DE19712420C1

DE19712420C1 - Arrangement for automatic removal of solid samples e.g. from fertilised agricultural land, by bore rod

Info

Publication number: DE19712420C1
Application number: DE19712420A
Authority: DE
Inventors: Stefan Kettner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2017-03-26

Abstract

The arrangement has a bore rod which can pivot about an axis, a wheel which can be rolled over the solid material and a transmission which transfers the rolling motion of the wheel to drive the bore rod. The bore rod is mounted on the free end of a crank so as to pivot about the pivot axis. A guide tube mounted above the crank pivots about another pivot axis. The part of the bore rod protruding above the crank slide along the main direction of the guide tube. The transmission couples the wheel rotation to drive the bore rod via rotation of the crank.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automati sierten Entnahme von Feststoffproben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for automati based taking of solid samples according to the generic term of Claim 1.

Grundlage einer richtigen Bemessung von Düngemittelgaben auf landwirtschaftliche Flächen ist die regelmäßige Untersuchung des Bodens auf seinen Nährstoffgehalt. Üblich ist das Ziehen von Bodenproben mit einem Bohrstock, der eine Bodensäule in einer axial durchgängigen und radial einseitig offenen Ausnehmung aufnimmt. Der Bohrstock wird per Hand in den Boden eingestochen, um seine Haupterstreckungsrichtung gedreht und wieder aus dem Boden herausgezogen. Die dabei in dem Bohrstock verbleibende Bodensäule wird mit einem Werkzeug entnommen. Mehrere Boden säulen, typischerweise zwanzig bis dreißig, werden zu einer Bodenprobe zusammengefaßt. Bei einer Untersuchung eines Bodens auf die meisten Grundnährstoffe, wie Phosphor, Kalium, Magnesium, Schwefel, ist eine Einstichtiefe des Bohrstocks von ca. 30 cm in jedem Probenpunkt üblich. Um aussagekräftige Infor mationen über eine landwirtschaftliche Fläche zu erhalten, müssen in einer Mehrzahl von Probenpunkten Bodensäulen entnommen werden. Wenn die Bodenprobenentnahme per Hand mit einem Bohrstock gezogen werden, ist der Vorgang sehr aufwendig und zeitintensiv. Es sind daher bereits verschiedene Vorrichtungen zur automatisierten Entnahme von Bodenproben mit einem Bohrstock entwickelt worden.Based on a correct assessment of fertilizer application agricultural land is the regular survey of the Soil on its nutrient content. It is common to pull Soil samples with a drill stick holding a soil column in one axially continuous and radially open on one side recess records. The boring stick is stabbed into the ground by hand, rotated around its main direction of extension and out of the Floor pulled out. The one remaining in the drill rig Soil column is removed with a tool. Multiple floors columns, typically twenty to thirty, become one Soil sample summarized. When examining a floor on most basic nutrients such as phosphorus, potassium, Magnesium, sulfur, is a penetration depth of the drill rod from approx. 30 cm in every sample point. For meaningful information mations over an agricultural area, soil columns must be removed from a number of sample points will. If the soil sampling is done by hand with a The cane is pulled, the process is very complex and time consuming. There are therefore already various devices for the automated taking of soil samples with a drilling rig has been developed.

Ein Typ dieser Vorrichtungen ist auf einem selbstfahrenden Fahrzeug angeordnet und verfügt über einen Bohrstock, der mit Antriebsmitteln bei stehendem Fahrzeug vertikal in den Boden eingestochen und anschließend wieder aus dem Boden herausgezogen wird. Dann kann der nächste Probenpunkt angefahren werden. Mit einer solchen Vorrichtung ist nur eine sehr begrenzte Anzahl von Probenpunkten innerhalb einer bestimmten Zeit anfahrbar, so daß nur ein begrenzter Vorteil gegenüber der Entnahme der Boden proben per Hand erzielt wird. Dies gilt auch dann, wenn der Bohrstock samt Antrieb an einem Schwenkarm an dem selbst fahrenden Fahrzeug gelagert ist und so bei stehendem Fahrzeug verschiedene Probenpunkte innerhalb der Reichweite des Schwenk arms erreicht werden können.One type of these devices is on a self-propelled Vehicle arranged and has a drill stick that works with Drive means vertically in the ground when the vehicle is stationary stabbed and then pulled back out of the ground becomes. Then the next sample point can be approached. With such a device is only a very limited number of Sample points can be approached within a certain time, so that only a limited advantage over removing the soil samples is achieved by hand. This also applies if the Drill stick with drive on a swivel arm on the itself moving vehicle is stored and so when the vehicle is stationary different sample points within the reach of the pan arms can be reached.

