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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für eine Entastungsvorrichtung
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich
weiterhin auf eine Entastungsvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruchs 7.
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Wie
bekannt ist, wird ein Erntekopf, d. h. ein multifunktionaler Greifer,
der an eine Erntemaschine, d. h. an eine multifunktionale Maschine
gekoppelt ist, für
die Weiterbearbeitung von Baumstämmen
eingesetzt, wobei der Greifer die Aufgabe hat, den vertikal gewachsenen
Baumstamm zu greifen, den Baum abzulängen und diesen in eine im
wesentlichen horizontale Position zur weiteren Bearbeitung zu bringen,
Zu diesem Zweck ist der multifunktionale Greifer gelenkig mit einer
Auslegerkonstruktion an der multifunktionalen Maschine verbunden,
und die erforderlichen Stellorgane, typischerweise hydraulische
Zylinder und hydraulische Motoren sind darin verbunden, wobei es
durch diese möglich
ist, die Position des multifunktionalen Greifers und seine verschiedenen
Funktionen zu nutzen. Der multifunktionale Greifer, der in der nachfolgenden
Beschreibung als Entastungvorrichtung bezeichnet wird, umfasst typischerweise paarweise
Haltemittel zum Halten des Baumstammes, wobei diese typischerweise
auch mit Entastungselementen zum Entfernen der Äste ausgerüstet sind, wenn der Baumstamm
den multifunktionalen Greifer in Längsrichtung des Baumstammes
durchläuft.
Zu diesem Zweck ist der multifunktionale Greifer typischerweise
mit Vorschubrollen oder Vorschubketten versehen, die mit hydraulischen
Motoren betrieben werden und sich selbst gegen den Stamm drücken, wobei
der Stamm hinter Entastungsschneiden durch Friktion gezogen wird.
Der multifunktionale Greifer kann ebenfalls z. B. mit federbelasteten
zusätzlichen
Entastungsschneiden ausgestattet sein, um die Entastungsqualität über den gesamten
Baumstamm zu verbesssern. Der multifunktionale Greifer kann ebenfalls
mit einem anderen Paar von Haltemitteln zum Halten des Baumstammes
ausgestattet sein, und es ist ebenfalls möglich, das Entastungselement
damit zu verbinden. Der multifunktionale Greifer ist ebenfalls mit
einer Kettensäge
ausgestattet, mit der der Baumstamm auf eine gewünschte Länge abgelängt wird, indem der Vorschub
gestoppt und das Sägen
aktiviert wird. Nach dem Ablängen
schreitet der Vorschub des Baumstammes so lange weiter fort, bis
der gesamte Baumstamm bearbeitet worden ist.
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Eine
der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen ist in der
EP 0 473 686 B1 offenbart,
wobei die Vorrichtung vier paarweise angeordnete Entastungselemente
zum gelenkigen Bewegen und ein zusätzliches Hilfs-Entastungselement
hat, das unbeweglich in der Rahmenstruktur befestigt ist. Dieses
stationäre Entastungselement
hat ebenfalls eine Stützfläche, gegen
die der Baumstamm durch das erste Paar von Entastungselementen gedrückt wird.
Die Entastungsschneiden werden durch einen Hydraulikzylinder geschlossen
und geöffnet,
der dazwischen angelenkt ist. Es sind auch Vorrichtungen bekannt,
bei denen der Baumstamm gegen die Rahmenstruktur der Vorrichtung
durch Entastungsschneiden gedrückt wird,
wobei die Rahmenstruktur mit einer Stützfläche versehen ist, gegen die
der Baumstamm gleichzeitig während
des Entastungsprozesses entlanggleitet. Daher kann das Hilfs-Entastungselement,
das mit dem Rahmen gelenkig verbunden ist, derartig angeordnet werden,
dass es sich relativ zu der Rahmenstruktur bewegt und gegen den
Baumstamm, z. B. mittels Federkraft, angedrückt wird. Eine mit einem mobilen,
federnden Hilfs-Entastungselement
ausgestattete Entastungsvorrichtung ist zum Beispiel in der
EP 0 346308 B1 und in der entsprechenden
US 4,898,218 offenbart.
In letzterer Lösungsform
sind die Haltemittel und die daran angeordneten Entastungselemente
jedoch unbeweglich in einer bestimmten Position durch Zylinder verriegelt,
und die Position wird nur verändert,
wenn sich herausstellt, dass der Durchmesser des Baumstammes sich
bis auf einen vorbestimmten Wert verringert hat. Dadurch werden
die Haltemittel bis auf eine gewünschte
Abmessung geschlossen, wobei sich die Position des Baumes in der
Entastungsvorrichtung verändert.
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Bei
den multifunktionalen Greifern, die mit multifunktionalen Maschinen
verbunden sind, wird der Baumstamm, der in eine im wesentlichen
horizontale Position gebracht ist, typischerweise derartig weiterbearbeitet,
dass die Gelenkverbindung der Rahmenstruktur des multifunktionalen
Greifers und die Entastungsschneidemesser sich oberhalb des Baumstammes
befinden, wobei das Öffnen
der Entastungselemente und der Haltemittel den Baum nach unten zum
Fallen bringen. Es sind ebenfalls Vorrichtungen zum Verarbeiten
von langgestreckten Baumstämmen
bekannt, die dem multifunktionalen Greifer entsprechen, und bei
denen die abgelängten Stämme mit
einer Arbeitsmaschine, wie z. B. einem Kran, abgesenkt und die vorstehend
beschriebenen Arbeitsvorgänge
durchgeführt
werden. Jedoch sind bei diesen Vorrichtungen die Rahmenstruktur
und die Gelenkverbindungen unterhalb des Baumstammes angeordnet
und die Entastungselemente werden nach oben hin geöffnet, wobei
das Gewicht des Baumstammes nicht die Neigung zum Öffnen der
Entastungsschneiden hat und der Baumstamm auf dem Rahmen der Vorrichtung
aufliegt.
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In
der Einrichtung, die an die multifunktionale Vorrichtung gekoppelt
ist, ist die vorstehend genannte Stützfläche anliegend an die obere
Fläche
des Baumstammes angeordnet, wenn der Baumstamm sich in einer horizontalen
Position befindet. Die Haltemittel drücken den Baumstamm gegen die
Stützfläche mittels
eines Hydraulikzylinders, wobei die Stützfläche gleichzeitig eine festgelegte
Referenzfläche zum
Bestimmen des Durchmessers eines Baumstammes bildet. Wie bekannt
ist, wird die Position der Entastungsschneiden und der Haltemittel
zum Messen des Durchmessers verwendet, wie z. B. durch den Einsatz
eines Sensors, der die Position des Hydraulikzylinders zum Schließen und Öffnen der
Entastungsschneiden und der Haltemittel erkennt. Es sind lineare
Sensoren bekannt, welche die Reichweite der Kolbenstange des Hydraulikzylinders
anzeigen. Die Gelenkverbindung der Entastungsschneiden kann ebenfalls
mit Sensoren ausgestattet sein, z. B. einem Potentiometer, wobei der
Sensor das Drehen der Verbindungsstelle im Vergleich zu ihrer Referenzpositionen
anzeigt. Durch das Anordnen der Sensoren innerhalb der Verbindungsstellen
wird eine dauerhafte Struktur erreicht, die sogar gegen beanspruchende
Umwelteinflüsse
geschützt
ist. Durch das Steuerungssystem der multifunktionalen Maschine ist
es möglich,
den Durchmesser des Baumstammes rechnerisch auf Grundlage der Position
der Haltemittel zu bestimmen, wobei gleichzeitig angenommen wird,
dass der Baumstamm anliegend an die Referenzfläche, d. h. die Stützfläche, positioniert
ist. Diese Information wird, zusammen mit den Ergebnissen der Längenmessung
dazu verwendet, das Mengenvolumen des Nutzholzes zu berechnen und
zu protokollieren. Daher ist es offensichtlich, dass dies extrem
hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Messung verursacht, so
dass die Information über die
bearbeiteten Mengen Nutzholz so genau wie möglich sein sollte.
