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Maschine zum massenweisen Ermitteln des Rauminhaltes von Rundhölzern
Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum massenweisen Ermitteln des kauminha1-tes
von Rundhölzern, beispielsweise von Grubenholzstempeln, durch Messen der Länge und
des Durchmessers eines jeden Stückes an einer Meßstelle, der die Hölzer nacheinander
zugeführt werden. Insbesondere bezweckt die Erfindung eine solche Ausbildung der
Maschine, daß diese bei zuverlässiger Arbeitsweise und hoher Meßleistung gewünschtenfalls
auch zur Messung von Grubenhölzern nach den handelsüblichen Inhaltswerten geeignet
ist, die bekanntlich innerhalb bestimmter Grenzwerte stufenweise angesetzt sind
und auf der Messung des Durchmessers des Grubenholzes in seiner Mitte (also nicht
des mittleren Durchmesserwertes) und der Länge des Stückes beruhen.
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Bei einer Art von bekannten Maschinen durchwandern die zu messenden
Stämme die Meßstelle hintereinander in ihrer Längsrichtung, wobei die Länge und
der mittlere Durchmesser des Stückes gemessen werden. Diese Maschinen haben infolge
ihrer Arbeitsweise eine geringe Meßleistung und können auch nicht zur Messung von
Grubenhölzern nach den obenerwähnten hierfür handelsüblichen Inhaltswerten verwendet
werden. Das gleiche ist der Fall bei einer anderen Art von Maschinen, bei welcher
die Hölzer zwar in ihrer Querrichtung durch die Maschine wandern, aber ihre Messung
darauf beruht, daß durch Verwendung mehrerer quer zum Vorschub der Hölzer nebeneinander
angeordneter Tasthebel eine Mehrzahl von Durchmessern, auf die Länge des Stückes
verteilt, gemessen und dann der Inhalt des Holzes durch Addition der Rauminhalte
der einzelnen der Zahl der Tasthebel entsprechenden Abschnitte des Holzes ermittelt
wird. Es sind zwar auch `handkluppenähnliche Meßvorrichtungen bekannt, mit denen
die Länge und der Durchmesser des Holzes in der Mitte gemessen wird, aber die Verwendung
dieser Handmeßvorrichtung ist viel zu umständlich und zeitraubend und daher ungeeignet
für die massenweise Ermittlung des Rauminhaltes von Hölzern, wofür im praktischen
Betriebe häufig nur wenige Stunden zur Verfügung stehen, ganz abgesehen davon, daß
sie die Möglichkeit einer fahrlässigen oder willkürlichen Beeinflussung der Meßergebnisse
in sich schließen.
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Gegenüber den bekannten Maschinen vorliegender Art kennzeichnet sich
die neue Ausbildung gemäß der Erfindung durch die Verwendung von zwei beiderseits
der Förderbahn für die Hölzer in der Vorschubrichtung konvergierend angeordneten,
zur Längenmessung dienenden, gegenläufig ausschwingbaren Tasthebeln, die sich an
die Stammenden anlegen und die Hölzer gleichzeitig derart ausrichten, daß sie mit
ihrer Mitte an einem Taster für die Durchmessermessung vorbeiwandern, und ferner
durch die Verwendung einer Meßtrommel mit den Meßwerten entsprechenden Feldern,
die drehbar mit den beiden ausrichtenden und zur Längsmessung dienenden Tasthebeln
und
längsverschiebbar mit dem Durchmessertaster verbunden ist. Infolge dieser Ausbildung
ergibt die Maschine eine zuverlässige und schnelle Arbeitsweise, wodurch sie in
hohem Maße zur massenweisen Ermittlung des Rauminhaltes von kundhölzern u. dgl.
befähigt wird sowie ferner auch ohne weiteres die Möglichkeit gibt, insbesondere
den Rauminhalt von Grubenhölzern in den erwähnten handelsüblichen Werten zu ermitteln,
da der Durchmesser in der Mitte des Holzes gemessen wird und es infolgedessen nur
erforderlich ist, die Einteilung der Trommel in Felder entsprechend den handelsüblichen
Inhaltswerten vorzunehmen. Eine Maschine gemäß der Erfindung kann auch in vorteilhafter
Weise zum Messen von Hölzern in festliegenden Längensortierungen verwendet werden.