Ein zweiter Typ von Vorrichtungen zur automatisierten Entnahme von Bodenproben, auf den sich auch die vorliegende Erfindung bezieht, entnimmt die Bodenproben direkt beim Verfahren der Vorrichtung über einen Boden. Das heißt, die Vorrichtung wird zur Entnahme einer einzelnen Bodensäule nicht angehalten, sondern über den Probenpunkt hinweg Verfahren. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Beschleunigung der Bodenprobenentnahme. A second type of automated removal device of soil samples, on which the present invention also relates receives the soil samples directly during the process of Device over a floor. That is, the device will not stopped to remove a single column of soil, but method across the sample point. This gives there is a significant acceleration in soil sampling.

Eine bekannte Vorrichtung zur automatisierten Entnahme von Bodenproben beim Verfahren der Vorrichtung über einen Boden weist einen an einem Schlepparm gegen einen Widerstand ver schwenkbar gelagerten Bohrstock auf. Der Bohrstock wird von dem Schlepparm schräg auf den Boden aufgesetzt. Sobald der Bohrstock in den Boden eingreift, wird er selbstätig in den Boden einge zogen, wobei sich auch der Schlepparm weiter absenkt, bis ein Anschlag an dem Schlepparm auf dem Boden aufliegt. Dann wird durch die weitere Vorwärtsbewegung der Vorrichtung der Bohrstock in dem Boden gegenüber dem Schlepparm verschwenkt, bis er nach hinten zeigt und von dem Schlepparm wieder aus dem Boden heraus gezogen wird. Anschließend wird der Schlepparm nach oben ver schwenkt, um den Bohrstock über eine Abwurfstelle für die ent nommene Bodensäule zu bringen. Unter der Abwurfstelle wird eine Reihe von Behältern für die Bodenproben entlang geführt. Jeweils eine oder mehrere Bodensäulen werden aus dem Bohrstock in jeden Behälter abgeworfen und so zu einer Bodenprobe zusammengefaßt. Für die Bodensäulen aus dem Bohrstock ist ein hydraulischer Aus werfer vorgesehen. Auch das Hochschwenken des Schlepparms und das Wieder-Absenken des Schlepparms für die Entnahme der nächsten Bodenprobe erfolgt hydraulisch. Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, daß die genaue Lage des jeweiligen Probenpunkts von dem Widerstand des Bodens beim Eingreifen des Bohrstocks in den Boden abhängt. Weiterhin vollführt der Bohrstock in dem Boden zwangsläufig eine umfangreiche Schwenkbewegung nach seinem vollständigen Eindringen in den Boden, wobei er in Fahrtrichtung der Vorrichtung zeigt, bis zu seinem Herausziehen aus den Boden, wobei er entgegen der Fahrt richtung zeigt. Darüberhinaus ist eine Steuerung erforderlich, die die Hydraulik für die einzelnen Bewegungen des Schlepparms und die richtige Funktion des Auswerfers für die Bodenproben aus dem Bohrstock steuert.A known device for the automated removal of Soil samples when moving the device over a floor has one on a tow arm against resistance swivel-mounted boring stick. The cane is from that Tow arm placed at an angle on the floor. Once the cane engages in the ground, it is automatically inserted into the ground pulled, with the tow arm also lowering until a Stop on the tow arm rests on the floor. Then it will be by further advancing the device, the cane pivoted in the floor opposite the tow arm until it moves on shows in the back and out of the ground by the tow arm is pulled. Then the tow arm is ver up swivels to the drill stick via a discharge point for the ent to take the soil pillar. Under the drop point is a Row of containers for the soil samples passed along. Each one or more floor columns are made from the drill stick into each Containers thrown off and thus combined into a soil sample. There is a hydraulic cut-out for the floor columns from the cane thrower provided. Also swinging up the tow arm and the lowering of the trailing arm for the removal of the The next soil test is carried out hydraulically. A disadvantage of the known device is that the exact location of each Sample point of the resistance of the soil when the Drill sticks in the ground. Furthermore, the Drilling stick in the ground inevitably an extensive one Panning motion after its full penetration into the Floor, pointing in the direction of travel of the device, up to pulling it out of the ground, taking it against the drive direction shows. In addition, control is required the hydraulics for the individual movements of the tow arm and the correct function of the ejector for the soil samples controls the cane.

Eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 3,625,296 bekannt. Dabei ist ein Bohrstock nur um eine horizontale Achse verschwenkbar an einem Rahmen eines Fahrzeugs gelagert. Zwischen hinteren Laufrädern des Fahrzeugs ist auf einer Welle ein Nocken fest angeordnet, so daß er mit der Welle bei Drehung der Laufräder mitdreht. Bei Drehung der Laufräder beaufschlagt der Nocken den Bohrstock, so daß dieser entgegen der Fahrtrichtung periodisch in den Boden eingedrückt wird. Wenn der Nocken im weiteren Verlauf seiner Drehung aufgrund seiner Geometrie den Bohrstock frei gibt, bewirkt eine Feder das stark beschleunigte Zurückschwenken des Bohrstocks, so daß der Bohrstock mit seinem freien Ende wieder aus dem Boden austritt und die entnommene Probe abgeschleudert wird, um in einem Behälter aufgefangen zu werden. Nachteilig bei dieser Vor richtung ist, daß der Bohrstock bei der Bodenprobenentnahme nur flach in den Boden eindringt und beim Zurückschwenken des Bohrstocks dennoch eine sehr große Schwenkbewegung des Bohrstocks relativ zu dem Boden erfolgt, die dazu führt, daß der Boden um den Ort der Probenentnahme herum aufgerissen wird.A device according to the preamble of claim 1 is known the US 3,625,296 known. A cane is only one horizontal axis pivotable on a frame of a vehicle stored. Between the rear wheels of the vehicle is on a shaft a cam firmly arranged so that it with the shaft turns when the impellers turn. When the wheels turn the cam acts on the drill rod so that it counteracts the direction of travel is pressed periodically into the ground. If the cam in the further course of its rotation due to its Geometry that releases the cane, a spring makes that strong accelerated swiveling back of the drill rod so that the The free end of the drill stick emerges from the ground and the sample taken is spun off in one Container to be caught. A disadvantage of this before Direction is that the boring stick only when taking soil samples penetrates flat into the ground and when swiveling the Drilling sticks nevertheless a very large swiveling movement of the Drill sticks are made relative to the ground, which causes the Soil around the location of the sampling is torn open.

Eine Vorrichtung zur mechanisierten Entnahme von Bodenproben ist aus der DD 60 450 bekannt. Die Vorrichtung ist auf einem Fahrzeug angeordnet. Zur Entnahme einer Bodenprobe muß das Fahrzeug an dem gewünschten Ort der Probenentnahme angehalten werden. Erst nach Beendigung der Probenentnahme kann das Fahrzeug zum Ort der nächsten Probenentnahme gefahren werden. Die Vorrichtung wird von einem Schwingungserreger, vorzugsweise einem Kurbeltrieb einer vorderen Zapfwelle eines leichten Trak tors angetrieben. Die Vorrichtung weist einen vertikal geführten Bohrstock auf, der in einer senkrechten translatorischen Bewegung in den Boden einsticht. Ein oszillierender Mitnehmer, der mit einer auf Reibschluß wirkenden Bohrung den vertikal geführten Bohrstock zwischen einer oberen und unteren Lagerung umfaßt, ist gelenkig auf einer Schwinge angeordnet. Die Neigung des Mitnehmers kann mittels eines Bedienungshebels in Einsenk-, Aushebe- und Leerlaufstellung eingestellt werden. Wenn der Bedienungshebel in Einsenkstellung steht, erfährt der Bohrstock bei der Abwärtsbewegung der Schwinge durch Reibschluß in der Bohrung einen Vorschub. Bei der Aufwärtsbewegung der Schwinge löst sich der Mitnehmer, um beim nächsten Hub der Schwinge erneut Vorschubarbeit zu leisten. Somit wird eine Drehbewegung in die rein translatorische Bewegung des Bohrstocks umgewandelt. Entsprechendes gilt für den Aushebevorgang. In der Leer laufstellung kommt es zu keinem Reibschluß zwischen dem Mitnehmer und dem Bohrstock. Der Bohrstock tritt also immer senkrecht in den Boden ein und aus diesem aus, weshalb ein Verfahren des Fahrzeugs bei versenktem Bohrstock zu einer Beschädigung der Vorrichtung führen würde.A device for the mechanized taking of soil samples is known from the DD 60 450. The device is on one Vehicle arranged. To take a soil sample, the Vehicle stopped at the desired sampling location will. This can only be done after sampling has ended Vehicle to the location of the next sampling. The device is preferably powered by a vibration exciter a crank drive of a front PTO of a light Trak tors driven. The device has a vertically guided Drillstick on top in a vertical translational Moves into the ground. An oscillating driver the vertical with a bore acting on friction guided boring bar between an upper and lower bearing comprises, is articulated on a rocker. The inclination of the driver can be lowered by means of an operating lever in Lift and idle positions can be set. If the If the operating lever is in the lowered position, the boring machine will learn in the downward movement of the rocker due to friction in the Drilling a feed. When the swing arm moves upwards the driver loosens to the next stroke of the swing arm to do feed work again. Thus there is a rotational movement converted into the purely translational movement of the drill rod. The same applies to the lifting process. In the void running position there is no friction between the Driver and the cane. So the cane always kicks vertically in and out of the ground, which is why a Moving the vehicle to a sunk boring stick Damage to the device would result.

