DE102016105253B4

DE102016105253B4 - Bodenbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016105253B4
Application number: DE102016105253.1A
Authority: DE
Inventors: Eric Hardman; Benjamin Bührer
Original assignee: Novokraft AG
Current assignee: Novokraft Ag Ch
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2018-04-05
Anticipated expiration: 2036-03-22
Also published as: DE102016105253A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bodenbehandlungsvorrichtung zur Bodenlockerung, insbesondere bei Böden mit Rasenbewuchs, speziell Böden von Sport- oder Freizeitanlagen, umfassend eine Trageinrichtung und mindestens eine daran gehaltene Halteeinrichtung mit einer Mehrzahl von Bodenbehandlungselementen sowie mindestens eine Hubeinrichtung, über die die Bodenbehandlungselemente in den Boden einführbar und aus diesem herausziehbar sind, wobei die Bodenbehandlungsvorrichtung eine Fluidbereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen eines Fluids umfasst und die Bodenbehandlungselemente Injektionselemente umfassen, die mit der Fluidbereitstellungseinrichtung in Fluidverbindung stehen und über die Fluid in den Boden injizierbar ist, und wobei die Bodenbehandlungselemente Perforationselemente zur Ausbildung von Ausnehmungen im Boden umfassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodenbehandlungsvorrichtung zur Bodenlockerung, insbesondere bei Böden mit Rasenbewuchs, speziell Böden von Sport- oder Freizeitanlagen, umfassend eine Trageinrichtung und mindestens eine daran gehaltene Halteeinrichtung mit einer Mehrzahl von Bodenbehandlungselementen sowie mindestens eine Hubeinrichtung, über die die Bodenbehandlungselemente in den Boden einführbar und aus diesem herausziehbar sind.
Eine derartige Bodenbehandlungsvorrichtung kommt zur Pflege des Bodens zum Einsatz. Dabei werden die beispielsweise nadel-, stift- oder dornartigen Bodenbehandlungselemente in den Boden eingeführt und wieder aus diesem herausgezogen. Luft und Wasser können besser in den Boden eindringen, wodurch das Wachstum des Rasens aufgrund besserer Belüftung und Bewässerung des Wurzelwerks gefördert wird. Es ist auch bekannt, beispielsweise aus der Patentanmeldung DE 10 2015 115 991 derselben Anmelderin, dass über die Bodenbehandlungselemente ein Fluid in den Boden injiziert wird. Dies dient ebenfalls der Bodenlockerung für verbesserte Lüftung, Bewässerung und Drainagewirkung mit dem Ziel, das Wachstum des Bewuchses zu fördern.
Eine Förderung des Rasenbewuchses ist insbesondere dann von Vorteil, wenn im Boden Rohrleitungen einer Rasenklimatisierungseinrichtung verlegt sind. Eine derartige Rassenklimatisierungseinrichtung ist beispielsweise für eine Sport- oder Freizeitanlage vorgesehen und bei einer vorteilhaften Ausgestaltung oberflächennah verlegt. Die oberflächennahe Verlegung erlaubt eine hohe Energieeffizienz der Rasenklimatisierungseinrichtung, die als Rasenheizeinrichtung und/oder als Rasenkühleinrichtung ausgebildet sein kann. Aufgrund der Temperaturschwankung, beispielsweise infolge einer Erwärmung bei einer Rasenheizung, besteht ein besonderer Bedarf an einer den Rasenbewuchs fördernden Bodenpflege. Vorrichtungen zum oberflächennahen Verlegen von Rohren für Rasenklimatisierungseinrichtungen sind beispielsweise in der DE 10 2014 105 577 A1 und in der nicht-vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2015 110 547 derselben Anmelderin beschrieben.
Eine Bodenbehandlungsvorrichtung mit Injektionselementen zum Injizieren von Flüssigdünger in den Boden ist in der US 2,789,522 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend insbesondere am Beispiel einer mit Rasenbewuchs versehenen Sport- oder Freizeitanlage beschrieben, die speziell mit einer Rasenklimatisierungseinrichtung ausgestattet ist, welche oberflächennah im Boden verlegte Rohrleitungen aufweist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt, auch wenn sie sich hierfür in besonderem Maße eignet. Ein Rasenbewuchs aufweisender Boden einer Sport- oder Freizeitanlage ist zum Beispiel ein Fußballfeld, welches das Spielfeld und dessen Randbereiche (Seiten- und Torausbereiche, Coaching-Zonen, ...) umfassen kann. Andere Beispiele sind ein Football-Feld, ein Rugbyfeld, ein Baseballfeld, ein Golfplatz, der sowohl das Green als auch das Fairway umfassen kann, oder ein Tennisplatz mit Rasenbewuchs. Beispiele für Freizeitanlagen sind Grünanlagen im öffentlichen Bereich, etwa Parkanlagen.
Die in der vorstehend genannten Patentanmeldung DE 10 2015 115 991 beschriebene Bodenbehandlungsvorrichtung bewährt sich in der Praxis. Dennoch wäre es wünschenswert, eine Bodenbehandlungsvorrichtung bereitzustellen, mit der eine noch bessere Pflege des Bodens erzielt werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bodenbehandlungsvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit der eine bessere Bodenpflege erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Bodenbehandlungsvorrichtung zur Bodenlockerung gelöst, insbesondere bei Böden mit Rasenbewuchs, speziell Böden von Sport- oder Freizeitanlagen, umfassend eine Trageinrichtung und mindestens eine daran gehaltene Halteeinrichtung mit einer Mehrzahl von Bodenbehandlungselementen sowie mindestens eine Hubeinrichtung, über die die Bodenbehandlungselemente in den Boden einführbar und aus diesem herausziehbar sind, wobei die Bodenbehandlungsvorrichtung eine Fluidbereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen eines Fluides umfasst und die Bodenbehandlungselemente Injektionselemente umfassen, die mit der Fluidbereitstellungseinrichtung in Fluidverbindung stehen und über die Fluid in den Boden injizierbar ist, und wobei die Bodenbehandlungselemente Perforationselemente zur Ausbildung von Ausnehmungen im Boden umfassen.
Bei der erfindungsgemäßen Bodenbehandlungsvorrichtung kommen unterschiedliche Bodenbehandlungselemente zum Einsatz. Insbesondere sind zum einen Injektionselemente vorgesehen, die mit der Fluidbereitstellungseinrichtung in Fluidverbindung stehen, sowie zum anderen Perforationselemente. Über die in den Boden eingeführten Injektionselemente kann Fluid in den Boden injiziert werden. Der Boden wird mit der Wirkung einer besseren Belüftung, Bewässerung und Drainagewirkung gelockert. Die Perforationselemente sind Einstichelemente, die im Boden Ausnehmungen erzeugen, welche gewissermaßen kanalartige Zugänge für Luft und Wasser in den Boden ermöglichen. Die Ausnehmungen können unter Verdrängung von Erdmaterial oder Entnahme von Erdmaterial gebildet werden. Der Einsatz der Perforationselemente wird kann als ”Aerifizieren” bezeichnet werden. Kommt als Fluid Druckluft zum Einsatz, kann dies als ”Druckluft-Aerifizierung” bezeichnet werden. Mit der erfindungsgemäßen integrierten Bodenbehandlungsvorrichtung besteht die Möglichkeit, in nur einem Arbeitsgang sowohl eine Fluid- und insbesondere eine Druckluft-Injektion durchzuführen als auch eine Aerifizierung des Bodens vorzunehmen. Gegenüber herkömmlichen Bodenbehandlungsvorrichtungen liegt das Arbeitsergebnis in einem verbessert gelockerten, belüftbaren und bewässerbaren Boden, was insbesondere für das Wachstum eines Rasenbewuchses förderlich ist. Getrennte Bodenbehandlungsvorrichtungen zur Fluidinjektion und zur Aerifizierung können eingespart werden und Kosten für einen Maschinenpark oder dergleichen reduziert werden. Zudem ist eine zeit- und arbeitssparende Behandlung des Bodens möglich, was auch die Pflegekosten für den Boden verringert.
Es versteht sich, dass die Perforationselemente vorliegend als nicht aktiv fluidbeaufschlagte Bodenbehandlungselemente angesehen werden, wie dies beispielsweise bei den Injektionselementen der Fall ist.
Die Integration von Injektionselementen einerseits und Perforationselementen andererseits bietet weiter den Vorteil, dass durch die Behandlung des Bodens in einem Arbeitsgang mit nur einer Vorrichtung weitgehend sichergestellt werden kann, dass etwaige im Boden verlegte Rohrleitungen (beispielsweise eine Rasenklimatisierungseinrichtung) unbeschädigt bleiben. Die Einstichtiefe und -position der Injektionselemente und der Perforationselemente kann dabei jeweils so gewählt werden, dass Rohrleitungen nicht von den Bodenbehandlungselementen getroffen und beschädigt werden. Insbesondere bei Perforationselementen, die üblicherweise mit erheblich größerer Kraft in den Boden eingeführt werden als die Injektionselemente – bedingt durch einen größeren Querschnitt – ist eine derartige an die Lage der Rohrleitungen angepasste Einstichtiefe und -position einfacher sicherzustellen als bei Einsatz einer zusätzlichen Aerifizierungsvorrichtung, die womöglich noch von einer unterschiedlichen Bedienperson geführt ist.
”Perforation” des Bodens durch die Perforationselemente erfordert vorliegend nicht, dass die von diesen im Boden erzeugten Ausnehmungen notwendigerweise gemäß einem regelmäßigen Muster angeordnet sind, wobei dies selbstverständlich möglich und vorteilhaft ist.
Günstig ist es, wenn die Injektionselemente und die Perforationselemente an unterschiedlicher Position an der Bodenbehandlungsvorrichtung positioniert sind. Beispielsweise sind die Injektionselemente und die Perforationselemente jeweils gruppiert an der Bodenbehandlungsvorrichtung angeordnet und nehmen unterschiedliche Positionen ein. Insbesondere sind unterschiedliche Halteeinrichtungen für die Injektionselemente und Perforationselemente vorgesehen, worauf nachfolgend noch eingegangen wird.
