FI104353B - Menetelmä karsintalaitteistossa ja karsintalaitteisto - Google Patents

Description

104353

Menetelmä karsintalaitteistossa ja karsintalaitteisto

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä karsintalaitteistossa. Keksinnön kohteena on lisäksi patent-5 tivaatimuksen 8 johdanto-osan mukainen menetelmä puunrungon mittauksessa karsintalaitteistossa. Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 9 johdanto-osan mukainen karsintalaitteisto.

Tunnetusti puunrunkojen käsittelyyn käytetään harvesteriin eli moni-10 toimikoneeseen liitettyä harvesteripäätä eli monitoimikouraa, jonka tehtävänä on tarttuminen pystysuuntaisena kasvavaan puuhun, suorittaa puun katkaisu ja saattaa se oleellisesti vaakasuoraan asentoon edelleen prosessoitavaksi. Tätä tarkoitusta varten monitoimikoura on liitetty monitoimikoneen puomistoon nivelöidysti ja siihen liittyy tarvitta-15 vat toimilaitteet, tavallisesti hydraulisylinterit ja hydraulimoottorit, joiden avulla monitoimikouran asentoa ja sen eri toimintoja voidaan käyttää. Monitoimikourassa, jota seuraavassa selityksessä nimitetään myös karsintalaitteistoksi, on myös tavallisesti elimet pareittain puunrungon kannattelemiseksi, jolloin näihin elimiin on tavallisesti liitetty karsinta-20 elimet oksien karsimiseksi samalla kun puunrunkoa kuljetetaan monitoimikouran läpi puunrungon pituussuunnassa. Tätä varten monitoimikourassa on tavallisesti hydraulimoottorien avulla toimivat vetopyörät tai vetotelat, jotka painautuvat runkoa vasten ja vetävät sen kitkan avulla karsintaterien ohi. Monitoimikourassa voi olla myös esimerkiksi jousi-25 kuormitteisia lisäkarsintateriä puunrungon karsintalaadun parantamiseksi joka puolelta. Monitoimikourassa voi lisäksi olla toinen pari kan-natinelimiä puunrungon kannattelemiseksi ja myös niihin voidaan liittää karsintaelimet. Monitoimikouraan liittyy myös ketjusaha, jonka avulla puunrunko katkaistaan halutun pituiseksi pysäyttämällä rungon syöttä-30 minen ja aktivoimalla sahaus. Katkaisun jälkeen jatketaan puunrungon syöttämisellä, kunnes koko puunrunko on käsitelty.

& * Eräs edelläkuvattu laite on esitetty patenttijulkaisussa EP-0 473 686- B1, jossa laitteistossa on neljä nivelöidysti liikkuvaksi järjestettyä karsin-35 taelintä pareiksi sovitettuna ja lisäksi yksi runkorakenteeseen liikkumattomaksi liitetty lisäkarsintaelin. Tämä kiinteä karsintaelin käsittää myös tukipinnan, jota vasten puunrunko painetaan ensimmäisen karsintaelin-parin avulla. Karsintateriä suljetaan ja avataan niiden väliin nivelöidysti 2 104353 kytketyn hydraulisylinterin avulla. Tunnetaan myös laitteistoja, joissa karsintaterien avulla puunrunko painetaan laitteiston runkorakennetta vasten, johon on järjestetty tukipinta, jota vasten puunrunko samalla liukuu karsimisen aikana. Tällöin runkoon nivelöidysti liitetty lisäkarsinta-5 elin voidaan järjestää runkorakenteen suhteen liikkuvaksi ja puunrunkoa vasten esimerkiksi jousivoiman avulla painautuvaksi. Liikkuvalla ja jousikuormitteisella lisäkarsintaelimellä varustettu karsintalaitteisto on esitetty esimerkiksi patenttijulkaisussa EP-0 346 308-B1, jota vastaa US-patentti US 4,898,218. Viimeksimainitussa ratkaisussa kannatineli-10 met ja niihin liitetyt karsintaelimet ovat karsinnan aikana lukittuina liikkumattomiksi tiettyyn asentoon sylinterien avulla ja asentoa muutetaan vain todettaessa puunrungon halkaisijan pienentyminen ennaltamäärä-tyn mitan verran. Tällöin kannatinelimiä suljetaan haluttu määrä puun aseman karsintalaitteistossa nostamiseksi. Kyseisessä laitteistossa 15 asetetun referenssitason muodostaa kohta, jolla rajakytkin vaikuttuu.

Julkaisussa US 4,898,218 esitetyn laitteiston epäkohtana on vielä esimerkiksi se, että laitteisto ei ota huomioon puunrungon halkaisijan kasvua tai puunrungon keventymistä karsinnan kuluessa, jolloin seurauk-20 sena on karsintaterien liian suuri puunrunkoon kohdistama voimavaikutus. Tämän takia keksintö soveltuu huonosti laitteisiin, joissa on kiinteä lisäkarsintaelin tai puunrunkoa tuetaan tukipintaa vasten. Esitetyn laitteiston epäkohtana on lisäksi se, että käyttäjä el voi karsinnan kuluessa muuttaa rajakytkimen ilmaisemaa etäisyyttä, vaan tämä on tehtävä me-25 kaanisesti rajakytkimen kiinnityskohtaa muuttamalla. Epäkohtana on lisäksi se, että laitteiston avulla puunrungon asemaa ei tiedetä esimer-kiksi silloin, kun puunrungon etäisyys on rajakytkimen ilmaisemaa asemaa lähempänä. Tällöin aiheutetaan virhettä halkaisijamittaukseen.

30 Monitoimikoneisiin liitetyissä monitoimikourissa oleellisesti vaakasuoraksi asetettu puunrunko käsitellään tavallisesti siten, että monitoimi-kouran runkorakenteen ja karsintaterien nivelöinti sijoittuu puunrungon yläpuolelle, jolloin karsintaelimet ja kannatinelimet avaamalla puunrunko putoaa alaspäin. Puunrungon paino pyrkii myös avaamaan kar-35 sintateriä. Tunnetaan myös monitoimikouraa vastaavia laitteita pitkänomaisten puunrunkojen käsittelemiseksi, joihin katkaistut rungot lasketaan työkoneella, kuten nosturilla, ja suoritetaan edelläkuvatut toiminnot. Näissä laitteissa kuitenkin runkorakenne ja nivelöinnit on sijoitettu I " 3 3 104353 puunrungon alapuolelle ja karsintaelimet avautuvat ylöspäin, jolloin puunrungon paino ei pyri avaamaan karsintateriä ja puunrunko tukeutuu laitteiston runkoa vasten.

5 Monitoimikoneeseen liitetyssä laitteistossa edellä mainittu tukipinta sijoittuu puunrungon yläpintaa vasten puunrungon ollessa vaakasuorassa asennossa. Kannatinelimet painavat hydraulisylinterien avulla puunrunkoa tukipintaa vasten, jolloin mainittu tukipinta muodostaa samalla kiinteän referenssipinnan puunrungon halkaisijan määrittämisek-10 si. Halkaisijan mittaukseen käytetään tunnetusti karsintaterien ja kan-natinelimien asentoa, esimerkiksi niiden sulkemiseen ja avaamiseen käytetyn hydraulisylinterin asennon tunnistavaa anturia hyödyntäen. Tunnetaan lineaariantureita, jotka ilmaisevat hydraulisylinterin männän-varren ulottuman. Karsintaterien nivelöinti voidaan myös varustaa an-15 turien, esimerkiksi potentiometrin avulla, joka anturi ilmaisee nivelen kääntymisen verrattuna niiden referenssiasentoon. Sijoittamalla anturit nivelien sisään aikaansaadaan kestävä ja vaativiakin ympäristöolosuhteita vastaan suojattu rakenne. Monitoimikoneen ohjausjärjestelmän avulla voidaan puunrungon halkaisija määrittää laskennallisesti kanna-20 tinelimien asennon perusteella olettaen samalla, että puunrunko on asettuneena referenssipintaa eli tukipintaa vasten. Tätä tietoa käytetään yhdessä pituusmittauksen tuloksien kanssa käsiteltyjen puumäärien, syntyneiden kustannuksien, puumäärän tilavuuden ja palkkiope-rusteiden laskentaan sekä raportointiin. Tällöin on selvää, että tästä ai-25 heutuu erittäin suuret vaatimukset mittauksen tarkkuudelle, jotta tiedot käsitellyistä puumääristä olisivat mahdollisimman virheettömiä.

