FI97570B - Menetelmä ja asema kuorman, kuten puutavarakuorman, kiintotilavuuden mittaamiseksi - Google Patents

Description

97570

Menetelmä ja asema kuorman, kuten puutavarakuorman kiintoti-lavuuden mittaamiseksi

Metsäteollisuudessa puutavaran kiintotilavuutta käytetään 5 painon sijasta mittana toimitetun puutavaran hinnan määrittämiseksi, esimerkiksi silloin, kun tukit toimitetaan sahalaitokselle. Tällaisten tukkien kiintotilavuuden mittaus, jotka kuljetetaan tavallisesti sahalaitokselle pyörillä kulkevilla ajoneuvoilla, suoritetaan varsinaisessa käytännössä kokeneiden 10 laskijoiden toimesta, jotka arvioivat mekaanisten mittaustyöka-lujen ja mahdollisesti aritmeettisten taulukkojen avulla sahalaitoksella vastaanotetun kuorman biomassan kiintomitan. Tämä arvio on kuitenkin usein melko epätarkka ja se voi poiketa jopa 10 - 15 % todellisesta arvosta. Taloudellisesti tämä on 15 tietenkin epätyydyttävää sekä toimittajien että ostajien kannalta, koska puutavaran jokaisen kuorman arvo voi nousta huomattaviin rahamääriin.

Tämän keksinnön tehtävänä on saada aikaan yksinkertainen ja 20 tarkka ajoneuvo kuormien, kuten puutavarakuormien kiintotilavuuden mittaus menetelmän avulla, jossa kuorma ohjataan osastoon, joka on hermeettisesti suljettavissa ympäristön atmosfäärin suhteen ja sijaitsee rakenteessa, jonne ohjataan asteittain täyttöelin osastossa olevan kaasun tilavuuden vähentämiseksi ja 25 siten sen paineen lisäämiseksi; määritetään sen jälkeen, kun ainakin määrätty ylimääräpaine on saatu aikaan osastossa, kaasuntilavuuden ja kaasunpaineen tulo ensimmäisenä vertailuarvona, ja mitataan kuorman kiintotilavuus ensimmäisen vertailuarvon ja toisen vertailuarvon erotuksena, jolloin 30 toinen vertailuarvo on kaasuntilavuuden ja kaasunpaineen tulo, joka on määritetty samoissa olosuhteissa, mutta ilman kuormaa osastossa.

Kohteiden kiintotilavuuden mittaus yllä mainitulla menetelmällä 35 on jo tunnettu julkaisuista US-A-4,770,033, FR-A-1,480,470 ja DE-B-1,923,683. Näissä julkaisuissa esitetyt ja Boylen lakiin perustuvat mittausmenetelmät ja -laitteet sopivat kuitenkin ainoastaan laboratorio- ja pienimittakaavaisiin toimintoihin eikä niitä voida käyttää puutavarakuormien kiintotilavuuden 2 97570 mittaukseen. Siten DE-B-1,923,683 koskee mittausmenetelmää, jossa laboratorionäyte laitetaan astiaan, joka ennen mittausta suljetaan kannen avulla. Julkaisussa US-A-4,770,033 mitattava kohde on neste, joka pumpataan suljettavaan säiliöön, kun taas 5 julkaisussa FR-A-1,480,470 mitattava kohde on vahingoittunut jalka, joka laitetaan erityisesti tätä tarkoitusta varten suunniteltuun koteloon.

Tämän keksinnön tarkoituksena on soveltaa Boylen lain oppia 10 puutavarakuormien ja vastaavien kiintotilavuuden mittaukseen paljon suuremman mittaustarkkuuden aikaansaamiseksi. Keksinnön tunnusomaisten piirteiden mukaisesti tämä saadaan aikaan siten, että kuorma ohjataan rakenteen sisään kuljetusajoneuvolla rakenteen hermeettisesti suljettavan oven kautta, että kuorma 15 jätetään ajoneuvon päälle määritettäessä ensimmäistä vertailuarvoa ja että ajoneuvo ajetaan sitten pois rakenteesta hermeettisesti suljettavan oven kautta.

Menetelmän lisäksi keksintö koskee myös laitetta puutavarakuor-20 mien ja vastaavien kiintotilavuuden mittaamiseksi, jonka laitteen tunnusomaiset piirteet on määritelty oheisessa patenttivaatimuksessa 3.