Vorzugsweise sind die Perforationselemente den Injektionselementen nachlaufend an der Bodenbehandlungsvorrichtung angeordnet, bezogen auf eine Bearbeitungsrichtung der Bodenbehandlungsvorrichtung. Diese wird längs einer Bearbeitungsrichtung über die Bodenfläche bewegt. Dabei wird ein Bearbeitungsbereich am Boden zunächst mit den Injektionselementen behandelt, wobei Fluid injiziert wird. Bei weiterer Bewegung der Bodenbehandlungsvorrichtung wird derselbe Bearbeitungsbereich zu einem späteren Zeitpunkt durch die Perforationselementen mit Ausnehmungen versehen und aerifiziert. Die Injektionselemente sind den Perforationselementen dementsprechend in Bearbeitungsrichtung vorgelagert an der Bodenbehandlungsvorrichtung angeordnet.
Von Vorteil ist es, wenn die Bodenbehandlungsvorrichtung mindestens eine Verschiebeeinrichtung aufweist, über die die Injektionselemente und die Perforationselemente relativ zur Trageinrichtung längs einer Bearbeitungsrichtung der Bodenbehandlungsvorrichtung verschieblich sind. Es können unterschiedliche Verschiebeeinrichtungen für die Injektionselemente einerseits die Perforationselemente andererseits vorgesehen sein. Durch die mindestens eine Verschiebeeinrichtung ist es möglich, eine quasi-kontinuierliche Bearbeitung des Bodens vorzunehmen. Die Bodenbehandlungsvorrichtung kann mit vorzugsweise konstanter Geschwindigkeit über die Bodenfläche bewegt werden. Im abgesenkten Zustand können die Bodenbehandlungselemente in den Boden eindringen und ortsfest an diesem verbleiben, wobei die Bodenbehandlungsvorrichtung weiterbewegt wird. Anschließend können die Bodenbehandlungselemente angehoben und in der Bearbeitungsrichtung relativ zu Trageinrichtung bewegt werden mit einer Geschwindigkeit, die die Geschwindigkeit der Bodenbehandlungsvorrichtung übersteigt. Anschließend können die Bodenbehandlungselemente abermals in den Boden eingeführt werden.
Es ist vorteilhafterweise eine Steuereinrichtung zum Ansteuern der mindestens einen Hubeinrichtung und/oder der mindestens einen Verschiebeeinrichtung vorgesehen. Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung außerdem die Fluidbereitstellungseinrichtung, wobei von dieser umfasste Ventile so geschaltet werden können, dass eine Fluidinjektion bei in den Boden eingeführten Injektionselementen durchgeführt wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bodenbehandlungsvorrichtung umfasst zwei Hubeinrichtungen, wobei die Injektionselemente und die Perforationselemente unabhängig voneinander über je eine der Hubeinrichtungen anhebbar und absenkbar sind und/oder zwei Verschiebeeinrichtungen, wobei die Injektionselemente und die Perforationselemente unabhängig voneinander über je eine der Verschiebeeinrichtungen relativ zur Trageinrichtung verschieblich sind. Eine jeweilige Hubeinrichtung und/oder Verschiebeeinrichtung ist vorzugsweise von der vorstehend genannten Steuereinrichtung ansteuerbar. Das Vorsehen getrennter Hubeinrichtungen und/oder Verschiebeeinrichtung erlaubt es, sowohl den Vorgang der Fluidinjektion als auch den Vorgang der Aerifizierung über die Perforationselemente zu optimieren und das Arbeitsergebnis zu perfektionieren. Die Steuereinrichtung kann die jeweiligen Hub- und/oder Verschiebeeinrichtungen so ansteuern, dass die Injektionselemente für sich angehoben, abgesenkt und/oder verschoben werden und dass die Perforationselemente für sich angehoben und abgesenkt und/oder verschoben werden.
Eine jeweilige Bewegung der Injektionselemente und der Perforationselemente erfolgt vorzugsweise periodisch.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Bodenbehandlungsvorrichtung sieht vor, dass die Hubeinrichtungen derart ausgestaltet sind, dass die Perforationselemente mit unterschiedlicher Frequenz anhebbar und absenkbar sind als die Injektionselemente und/oder dass die Verschiebeeinrichtungen derart ausgestaltet sind, dass die Perforationselemente mit unterschiedlicher Frequenz relativ zur Trageinrichtung verschiebbar sind als die Injektionselemente.
Als günstig erweist es sich dabei, wenn die Frequenz zum Anheben und Absenken der Perforationselemente größer ist als zum Anheben und Absenken der Injektionselemente und/oder wenn die Frequenz zum Verschieben der Perforationselemente größer ist als die Frequenz zum Verschieben der Injektionselemente. Dies ist beispielsweise deswegen von Vorteil, weil der Kraftaufwand zum Einführen der üblicherweise nadelförmigen Injektionselemente in den Boden geringer ist als der Kraftaufwand zum Einführen der beispielsweise stiftförmigen Perforationselemente mit ungefähr fingerdickem Querschnitt. Aufgrund des größeren Kraftaufwandes für die Perforationselemente bietet es sich für eine zügigere Bearbeitung des Bodens an, dass die Anzahl der Injektionselemente die Anzahl der Perforationselemente übersteigt. Während eines Einstiches im Boden kann von den Injektionselementen beispielsweise ein größerer Bodenbereich erfasst werden als von den Perforationselementen. Durch die schnellere Bewegung beim Anheben und Absenken und/oder beim Verschieben der Perforationselemente lässt sich auf diese Weise sicherstellen, dass die gesamte Bodenfläche ebenso gleichmäßig aerifiziert wie fluidifiziert werden kann.
Vorzugsweise weist die Bodenbehandlungsvorrichtung eine erste Halteeinrichtung auf, an der die Injektionselemente gehalten sind, und eine zweite Halteeinrichtung, an der die Perforationselemente gehalten sind. An einer jeweiligen Halteeinrichtung können die Injektionselemente gruppiert sein oder die Perforationselemente gruppiert sein.
Günstig ist es, wenn die erste Halteeinrichtung ein Koppelteil aufweist und ein Halteteil, wobei die Halteeinrichtung über das Koppelteil mit der Trageinrichtung gekoppelt ist und die Injektionselemente am Halteteil gehalten sind, und wenn die Bodenbehandlungsvorrichtung eine Verschiebeeinrichtung umfasst, über die das Koppelteil relativ zur Trageinrichtung längs einer Bearbeitungsrichtung der Bodenbehandlungsvorrichtung verschieblich ist, wobei das Halteteil relativ zum Koppelteil über eine Hubeinrichtung anhebbar und absenkbar ist. Das Koppelteil, das infolge seiner Funktion auch als Verschiebeteil bezeichnet werden kann, ermöglicht ein Verschieben der ersten Halteeinrichtung relativ zur Trageinrichtung. Mittels der Hubeinrichtung kann das Halteteil relativ zum Koppelteil bevorzugt geradlinig abgesenkt und angehoben werden, um die Injektionselemente in den Boden einzuführen bzw. aus diesem herauszuziehen. Eine derartige Ausgestaltung erlaubt insbesondere die bereits vorstehend erwähnte quasi-kontinuierliche Bearbeitung des Bodens bei bewegter Bodenbehandlungsvorrichtung.
Das Koppelteil und das Halteteil können beispielsweise einen jeweiligen Rahmenaufbau umfassen mit miteinander verbundenen Längs-, Quer- und/oder Vertikalträgern. Die Injektionselemente sind an einem zum Beispiel plattenförmigen Abschnitt des Halteteils festgelegt.
Von Vorteil ist es, wenn die Verschiebeeinrichtung und/oder die Hubeinrichtung hydraulisch ausgestaltet sind und wenn die Bodenbehandlungsvorrichtung eine Hydraulikpumpe aufweist, zum Bereitstellen von Hydraulikflüssigkeit für die Verschiebeeinrichtung und/oder die Hubeinrichtung. Beispielsweise umfassen die Verschiebeeinrichtung und/oder die Hubeinrichtung ein jeweiliges Kolben-Zylinder-Aggregat, dessen Länge durch Beaufschlagen mit Hydraulikflüssigkeit oder Entziehen von Hydraulikflüssigkeit geändert werden kann. Diese Längenänderung kann zum Verschieben der ersten Halteeinrichtung bzw. zum Absenken und Anheben des Halteteils eingesetzt werden.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Verschiebeeinrichtung und/oder die Hubeinrichtung pneumatisch, mechanisch oder elektrisch ausgestaltet sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Bodenbehandlungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die zweite Halteeinrichtung ein Koppelteil aufweist und ein Halteteil, wobei die Halteeinrichtung über das Koppelteil mit der Trageinrichtung gekoppelt ist und die Perforationselemente am Halteteil gehalten sind, wobei das Halteteil relativ zum Koppelteil über eine Hubeinrichtung anhebbar und absenkbar ist. Die zweite Halteeinrichtung kann mit einem Koppelteil an der Trageinrichtung angekoppelt sein. Über die Hubeinrichtung kann das Halteteil abgesenkt und angehoben werden, um die Perforationselemente in den Boden einzuführen und aus diesem herauszuziehen. Vorteilhafterweise erfolgt eine geradlinige Bewegung des Halteteils, wobei das Koppelteil und/oder die Trageinrichtung vorzugsweise eine Führung für das Halteteil ausbilden kann/können.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Koppelteils der zweiten Halteeinrichtung relativ zur Trageinrichtung längs der Bearbeitungsrichtung der Bodenbehandlungsvorrichtung vorgesehen ist. Bei einer andersartigen, vorteilhaften Ausführungsform, auf die nachfolgend noch eingegangen wird, kann eine Verschiebung der zweiten Halteeinrichtung unter Einsatz der Hubeinrichtung erfolgen.
Das Halteteil umfasst oder bildet vorzugsweise einen quer zur Bearbeitungsrichtung der Bodenbehandlungsvorrichtung ausgerichteten Träger, an dem die Perforationselemente festgelegt sind. Die Perforationselemente sind bevorzugt gleichmäßig voneinander beabstandet, wobei der jeweilige Abstand circa ungefähr 5 cm bis 15 cm beträgt, vorzugsweise ungefähr 10 cm.