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Ein
Faktor, der Fehler bei der Messung des Durchmessers verursacht,
ist, dass wenn der Baum in horizontaler Position bearbeitet wird,
das Gewicht des Baumstammes das Öffnen
der abwärts
gerichteten Haltemittel bewirkt, wobei sich der Baustamm gleichzeitig
von der Referenzfläche
löst. Wenn
der Durchmesser auf Basis der Position der Haltemittel bestimmt
wird, wird demzufolge der Durchmesser als zu groß interpretiert. Deswegen stellt
der Bediener der multifunktionalen Maschine typischerweise den Druckpegel
der Stellorgane der Haltemittel auf ein hohes Niveau ein, so dass
die Kraftwirkung der Haltemittel für unterschiedliche Situationen
ausreichend ist, um den Baustamm zu halten und gegen die Referenzfläche, wie
in der
EP 0 473 686
B1 offenbart, zu drücken.
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Aufgrund
des erhöhten
Druckpegels tendieren die Haltemittel und die Entastungselemente
jedoch dazu, gegen den Baumstamm mit einem unnötig starken Druck während des
Entastungsvorganges gedrückt
zu werden, insbesondere dann, wenn der Baumstamm von unten nach
oben hin und in Richtung des Entastungsvorganges dünner wird.
Wenn der Baumstamm dünner
wird, nimmt die Last auf die Entastungsvorrichtung ab.
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Wenn
die Entastungsschneiden stark gegen den Baumstamm gedrückt werden,
erhöhen
sich ebenfalls die zum Vorschub des Baumstammes durch die Entastungsvorrichtung
erforderlichen Friktionskräfte.
Dadurch sind die für
die Vorschubrollen erforderlichen Kräfte stärker und gleichzeitig müssen die
Vorschubrollen stärker
gegen den Baumstamm gedrückt
werden, um eine ausreichende Friktion zu erreichen, oder es sind
leistungsfähigere
Friktionsmittel in den Vorschubrollen anzuordnen. Zusammen mit den
stärkeren
Kräften
werden die Friktionskräfte der
Komponenten ebenfalls verstärkt
und ein größerer Leistungsanteil
der Vorrichtungen wird dazu aufgewendet, um diese Reibungskräfte zu überwinden. Die
Konsequenzen sind u. a. ein Ansteigen der Schäden an dem Baumstamm, verringerte
Qualität
und große
wirksame Komponenten.
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Aus
der
DE 31 12 573 A1 ist
eine hydraulische Schaltungsanordnung für Entastungsmaschinen bekannt.
Bei den dort beschriebenen Entastungsmaschinen werden bewegliche
Entastungsmesser hydraulisch an den Baumstamm angepresst. Um die
Kraft zu minimieren, mit der der Baumstamm an diesen Entastungsmessern
entlanggezogen wird, ist ein Druckbegrenzungsventil in dem Hydrauliksystem
vorgesehen, das mit seinem Ablaufanschluss an die Rücklaufleitung
des Hydrauliksystems angeschlossen ist. Dadurch wird erreicht, dass
während des
Entastungsvorgangs infolge des sich verjüngenden Baumstamms in den astlosen
Bereichen in der Regel ein stetiges Fließen der beweglichen Entastungsmesser
erfolgt. Dabei wird die Anpresskraft dadurch reduziert, dass in
den hydraulischen Arbeitszylindern des Hydrauliksystems dem Arbeitsdruck
des zufließenden
Flüssigkeitsstroms
ein Gegendruck im abfließenden
Flüssigkeitsstrom
entgegenwirkt. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass von dem Stammdurchmesser
unabhängige
Einflussfaktoren auf die notwendige Anpresskraft, wie beispielsweise die
Härte des
Holzes, nicht berücksichtigt
werden. Es kommt dadurch zu einer unnötig hohen Vorschubkraft und
gegebenenfalls zu Qualitätseinbußen des bearbeiteten
Holzes. Ein hydraulisches System zum Steuern einer Haltevorrichtung
in einer Baumerntemaschine ist auch aus der WO 92/03040 A1 bekannt. Weder
die
DE 31 12 573 A1 noch
die WO 92/0304 A1 erlauben zudem eine Anpassung an den Weichheitsgrad
des Baumstamms.
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In
unterschiedlichen Jahreszeiten variiert der Weichheitsgrad der Flächenstruktur
des Baumstammes, was zu einem Anstieg der Anfälligkeit für Beschädigungen führt. Während der Entastung des Baumstammes
hat der Bediener anderweitig die Entastungsvorrichtung und die Arbeitsmaschine
zu steuern, und daher werden die Druckpegel und deren Schwankungsgrenzen
typischerweise gleichzeitig für den
gesamten Baumstamm eingestellt, wobei sie im Allgemeinen für jeden
Durchmesserbereich konstant eingestellt sind. Typischerweise ist
der Druckpegel unnötig
hoch eingestellt, damit keine fehlerhaften Messungen der Durchmesser
auftreten können
und der Baumstamm jederzeit mit einer ausreichenden Kraft sogar
bei Veränderung
der Bedingungen gehalten werden kann. Dies führt jedoch zu den vorgenannten
Problemen.
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Die
Auswahl der Druckpegel, die der Bediener für die unterschiedlichen Situationen
durchführt, ist
schwierig und das beste Resultat basiert auf langfristigen Erfahrungswerten
des Bedieners selbst. Wenn sich die Jahreszeiten und das Wetter ändern, verändert sich
ebenfalls die Dichte des Holzmaterials, der Weichheitsgrad des Oberflächenbereichs des
Holzes, die Struktur des Oberflächenbereichs, der
Harzanteil und die Feuchtigkeit, und so dauert es eine beträchtlich
lange Zeit, bis der Bediener die Einstellungen entsprechend der
unterschiedlichen Bedingungen durchgeführt hat und bis ein gutes Entastungsergebnis
durch die Entastungsvorrichtung erreicht wird.