Patenttivaatimuksessa 5 esitetyssä erityisen edullisessa 25 suoritusmuodossa rakenne on pitkänomainen ja sen vastakkaisissa päissä on hermeettisesti suljettavat ovet. Siten kuormaa kuljettava ajoneuvo voidaan ajaa sisään toisen oven kautta ja ulos toisen oven kautta.

30 Julkaisussa SU 1,137,315 annetaan ymmärtää, että kaasun paineen mittausta voitaisiin käyttää pyöreän puutavaran tilavuuden mittaukseen, mutta siinä ei esitetä, miten tämä tehdään varsinaisessa käytännössä. Tässä dokumentissa esitetty tekniikka näyttää olevan ainoastaan laboratoriomittakaavassa, koska 35 siinä ei le esitetty mitään tässä keksinnössä tarvittavan tyyppisiä laitteita. Edelleen julkaisun SU 1,137,315 mukainen menetelmä ei perustu malliin, jossa määritetään kaasuntilavuu- 3 97570 den ja kaasunpaineen kaksi erilaista vertailuarvoa sen jälkeen, kun määrätty ylimääräpäine on saatu aikaan mittausosastossa.

Piirustuksissa 5 kuvio 1 esittää kaaviomaista pitkittäisleikkauskuvaa keksinnön mukaisesta laitteesta, kuvio 2 esittää pitkittäisleikkauskuvaa samasta laitteesta, 10 jonka sisään on ajettu kuormaa kuljettava ajoneuvo, kuvio 3 esittää samanlaista pitkittäisleikkauskuvaa, joka esittää ajoneuvoa ilman kuormaa, 15 kuvio 4 esittää poikkileikkauskuvaa keksinnön erään vaihtoehtoisen suoritusmuodon mukaisesta laitteesta, kuvio 5 esittää samanlaista poikkileikkauskuvaa laitteesta, jonka sisään on ajettu kuormaa kuljettava ajoneuvo, 20 kuvio 6 esittää samanlaista poikkileikkauskuvaa, joka esittää ajoneuvoa ilmein kuormaa, ja kuvio 7 esittää kaaviomaista perspektiivikuvaa laitteen 25 hermeettisesti suljettavasta ovesta.

Kuvioissa 1-3 esitetty laite käsittää rakenteen, jota on yleisesti merkitty numerolla 1 ja joka määrittää osaston 2, joka on hermeettisesti suljettavissa ympäristön atmosfäärin 30 suhteen. Rakenne 1 on edullisesti pitkänomainen ja siinä on ovet 3, 3' sen kahdella vastakkaisella lyhyellä sivulla. Nämä ovet voidaan muodostaa edullisesti kuviossa 7 esitetyllä tavalla. Paneeli 4, joka toimii täyttöelimenä, on kiinnitetty rungon 1 sisäkattoon ja kytketty suorakulmaisiin palkeisiin 5, 35 jotka kulkevat paneelin reunaosia pitkin. Palkeet 5 voivat laajentua pystysuorasti säilyttämällä samalla kaasunpitävän erotuksen osaston 2 ja rakenteen ulkosivun välillä. Paneelia 4 4 97570 voidaan nostaa ja laskea hydraulisten sylintereiden tai vastaavien tehoa tuottavien elinten 6 avulla. Laite käsittää edelleen elimen 7, joka mittaa kaasunpaineen osaston 2 sisäpuolella ja joka on käytännössä kytkettävissä tietokoneeseen 7' 5 mittaustulosten rekisteröimiseksi.

Kuvioissa 1-3 ajoneuvoa on yleisesti merkitty numerolla 8 ja se muodostuu esimerkiksi tukkikuorma-autosta. Ajoneuvolla olevaa kuormaa on yleisesti merkitty numerolla 9 ja se voi 10 muodostua varsinaisessa käytännössä tukkien, etenkin sahatava-ratukkien pinoista tai nipuista.

