SE519813C2 - Avkvistningsanordning och förfarande vid en avkvistningsanordning - Google Patents

Description

25 30 U.) U'| 519 315 2 dessa. Flerfunktionsgriparen är även försedd med en ked- jesäg med hjälp av vilken trädstammen kapas av i önskad längd genom att stoppa matningen av stammen och aktivera sägningen. Efter avkapningen fortsätter matningen av trädstammen tills hela trädstammen har bearbetats.

En anordning av ovan beskrivet slag beskrivs i pa- tentskriften EP 473 686-Bl, i vilken anordningen är för- sedd med fyra avkvistningselement anordnade i par för att röra sig pà ett ledat sätt, samt med även ett ytterligare avkvistningselement orörligt fixerat i stomkonstruktio- nen. Detta fasta avkvistningselement omfattar även en stödyta mot vilken trädstammen pressas med hjälp av det första paret avkvistningselement. Avkvistningsbladet stängs och öppnas med hjälp av en hydraulcylinder kopplad mellan dem på ett ledat sätt. Det är även känt anordning- ar vid vilka trädstammen pressas mot anordningens ramkon- struktion med hjälp av avkvistningsblad varvid ramkon- struktionen är försedd med en stödyta mot vilken träd- stammen samtidigt glider under avkvistningsprocessen.

Sålunda kan det ytterligare avkvistningselementet, vilket är förbundet med ramen pà ett ledat sätt, vara anordnat att röra sig i förhållande till ramkonstruktionen och att pressas mot trädstammen t ex medelst fjäderkraft. En avkvistningsanordning försedd med ett rörligt, fjäderbe- lastat extra avkvistningselement visas i t ex EP O 346 308-Bl, och i motsvarande US 4 898 218. lösningen är emellertid bärorganen och avkvistningsele- I den senare menten som är anbringade pä dessa, lästa pà ett orörligt sätt i ett speciellt läge med hjälp av cylindrar och läget ändras endast när det upptäcks att trädstammens diameter har minskat ett förutbestämt värde. Dä sluts bärorganen i önskad grad, varvid trädets läge i avkvist- ningsanordningen förändras.

Vid de flerfunktionsgripare som är kopplade till flerfunktionsmaskiner bearbetas vanligen trädstammen, som är placerad i ett väsentligen horisontellt läge, pä ett sådant sätt att ledförbindningen mellan flerfunktionsgri- lO 15 20 25 30 b.) (fl . . . , K 1 5,19 31:: 3 parens ramkonstruktion och avkvistningsbladen är lokali- serad ovanför trädstammen, varvid öppnandet av avkvist- ningselementen och bärorganen gör att trädstammen faller nedåt. Det är även känt anordningar för behandling av långsträckta trädstammar som överensstämmer med flerfunk- tionsgriparen och vid vilka de avkapade stammarna sänks med en arbetsmaskin såsom en kran, och ovan beskrivna operationer genomförs. Emellertid är ramkonstruktionen och ledförbindningarna hos dessa anordningar placerade under trädstammen och avkvistningselementen öppnas uppåt, varvid trädstammens vikt ej har tendensen att öppna av- kvistningsbladen och trädstammen vilar på anordningens ram.

I den anordning som är kopplad till flerfunktionsan- ordningen är den tidigare nämnda stödytan lokaliserad mot trädstammens övre yta när trädstammen är i ett horison- tellt läge. Bärorganen pressar trädstammen mot stödytan med hjälp av hydraulcylindrar varvid samtidigt stödytan bildar en fast referensyta för att bestämma trädstammens diameter. Såsom är väl känt används avkvistningsbladens och bàrorganens läge för mätning av diametern, t ex genom att utnyttja en avkännare som känner av läget av den hydraulcylinder som används för slutning och öppning av avkvistningsbladen och bärorganen. Det är känt linjära avkännare som anger utsträckningen av hydraulcylinderns kolvstäng. Även ledförbindningen hos avkvistningsbladen kan vara försedd med avkännare, t ex en potentiometer, vilken anger ledens vridning i jämförelse med dess refe- rensläge. Genom att placera avkännarna inuti lederna uppnås en hållbar konstruktion vilken är skyddad även mot krävande miljömässiga förhållanden. Med hjälp av regler- systemet hos flerfunktionsmaskiner, är det möjligt att bestämma trädstammens diameter beräkningsmässigt på basis av bàrorganens position under samtidigt antagande att trädstammen är plac^rad mot referensytan, dvs stödytan.

Denna information används tillsammans med resultaten av längdmätningen för att beräkna och rapportera de bearbe- 10 15 20 25 30 u) (fl tade mängderna av timmer, de genererade kostnaderna, volymen av timmer samt såsom grund för förtjänsten. Där- med är det uppenbart att detta skapar extremt höga krav på mätningens noggrannhet så att informationen om de bearbetade mängderna timmer skall bli så korrekt som möjligt.

En faktor som orsakar fel i diametermätningen är att när trädet bearbetas i horisontellt läge, orsakar träd- stammens vikt att de nedåt riktade bärorganen öppnas, varvid samtidigt trädstammen avlägsnas från referensytan.

När diametern bestämt på basis av bärorganens läge tolkas sålunda diametern att vara för stor. Användaren av fler- funktionsmaskinen ökar sålunda vanligen trycknivån hos bärorganens manöverorgan till en hög nivå så att kraftpå- verkan från bärorganen skall vara tillräcklig i olika situationer för att bära trädstammen och att pressa den mot referensytan såsom visas i patentdokumentet EP O 473 686-Bl.

Pà grund av den ökade trycknivån tenderar emellertid bärorganen och avkvistningselementen att pressas mot trädstammen med en onödigt stor kraft under avkvistning- en, i synnerhet som trädstammen blir smalare nedifrån mot toppen och i riktning av avkvistningen. När trädstammen blir smalare minskar den belastning som orsakas av den- samma på avkvistningsanordningen när vikten reduceras och träd förflyttas under avkvistningen.

När avkvistningsbladen pressas hårt mot trädstammen, ökas även de erforderliga friktionskrafterna för matning av trädstammen genom anordningen. De krafter som erford- ras från matningsrullarna ökar sålunda och samtidigt måste matningsrullarna pressas hårdare mot trädstammen för att uppnå tillräcklig friktion eller också måste effektivare friktionsorgan anordnas på matningsrullarna.