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Ein
anderer wirksamer Faktor betrifft die Variationen der Form des Baumstammes,
die Anzahl der Äste,
die entfernt werden müssen,
und die variierenden Größen sowie
z. B. die Verunreinigung des Baumstamms. Es ist sogar für einen
erfahrenen Bediener schwierig, auf veränderte Bedingungen vorbereitet
zu sein, und es nimmt einen beträchtlichen
Zeitraum in Anspruch, um die Bedingungen zu bestimmen und die Druckpegel
in jedem Arbeitsbereich herauszufinden, was zu Holzmaterial von
schlechter Qualität
als auch zu schlechten Entastungsresultaten in den Arbeitsbeginnphasen
führen
kann.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Geschwindigkeit
bei der Verarbeitung von Baumstämmen
zu erhöhen,
die Verarbeitung effektiver zu gestalten und Schäden an den Baumstämmen zu
vermeiden Um diese Aufgabe zu erfüllen ist das erfindungsgemäße Verfahren
für Entastungsvorrichtung
durch die Merkmale in dem beigefügten
Hauptanspruch 1 gekennzeichnet. Die erfindungsgemäße Entastungsvorrichtung
ist durch die Merkmale in dem beigefügten Anspruch 7 gekennzeichnet.
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Mit
der Erfindung werden mehrere beträchtliche Vorteile erzielt durch
Mittel, mit denen z. B. die Bearbeitung der Baumstänme beschleunigt
wird und effektiver ist und Beschädigungen an den Baumstämmen vermieden
werden. Ein zentrales Prinzip der Erfindung besteht in dem Messen
der Kraft, die der Baumstamm auf die Entastungsvorrichtung ausübt, wobei
auf dieser Grundlage korrigierende Maßnahmen sowohl von dem Bediener
als auch von dem Steuerungssystem der Vorrichtung durchgeführt werden
können.
Mit dieser Erfindung ist es möglich, die auf
den Baumstamm wirkenden Kräfte
merklich besser als herkömmlich
zu steuern.
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Der
Bediener führt
eine Anpassung an die unterschiedlichen Bedingungen durch und lernt
dabei, die Vorrichtung merklich schneller als im Vergleich zum älteren Stand
der Technik einzusetzen, wenn entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung dem Bediener angezeigt wird, dass sich die vom dem
Baumstamm auf die Entastungsvorrichtung ausgeübte Kraftwirkung verändert hat,
insbesondere dass sie bis auf einen Wert unterhalb des festgelegten
Mindestwertes reduziert oder bis auf einen Wert über dem festgelegten Höchstwert angestiegen
ist. Aufgrund dieser Anzeige kann der Bediener die erforderlichen
Korrekturmessungen durchführen,
z. B. kann der Bediener den Druck der Entastungsschneiden und der
Haltemittel auf einen geeigneten Wert einstellen. Die Druckkraft
der Haltemittel kann auf einen Wert eingestellt werden, der einerseits
hoch genug ist, um den Baumstamm zu halten, und andererseits ausreichend
niedrig ist, um zu hohe Druckkräfte
und Friktionskräfte,
die auf den Baumstamm ausgeübt
werden, zu verhindern.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass mit der mittels Anzeige oder
anderweitig in Verbindung damit ausgebenen Information die Bediener
weitere Informationen über
das System erhalten, wodurch die Vorrichtung effektiver eingesetzt
werden kann und es möglich
ist, die Anwendung der Vorrichtung zu erlernen und korrekte Vorhersagen
bei unterschiedlichen Bedingungen schneller zu treffen. Falls erforderlich
kann der Baumstamm zum Messen des Durchmessers noch einmal durch
die Entastungsvorrichtung vorgeschoben werden, wenn die Kraftwirkung
des Baumstamms vollständig
verschwunden ist. Zusätzlich
wird die Arbeit beschleunigt, da die Testdurchläufe zum Testen der Druckpegeleinstellung
durch den Bediener als auch die nochmaligen Überprüfungen für Messungskorrekturen weggelassen
oder die Anzahl dieser Vorgänge
beträchtlich
reduziert werden können.
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Ein
anderer bedeutender Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die
Position des Baumstammes relativ zu der Entastungsvorrichtung im
wesentlichen konstant bleibt. Zum Beispiel ist die Form der Entastungselemente
derartig optimiert, dass, wenn der Durchmesser des Baumstammes variiert
und wenn der Baumstamm an der stationären Stützfläche anliegt, die Position der
Entastungsschneiden eine wirkungsvolle und gleichmäßige Entastung
am gesamten Baumstamm ermöglicht.
Das Ändern
der Position wird auf einfache Weise überwacht, indem untersucht
wird, ob der Wert der Kraftwirkung niedriger oder höher als
der gesetzte Schwellenwert ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung kann die Drucksteuerung der Stellorgane der Entastungsvorrichtung
ebenfalls automatisch durch das Steuerungssystem der Entastungsvorrichtung
implementiert werden. Folglich stellt das Steuerungssystem auf Grundlage
der aus der Messung der Kraftwirkung resultierenden Information
sowohl den Druckpegel als auch die Position der Komponenten ein,
die auf die Haltemittel wirken. Das Justieren wird fortgeführt, bis
die gewünschte
Kraftwirkung, die auf die Entastungsvorrichtung durch den Baumstamm
ausgeübt
wird, erreicht ist. Folglich ist es von bedeutendem Vorteil, dass
es nicht erforderlich ist, dass der Bediener die Auswahl von Druckpegeln
für unterschiedliche
Durchmesser des Baumstammes übernimmt,
sondern dass der Bediener sich auf die Steuerung anderer Funktionen
der Entastungsvorrichtung und der Arbeitsmaschine, die mit der Entastungsvorrichtung
verbundenen ist, konzentrieren kann. Dies führt also zu einem System, das
im Vergleich zu dem Stand der Technik schneller funktioniert, um
fehlerhafte Zustände
zu korrigieren.
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Der
Vorteil der Erfindung ist auch, dass der Druckpegel der Stellorganmittel
für unterschiedliche Durchmesser
des Baumstammes stufenlos einstellbar ist.
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Folglich
ist eine Druckeinstellung beträchtlich
genauer als eine Druckeinstellung, die für jeden Durchmesserbereich
festgelegt worden ist. Durch das Einstellen und Überwachen des Druckes kann der
Energieverbrauch der Entastungsvorrichtung im Vergleich zum Stand
der Technik ebenfalls beträchtlich
reduziert werden.
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In
der folgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand einiger bevorzugter
Ausführungsformen
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Es
zeigt
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Entastungsvorrichtung in aufrechter
Position,
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2a eine
Prinzipansicht ist, welche die Funktion der Haltemittel und Stellorgane
der Entastungsvorrichtung der 1 zeigt;
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2b eine
Ausführungsform
der Erfindung
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3 eine
perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht des Sensormittels
zum Messen Kraftwirkung,
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4 schematisch
die Anordnung der Druckpegel der Stellorgane.
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Mit
Bezug auf die 1 hat eine (als solche bekannte)
Entastungsvorrichtung 1 eine Rahmenstruktur 2.
