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Die Wiedergabe der Erfindung:
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entfernen von Pflanzen,
insbesondere tiefwurzelnder Unkräuter wie beispielsweise
Löwenzahn, Disteln usw. aus Funktionsflächen,
wie etwa Rasen und Pflanzflächen in Gärten, Park-
oder Sportanlagen.
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Stand der Technik (welche Produkte/Vorschläge auch
aus der Literatur werden verbessert?)
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Es
sind verschiedene mechanische Methoden bekannt, mit denen Unkräuter
entfernt werden können. Diese lassen sich systematisch
in manuelle und maschinelle Geräte einteilen, wobei sich
dabei verschiedene Prinzipien erkennen lassen, z. B. das Entfernen
der Pflanzen durch „Greifen und Herausziehen", „Abschneiden", „Ausreißen,
Herausziehen oder Heraushebeln", „Eggen oder Heraushacken", „Ausstechen", „Herausbohren"
sowie „Thermische Behandlungen durch Abflammen, Verbrühen
oder Erhitzen".
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Ein
nachhaltiges Ergebnis wird dann erzielt, wenn es gelingt, die komplette
Pflanze inklusive der Wurzel aus dem Boden zu entfernen oder die
Wurzel in ihrer Funktion zu zerstören. Verbleiben allerdings vitale
Wurzelstücke im Erdreich oder werden sie als Wurzelreste
auf oder wieder in den Boden bracht so kann daraus erneut Unkraut,
z. B. Löwenzahn wachsen.
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Daher
sind Lösungen bekannt, bei denen versucht wird die Pflanzen
komplett inklusive der Wurzel zu entfernen. Kurze spatel- oder stecheisenähnliche
Handwerkszeuge z. T. mit Hohlklingen stellen einfachste Geräte
dar. Deren geringe Länge lassen jedoch nur ein gebücktes
oder kniendes und damit ergonomisch nachteiliges Arbeiten zu.
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Erste
ergonomische Verbesserungen bringen langstielige Werkzeuge mit rohrförmigen
Enden, die das Ausstechen der Wurzel im Stehen ermöglichen
[
DE 29 614 818 U1 ].
Weitere Erleichterungen ermöglichen bei diesen rohrförmigen
Ausstechwerkzeugen spatenähnliche Ausführungen
mit quer angebrachten Handgriffen und Fußtretern [
DE 00 0008 419 394
U1 ,
EP000001032252A2 ].
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Um
die Wurzel komplett aus dem Boden zu entfernen, werden auch mechanische
Greifer vorgeschlagen, die die Wurzel im Erdreich umschließen. Dann
wird das gegriffene Erdreich inklusive Wurzel als Ganzes aus dem
Boden heraus gezogen [
DE
00 0020 012 235 U1 ]. Ziel ist es immer, die Wurzel im Ganzen
herauszuholen.
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Weitere
Erleichterungen bringen (elektro-)motorische Antriebe für
solche Geräte, bei denen z. B. durch die Rotation rechenähnlicher
Werkzeugelemente der Erdboden um die Rotationsachse aufgelockert
wird, mit dem Ziel dabei die Wurzel zu lösen [
DE 20 2004 006 106 U1 ].
Dies kann aber zu Beschädigungen der Wurzel und Verbleib
von Resten im Erdreich mit den oben beschriebenen Nachteilen führen.
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Des
weiteren ist ein Werkzeug bekannt [
DE 00 0010 105 511 A1 ],
das in ein Bohrfutter eines Akku-Schraubers eingespannt wird. Dabei
handelt es sich um einen angespitzten Metallstab (= Drehachse) mit
einer senkrecht dazu angebrachten Metallplatte. Die Kanten dieser
Metallplatte sind in Drehrichtung abgeschrägt, um damit
eine Schnittwirkung zu erzielen. Die Wirkung auf den oberirdischen
Pflanzenteil entspricht der eines rotierenden Schneidemessers eines
Rasenmähers, das bis hinunter zum Erdboden gelangt. Die
Wurzeln bleiben dabei jedoch erhalten. Gelingt es mit diesem Werkzeug
in das Erdreich einzudringen, so können auch hier vitale
Wurzelreste im Boden erhalten bleiben bzw. deren vitale Reststücke darin
verteilt werden.