Tillsammans med de ökade krafterna ökas även friktions- krafterna i komponenterna och en större del av anordning- arnas effektivitet används för att övervinna dessa frik- tionskrafter. Konsekvenserna inbegriper även en ökning av 10 15 20 25 30 (AJ (TI 2,19 812; 5 skadorna på trädstammen, en försämring av kvaliteten samt stora, effektiva komponenter.

Vid olika säsonger varierar mjukheten hos trädstam- mens ytstruktur vilket ökar benägenheten för skador.

Under avkvistningen av trädstammen måste användaren i annat fall reglera avkvistningsanordningen och arbetsma- skinen och sålunda trycknivàerna och deras variations- gränser inställs vanligen för hela trädstammen samtidigt och i allmänhet inställs de konstant för varje diameter- område. Vanligen inställs trycknivån onödigt hög så att det ej skall bli några fel i diametermätningen och så att trädstammen alltid skall bäras med en tillräckligt kraft även under varierande förhållanden. Konsekvenserna är emellertid de ovan beskrivna problemen.

Valet av trycknivåerna, som utförs av användaren för olika situationer, är svår och det bästa resultatet base- ras på lång erfarenhet hos användaren själv. När årsti- derna och väderförhàllandena ändras ändras även densite- ten hos trädmaterialet, mjukheten hos träets ytsektioner, strukturen hos ytsektionen, mängden harts och vatteninne- hället och sålunda tar det en avsevärt lång tid innan användaren anpassar sig till de olika förhållandena och innan ett gott avkvistningsresultat uppnås med hjälp av avkvistningsanordningen. Andra verksamma faktorer inbe- griper variationerna av trädstammens form, antalet grenar som skall avkvistas och deras storleksvariationer samt t ex trädstammens nedsmutsning. Det är svårt även för en erfaren användare att vara förberedd för förändringarna av förhållandena och det kan ta en avsevärd tid att be- stämma förhållandena och att finna trycknivåerna för varje arbetsställe vilket kan resultera i trämaterial av dålig kvalitet samt i dåligt avkvistningsresultat i de initiella arbetsstadierna.

Syftet med föreliggande uppfinning är att eliminera ovan beskrivna nackdelar och därigenom förbättra den teknik som finns inom området. För att uppnå dessa syften kännetecknas förfarandet enligt uppfinningen vid en av- 10 15 20 25 30 (JJ (Il 519 315 6 kvistningsanordning framför allt av vad som framgår av den kännetecknande delen av det tillhörande kravet l.

Avkvistningsanordningen enligt uppfinningen kännetecknas i första hand av vad som framgår av den kännetecknande delen av det tillhörande kravet 7.

Med uppfinningen uppnås ett flertal betydande förde- lar genom vilka t ex bearbetningen av trådstammar påskyn- das och blir mer effektiv och skadorna på trädstammarna undviks. En central princip med uppfinningen är att mäta den kraft som utövas av trädstammen mot avkvistningsan- ordningen på basis av vilken korrigerande åtgärder vidtas endera av användaren eller av anordningens reglersystem.

Med uppfinningen är det även möjligt att avsevärt bättre än vid tidigare teknik, reglera trädstammens läge samt de krafter som utövas på denna.

Användaren anpassar sig till olika förhållanden och lär sig att använda anordningen betydligt snabbare i jämförelse med tidigare teknik, när det indikeras för användaren, enligt ett föredraget utförande av uppfin- ningen, att den kraftinverkan som utövas av trädstammen på avkvistningsanordningen har ändrats, i synnerhet att den har sänkts under det förutbestämda minimivärdet och/eller ökat över det förutbestämda maximivårdet. På basis av denna indikation kan användaren utföra de nöd- vändiga korrigeringsåtgärderna, t ex kan användaren stäl- la in trycket hos avkvistningsbladen och bärorganen till ett lämpligt värde. Bårorganens tryckkraft kan inställas på en nivå vilken à ena sidan är tillräckligt stor för att hålla trädstammen, och å andra sidan, tillräckligt liten för att undvika att för höga tryckkrafter och frik- tionskrafter verkar pà trädstammen, En ytterligare fördel är att med den information som ges genom indikationen eller på annat sätt i samband med denna, erhåller användaren ytterligare information om systemet, varvid anordningen kan användas effektivare och det är möjligt att lära sig att använda anordningen och göra korrekta uppskattningar snabbare under olika förhål- lO 15 20 25 30 (AJ U1 519 315 7 landen. Om så erfordras kan trädstammen äter köras genom avkvistningsanordningen för att utföra diametermätning om kraftinverkan pà trädstammen har försvunnit helt och sålunda är den information som erhàlls fràn mätningen av trädstammen mer tillförlitlig. Dessutom pàskyndas arbetet pà grund av att de testkörningar för kontroll av de av användaren inställda tryckniväerna samt äterkontrollerna för mätningskorrektioner kan avstàs eller antalet av dessa processer kan minskas väsentligt.

En annan väsentlig fördel med uppfinningen är att trädstammens position i förhållande till avkvistningsan- ordningen förblir väsentligen konstant. Till exempel är formen av avkvistningselementen optimerad på ett sàdant sätt att när trädstammens diameter förändras och när trädstammen stöder mot den stationära stödytan pä av- kvistningsanordningen, möjliggör avkvistningsbladens position ett effektivt och jämnt avkvistningsresultat över hela trädstammen. Förändringen av positionen överva- kas pà ett enkelt sätt genom undersökning om värdet av kraftpàverkan är lägre eller högre än det inställda trös- kelvärdet.

Enligt ett föredraget utförande av uppfinningen kan tryckregleringen av avkvistningsanordningens manöverdon även utföras automatiskt av avkvistningsanordningens reglersystem. På basis av den information som mottagits frän mätningen av kraftpàverkan justerar sälunda regler- systemet trycknivàn samt läget av de komponenter som påverkar bärorganen. Justeringen fortsätter tills den önskade kraftpàverkan som utövas pà avkvistningsanord- ningen av trädstammen, och pä samma gäng trädstammens önskade position, har uppnåtts. En avsevärd fördel är sålunda att det ej är nödvändigt för användaren att sköta om valet av tryckniváerna för olika diametrar hos träd- stammen utan användaren kan koncentrera sig pà reglering- en av andra funktioner hos avkvistningsanordningen och den arbetsmaskin som avkvistningsanordningen är kopplad till. Detta resulterar även i ett system som fungerar 10 15 20 25 30 (JJ (Il 5194815 8 snabbare än tidigare känd teknik för att korrigera felsi- tuationer.