Um die Entastungsvorrichtung 1 an die Auslegerbaugruppe
(nicht in der Zeichnung dargestellt) einer Arbeitsmaschine zu anzukoppeln,
z. B. einer als solche bekannten Erntemaschine, hat die Vorrichtung 1 ebenfalls
eine Befestigungsstruktur 2a, die an der Rahmenstruktur 2 beweglich
durch eine Gelenkverbindung 2b angebracht ist. Mit Bezug
auf die 1 ist die Vorrichtung 1 in
im wesentlichen aufrechter Position (Pfeil Z) gezeigt, wobei mittels
der Gelenkverbindung 2b und der Befestigungsstruktur 2a die
Rahmenstruktur 2 so angeordnet ist, um in einer im wesentlichen
horizontalen Achse (Pfeil X) zu rotieren. In dem oberen Teil der
Befestigungsstruktur 2a sind ebenfalls Befestigungs- und
Rotationsmittel 2c sowie ein Rotator 2c angeordnet,
um die Vorrichtung 1 am Ende der Auslegerbaugruppe der
Arbeitsmaschine zu befestigen. Durch die Befestigungs- und Rotationsmittel 2c ist
die Rahmenstruktur 2 so angeordnet, dass sie zusammen mit
der Befestigungsstruktur 2a um eine im wesentlichen vertikale Achse
(Pfeil Z) rotiert.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst ebenfalls ein erstes Haltemittel 3a und
ein zweites Haltemittel 3b, die beweglich an die Rahmenstruktur 2 mit
Gelenkverbindungen 5a und 5b befestigt sind. In
der Position entsprechend der 1 der Vorrichtung 1 sind
die Haltemittel 3a und 3b zur Rotation um eine
im wesentlichen vertikale Achse (Pfeil Z) angeordnet. Die Haltemittel 3a und 3b sind
ebenfalls mit Entastungselementen 4a und 4b ausgestattet,
um den Baumstamm in bekannter Weise zu entasten. Die Vorrichtung 1 umfasst
ebenfalls Vorschubmittel 6a und 6b, vorteilhafterweise
Vorschubrollen 6a und 6b, die anliegend an den
zu entastenden Baumstamm angeordnet sind und welche die auf den
Baumstamm ausgeübte
Antriebswirkung nutzen, um den Baumstamm hinter die Entastungsschneiden 4a und 4b zum
Entfernen der Äste
an dem Baumstamm zu ziehen. Die Vorschubrollen 6a und 6b sind
beweglich an der Rahmenstruktur 2 mit Gelenkverbindungen 7a und 7b befestigt,
mit denen die Vorschubrollen 6a und 6b zur Rotation
um eine im wesentlichen horizontale Achse mit Bezug auf 1 (Pfeil
Y) angeordnet sind.
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Die
Vorrichtung 1 ist in der Position gemäß 1, wenn
der Baumstamm, der sich im wesentlichen in vertikaler Richtung (Pfeil
Z) erstreckt, von den Elementen der Vorrichtung 1 ergriffen
wird, wobei die Haltemittel 3a und 3b sowie die
Vorschubrollen 6a und 6b sich vorteilhafterweise
in ihrer äußersten
Position, wie in 1 dargestellt, befinden, um
den Baumstamm gegen die Stützfläche 2d in
ihrer Funktion als Referenzfläche
der Rahmenstruktur 2 zu positionieren. Die Stützfläche 2d ist
vorzugsweise eine plattenähnliche
Metallplatte 2d, die sich in der Position der Vorrichtung
gemäß 1 im
wesentlichen in vertikaler Richtung (Pfeil Z) erstreckt und in die
Rahmenstruktur 2 integriert ist, wobei der Baumstamm gegen
die Stützfläche 2d gehalten
wird und an dieser während
des Entastungsprozesses entlanggleitet. Die Stützfläche 2d ist vorteilhafterweise
zwischen den Haltemitteln 3a und 3b angeordnet.
Es ist offensichtlich, dass die Referenzfläche auch eine andere Fläche oder
Mittel sein kann, wie ein Rad oder eine Rolle, gegen die der Baumstamm
gedrückt
wird.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst ebenfalls Schneidemittel 8 zum
Schneiden eines stehenden Baumstammes, der zu entasten ist. Die
Schneidemittel 8 vorteilhafterweise eine Kettensäge 8,
schneiden den Baumstamm ebenfalls in Teile von festgelegter Länge, wenn
dieser durch die Haltemittel 3a, 3b in einer im
wesentlichen horizontalen (Pfeil Y) Richtung gestützt wird.
Im Vergleich zur Position von 1 hat sich
demzufolge die Rahmenstruktur 2 im wesentlichen um 90 Grad
um die Gelenkverbindung 2b gedreht, wobei die Haltemittel 3a und 3b im
wesentlichen abwärts
in vertikale Richtung (Pfeil Z) gerichtet sind, und sich zum Beispiel
die Stützfläche 2d im
wesentlichen in horizontaler Richtung (Pfeil Y) erstreckt. Um den
Baumstamm zu halten, sind die Haltemittel 3a und 3b wenigstens
teilweise geschlossen, wobei die Haltemittel 3a an dem
Baumstamm an der gegenüberliegenden
Seite des Baumstammes relativ zu den Haltemitteln 3b anliegen.
Die Haltemittel 3a und 3b und deren Entastungsschneiden 4a und 4b haben eine
Kurvenform, so dass sie sowohl dem Umriss des Baumstammes so gut
wie möglich
entsprechen, als auch um die Äste
sowohl an beiden Seitenflächen
als auch an der unteren Fläche
des Baumstammes zu entfernen. Beider oben beschriebenen Position
der Rahmenstruktur 2 mit seinen Halteplatten 2d handelt es
sich primär
um eine Anordnung über
dem Baumstamm in vertikaler Richtung (Pfeil Z) und die Haltemittel 3a und 3b sind
im wesentlichen an den Seiten des Baumstammes und unter diesem angeordnet. Die
Vorrichtung 1 umfasst ebenfalls ein zusätzliches Entastungselement 4d,
das durch eine Gelenkverbindung 5d und in der Position
der Vorrichtung 1 gemäß
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1 zur
Rotation um eine im wesentlichen vertikale Achse (Pfeil Z) angeordnet ist.
Um die obere Fläche
des Baumstammes zu entasten, wird das Hilfs-Entastungselement 4d gegen
den Baumstamm mit seinem eigenen Gewicht oder z. B. durch eine Federkraft
oder ein Stellorgan, beispielsweise druckmittelbetriebener Zylinder,
gedrückt.
Wenn der Baumstamm bei der Vorrichtung 1 in einer im wesentlichen horizontalen
Lage (Pfeil Y) gehalten wird, ist das zusätzliche Entastungselement 4d im
wesentlichen über
dem Baumstamm positioniert.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst zudem ein Messrad 15 zum
Messen der Länge
des Baumstammes während
des Entastungsvorgangs. Dass Messrad 16 wird ebenfalls
verwendet, um festzulegen, mit welcher Länge der Baumstamm der Entastungsvorrichtung
zugeführt
worden ist, wobei das Ablängen
an dem gewünschten
Punkt mittels des Schneidemittels 8 durchführbar ist.
Das Messrad 15 ist in Verbindung mit der Rahmenstruktur 2 durch
eine als solche bekannte Gelenkverbindung angeordnet und zum Beispiel
ein gefederter Haltearm, mit dem das Messrad 15 so angeordnet
ist, um der Fläche
entlang der oberen Kante des Baumstammes in bekannter Weise zu folgen.