Eräs halkaisijamittaukseen virheitä aiheuttava tekijä on se, että puunrunkoa vaakasuorassa asennossa käsiteltäessä puunrungon paino ai-30 heuttaa alaspäin suuntautuvien kannatinelimien aukeamista, jolloin puunrunko samanaikaisesti irtoaa referenssipinnasta. Kannatinelimien asennon perusteella halkaisijamittaa määritettäessä tulkitaan halkaisija tällöin liian suureksi. Monitoimikoneen käyttäjän toimesta kannatinelimien toimilaitteiden painetasoa onkin sitten nostettu tavallisesti korkealle 35 tasolle, jotta kannatinelimien voimavaikutus riittäisi eri tilanteissa kannattelemaan puunrunkoa ja painamaan se referenssipintaa vasten kuten patenttijulkaisussa EP-0 473 686-B1 on esitetty.

• * 4 104353

Kohotetun painetason takia myös kannatinelimet ja karsintaelimet pyrkivät karsinnan kuluessa kuitenkin painautumaan tarpeettoman suurella voimalla puunrunkoa vasten varsinkin, kun puunrunko ohenee alhaalta ylöspäin ja karsinnan suunnassa. Ohenemisen myötä puunrungon kar-5 sintalaitteistoon aiheuttama kuormitus pienenee painon keventyessä ja puuta karsinnan aikana siirrettäessä.

Karsintaterien painautuminen voimakkaasti puunrunkoa vasten lisää myös tarvittavia kitkavoimia puunrungon syöttämiseksi laitteiston läpi. 10 Tällöin vetopyörien tarvitsemat tehot kasvavat ja samalla riittävän kitkan muodostamiseksi vetopyöriä on painettava lujemmin puunrunkoa vasten tai vetopyöriin on järjestettävä tehokkaampia kitkaelimiä. Suurempien voimien myötä myös komponenttien kitkavoimat kasvavat ja laitteiden tehosta yhä suurempi osa käytetään näiden kitkavoimien 15 voittamiseen. Seurauksena ovat myös lisääntyneet puunrungon vauriot, laadun heikkeneminen ja suuret, tehokkaat komponentit.

Eri vuodenaikoina puunrungon pintarakenteiden pehmeys vaihtelee, mikä lisää vaurioherkkyyttä. Puunrungon karsinnan aikana käyttäjän on 20 huolehdittava karsintalaitteiston ja työkoneen muusta hallinnasta, joten painetasot ja niiden vaihtelurajat asetetaan tavallisesti kerralla koko puunrunkoa varten, tavallisesti kutakin halkaisija-aluetta varten vakioksi. Tyypillisesti painetaso asetetaan tarpeettoman korkealle tasolle, jotta halkaisijamittauksessa ei syntyisi virhettä ja puunrunkoa kannateltaisiin 25 vaihtelevissakin olosuhteissa aina riittävällä voimalla. Seurauksena ovat kuitenkin edellä esitetyt ongelmat.

* Käyttäjän toimesta suoritettava painetasojen valinta eri tilanteisiin on vaikeaa ja paras tulos perustuu käyttäjän omiin pitkäaikaisiin koke-30 muksiin. Vuodenaikojen ja sääolojen vaihdellessa myös puumateriaalin tiheys, puun pintaosan pehmeys, pintaosan rakenne, pihkaisuus ja kosteus vaihtelevat, joten käyttäjän tottuminen eri olosuhteisiin ja hyvän karsintatuloksen saavuttaminen karsintalaitteiston avulla vie huomattavan pitkän ajan. Tämän lisäksi vaikuttavina tekijöinä ovat puunrungon 35 muodon vaihtelut, karsittavien oksien määrä ja kokovaihtelu sekä esimerkiksi puunrungon likaisuus. Olosuhteiden vaihteluun on kokeneenkin käyttäjän vaikea varautua ja kussakin työkohteessa olosuhteiden selvittämiseen ja painetasojen löytämiseen voi kulua huomattavasti ai- •« i 5 104353 kaa, mikä voi työskentelyn alkuvaiheessa aiheuttaa huonolaatuista puumateriaalia ja huonon karsintatuloksen.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt 5 epäkohdat ja siten kohottaa alalla vallitsevaa tekniikan tasoa. Näiden tarkoitusten saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle kar-sintalaitteistossa on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle menetelmälle puunrungon mittaamiseksi karsintalaitteistossa on 10 pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 8 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön mukaiselle karsintalaitteis-tolle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 9 tunnusmerkkiosassa.

15 Keksinnön avulla saavutetaan useita huomattavia etuja, joiden avulla mm. puunrunkojen käsittely nopeutuu, tehostuu ja vältetään puunrungolle aiheutuvia vaurioita. Keksinnön keskeisenä periaatteena on puunrungon aseman karsintalaitteistossa määrittäminen, jonka perusteella suoritetaan korjaavat toimenpiteet joko käyttäjän tai laitteiston ohjaus-20 järjestelmän toimesta. Aseman määrityksen avulla myös puunrungon halkaisljamittauksen tietoja voidaan tarkistaa, korjata tai täydentää. Keksinnön myötä voidaan puunrungon asentoa ja siihen kohdistettuja voimia hallita huomattavasti tunnettua tekniikkaa paremmin.

25 Käyttäjän sopeutuminen eri olosuhteisiin ja laitteiston käytön oppiminen nopeutuu huomattavasti tunnettuun tekniikkaan verrattuna, kun käyttä-jälle ilmaistaan keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti puunrungon aseman muuttuminen, erityisesti etääntyminen asetettua maksimiarvoa kauemmaksi karsintalaitteiston referenssipinnasta. Ilmai-30 sun perusteella käyttäjä voi suorittaa tarvittavat korjaustoimenpiteet, esimerkiksi käyttäjä voi asettaa karsintaterien ja kannatinelimien paineen sopivaksi. Kannatinelimien puristusvoima voidaan samalla asettaa tasolle, joka on toisaalta riittävä puunrungon pitelemiseksi halutussa asemassa ja toisaalta riittävän alhainen liian suurien puunrunkoon 35 kohdistuvien puristusvoimien ja kitkavoimien välttämiseksi.

Etuna on lisäksi se, että ilmaisun avulla tai sen yhteydessä muulla tavoin annettavan informaation avulla käyttäjät saavat järjestelmästä lisä- •« 6 104353 tietoja ja laitteiston käyttäminen on siten tehokkaampaa, käytön oppiminen ja myös oikeiden arvioiden tekeminen eri olosuhteissa nopeutuu. Tarvittaessa puunrunko voidaan ajaa karsintalaitteiston läpi uudelleen halkaisijamittauksen korjaamiseksi, mikäli puunrungon etäisyys on ollut 5 liian suuri, joten puunrungon mittauksesta saadut tiedot ovat luotettavampia. Tämän lisäksi työskentely nopeutuu, koska puumateriaalin koeajoista käyttäjän toimesta asetettujen painetasojen kokeilemiseksi ja jälkitarkistuksesta mittakorjauksien tekemiseksi voidaan luopua tai niiden määrää voidaan huomattavasti vähentää.

10

Keksinnön huomattavana etuna on lisäksi se, että puunrungon asema suhteessa karsintalaitteistoon pysyy oleellisen vakiona. Esimerkiksi karsintaelimet on optimoitu muotoilultaan sellaisiksi, että puunrungon halkaisijamitan vaihdellessa ja puunrungon tukeutuessa karsintalaitteis-15 ton kiinteää tukipintaa vasten karsintaterien asento mahdollistaa tehokkaan ja tasaisen karsintatuloksen puunrungon joka puolella. Aseman muuttumista valvotaan yksinkertaisesti etäisyyden asetetun raja-arvon alittumisen tai ylittymisen avulla.