Fördelen med uppfinningen är alltså att manöverorga- nens trycknivå för olika diametrar hos trädstammen kan justeras på ett steglöst sätt. Sålunda en tryckjustering som är avsevärt mer korrekt än den enda trycknivå som är bestämd för varje diameteromràde. Genom justering och övervakning av trycket kan alltså avkvistningsanordning- ens effektförbrukning reduceras väsentligt i jämförelse med tidigare känd teknik.

I följande beskrivning kommer uppfinningen att be- skrivas med hjälp av vissa föredragna utföranden med hänvisning till de tillhörande ritningarna pà vilka: FIG l visar en perspektivvy av en i sig känd avkvist- ningsanordning i ett upprätt läge, varvid upp- finningen är anbringad i anslutning till anord- ningen, FIG 2a är en principvy som illustrerar funktionen hos bärorganen och manöverorganen hos avkvistnings- anordningen enligt fig 1, FIG 2b visar en perspektivvy av anordningen och förfa- randet enligt ett föredraget utförande av upp- finningen anbringad i förbindelse med avkvist- ningsanordningen enligt fig l, FIG 3 visar en perspektivvy av ett avkänningsorgan för mätning av kraftpåverkan enligt ett före- draget utförande av uppfinningen vilket är del- vis uppskuret, och FIG 4 visar schematiskt placeringen av trycknivåerna för manöverorganen enligt ett utförande av av- kvistningsanordningen enligt fig 1.

Med hänvisning till fig I omfattar en i sig känd avkvistningsanordning 1 en ramkonstruktion 2. För att koppla avkvistningsanordningen till bomanordningen (ej visad på ritningen) hos en arbetsmaskin, t ex en i sig känd skördare, omfattar anordningen 1 även en fästkon- struktion 2a som är anbringad på ramkonstruktionen 2 på lO 15 20 25 30 UJ III 5191:13 9 ett rörligt sätt med hjälp av en ledförbindning 2b. I fig 1 visas anordningen 1 i ett väsentligen upprätt (pilen Z) läge, varvid med hjälp av ledförbindningen 2b och fäst- konstruktionen 2a är ramkonstruktionen 2 anordnad att vridas kring en väsentligen horisontell (pilen X) rikt- ning. I den övre delen av fästkonstruktionen 2a är även anordnad ett fäst- och rotationsorgan 2c, sàsom en rota- tor 2c, för att fästa anordningen 1 på änden av arbetsma- skinens bomanordning. Med hjälp av fäst- och rotationsor- ganet 2c är ramkonstruktionen 2 anordnad att rotera kring en väsentligen vertikal (pilen Z) riktning tillsammans med fästkonstruktionen 2a.

Anordningen 1 omfattar även ett första bärorgan 3a och ett andra bärorgan 3b vilka är fästa pà ett rörligt sätt på ramkonstruktionen 2 med hjälp av ledförbindningar Sa och 5b. I läget enligt fig 1 av anordningen 1 är bär- organen 3a och 3b anordnade att vridas kring en väsentli- gen vertikal (pilen Z) riktning. Bärorganen 3a och 3b är även försedda med avkvistningselement 4a och 4b för att kvista trädstammen pà ett i sig känt sätt. Anordningen 1 omfattar även matningsorgan 6a och 6b, företrädesvis matningsrullar 6a och 6b, vilka är placerade mot den trädstam som skall kvistas och vilka utnyttjar den driv- påverkan som påverkar trädstammen för att dra trädstammen förbi avkvistningsbladen 4a och 4b för att avkvista gre- narna på trädstammen med hjälp av desamma. Matningsrul- larna 6a och 6b är fästa pà ett rörligt sätt pà ramkon- struktionen 2 med hjälp av ledförbindningar 7a och 7b med vilka matningsrullarna 6a och 6b är anordnade att vridas kring en väsentligen horisontell (pilen Y) riktning en- ligt fig 1.

Anordningen 1 är i läget enligt fig 1 när trädstam- men, som sträcker sig väsentligen i den vertikala (pilen Z) riktningen, greppas med hjälp av anordningen l, varvid bärorganen Ba och 3b samt matningsrullarna 6a och 6b företrädesvis är i sina yttersta lägen enligt fig 1 för att placera trädstammen mot stödytan 2d vilken fungerar 10 l5 20 25 30 b.) (fl 519313 10 säsom en referensyta hos ramkonstruktionen 2. Stödytan 2d är företrädesvis en plattliknande metallplatta 2d vilken i anordningens läge enligt fig l, sträcker sig väsentli- gen i den vertikala (pilen Z) riktningen och är integre- rad med ramkonstruktionen 2, varvid trädstammen hàlls mot stödytan 2d och glider mot densamma under avkvistnings- processen. Stödytan 2d är företrädesvis lokaliserad mel- lan bärorganen 3a och 3b. Det är givet att referensytan även kan vara en annan yta eller ett organ såsom ett hjul eller en rulle mot vilken trädstammen pressas.