Für diesen Fall besteht die Zentriervorrichtung an Stelle der obenerwähnten Tasthebel
zweckmäßig aus zwei beiderseits der Förderbahn angeordneten und gegenläufig gekuppelten,
gegeneinander einstellbaren Anschlägen, die zum Ausrichten eines dazwischengeschobenen
Holzes durch einen Fußhebel o. dgl. gegeneinander bewegbar sind.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf den Zeichnungen in zwei Ausführungsbeispielen
veranschaulicht.
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Abb. i und 2 stellen die eine Ausführungsform in Aufriß und Grundriß
dar.
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Abb:3 ist eine Stirnansicht der Vorrichtung.
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Abb. .4 ist die Stirnansicht eines Teiles der Vorrichtung in Richtung
des Pfeiles A von Abb. i gesehen.
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Abb. 5, 6 und 7 veranschaulicht in Seitenansicht Einzelheiten der
Vorrichtung.
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Abb. 8 und 9 stellen das Zählwerk für sich in größerem Maßstab in
Aufriß und Grundriß dar.
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Abb. io ist eine Stirnansicht von links auf Abb. B.
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Abb, I i ist ein OOuer schnitt nach Linie B-C der Abb. 9 auf die Zähltrommel
gesehen. Abb. i i b zeigt die Ausführung des Typenfeldes einer Addiermaschine für
die Trommel. Abb. 12 und 13 stellen die zweite Ausführungsform in Aufriß und Grundriß
dar.
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Abb. 1q. ist ein Querschnitt nach Linie D-E der Abb. 13.
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Abb. 15 ist eine Stirnansicht von Abb. 13, von rechts gesehen.
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Abb. 16 und 17 stellen im Schnitt und Ansicht eine Einzelheit dar.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i bis 3 werden die zu messenden
Hölzer, welche innerhalb bestimmter anzunehmender Grenzen von beliebiger Länge und
beliebigem Durchmesser sein können, auf einen Anlegetisch a1 aufgelegt. Die Fördervorrichtung,
welche die Hölzer der Meßvorrichtung zuführt, kann beliebiger Bauart sein. Im vorliegenden
Fall besteht sie aus vier nebeneinanderliegenden endlosen Gelenkketten a, die über
die Kettenräder b und b1 laufen, von denen die letzten durch die Achse a3 mechanisch
angetrieben sind. Als Vorschubglieder dienen zwei symmetrisch zur Vorschubmittellinie
beiderseits auf den Ketten befestigte Wagen c, die mit Gleitrollen d und
je einem Mitnehmerarm f
versehen sind. Es-können je nach der Bauart der Maschine
auch mehrere Vorschubglieder verwendet werden. Die zu messenden Hölzer werden von
dem Anlegetisch a1 auf die Wagen c gerollt und auf diesen mittels der bewegten Ketten
mit ihrer Längsachse, quer zur Vorschubrichtung liegend, durch die Maschine hindurchbefördert.
Am anderen Ende der Maschine, also oberhalb der Scheiben b1, schieben sich die Hölzer
auf ein Ablaufbrett a4,. während die Wagen c mit den Ketten um b1 herum wieder zurücklaufen.
Die abgelaufenen Hölzer können sich auf einem Wagen sammeln und dann abbefördert
werden.
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Die Rollen d, auf denen die Hölzer während des Durchgangs durch die
Maschine aufliegen, gestatten eine leichte Bewegung derselben in axialer Richtung.
Die Hölzer berühren nämlich bei ihrem Transport durch die Maschine, der, wie erwähnt,
quer zu ihrer Achse stattfindet, mit ihren Endflächen die beiden pendelnden Arme
oder Taster g und g1. Diese beiden Taster sind mit den Winkelarmen g3 und g4 fest
verbunden und um die Zapfen g5 und g° drehbar, während die freien Enden der Arme
g3 und g4 auf einer Kulisse g' in einem Schlitz ga geführt werden, so daß die Taster
g und g1 stets eine symmetrische Lage zur Mittelebene der Maschine einhalten und
somit bewirken, daß die zu messenden Hölzer ebenfalls symmetrisch zu ihrer Mittelebene
ausgerichtet werden.