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Mit
Bezug auf die 1 hat die Vorrichtung 1 ebenfalls
ein unteres Haltemittel 3c mit seinen unteren Entastungsschneiden 4c zum
Halten des Baumstammes an wenigstens einer Seite. Das untere Haltemittel 3c ist
mit der Rahmenstruktur 2 durch eine Gelenkverbindung 5c verbunden,
wobei in der Position gemäß 1 das
untere Haltemittel 3c zur Rotation um eine im wesentlichen
vertikale Achse (Pfeil Z) angeordnet ist. Das untere Haltemittel 3c ist
zum Tragen des Baumstammes und zum stationären alten des Baumstamms während des
Sägens
angeordnet, wenn das Sägen
durch eine Sägebewegung,
die durch die Schneidemittel 8 transversal durch den Baumstamm
durchgeführt
wird, erfolgt. In der Position 1 von 1 ist
das Schneidemittel 8, vorteil hafterweise eine Kettensäge zur Rotation
um eine im wesentlichen vertikale Achse (Pfeil Z) angeordnet. Die
Haltemittel 3a und 3b sind vorteilhafterweise dicht
bei einander in Längsrichtung
des Baumstammes angeordnet, was in der Position der Vorrichtung 1 gemäß 1 der
im wesentlichen vertikalen Richtung (Pfeil Z) entspricht, und das
untere Haltemittel 3c ist im Abstand dazu angeordnet. In
der Vorrichtung 1 gemäß 1 sind
die Vorschubrollen 6a und 6b vorteilhafterweise
im wesentlichen an den sich gegenüberliegenden Seiten des Baumstammes
angeordnet, um eine gleichmäßige Traktion
auf den Baumstamm auszuüben.
Es ist ersichtlich, dass das untere Haltemittel 3c paarweise
mit einem zweiten unteren Haltemittel (3c) angeordnet werden
kann, und es gibt ebenfalls bekannte Einrichtungen, die sämtliche
untere Haltemmittel 3c nicht aufweisen.
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Bei
dem Entastungsvorgang wird der Baumstamm im wesentlichen horizontal
in seiner Längsrichtung
bewegt, wobei die Äste
zuerst gegen die Entastungsschneiden 4a, 4b und 4d schlagen
und abgeschnitten werden. Gleichzeitig wird der Baumstamm von den
Haltemitteln 3a und 3b gegen die Rahmenstruktur 2,
vorteilhafterweise eine Stützfläche 2d,
gedrückt.
In der horizontalen Position des Baumstammes neigen das Gewicht
des Baumstamms dazu, die Haltemittel 3a und 3b dazu,
sich zu öffnen,
wobei zum Verhindern des Herunterfallens des Baumstammes deren Stellorgane 9,
zum Beispiel ein druckmittelbetriebener Zylinder 9a, eingesetzt
werden, um eine Drehkraft zum Beispiel an der Verbindungsstelle 5d aufrechtzuerhalten,
um die Haltemittel 3a in der gewünschten Position zu halten.
Die 2 zeigt eine einfache vorteilhafte
Ausführungsform
der Stellorgane 9. Durch die Drehkraft wird eine ausreichende
Kraft zum Halten des Gewichtes des Baumstammes und eine ausreichende
zusätzliche Kraft
zum Andrücken
des Baumstammes an die Stützfläche 2d erhalten,
wobei die Position des Baumstammes im wesentlichen konstant gehalten werden
kann.
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Die 2a und 2b sind
vereinfachte Prinzipschaltbilder, welche die Funktion der Entastungsvorrichtung 1 zeigen. 2b zeigt
eine Seitenansicht eines Baumstammes S an der Stelle der Sensormittel 12,
und in der 2a an der Position der Haltemittel 3a von
dem Stirnende des Baustammes aus gesehen. Weiterhin zeigt in 2a und 2b eine
Koordinatenachse die Position des horizontal angeordneten (Pfeil
Y) Baumstammes S und die Vorrichtung 1 während des
Entastens verglichen zur Position entsprechend der 1.
Die 2a zeigt ebenfalls eine vorteilhafte Ausführungsform
der Stellorgane 9. Das Steuerungssystem 10 ist
in einer als solche bekannten Weise mit verschiedenen Vorrichtungen
verbunden, z. B. um Signale 13, 14 und 15 zwischen
den Vorrichtungen und dem Steuerungssystem 10 zu übertragen.
Typischerweise ist das in Frage kommende Signal ein analoges und/oder
digitales elektrisches Signal, welches verstärkt, gefiltert, verarbeitet
und kodiert, wird gemäß den Anforderungen
der zu einem Zeitpunkt verwendeten Vorrichtungen. Die Signale 13, 14 und 15 können ebenfalls
auf drahtlose Art weitergeleitet werden, z. B. durch Verwendung
von Funkwellen, wobei die Vorrichtung 1 die erforderlichen Übertragungs-
und Empfangseinrichtungen aufweist.
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Bezugnehmend
auf 2a und 2b kann
die Kraftwirkung F0, die auf den Baumstamm
S durch die Haltemittel ausgeübt
wird, anhand einer Gleichung k·F0 = Fg + |F| beschrieben werden, wobei Fg
die durch das Gewicht des Baustammes verursachte Kraftwirkung ist,
welche das Haltemittel 3a öffnet und abwärts gerichtet
ist. Die Kraft F ist eine Kraftwirkung, die durch den Baumstamm
S auf die Rahmenstruktur 2 ausgeübt wird. Mittels eines variablen
Koeffizienten k sind der Anteil der Kraftwirkung F0 dividiert
durch zwei oder mehr Haltemittel, sowie der Anteil der Kraftwirkung
F0, der auf den Baumstamm S senkrecht zu
der Kraftwirkung Fg ausgeübt wird,
berücksichtigt.
Andere wirksame Kräfte,
wie Reibungskräfte,
können
ebenfalls berücksichtigt
werden. Die vorhandene Abhängigkeit
ist linear, aber typischerweise ist die Abhängigkeit zwischen den Kraftwirkungen
von der Art F = f(Fg, F0, k), wobei die zweite
Kraftwirkung F eine Funktion der ersten Kraftwirkung F0 ist.
Der Koeffizient k wird zum Beispiel durch die mechanische Struktur
des Haltemittels 3a herbeigeführt, und durch die Reibungsfaktoren.
Weiterhin wirkt sich eine Abhängigkeit
F0 = f(p) zwischen dem Druckpegel p und
der Kraftwirkung F0 der Stellorgane 9 aus,
wobei die erste Kraftwirkung F0 von dem
Druck p abhängt,
und die Abhängigkeit
z. B. durch die mechanische Struktur der Haltemittel sowie durch
die Länge
der gebildeten Spannungsindikatoren beeinflusst wird. Mittels der
dargestellten Abhängigkeiten
ist es möglich,
die erforderlichen Steueralgorithmen zu bilden, wobei durch Einstellen
des Druckpegels p die zweite Kraftwirkung F ebenso beeinflusst wird.