20 Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti karsintalaitteiston toimilaitteiden paineen- ja tilavuusvirransäätö voidaan toteuttaa myös karsintalaitteiston ohjausjärjestelmän toimesta automaattisesti. Tällöin etäisyyden mittauksesta saatujen tietojen perusteella ohjausjärjestelmä säätää kannatinelimiin vaikuttavien komponenttien tilavuusvir-25 taa asennon muuttamiseksi. Säätöä jatketaan kunnes haluttu puunrungon asema on saavutettu. Samalla komponenttien painetta säädetään, jolloin samalla säädetään kannatinelimien puunrunkoon kohdistamaa voimavaikutusta sekä puunrungon karsintalaitteistoon kohdistama voimavaikutusta, jos puunrunko tukeutuu karsintalaitteiston runkoraken-30 netta vasten. Tällöin huomattavana etuna on se, että käyttäjän ei tarvitse huolehtia esimerkiksi painetasojen valinnasta puunrungon eri hal-kaisijamittoja varten, vaan voi keskittyä karsintalaitteiston ja työkoneen, johon karsintalaitteisto on kiinnitetty, muiden toimintojen ohjaukseen. Tuloksena on myös järjestelmä, joka toimii tunnettua tekniikkaa nope-35 ämmin virhetilanteiden korjaamiseksi.

Keksinnön etuna on lisäksi se, että toimilaitevälineiden painetasoa puunrungon eri halkaisijamittoja varten voidaan säätää portaattomasti.

»· 7 104353 Tällöin saavutetaan tunnetun tekniikan mukaista ja kutakin halkaisija-mitta-aluetta varten määriteltyä yhtä painetasoa huomattavasti tarkempi paineen säätö. Paineen säädön ja seurannan avulla karsintalaitteiston tehonkulutusta voidaan myös alentaa huomattavasti tunnettuun tekniik-5 kaan verrattuna.

Keksinnön etuna on lisäksi se, että anturivälineet voidaan hyvin yksinkertaisin toimenpitein liittää tarvittaessa jo olemassaoleviin karsintalait-teistoihin.

10

Seuraavassa selityksessä havainnollistetaan keksintöä eräiden edullisten suoritusmuotojen avulla viittaamalla samalla oheisiin piirustuksiin, joissa: 15 kuvioi esittää sinänsä tunnettua karsintalaitteistoa perspektiiviku-vantona esitettynä ja pystyasentoon asetettuna, jonka laitteiston yhteydessä keksintöä sovelletaan, kuvio 2a esittää kuvion 1 karsintalaitteiston kannatinelimen ja toimilai-20 tevälineiden toimintaa periaatekuvantona esitettynä, kuvio 2b esittää kuvion 1 karsintalaitteiston yhteydessä sovellettua ja keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista laitteistoa ja menetelmää periaatekuvantona esitettynä, 25 kuvio 2c esittää kuvion 1 karsintalaitteiston yhteydessä sovellettua ja ’! keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista laitteistoa ja menetelmää periaatekuvantona esitettynä, 30 kuvio 3 esittää kuvion 1 karsintalaitteiston yhteydessä suoritettua puunrungon halkaisijan määritystä ja keksinnön mukaista halkaisijamitan korjausta kaaviokuvana, ja kuva 4 esittää kuvion 1 karsintalaitteiston erään suoritusmuodon 35 mukaisten toimilaitevälineiden painetasojen asettelua kaa viokuvana.

• I

β 104353

Kuvioon 1 viitaten sinänsä tunnettu karsintalaitteisto 1 käsittää runkorakenteen 2. Karsintalaitteiston 1 kytkemiseksi sinänsä tunnetun työkoneen, kuten harvesterin puomistoon (ei esitetty kuviossa) laitteisto 1 käsittää myös kiinnitysrakenteen 2a, joka on nivelöinnin 2b avulla kiinni-5 tetty liikkuvaksi runkorakenteeseen 2. Kuvioon 1 viitaten laitteisto 1 on esitetty oleellisesti pystysuuntaisena (nuoli Z), jolloin nivelöinnin 2b ja kiinnitysrakenteen 2a avulla runkorakenne 2 on järjestetty oleellisesti vaakasuuntaisen (nuoli X) suunnan ympäri kiertyväksi. Kiinnitysrakenteen 2a yläosaan on järjestetty lisäksi kiinnitys- ja pyörityselimet 2c, 10 kuten rotaattorin 2c, laitteiston 1 kiinnittämiseksi työkoneen puomiston päähän. Kiinnitys- ja pyörityselimien 2c avulla on runkorakenne 2 yhdessä kiinnitysrakenteen 2a kanssa järjestetty oleellisesti pystysuuntaisen (nuoli Z) suunnan ympäri kiertyväksi.

15 Laitteisto 1 käsittää lisäksi ensimmäisen kannatinelimen 3a ja toisen kannatinelimen 3b, jotka ovat nivelöintien 5a ja 5b avulla kiinnitetty liikkuvasti runkorakenteeseen 2. Laitteiston 1 kuvion 1 mukaisessa asennossa kannatinelimet 3a ja 3b on järjestetty oleellisesti pystysuuntaisen (nuoli Z) suunnan ympäri kiertyviksi. Kannatinelimiin 3a ja 3b on lisäksi 20 sovitettu karsintaelimet 4a ja 4b puunrungon karsimiseksi sinänsä tunnetulla tavalla. Laitteisto 1 käsittää lisäksi vetoelimet 6a ja 6b, edullisesti vetopyörät 6a ja 6b, jotka asettuvat karsittavaa puunrunkoa vasten ja puunrunkoon kohdistaman vetovaikutuksen avulla vetävät puunrungon karsintaterien 4a ja 4b ohitse puunrungon oksien karsimiseksi 25 niiden avulla. Vetopyörät 6a ja 6b on kiinnitetty liikkuvasti runkorakenteeseen 2 nivelöintien 7a ja 7b avulla, joiden avulla vetopyörät 6a ja 6b on järjestetty kuvioon 1 viitaten oleellisesti vaakasuuntaisen (nuoli Y) suunnan ympäri kiertyviksi.

30 Kuvion 1 mukaisessa asennossa laitteisto 1 on silloin, kun laitteiston 1 avulla tartutaan oleellisesti pystysuuntaisena (nuoli Z) olevaan puunrunkoon, jolloin kannatinelimet 3a ja 3b sekä vetopyörät 6a ja 6b ovat : edullisesti kuvion 1 mukaisessa uloimmassa asennossaan puunrungon sijoittamiseksi runkorakenteen 2 referenssipintana toimivaa tukipintaa 35 2d vasten. Tukipinta 2d on edullisesti levymäinen, laitteiston kuvion 1 mukaisessa asennossa oleellisesti pystysuuntainen (nuoli Z) ja runkorakenteeseen 2 kiinteästi asennettu metallilevy 2d, jota vasten puunrunkoa pidetään ja jota vasten puunrunko liukuu karsinnan aikana. Tu- 9 104353 kipinta 2d on edullisesti kannatinelimien 3a ja 3b välissä. Selvää on, että referenssipintana voi toimia myös jokin muu pinta tai elin, kuten pyörä tai rulla, jota vasten puunrunko painautuu.

5 Laitteisto 1 käsittää lisäksi katkalsuvälineet 8 pystyssä olevan ja karsittavan puunrungon katkaisemiseksi. Katkaisuvälineet 8, edullisesti ket-jusaha 8, suorittavat myös puunrungon katkaisemisen määräpituisiksi osiksi sen ollessa kannatinelimien 3a ja 3b kannattelemana oleellisesti vaakasuuntaisena (nuoli V). Tällöin runkorakenne 2 on kuvion 1 asen-10 toon verraten nivelöinnin 2b ympäri oleellisesti 90 astetta kiertyneenä, jolloin kannatinelimet 3a ja 3b suuntautuvat pystysuunnassa (nuoli Z) oleellisesti alaspäin ja esimerkiksi tukipinta 2d on oleellisesti vaakasuuntainen (nuoli Y). Puunrungon kannattelemiseksi kannatinelimet 3a ja 3b ovat ainakin osittain sulkeutuneena, jolloin kannatinelin 3a tukeu-15 tuu puunrunkoa vasten kannatinelimeen 3b nähden puunrungon vastakkaiselta puolelta. Kannatinelimet 3a ja 3b karsintaterineen 4a ja 4b on muotoiltu kaareviksi siten, että ne mahdollisimman hyvin seuraisivat puunrungon muotoa oksien karsimiseksi puunrungon molemmilta sivupinnoilta ja alapinnalta. Edellä kuvatussa asennossa runkorakenne 2 20 tukilevyineen 2d sijoittuu siten pystysuorassa (nuoli Z) suunnassa pääosin puunrungon yläpuolelle sekä kannatinelimet 3a ja 3b pääosin puunrungon sivuille ja alapuolelle. Laitteisto 1 käsittää lisäksi lisäkarsin-taelimen 4d, joka nivelöinnin 5d avulla ja laitteiston 1 kuvion 1 mukaisessa asennossa on järjestetty oleellisesti pystysuoran (nuoli Z) suun-25 nan ympäri kiertyväksi. Puunrungon yläpinnan karsimiseksi lisäkarsinta-elin 4d painautuu puunrunkoa vasten omalla painollaan tai esimerkiksi jousivoiman tai toimilaitteen, kuten paineväliainetoimisen sylinterin avulla. Puunrunkoa laitteiston 1 avulla oleellisesti vaakasuorassa (nuoli Y) asennossa kannateltaessa sijoittuu lisäkarsintaelin 4d pääosin puun-30 rungon yläpuolelle.

