geeignet , da |

hier der Messfehler,(der dadurch entsteht, daß das \

I Maßband bei größerwerdenden Durchmesserwerten immer

weiter sich vom Stamm entfernt)yernachlässigbar
klein ist. Bei größeren Durchmesserwerten geht dieser
Fehler besonders bei kürzer werdenden Längen immer
stärker in das Messergebnis ein. Durch geeignete

Maßnahmen ist dieser Fehler jedoch in solchen Grenzen

Ϊ zu halten, d.ie das Messergebnis nicht beeinflussen. ι

In Fig. 7 ist eine einfache Möglichkeit dargestellt, \

wobei V der Versatz vom Maßbandaustritt kh und der |

festen Branche bedeutet. Dieser Versatz sollte ca, denv |.

Radius desjenigen Durchmesser-Bereiches entsprechen, s bei dem die überwiegende Anzahl der Messwerte liegt.

Eine weitere Möglichkeit, diesen Fehler auf annähernd

Null zu reduzieren,ist-in Fig. 8/9 dargestellt. \

Die hier abgebildete Messeinrichtung ai-beitet mit 2 I

beweglichen Branchen, wobei durch eine geeignete j

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- 16 -

Mechanik die Branchen so geführt werden, daß das Maßband immer in der Mitte zwischen den beiden Branchen liegt. In Fig. 8 wurde der Übersichtlichkeit wegen nur die reine .Funktionsmechanik dargestellt, wobei k5 und k6 die beiden Messbranchen, '+7 und k8 die beiden Handgriffe und k9/5O die beiden Messlineale darstellen.

In die beiden Messlineäle sind Zahnstangen eingearbeitet. Diese greifen in das Ritzel 51 > welches über die beiden Lager 52 und 53 und die Welle 5^ zwar drehbar, aber ansonsten fest mit dem Gehäuse 11 verbunden ist. Die beiden Messlineale werden seitlich verschiebbar in dem Gleitlager 55 geführt. Zur besseren seitlichen Führung ist noch eine weitere Führungsrolle 56 eingebaut.

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- 17 -

Führt nun ein Messlineal eine Verschiebungsbewegung aus, wird das zweite Lineal in eine Bewegung in die Gegenrichtung gezwungen. Somit ist sichergestellt, daß der Messbandaustritt kU einen¹, von beiden Branchen gleichen Abstand aufweist*

Der Messwert kann über die mit dem Ritzen $\ und der Welle 5^ starr

f verbundene Winkelcodierscheibe 68 - wie oben beschrieben — abgetastet werden.

Um eine möglichst große Bewegungsfreiheit zu erzielen, wäre es sinn-

\ voll, wenn über eine der beiden Messbranchen ein möglichst geringer Überhang entstehen würde. Eine solche

§ Ausführung ist in Fig. IO/II dargestellt, wobei 6 das Messlineal, 9 die feste Messbranche und 7 der feste Handgriff ist. Die Haltevorrichtung für das Messband und die Elektronikeinheit im Gehäuse 11 sind über einem Ausgleichslineal so geführt, daß dessen Weg genau der Hälfte des Weges entspricht, den die bewegliche

Messbranche zurücklegt. Dadurch ist ι gewährleistet, daß der Austritt des Mess-

, bandes immer in der Mitte der beiden Messbranchen liegt.

Die Universalität der Messeinrichtung wird dadurch erweitert, daß das Gehäuse im Bezugspunkt der Längenmessung um 180 gedreht werden kann, z.B. von ji Position A in Position B (Fig. 1θ).

Die Wegsteuerung ist in Fig. 11 dargestellt. Der Handgriff 5 a ist so gestaltet, daß darin spielarme Gleitlager für das Messlineal 6 , das Hilfslineal 57 und die ΐ beiden Lager für das Ausglexchsgetrxebe '' 61 und 62 integriert sind. Weitere Bestandteile des Ausgleichsgetriebes sind:

Die Zahnräder 58 und 59 , die Welle 6θ , die Zahnstange 63 , die fest mit dem Messlineal 6a verbunden ist und die Zahnstange 6k , die fest mit dem Hilfslineal 57 verbunden ist. Wird nun der Handgriff 5a , an dem die bewegliche Branche 8 befestigt ist, bewegt, tastet

das große Zahnrad 58 ^! diese Bewegung
über die Zahnstange 63 , die mit dem
Messlineal 6a verbunden ist, ab und

überträgt über die "Welle 60 und das f

f kleine Zahnrad 59 diese Bewegung |

entsprechend dem tibersetzungsver- I

hältnis auf die Zahnstange 64 und
damit auch auf das mit der Zahnstange

verbundene Hilfslineal 57 · Bei

i einem Übersetzungsverhältnis von i

2 : 1 ist die Verschiebung des Hilfs- i

lineals genau halb so groß wie die ₆

des Handgriffs 5a.