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Es
die Kraftwirkung F im wesentlichen in vertikaler Richtung (Pfeil
Z), wenn der Baumstamm S horizontal positioniert ist. Entsprechend
der Abhängigkeit
wird die Kraftwirkung F0, die durch die
Haltemittel 3a auf den Baumstamm S ausgeübt wird,
sowohl für
das Halten des Baumstammes S (zum Aufnehmen der Kraftwirkung Fg)
als auch zum Erzeugen der gewünschten
Kraftwirkung F eingesetzt. Vorteilhafterweise wird bei der auf einen
Mindestwert F1 gesetzten Kraftwirkung die
Abhängigkeit
F > F1 aufrechterhalten,
wobei die Kraftwirkung F größer als der
Mindestwert F1 ist. Zusätzlich oder alternativ kann ein
Höchstwert
F2 gesetzt und eine Abhängigkeit F < F2 aufrechterhalten
werden, wobei die Kraftwirkung F kleiner als der Höchstwert
F2 ist. Der Zustand, bei dem der Wert der
Kraftwirkung F gleich Null ist, entspricht einem Zustand, bei dem
die Kraftwirkung F0 genau ausreicht, um
den Baumstamm in seiner Position zu halten. Dadurch kann der Baumstamm
S mit der Stützfläche 2d ohne
Kraftwirkung in Kontakt sein, oder er kann aber auch innerhalb eines
Abstandes von der Stützfläche 2d angeordnet
sein.
-
Die
vorstehend dargelegten Abhängigkeiten und
Schwellenwerte sind in dem Steuerungssystem 10 zum Ausführen der
Steueralgorithmen der Vorrichtung 1 gespeichert, wodurch
die Steueralgorithmen für
z. B. den Druck der Stellorgane 9, d. h. des Zylinders 9a,
und des dahin zugeführten
Mengendurchflusses mittels des Druckventilmittels 9c und Wegeventilmittels 9b eingestellt
werden.
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Es
ist ersichtlich, dass die Bewegung des Haltemittels 3a ebenfalls
auf andere Art wirksam werden kann, z. B. durch einen Drehmomentmotor,
der in der Gelenkverbindung 5a angeordnet ist. In dem Steuerungssystem 10 ist
ebenfalls ein Rechenalgorithmus gespeichert, um den Durchmesser
D des Baumstammes S auf Basis einer nachstehend beschriebenen Abhängigkeit
zu bestimmen.
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Der
Baumstamm S wird gegen die Rahmenstruktur 2 gedrückt, und
gleichzeitig gegen die Stützfläche 2d,
wenn die Haltemittel 3a und 3b den Baumstamm zwischen
sich und der Rahmenstruktur 2 halten. Das Anpressen erfolgt
aufgrund der ersten Kraftwirkung F0, die
durch die Haltemittel 3a auf den Baumstamm ausgeübt wird.
Auch wenn sich der Durchmesser D und dadurch ebenfalls die von dem Baumstamm
S ausgeübte
Gewichtskraft während des
Vorschrubs ändern,
liegt der Baumstamm vorteilhafterweise an die Stützfläche 2d an, um den
korrekten Durchmesser zu erhalten. Vorteilhafterweise ist die Referenzfläche 2d und
das Haltemittel 3a in der gleichen Flucht in Querrichtung
(Pfeil X) des Baumstammes angeordnet, so dass der Positionsfehler, der
durch das Hängen
des anderen Endes des Baumstammes verursacht wird, nicht das Resultat der
Messung des Durchmessers oder der Kraftwirkung F, wie nachstehend
beschrieben, beeinträchtigt.
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Der
Zylinder 9a, z. B. der Hydraulikzylinder 9a, wirkt
auf die Gelenkverbindung 5a des Haltemittels 3a,
so dass die Mittel in bekannter Weise bewegbar sind. Die Haltemittel 3a und 3b können ebenfalls mittels
eines gemeinsamen Zylinders 9a gesteuert werden, dessen
Ende in Verbindung mit der Gelenkverbindung 5a des Haltemittels 3a,
siehe 1, an eine Klammer 5e gekoppelt ist,
und dessen gegenüberliegendes
Ende in Verbindung mit der Gelenkverbindung 5b des Haltemittels 3b gekoppelt
ist. Dadurch werden die Positionen der Haltemittel 3a und 3b durch
das Ändern
der Länge
eines Zylinders 9a gesteuert und die
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Haltekraft
wird durch das Einstellen des Druckpegels des Zylinders 9a mit
den Stellorganen 9 gesteuert. Vorteilhafterweise wird die
Haltekraft, d.h. die erste Kraftwirkung F0,
derartig eingestellt, dass die obere Fläche des Baumstammes S und die
Stutzfläche 2d in
unmittelbaren Kontakt miteinander bleiben.
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Mit
Bezug auf die 2a sind während der Entastung des Baumstammes
in der Gelenkverbindung 5a der zweiten Haltemittel 3a wenigstens
erste (bekannte) Sensormittel 11 angeordnet, um die Position
der Haltemittel 3a zu bestimmen.
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Diese
Position wird als eine Winkelposition α1 der
Haltemittel 3a relativ zu einer Referenzposition α1 festgelegt,
die variieren kann. Mittels dieser Winkelposition α1 ist
der Durchmesser D des Baumstammes bestimmbar, wobei eine bestimmte
Winkelposition einem bestimmten Durchmesser entspricht. Vorteilhafterweise
ist die Winkelposition rechnerisch direkt proportional zu dem Durchmesser,
z. B. D = α1·k, und
demzufolge ist D = f(α1,k), wobei k ein Koeffizient ist. Daher
resultiert die Annahme, dass der Baumstamm S an der Stützfläche 2d anliegt.
In der 2a wird die Stützfläche 2d als
eine reduzierte Referenzebene 2d dargestellt. Es ist ersichtlich,
dass, wenn sich der Abstand zwischen dem Baumstamms und der Referenzebe 2d erhöht, die
Winkelposition α,
der Haltemitel 3a sich ebenfalls verändert, wobei der Durchmesser
des Baumstamms 5 größer ausgelegt wird,
als er tatsächlich
ist. Vorteilhafterweise befinden sich die zusätzlichen Entastungselemente 4d und
die Haltemittel 3a und 3b dicht beieinander, so dass
der Abschnitt des Baumstamms, gegen die die Elemente 4d gedrückt werden,
und die Abschnitte, gegen die die Haltemittel 3a und 3b gedrückt werden, dicht
beieinander liegen. Demzufolge hat der Positionsfehler, der durch
das Hängen
des anderen Ende des Baumstammes verursacht wird, eine geringere Auswirkung
auf das Messergebnis.
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Weiterhin
mit Bezug auf die 2a haben die Stellorgane 9 zum
Steuern der Position der Haltemittel 3a als auch der Kraftwirkung
F vorteilhafterweise einen Hydraulikzylinder 9a, Wegeventilmittel 9b zum
Auswählen
der Richtung (Pfeil L1 und L2) der Bewegung des Kolbens in dem Zylinder 9a,
und Druckventilmittel 9c, vorteilhafterweise ein proportionales
Druckventil 9c, um den Druckpegel p des Zylinders 9a einzustellen.