Als günstig erweist es sich, wenn mindestens eine Hubeinrichtung für die Bodenbehandlungselemente einen Exzenterantrieb umfasst oder bildet.
Eine vorteilhafte Umsetzung der Bodenbehandlungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hubeinrichtung zum Anheben und Absenken der Perforationselemente eine Antriebseinheit umfasst mit einer Antriebswelle, einem mit dieser verbundenen Exzenterkörper und einem Gelenkglied, das am Exzenterkörper und an der mindestens einen Halteeinrichtung, insbesondere einem Halteteil, angelenkt ist, an der bzw. dem die Perforationselemente festgelegt sind. Die in Rede stehende Hubeinrichtung kann bei dieser Ausführungsform vorzugsweise allein zum Absenken und Anheben der Perforationselemente vorgesehen sein, jedoch nicht für die Injektionselemente. Für eine wirkungsvolle Kraftübertragung auf die Perforationselemente zum Einstechen in den Boden unter der hierfür erforderlichen Frequenz ist der Einsatz eines Exzenterkörpers an der Antriebseinheit vorteilhaft. Das Gelenkglied ist am Exzenterkörper exzentrisch zur Antriebswelle und an der Halteeinrichtung angelenkt und führt dadurch die Funktion eines Pleuels aus, wobei die Halteeinrichtung und insbesondere das Halteteil vorzugsweise während der Senk- und Hubbewegung geradlinig bewegt und geführt ist.
Optional kann bei einer Bodenbehandlungsvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen sein, dass die mindestens eine Hubeinrichtung gemäß der vorteilhaften Ausführungsform des vorangegangenen Absatzes ausgestaltet ist, wobei die Bodenbehandlungsvorrichtung lediglich Perforationselemente umfasst, jedoch keine Injektionselemente. Eine derartige Bodenbehandlungsvorrichtung kann eine eigenständige Erfindung darstellen, und sämtliche im Rahmen der vorliegenden Offenbarung erwähnten Merkmale, soweit sie sich nicht auf die Fluidbereitstellungseinrichtung und die Injektionselemente beziehen, können bei einer derartigen Bodenbehandlungsvorrichtung vorteilhafterweise ebenfalls umgesetzt sein, um bevorzugte Ausführungsformen einer derartigen Bodenbehandlungsvorrichtung zu bilden.
Das Gelenkglied ist vorzugsweise in einer Mehrzahl unterschiedlicher Positionen in unterschiedlichem Abstand zur Antriebswelle am Exzenterkörper festlegbar. Auf diese Weise kann konstruktiv einfach eingestellt werden, wie weit die Perforationselemente in den Boden eindringen können.
Als günstig erweist es sich, wenn die Antriebseinheit ortsfest an der Trageinrichtung festgelegt ist. Etwaige Kräfte und Drehmomente, die von der Antriebseinheit ausgehen, können dadurch an die robust gestaltete Trageinrichtung abgeleitet werden.
In einer Querrichtung der Bodenbehandlungsvorrichtung ist die Antriebseinheit vorzugsweise mittig an der Trageinrichtung angeordnet. Die Querrichtung ist quer zu einer Längsrichtung ausgerichtet, die typischerweise parallel zur Bearbeitungsrichtung verläuft.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die Antriebswelle in einer Querrichtung der Bodenbehandlungsvorrichtung ausgerichtet ist, insbesondere bei ebenfalls in Querrichtung ausgerichtetem Halteteil der Halteeinrichtung.
Die Antriebseinheit ist bei einer vorteilhaften Umsetzung als hydraulische Antriebseinheit ausgestaltet, wobei die Bodenbehandlungsvorrichtung eine Hydraulikpumpe zur Beaufschlagung der Antriebseinheit mit einer Hydraulikflüssigkeit aufweist.
Alternativ kann eine elektrische, pneumatische oder mechanische Hubeinrichtung vorgesehen sein.
Die Hydraulikpumpe und/oder die Antriebseinheit sind günstigerweise von der vorstehend genannten Steuereinrichtung zur Festlegung des Betriebspunktes ansteuerbar.
Für eine zuverlässige Funktion der Bodenbehandlungsvorrichtung erweist es sich als günstig, wenn eine Gleichlaufeinheit vorgesehen ist, die eine parallel zur Antriebswelle ausgerichtete Gleichlaufwelle umfasst, zwei mit dieser drehfest verbundene und in axialem Abstand bezüglich der Gleichlaufwelle zueinander angeordnete Schwenkglieder und zwei Gelenkglieder, die an je einem der Schwenkglieder und an der mindestens einen Halteeinrichtung, insbesondere dem Halteteil, angelenkt sind. Die Gleichlaufeinheit ermöglicht eine Stabilisierung der Bewegung der Halteeinrichtung und insbesondere des Halteteils beim Anheben und Absenken. Axial voneinander beabstandet sind jeweilige Schwenkglieder und Gelenkglieder vorgesehen, um etwaige Verspannungen, Verkeilungen und/oder Torsionsbewegungen insbesondere des Halteteils zu vermeiden.
Die Gleichlaufwelle ist vorzugsweise an der Trageinrichtung drehbar gelagert.
Als günstig erweist es sich, wenn die beiden Schwenkglieder und die Gelenkglieder jeweils auf unterschiedlichen Seiten der Antriebseinheit und vorzugsweise endseitig an der Gleichlaufwelle positioniert sind.
Günstig ist es, wenn die mindestens eine Hubeinrichtung zum Anheben und Absenken der Perforationselemente mit einem Koppelteil in Wirkverbindung steht, das relativ zur Trageinrichtung verschieblich ausgebildet ist, und wenn das Koppelteil mittels der Hubeinrichtung beim Anheben und Absenken der Perforationselemente relativ zur Trageinrichtung verschoben wird. Über die Hubeinrichtung, günstigerweise diejenige mit Antriebseinheit und Exzenterkörper sowie Gelenkglied, können auf diese Weise nicht nur die Perforationselemente abgesenkt und angehoben werden. Es ist ferner die Möglichkeit gegeben, infolge der Wirkverbindung mit dem verschieblich an der Trageinrichtung gehaltenen Koppelteil, das Koppelteil und damit die Halteeinrichtung für die Perforationselemente an der Trageinrichtung zu verschieben. Das Koppelteil kann in diesem Fall auch als Verschiebeteil bezeichnet werden und ist vorzugsweise von der Trageinrichtung geführt. Die Perforationselemente können auf diese Weise eine überlagerte Bewegung relativ zur Trageinrichtung ausführen, die sich aus dem Absenken und dem Anheben einerseits und aus dem Verschieben in der oder entgegen der Bearbeitungsrichtung andererseits ergibt. Insbesondere sind die jeweiligen Bewegungen derart synchronisiert, dass eine idealerweise harmonische überlagerte Bewegung ausgeführt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform können die Perforationselemente bei bewegter Bodenbehandlungsvorrichtung insbesondere eine im Wesentlichen vertikale Senk- und Hubbewegung relativ zum Boden ausführen, so dass definierte Einstiche in den Boden erfolgen und der Boden nicht ”gerupft” oder ausgerissen wird. Durch die zusätzliche Verschiebung relativ zur Trageinrichtung werden aufeinanderfolgende Bodenbehandlungsbereiche sukzessive mit Ausnehmungen versehen, und bei bewegter Bodenbehandlungsvorrichtung erfolgt eine quasi-kontinuierliche Bearbeitung des Bodens.
Die Wirkverbindung der Hubeinrichtung mit dem Koppelteil ist beispielsweise derart, dass die Perforationselemente einen abgesenkten und einen angehobenen Zustand jeweils dann einnehmen, wenn das Koppelteil mittig oder im Wesentlichen mittig an dessen Verschiebestrecke relativ zur Trageinrichtung positioniert ist. Der Einstich der Perforationselemente erfolgt dadurch im Wesentlichen ortsfest am Boden unter vorzugsweise senkrechtem Einführen und Herausziehen.
Bei einer vorteilhaften Umsetzung der Bodenbehandlungsvorrichtung ist es zur Ausbildung der Wirkverbindung von Vorteil, wenn ein mit einer Antriebswelle einer Antriebseinheit der Hubeinrichtung verbundener Exzenterkörper vorgesehen ist und ein Gelenkglied, das am Exzenterkörper und direkt oder indirekt an dem Koppelteil angelenkt ist. Das exzentrisch zur Antriebswelle am Exzenterkörper angelenkte Gelenkglied ermöglicht es, die Drehbewegung des Exzenterkörpers in eine Bewegung des Koppelteils zu übertragen, welches vorzugsweise an der Trageinrichtung geführt ist.
Als günstig erweist es sich, wenn eine Umlenkeinheit vorgesehen ist mit einer Koppelwelle, die parallel zur Antriebswelle ausgerichtet ist, wobei das Gelenkglied an einem drehfest mit der Koppelwelle verbundenen Schwenkglied angelenkt ist, und wenn die Umlenkeinheit mindestens ein weiteres drehfest mit der Koppelwelle verbundenes Schwenkglied aufweist und mindestens ein Gelenkglied, das an dem mindestens einen Schwenkglied und an dem Koppelteil angelenkt ist. Über die Umlenkeinheit kann eine Bewegung des mit dem Exzenterkörper gekoppelten Gelenkgliedes konstruktiv einfach in eine Bewegung des mit dem Koppelteil gekoppelten Gelenkgliedes umgelenkt werden. Hierfür können die Gelenkglieder über ein jeweiliges Schwenkglied mit der Koppelwelle koppeln, die die Schwenkglieder in Wirkverbindung miteinander setzt. Bei einer Drehung des Exzenterkörpers dreht die Koppelwelle hin und her, und dies kann in eine Verschiebebewegung des Koppelteils umgesetzt werden.