Eine weitere Abtastmöglichkeit für
die Öffnungsweite der Messbranchen
entsteht dadurch, daß die Impulse
direkt von einem oder beiden Messlinealen abgetastet wird, ähnlich
wie .24 Fig. 5 und 6 beschrieben*
wobei hier die magnetischen Zonen

durch Einsetzen von kleinen Dauer- j

magneten in Bohrungen im Messlineal

und die optischen Durchbrüche durch ",

Bohrungen hergestellt werden können. I

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Claims

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Maximiliansplatz D-8000 München 'S? 089-220821 Telex 5216741 listd Telegramm Electropat

- 1 Ansprüche '

Ortsbewegliche Meßvorrichtung zur Holzvermessung von Hand , gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

Eine Durchmesser-Meßeinrichtung (B) mit zwei relativ zueinander linear verschiebbaren Meßschenkeln (8, 9; 45,45);

Eine an der Durchmesser-Meßeinrichtung (B) angebrachte Abstands-Abtasteinrichtung (b) zur Erzeugung eines dem jeweiligen gegenseitigen Abstand der Meßschenkel (8, 9; 45, 46) entsprechenden elektrischen üurcmriessersi gnales;

Eine an der Durchmesser-Meßeinrichtung (B) angebrachte Längen-Meßeinrichtung (A) mit einem abwickelbaren Maßband (3) ;

Eine an der Durchmesser-Meßeinrichtung (B) angebrachte Längen-Abtasteinrichtung (a) zur Erzeugung eines der jeweiligen Abwiekel 1änge des Maßbandes (3) entsprechenden elektrischen Längensignales;

IJIi

Ein an der Durchmesser-Meßeinrichtung (B) angebrachter, manuell betätigbarer elektrischer Taster (10) zur Erzeugung eines elektrischen Gültigkeitssignales; und

Ein an der Durchmesser-Meßeinrichtung (B) angebrachter elektrischer Steckverbinder (14) zum Anschluß der Abtasteinrichtungen (a, b) und des Tasters (10) an ein elektronisches Datenerfassungsgerät.

Meßvorrichtung nach Anspruch I₃
gekennzeichnet durch

eine an der Durchmesser-Meßeinrichtung (B) angebrachte elektronische Anzeigeeinrichtung (2) für die jeweiligen Werte des Durchmesser- und/oder des Längensignales.

Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Durchmesser-Meßeinrichtung (B) ein gerades Führungsrohr (6) umfaßt, an dessem einen Ende der eine Meßschenkel (9) fest angebracht ist und an dem eine Führungseinrichtung (5) verschiebbar gelagert ist, welche den zweiten Meßschenkel (8) trägt, und daß die Längen-Meßeinrichtung (A), die Längen-Abtasteinrichtung (a), die Abstands-Abtasteinrichtung (b) und der Steckverbinder (14) an der Führungseinrichtung (δ) angebracht sind.

Meßvorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Abstands-Abtasteinrichtung (b) ein mit minde-

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stens einem der beiden Meßschenkel (8, 9; 45, 46) gekop peltes Zahnstangen-Getriebe (49-51) umfaßt, das abtriebsieitig einen Winkelschrittgeber (68) verstellt.

Meßvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Längen-Meßeinrichtung (A) eine Austrittsöffnung (44) für das Maßband (3) hat, welche an der Führungsein richtung (5) auf der Seite des ersten, festen Meßschenkels (9) in einem Abstand vom zweiten Meßschenkel (8) angebracht ist, welcher der Hälfte des am häufigsten zu ermittelnden Durchmesserwertes gleicht.

Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Längen-Äbtasteinrichtung (a) zur Erzeugung des der jeweiligen Abwickel1änge des Maßbandes (3) entsprechenden elektrischen Längensignales ein vom Maßband (3) tei1-umschlungenes , an diesem schlupffrei abrollendes Meßrad (29) umfaßt, mit dem ein richtungsabhängig arbeitender Winkelschrittgeber (27, 28) gekoppelt ist, und daß das Meßrad (29) am Umfang magnetisch polarisiert ist, wobei das Maßband (3) aus ferromagneti- f schem Material besteht. |

7. .Ί'

Längen-Meßeinrichtung nach Anspruch 6, §

dadurch gekennzeichnet, |

daß der Winkelschrittgeber eine mit dem Meßrad (29) gekoppelte Winkelcodierscheibe (27) und in Zuordnung zu dieser zwei ortsfeste Sensoren (28) umfaßt, die in Umfangsrichtung der Winkelcodierscheibe (27) um etwa ein Viertel der Teilung derselben zue-^ander versetzt angeordnet sind.

Längen-Meßeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,

daß das Meßrad (?.9) am Umfang in axialer Richtung magneti sch polari si ert i st.

Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Längen-Abtasteinrichtung (a) zur Erzeugung des der jeweiligen Abwickellänge des Maßbandes (3) entsprechenden elektrischen Längensignales gleichmäßig

I beabstandete, magnetisch polarisierte Zonen (35) in dem |

Maßband (3) und in Zuordnung zu diesen zwei ortsfeste |

Magnetfeld-Sensoren (39, 40) umfaßt, die in Längsrich- | tung des Maßbandes (3) um ein Viertel des Längsahstandes aer magnetischen Zonen (35) zueinander versetzt angeordnet sind.

Längen-Meßeinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,

daß sich zwischen den magnetisch polarisierten Zonen (35) in dem Maßband (3) jeweils eine in entgegengesetzter Richtung magnetisch polarisierte Zone (36) befi ndet.