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Je nach der Länge des zu messenden Holzes werden beim Durchgang desselben
durch die Maschine die Arme g und g1 einen verschieden großen Ausschlag erreichen.
Durch ein mit den freien Enden der Arme g3 und g4 mittels eines Drahtseiles verbundenes
Gewicht glo werden die Arme g3 und g4 und damit auch die Taster g und g1 wieder
in ihre ursprüngliche Lage zurückgezogen, sobald das Holz zwischen den letzten hindurchgegangen
ist.
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Zum Messen des Durchmessers dient ein pendelartig an der Welle za
befestigter Arm oder Taster na, welcher in der Mittelebene der Maschine angebracht
ist. In der gleichen Ebene und etwas oberhalb der waagerechten Ebene, in der die
Oberkante der Walzen d liegt, ist eine feststehende Schiene o angebracht, auf die
die zu messenden Hölzer bei
ihrem Vorschub auflaufen, so däß sie
etwas von den, Walzend abgehoben werden. Hierdurch wird dem Umstand Rechnung getragen,
daß die Hölzer teilweise nicht genau rund oder nicht ganz gerade sein werden. Der
Durchmesser wird nun gemessen durch die Bewegung, die das freie. Ende des Tasthebels
m gegenüber der Oberkante "der Schiene o ausführt. Diese Drehbewegung des Tasters
in wird durch die Welle n auf das Segment n1, die Ritzel n2 und n3 und die Zahnstange
n@ übertragen. Diese dient zur Verschiebung der Meßwalze u in ihrer Längsrichtung,
wobei die Meßwalze durch Rahmen u4 auf dem festen Gestell u1 geführt wird. Andererseits
wirkt die Bewegung der Taster g und g1 durch die Mitnehmer b2 und b3, welche auf
den festen Führungsschienen b4 und b5 gleiten, auf die Zahnstangen be und b', die
an den Mitnehinern b2 und b3 ängelenkt sind und gegenläufig in die Zähne eines Ritzels
b8 greifen. Die Drehung des Ritzels b$ wird durch Welle b3, Kegelräderpaar b1°,
Welle b11, Kegelradpaar b12, Welle b13, Kegelradpaar b l4 auf die Welle u2 der Meßwalze
u übertragen. Mit dieser Welle ist die Trommel 2z drehbar und längsverschiebbar
mittels Nut und Feder verbunden.
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Die Meßwalze u ist auf ihrem Umfang in so viele Teile geteilt, wie
Inhalte, gemessen werden sollen, z. B. im vorliegenden Falle to Teile im Umfang
und 14 Teile- in der Länge.
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Die beiden- Bewegungen, einerseits der Taster ,g und g1, andererseits
der Taster nt, bewirken demnach einerseits eine Verdrehung und andererseits eine
Verschiebung der Meßwalze ü, so daß diese für jede vorkommende Länge und Stärke
der zu messenden Hölzer eine andere Stellung einnimmt. Je nach der Länge des zu
messenden Holzes wird also die Walze' durch Welle zc2 um 1/1a, 2/i n, 3/l0 usw.
gedreht und dabei in der zuletzt erreichten Stellung durch die Sperrklinke und Sperrad
ull festgehalten. Ebenso wird, je nach der Stärke des Holzes, die Walze auf Welle
u2 um r, 2, 3 usw. Felder verschoben und in der dem Durchmesser des Holzes entsprechenden
Stellung durch die Sperrvorrichtung 2t$ festgehalten. Jedes Feld am Umfang der Walze,
im vorliegenden Falle also 1o X z4- 140 Felder, ist mit so viel Stiften u1° versehen,
wie Dezimalstellen für den Kubikmeterinhalt des zu messenden Holzes benutzt werden
sollen. Die Anordnung der Stifte auf der Fläche eines jeden Feldes entspricht dabei
der bekannten Inhaltszahl eines Holzes von derjenigen Stärke oder Länge, ,vie es
die jeweilige Stellung der Walze bewirkt hat. -Die Stifte u1° stehen bei Ruhestellung
der Walze genau über den Typen einer Addiermaschine v von bekannter Art, welche
unter der Walze angeordnet ist. Abb. ilb zeigt die Ausführung des Typenfeldes der
Addiermaschine. Nach Durchgang des Holzes durch die Maschine steht also über dem
Typenfeld der Addiermaschine das jenige Feld der Walze, auf welchem die Registrierstifte
so angeordnet sind, daß diese über den Typen der Addiermaschine stehen, welche die
entsprechende Inhaltszahl des Holzes angeben.