Anordningen l omfattar även kapningsorgan 8 för kapning av en stàende trädstam som skall avkvistas. Kap- ningsorganet 8, företrädesvis en kedjesàg 8, utför även kapningen av trädstammen i delar med bestämd längd när den uppbärs av bärorganen 3a, 3b i en väsentligen hori- sontell (pilen Y) riktning. I jämförelse med läget enligt fig l har sàlunda ramkonstruktionen 2 vridits väsentligen 90° kring ledförbindningen 2b, varvid bärorganen 3a och Bb är riktade väsentligen nedàt i den vertikala (pilen Z) riktningen och t ex stödytan 2d sträcker sig väsentligen i den horisontella (pilen Y) riktningen. För att bära trädstammen är bärorganen 3a och 3b åtminstone delvis slutna, varvid bärorganet 3a anligger mot trädstammen pä den motsatta sidan av trädstammen i förhållande till bärorganet 3b. Bärorganen 3a och 3b och deras avkvist- ningsblad 4a och 4b har en krökt form sä att de kommer att ansluta till trädstammens form sä väl som möjligt för att avkvista grenarna pà båda sidoytorna samt på träd- stammens bottenyta. I det ovan beskrivna läget är ramkon- struktionen 2 med dess stödplattor 2d sàlunda lokalisera- de i huvudsak över trädstammen i den vertikala (pilen Z) riktningen och bärorganen 3a och 3b är i huvudsak lokali- serade pä trädstammens sidor och nedanför densamma. An- ordningen 1 omfattar även ett ytterligare avkvistnings- element 4d vilket, medelst en ledförbindning Sd och i läget pà anordningen l enligt fig 1, är anordnad att vridas kring en väsentligen vertikal (pilen Z) riktning. 10 15 20 25 30 u) (fl 817' » . . ,. . a) ..». ... . .. . , = \ .-. I! I... ...I . Å i ... .. . , ._ . . . .. , . ._ ll För att kvista den övre ytan av trädstammen, pressas det ytterligare avkvistningselementet 4b mot trädstammen av sin egen vikt eller t ex med hjälp av en fjäderkraft eller ett manöverdon säsom en tryckmediumdriven cylinder.

När trädstammen bärs med anordningen 1 i en väsentligen horisontell (pilens Y) position, är det ytterligare av- kvistningselementet 4d i huvudsak lokaliserat över träd- stammen.

Anordningen 1 omfattar även ett mäthjul 15 för mät- ning av trädstammens längd under avkvistningen. Mäthjulet 15 används även för att bestämma hur läng sträcka träd- stammen har matats i avkvistningsanordningen 1, varvid avkvistningen pà det önskade stället kan utföras med hjälp av kapningsorganet 8. Detta mäthjul 15 är anordnat i förbindelse med ramkonstruktionen 2 medelst en i sig känd ledförbindning och t ex en fjäderbelastad bärarm med vilket mäthjulet 15 är anordnat att följa ytan hos den övre kanten av trädstammen pà ett i sig känt sätt.

Med hänvisning till fig 1 visas att anordningen 1 även omfattar ett undre bärorgan 3c med dess undre av- kvistningsblad 4c för att bära trädstammen åtminstone från en sida. Det undre bärorganet 3c är fäst pà ramkon- struktionen 2 medelst en ledförbinding 5c, varvid i läget enligt fig 1 är det undre bärorganet 3c anordnat att vridas kring en väsentligen vertikal (pilen Z) riktning.

Det undre bärorganet 3c är anordnat att bära trädstammen och hälla den stationärt under sàgningen när sàgningen utförs medelst en sågande rörelse utförd av kaporganet 8 tvärsigenom trädstammen. I läget enligt fig l är kap- ningsorganet, företrädesvis en kedjesàg, anordnat att vridas kring en väsentligen vertikal (pilen Z) riktning.

Bärorganen 3a och 3b är företrädesvis lokaliserade nära varandra i trädstammens längdriktning vilken i läget av anordningen 1 enligt fig l motsvarar den väsentligen vertikala (pilen Z) riktningen och det undre bärorganet 3c är anordnat pà ett avstånd fràn dessa. I anordningen 1 enligt fig l är matningsrullarna 6a och 6b anordnade lO 15 20 25 30 u) lfl 519 815 12 väsentligen pà motsatta sidor om trädstammen för att utöva en jämn dragkraft pà trädstammen. Det är givet att det undre bärorganet 3c kan vara hopparat med ett andra undre bärorgan och det är även känt anordningar som helt saknar det undre bärorganet.

Under avkvistningsprocessen förflyttas trädstammen väsentligen horisontellt i sin längdriktning, varvid grenarna först träffar mot avkvistningsbladen 4a, 4b och 4d och skärs av. Med hjälp av bärorganen 3a och 3b pres- sas samtidigt trädstammen mot ramkonstruktionen 2, före- trädesvis en stödyta 2d. I trädstammens horisontella läge tenderar trädstammens vikt att öppna bärorganen 3a och 3b och, för att förhindra att trädstammen faller, används deras manöverorgan 9, t ex en tryckmediumdriven cylinder 9a, för att upprätthålla ett vridmoment t ex i leden 5d för att hålla bärorganet 3a i det önskade läget. Fig 2a visar ett enkelt, föredraget utförande av manöverorganet 9. Med hjälp av vridmomentet uppnås en tillräcklig kraft för att uppbära trädstammens vikt och en tillräcklig ytterligare kraft för att pressa trädstammen mot stödytan 2d, varvid trädstammens position kan bibehällas väsentli- gen konstant.

Fig 2a och 2b är förenklade principscheman som illu- strerar avkvistningsanordningens 1 funktion. Fig 2b visar en sidovy av trädstammen F vid platsen för avkänningsor- ganet 12 och i fig 2a vid platsen för bärorganet 3a sedd fràn änden. I fig 2a och 2b illustrerar vidare kordina- taxlar läget för den horisontellt (pilen Y) placerade trädstammen S och anordningen 1 under avkvistningen i jämförelse med läget enligt fig 1. Fig 2a illustrerar även ett föredraget utförande av manöverorganet 9. Re- glersystemet 10 är på sätt och vis i sig känt och förbun- det med olika anordningar t ex för att överföra signaler 13, 14 och 15 mellan anordningarna och reglersystemet 10.

Vanligen är signalen ifråga en analog och/eller digital elektrisk signal vilken förstärks, filtreras, behandlas och kodas enligt kraven hos de anordningar som används 10 15 20 25 30 b) (fl i 519 813 13 vid en tidpunkt. Signalerna 13, 14 och 15 kan även över- föras på ett trådlöst sätt, t ex genom att utnyttja ra- diovågor, varvid anordningen 1 omfattar de nödvändiga sändarna och mottagarna.