Vorzugsweise ist die Koppelwelle an der Trageinrichtung drehbar gelagert. Beispielsweise ist ein Träger der Trageinrichtung vorgesehen, an dem die Koppelwelle und die vorstehend genannte Gleichlaufwelle drehbar gelagert sind.
Günstigerweise sind zwei weitere Schwenkglieder und zwei weitere Gelenkglieder vorgesehen, die in axialem Abstand zueinander bezogen auf die Koppelwelle angeordnet sind. Dies ist zum Beispiel dann günstig, wenn das Koppelteil beiderseits (links wie rechts) an der Trageinrichtung verschiebbar ist, so dass die zwei weiteren Gelenkglieder zu beiden Seiten des Koppelteils angreifen können.
Dabei erweist es sich als günstig, wenn vorzugsweise je ein Schwenkglied und ein Gelenkglied endseitig an der Koppelwelle positioniert sind.
Die Halteeinrichtung zum Halten der Perforationselemente ist vorteilhafterweise unterhalb der Antriebseinheit der Hubeinrichtung positioniert.
Insbesondere zur Ausgestaltung der zuletzt erwähnten vorteilhaften Ausführungsform ist es von Vorteil, wenn das Schwenkglied und das mindestens eine weitere Schwenkglied an der Koppelwelle eine Wippbewegung ausführen, wobei das Gelenkglied zum Anlenken am Exzenterkörper und das mindestens eine Gelenkglied zum Anlenken am Koppelteil zu derselben Seite der Koppelwelle angeordnet sind. Bei drehendem Exzenterkörper kann die Koppelwelle mit den daran gehaltenen Schwenkgliedern hin- und herdrehen und diese in eine Wippbewegung überführen, welche zum Verschieben des Koppelteils an der Trageinrichtung umgesetzt werden kann.
Vorzugsweise sind die Injektionselemente bevorzugt starr ausgebildete Rohrleitungen mit endseitig angeordneten Düsen oder umfassen solche Rohrleitungen und Düsen.
Die Perforationselemente können stiftförmig bei ungefähr fingerdickem Querschnitt sein.
Die Perforationselemente können als Vollkörper oder als Hohlkörper ausgestaltet sein, insbesondere als sogenannte Vollspoons oder Hohlspoons. Die Hohlspoons weisen am freien Ende mindestens eine endseitige Öffnung auf und können dadurch eine Hülse bilden, in der Erdmaterial aus dem Boden entfernt werden kann, wenn die Hohlspoons angehoben werden. Es kann zusätzlich ein seitliches Fenster an den Hohlspoons angeordnet sein, über das das entnommene Erdmaterial ausgeworfen und auf der Bodenfläche verteilt werden kann. Mit einer Glätt- oder Kehreinrichtung, die an die Bodenbehandlungsvorrichtung angekoppelt sein kann, kann das verteilte Erdmaterial verteilt oder von der Bodenfläche aufgenommen werden.
Die Anzahl der Injektionselemente, darauf wurde bereits eingegangen, ist vorzugsweise größer als die Anzahl der Perforationselemente.
Beispielsweise sind die Injektionselemente gemäß einem regelmäßigen Muster positioniert. Dabei können sie zum Beispiel ein hexagonales Muster bilden und in Reihen mit jeweils einer Mehrzahl von seitlich nebeneinander positionierten Injektionselementen an der mindestens einen Halteeinrichtung angeordnet sein. Die Injektionselemente benachbarter Reihen können auf Lücke stehen. Beispielsweise sind vier Reihen mit sechs/sieben/sechs/sieben jeweils seitlich nebeneinanderliegenden Injektionselementen vorhanden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind seitlich nebeneinander an der mindestens einen Halteeinrichtung angeordnete Perforationselemente vorgesehen, deren Anzahl zum Beispiel ungefähr 10 bis 25 Stück und vorzugsweise 15 bis 20 Stück betragen kann.
Die Injektionselemente und/oder die Perforationselemente sind vorteilhafterweise austauschbar an der mindestens einen Halteeinrichtung gehalten, um bei einer Abnutzung oder Beschädigung auf einfache Weise getauscht werden zu können.
Das Fluid kann ein Gas oder ein Gasgemisch sein, insbesondere Druckluft. Die Fluidbereitstellungseinrichtung kann einen Luftkompressor aufweisen, mit dem Luft aus der Umgebung gefördert und unter Druck gesetzt wird. Die Druckluft kann in einem Vorratsbehälter sowie bevorzugt weiteren Fluidbehältern bevorratet werden, die den jeweiligen Injektionselementen zugeordnet sein können.
Eine Einführtiefe der Perforationselemente in den Boden ist bevorzugt maximal so groß wie eine Einführtiefe der Injektionselemente in den Boden. Unter ”Einführtiefe” ist vorliegend der Abstand eines jeweiligen freien Endes der Injektionselemente bzw. der Perforationselemente von der Bodenfläche im in den Boden eingeführten Zustand anzusehen.
Die Einführtiefe der Injektionselemente und/oder der Perforationselemente in den Boden ist vorzugsweise einstellbar und veränderbar.
Die Bodenbehandlungsvorrichtung kann eine Kupplungseinrichtung zum Anschließen an ein Zugfahrzeug umfassen. Mindestens ein Antrieb der Bodenbehandlungsvorrichtung kann durch das Zugfahrzeug antreibbar sein. Beispielsweise wird eine Hydraulikpumpe der Bodenbehandlungsvorrichtung über eine von dem Zugfahrzeug antreibbare Zapfwelle angetrieben.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Bodenbehandlungsvorrichtung selbstfahrend und selbstlenkend ausgestaltet ist. Die Bodenbehandlungsvorrichtung kann ein von der Steuereinrichtung ansteuerbares Fahrwerk mit einem Fahrantrieb aufweisen, so dass der Boden autonom bearbeitet werden kann.
Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:
1: eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bodenbehandlungsvorrichtung;
2: eine Teilansicht der Bodenbehandlungsvorrichtung aus 1, wobei eine Seitenwand ausgeblendet ist;
3: eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung der Bodenbehandlungsvorrichtung gemäß Detail A in 2 unter Ausblendung einiger Bauteile;
4: eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung der Bodenbehandlungsvorrichtung gemäß Detail B in 2 unter Ausblendung einiger Bauteile;
5: eine Ansicht längs der Linie 5-5 in 4;
6: eine Ansicht längs der Linie 6-6 in 4; und
7: ein schematisches, vereinfachtes Schaltbild der Bodenbehandlungsvorrichtung.
Die 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer mit dem Bezugszeichen 10 belegten vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodenbehandlungsvorrichtung, nachfolgend zur Vereinfachung als Vorrichtung 10 bezeichnet.
Ferner ist ein von der Vorrichtung 10 zu behandelnder Boden 12 dargestellt, zu dem Erdreich 14 und eine dieses bedeckende Bodenfläche 16 gehören. Der Boden 12 weist einen Rasenbewuchs 18 auf. Bei dem Boden 12 handelt es sich beispielsweise um den Boden einer Sport- oder Freizeitanlage, insbesondere eines Fußballfeldes. Dementsprechend kann der Rasenbewuchs 18 ein Rollrasen sein, jedoch ist auch ein Einsatz der Vorrichtung 10 mit Hybridrasen denkbar, der Kunstrasen und Naturrasen vereint.
Im Boden 12 ist eine Rasenklimatisierungseinrichtung 20 verlegt, die eine Mehrzahl von Rohrleitungen 22 umfasst. Die Rohrleitungen 22 sind vorzugsweise oberflächennah und zum Beispiel unter Einsatz einer Vorrichtung verlegt, wie sie in der DE 10 2014 105 577 A1 oder in der nicht-vorveröffentlichten DE 10 2015 110 547 beschrieben sind. Die Rasenklimatisierungseinrichtung 20 ist insbesondere eine Rasenheizeinrichtung, so dass sich die Rohrleitungen 22 im Betrieb aufheizen. Dies kann zum Austrocknen des Bodens 12 führen.
Zur Pflege des Bodens 12 und zur Förderung des Rasenbewuchses 18 ist die Vorrichtung 10 vorgesehen, mit der eine vorteilhafte Bodenlockerung, eine verbesserte Bodenbelüftung, Bewässerung und Drainagewirkung erzielt werden kann. Außerdem kann sich das Wurzelwerk des Rasenbewuchses 18 zur Förderung des Wachstums besser im Boden 12 ausbreiten.
Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Anwendung an einem Boden der beschriebenen Art beschränkt ist, dies dient nur der besseren Erläuterung der Erfindung.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine Trageinrichtung 24, die einen Tragrahmen 26 aufweist. Der Tragrahmen umfasst Längsträger 28, die durch einen vorderen Rahmenabschnitt 30 und durch hintere Querträger 32, 34 miteinander verbunden sind. Der hintere Querträger 32 ist nahe oder im Bereich einer Rückseite 36 angeordnet, der Querträger 34 ist demgegenüber in Längsrichtung 38 der Vorrichtung 10 etwas weiter vorne und oberhalb des Querträgers 32 positioniert. Seitlich sind am Tragrahmen 26 Seitenwände 40 angeordnet, wobei eine linke Seitenwand 40 in 2 ausgeblendet und Durchgangsöffnungen in den Seitenwänden in den 2, 5 und 6 nicht dargestellt sind.
An einer Vorderseite 42 ist an der Trageinrichtung 24 eine Kupplungseinrichtung 44 angeordnet, über die die Vorrichtung 10 an ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Zugfahrzeug angekoppelt werden kann. Nahe oder an der Rückseite 36 ist am Tragrahmen 26 ein Auflageelement gehalten, vorliegend in Gestalt einer Walze 46. Über die Walze 46 kann die Vorrichtung 10 auf der Bodenfläche 16 aufliegen, wobei sie sich am Zugfahrzeug abstützen kann.
Positions- und Orientierungsangaben wie ”Vorderseite”, ”Rückseite”, ”oben”, ”unten” oder dergleichen sind vorliegend auf einen Gebrauchszustand der Vorrichtung 10 bezogen aufzufassen. Dabei liegt die Vorrichtung 10 mit der Walze 46 auf der Bodenfläche 16 und mit der Kupplungseinrichtung auf dem Zugfahrzeug auf und kann in einer Bearbeitungsrichtung 48 über den Boden 12 bewegt werden. Diese verläuft parallel zur Längsrichtung 38.
