FI66492C - Foerfarande foer haollfasthetssortering av virkesstycken i synnerhet saogad traevara - Google Patents

Description

, ^--1 KUULUTUSJULKAISU , , A n 0 J&Ti M ^UTLKGGNINCSSKRIFT 66492 • c (45) 1 (51) KvJIu/Ik.CL^ G 01 L 5/00, G 01 N 3/00 SUOMI—FINLAND 783270 (T?) HiIhg^mIM—AwBluilii—4»^ 26.10.78 (Fl) f*3) i*lItmfliri rilT^iTi-*u 26.10.78 (41) ThNmHUMkH — BttvKaffmtftg 27.04.80 _ 1 (44) NahtMMpmMi )· lwiL|uHakwi pvm.— , htaiU och ragilterityralMn AnaBkan utbgd Odi «itLskrlftGn p«Mlcararf 29.06.84 (32)(33)(31) ^nrdrey ·ακΛ·ιι*—BnVd prtorttet (71) A. Ahlst röm Osakeyhtiö, Noormarkku, Suomi-Fin 1 and(FI) (72) Reijo Riikonen, Heinola, Suomi-Fin land(F I) (54) Menetelmä puutavarakappaleiden, erityisesti sahatavaran lujuus- laji ttelemi seks i - Förfarande för häl1fasthetssortering av virkes-stycken, i synnerhet sägad trävara

Keksinnön kohteena on menetelmä puutavarakappaleiden erityisesti sahatavaran lujuuslajittelemiseksi, jossa tutkitaan kustakin lajiteltavasta kappaleesta koneellisesti tiettyjä suureita kuten oksien koko, sijainti ja laatu, puun syiden suunta verrattuna kappaleen pituusakseliin, puun tiheys ja kosteus, halkeaminen tai muiden vastaavien vaurioiden määrä; ja lasketaan mitatuista suureista lajiteltavan kappaleen todennäköiset lujuusarvot.

Ennestään tunnetaan useitakin menetelmiä puutavarakappaleiden lujuuslajittelemiseksi. Eräässä tällaisessa menetelmässä puu-tavarakappaleita tutkitaan silmämääräisesti. Tällöin tarkastaja kiinnittää huomiota kaikkiin kappaleessa havaittaviin virheisiin, oksiin, halkeaminn, pihkakoloihin, vinosyisyyteen, lahovikoihin yms. Lisäksi otetaan huomioon esim. sydänpuun määrä sekä vuosirengasväli. Näiden ulkoisten tunnusmerkkien mukaan määrätään kullekin kappaleelle tietty lujuusluokka. Luokitusperusteet on määritetty koneellisesti mittaamalla samannäköisten kappaleiden taivutusmurtolujuus. Kokeellisesti määritetty vertailulujuus on kuitenkin asetettava suhteellisen alhaiseksi sen vuoksi, että kaikkien samannäköisten kappaleiden tulee olla ainakin yhtä lujia. Tästä on käytännössä 2 66492 seurauksena, että selitetyllä menetelmällä lujuuslajitellut kappaleet saavat keskimäärin aivan liian huonot lujuusarvot. Toisin sanoen suurin osa kappaleista on huomattavasti vahvempia kuin lujuuslajittelu edellyttää.

Tunnetaan myös koneellisia menetelmiä puutavarakappaleiden lujuuden määrittämiseksi. Eräässä menetelmässä taivutetaan puutavarakappaletta tietyllä vakiovoimalla. Mittaamalla voiman aikaan saama taipuma voidaan määrittää kappaleen taivutus-kimmokekerroin. Tämä puolestaan on tietyssä suhteessa taivutus-lujuuteen.

Tämän menetelmän epäkohtana on mittaustarkkuuden riippuminen kappaleen jäykkyydestä. Mainittu taivutusvoima täytyy tietysti pitää suhteellisen pienenä, jottei kappaleita rikkoutuisi. Tällöin jäykät kappaleet taipuvat vain vähän ja virheen suhteellinen suuruus kasvaa.

Ennestään tunnetaan myös sellainen menetelmä, jossa puutavara-kappaletta taivutetaan vakiotaipumalla ja mitataan tähän taivutukseen tarvittava voima. Tällöin tietysti pienen taivutuslujuuden omaavilla kappaleilla tarvittava voima on suhteellisen pieni ja mittaustarkkuus kärsii vastaavasti, koska virheen suhteellinen osuus kasvaa tällöin. Tällainen menetelmä ja sitä soveltava laite on esitetty suomalaisessa patentissa 54973.

Suurimpana epäkohtana kummallakin mainitulla koneellisella lujuuslajittelumenetelmällä on, että näillä saatu parempi tai huonompi lujuusarvo on vain ko. kappaleen taivutuslujuus.

Pelkän taivutuslujuuden tunteminen ei yleensä ottaen ole riittävä tieto. Se on riittävää vain silloin, kun ko. kappaleeseen konstruktiivisessa käytössä kohdistuva rasitus on puhdasta taivutusta. Hyvin usein käytännössä esiintyy kuormitustapauksia, jotka ovat esim. puhdasta vetoa tai puristusta. Tällainen tilanne on esimerkiksi liimapalkin pintalamellien kohdalla.

3 66492

Mainittujen epäkohtien välttämiseksi on keksinnön menetelmälle tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan useita merkittäviä etuja tekniikan tasoon nähden. Keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan kunkin puutavarakappaleen yksilölliset lujuusominaisuudet juuri siihten käyttöön, johon ne parhaiten soveltuvat. Kappaleiden tutkiminen voidaan suorittaa niihin fyysisesti koskematta. Kuitenkin kukin kappale voidaan tutkia päästä toiseen ilman, että kumpaankaan päähän tai niiden välille jää käytännöllisesti katsoen yhtään tutkimatonta aluetta.