Med hänvisning till fig 2a och 2b kan den kraftpà- verkan Fo som utövas på trädstammen S av bärorganen be- skrivas med hjälp av en ekvation k - Fo: Fg + F, i vilken Fg är den kraftpàverkan som åstadkoms av trädstammen vilken öppnar bärorganet 3a och är riktad nedåt. Kraften F är en kraftpàverkan som utövas av trädstammen S pà ramkonstruktionen 2. Med hjälp av en variabel koefficient k beräknas den del av den kraftpàverkan Fosom delas mel- lan två eller flera bärorgan samt den del av kraftpàver- kan F0 som utövas på trädstammen S i en riktning vinkel- rätt mot kraftpàverkan Fg. Även andra verkande krafter såsom friktionskrafter kan beräknas. Det beskrivna bero- endet är linjärt men vanligen är beroendet mellan kraft- f(F9, andra kraftpàverkan F är en funktion av den första kraft- pàverkningarna av formen F = FO, k), varvid den påverkan FO. Koefficienten k påverkas t ex genom den mekaniska konstruktionen hos bärorganen 3a och av frik- f(p) lan trycknivàn p och kraftpàverkan FO på manöverorganet tionsfaktorer. Vidare verkar ett beroende FO = mel- 9, varvid den första kraftpàverkan Foär beroende av trycket p och beroendet påverkas av t ex den mekaniska konstruktionen av bärorganet samt av längden av de bilda- de spänningsindikatorerna. Med hjälp av de presenterade beroendena är det sålunda möjligt att bilda den erforder- liga regleralgoritmen, varvid genom att justera tryckni- vän p påverkas även den andra kraftpàverkan F. Företrä- desvis verkar kraftpàverkan F i en väsentligen vertikal (pilen Z) riktning när trädstammen S är placerad horison- tellt. I enlighet med beroendet utnyttjas den kraftpàver- kan F0 som utövas av bärorganet 3a pá trädstammen S både för att bära trädstammen S (att motverka kraftpàverkan Fg) och för att bilda den önskade kraftpàverkan F. Före- trädesvis upprätthålls, när kraftpàverkan är inställd pà 10 15 20 25 30 u.) (fl 519 815,-, 14 minivärde Fl, beroendet F > Fl, varvid kraftpåverkan F är större än minivärdet Fl. Dessutom, eller alternativt, kan ett maximivärde F2 vara inställt och ett beroende F < F2 kan upprätthållas, varvid kraftpàverkan F är mindre än maximivärdet F2. Situationen när värdet på kraftpäverkan F är O motsvarar en situation när kraftpåverkan FO är precis tillräcklig för att bära trädstammen i sitt läge.

Sålunda kan trädstammen S vara i kontakt med stödytan 2d utan kraftpàverkan eller kan den vara lokaliserad inom ett avstånd från stödytan 2d.

De ovan beskrivna beroendena och tröskelvärdena lagras i reglersystemet 10 för att påverka anordningens l regleralgoritm med hjälp av vilka regleralgoritmen, t ex manöverorganets 9 tryck, t ex cylindern 9a, och den flö- desvolym som tillförs detta, justeras med hjälp av ett tryckventilorgan 9c och ett riktningsventilorgan 9b. Det är givet att rörelsen av bärorganet 3a även kan åstadkom- mas på andra sätt, t ex med hjälp av en vridmomentmotor anordad i ledförbindning 5a. I reglersystemet 10 lagras även en beräkningsalgoritm för att bestämma trädstammens S diameter D på basis av ett beroende som beskrivs här nedan.

Trädstammen S pressas mot ramkonstruktionen 2 och samtidigt mot stödytan 2d när bärorganen 3a och 3b bär trädstammen mellan dessa organ och ramkonstruktionen 2.

Pressningen är beroende t ex av den första kraftpåverkan Fosom utövas av bärorganet 3a på trädstammen S. När dia- metern D och sålunda även vikten av trädstammen S varie- rar under inmatning, anligger dessutom trädstammen före- trädesvis mot stödytan 2d för att uppnå korrekt diameter.

Företrädesvis är referensytan 2d och bärorganet 3a loka- liserade på samma linje i tvärriktningen (pilen X) av trädstammen så att lägesfelet orsakat av den hängande andra änden av trädstammen ej påverkar resultatet av diametermätningen eller mätningen av kraftpäverkan F som beskrivs här nedan. 10 15 20 25 30 (AJ (Il 519 812; 15 Cylindern 9a, t ex hydraulcylindern 9a, påverkar bärorganets 3a ledförbindning 5a så att organet kan röras på ett i sig känt sätt. Bärorganen 3a och 3b kan även regleras med hjälp av en gemensam cylinder 9a vilkens ände är, med hänvisning till fig 1, kopplad i förbindelse med bärorganets 3a ledförbindning 5a till en konsol 5e och den motsatta änden är kopplad i förbindelse med bär- organets 3b ledförbindning 5b. Sålunda regleras läget av bärorganen 3a och 3b genom förändring av längden hos en cylinder 9a och den bärande kraften regleras genom ju- stering av cylinderns 9a trycknivå med manöverorganet 9.

Företrädesvis justeras den bärande kraften, dvs den för- sta kraftpåverkan FO, på ett sådant sätt att avståndet av trädstammens S övre yta i förhållande till stödytan 2d bibehålls väsentligen konstant, företrädesvis förblir de i direktkontakt med varandra.

Under avkvistningen av trädstammen S är, med hänvis- ning till fig 2a, det i sig kända första avkänningsorga- net ll, fäst åtminstone i det andra bärorganets 3a led- förbindning Sa, för att bestämma läget av bärorganet 3a.

Detta läge bestäms t ex såsom ett vinkelläge al, vilket kan variera, av bärorganet 3a i förhållandet till ett referensläge ar. Med hjälp av detta vinkelläge al är det även möjligt att bestämma trädstammens diameter D, varvid ett speciellt vinkelläge motsvarar en speciell diameter.

Företrädesvis är vinkelläget beräkningsmässigt direkt proportionellt mot diametern, t ex D = al k och sålunda D = f (Qi, sätts att trädstammen S är lokaliserad mot stödytan 2b. I k), varvid k är en koefficient. Sålunda förut- fig 2a åskådliggörs stödytan 2d såsom en förenklad refe- rensnivà 2d. Det är sålunda givet att när avståndet mel- lan trädstammen och referensnivån ökas förändras även bärorganets 3a vinkelläge al, varvid trädstammens S dia- meter tolkas såsom att den är större än vad den verkligen är. Företrädesvis är det ytterligare avkvistningselemen- tet 4d och bärorganen 3a och 3b lokaliserade nära var- andra sà att den sektion av trädstammen mot vilken ele- 10 15 20 25 30 u) U'| 519 813§f ífàšf 16 mentet 4d pressas och de sektioner mot vilka bärorganen 3a och 3b pressas skall vara nära varandra. Sålunda har lägesfelet som orsakas av den hängande andra änden av trådstammen S en mindre påverkan på mätresultatet.