Zur Lockerung des Bodens 12 werden bei der Vorrichtung 10 Bodenbehandlungselemente 50, wie nachfolgend erläutert, eingesetzt. Die Bodenbehandlungselemente 50 können zur Fluid- und insbesondere Druckluftinjektion und zur Bildung von Ausnehmungen in den Boden 12 eingeführt und aus diesem herausgezogen werden.
Die Bodenbehandlungselemente 50 umfassen zum einen Perforationselemente 52 und zum anderen Injektionselemente 54.
Wie insbesondere aus den 2 und 4 bis 6 hervorgeht, ist zum Halten der Perforationselemente 52 an der Trageinrichtung 24 eine Halteeinrichtung 56 vorgesehen. Die Halteeinrichtung 56 umfasst ein Koppelteil 58 und ein Halteteil 60. Das Koppelteil 58 bildet einen Rahmen 62 mit Seitenteilen 64, die jeweils einer der Seitenwände 40 benachbart sind. An den Seitenteilen 64 sind Rollen 66 angeordnet, die in von den Längsträgern 58 gebildete Führungen 68 eingreifen. Das Koppelteil 58 ist dadurch relativ zur Trageinrichtung 24 am Tragrahmen 26 verschieblich, wobei es über die Längsträger 28 geführt ist. Die Verschiebung erfolgt längs der Bearbeitungsrichtung 48, d. h. in dieser Richtung oder in entgegengesetzter Richtung.
Die Seitenteile 64 sind mittels Querträgern 70 des Rahmens 62 miteinander verbunden. An den Seitenteilen 64 sind ferner Vertikalträger 72 gehalten, die jeweils eine Führung 74 ausbilden und sich in Richtung des Bodens 12 erstrecken.
Orientierungsangaben wie beispielsweise ”horizontal” und ”vertikal” sind auf eine Ausrichtung und Justage der Vorrichtung 10 derart aufzufassen, dass bei als horizontal angenommener Bodenfläche 16 eine horizontale Ausrichtung der Längs- und Querträger des Tragrahmens und dadurch eine vertikale Ausrichtung der Bodenbehandlungselemente 50 erfolgt.
Das Halteteil 60 bildet einen in Querrichtung (quer zur Längsrichtung 38) verlaufenden Träger 76, an dem endseitig Abwinklungen 78 angeordnet sind. Die Abwinklungen 78 tragen in der Zeichnung nicht dargestellte Rollen, die in die von den Vertikalträgern 72 gebildeten Führungen eingreifen. Das Halteteil 60 ist dadurch am Koppelteil 58 verschiebbar und von diesem geführt und kann auf untenstehende Weise angehoben und abgesenkt werden.
Am Träger 76 sind die Perforationselemente 52 festgelegt. Bei den Perforationselementen 52 handelt es sich um stiftförmige Einstichelemente von vorliegend ungefähr fingerdickem Querschnitt. Insbesondere sind die Perforationselemente 52 in Form sogenannter ”Hohlspoons” 80 ausgestaltet. Die Hohlspoons 80 weisen an ihrem freien Ende eine Öffnung auf, so dass die Hohlspoons 80 Hülsen bilden. Beim Eindringen in den Boden 12 bilden die Hohlspoons 80 im Boden 12 jeweils eine ungefähr zylindrische Ausnehmung. Es wird von jedem Hohlspoon 80 etwas Erdmaterial 14 entnommen, das nach Anheben der Hohlspoons 80 aus dem Boden über eine seitliche Öffnung 82 (5 und 6) ausgeworfen und auf der Bodenfläche 16 verteilt werden kann.
Vorliegend sind 17 Perforationselemente 52 vorgesehen, die günstigerweise äquidistant zueinander am Träger 76 angeordnet sind. Der jeweilige Abstand beträgt ungefähr 5 cm bis 15 cm und beispielsweise ungefähr 10 cm.
Die Perforationselemente 52 sind am Träger lösbar gehalten und können dadurch bei Abnutzung oder Beschädigung auf einfache Weise auch einzeln ausgetauscht werden.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine Hubeinrichtung 84, mit der die Perforationselemente 52 zum Einführen in den Boden 12 absenkbar und zum Herausziehen aus dem Boden 12 anhebbar sind. Die Hubeinrichtung 84 ist zudem eine Verschiebeeinrichtug, mit der die Halteeinrichtung 56 zugleich relativ zur Trageinrichtung 24 verschoben werden kann. Dies erfolgt durch eine mechanische Kopplung mit dem Koppelteil 58.
Die Hubeinrichtung 84 weist eine Antriebseinheit 86 auf mit einer Antriebswelle 88. Die Antriebswelle 88 definiert eine Antriebsachse 90, die in Querrichtung der Vorrichtung 10 ausgerichtet ist. Die Antriebseinheit 86 ist auf einer die Querträger 32 und 34 miteinander verbindenden Brücke 92 des Tragrahmens 26 in Querrichtung der Vorrichtung 10 mittig positioniert.
Vorliegend ist die Antriebseinheit 86 eine hydraulische Antriebseinheit, die von einer Hydraulikpumpe 94 der Vorrichtung 10 angetrieben werden kann. Die Hydraulikpumpe ist nahe der Vorderseite 42 am Tragrahmen 26 gehalten und kann mittels einer Antriebswelle 96 angetrieben werden. Die Antriebswelle 96 ist zum Beispiel eine Zapfwelle, angetrieben von einem Zugfahrzeug.
Der Betriebspunkt der Hydraulikpumpe 94 und der Antriebseinheit 86 kann durch eine Steuereinrichtung 98 gesteuert werden. Damit wird auch die Hubeinrichtung 84 und damit das Anheben und Absenken sowie das Verschieben der Perforationselemente 52 längs des Tragrahmens 26 gesteuert.
Die Hubeinrichtung 84 umfasst einen Exzenterkörper 100, der drehfest mit der Antriebswelle 88 verbunden ist. Weiter weist die Hubeinrichtung 84 ein Gelenkglied 102 auf, das am Exzenterkörper 100 exzentrisch zur Antriebswelle 88 sowie am Halteteil 60 und insbesondere dessen Träger 76 durch Anlenken gelenkig verbunden ist. Die Bezugszeichen 104 bzw. 106 in den 4 und 5 definieren eine jeweilige Gelenkachse des Gelenkgliedes 102 am Exzenterkörper 100 bzw. am Träger 76.
Die Funktion des Gelenkgliedes 102 entspricht derjenigen eines Pleuels. Bei einer Rotation der Antriebswelle 88 mit dem Exzenterkörper 100 wird die Drehbewegung über das exzentrisch gelagerte Gelenkglied 102 in eine geradlinige Bewegung des Trägers 76 umgesetzt. Der Träger 76 wird abgesenkt und angehoben, um die Perforationselemente 52 in den Boden 12 einzuführen bzw. aus diesem herauszuziehen.
Am Exzenterkörper 100 ist ein Langloch 108 vorgesehen, so dass das Gelenkglied 102 in einer Mehrzahl von Positionen am Exzenterkörper 100 angelenkt werden kann, in der es einen jeweils anderen Abstand von der Antriebswelle 88 aufweist. Dies ermöglicht es mit einfachen Mitteln, die Einführtiefe der Perforationselemente 52 in den Boden 12 je nach Bedarf unterschiedlich einzustellen.
An der Halteeinrichtung 56 ist ferner eine Gleichlaufeinheit 110 vorgesehen. Die Gleichlaufeinheit 110 ermöglicht es, etwaige Verkeilungen, Verkantungen oder Torsionen des Halteteils 60 bei der Hub- und Senkbewegung zu vermeiden.
Die Gleichlaufeinheit 110 weist eine Gleichlaufwelle 112 auf, die parallel zur Antriebswelle 88 ausgerichtet ist, so dass die Antriebsachse 90 parallel zur Drehachse 114 der Gleichlaufwelle 110 verläuft. Mittels Lagerelementen 116 in axialem Abstand voneinander ist die Gleichlaufwelle 112 am Querträger 34 des Tragrahmens 26 drehbar gelagert. Im Bereich der Lagerelemente 116 ist jeweils ein Schwenkglied 118 der Gleichlaufeinheit 110 drehfest mit der Gleichlaufwelle 112 verbunden. Die Lagerelemente 116 und die Schwenkglieder 118 sind jeweils endseitig an der Gleichlaufwelle 112 angeordnet.
Weiter umfasst die Gleichlaufeinheit 110 Gelenkglieder 120. Jedes Gelenkglied 120 ist an einem Schwenkglied 118 und an dem Halteteil 60 und insbesondere am Träger 76 angelenkt. Die Bezugszeichen 122 kennzeichnen eine jeweilige Gelenkachse des Gelenkes zwischen einem Schwenkglied 118 und einem Gelenkglied 120. Am Träger 76 fällt die jeweilige Gelenkachse zwischen den Gelenkgliedern 120 und dem Träger 76 mit der Gelenkachse 106 zusammen.
Wie erwähnt wirkt die Hubeinrichtung 84 auch zum Verschieben der Halteeinrichtung 56 relativ zur Trageinrichtung 24. Zu diesem Zweck steht die Hubeinrichtung 84 mit dem Koppelteil 58 in Wirkverbindung. Zur Ausbildung der vorliegend mechanischen Wirkverbindung ist ein Exzenterkörper 124 und ein an diesem exzentrisch zur Antriebswelle 88 angelenktes Gelenkglied 126 vorgesehen, das direkt oder indirekt am Koppelteil 58 angelenkt ist.