Laitteisto 1 käsittää myös mittapyörän 15 puunrungon pituuden mit-taamiseksi karsinnan aikana. Mittapyörän 15 avulla määritetään myös kuinka pitkän matkan puunrunkoa on syötetty karsintalaitteistossa 1, 35 jolloin katkaisu halutulta kohdalta voidaan suorittaa katkaisuvälineiden 8 avulla. Tämä mittapyörä 15 on sovitettu runkorakenteen 2 yhteyteen sinänsä tunnetun nivelöinnin ja esimerkiksi jousikuormitteisen tukivar- • · ίο 104353 ren avulla, joiden avulla mittapyörä 15 on järjestetty seuraamaan puunrungon yläreunan pintaa sinänsä tunnetulla tavalla.

Kuvioon 1 viitaten laitteisto 1 käsittää lisäksi alakannatinelimen 3c ala-5 karsintaterineen 4c puunrungon kannattelemiseksi ja tukemiseksi ainakin sen toiselta sivulta. Alakannatinelin 3c on nivelöinnin 5c avulla kiinnitetty runkorakenteeseen 2, jolloin alakannatinelin 3c on kuvion 1 mukaisessa asennossa järjestetty oleellisesti pystysuuntaisen (nuoli Z) suunnan ympäri kiertyväksi. Alakannatinelin 3c on järjestetty puunrun-10 gon kannattelemiseksi ja pitämiseksi paikoillaan sahauksen aikana, kun sahaus suoritetaan katkaisuvälineiden 8 puunrungon läpi sen poikit-taissuunnassa suorittaman sahausliikkeen avulla. Kuvion 1 asennossa katkaisuvälineet 8, edullisesti ketjusaha, on järjestetty oleellisesti pystysuuntaisen (nuoli Z) suunnan ympäri kiertyväksi. Kannatinelimet 3a ja 15 3b sijaitsevat puunrungon pituussuunnassa, joka laitteiston 1 kuvion 1 asennossa vastaa oleellisesti pystysuoraa (nuoli Z) suuntaa, edullisesti lähellä toisiaan ja alakannatinelin 3c on järjestetty niistä välimatkan päähän. Kuvion 1 mukaisessa laitteistossa 1 vetopyörät 6a ja 6b sijoittuvat oleellisesti puunrungon vastakkaisille puolille tasaisen vetovoiman 20 kohdistamiseksi puunrunkoon. On selvää, että alakannatinelimen 3c parina voi olla toinen alakannatinelin ja tunnetaan myös laitteistoja, joista alakannatinelimet puuttuvat kokonaan.

Karsinnassa puunrunkoa siirretään oleellisesti vaakasuuntaisena sen 25 pituussuunnassa, jolloin oksat iskeytyvät ensiksi karsintateriä 4a, 4b ja 4d vasten ja leikkautuvat pois. Samanaikaisesti kannatinelimien 3a ja 3b avulla puunrunkoa painetaan runkorakennetta 2, edullisesti tukipin-taa 2d vasten. Puunrungon vaakasuorassa asennossa puunrungon paino pyrkii avaamaan kannatinelimiä 3a ja 3b, jolloin puunrungon pu-30 toamisen estämiseksi niiden toimilaitevälineiden 9, esimerkiksi paine-väliainetoimisen toimilaitteen 9a, edullisesti sylinterin 9a avulla ylläpidetään esimerkiksi nivelessä 5d momenttivoimaa, joka pitää kannatineli-men 3a halutussa asennossa. Samanaikaisesti tilavuusvirtaa toimilaitteeseen 9a syöttämällä tai toimilaitteesta 9a johtamalla voidaan kanna-35 tinelimen 3a asentoa ja samalla vaakasuuntaisen puunrungon asemaa muuttaa oleellisesti pystysuuntaisessa (nuoli Z) suunnassa. Kuviossa 2a on esitetty toimilaitevälineiden 9 eräs yksinkertainen edullinen suoritusmuoto. Momenttivoiman avulla aikaansaadaan riittävä voima sekä 11 104353 puunrungon painon kannattelemiseksi sekä tarvittava lisävoima puunrungon painamiseksi tarvittaessa tukipintaa 2d kohti, jolloin puunrungon asema saadaan pidettyä oleellisesti vakiona.

5 Kuvioissa 2a ja 2b on yksinkertaistettuna periaatekuvantona havainnollistettu karsintalaitteiston 1 toimintaa. Kuviossa 2b on puunrunko S esitetty päästä päin katsottuna lisäkarsintaelimen 4d kohdalta sekä kuviossa 2a päästä päin katsottuna kannatinelimen 3a kohdalta. Kuvioissa 2a ja 2b on myös koordinaatistojen avulla havainnollistettu vaa-10 kasuuntaiseksi (nuoli V) asetetun puunrungon S ja laitteiston 1 asentoa karsinnan aikana verrattuna kuvion 1 mukaiseen asentoon. Kuviossa 2a on esitetty myös toimilaitevälineiden 9 eräs edullinen suoritusmuoto. Ohjausjärjestelmä 10 on sinänsä tunnetulla tavalla yhteydessä eri laitteisiin esimerkiksi signaalien 13,14 ja 15 välittämiseksi laitteiden ja oh-15 jausjärjestelmän 10 välillä. Tyypillisesti kyseessä on analoginen ja/tai digitaalinen sähköinen signaali, jota tarvittaessa vahvistetaan, suodatetaan, muokataan ja koodataan kulloinkin käytettyjen laitteiden vaatimuksien mukaisesti. Signaalit 13,14 ja 15 voidaan siirtää myös langat-tomasti, esimerkiksi radioaaltoja hyväksikäyttäen, jolloin laitteisto 1 kä-20 sittää tarpeelliset lähettimet ja vastaanottimet.