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Nachteilig
ist in beiden letztgenannten Schriften, dass beim Ansetzen auf dem
Erdboden durch den Benutzer ein Gegenmoment aufgebracht werden muss
und dies insbesondere beim Auftreffen der rotierenden Endwerkzeuge
auf den Boden impulsartig überfragen wird.
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Aufgabe der Erfindung; welche Mängel
zum Stand der Technik werden behoben?
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Kern und Vorteile der Erfindung, besonders
gegenüber dem Bekannten?
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, Unkräuter samt Wurzel
zu entfernen, wobei die Wurzel als vollständiges, zusammenhängendes
Stück aus dem Erdreich heraus zu holen ist. Dazu wird ein Hohlbohrer
(1) über eine Antriebsachse (2) durch
einen Elektromotor, eine Bohrmaschine oder ein (Akku-)Schrauber
angetrieben. Die Antriebsachse (2) ist so lang (ca 0,80
m–1,20 m) gewählt, dass eine ergonomisch günstige
und wenig ermüdende stehende Arbeitsposition eingenommen
werden kann. Der Hohlbohrer wird zentrisch über der Pflanze
angesetzt.
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Der
Bohrvorgang erfolgt durch die Drehung mittels des motorischen Antriebs,
der Bohrkern (9) wird im Innern des Hohlbohrers nach oben
hin zu einer Auswurfsöffnung (10) geführt.
Dabei wird der Bohrvorgang durch manuellen Druck auf die gesamte
Vorrichtung unterstützt.
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Zeichnung (mechanischer Aufbau).
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Nachstehend
wird die Erfindung anhand folgender Zeichnungen erläutert:
Es zeigt:
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1 eine
erste Ausführungsform des Hohlbohrers positioniert in einer
Haltung für eine Bohrmaschine;
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2 Detailansichten
des Hohlbohrers mit zwei Alternativen (a, b) zur Darstellung der
spiralförmig angeordneten und nach Innen geklappten Bohrflächen
und eine weitere Alternative (c) mit einer im Rohrinnern angebrachten
Spirale;
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3 einen
Querschnitt durch den Hohlbohrer mit seitlicher Auswurfsöffnung
[Variante I a];
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4 einen
Querschnitt durch den Hohlbohrer mit einer seitlich nach oben geöffneten
Auswurfsöffnung [Variante I b];
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5 einen
Querschnitt durch den Hohlbohrer mit einer nach oben geöffneten
Auswurfsöffnung, gestaltet durch eine S-förmige
Verformung des Rohrs [Variante I c]
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6 einen
Querschnitt durch den Hohlbohrer mit einer nach oben geöffneten,
trichterförmigen Auswurfsöffnung [Variante I d]
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7 eine
schematische Darstellung der Vorrichtung mit dem Hohlbohrer, der
als eine Hohlwelle in einem Getriebe ausgebildet ist und darüber mit
einem Motor angetrieben werden kann;
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8 die
schematische Darstellung wie damit die Möglichkeit geschaffen
wird, die Bohrkerne inklusive der Wurzel in einem Sammelbehälter
aufzufangen.
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Detaillierte Beschreibung von Aufbau und
Funktion des Vorschlages mit möglichen Alternativen.
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Der
Hohlbohrer (1) besteht im wesentlichen aus einem Rohr (3),
bei dem an der vorderen Rohrkante (4) in der Wandung Axialnuten
(5) ähnlich Sägezähnen eingebracht
sind. Alternativ kann die Rohrkante wellenförmig, zackig
oder mit einem Schrägschnitt ausgebildet werden, um schneidend
in den Boden eindringen zu können. Eine leicht konische Form
im Bereich der Rohrkante (4) kann das Eindringen und die
Ausbildung des Bohrkerns (9) günstig beeinflussen.
Zum Entfernen der Wurzel wird der Hohlbohrer (1) zentrisch über
der Pflanze angesetzt. Dabei werden zuerst die Blätter
von der Wurzel getrennt, der Bohrer dringt dann, um die Wurzel rotierend
in den Boden ein.