Med hänvisning till fig 2a omfattar vidare manöver- organet 9, för reglering av bärorganets 3a läge och kraftpåverkan F, företrädesvis en hydraulcylinder 9a, ett riktningsventilorgan 9b för val av rörelseriktning (pi- larna Ll och L2) för kolven i cylindern 9a och ett tryck- ventilorgan 9c, företrädesvis en proportionell tryckven- til 9c, för att ställa in trycknivån 9p hos cylindern 9a.

Manöverorganet 9 är förbundet med en tryck- och flödesvo- lymkälla P och med en returledning T. Manöverorganet 9 omfattar t ex i sig känd reglerelektronik för att reglera detsamma med hjälp av regler- och justeringssignaler som avges av reglersystemet 10.

Reglersystemet 10 är till exempel en datapro- cessor, såsom en dator eller en programmerbar krets, vilken används för att reglera arbetsmaskinen och vilken omfattar i sig kända minnesorgan för att lagra ovan be- skrivna villkor och regleralgoritmer. Det är givet att i enlighet med fordringarna av olika utföranden, kan re- glersystemet vara delat på ett i sig känt sätt i flera undersystem vilka är förbundna med varandra men i denna beskrivning åskådliggörs regleringssystemet såsom en enda enhet för tydlighets skull. Reglersystemet 10 är kopplat till en display 10a för att visa information för använda- ren, till ett tangentbord 10b för inmatning av den tryck- nivå som inställs av användaren i reglersystemet 10, till en reglerspak lOc för reglering av anordningens 1 funk- tion, till en högtalare 10d för avgivning av signaler till användaren, till en skrivare l0f för utskrift av rapporter och mätdata, samt företrädesvis även till en signallampa lOe för att ge ljussignaler till användaren.

Med hjälp av de flera anordningarna 10a-10e är det möj- ligt att förse användaren med signaler och information som kan uppfattas med sinnena. Reglersystemet 10 är även 10 15 20 25 30 u.) (II 519 17 kopplat till det första avkännarorganet 11 för att be- stämma trädstammens S diameter D.

Enligt ett föredraget utförande av uppfinningen och med hänvisning till fig 2b, är anordningen 1 även försedd med ett andra avkännarorgan 12 för att bestämma tryck- kraften, dvs den kraftpàverkan F som trädstammen S utövar på ramkonstruktionen 2. Med hänvisning till fig 3 omfat- tar avkännarorganet 12, enligt ett föredraget utförande av uppfinningen, en rulle l2b som är integrerat förbunden med anordningens 1 ramkonstruktion 2 medelst en ramdel 12a, varvid trädstammen S stöder mot rullen 12b i enlig- het med fig 2b när trädstammen S förflyttas (pilen L3) under avkvistningen. Det andra avkännarorganet 12 omfat- tar en kraftavkännare (ej visat pà ritningen), företrä- desvis en töjningsmätare, vilken företrädesvis är place- rad pà rullens l2b axel l2c för att mäta den kraftpàver- kan L som utövas av rullen 12a. Det andra avkännarmedlet 12 omfattar även en lageranordning l2d sàsom ett rullager eller glidlager. Företrädesvis mäts kraften F kontinuer- ligt pà ett steglöst sätt för att initiera korrigerings- åtgärder när sä erfordras. Det andra avkännarmedlet 12 är kopplat till regleringssystemet 10.

Bärorganet 3a, 3b upprätthåller presskraften och det andra avkännarorganet 12, som mäter kraftpàverkan F, vilket är lokaliserat väsentligen pà samma linje i fram- riktningen av trädstammen S så att det mätfel som orsakas av trädstammen S skall vara så liten som möjligt. Felet i mätningen av kraften F orsakas till exempel av den häng- ande andra änden av trädstammen S, varvid trädstammens S längdriktning avviker väsentligt frán till exempel rikt- ningen (pilen Y) av stödytan 2d. Företrädesvis är det andra avkännarorganets 12 rulle 12a placerad mellan bär- organet 3a och 3b i anslutning till stödytan 2d och fun- gerar sàsom en referensnivà, eller i förbindelse med ramkonstruktionen 2. Med hänvisning till fig 1 och enligt ett föredraget förfarande enligt uppfinningen, är rullen lO 15 20 25 30 MJ (Il 5191813 18 12a lokaliserad nära det undre bärorganet 3c i ramkon- struktionen 2.

Mot bakgrund av de fakta som presenterats ovan är det tydligt att avkännarorganet 12 även kan vara lokali- serat i förbindelse med stödytan 2d på ett sådant sätt att kraftavkännaren används för att mäta den kraftpäver- kan som F utövas av trädstammen S på stödytan 2d. Det är sålunda möjligt att åstadkomma mätningen av kraftpäverkan F även utan den ovan beskrivna rullen 12a. Enligt ett annat sätt kan avkännarorganet 12 vara placerat i förbin- delse med de ytterligare avkvistningselementen 4d för att mäta den kraftpäverkan F som utövas på dessa av trädstam- men S. Avkännarorganet 12 kan även vara anordnat i för- bindelse med en ledbindning 5d för att mäta det vridmo- ment som utövas av kraftpåverkan F. Sålunda kan det yt- terligare avkvistningselementet 4d vara anordnat väsent- ligen orörligt i förhållande till ramkonstruktionen 2.

Ledförbindningen hos det ytterligare avkvistningselemen- tet 4d kan även vara anordnat på ett sådant sätt att rörelsen av elementet 4d är väsentligen linjärt, företrä- desvis tvärs i förhållande till trädstammen S.