Kuvioon 2a viitaten kannatinelimen 3a puunrunkoon S kohdistamaa voimavaikutusta Fo voidaan kuvata yhtälön k Fo = Fg + F avulla, jossa Fg on puunrungon painon aiheuttama ja kannatinelintä 3a avaava ja 25 alaspäin suuntautuva voimavaikutus. Voima F on puunrungon S runkorakenteeseen 2 päin kohdistama voimavaikutus. Vaihtuvan kertoimen k avulla otetaan huomioon kahdelle tai useammalle kannatinelimelle jakautuva osuus voimavaikutuksesta Fo ja se osa voimavaikutuksesta Fq, joka kohdistuu puunrunkoon S voimavaikutuksen Fg suhteen kohti-30 suorassa suunnassa. Myös muut vaikuttavat voimat, kuten kitkavoimat voidaan ottaa huomioon. Esitetty riippuvuus on lineaarinen, mutta tyypillisesti voimavaikutuksien välinen riippuvuus on muotoa F = f(Fg, Fq, ' ·; k), jolloin toinen voimavaikutus F on funktio ensimmäisestä voimavaiku tuksesta Fq. Kertoimeen k vaikuttaa esimerkiksi kannatinelimen 3a me-' 35 kaaninen rakenne ja kitkatekijät. Edelleen toimilaitevälineiden 9 paine- tason p ja voimavaikutuksen Fq välille saadaan riippuvuus Fo = f(p), jolloin ensimmäinen voimavaikutus Fo on riippuvainen paineesta p ja riippuvuuteen vaikuttaa esimerkiksi kannatinelimen 3a mekaaninen ra- • t 12 104353 kenne ja muodostuvien momenttivarsien pituudet. Esitettyjen riippuvuuksien avulla voidaan siten muodostaa tarvittava säätöalgoritmi, jolloin painetasoa p säätämällä vaikutetaan myös toiseen voimavaikutukseen F. Edullisesti voimavaikutus F vaikuttaa oleellisesti pystysuuntai-5 sessa (nuoli Z) suunnassa puunrungon S ollessa vaakasuuntaisena. Riippuvuuden mukaisesti kannatinelimen 3a puunrunkoon S kohdistaman voimavaikutuksen Fo avulla sekä kannatellaan puunrunkoa S (voimavaikutuksen Fg kumoamiseksi) että muodostetaan haluttu voimavaikutus F. Tilanteessa, jossa voimavaikutuksen F arvo on nolla 10 vastaa tilannetta, jossa voimavaikutus Fq on juuri riittävä puunrungon S kannattelemiseksi paikoillaan. Tällöin puunrunko S voi ilman voimavaikutusta olla kosketuksessa tukipintaan 2d tai sijaita etäisyyden E päässä tukipinnasta 2d. Mittaamalla etäisyyttä E voidaan siten myös voimavaikutusta F (ja samalla myös voimavaikutusta Fq) arvioida, erityisesti 15 edellä kuvattua tilannetta.

Edellä esitettyjä riippuvuuksia ja raja-arvoja tallennetaan laitteiston 1 ohjausjärjestelmässä 10 säätöalgoritmin toteuttamiseksi, jonka säätöal-goritmin avulla esimerkiksi toimilaitevälineiden 9, esimerkiksi sylinterin 20 9a painetta ja siihen syötettyä tilavuusvirtaa säädetään paineventtiilivä-lineiden 9c ja suuntaventtiilivälineiden 9b avulla. On selvää, että kannatinelimen 3a liike voidaan aikaansaada myös muilla tavoin, esimerkiksi nivelöintiin 5a sovitetun vääntömoottorin avulla. Ohjausjärjestelmässä 10 tallennetaan myös laskenta-algoritmiä puunrungon S halkaisi-25 jamitan D määrittämiseksi myöhemmin selostettavan riippuvuuden perusteella.

• «

Puunrunko S painautuu runkorakennetta 2 ja samalla tukipintaa 2d vasten kannatinelimien 3a ja 3b kannatellessa puunrunkoa S näiden 30 elimien ja runkorakenteen 2 välissä. Painautuminen on seurausta esimerkiksi kannatinelimen 3a puunrunkoon S kohdistamasta ensimmäisestä voimavaikutuksesta F(). Myös puunrungon S halkaisijamitan D ja : siten myös painon vaihdellessa karsinnan aikana puunrunko S tukeutuu edullisesti tukipintaa 2d oikean halkaisijamitan määrittämiseksi. Edulli-35 sesti referenssipinta 2d ja kannatinelin 3a sijaitsevat puunrungon S poikittaissuunnassa (nuoli X) samalla linjalla, jotta puunrungon S toisen pään roikkumisesta aiheutuva asentovirhe ei vaikuttaisi halkaisijamitta-uksen tulokseen. Aikaisemman selostuksen mukaisesti tukipintana 2d 13 104353 voi toimia myös kiinteäksi sovitettu lisäkarsintaelin 4d, jolloin puunrunko S voi sijoittua etäisyyden päähän runkorakenteesta 2.

Sylinteri 9a, esimerkiksi hydraulisylinteri 9a vaikuttaa kannatinelimen 3a 5 nivelöintiin 5a elimen liikuttamiseksi sinänsä tunnetulla tavalla. Kanna-tinelimiä 3a ja 3b voidaan ohjata myös yhteisen sylinterin 9a avulla, jonka pää on kytketty kannatinelimen 3a nivelöinnin 5a yhteyteen, kuvioon 1 viitaten korvakkeeseen 5e, ja vastakkainen pää on kytketty kannatinelimen 3b nivelöinnin 5b yhteyteen. Tällöin kannatinelimien 3a ja 10 3b asentoa ohjataan yhden sylinterin 9a pituutta muuttamalla ja kannatinelimien 3a, 3b puristusvoimaa ja kannatinvoimaa sylinterin 9a paine-tasoa toimilaitevälineiden 9 avulla säätämällä. Edullisesti kannatinelimen 3a asento on säädetty sellaiseksi, että puunrungon S yläpinnan etäisyys tukipintaan 2d nähden pysyy oleellisesti samansuuruisena tai 15 ne ovat välittömässä kontaktissa keskenään.

Kuvioon 2a viitaten puunrungon S karsinnan aikana ainakin toisen kannatinelimen 3a nivelöintiin 5a on sovitettu sinänsä tunnetut ensimmäiset anturivälineet 11 kannatinelimen 3a asennon määrittämiseksi. Tämä 20 asento määritetään esimerkiksi kannatinelimen 3a kulma-asentona a-\ asetettuun referenssiasemaan ocr nähden, joka referenssiasema voi vaihdella. Tämän kulma-asennon α-j avulla voidaan määrittää myös puunrungon halkaisijamitta D, jolloin tietty kulma-asento vastaa tiettyä halkaisijamittaa. Edullisesti kulma-asento on laskennallisesti suoraan 25 verrannollinen halkaisijaan, esimerkiksi D =ai k ja tällöin D = f(oc-|, k), jossa k on kerroin. Tällöin kuitenkin on oletuksena, että puunrunko S on sijoittuneena tukipintaa 2d vasten. Kuviossa 2a tukipinta 2d on esitetty yksinkertaistettuna referenssitasona 2d. Tällöin on selvää, että puunrungon S ja referenssitason 2d etäisyyden E kasvaessa myös kanna-30 tinelimen 3a kulma-asema a-| muuttuu, jolloin puunrungon S halkaisija tulkitaan todellista suuremmaksi. Edullisesti lisäkarsintaelin 4d ja kan-natinelimet 3a ja 3b sijaitsevat lähellä toisiaan, jotta se kohta puunrungossa, jota vasten elin 4d painautuu, ja ne kohdat, joita vasten kanna-tinelimet 3a ja 3b painautuvat, olisivat lähellä toisiaan. Tällöin puunrun-35 gon S toisen pään roikkumisesta aiheutuva asentovirhe vaikuttaa vähemmän mittaustulokseen.

• · 14 104353

Edelleen kuvioon 2a viitaten toimilaiteväiineet 9 kannatinelimen 3a asennon ohjaamiseksi käsittävät edullisesti hydraulisylinterin 9a, suun-taventtiilivälineet 9b sylinterin 9a männän liikesuunnan (nuoli L1 ja nuoli L2) valitsemiseksi, paineventtiilivälineet 9c, edullisesti proportionaali-5 paineventtiili 9c, sylinterin 9a painetason p asettamiseksi ja suunta-venttillivälineet 9d, edullisesti proportionaalisuuntaventtiili 9d, sylinterin 9a tilavuusvirran ohjaamiseksi. Toimilaiteväiineet 9 ovat yhteydessä paine- ja tilavuusvirtalähteeseen P sekä paluulinjaan T. Toimilaiteväli-neet 9 käsittävät mm. sinänsä tunnetun ohjauselektroniikan niiden oh-10 jäämiseksi ohjausjärjestelmän 10 antaman ohjaus- ja säätösignaalin avulla. Tämän lisäksi on selvää, että esimerkiksi suuntaventtiilivälinei-den 9b ja 9d toiminnot voidaan toteuttaa yhden venttiilin avulla sinänsä tunnetulla tavalla. Lisäksi on selvää, että toiminnot voidaan toteuttaa erilliskomponenttien avulla sekä yhdessä paineventtiilivälineiden 9c 15 kanssa esimerkiksi sinänsä tunnettujen patruunaventtiilien avulla.