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In
die Wandung des Hohlbohrers sind Einschnitte (6) gemacht,
die so gewählt sind, dass daraus innen liegende spiralförmig
aufsteigende Flächen (7) ausgebildet werden können
(1 u. 2a–b). Entsprechend
der Kontur dieser Einschnitte (6) können unterschiedliche
[rechtwinklige (7a), dreieckige (7b) oder kreissegmentierte
(7c)] Flächen dargestellt werden. Eine Kante bleibt
als Biegekante (8) bestehen über die die Fläche
in den Innenbereich des Rohres (3) gebogen wird. Die Flächen
(7) ragen senkrecht zur Wandung in den Hohlraum des Bohrers
hinein. Bevorzugt werden Flächen die, bezogen auf die Drehrichtung,
stetig aus der Wandung heraus anwachsen, wie z. B. ein spitzwinkliges
Dreieck (7b).
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Die
Biegekante (8) folgt einer, in Bezug zur Eindrehrichtung
aufsteigenden Spirale (8a) und stellt einen „invertierten"
Spiralbohrer in einem Rohr dar. Diese Bohrerspirale, die hier nicht
von einer Zentralachse sondern von der umgebenden Wandung getragen
wird, transportiert den Bohrkern (9) inklusive der Wurzel
im Hohlbohrer nach oben.
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Beim
Herausziehen des Bohrers aus dem Erdreich bleibt der Bohrkern (9)
im Hohlraum und wird durch nachfolgende Bohrkerne aus anschließenden
Bohrungen nach oben gedrückt.
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Alternativ
zu den innen liegenden spiralförmig aufsteigenden Flächen
(7) kann im Rohrinnern eine zur Eindrehrichtung aufsteigenden
Spirale (15) angebracht bzw. befestigt sein und stellt
so ebenfalls einen „invertierten" Spiralbohrer in einem
Rohr dar (2c). Diese Bohrerspirale, die
hier nicht von einer Zentralachse sondern ebenfalls von der umgebenden
Wandung getragen wird, transportiert den Bohrkern (9) inklusive
der Wurzel im Hohlbohrer nach oben.
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Im
oberen Bereich der Rohrhülse befindet sich eine Austrittsöffnung
(10), die je nach Ausführungsart zur Seite hin
(10a), schräg nach oben (10b), oder über
ein S-förmiges Rohr (10c) bzw. über einen trichterförmige
Ausformung (10d) nach oben orientiert ist und aus der der
Bohrkern (9) samt Wurzel heraustreten kann.
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Bei
der Variante I a (3) mit der seitlichen Auswurfsöffnung
(10a) ist das Bohrrohr nach oben hin durch ein massives
Abschlussteil (13) verschlossen. Dieses Abschlussteil (13)
ist fest mit dem Bohrrohr (3) verbunden, damit das Drehmoment
von der Antriebsachse (2) auf das Bohrrohr (3) übertragen wird.
Auf der dem Antrieb zugewandten Seite dieses Abschlussteiles ist
die Antriebsachse (2) befestigt.
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Auf
der gegenüber liegenden Seite zur Austrittsöffnung
(10a) hin ist eine gekrümmte Fläche (14) ausgebildet,
die den Bohrkern nach außen führt.
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Bei
der Variante I b (4) ist die Auswurfsöffnung
(10b) seitlich nach oben hin ausgestaltet. Das Abschlussteil
(13a) füllt dabei nicht die gesamte Rohröffnung
aus, es verschmälert sich zusammen mit der gekrümmten
Auswurfsfläche (14) nach oben zur Achse hin. Das
Rohr kann so ausgebildet werden, dass die Rohrwandung im oberen
Bereich die Achse kragenförmig (3a) umschließt.
Die Achse kann in diesem Bereich mit einem rechteckigen Querschnitt
(4b) dargestellt werden, um eine größere Kontaktfläche
für den Blechkragen (3a) zu erhalten.
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Bei
der Variante I c (5) ist die Auswurfsöffnung
(10c) nach oben hin ausgeführt, indem das Rohr
S-förmig gezogen ist. Die Lage des oberen Endstückes
(3a) (und damit dessen Mittelache) ist achsparallel zur
Hauptmittelachse verschoben. Deren Abstand ist so gewählt,
dass die Mittelachse der Antriebsachse (2) nach ihrer Montage
auf die Außenwand die Verlängerung der Mittelachse
des Hohlbohrers (1) darstellt. Die Antriebsachse (2)
ist dabei im Bereich der Kontaktfläche (2a) zur
Außenwand des Bohrrohrs (3) so ausgestaltet, dass
diese formschlüssig an die Außenwand des oberen
Endstücks (3a) montiert und dabei das Drehmoment übertragen werden
kann.