Der Exzenterkörper 124 ist drehfest mit der Antriebswelle 88 verbunden. Das Bezugszeichen 128 kennzeichnet eine exzentrisch zur Antriebsachse 90 positionierte Gelenkachse 128 am Gelenkglied 126. Das dem Exzenterkörper 124 abgewandte Ende des Gelenkgliedes 126 greift vorliegend jedoch nicht direkt am Koppelteil 58 an, sondern indirekt unter Ausnutzung einer Umlenkeinheit 130. Die Umlenkeinheit 130 erlaubt eine kompakte Bauform der Hubeinrichtung 84 und der Halteeinrichtung 56 an der Trageinrichtung 24. Dabei ist es insbesondere möglich, dass die Halteeinrichtung 56 unterhalb der Antriebseinheit 86 positioniert ist, wodurch in Längsrichtung 38 nur ein verhältnismäßig geringer Bauraum beansprucht wird.
Die Umlenkeinheit 130 weist eine Koppelwelle 132 auf, die parallel zur Antriebswelle 88 ausgerichtet ist. Eine Drehachse 134 ist parallel zur Antriebsachse 90. Die Koppelwelle 132 ist mittels Lagerelementen 136, die axial voneinander beabstandet sind, drehbar am Querträger 34 gelagert. Dabei sind zwei endseitig an der Koppelwelle 132 angeordnete Lagerelemente 136 vorgesehen sowie ein etwas außermittig der Vorrichtung 10 positioniertes Lagerelement 136.
Das Gelenkglied 126 ist außer am Exzenterkörper 124 an einem Schwenkglied 138 angelenkt (Gelenkachse 140 in der Zeichnung). Das Schwenkglied 138 ist im Bereich des etwas außermittig angeordneten Lagerelementes 136 drehfest mit der Koppelwelle 132 verbunden.
Weiter ist zur Ausbildung der Wirkverbindung zwischen der Antriebseinheit 86 und dem Koppelteil 58 ein Paar von Schwenkgliedern 142 vorgesehen, die ebenfalls drehfest mit der Koppelwelle 132 verbunden sind. Die Schwenkglieder 142 sind axial voneinander beabstandet und jeweils im Bereich eines der Lagerelemente 136 endseitig an der Koppelwelle 132 angeordnet. Die Koppelwelle 132 setzt die Schwenkglieder 142 in Wirkverbindung mit dem Schwenkglied 138.
Zwei weitere Gelenkglieder 144 sind vorgesehen, wobei ein jeweiliges Gelenkglied 144 an einem Schwenkglied 142 (Gelenkachse 146) und an einem Seitenteil 64 des Koppelteils 58 angelenkt ist (Gelenkachse 148).
Wie insbesondere aus den 5 und 6 hervorgeht, sind die Schwenkglieder 142, bezogen auf den Umfang der Koppelwelle 132, dem Schwenkglied 138 gegenüberliegend positioniert. Weiter sind die Gelenkglieder 144 ungefähr zu derselben Seite der Koppelwelle 132 positioniert wie das Gelenkglied 126.
Bei angetriebener Antriebswelle 48 führt die Koppelwelle 132 mit den Schwenkgliedern 138, 142 eine Wippbewegung aus. Durch die Anlenkung des Koppelteils 58 über die Gelenkglieder 144 wird die Halteeinrichtung 56 als Ganzes am Tragrahmen 26 längs der Bearbeitungsrichtung verschoben. Dies erfolgt unter dem Antrieb der Antriebseinheit 86, über die gleichzeitig die Perforationselemente 52 abgesenkt und angehoben werden.
Die Perforationselemente 52 führen dadurch eine überlagerte Hub- und Senkbewegung einerseits und Verschiebebewegung andererseits aus. Bezogen auf die Trageinrichtung 24 ist die Bewegung der Perforationselemente 52 beispielsweise elliptisch. Bei bewegter Vorrichtung 10 längs der Bearbeitungsrichtung 48 führt die Überlagerung der Verschiebung und der Hub- und Senkbewegung dazu, dass die Perforationselemente 52 im Wesentlichen senkrecht in den Boden 12 eingeführt und aus diesem herausgezogen werden. Dies bietet die Möglichkeit, dass im Boden 12 klar definierte Ausnehmungen gebildet werden. Eine übermäßige Beeinträchtigung des Bodens 12 durch ”Ausrupfen” oder Herausreißen von Erdreich findet nicht statt.
Der Einsatz der hydraulisch betätigten Antriebseinheit 86 bietet darüber hinaus den Vorteil, dass eine verhältnismäßig große Kraft auf die Perforationselemente 52 ausgeübt werden kann. Trotz nicht unbeträchtlicher Dicke der Perforationselemente 52 bereitet es keine Schwierigkeiten, diese in den Boden 12 einzuführen.
Weiter erlaubt die vorstehende Ausgestaltung der Hubeinrichtung 84, dass eine quasi-kontinuierliche Behandlung des Bodens 12 mit den Perforationselementen 52 durchgeführt werden kann. Bei längs der Bearbeitungsrichtung 48 bewegter Vorrichtung 10 werden von den Perforationselementen 52 nach und nach aufeinanderfolgende Behandlungsbereiche am Boden 12 perforiert und aerifiziert.
Zur Bereitstellung von Druckluft umfasst die Vorrichtung 10 eine Fluidbereitstellungseinrichtung 150. Die Fluidbereitstellungseinrichtung 150 weist ein Förderaggregat 152 auf, vorliegend einen Luftkompressor. Umgebungsluft wird verdichtet und über eine jeweilige Zufuhrleitung 154 Vorratsbehältern 156 der Fluidbereitstellungseinrichtung 150 zugeführt. Vorliegend sind zwei Vorratsbehälter 156 und zwei Zufuhrleitungen 154 vorgesehen, wobei das schematische Schaltbild von 7 nur einen Vorratsbehälter 156 zeigt und diese in 3 ausgeblendet sind.
Das Förderaggregat 152 wird vorliegend mittels der Hydraulikpumpe 94 angetrieben und ist beispielsweise direkt an diese angeflanscht.
Die Injektionselemente 54 sind zur Injektion von Druckluft in den Boden vorgesehen. Sie umfassen jeweils eine starre und geradlinig erstreckte Rohrleitung 158 sowie eine endseitig an dieser angeordnete Düse 160.
Die vorliegend 26 Stück Injektionselemente 54 sind in mehreren Reihen, bezogen auf die Längsrichtung 38, hintereinander an der Vorrichtung 10 angeordnet, wobei jede Reihe eine Mehrzahl von seitlich nebeneinander positionieren Injektionselementen 54 aufweist. Es sind beispielsweise vier Reihen von sechs/sieben/sechs/sieben Injektionselementen 54 vorhanden, wobei die Injektionselemente 54 benachbarter Reihen auf Lücke zueinander positioniert sind. Die Injektionselemente 54 sind damit gemäß einem von ihnen definierten hexagonalen Muster positioniert. Der jeweilige Abstand voneinander beträgt ungefähr 25 cm.
Zum Halten der Injektionselemente 54 weist die Vorrichtung 10 eine Halteeinrichtung 162 auf. Die Halteeinrichtung 162 weist ein Koppelteil 164 zum Halten an der Trageinrichtung 24 auf sowie ein Halteteil 166 zum Halten der Injektionselemente 58.
Wie insbesondere aus 3 deutlich wird, umfasst oder bildet das Koppelteil 164 einen Rahmen 168 mit einem oberen Querträger 170 und Vertikalträgern 172 an dessen Endseiten. An den Vertikalträgern 172 ist ein aus Längs- und Querträgern aufgebauter horizontaler Rahmen 174 gehalten. Über Rollen 176, die in die von den Längsträgern 28 gebildeten Führungen eingreifen, kann das Koppelteil 164 und damit die Halteeinrichtung 162 längs der Bearbeitungsrichtung 48 relativ zur Trageinrichtung 24 am Tragrahmen 26 verschoben werden. Das Koppelteil 164 kann daher auch als Verschiebeteil bezeichnet werden.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine Verschiebeeinrichtung 178, um die Halteeinrichtung 162 an der Trageinrichtung 24 zu verschieben. Zu diesem Zweck weist die Verschiebeeinrichtung 178 ein Kolben-Zylinder-Aggregat 180 auf, das vorliegend am vorderen Rahmenabschnitt 30 und am oberen Querträger 170 angreift. Dem Kolben-Zylinder-Aggregat 180 kann von der Hydraulikpumpe 94 über eine Hydraulikleitung 182 eine Hydraulikflüssigkeit zugeführt werden, oder diese kann dem Kolben-Zylinder-Aggregat 180 entzogen werden. Durch eine Längenänderung des Kolben-Zylinder-Aggregates 180 kann die Halteeinrichtung 162 am Tragrahmen 26 längs der Bearbeitungsrichtung 48 verschoben werden.
Die Verschiebeeinrichtung 178 kann von der Steuereinrichtung 98 angesteuert werden.
Das Halteteil 166 weist einen Rahmen 184 auf, der vom Rahmen 168 eingefasst und an diesem höhenverstellbar gehalten ist. Der Rahmen 184 umfasst Vertikalträger 186. An den Vertikalträgern 186 sind in der Zeichnung nicht dargestellte Rollen gehalten, die in von den Vertikalträgern 172 definierte Führungen eingreifen, so dass der Rahmen 184 vertikal und geradlinig am Rahmen 168 verschoben werden kann. Weiter umfasst der Rahmen 184 einen an den Vertikalträgern 186 festgelegten Haltekörper 188. Der Haltekörper 188 ist vorliegend im Wesentlichen plattenförmig ausgestaltet und vom horizontalen Rahmen 174 des Koppelteils 164 seitlich umgeben.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine Hubeinrichtung 190, die als Verschiebeeinrichtung ausgestaltet ist und ein Kolben-Zylinder-Aggregat 192 umfasst. Das Kolben-Zylinder-Aggregat 192 greift über den oberen Querträger 170 am Koppelteil 164 und über den Haltekörper 188 am Halteteil 166 an. Über eine Hydraulikleitung 194 kann dem Kolben-Zylinder-Aggregat 192 Hydraulikflüssigkeit zugeführt oder diesem entzogen werden. Als Antrieb hierfür dient die Hydraulikpumpe 94, wobei auch die Hubeinrichtung 190 von der Steuereinrichtung 98 ansteuerbar ist. Durch eine Längenänderung des Kolben-Zylinder-Aggregates 192 kann der Haltekörper 188 angehoben oder abgesenkt werden.