Ohjausjärjestelmä 10 on esimerkiksi työkoneen ohjauksessa käytettävä tietojenkäsittelylaite, kuten tietokone tai ohjelmoitava logiikka, joka käsittää lisäksi sinänsä tunnetut muistivälineet edelläkuvattujen riippu-20 vuuksien ja säätöalgoritmien tallentamiseksi. On selvää, että ohjausjärjestelmä voi jakautua useisiin keskenään yhteydessä oleviin osajärjestelmiin sinänsä tunnetulla tavalla eri sovelluksien tarpeiden mukaisesti, mutta tässä esityksessä ohjausjärjestelmä on havainnollisuuden vuoksi esitetty yhtenä yksikkönä. Ohjausjärjestelmä 10 on yhteydessä näyt-25 töön 10a informaation esittämiseksi käyttäjälle, näppäimistöön 10b informaation, kuten käyttäjän asettaman painetason syöttämiseksi ohjausjärjestelmälle 10, ohjaussauvaan 10c laitteiston 1 toiminnan ohjaamiseksi, kaiuttimeen 10d äänimerkkien antamiseksi käyttäjälle, kir-joittimeen 10f raporttien ja mittaustietojen tulostamiseksi ja edullisesti 30 myös merkkivaloon 10e valosignaalin antamiseksi käyttäjälle. Laitteiden 10a—10e avulla käyttäjälle voidaan antaa aistien avulla havaittavissa olevia signaaleja ja informaatiota. Ohjausjärjestelmä 10 on yhteydessä : myös ensimmäisiin anturivälineisiin 11 puunrungon S halkaisijamitan D

määrittämiseksi.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti ja kuvioon 2b viitaten laitteistoon 1 on sovitettu lisäksi toiset anturivälineet 12 puunrungon S ja referenssitason 2d, edullisesti tukipinnan 2d välisen etäi- 35 15 104353 syyden E määrittämiseksi edullisesti jatkuvasti ja portaattomasti. Kuvioon 2b viitaten anturivälineet 12 on sovitettu lisäkarsintaelimen 4d nive-löinnin 5d yhteyteen. Näiden anturivälineiden 12 avulla määritetään lisäkarsintaelimen 4d asentoa ja samalla puunrungon S etäisyyttä runko-5 rakenteesta 2, edullisesti sen referenssitasosta 2d. Lisäkarsintaelintä 4d voidaan painaa puunrunkoa vasten jousivoiman avulla tai esimerkiksi paineväliainetoimisen, ja nivelöintiin 5d vaikuttavan sylinterin (ei esitetty kuvassa) avulla sinänsä tunnetulla tavalla. Tämä asento määritetään esimerkiksi lisäkarsintaelimen 4d kulma-asentona β·| asetettuun 10 referenssiasemaan βΓ nähden, joka referenssiasema voi vaihdella. Tämän kulma-asennon β·| avulla voidaan määrittää myös puunrungon S etäisyys E, jolloin tietty kulma-asento vastaa tiettyä etäisyysmittaa. Edullisesti kulma-asento on laskennallisesti suoraan verrannollinen etäisyyteen, esimerkiksi E = βι · k ja tällöin E = ί(β-|, k), jossa k on ker-15 roin. Edullisesti etäisyyttä E mitataan sopivimmin jatkuvasti ja portaattomasti korjaavien toimenpiteiden käynnistämiseksi tarvittaessa. Toiset anturivälineet 12 ovat yhteydessä ohjausjärjestelmään 10. Lisäkarsintaelimen 4d nivelöinti voidaan järjestää myös siten, että elimen 4d liike on oleellisesti lineaarinen, edullisesti poikittaissuuntainen puunrungon S 20 suhteen, jolloin anturivälineet 12 mittaavat elimen 4d asemaa. Tällöin aseman ja etäisyyden E välillä on määrätty riippuvuus.

Kuviossa 3 on havainnollistettu kannatinelimen 3a avulla tapahtuvaa puunrungon S halkaisijamitan D laskentaa. Kulma-asennon a-| ja edellä 25 kuvattua riippuvuutta kuvaavan käyrän K5 avulla voidaan määrittää puunrungon halkaisijamitta D-|. Riippuvuus on edullisesti lineaarinen, mutta voi myös poiketa lineaarisesta. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti etäisyyden E avulla korjataan laskettua halkaisi-jamittaa D-| siten, että mittaa D-| korjataan siirroksen AD verran, joka 30 siirros AD on verrannollinen mitattuun etäisyyteen E, eli AD = f(E, D). Tämän lisäksi siirros voi olla riippuvainen myös mitatusta halkaisijan D • ·. arvosta eli esimerkiksi arvosta D-|. Korjaustoimenpiteet suoritetaan edullisesti automaattisesti laitteiston 1 ohjausjärjestelmässä 10, jossa tallennetaan edelläkuvattua korjausalgoritmiä halkaisijamittauksen tar-35 kistamiseksi tai korjaamiseksi. Selvää on, että korjauslaskenta voidaan suorittaa monin eri periaattein, esimerkiksi ensin mitattua kulma-asentoa oc-| korjaamalla ja sen jälkeen käyrää K5 käyttämällä, tai käyrän K5 ie 104353 asemaa korjaamalla (uusi korjattu käyrä K6) uuden halkaisija-arvon D'-| määrittämiseksi.

Edullisesti lisäkarsintaelin 4d ja kannatinelin 3a sijaitsevat lähellä toisi-5 aan, jotta se kohta puunrungossa S, jota vasten elin 4d painautuu, ja se kohta, jota vasten kannatinelin 3a painautuu olisivat lähellä toisiaan. Tällöin puunrungon S asentovirheestä aiheutuva mittausvirhe olisi mahdollisimman pieni. Virhe etäisyyden E mittaamisessa aiheutuu esimerkiksi puunrungon S toisen pään roikkumisesta, jolloin puunrungon S 10 pituussuunta poikkeaa oleellisesti esimerkiksi tukipinnan 2d suunnasta (nuoli Y).

Kuvioon 2c viitaten keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaisesti toiset anturivälineet 12 on sovitettu puunrungon S pituutta 15 mittaavan mittapyörän 15 yhteyteen. Tämä mittapyörä 15 on nivelöinnin 15a avulla sovitettu runkorakenteen 2 yhteyteen ja järjestetty seuraamaan puunrungon S yläpintaa karsinnan aikana sinänsä tunnetulla tavalla. Edullisesti anturivälineet 12 on sovitettu nivelöintiin 15a mittapyörän asennon määrittämiseksi. Tämän kulma-asennon avulla voidaan 20 määrittää myös puunrungon S etäisyys tukipinnasta 2d, jolloin tietty kulma-asento vastaa tiettyä etäisyyttä. Edullisesti kulma-asento on laskennallisesti suoraan verrannollinen etäisyyteen ja etäisyyden määrittämisessä voidaan noudattaa samoja periaatteita kuin lisäkarsintaeli-men 4d yhteydessä. Vaihtoehtoisesti nivelöinti voidaan järjestää myös 25 siten, että mittapyörän 15 liike on oleellisesti lineaarinen, edullisesti poikittaissuuntainen puunrungon S suhteen, jolloin kulma-asennon sijaan määritetään asemaa. Tällöin on etäisyyden E ja aseman välillä määrätty riippuvuus. Edullisesti anturivälineet 12 on sovitettu kuvion 1 alakannatinelimen 3a lähelle sijoitetun mittapyörän 15 yhteyteen, jolloin 30 puunrungon S asentovirheestä aiheutuva mittausvirhe on pienempi. Edullisimmin halkaisijaa D mittaava kannatinelin 3a ja etäisyyttä E mit-taava mittapyörä 15 ovat puunrungon S poikittaissuunnassa oleellisesti X samalla linjalla. Tämän lisäksi on selvää, että etäisyyden E mittaami

seksi voidaan runkorakenteeseen 2 sovittaa myös erillinen rulla tai elin, 35 joka välittömän kontaktin avulla seuraa puunrungon S runkorakennetta 2 päin suuntautuvaa yläpintaa karsinnan aikana. Tämän lisäksi on selvää, että laitteistoon 1 voidaan sovittaa myös kosketuksettomaan mittaukseen soveltuvat anturivälineet 12 puunrungon S etäisyyden E

f i 17 104353 määrittämiseksi, esimerkiksi ultraäänisignaalin tai sähkömagneettisen tutkasignaalin avulla.