Die Stellorgane 9 sind mit einer Druck- und Volumendurchflussquelle
P und mit einer Rückleitung
T verbunden. Die Stellorgane 9 haben in bekannter Weise
z. B. Steuerelektronik, um diese mittels des Steuerungs- und Einstellsignals,
das durch das Steuersystem 10 ausgegeben wird, zu steuern.
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Das
Steuersystem 10 ist zum Beispiel eine Datenverarbeitungseinheit,
wie z. B. eine Computer- oder programmierbare Logik, die eingesetzt
wird, um die Arbeitsmaschine zu steuern und die bekannte Speichermittel
zum Speichern der vorgenannten Abhängigkeiten und der Steueralgorithmen
aufweist. Es ist ersichtlich, dass das Steuerungssystem 10 gemäß den Anforderungen
der verschiedenen Ausführungsformen
in bekannter Weise unterteilt werden kann und zwar in mehrere Subsysteme,
die untereinander verbunden sind; in dieser Beschreibung wird das Steuersystem
jedoch als eine einzige Einheit der besseren Klarheit halber dargestellt.
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Das
Steuerungssystem 10 ist an eine Anzeigevorrichtung 10a zum
Anzeigen von Informationen für
den Bediener, eine Tastatur 10b zum Eingeben von Druckpegeln
in das Steuerungssystem 10, die von dem Bediener eingestellt
werden, einen Steuerbalken 10c zum Steuern der Funktion
der Vorrichtung 1, einen Lautsprecher 10d zum
Ausgeben von Signalen an den Bediener, einen Drucker 10f zum
Ausdrucken von Berichten und gemessenen Daten, und vorteilhafterweise
auch ein Signallicht 10e zum Ausgeben von Lichtsignalen
an den Bediener angeschlossen. Mittels der periphären Vorrichtungen 10a bis 10e ist
es möglich,
den Bediener mit Signalen und Informationen zu versorgen, die mit
den Sinnesorganen wahrgenommen werden. Das Steuerungssystem 10 ist
ebenfalls mit einem ersten Sensormittel 11 verbunden, um
den Durchmesser D des Baumstammes S zu bestimmen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung und mit Bezug auf die 2b hat
die Vorrichtung 1 ebenfalls Sensormittel 12, um
die zweite Druckkraft, d. h. die Kraftwirkung F des Baumstammes,
zu bestimmen, die auf die Rahmenstruktur 2 wirkt. Mit Bezug
auf die 3 mit einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung hat ein Sensormittel 12 eine Rolle 12b,
die in Verbindung mit der Rahmenstruktur 2 der Vorrichtung 1 mittels
eines Rahmenteils 12a integriert ist, wobei der Baumstamm
S gemäß 2b gegen
die Rolle 12b gedrückt
wird, wenn sich der Baumstamm S während der Entastung bewegt
(Pfeil L3), Das zweite Sensormittel 12 hat einen Kraftsensor
(in der Zeichnung nicht dargestellt) vorteilhafterweise einen Dehnungsmesser,
der vorteilhafterweise an der Achse 12c der Rolle 12b angeordnet
ist, um die Kraftwirkung F, die auf die Rolle 12b wirkt,
zu messen. Das zweite Sensormittel 12 hat auch eine Lagerungsanordnung 12d,
wie z. B. ein Rollenlager oder ein Gleitlager. Vorteilhafterweise wird
die Kraft F kontinuierlich stufenlos gemessen. Die zweiten Sensormittel 12 sind
an das Steuerungssystem 10 angeschlossen.
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Die
Haltemittel 3a, 3b zum Aufrechterhalten der Druckkraft
Kraftwirkung F0 und die zweiten Sensormittel 12 zum
Messen der Kraftwirkung F sind im wesentlichen in einer Reihe in
Querrichtung zum Baumstamm S angeordnet, so dass der Messfehler, der
durch den Positionsfehler des Baumstamms S verursacht wird, so gering
wie möglich
ist. Der Fehler beim Messen der Kraft F wird z. B. durch das Hängen des
anderen Ende des Baumstammes S verursacht, wobei die Längsrichtung
des Baumstamms S im wesentlichen von z. B. der Richtung (Pfeil Y)
der Stützfläche 2d abweicht.
Vorteilhafterweise ist die Rolle 12b der zweiten Sensormittel 12 zwischen
den Haltemitteln 3a und 3b in Verbindung mit der
Stützfläche 2d angeordnet,
wobei diese oder die Rahmenstruktur 2 als Referenzebene
funktioniert. Mit Bezug auf die 1 und entsprechend
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Rolle 12b dicht an den unteren Haltemitteln 3c in
der Rahmenstruktur 2 angeordnet.
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Auf
der Basis der vorstehend dargelegten Fakten ist es ersichtlich,
dass die Sensormittel 12 ebenfalls in Verbindung mit der
Stützfläche 2d derartig
angeordnet sein können,
dass der Kraftsensor eingesetzt wird, um die Kraftwirkung F, die
von dem Baumstamm S auf die Stützfläche 2d ausgeübt wird, zu
messen.
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Demzufolge
ist es möglich,
die Messung der Kraftwirkung F auch ohne die vorher genannte Rolle 12b durchzuführen.
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Entsprechend
eines anderen Beispiels können
die Sensormittel 12 in Verbindung mit den zusätzlichen
Entastungselementen 4d angeordnet werden, um die Kraftwirkung
F, die durch den Baumstamm S auf die Rahmenstruktur der Entastungsvorrichtung
ausgeübt
wird, zu messen. Die Sensormittel 12 können ebenfalls in Verbindung
mit einer Gelenkverbindung 5d angeordnet werden, um die
durch die Kraftwirkung F bewirkte Verdrehung zu messen. Dadurch
kann das zusätzliche
Entastungselement 4d im Wesentlichen unbeweglich im Bezug
auf die Rahmenstruktur 2 angeordnet werden. Die Gelenkverbindung
des zusätzlichen
Entastungselementes 4d kann ebenfalls derartig angeordnet
sein, dass die Bewegung dieses Entastungelementes im wesentlichen linear,
vorteilhafterweise quer zum Baumstamm S verläuft.
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Gemäß 2b ist
das Steuerungssystem 10 an die zweiten Sensormittel 12 angeschlossen.
Auf der Grundlage der Sensormitteln 12 empfangenen Signale
steuert das Steuerungssystem 10 die Stellorgane 9,
wobei bei Reduzierung der Druckkraft F, z. B. auf einen von dem
Bediener gesetzten Mindestwert F1, sich
der Druckpegel (Druck p) des Zylinders 9a auf Basis der
Steuerungsalgorithmen automatisch erhöht.