Enligt fig 2b är regleringssystemet 10 förbundet med det andra avkännarorganet 12. På basis av den signal som mottas från avkännarorganet 12, reglerar reglersystemet 10 manöverorganet 9 i enlighet med ett föredraget ut- förande av uppfinningen, varvid när tryckkraften F är reducerad t ex under ett minimivärde Fl som är inställt av användaren, ökas trycknivån (trycket p) i cylindern 9 automatiskt på basis av regleralgoritmen. När tryckkraf- ten F försvinner helt kan gravitationen (kraftpäverkan Fg) och det eftergivande bärorganet 3a ha orsakat ned- sänkningen av trädstammen S så lågt att avståndet E mel- lan referensnivån 2d och den övre ytan av trädstammen S har blivit så stor att diametern D som beräknats på basis av bärorganets 3a vinkelläge är felaktigt. Det är också möjligt att mata in maximivärdet F; för tryckkraften F i reglersystemet 10 vilket maxvärde F2 ej skall överskridas l0 15 20 25 30 519 315 19 av den kraft F som mäts med avkännarorganet 12. Enligt beskrivningen här ovan medför för stor kraft F större friktionskrafter och nackdelar enligt tidigare känd tek- nik orsakas därigenom. När tryckkraften F överskrider till exempel det maximivärde F2 som är inställt av använ- daren, minskas trycknivàn hos cylindern 9a genom en auto- matisk justering tills den önskade nivän pà tryckkraften F uppnàtts. Maximivärdet F2 och minimivärdet Fl kan be- stämmas separat för varje diameteromràde av användaren när trycknivàer enligt tidigare teknik används. I fallet med en automatisk och steglös reglering kan dessa värden bestämmas att tillämpas pà alla diameterstorlekar. Dessa värden kan även bestämmas såsom en tillåten minimi- eller maximiavvikelse pä den inställda trycknivàn.

Enligt ett föredraget utförande av uppfinningen in- dikerar reglersystemet 10 för användaren avvikelsen av kraften F utanför inställda tröskelvärden, till exempel med hjälp av en ljussignal, en ljudsignal, en signal som framträder på displayen lOa eller med hjälp av en signal som kan uppfattas pà annat sätt med sinnena. Därefter kan användaren ställa in manöverorganets 9 trycknivà pä en högre nivà med hjälp av reglersystemet 10 sä att kontak- ten mellan trädstammen S och rullen l2a kan upprätthállas och tryckkraften F kan förbli tillräcklig. Följaktligen kan användaren ställa in trycknivän på en lägre nivà sä att tryckkraften F kan vara lägre än den önskade för att undvika ovan beskrivna nackdelar. Minimivärdet Fl eller maximivärdet F2 av tryckkraften F ges till reglersystemet till exempel med hjälp av tangentbordet lOb.

Enligt ett föredraget utförande av uppfinningen an- vänds det andra avkännarorganet 12 för att reglera den kraftpàverkan F som utövas av trädstammen S pà ramkon- struktionen 2 pà ett sådant sätt att det endast övervakas om värdet pä kraften F är lägre än ett förutbestämt trös- kelvärde. Detta tröskelvärde, till exempel ett tröskel- värde F3, ges till regleringssystemet 10 av användaren.

Det använda tröskelvärdet är till exempel minimivärdet F3 10 15 20 25 30 LAJ lfl A519 813 20 av kraften F och när värdet är lägre än detta indikerar det att trädstammen är avlägsnad fràn stödytan 2d som fungerar sàsom en referensnivà, varvid diametermätningen ej längre är tillförlitlig. Pà motsvarande sätt är det möjligt att bestämma endast maximivärdet F4 för kraften F vilket, när det överskrids, betyder för stora krafter.

Med andra ord är syftet att hälla trädstammen S i det önskade, företrädesvis fixerade läget i förhållande till avkvistningsanordningen 1 och dess ramkonstruktion 2.

Syftet är att bibehålla läget av trädstammen S under avkvistningen när trädstammens diameter och vikt varie- rar. Det indikeras för användaren om minimivärdet är lägre än det inställda värdet varefter det är möjligt att öka tryckniväerna och diametermätningen kan äter utföras.

Med hjälp av funktionen kan användaren ställa in tryck- värdena pà en nivà med hjälp av vilka, à ena sidan, de ovan beskrivna nackdelarna undviks och, à andra sidan, en tillförlitlig diametermätning uppnås med hjälp av det första avkännarorganet 11. Vidare är det givet att bàde användaren och reglersystemet 10 kan sköta regleringen tillsammans och separat. Det är även givet att användaren kan ge tröskelvärdena till reglersystemet 10 pä ett fler- tal olika sätt, till exempel genom att välja de menyer som visas pä displayen lOa med hjälp av reglerspaken lOc vilka menyer presenterar kraftpàverkan med hjälp av sym- boler. Efter ett dessa symboler har valts eller de olika styrande numeriska värdena har matats in på tangentbordet 10b, av kraftpàverkan. sköter reglersystemet 10 mätningen och regleringen Fig 4 illustrerar även processen att ställa in trycknivàn p pà cylindern 9a för olika diameteromräden av trädstammen S. Ett diameteromràde är utformat mellan D1 och D2 i vilket trycknivàn är inställd pä ett värde pl.

För varje område är det även möjligt att ställa in tryck- nivàn s parat enligt en kurva av KO men när en trycknivà förändras kan även de andra tryckniväerna förändras sam- tidigt i motsvarande grad. Skillnaderna i tryckniväerna 10 15 20 25 30 LU UI 519 813 21 kan vara fixerade eller kan avvika från varandra. Regler- systemet 10 sköter förändringen av trycknivån på basis av diametermätningen. Tidigare var det mycket svårt att bestämma de korrekta trycknivàerna för olika förhållanden men med hjälp av föreliggande uppfinning är det möjligt att uppnå väsentliga fördelar. Enligt uppfinnigen kan användaren, när reglersystemet 10 indikerar situationen med trycknivån F för användaren, reducera trycket för att överensstämma med en kurva Kl eller öka trycknivåerna för att överensstämma med en kurva K2. När reglersystemet 10 justerar trycknivåerna automatiskt enligt uppfinningen med hjälp av ovan beskrivna regleralgoritm, bestäms denna trycknivà mest föredraget på ett steglöst sätt och konti- nuerligt för varje diameter D enligt en kurva K3, varvid en väsentligt mer korrekt reglering erhålls i jämförelse med tidigare teknik. Trycknivån p enligt kurvan K3 be- stäms med hjälp av ovan beskrivna regleralgoritm med utnyttjande av den information som erhållits från mät- ningen av kraftpäverkan F.