Kuvion 2b mukaisesti ohjausjärjestelmä 10 on yhteydessä toisiin anturi-5 välineisiin 12. Anturivälineiltä 12 saamansa signaalin perusteella ohjausjärjestelmä 10 keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti ohjaa toimilaitevälineitä 9, jolloin etäisyyden E kasvaessa esimerkiksi käyttäjän asettamaa maksimiarvoa E2 suuremmaksi muutetaan sylinterin 9a avulla kannatinelimen 3a asentoa kunnes etäisyys E saa-10 vuttaa maksimiarvon E2. Asennon säädön aikana seurataan anturiväli-neiden 12 avulla mitattua etäisyyttä E. Puunrunko S on saattanut painovoiman (voimavaikutus Fg) vaikutuksesta ja kannatinelimen 3a myötäessä laskeutua niin alas, että referenssitason 2d ja puunrungon S yläpinnan välinen etäisyys E on kasvanut niin suureksi, että kannatin-15 elimen 3a kulma-asennon perusteella laskettu halkaisijamitta D on virheellinen. Ohjausjärjestelmään 10 voidaan syöttää myös etäisyyden E minimiarvo E-j, jota lyhyemmäksi anturivälineiden 12 avulla mitattu etäisyys E ei saisi pienentyä. Liian pieni etäisyys E merkitsee aikaisemman selostuksen perusteella suurempia kitkavoimia (suurempia voimavaiku-20 tuksia Fo ja F) ja siitä aiheutuvia tunnetun tekniikan mukaisia epäkohtia. Etäisyyden E kasvaessa esimerkiksi käyttäjän asettamaa maksimiarvoa E2 suuremmaksi sylinterin 9a asentoa pidennetään automaattisesti säädön avulla kunnes haluttu etäisyys E saavutetaan. Maksimiarvo E2 ja minimiarvo E-| voidaan esimerkiksi määritellä kullekin hal-25 kaisijamitta-alueelle käyttäjän toimesta erikseen, kun käytetään tunnetun tekniikan mukaisia painetasoja. Säädön toimiessa automaattisesti ja portaattomasti nämä arvot voidaan määritellä koskemaan kaikkia hal-kaisijamittoja. Nämä arvot voidaan määritellä myös sallittuna minimi- ja maksimipoikkeamana asetetusta etäisyydestä E.

30

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti ohjausjärjestelmä 10 ilmaisee käyttäjälle etäisyyden E poikkeamisen asetettujen raja-arvojen ulkopuolelle, esimerkiksi valomerkin, äänimerkin, näytölle 10a ilmestyvän symbolin tai muutoin aisteilla havaittavissa olevan sig-35 naalin avulla. Tämän jälkeen käyttäjä voi toimilaitevälineiden 9 ja ohjausjärjestelmän 10 avulla kannatinelimen 3a asennon sellaiseksi, että puunrungon S haluttu etäisyys E säilyisi tai että vaihtoehtoisesti puunrunko aiheuttaisi mahdollisimmin vähäisen voimavaikutuksen tukipin- 18 104353 taan 2d. Vastaavasti käyttäjä voi asettaa esimerkiksi painetason alemmalle tasolle, jotta puristusvoima F olisi haluttua alhaisempi, jotta vältettäisiin aikaisemmin selostetut epäkohdat. Puristusvoimaa F voidaan säätää esimerkiksi asettamalla etäisyys E mahdollisimman pieneksi tai 5 nollaksi ja lisäämällä painetasoa sopivaksi arvioitu määrä. Etäisyyden E minimiarvo E-| ja maksimiarvo E2 annetaan ohjausjärjestelmälle 10 esimerkiksi näppäimistön 10b avulla.

Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti toisten anturivä-10 lineiden 12 avulla valvotaan puunrungon S etäisyyttä E siten, että valvotaan vain etäisyyden E määrätyn raja-arvon ylittymistä. Tämä raja-arvo, esimerkiksi raja-arvo E3 annetaan ohjausjärjestelmälle 10 käyttäjän toimesta. Käytetty raja-arvo on esimerkiksi se etäisyyden E maksimiarvo E3, jonka ylittäminen merkitsee puunrungon S irtoamista refe-15 renssitasona toimivasta tukipinnasta 2d haluttua etäämmälle, jolloin halkaisijamittaus ei ole enää luotettava. Vastaavasti voidaan määritellä vain etäisyyden E minimiarvo E4, jonka alittaminen merkitsee liian suuria puristusvoimia. Toisin sanoen puunrunko S pyritään pitämään halutussa ja edullisimmin vakioidussa asemassa suhteessa karsintalait-20 teistoon 1 ja sen runkorakenteeseen 2 nähden. Puunrungon S asema pyritään säilyttämään karsinnan aikana haluttuna puunrungon S halkaisijan ja painon vaihdellessa. Maksimiarvon ylittäminen ilmaistaan käyttäjälle, jonka jälkeen painetasoja voidaan korottaa ja halkaisijamittaus suorittaa uudelleen. Toiminnon avulla käyttäjä voi asettaa painear-25 vot tasolle, jolla toisaalta vältetään aikaisemmin selostetut epäkohdat ja toisaalta saavutetaan luotettava halkaisijamittaus ensimmäisten anturi-välineiden 11 avulla. Tämän lisäksi on selvää, että sekä käyttäjä että ohjausjärjestelmä 10 voivat huolehtia säädöstä yhdessä ja erikseen. Vielä on selvää, että käyttäjä voi antaa ohjausjärjestelmälle 10 raja-ar-30 vot useilla eri tavoilla, esimerkiksi näytöllä 10a esitettyjä valikkojen symboleja ohjaussauvan 10c avulla valitsemalla. Näiden symbolien valitsemisen tai erilaisten ohjeellisten numeroarvojen näppäimistöltä : 10b syöttämisen jälkeen ohjausjärjestelmä 10 huolehtii etäisyyden mit taamisesta ja säätämisestä.

Kuviossa 4 on vielä havainnollistettu sylinterin 9a painetason p asettamista puunrungon S eri halkaisijamitta-alueita varten. Eräs halkaisija-mitta-alue muodostuu välille Di—D2, jolla painetaso on asetettu arvoon 35 19 104353 P1. Kutakin aluetta varten voidaan painetaso asettaa käyttäjän toimesta myös erikseen käyrän KO mukaisesti, mutta yhtä painetasoa muutettaessa myös muut painetasot voivat muuttua samanaikaisesti vastaavan määrän. Painetasojen erot voivat olla vakioituja tai ne voivat poiketa 5 toisistaan. Ohjausjärjestelmä 10 huolehtii painetason muuttamisesta halkaisijamittauksen perusteella. Aikaisemmin oikeiden painetasojen määrittäminen eri olosuhteisiin oli erittäin vaikeaa, mutta esillä olevan keksinnön avulla saadaan aikaan huomattavia etuja. Keksinnön mukaisesti ohjausjärjestelmän 10 ilmaistessa etäisyyden E tilanteen käyttä-10 jälle käyttäjä voi laskea painetasoa käyrän K1 mukaiseksi tai nostaa painetasoja käyrän K2 mukaiseksi. Ohjausjärjestelmän 10 säätäessä keksinnön mukaisesti painetasoa automaattisesti aikaisemmin kuvatun säätöalgoritmin avulla määräytyy tämä painetaso edullisimmin portaattomasti ja jatkuvasti kutakin halkaisijamittaa D varten käyrän K3 mukai-15 sesti, jolloin saavutetaan tunnettua tekniikkaa huomattavasti tarkempi ohjaus. Käyrän K3 mukainen painetaso p määritetään aikaisemmin selostetun säätöalgoritmin avulla etäisyyden E mittauksesta saatuja tietoja hyväksikäyttäen. Tämän lisäksi puunrungon pitämiseksi halutulla etäisyydellä toimilaitteelle 9a ohjattua tilavuusvirtaa säädetään puunrungon 20 halutun aseman saavuttamiseksi, jonka jälkeen painetasoa ylläpidetään aseman säilyttämiseksi.