Keksinnön toteuttamiseksi menetellään seuraavasti: Ensiksi kuormaa 9 kuljettava ajoneuvo 8 ajetaan rakenteen 1 sisään, 15 minkä jälkeen ovet 3, 3' suljetaan siten, että osasto 2 on hermeettisesti suljettu ympäristön atmosfäärin suhteen. Seuraavaksi paneelia 4 lasketaan sisäkatosta hydraulisten sylintereiden 6 avulla siten, että paneeli ja palkeet 5 vähentävät asteittain osastossa 2 olevan ilman tilavuutta ja 20 osastossa saadaan aikaan määrätty ylimääräpaine suhteessa atmosfääriseen paineeseen. Kun haluttu ylimääräpaine on saatu aikaan, paneeli 4 pysäytetään määrätyssä asemassa ja osaston ilman paine mitataan ja rekisteröidään tietokoneen 7, 7' avulla. Sitten ajoneuvo ajetaan ulos ja kuorma 9 puretaan, 25 minkä jälkeen ajoneuvo ajetaan jälleen rakenteen sisään (ks. kuvio 3) ja ovet 3, 3' suljetaan. Tällöin paneeli 4 on vedetty sisään kuviossa 1 esitettyyn alkuasentoonsa. Toistetussa mittausprosessissa paneeli 4 lasketaan samaan asentoon kuin kuviossa 2 ja sitten mitataan kaasunpaine. Koska ajoneuvon 30 päällä ei ole kuormaa, osaston ilmanpaine on alhaisempi kuin kuvion 2 mukaisessa mittauksessa, jolloin kuvion 2 tilan ja kuvion 3 tilan välinen ilmanpaineen erotus on kuorman 9 kiintotilavuuden mitta.

35 Sen sijaan, että paneeli 4 laskettaisiin alas saman välimatkan verran ja mitattaisiin erilaiset ilmanpaineet molemmissa mittaustapauksissa, paneeli voidaan tietenkin laskea alas eri 5 97570 tasoille säilyttämällä sama ilmanpaine molemmissa tapauksissa, jolloin paneelin eri tasojen välinen erotus on kuorman tilavuuden mitta. Toisin sanoen merkitystä on sillä, että ilmantila-vuuden ja ilmanpaineen tulo määritetään ensimmäisenä vertai-5 luarvona sen jälkeen, kun määrätty ylimääräpaine on saatu aikaan osastossa 2, ja että kuorman kiintotilavuus mitataan ensimmäisen vertailuarvon ja toisen vertailuarvon välisenä erotuksena, jolloin toisena vertailuarvona on ilmantilavuuden ja ilmanpaineen tulo, joka on määritetty samoissa olosuhteissa, 10 mutta ilman kuormaa osastossa.

Käytännössä voidaan tietenkin määrittää toinen vertailuarvo, s.o. arvo ilman kuormaa ajoneuvon päällä ainutkertaisesti. Siten kuvion 3 mukaista ajoneuvon vertailuarvon erityistä 15 mittausta ei tarvitse suorittaa joka kerta erikseen. Tällä tavalla mittaus voidaan suorittaa yhtenä ainoana, yksinkertaisena toimintana kuvion 2 mukaisesti.

Kuvio 7 esittää, miten ovi 3 voi muodostaa palkeiden muotoisen 20 rajaseinämän 10, joka on kiinnitetty yläreunaa pitkin kaltevaan kiinteään kehykseen 11, joka on kytketty ilmatiiviisti rakenteen 1 sisäkattoon ja seinämiin, ja alareuna on kytketty kääntyvään kehykseen 12, joka on kokonaan tai osittain upotettu kourussa 14 olevaan nesteeseen 13. Neste ei saa ainoastaan 25 aikaan yksinkertaisesti ja luotettavasti rajaseinämän kaasunpi-tävää sulkua, vaan se puhdistaa myös ajoneuvon pyörät, kun ne kulkevat nesteen kautta.

Kuvioissa 1-2 esimerkkinä esitettyjen mekaanisten täyttöelin-30 ten 4 ja 5 sijasta voidaan käyttää muita täyttöelimiä tarvittavan ylimääräpaineen tuottamiseksi osastossa 2. Kuviot 4-6 esittävät erästä suoritusmuotoa, jossa käytetään nestettä täyttövälineenä, jolloin varastosäiliö 15 on sijoitettu osaston 2 ulkopuolelle ja se sisältää nestettä 18, kuten vettä, joka 35 voidaan syöttää osaston sisäpuolella olevaan kouruun 17 ja poistaa siitä pumpun 16 avulla. Pumppaamalla nestettä 18 säiliöstä 15 kouruun 17 sen jälkeen, kun osasto 2 on suljettu 6 97570 yllä esitetyllä tavalla, voidaan saada aikaan ilmein ylimäärä-paine osastossa 2 ja tämä paine voidaan mitata laitteella 7 yllä esitetyllä tavalla.