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Durch einen geeigneten Mechanismus wird eine Bewegung der Addiermaschine
gegen die Stifte bewirkt und dadurch die betreffende Zahl in der Addiermaschine
registriert und weiter durch Auslösung des Addierwerkes mit den vorausgegangenen
Registrierungen addiert. Diese Vorgänge sowie die Auslösung der Meßarme erfolgen
durch die Nockenwelle k, welche durch Kegelradpaar k1 zwangsläufig mit der Antriebswelle
a3 verbunden ist.
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Die obenerwähnten Sperren u' und u$ hemmen die Bewegungen der Walze
u in solchen Abständen, wie es für die Intervalle der gewünschten Messungen erforderlich
ist, z. B. in der Länge von 1/2 zu i Fuß oder im Durchmesser von z zu r Zentimeter.
Es wird dadurch erreicht, daß solche Dimensionen, die Zwischenmaße aufweisen, nur
mit dem festgelegten nächstkleineren Maß registriert werden. Das Ausheben der Sperren
1c' und 2i$ erfolgt durch Nocken der Welle k. Diese bewirkt auch das Anheben des
Addierwerkes v durch Nocken k3, der auf ein Parallelogrammhebelpaar k4 bis kl wirkt.
Es sind zwei solcher Hebelpaare angeordnet, die mit den freien Enden k' das Addierwerk
v anheben und wieder senken.
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Soweit es sich bei den zu messenden Hölzern um solche handelt, die
in vorher festliegenden Längensortierungen zur Messung kommen, wobei von jeder Sorte
größere Mengen gemessen werden, kann eine Ausführungsform gemäß Abb. 12 bis
17 verwendet werden.
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Hierbei werden die Hölzer wieder auf den Tisch a1 abgelegt und mittels
der beiden Zentrieranschläge il, i2 symmetrisch zur Mittelachse der Maschine ausgerichtet.
Die Anschläge il, i2 sind entsprechend der gewünschten Sortenlänge gegeneinander
einstellbar, so daß also der in der Außenstellung der Abb. 15 zwischen den beiden
Anschlägen befindliche Abstand verschieden eingestellt werden kann. Dies geschieht
dadurch, daß die Anschläge il, i2 mittels Leitmuttern i3, i4 auf Leitspindeln i',
i6 entgegengesetzter Steigung verschraubbar sind, wobei eine Drehung der Leitmuttern
i3, i4 durch Anliegen ihres flachen Oberendes gegen eine feste Leitschiene i' verhindert
wird. Die Leitspindeln i5, il sind
gegeneinander verschiebbar gelagert
und durch die in Abb. 15 bei i8, il, i1°, i11 und i12 dargestellte Hebelanordnung
gegenläufig mit einem Fußtritt i13 verbunden, der bei i14 drehbar gelagert ist.
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Der Vorschub des Holzes kann gleichfalls mittels endloser Ketten a
erfolgen, die jedoch in vorliegendem Falle lediglich mit einer Anzahl von Mitnebmern
f versehen zu werden brauchen, da eine Längsverschiebung der Hölzer innerhalb der
Maschine, wie dies durch die Taster g; g1 der ersten Ausführungsform bedingt wird,
nicht mehr erforderlich ist.
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Hinter der aus. den Anschlägen il, i2 bestehenden Zentriervorrichtung
sind Kontrollpendel p1, p2 angeordnet, welche in die Bahn der vorzuschiebenden Hölzer
hineinragen und an Leitmuttern p3, p4 bei p5 so aufgehängt sind, daß sie in Richtung
des Pfeiles der Abb. 1a durch das darunter hingehende Holz ausgeschwenkt werden.