Eine Vorrichtung zur automatisierten Entnahme von Bodenproben beim Verfahren der Vorrichtung über einen Boden stellt einen Spezialfall einer Vorrichtung zur automatisierten Entnahme von Feststoffproben bei einer Relativbewegung der Vorrichtung über einen Feststoff dar. Der Feststoff kann beispielsweise auch Fördergut sein, das auf einem Förderband unter der Vorrichtung her gefördert wird.A device for the automated taking of soil samples when moving the device over a floor Special case of a device for the automated removal of Solid samples during a relative movement of the device is a solid. The solid can also, for example Be conveyed on a conveyor belt under the device is promoted here.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, bei der der in den Feststoff eingreifende Bohrstock eine möglichst geringe Schwenkbewegung relativ zu dem Feststoff vollführt und bei der die Bewegungen des Bohrstocks zwangsgesteuert sind, so daß defi nierte Probenpunkte bei der Feststoffprobenentnahme erfaßt wer den.The invention is therefore based on the object of a device according to the preamble of claim 1, in which the in the solids interfering with the lowest possible Pivotal movement relative to the solid and at the movements of the drill rod are positively controlled, so that defi ned sample points when solids sampling is recorded the.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art durch die Merkmalen des kennzeichnen den Teils des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved in a device characterize at the beginning by the features of the solved the part of claim 1.