5 Vaikkakin on mahdollista, että rakenteessa on ainoastaan yksi ovi, on käytännössä edullisempaa järjestää piirustuksissa esitetyn mukainen rakenne, jonka kumpikin vastakkainen pää on varustettu hermeettisesti suljettavilla ovilla, jolloin rakenne on sopivasti pitkänomainen ja ovet sijaitsevat sen kahdella 10 lyhyellä sivulla. Parhaiten kahdella ovella varustetun rakenteen pituus, leveys ja korkeus ovat vain hieman suurempia kuin ajoneuvon vastaavat mitat, niin että rakenteen tilavuus on minimaalinen suhteessa ajoneuvon kokoon, jolloin varmistetaan nopeat mittaustoiminnot.

15

Claims (5)

7 97570

1. Menetelmä kuorman, kuten puutavarakuorman kiintotilavuuden mittaamiseksi, jossa kuorma (9) ohjataan osastoon (2), joka on 5 olennaisesti hermeettisesti suljettavissa ympäristön atmosfäärin suhteen ja sijaitsee rakenteessa (1), jonne ohjataan asteittain täyttöelin (4, 5; 18) osastossa olevan kaasun tilavuuden pienentämiseksi ja siten sen paineen lisäämiseksi; määritetään sen jälkeen, kun ainakin määrätty ylimääräpaine on 10 saatu aikaan osastossa, kaasuntilavuuden ja kaasunpaineen tulo ensimmäisenä vertailuarvona; ja mitataan kuorman kiintotilavuus ensimmäisen vertailuarvon ja toisen vertailuarvon erotuksena, jolloin toinen vertailuarvo on kaasuntilavuuden ja kaasunpaineen tulo, joka on määritetty samoissa olosuhteissa, mutta 15 ilman kuormaa osastossa, tunnettu siitä, että kuorma (9) ohjataan rakenteen (1) sisään kuljetusajoneuvon (8) päällä, tarkemmin määriteltynä olennaisesti hermeettisesti suljettavan oven (3, 3') kautta rakenteeseen, ja kuorma jätetään ajoneuvon päälle määritettäessä ensimmäinen vertailuarvo jonka jälkeen 20 ajoneuvo ajetaan sitten pois rakenteen (1) sisältä olennaisesti hermeettisesti suljettavissa olevan oven kautta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ajoneuvo (8) ajetaan sen jälkeen, kun ensimmäinen 25 vertailuarvo on määritetty, ulos osastosta (2) kuorman (9) purkamiseksi, minkä jälkeen ajoneuvo ajetaan jälleen ilman kuormaa osastoon toisen vertailuarvon määrittämiseksi.

3. Laite kuorman (9), kuten puutavarakuorman kiintotilavuuden 30 määrittämiseksi, joka laite käsittää rakenteen (1), joka on olennaisesti hermeettisesti suljettavissa ympäristön atmosfäärin suhteen ja määrittää osaston (2), ja täyttöelimen (4, 5; 18), joka voidaan viedä osastoon ja ottaa pois sieltä ja joka sinne vietynä vähentää osastossa olevan kaasun tilavuutta ja 35 siten lisää sen painetta siten, että kuorman tilavuus voidaan mitata kahden vertailuarvon välisenä erotuksena, jotka ovat kaasuntilavuuden ja kaasunpaineen tuloja, jotka toisaalta δ 97570 määritetään kuorman ollessa osastossa ja toisaalta ilman kuormaa osastossa, tunnettu siitä, että rakenne (1) on muotoiltu vastaanottamaan niin kuorman kuin sitä kantavan kulkuneuvonkin (8) ja rakenne käsittää ainakin yhden kaasutii-5 visti suljettavissa olevan oven (3) jonka kautta kuorma on vastaanotettavissa rakenteeseen kuljetusajoneuvon (8) päällä, jonka päälle se voidaan jättää rakenteen sisään oven ollessa suljettuna määritettäessä toista vertailuarvoista.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että oven (3) alareuna voidaan upottaa nesteeseen (13), jonka tehtävänä on osaltaan sulkea olennaisesti hermeettisesti oven alareuna oven ollessa suljettuna ja osaltaan myös puhdistaa osastoon oven kautta ajetun ajoneuvon pyörät. 15

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että rakenne (1) on pitkänomainen ja käsittää kaasutii-viisti suljettavissa olevat ovet (3, 3') vastakkaisissa päissä. Il 9 97570