Die Ansteuerung der Verschiebeeinrichtung 178 und der Hubeinrichtung 190 durch die Steuereinrichtung 98 ist in 7 schematisch dargestellt und erfolgt beispielsweise, indem diese in der Zeichnung nicht dargestellte Ventile in den Hydraulikleitungen 182, 194 oder weiteren, nicht dargestellten Hydraulikleitungen so schaltet, dass die Kolben-Zylinder Aggregate 180, 192 wahlweise mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt oder Hydraulikflüssigkeit diesen entzogen wird.
Die Injektionselemente 54 sind am Haltekörper 188 festgelegt. Dabei ist ein jeweiliges Injektionselement 54 Teil einer vormontierten Baueinheit, bezeichnet als Injektionseinheit 196. Eine jeweilige Injektionseinheit 196 umfasst einen Fluidbehälter 198 und ein Auslassventil 200 für denselben. Der Fluidbehälter 198, das Auslassventil 200 und ein jeweiliges Injektionselement 54 sind starr miteinander verbunden, wobei der Fluidbehälter 198 an eine Eingangsseite und die Rohrleitung 158 an eine Ausgangsseite des Auslassventils 200 angeschlossen ist.
Die Injektionseinheiten 196 sind mittels eines jeweiligen Fixierteils 202 am Haltekörper 188 festgelegt. Unterhalb des Haltekörpers 188 weist die Halteeinrichtung 162 einen vorliegend plattenförmigen Anlagekörper 204 auf, der sich am Haltekörper 188 mittels Stützteilen 106 abstützt. Die Injektionselemente 54 durchgreifen den Haltekörper 188 und den Anlagekörper 204.
Die Vorratsbehälter 156 sind über verzweigende Befüllleitungen 208 mit den Fluidbehältern 198 in Fluidverbindung. Vor der Verzweigung in jeweils 13 einzelne Befüllleitungen ist ausgangsseitig am Vorratsbehälter 156 ein Befüllventil 210 geschaltet. Das Befüllventil 210 ist von der Steuereinrichtung 98 ansteuerbar. Außerdem kann die Steuereinrichtung 98 die Auslassventile 200 der Injektionseinheiten 196 ansteuern.
Die Halteeinrichtung 162 ist in der Bearbeitungsrichtung 48 der Halteeinrichtung 56 vorgelagert positioniert. In der Bearbeitungsrichtung 48 laufen die Perforationselemente 52 daher den Injektionselementen 54 nach. Bei einer Bearbeitung des Bodens 12 wird zunächst über die Injektionselemente 54 Druckluft in den Boden 12 injiziert, und anschließend erfolgt eine Aerifizierung, indem die Perforationselemente 52 Ausnehmungen bilden.
Im Betrieb der Vorrichtung 10 steuert die Steuereinrichtung 98 die Verschiebeeinrichtung 178 und die Hubeinrichtung 190 derart an, dass eine quasi-kontinuierliche Bearbeitung des Bodens 12 möglich ist. Dabei werden die Injektionselemente 54 abgesenkt und greifen in den Boden 12 ein. Die Auslassventile 200 werden geöffnet, wobei die Befüllventile 210 geschlossen sind. Druckluft wird zur Bodenlockerung in den Boden 12 injiziert. Die Injektionselemente 54 verbleiben ortsfest am Boden 12, wohingegen sich die Trageinrichtung 24 weiter in Bearbeitungsrichtung 48 bewegt. Anschließend können die Injektionselemente 54 mit der Hubeinrichtung 190 angehoben und mit der Verschiebeeinrichtung 178 in der Bearbeitungsrichtung 48 verschoben werden, mit einer die Geschwindigkeit der Vorrichtung 10 übersteigenden Geschwindigkeit. Anschließend kann ein weiterer, in der Bearbeitungsrichtung 48 vorgelagerter Behandlungsbereich am Boden 12 behandelt werden.
Während dieser Bewegung der Vorrichtung 10 erfolgt zugleich eine Aerifizierung des Bodens wie vorstehend erläutert mittels der Perforationselemente. Dabei wird über die Hubeinrichtung 84 mit dem Anheben und Absenken und zugleich Verschieben der Perforationselemente 52 sichergestellt, dass ebenfalls aufeinanderfolgende Behandlungsbereiche am Boden 12 erfasst werden.
Die Frequenz der Bewegung der Perforationselemente 52 ist höher als die Frequenz der Bewegung der Injektionselemente 54. Dies erfolgt deshalb, weil die Anzahl der Perforationselemente 52 geringer ist als die Anzahl der Injektionselemente 54, zugleich aber Ausnehmungen im Boden 12 gebildet werden sollen, die nach Möglichkeit längs der Bearbeitungsrichtung 48 relativ nah beieinander liegen. Bevorzugt sind hier Abstände von ca. 5 cm bis 15 cm, inbesondere 10 cm. Da nur eine Reihe von Perforationselementen 52 vorgesehen ist, werden diese aus diesem Grund schneller bewegt als die in mehreren Reihen angeordneten Injektionselemente 54.
Während eines Arbeitszyklus (Absenken der Injektionselemente – Druckluftinjektion – Anheben der Injektionselemente – Verschieben der Injektionselemente nach vorne) werden die Perforationselemente 52 über die Hubeinrichtung 48 beispielsweise achtmal abgesenkt und angehoben. Durch die gleichzeitige Verschiebung über das Koppelteil 58 am Tragrahmen 26 werden im Wesentlichen vertikale Einstiche und Ausnehmungen gebildet und eine übermäßige Beeinträchtigung des Bodens 12 vermieden.
Die erfindungsgemäße integrierte Vorrichtung 10 ermöglicht eine Fluidinjektion und eine passive Aerifizierung in nur einem Arbeitsgang. Der Bedarf an weiteren Bodenpflegemaschinen im Maschinenpark wird verringert. Die Kosten für die Bodenpflege verringern sich, unter anderem auch deshalb, weil eine zügigere Bodenpflege in nur einem Arbeitsgang möglich ist.
Insbesondere wird Beschädigungen der Rohrleitungen 22 vorgebeugt. Die Einführtiefe der Perforationselemente 52 ist so eingestellt, dass diese nur maximal soweit eingreifen, wie die Verlegetiefe der Rohrleitungen 22 beträgt.
Vorzugsweise ist die Eindringtiefe der Injektionselemente 54 derart, dass diese tiefer gelangen als die Verlegetiefe der Rohrleitungen 22. Dabei dringen die Injektionselemente 54 in Zwischenräume zwischen den Rohrleitungen 22 ein. Dies ermöglicht zum einen eine Tiefenlockerung durch die Druckluftinjektion und zum anderen eine oberflächennahe intensive Aerifizierung durch die Perforationselemente.
Bezugszeichenliste

10: Bodenbehandlungsvorrichtung
12: Boden
14: Erdreich
16: Bodenfläche
18: Rasenbewuchs
20: Rasenklimatisierungseinrichtung
22: Rohrleitung
24: Trageinrichtung
26: Tragrahmen
28: Längsträger
30: vorderer Rahmenabschnitt
32: Querträger
34: Querträger
36: Rückseite
38: Längsrichtung
40: Seitenwand
42: Vorderseite
44: Kupplungseinrichtung
46: Walze
48: Bearbeitungsrichtung
50: Bodenbehandlungselemente
52: Perforationselemente
54: Injektionselemente
56: Halteeinrichtung
58: Koppelteil
60: Halteteil
62: Rahmen
64: Seitenteil
66: Rollen
68: Führung
70: Querträger
72: Vertikalträger
74: Führung
76: Träger
78: Abwinklung
80: Hohlspoons
82: seitliche Öffnung
84: Hubeinrichtung
86: Antriebseinheit
88: Antriebswelle
90: Antriebsachse
92: Brücke
94: Hydraulikpumpe
96: Antriebswelle
98: Steuereinrichtung
100: Exzenterkörper
102: Gelenkglied
104: Gelenkachse
106: Gelenkachse
108: Langloch
110: Gleichlaufeinheit
112: Gleichlaufwelle
114: Drehachse
116: Lagerelement
118: Schwenkglied
120: Gelenkglied
122: Gelenkachse
124: Exzenterkörper
126: Gelenkglied
128: Gelenkachse
130: Umlenkeinheit
132: Koppelwelle
134: Drehachse
136: Lagerelement
138: Schwenkglied
140: Gelenkachse
142: Schwenkglied
144: Gelenkglied
146: Gelenkachse
148: Gelenkachse
150: Fluidbereitstellungseinrichtung
152: Förderaggregat
154: Zufuhrleitung
156: Vorratsbehälter
158: Rohrleitung
160: Düse
162: Halteeinrichtung
164: Koppelteil
166: Halteteil
168: Rahmen
170: oberer Querträger
172: Vertikalträger
174: horizontaler Rahmen
176: Rolle
178: Verschiebeeinrichtung
180: Kolben-Zylinder-Aggregat
182: Hydraulikleitung
184: Rahmen
186: Vertikalträger
188: Haltekörper
190: Hubeinrichtung
192: Kolben-Zylinder-Aggregat
194: Hydraulikleitung
196: Injektionseinheit
198: Fluidbehälter
200: Auslassventil
202: Fixierteil
204: Anlagekörper
206: Stützelement
208: Befüllleitung
210: Befüllventil

Claims

Bodenbehandlungsvorrichtung zur Bodenlockerung, insbesondere bei Böden (12) mit Rasenbewuchs (18), speziell Böden (12) von Sport- oder Freizeitanlagen, umfassend eine Trageinrichtung (24) und mindestens eine daran gehaltene Halteeinrichtung (56, 162) mit einer Mehrzahl von Bodenbehandlungselementen (50) sowie mindestens eine Hubeinrichtung (84, 190), über die die Bodenbehandlungselemente (50) in den Boden (12) einführbar und aus diesem herausziehbar sind, wobei die Bodenbehandlungsvorrichtung (10) eine Fluidbereitstellungseinrichtung (150) zum Bereitstellen eines Fluids umfasst und die Bodenbehandlungselemente (50) Injektionselemente (54) umfassen, die mit der Fluidbereitstellungseinrichtung (150) in Fluidverbindung stehen und über die im in den Boden (12) eingeführten Zustand Fluid in den Boden (12) injizierbar ist, und wobei die Bodenbehandlungselemente (50) von den Injektionselementen (54) unterschiedliche Perforationselemente (52) zur Ausbildung von Ausnehmungen im Boden (12) umfassen.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionselemente (54) und die Perforationselemente (52) an unterschiedlicher Position an der Bodenbehandlungsvorrichtung (10) positioniert sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf die Bearbeitungsrichtung (48) der Bodenbehandlungsvorrichtung (10), die Perforationselemente (52) den Injektionselementen (54) nachlaufend an der Bodenbehandlungsvorrichtung (10) angeordnet sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbehandlungsvorrichtung (10) mindestens eine Verschiebeeinrichtung (178) aufweist, über die die Injektionselemente (54) und die Perforationselemente (52) relativ zur Trageinrichtung (24) längs einer Bearbeitungsrichtung (48) der Bodenbehandlungsvorrichtung (10) verschieblich sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbehandlungsvorrichtung (10) eine Steuereinrichtung (98) zum Ansteuern der mindestens einen Hubeinrichtung (84, 190) und/oder der mindestens einen Verschiebeeinrichtung (178) aufweist.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbehandlungsvorrichtung (10) zwei Hubeinrichtungen (84, 190) umfasst, wobei die Injektionselemente (54) und die Perforationselemente (52) unabhängig voneinander über je eine der Hubeinrichtungen (84, 190) anhebbar und absenkbar sind, und/oder zwei Verschiebeeinrichtungen (178) umfasst, wobei die Injektionselemente (54) und die Perforationselemente (52) unabhängig voneinander über je eine der Verschiebeeinrichtungen (178) relativ zur Trageinrichtung (24) verschieblich sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubeinrichtungen (84, 190) derart ausgestaltet sind, dass die Perforationselemente (52) mit unterschiedlicher Frequenz anhebbar und absenkbar sind als die Injektionselemente (54) und/oder dass die Verschiebeeinrichtungen (178) derart ausgestaltet sind, dass die Perforationselemente (52) mit unterschiedlicher Frequenz relativ zur Trageinrichtung (24) verschiebbar sind als die Injektionselemente (54).