Bei der Vorrichtung ist eine Kurbel zum vertikalen Antrieb des Bohrstocks vorgesehen. Gleichzeitig dient die Drehbewegung der Kurbel dazu, die Bewegungsgeschwindigkeit der Vorrichtung über den Feststoff zu kompensieren, damit sich der Bohrstock während des Einstechens in den Feststoff möglichst weitgehend in Ruhe gegenüber dem Feststoff befindet. Angetrieben wird die Kurbel über Getriebemittel von dem Laufrad, das über den Feststoff abrollt. Dies bedeutet, daß die Drehbewegung der Kurbel bei konstanter Geschwindigkeit der Vorrichtung über den Feststoff in der Regel ebenfalls eine konstante Umdrehungsgeschwindigkeit aufweist. Dies bedeutet wiederum für das freie Ende der Kurbel, daß es sich in vertikaler Projektion von oben nicht in Ruhe gegenüber dem Feststoff befinden kann. Wenn das freie Ende der Kurbel in seinem tiefsten Punkt eine Geschwindigkeit gegenüber der restlichen Vorrichtung aufweist, die exakt die Geschwindig keit der Vorrichtung über den Feststoff kompensiert, weist es bei seiner vorhergehenden Absenkbewegung und seiner sich anschließenden Aufwärtsbewegung zwar dieselbe absolute Geschwin digkeit auf, der in der Bewegungsrichtung der Vorrichtung über den Feststoff verlaufende Anteil der Geschwindigkeit, d. h. ihre vertikale Projektion, ist jedoch merklich geringer. Im Ergebnis weist das freie Ende der Kurbel außerhalb seines tiefsten Punkts eine merkliche Geschwindigkeit in derselben Richtung wie die Vorrichtung über den Feststoff auf. Diese Geschwindigkeit wird bei der erfindungsgemäßen Schwenkbewegung des Bohrstocks um die Schwenkachse des Führungsrohrs zu ihrem wesentlichen Teil kompensiert. Die Schwenkbewegung des Bohrstocks um die Schwenk achse des Führungsrohrs wird zwar durch die mit ihrem freien Ende an dem Bohrstock angreifende Kurbel angetrieben, die resultierende Bewegung der Spitze des Bohrstocks weist gegenüber der Vorrichtung entgegengesetzt zu deren Bewegungsrichtung jedoch nicht nur die projizierte Geschwindigkeit des freien Endes der Kurbel sondern eine durch die Schwenkbewegung um die Schwenkachse des Führungsrohrs übersetzte Geschwindigkeit auf. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nimmt die Übersetzung durch die Schwenkbewegung zum tiefsten Punkt des freien Endes der Kurbel hin und auch von diesem weg ab. Sie ist also gerade dort relativ groß, wo die in vertikaler Richtung projizierte Geschwindigkeit des freien Endes der Kurbel unzureichend ist, um die Spitze des Bohrstocks gegenüber dem Feststoff in Ruhe zu halten. Eine gewisse Bewegung des in den Feststoff eingreifenden Bohrstocks gegenüber dem Feststoff ist bei der Erfindung durch die gewollte Schwenkbewegung um die Schwenkachse des Führungsrohrs aber immer gegeben. Diese Schwenkbewegung führt beispielsweise bei der Bodenprobenentnahme in vorteilhafter Weise zu einem Abreißen der Bodensäule in dem radial geöffneten Bohrstock von dem angrenzenden Bodengefüge, ohne daß es der bei Bohrstöcken im Handbetrieb üblichen Drehbewegung bedarf.In the device is a crank for the vertical drive of the Drillstocks provided. At the same time, the rotary movement serves Crank over the speed of movement of the device to compensate for the solids so that the drill stick moves during the insertion into the solid as far as possible at rest located opposite the solid. The crank is driven via gear means from the impeller that over the solid rolls off. This means that the rotation of the crank constant speed of the device across the solid in usually also a constant speed of rotation having. This in turn means for the free end of the crank, that it is not at rest in vertical projection from above can be opposite the solid. If the free end of the Crank a speed at its lowest point of the rest of the device, which is exactly the speed speed of the device compensated for the solid, it points with his previous lowering movement and his himself subsequent upward movement the same absolute speed on the in the direction of movement of the device the solid portion of the velocity, d. H. your vertical projection, but is noticeably less. As a result shows the free end of the crank outside of its lowest point a noticeable speed in the same direction as that Device over the solid. This speed will in the swiveling movement of the drill stick according to the invention Pivot axis of the guide tube to its essential part compensated. The swiveling movement of the drill stick around the swivel The axis of the guide tube is admittedly the one with its free End driven crank attacking the cane resulting movement of the tip of the drill stick faces the device opposite to its direction of movement however not only the projected speed of the free End of the crank but one by the swiveling movement around the Swivel axis of the guide tube translated speed. In the device according to the invention, the translation takes by swiveling to the lowest point of the free end the crank and away from it. So it's straight relatively large where the one projected in the vertical direction Speed of the free end of the crank is insufficient to the tip of the drill stick towards the solid at rest hold. A certain movement of the engaging in the solid Drilling stick against the solid is through in the invention the desired swivel movement around the swivel axis of the Guide tube always given. This pivotal movement leads For example, when taking soil samples, this is advantageous Way to tear off the bottom pillar in the radially open Drill stick from the adjoining soil structure, without the Boring rods in manual operation require the usual rotary movement.

In der einfachsten Form der neuen Vorrichtung ist die Schwenk achse des Führungsrohrs ortsfest gegenüber der restlichen Vorrichtung. So weist diese Schwenkachse zwar einen festen Abstand zu der Kurbelachse der Kurbel, aber dennoch einen sich ständig ändernden Abstand zu dem freien Ende der Kurbel auf. Am größten ist der Abstand, wenn sich das freie Ende der Kurbel in seinem tiefsten Punkt befindet. Dies bedeutet, daß der Hebelarm, mit dem die Kurbel die Spitze des Bohrstocks um die Schwenkachse des Führungsrohrs verschwenkt, in diesem Bereich besonders lang ist und damit die Schwenkbewegung zu einer besonders geringen zusätzlichen Geschwindigkeit der Spitze des Bohrstocks vergli chen mit der Geschwindigkeit des freien Endes der Kurbel führt. Außerhalb des tiefsten Bereichs des freien Endes der Kurbel nimmt der Hebelarm ab, so daß die Übersetzung der Schwenk bewegung immer mehr zunimmt.The swivel is in the simplest form of the new device axis of the guide tube stationary with respect to the rest Contraption. So this pivot axis has a fixed Distance to the crank axis of the crank, but still one constantly changing distance to the free end of the crank. At the largest is the distance when the free end of the crank is in is at its lowest point. This means that the lever arm, with which the crank moves the tip of the drill stick around the swivel axis of the guide tube pivoted, particularly long in this area is and thus the pivoting movement to a particularly low compare the speed of the tip of the drill rod Chen with the speed of the free end of the crank leads. Outside the deepest part of the free end of the crank the lever arm takes off, so that the translation of the swivel movement increases more and more.