Um auch die Pen--del p1, p' in ihrernrgegenseitigen Abstand einstellen zu können,
sind ihre Leitmuttern p3, p4 auf einer Spindel p6 mit Rechts- und Linksgewinde verschraubbar,
so daß bei einer Drehung der Spindel p6 die Leitmuttern p3, p4 und damit die Pendel
p1, p2 gegenläufig bewegt werden. Die Pendel p l, p2 sind in bezug auf die Anschläge
il, i2 so angeordnet, daß sie beide ausschwingen sollen, wenn das in der Maschine
vorgeschobene Holz die richtige, durch die Zentrieranschläge il, i= bestimmte Länge
besitzt. Um die Zentrieranschläge il, i2 und die Pendel p1, p2 in der richtigen
Weise gleichzeitig für eine bestimmte Länge einzustellen, ist eine gemeinsame Einstellvorrichtung
vorgesehen. Zu diesem Zweck wird die Drehung der Spindel pl, die durch das Handrad
p3 erfolgt, durch die Kegelräderpaare plo, p" und p12, p13 auf die Schraubenspindeln
i4 und i' übertragen, derart, daß beispielsweise bei einer Vergrößerung des Abstandes
zwischen den Pendeln p1, p2 auch der Abstand zwischen den Zentrieranschlägen il,
i2 entsprechend vergrößert wird.
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Der Taster m für die Stärkemessung ist in vorliegendem Falle nicht
unmittelbar mit der Welle n verbunden, sondern es ist eine Zwischenkupplung q vorgesehen,
die für gewöhnlich ausgelöst (Abb. 13) ist: Die Kontrollpendel p1, p2 sind nun durch
eine elektrische oder auch mechanische Einrichtung so mit dem beweglichen Kupplungsteil
der Kupplung q verbunden, daß diese Kupplung mittels der Pendelausschwingung nur
eingerückt wird, wenn infolge des Durchgangs eines Holzes beide Pendel p1, p2 ausgeschwungen
werden. Erfolgt jedoch aus irgendeinem Grunde, z. B. weil das Holzstück zu kurz
ist, ein Ausschwingen lediglich nur eines der beiden Pendel, so wird auch die Kupplung
q nicht eingeschaltet, und es wird durch das Anheben des Tasters m auch keine Drehung
der Welle n und damit auch keine Verschiebung der Meßtrommel u bewirkt.
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Die Leitmuttern p3; p4 sind in gleicher Weise wie die Leitmuttern
i3, i4 an ihrer oberen Fläche flach und liegen gegen eine feste Schiene p1° an,
so daß sie gegen eine Drehung gesichert sind und bei der Drehung der Spindel p"
infolgedessen nur eine Längsverschiebung der Leitmuttern p3, p4 stattfinden kann.
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' Die Meßwalze u ist wie bei der ersten Ausführungsform auf der im
Rahmen u1 gelagerten Welle 2s2 längsverschiebbar, aber nicht drehbar angeordnet
sowie auch mit den verschiedenen Feldern versehen. Die Drehung der Meßwalze u erfolgt
zwangsläufig mit der Einstellung der Pendel p1, p2 und Zentrieranschläge il, i2
durch Drehung der Spindel pl, welche durch Schnecke p14 das auf der Welle 2c2 befestigte
Schneckenrad p1J dreht. Die Längsverschiebung der Meßtrommel u erfolgt in gleicher
Weise wie bei der ersten Ausführungsform durch Zahnsegment .t1, Ritzel n2, n3 und
Zahnstange 1a4. Auch die Sperrung der Trommel in der jeweiligen Umfangsstellung
erfolgt in gleicher Weise, wie in Abb. io. dargestellt, durch einen Sperrhebel iJ
und Sperrad u15, desgleichen geschieht das Anheben des Addierwerkes v in derselben
Weise, wie in Abb. io und i i veranschaulicht, von: der in Abb. 1#3 und 14. nicht
besonders dargestellten Welle k aus.
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Die Kupplung q bleibt, nachdem sie durch die Kontrollhebel p1, p2
eingerückt worden ist, in eingerücktem Zustand, auch nachdem die Kontrollpendel
wieder zurückgeschwungen sind, und die Ausrückung der Kupplung q geschieht erst
nach beendigter Messung von der Nockenwelle k der Abb. io, i i aus.