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz zum Anheben und Absenken der Perforationselemente (52) größer ist als zum Anheben und Absenken der Injektionselemente (54) und/oder dass die Frequenz zum Verschieben der Perforationselemente (52) größer ist als die Frequenz zum Verschieben der Injektionselemente (54).
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbehandlungsvorrichtung (10) eine erste Halteeinrichtung (162) aufweist, an der die Injektionselemente (54) gehalten sind, und eine zweite Halteeinrichtung (56), an der die Perforationselemente (52) gehalten sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halteeinrichtung (162) ein Koppelteil (164) aufweist und ein Halteteil (166), wobei die Halteeinrichtung (162) über das Koppelteil (164) mit der Trageinrichtung (24) gekoppelt ist und die Injektionselemente (54) am Halteteil (166) gehalten sind, und dass die Bodenbehandlungsvorrichtung (10) eine Verschiebeeinrichtung (178) umfasst, über die das Koppelteil (164) relativ zur Trageinrichtung (24) längs einer Bearbeitungsrichtung (48) der Bodenbehandlungsvorrichtung (10) verschieblich ist, wobei das Halteteil (166) relativ zum Koppelteil (164) über eine Hubeinrichtung (190) anhebbar und absenkbar ist.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebeeinrichtung (178) und/oder die Hubeinrichtung (190) hydraulisch ausgestaltet sind und dass die Bodenbehandlungsvorrichtung (10) eine Hydraulikpumpe (94) aufweist, zum Bereitstellen von Hydraulikflüssigkeit für die Verschiebeeinrichtung (178) und/oder die Hubeinrichtung (190), oder dass die Verschiebeeinrichtung (178) und/oder die Hubeinrichtung (190) pneumatisch, mechanisch oder elektrisch ausgestaltet sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halteeinrichtung (56) ein Koppelteil (58) aufweist und ein Halteteil (60), wobei die Halteeinrichtung (56) über das Koppelteil (58) mit der Trageinrichtung (24) gekoppelt ist und die Perforationselemente (52) am Halteteil (60) gehalten sind, und dass das Halteteil (60) relativ zum Koppelteil (58) über eine Hubeinrichtung (84) anhebbar und absenkbar ist, wobei das Koppelteil (58) und/oder die Trageinrichtung (24) bevorzugt eine Führung (68) für das Halteteil (60) ausbildet.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (60) einen quer zu einer Bearbeitungsrichtung (48) der Bodenbehandlungsvorrichtung (10) ausgerichteten Träger (76) umfasst oder bildet, an dem die Perforationselemente (52) festgelegt sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hubeinrichtung (84) zum Anheben und Absenken der Perforationselemente (52) eine Antriebseinheit (86) umfasst mit einer Antriebswelle (88), einem mit dieser verbundenen Exzenterkörper (100) und einem Gelenkglied (102), das am Exzenterkörper (100) und an der mindestens einen Halteeinrichtung (56), insbesondere einem Halteteil (60), angelenkt ist, an der bzw. dem die Perforationselemente (52) festgelegt sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (86) ortsfest an der Trageinrichtung (24) festgelegt ist und/oder dass die Antriebseinheit (86) in einer Querrichtung der Bodenbehandlungsvorrichtung (10) mittig an der Trageinrichtung (24) angeordnet ist.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (88) in einer Querrichtung der Bodenbehandlungsvorrichtung (10) ausgerichtet ist.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (86) als hydraulische Antriebseinheit (86) ausgestaltet ist und dass die Bodenbehandlungsvorrichtung (10) eine Hydraulikpumpe (94) zur Beaufschlagung der Antriebseinheit (86) mit einer Hydraulikflüssigkeit aufweist.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleichlaufeinheit (110) vorgesehen ist, die eine parallel zur Antriebswelle (96) ausgerichtete Gleichlaufwelle (112) umfasst, zwei mit dieser drehfest verbundene und in axialem Abstand zueinander angeordnete Schwenkglieder (118) und zwei Gelenkglieder (120), die an je einem der Schwenkglieder (118) und an der mindestens Halteeinrichtung (56), insbesondere dem Halteteil (60), angelenkt sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichlaufwelle (112) an der Trageinrichtung (24) drehbar gelagert ist.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schwenkglieder (118) und die Gelenkglieder (120) jeweils auf unterschiedlichen Seiten der Antriebseinheit (86) und vorzugsweise endseitig an der Gleichlaufwelle (112) positioniert sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hubeinrichtung (84) zum Anheben und Absenken der Perforationselemente (52) mit einem Koppelteil (58) in Wirkverbindung steht, das relativ zur Trageinrichtung (24) verschieblich ausgebildet ist, und dass das Koppelteil (58) mittels der Hubeinrichtung (84) beim Anheben und Absenken der Perforationselemente (54) relativ zur Trageinrichtung (24) verschoben wird.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationselemente (52) einen abgesenkten und einen angehobenen Zustand jeweils dann einnehmen, wenn das Koppelteil (58) mittig oder im Wesentlichen mittig an dessen Verschiebestrecke relativ zur Trageinrichtung (24) positioniert ist.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Wirkverbindung ein mit einer Antriebswelle (88) der Hubeinrichtung (84) verbundener Exzenterkörper (124) vorgesehen ist und ein Gelenkglied (126), das am Exzenterkörper (124) und direkt oder indirekt an dem Koppelteil (58) angelenkt ist.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umlenkeinheit (130) vorgesehen ist mit einer Koppelwelle (132), die parallel zur Antriebswelle (86) ausgerichtet ist, wobei das Gelenkglied (126) an einem drehfest mit der Koppelwelle (132) verbundenen Schwenkglied (138) angelenkt ist, und dass die Umlenkeinheit (130) mindestens ein weiteres drehfest mit der Koppelwelle (132) verbundenes Schwenkglied (142) umfasst und mindestens ein Gelenkglied (144), das an dem mindestens einen weiteren Schwenkglied (142) und an dem Koppelteil (58) angelenkt ist.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelwelle (132) an der Trageinrichtung (24) drehbar gelagert ist.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass zwei weitere Schwenkglieder (142) und zwei weitere Gelenkglieder (144) vorgesehen sind, die in axialem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise je ein Schwenklied (142) und ein Gelenkglied (144) endseitig an der Koppelwelle (132) positioniert sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkglied (138) und das mindestens eine weitere Schwenkglied (142) an der Koppelwelle (132) eine Wippbewegung ausführen, wobei das Gelenkglied (126) zum Anlenken am Exzenterkörper (124) und das mindestens eine Gelenkglied (144) zum Anlenken am Koppelteil (58) zu derselben Seite der Koppelwelle (132) angeordnet sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionselemente (54) Rohrleitungen (158) mit endseitig angeordneten Düsen (160) sind oder umfassen und/oder dass die Perforationselemente (52) stiftförmig sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforationselemente (52) als Vollkörper oder als Hohlkörper ausgestaltet sind, insbesondere als Vollspoons oder Hohlspoons (80).
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Injektionselemente (54) größer ist als die Anzahl der Perforationselemente (52).
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionselemente (54) und/oder die Perforationselemente (52) austauschbar an der mindestens einen Halteeinrichtung (56, 162) gehalten sind.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einführtiefe der Perforationselemente (52) in den Boden (12) maximal so groß ist, wie eine Einführtiefe der Injektionselemente (54) in den Boden (12).
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid ein Gas oder Gasgemisch ist, insbesondere Druckluft.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbehandlungsvorrichtung (10) eine Kupplungseinrichtung (44) zum Anschließen an ein Zugfahrzeug umfasst.
Bodenbehandlungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbehandlungsvorrichtung (10) selbstfahrend und selbstlenkend ausgestaltet ist.