Das Führungsrohr kann oberhalb der Kurbel aber auch an dem freien Ende einer zweiten Kurbel schwenkbar gelagert sein, deren Drehbewegung über die Getriebemittel ebenfalls an die Drehbewe gung des Laufrads angekoppelt ist. Dies entspricht einer Verknüpfung der Drehbewegung beider Kurbeln.The guide tube can also on the crank free end of a second crank can be pivoted, the Rotation movement via the gear means also to the rotation movement tion of the impeller is coupled. This corresponds to one Linking the rotary motion of both cranks.

Die Getriebemittel können derart ausgebildet sein, daß die Dreh bewegungen der ersten Kurbel und der zweiten Kurbel gleiche Umdrehungsgeschwindigkeiten aber gegensinnige Drehrichtungen aufweisen. Dabei sind die Phasen der Kurbeln so abzustimmen, daß das freie Ende der ersten Kurbel seinen tiefsten Punkt erreicht, wenn das freie Ende der zweiten Kurbel seinen höchsten Punkt erreicht. Außerdem muß der Kurbelarm der zweiten Kurbel deutlich kleiner sein als der Kurbelarm der ersten Kurbel, damit sich die gewünschte Geschwindigkeitskompensation durch die Schwenk bewegung ergibt. The gear means can be designed such that the rotation movements of the first crank and the second crank are the same Rotational speeds but opposite directions of rotation exhibit. The phases of the cranks must be coordinated so that the free end of the first crank reaches its lowest point, when the free end of the second crank reaches its highest point reached. In addition, the crank arm of the second crank must be clear be smaller than the crank arm of the first crank so that the desired speed compensation through the swivel movement results.

Bei gleichen Umdrehungsgeschwindigkeiten ist es aber auch möglich, die Getriebemittel derart auszubilden, daß die Drehbewegungen der ersten Kurbel und der zweiten Kurbel gleichsinnige Drehrichtungen aufweisen. In diesem Fall müssen die freien Enden der beiden Kurbeln ihren tiefsten Punkt gleichzeitig erreichen, um einen längstmöglichen effektiven Hebelarm für die Schwenkbewegung der Spitze des Bohrstocks im tiefsten Punkt des freien Endes der ersten Kurbel zu erhalten. Auch dabei ist zwingend, daß der Kurbelarm der zweiten Kurbel deutlich kleiner ist als der Kurbelarm der ersten Kurbel.At the same speed of rotation it is also possible to design the gear means such that the Rotational movements of the first crank and the second crank have the same directions of rotation. In this case the free ends of the two cranks reach their lowest point at the same time achieve the longest possible effective Lever arm for the swiveling movement of the tip of the drill stick in the to get the lowest point of the free end of the first crank. It is also imperative that the crank arm of the second crank is significantly smaller than the crank arm of the first crank.

Die Getriebemittel können auch derart ausgebildet sein, daß die zweite Kurbel eine doppelt so große Umdrehungsgeschwindigkeit aufweist wie die erste Kurbel. Sinnvoll ist dies nur bei gegensinnigen Drehrichtungen der beiden Kurbeln und bei einer Abstimmung ihrer Phasen, so daß sich das freie Ende der zweiten Kurbel in seinem höchsten Punkt befindet, wenn sich das freie Ende der ersten Kurbel in seinem tiefsten Punkt befindet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hebelarm der zweiten Kurbel genauso groß wie der Kurbelarm der ersten Kurbel. Bei dieser Dimensionierung ergibt sich eine besonders gleichmäßige Führung für die in den Feststoff einstechende Spitze des Bohrstocks.The gear means can also be designed such that the second crank twice the speed of rotation has like the first crank. This only makes sense with opposite directions of rotation of the two cranks and one Align their phases so that the free end of the second Crank is at its highest point when the free one End of the first crank is at its lowest point. In a preferred embodiment, the lever arm is the second Crank the same size as the crank arm of the first crank. At this dimensioning results in a particularly uniform Guide for the tip of the Drill sticks.