Enligt uppfinningen justeras även trycknivån enligt kurvan K3 genom att ta i beräkning de förändringar av trädets vikt (även när diametern förblir konstant men trädets densitet varierar) och till exempel begränsar kraftpäverkan F på det sätt som beskrivits ovan. Sålunda ställs trycket enligt kurvan K3 in i enlighet med det faktum att den andra kraftpäverkan F kvarblir mellan de ovan beskrivna minimi- och maximivärdena eller är större än det inställda minimivärdet. På ritningen visas kurvan K3 på ett linjärt sätt men kurvan K3, som beskriver bero- endet mellan trycket och diametern, kan även avvika från den linjära, speciellt under olika förhållanden.

Det är även givet för någon fackman inom området att även fastän beskrivningen ovan illustrerar uppfinningen i samband med en fördelaktig avkvistningsanordning, är det givet att den även kan vara applicerad i många andra avkvistningsanordningar inom omfattningen av kraven.

Claims (10)

10 15 20 25 30 LA) UT 519 815 22 PATENTKRAV

1. Förfarande vid en avkvistningsanordning (1) vil- ken omfattar: (2), - åtminstone ett bärorgan (3a, 3b, 3c) som är fäst - en ramkonstruktion vid ramkonstruktionen (2) pä ett rörligt sätt (Sa, 5b, 50) för att bära trädstammen (S) och att utöva en första kraftpàverkan (Fo) pà trädstammen (S), - ett manöverorgan (9) för reglering av läget av bärorganet (3a, 3b, 3c) för att upprätthålla den av bär- organet (3a, 3b, 3c) utövade första kraftpàverkan (FO) pà (S), k ä n n e t e c k n a t av trädstammen - att en av trädstammen (S) utövad andra kraftpàver- kan(F) pà ramkonstruktionen (2) mäts med hjälp av ett avkännardon (12) anordnat i förbindelse med ramkonstruk- (2), - att för att ändra den andra kraftpàverkan (F) ju- tionen steras den första kraftpàverkan (FO) genom utnyttjande av den information som erhàlls frán mätningen.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att när den andra kraftpàverkan är högre än ett in- ställt maximivärde värde (Fl, F3) indikeras detta för användaren pà ett sätt som kan uppfattas med sinnena för att justera den första kraftpàverkan (FM.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t av att den första kraftpäverkan (FO) ju- steras för att bibehålla den andra kraftpàverkan (F) under det inställda maximivärdet (F2, F4) och/eller över det inställda minimivärdet (Fl, Fy.

4. Förfarande enligt något av kraven 1 till 3, k ä n n e t e c k n a t av att information lagras i ätminstone om beroen- (Fo) för att justera kraftpåverkningarna anordningens (1) reglersystem (10) F det mellan den örsta kraftpàverkan och den andra kraftpàverkan (F (F2, F4) och/eller lägre än ett minimi- 10 15 20 25 30 (M (fl 519 2815 23 (Fl, FO) med hjälp av en regleralgoritm lagrad i reglersy- (10).

5. Förfarande enligt något av kraven 1 till 4, stemet k ä n n e t e c k n a t av att den andra kraftpàverkan (F) regleras genom reglering av manöverorganets (9) trycknivà.

6. Förfarande enligt något av kraven 1 till 5, k ä n n e t e c k n a t av att den andra kraftpàverkan (F) mäts med hjälp av en avkännare anordnad i förbindelse (12) stammen (S) anligger genom uppbärning mdelst bärorganet (3a, 3b, 3c). med avkännarorganets rulle (l2a) mot vilken träd-

7. Avkvistningsanordning (1) vilken omfattar (2), - åtminstone ett bärorgan (3a, 3b, 3c) fäst i ram- - en ramkonstruktion konstruktionen (2) på ett rörligt (5a, Sb, 5c) sätt för att bära trädstammen (S) och att utöva en första kraftpà- (Fo) (S), - manöverorgan (9) för reglering av bärorganets (3a, verkan pà trädstammen 3b, 3c) läge för att upprätthålla den av bärorganet (3a, 3b, 3c) utövade första kraftpàverkan (Fo) på trädstammen (S), - ett reglersystem (10) förbundet med åtminstone ma- növerorganet (9) för att reglera detsamma, k ä n n e t e c k n a d av att avkvistningsanord- ningen (1) även omfattar - ett avkännarorgan (12) anordnat i förbindelse med ramkonstruktionen (2) för att mäta en av trädstammen (S) på ramkonstruktionen (2) utövad andra kraftpàverkan (F), och - att avkännarorganet (12) är förbundet med regler- systemet (10) för att överföra den information som erhål- lits från mätningen.

8. Avkvistningsanordning (1) enligt krav 7, k ä n - n e t e c k n a d av att - anordningen (1) även omfattar perifera anordningar (10a-10e) förbundna med reglersystemet (10), 10 15 20 519 s15§f;ff¿=,~ 24 - att de perifera anordningarna (lOa-lOe) är anord- nade i avsikt att användaren kan förse reglersystemet (F21 F11) F3) för kraftpàverkan, och med maximivärdet och/eller minimivärdet (Fb - att de perifera anordningarna (l0a-lOe) är anord- nade att indikera för användaren att kraftpàverkan (F) är större än maximivärdet (F2, F4) och/eller lägre än minimi- (Fif FM-

9. Avkvistningsanordning enligt krav 7 eller 8, (10) information lagrats åtminstone om beroendet mellan den värdet k ä n n e t e c k n a d har av att i reglersystemet första kraftpàverkan (FO) och den andra kraftpàverkan (F) för att reglera kraftpàverkningarna (Fl, FO) med hjälp av regleralgoritmen som är lagrad i reglersystemet (10).

10. Avkvistningsanordning enligt något av kraven 7 till 9, k ä n n e t e c k n a d (12) (l2a) anligger vid uppbärning medelst bärorganet (3a, 3b, 3c), av att avkännarmedlet omfattar en rulle mot vilken trädstammen (S) samt en avkännare anordnad i förbindelse med rullen (l2a) för att mäta den av trädstammens (S) (l2a). utövade andra kraft- pàverkan (F) pà rullen