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Wenn
die Druckkraft F vollständig
verschwunden ist, können
die Gravitationskraft (Kraftwirkung Fg) und die nachgebenden Haltemittel 3a das
Absenken des Baumstammes auf eine so niedrige Ebene bewirken, dass
der Abstand E zwischen der Referenzebene bzw. Stützfläche 2d und der oberen
Fläche
des Baumstammes S so groß geworden ist,
dass der Durchmesser D, der auf Basis der Winkelposition der Haltemittel 3a berechnet
wurde, falsch ist. Es ist ebenfalls möglich, den Höchstwert
F2 der Druckkraft F in das Steuerungssystem 10 einzuspeisen,
wobei der Höchstwert
F2 nicht von der mit den Sensormitteln 12 gemessenen
Kraft F überschritten
werden sollte. Wie eingangs beschrieben, bringt eine zu große Kraft
F stärkere
Reibungskräfte mit
sich. Wenn die Druckkraft F zum Beispiel den von dem Bediener eingestellten
Höchstwert
F2 überschreitet,
wird der Druckpegel des Zylinders 9a mittels einer automatischen
Einstellung bis auf den gewünschten
Wert der Druckkraft F reduziert. Der Höchstwert F2 und
der Mindestwert F, können
für jeden
Durchmesserbereich getrennt voneinander von dem Bediener festgelegt
werden. Im Fall einer automatischen und stufenlosen Steuerung können diese Werte
bestimmt werden, um diese auf alle Durchmessermaße anzuwenden. Diese Werte
können auch
als zulässige
Mindest- oder Höchstabweichung von
dem gesetzten Druckpegel festgelegt werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung zeigt das Steuerungssystem 10 dem Bediener die
Abweichung der Kraft F von den gesetzten Schwellenwerten, z. B.
mittels eines Lichtsignals, einem akkustischen Signal, einem Signal,
das auf der Anzeigevorrichtung 10a erscheint oder mit einem
Signal an, das auf andere Weise von den Sinnesorganen wahrgenommen wird.
Danach kann der Bediener den Druckpegel der Stellorgane 9 auf
einen höheren
Wert mittels des Steuerungssystems 10 einstellen, so dass
der Kontakt zwischen dem Baumstamm S und der Rolle 12b aufrechterhalten
und die Druckkraft F ausreichend bleibt. Dementsprechend kann der
Bediener den Druckpegel auf einen niedrigeren Pegel setzen, so dass
die Druckkraft F niedriger als die gewünschte Druckkraft wird, um
die oben beschriebenen Nachteile zu verhindern. Der Mindestwert
F1 oder der Höchstwert F2 der
Druckkraft F wird in das Steuerungssystem, z. B. über die
Tastatur 10b, eingegeben.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung werden die zweiten Sensormittel 12 zum Steuern
der Kraftwirkung F, die durch den Baumstamm S auf die Rahmenstruktur 2 ausgeübt wird,
derartig verwendet, dass nur überwacht
wird, ob der Wert der Kraft F niedriger als ein festgelegter Schwellenwert
ist. Dieser Schwellenwert; z. B. ein Schwellenwert F3,
wird dem Steuerungssystem 10 von dem Bediener mitgeteilt.
Der verwendete Schwellenwert ist zum Beispiel der Mindestwert F3 der Kraft F, und wenn der Wert niedriger
als dieser ist, zeigt dies an, dass der Baumstamm sich von der Stützfläche 2d,
die als Referenzebene dient, gelöst hat,
wobei dann auf die Messung des Durchmessers kein Verlaß mehr ist.
Demzufolge ist nur der Höchstwert
F4 der Kraft F festlegbar, der bei Überschreitung zu
starke Kräfte
bedeutet. Dem Benutzer wird angezeigt, wenn der Mindestwert niedriger
als der gesetzte Wert ist, wonach es möglich ist, den Druckpegel zu erhöhen und
das Messen des Durchmessers noch einmal durchzuführen. Funktionsseitig kann
der Bediener die Druckwerte auf einen Pegel einstellen, mittels
derer einerseits die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden
werden und andererseits eine verläßliche Messung des Durchmessers mittels
der ersten Sensormittel 11 erhalten wird. Weiterhin ist
ersichtlich, dass sowohl der Bediener als auch das Steuerungssystem 10 zusammen
als auch separat die Steuerung übernehmen.
Es ist auch offensichtlich, dass der Bediener die Schwellenwerte
an das Steuerungssystem 10 auf zahlreiche unterschiedliche
Arten, wie z. B. durch Auswählen
der auf dem Display 10a angezeigten Menüs mittels eines Joysticks 10c,
weiterleiten kann, wobei die Menüs
die Kraftwirkungen durch Symbole dargestellen. Nachdem diese Symbole
ausgewählt
wurden oder die verschiedenen numerischen Orientierungswerte über die
Tastatur 10b eingegeben worden sind, übernimmt das Steuerungssystem 10 die
Messung und Steuerung der Kraftwirkung.
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Die 4 stellt
ebenfalls den Einstellvorgang des Druckpegels p des Zylinders 9a für unterschiedliche
Durchmesserbereiche des Baumstammes S dar. Ein Durchmesserbereich
ist zwischen D1 und D2 ausgebildet, in welchem der Druckpegel auf einen
Wert p1 gesetzt wird. Es ist auch möglich, für jeden
Bereich den Druckpegel separat gemäß einer Kurve K0 einzustellen;
wenn jedoch ein Druckpegel geändert
wird, können
sich die anderen Druckpegel ebenfalls um den entsprechenden Wert
zur gleichen Zeit verändern.
Die Unterschiede bei den Druckpegeln können einen festen Wert einnehmen
oder voneinander abweichen. Das Steuerungssystem 10 übernimmt
das Ändern
des Druckpegels auf Basis der Messung des Durchmessers. Wenn gemäß der Erfindung
das Steuerungssystem 10 den Zustand der Druckkraft F für den Bediener
anzeigt, kann der Bediener den Druck in Übereinstimmung mit der Kurve
K1 reduzieren oder die Druckpegel entsprechend der Kurve K2 erhöhen. Wenn
das Steuerungssystem 10 den Druckpegel automatisch mittels
der vorstehend beschriebenen Steuerungsalgorithmen einstellt, wird
der Druckpegel vorteilhafterweise stufenlos und kontinuierlich für jeden
Durchmesser D entsprechend der Kurve K3 bestimmt. Der der Kurve
K3 entsprechende Druckpegel p wird mittels der vorstehend beschriebenen
Steuerungsalgorithmen bestimmt, wobei die aus der Messung der Kraftwirkung F
erhaltene Information verwendet wird.
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Der
Druckpegel wird entsprechend der Kurve K3 ebenfalls unter Berücksichtigung
der Änderungen
des Gewichts des Baumes (auch wenn der Durchmesser konstant bleibt,
aber die Dichte des Baumes variiert) und zum Beispiel zur Einschränkung der
Kraftwirkung F in vorstehend beschriebener Weise eingestellt. Demzufolge
ist der Druck entsprechend der Kurve K3 in Übereinstimmung- mit der Tatsache
eingestellt, dass die zweite Kraftwirkung F zwischen den oben beschriebenen
Mindest- und Höchstwerten
F1, F2 verbleibt oder höher
als der gesetzte Mindestwert F1 ist. In der Zeichnung ist die Kurve
K3 linear dargestellt, jedoch kann die Kurve K3, welche die Abhängigkeit
des Druckes p von dem Durchmesser D aufzeigt, ebenfalls von dem
linearen Wert abweichen, insbesondere bei unterschiedlichen Bedingungen.