Die Getriebemittel sind bezüglich der Übersetzung zwischen der Drehbewegung des Laufrads und der Drehbewegung der ersten Kurbel möglichst derart auszubilden, daß sich die Spitze des Bohr stocks, zumindest wenn sie ihren tiefsten Punkt unter der ersten Kurbel erreicht, gegenüber den Feststoff in Ruhe befindet. In diesem Bereich der Bohrstockbewegung ist der Feststoffwiderstand am größten. Umgekehrt können Relativbewegungen zwischen der Spitze des Bohrstocks und dem Feststoff am ehesten außerhalb dieses Bereichs toleriert werden.The gear means are in terms of the translation between the Rotation of the impeller and rotation of the first crank if possible to train such that the tip of the drill stocks, at least when they hit their lowest point under the first Crank reached, opposite the solid is at rest. In this area of the stick movement is the solids resistance the biggest. Conversely, relative movements between the Tip of the drilling stick and the solid most likely outside in this area.

Bei der absoluten Dimensionierung ist es bevorzugt, wenn der Kurbelarm der ersten Kurbel mindestens so groß ist wie die Einstichtiefe des Bohrstocks in den Feststoff. Bei einem kürzeren Kurbelarm weist die vertikale Projektion der Bewegung des freien Endes des Kurbelarms schon gegenüber der Vorrichtung eine falsche Richtung der Geschwindigkeit auf, um die Geschwin digkeit der Vorrichtung über den Feststoff zu kompensieren.In absolute dimensioning, it is preferred if the Crank arm of the first crank is at least as large as that Piercing depth of the drill rod into the solid. At a shorter crank arm indicates the vertical projection of the movement the free end of the crank arm compared to the device a wrong direction of speed on the speed density of the device to compensate for the solid.

Vorzugsweise ist der Kurbelarm der ersten Kurbel etwas größer als die Einstichtiefe des Bohrstocks in den Feststoff, maximal aber etwa 1,5 mal so groß. Wenn der Kurbelarm der ersten Kurbel etwas größer ist als die Einstichtiefe des Bohrstocks in den Feststoff muß der Bereich der Bewegung des freien Endes der Kurbel nicht für das Einstechen des Bohrstocks in den Feststoff genutzt werden, in dem die vertikale Projektion der Geschwin digkeit der Kurbelbewegung nur minimale Werte aufweist. Bei sehr großen Kurbelarmen wird die gesamte Vorrichtung jedoch leicht unhandlich.The crank arm of the first crank is preferably somewhat larger than the depth of penetration of the drill rod into the solid, maximum but about 1.5 times as big. If the crank arm of the first crank is slightly greater than the penetration depth of the boring stick in the Solid must be the range of movement of the free end of the Do not crank for inserting the drill stick into the solid be used in which the vertical projection of the speed the crank movement has only minimal values. At very large crank arms, however, the entire device becomes light unwieldy.

Die Getriebemittel bei der neuen Vorrichtung können mechanische Getriebe, d. h. beispielsweise Zahnräder, Ketten, Zahnriehmen oder dergleichen sein.The gear means in the new device can be mechanical Gearbox, d. H. for example gears, chains, toothed belts or the like.

Die Getriebemittel können aber auch Drehwinkelgeber und Schritt motoren aufweisen. Das heißt, es kommt nicht auf eine unmittel bare mechanische Kopplung durch die Getriebemittel an. Vielmehr ist nur entscheidend, daß die Drehbewegungen in einem definier ten Übersetzungsverhältnis zueinander stattfinden. Bei einer mechanischen Entkopplung ist es vorteilhaft möglich, die Proben punkte in denen Feststoffproben entnommen werden frei zu wählen, was bei einer mechanischen Kopplung durch die Getriebemittel nicht möglich ist. Hier sind immer feste Abstände der Proben punkte vorgegeben, sofern die Vorrichtung nicht insgesamt ausgehoben wird, so daß das Laufrad nicht mehr über den Feststoff abrollt, oder über eine Freilaufkupplung für das Laufrad verfügt.The gear means can also rotary encoder and step have motors. That means it doesn't come up immediately bare mechanical coupling through the gear means. Much more it is only crucial that the rotary movements in a defin th gear ratio to each other. At a mechanical decoupling it is advantageously possible to take the samples select points where solid samples are taken, what a mechanical coupling through the gear means not possible. There are always fixed distances between the samples points given, provided the device is not overall is lifted so that the impeller is no longer over the Solid rolls off, or via a one-way clutch for that Impeller.