Keksinnön mukaisesti käyrän K3 mukaista painetasoa säädetään lisäksi ottamalla huomion puun painon vaihtelut (myös halkaisijan pysy-25 essä vakiona mutta puun tiheyden vaihdellessa) ja siten myös kanna-tinelimen 3a asennon vaihtelut. Tällöin käyrän K3 mukainen paine säätyy jatkuvasti myös sen mukaisesti, että etäisyys E säilyy aikaisemmin selostettujen minimi- ja maksimiarvojen välissä, asetettua maksimiarvoa pienempänä tai välittömässä kontaktissa tukipintaan. 30 Kuviossa käyrä K3 on esitetty lineaarisena, mutta paineen riippuvuutta halkaisijasta kuvaava käyrä K3 voi olla myös lineaarisesta poikkeava varsinkin eri olosuhteissa.

«

Ammattimiehelle on lisäksi selvää, että vaikka edellä esitetyssä selityk-35 sessä keksintöä on havainnollistettu erään edullisen karsintalaitteiston yhteydessä mutta on selvää, että sitä voidaan soveltaa useissa muissakin karsintalaitteistossa patenttivaatimuksien puitteissa.

Claims (12)

20 104353

1. Menetelmä karsintalaitteistossa (1), joka käsittää: 5 runkorakenteen (2), ainakin yhden runkorakenteeseen (2) liikkuvasti (5a, 5b, 5c) kiinnittyvän kannatinelimen (3a, 3b, 3c) puunrungon (S) kannattelemiseksi, 10. toimilaitevälineet (9) kannatinelimen (3a, 3b, 3c) asennon ohjaamiseksi, ensimmäiset anturivälineet (11) puunrungon (S) halkaisijan (D) mittaamiseksi, ohjausjärjestelmän (10) ainakin toimilaitevälineiden (9) oh-15 jäämiseksi, tunnettu siitä, että: puunrungon (S) etäisyyttä (E) asetettuun referenssitasoon 20 (2d) nähden seurataan laitteiston (1) yhteyteen sovitettujen ja ohjausjärjestelmään (10) yhteydessä olevien toisten antu-rivälineiden (12) avulla, ja että etäisyyttä (E) verrataan ohjausjärjestelmässä (10) asetettuun etäisyyden (E) maksimiarvoon (E2, E3) ja/tai asetet-25 tuun etäisyyden (E) minimiarvoon (Ε·|, E4) ainakin toimilai tevälineiden (9) ohjaamiseksi vertailusta saatuja tietoja hy-!' väksikäyttäen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 30 etäisyyden (E) ylittäessä asetettu maksimiarvo (E2, E3) ja/tai alittaessa asetettu minimiarvo (E-j, E4) ilmaistaan tämä käyttäjälle aistien avulla havaittavissa olevin keinoin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 35 että etäisyyttä (E) säädetään ainakin toisiin anturivälineisiin (12) yhteydessä olevan ohjausjärjestelmän (10) toimesta ohjausjärjestelmään (10) tallennetun säätöalgoritmin avulla. • < 21 104353

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1—3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin yhden kannatinelimen (3a, 3b, 3c) asentoa säädetään puunrungon (S) etäisyyden (E) pitämiseksi asetettua maksimiarvoa (E2, E3) pienempänä ja/tai asetettua minimiarvoa (E-j, E4) suurempana. 5

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1—4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että etäisyyttä (E) mitataan runkorakenteeseen (2) liikkuvasti (15a) kiinnitetyn mittapyörän (15) yhteyteen sovitettujen toisten anturivälinei-den (12) avulla, joka mittapyörä (15) on järjestetty seuraamaan puun- 10 rungon (S) muotoa.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1—5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että etäisyyttä (E) mitataan runkorakenteeseen (2) liikkuvasti (5d) kiinnitetyn lisäkarsintaelimen (4d) avulla, jolloin toiset anturivälineet (12) 15 on sovitettu lisäkarsintaelimen (4d) yhteyteen.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1—6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin toimilaitevälineiden (9) painetasoa säädetään ensimmäisen voimavaikutuksen (Fo) ylläpitämiseksi ja säätämiseksi sekä 20 puunrungon (S) pitämiseksi edullisesti välittömässä kontaktissa laitteistoon (1) sovitettuun tukipintaan (2d), jonka ensimmäisen voimavaikutuksen (Fq) kannatinelin (3a, 3b, 3c) kohdistaa puunrunkoon (S).

8. Menetelmä puunrungon mittauksessa karsintalaitteistossa (1), joka 25 käsittää: runkorakenteen (2), ainakin yhden runkorakenteeseen (2) liikkuvasti (5a, 5b, 5c) kiinnittyvän kannatinelimen (3a, 3b, 3c) puunrungon (S) 30 kannattelemiseksi, toimilaitevälineet (9) kannatinelimen (3a, 3b, 3c) asennon ohjaamiseksi, ' / - ensimmäiset anturivälineet (11) puunrungon (S) halkaisijan (D) mittaamiseksi, 35. ainakin ensimmäisiin anturivälineisiin (11) yhteydessä ole van ohjausjärjestelmän (10), tunnettu siitä, että: 22 104353 puunrungon (S) etäisyyttä (E) asetettuun referenssitasoon (2d) nähden seurataan sopivimmin jatkuvasti laitteiston (1) yhteyteen sovitettujen ja ohjausjärjestelmään (10) yhteydes-5 sä olevien toisten anturivälineiden (12) avulla, ja että puunrungon (S) halkaisijan (D) mittauksesta saatuja tietoja korjataan korjausalgoritmin avulla etäisyyden (E) mittauksesta saatujen tietojen perusteella, joita tietoja ja korjausalgoritmia tallennetaan ohjausjärjestelmässä (10). 10

9. Karsintalaitteisto (1), joka käsittää: runkorakenteen (2), ainakin yhden runkorakenteeseen (2) liikkuvasti (5a, 5b, 5c) 15 kiinnittyvän kannatinelimen (3a, 3b, 3c) puunrungon (S) kannattelemiseksi ja ensimmäisen voimavaikutuksen (Fq) kohdistamiseksi puunrunkoon (S), toimilaitevälineet (9) kannatinelimen (3a, 3b, 3c) asennon ohjaamiseksi ja kannatinelimen (3a, 3b, 3c) puunrunkoon 20 (S) kohdistaman ensimmäisen voimavaikutuksen (Fq) ylläpi tämiseksi, ensimmäiset anturivälineet (11) puunrungon (S) halkaisijan (D) mittaamiseksi, ohjausjärjestelmän (10) ainakin toimiiaitevälineiden (9) oh-25 jäämiseksi, tunnettu siitä, että: karsintalaitteisto (1) käsittää lisäksi laitteiston (1) yhteyteen 30 sovitetut ja ohjausjärjestelmään (10) yhteydessä olevat toiset anturivälineet puunrungon (S) etäisyyden (E) asetettuun .. referenssitasoon (2d) nähden mittaamiseksi, ja että ohjausjärjestelmään (10) on tallennettu asetettu etäisyyden (E) maksimiarvo (E2, E3) ja/tai asetettu etäisyyden 35 (E) minimiarvo (Ei, E4) etäisyyden (E) näihin arvoihin (E-j, E2, E3, E4) vertaamiseksi ja kannatinelimen (3a, 3b, 3c) asennon muuttamiseksi toimiiaitevälineiden (9) avulla vertailusta saatuja tietoja hyväksikäyttäen. i 23 Ί 04353

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen karsintalaitteisto, tunnettu siitä, että runkorakenteeseen (2) liikkuvasti (15a) kiinnitetyn mittapyörän (15) yhteyteen on sovitettu toiset anturivälineet (12) etäisyyden (E) mittaa- 5 miseksi, joka mittapyörä (15) on järjestetty seuraamaan puunrungon (S) muotoa.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen karsintalaitteisto, tunnettu siitä, että runkorakenteeseen (2) liikkuvasti (5d) kiinnitetyn lisäkarsintaelimen 10 (4d) yhteyteen on sovitettu toiset anturivälineet etäisyyden (E) mittaa miseksi, jolloin anturivälineet (12) on sovitettu lisäkarsintaelimen (4d) yhteyteen.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9—11 mukainen karsintalaitteisto, tun-15 nettu siitä, että ohjausjärjestelmään (10) on tallennettu säätöalgoritmi etäisyyden (E) säätämiseksi kannatinelimen (3a, 3b, 3c) asennon avulla ja ainakin toisilta anturivälineiltä (12) saatujen mittaustietojen perusteella. 20 • · < 24 104353