Keksinnön avulla pystytään lisäksi tutkimaan, kumpi syrjä tietystä kappaleesta kestää enemmän vetoa tai puristusta. Kun tämä tieto merkitään näkyviin kappaleeseen, voidaan ko. kappaletta käyttää tehokkaammin erilaisissa konstruktioissa.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää keksinnön mukaisen menetelmän toimenpiteitä kaaviomaisesti.

Piirustuksen mukaisesti laitteistoon kuuluu mittausasema 10. Tämä koostuu useasta erillisestä mittausanturista, jotka kukin mittaavat omia suureitaan kappaleista. Lujuuslajiteltava puu-tavarakappale A siirretään mittausasemalle 10 kuljettimella 1. Kappale A jatkaa liikettään nuolen 2 suuntaan mittausaseman läpi pysähtymättä. Mittausasema käsittää välineet oksien havaitsemiseksi, vinosyisyyden toteamiseksi, tiheyden mittaamiseksi ja kosteuden sekä lämpötilan mittaamiseksi. Tiheyden mittaaminen tapahtuu sopivimmin käyttämällä hyväksi gammasäteilyä, jonka annetaan kulkea mitattavan puutavarakappaleen läpi. Osien havaitseminen, vinosyisyyden mittaus sekä kosteuden mittaus suoritetaan mikroaaltomittauksena, jossa säteilyn annetaan kulkea kappaleen läpi. Mittaustavoista johtuen kussakin puutavaraknppaleessa olevat virheet saadaan mitattua 66492 4 riittävällä tarkkuudella ilman, että puutavarakappaleeseen tarvitsee fyysisesti koskea.

Mitatut tiedot toimitetaan suoraan tietojenkäsittely-yksikön 20 muistiin. Tänne on jo etukäteen sijoitettu tietyt vertailu-arvot kaikkia kysymykseen tulevia kuormitustyyppejä varten. Mittausasemalta 10 tulevien tietojen perusteella lasketaan kullekin kappaleelle tietyt lujuusarviot eri kuormitustapauksissa.

Samalla, kun lauta B siirtyy ulos mittausasemalta 10 ja edelleen merkintälaitteeseen 30, on tietojenkäsittely-yksikkö 20 päätellyt, mikä kuormitus ko. kappaleelle on edullisinta. Tästä annetaan tieto merkintälaitteelle 30, joka merkitsee ohi kulkevan kappaleen värikoodilla. Laitteisto voidaan panna toimimaan myös siten, että määrätään kunkin kappaleen sisällä, mikä osa siitä parhaiten kestää vetoa ja mikä puristusta. Tällöin voidaan merkintävaiheessa merkitä kappaleen se reuna, joka kestää paremmin vetoa, vetomerkillä ja vastaavasti toinen reuna puristusmerkillä.

Merkinnän jälkeen on edullista lajitella kappaleet sen mukaan, mihin käyttöön ne soveltuvat parhaiten. Tätä varten on laitteistoon yhdistetty sinänsä tunnettu lajittelukuljetin loke-rostoineen 40. Lajittelun jälkeen on saatu eroteltua esim. parhaiten vetorasitusta kestävät kappaleet E omaan ryhmäänsä ja vastaavasti esim. puristusta parhaiten kestävät kappaleet D omaan ryhmäänsä.

Monet muutkin muunnokset voivat tulla kysymykseen keksinnön soveltamisessa poikkeamatta silti siitä keksinnöllisestä ajatuksesta, joka on esitetty seuraavissa patenttivaatimuksissa. Niinpä värimerkintää voidaan soveltaa siten, että merkitään vain se osa kappaleesta, jonka lujuus ylittää tietyn ennalta määrätyn arvon. Käyttövaiheessa tai aikaisemminkin voidaan tällöin helposti poistaa merkitsemätön, heikkolaatuinen osuus.

Claims (3)

5 !

1. Menetelmä puutavarakappaleiden, erityisesti sahatavaran lujuuslajittelemiseksi, jossa tutkitaan kustakin lajiteltavasta kappaleesta koneellisesti tiettyjä suureita kuten oksien koko, sijainti ja laatu, puun syiden suunta verrattuna kappaleen pituusakseliin, puun tiheys ja kosteus, halkeamien tai j i muiden vastaavien vaurioiden määrä; ja lasketaan mitatuista j suureista lajiteltavan kappaleen todennäköiset lujuusarvot, j tunnettu siitä, että kullekin puutavarakappaleelle ! määritetään erikseen ainakin kaksi seuraavista suureista: puutavarakappaleen vetolujuus, puristuslujuus, vääntölujuus, nurjahduslujuus ja taivutuslujuus, joista viimeksi mainitun määritys on ennestään tunnettu ja, että ko. kappale lajitellaan sitä kuormitustapausta vastaavaan luokkaan, jossa kappaleen lujuusarvo ylittää valitun vertailuarvon tai vertailu-arvot.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kunkin puutavarakappaleen lujuusarvot määritetään useassa kohdassa kappaleen pituus- ja leveyssuunnassa ja, että tämän perusteella määritellään, kumpi kappaleen reunoista kestää paremmin vetoa ja kumpi puristusta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kunkin kappaleen se osa, jonka lujuus- arvio ylittää ennalta asetetun vertailuarvon merkitään tätä ominaisuutta vastaavalla värikoodilla.