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Bei
der Variante I d (6) ist die Auswurfsöffnung
nach oben hin, in Richtung der Antriebsachse ausgebildet. Die Anbindung
des Hohlbohrers (1) erfolgt hier mit Stegen (16).
Günstig erweist es sich, wenn die Öffnung (10d)
nach oben hin trichterförmig (3b) ausgestaltet
ist. Bei ausreichender Länge des Endstückes (3b)
kann dieses Volumen als Sammelbehälter verwendet werden.
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Von
diesen Varianten I a–d unterscheiden sich die Varianten
II dadurch, dass das Bohrrohr (3) durch die antreibende
Maschine als Hohlwelle hindurch geführt wird (15)
und nach oben hin zentral offen ist. Der Antrieb des Hohlbohrers
kann z. B. als eine integrierte Hohlwelle in einem Elektromotor
[Variante II a] direkt oder über ein Getriebe (17)
[Variante II b] erfolgen.
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Der
Vorteil dieser Varianten II besteht darin, dass die Austrittsöffnung
des Hohlbohrers frei zugänglich ist. Damit kann an das
Gehäuse (17) der Antriebsmaschine bzw. an das
Gehäuse des Getriebes eine mechanische Führung
(18) z. B. ein Schlauch oder ein Rohr befestigt werden,
die die Bohrkerne (9) samt Wurzel einem Sammelbehälter
(19) zuführt.
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Das
Getriebegehäuse (17) kann dabei auch als anbaufähiges
Gehäuse z. B. an eine Bohrmaschine ausgebildet werden.
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Um
ein zielgenaues Ansetzen der Vorrichtung in Bezug zur Pflanze zu
ermöglichen, den Bewegungsablauf beim Bohren zu unterstützen
und das auftretende Gegenmoment beim Aufsetzen des Bohrers auf den
Erdboden und beim Bohren selbst aufzufangen, kann eine Bohrhalterung
(20) verwendet werden.
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Für
die Varianten I besteht die Bohrhalterung (20) aus einer
Vorrichtung, die sich am Bohrer befestigen/fixieren lässt.
Gegen diese Vorrichtung lässt sich die Antriebsmaschine
sowie der Hohlbohrer (1), der starr über die Antriebsachse
(2) verbunden ist, mittels Druck nach unten verschieben.
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Die
Bohrhalterung (20) besteht in seinen wesentlichen Elementen
aus einem Haltering (21), einer Bodenplatte (24)
mit Dornen (27), Haltesäulen (23) die
sich gegen eine Bodenplatte (24) abstützen, sowie
Druckfedern (25).
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Durch
die Druckfedern (25) wird das Herausziehen des Bohrers
(1) aus dem Erdreich unterstützt indem diese gegen
das Gewicht der Maschine wirken und die Vorrichtung anheben. Für
eine ergonomische Handhabung der Vorrichtung ist am Haltering (21) oder
an der Bohrmaschine ein Griff (26) angebracht, wodurch
ein beidhändiges Halten ermöglicht wird.
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Der
Haltering (21), dient als Widerlager für die Druckfedern.
Mit ihm lässt sich, je nach Typ, die Bohrmaschine z. B.
mit einer Feststellschraube (22) fixieren.
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Jede
Hauptsäule läuft im oberen Bereich gegen eine
lange Druckfeder (25), die sich einerseits gegen Lager
und andererseits gegen eine an der Hauptsäule (23)
angebrachten Zwischenplatte (26) abstützt. Die
Hauptsäulen werden dabei in Bohrungen achsparallel geführt.
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Um
das oben genannte auftretende Gegenmoment abzufangen, können
an der Bodenplatte (24) zusätzlich Dorne (28)
zum besseren Verkrallen im Erdboden angebracht sein. Die Bodenplatte
kann dabei ring- oder U-förmig ausgeführt werden.
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Die
Bohrhalterung kann dem Sinn nach auch für die Varianten
II eingesetzt werden, dabei werden die Hauptsäulen z. B.
in Führungshülsen im Getriebegehäuse
(17) bzw. der Antriebsmaschine geführt und die
Federn gegen die Gehäusebodenplatte abgestützt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 29614818
U1 [0005]
- - DE 000008419394 U1 [0005]
- - EP 000001032252 A2 [0005]
- - DE 000020012235 U1 [0006]
- - DE 202004006106 U1 [0007]
- - DE 000010105511 A1 [0008]