Der Bohrstock kann eine radiale Öffnung aufweisen, in die eine in Bewegungsrichtung der Vorrichtung über den Feststoff beweglich gelagerte aber in zumindest etwa gleicher Höhe über den Feststoff verbleibende Auswerfernase eingreift. Durch die Auf- und Abbewegung des Bohrstocks kann dann auf einfache Weise ein zwangsgesteuertes Auswerfen der Feststoff aus dem Bohrstock erfolgen. Zum Auffangen der Feststoffproben kann ein Behälter unterhalb der Auswerfernase angeordnet sein.The boring bar can have a radial opening into which one in the direction of movement of the device over the solid moveable but at least about the same height above the solid ejector nose engages. Through the Up and down movement of the drill rod can then be done in a simple manner a positively controlled ejection of the solid from the drilling rig respectively. A container can be used to collect the solid samples be arranged below the ejector nose.

Es können auch mehrere Behälter vorgesehen sein, die nach Art eines Becherwerks nacheinander mit jeweils einer oder mehreren Feststoffproben befüllt werden.Several containers can also be provided, which according to Art of a bucket elevator one after the other with one or more Solid samples are filled.

Die gesamte Vorrichtung kann als einachsiger oder zweiachsiger Anhänger oder auch als Anbaugerät für einen PKW oder einen Schlepper ausgebildet sein, Die gesamten Bestandteile der Vorrichtung können dabei unter einer Verkleidung angeordnet sein, die einen Wetterschutz bildet.The entire device can be uniaxial or biaxial Trailer or as an attachment for a car or a Be trained, the entire components of the Device can be arranged under a panel be that forms a weather protection.

Insbesondere bei der Bodenprobenentnahme aus steinhaltigen Böden ist es sinnvoll, wenn für den Bohrstock eine Überlastsicherung vorgesehen ist. Hierbei kann es sich um eine Rutschkupplung innerhalb der Getriebemittel oder auch eine federnde Abstützung des Bohrstocks an der ersten Kurbel handeln.Especially when taking soil samples from stony soils it makes sense if there is an overload protection for the drill stick is provided. This can be a slip clutch within the gear means or a resilient support act on the first crank.

Die Vorrichtung zur Entnahme von Feststoffproben wird im folgenden anhand verschiedener Ausfüh rungsbeispiele näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigtThe device for taking solid samples is described below on the basis of various designs Rungsbeispiele explained and described in more detail. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform zur automatisierten Entnahme von Bodenproben beim Einstechen des Bohrstocks in den Boden, Fig. 1 is a side view of the apparatus in a first embodiment for the automated sampling soil during penetration from bores in the ground

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 bei vollständig in den Boden eingestochenem Bohrstock, Fig. 2 shows the device of FIG. 1 in full eingestochenem into the soil auger,

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 beim Herausziehen des Bohrstocks aus dem Boden, Fig. 3 shows the apparatus according to FIGS. 1 and 2 when pulling out from bores in the ground,

Fig. 4 den Weg der Spitze des Bohrstocks im Boden, Fig. 4 shows the way the tip from bores in the ground

Fig. 5 die wesentlichen Teile der Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform zur automatisierten Entnahme von Bodenproben kurz vor dem Einstechen des Bohrstocks in den Boden, Fig. 5 shows the essential parts of the apparatus in a second embodiment for the automated extraction of soil samples just before the piercing from bores in the ground

Fig. 6 die wesentlichen Teile der Vorrichtung in einer dritten Ausführungsform bei vollständig in den Boden eingestochenem Bohrstock, Fig. 6 shows the essential parts of the device in a third embodiment at eingestochenem completely in the ground auger,

Fig. 7 die Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsform kurz vor dem Einstechen des Bohrstocks in den Boden, Fig. 7 shows the device in a further embodiment, just before the piercing from bores in the ground

Fig. 8 die Vorrichtung gemäß Fig. 7 während des Einstechens des Bohrstocks in den Boden und Fig. 8 shows the device of FIG. 7 during the piercing of the boring stick in the ground and

Fig. 9 die Vorrichtung gemäß den Fig. 7 und 8 bei vollständig in den Boden eingestochenem Bohrstock. Fig. 9 shows the device of FIGS. 7 and 8 with fully eingestochenem into the soil auger.

Die in den Fig. 1 bis 3 in verschiedenen Stellungen darge stellte Vorrichtung zur automatisierten Entnahme von Bodenproben weist einen Rahmen 1 auf, der an ein hier nicht dargestelltes Fahrzeug angehängt ist. Bei dem Fahrzeug kann es sich um einen Schlepper, aber auch um einen geländegängigen PKW oder derglei chen handeln. Die Vorrichtung stützt sich über Laufräder 2 auf dem Boden 3 ab. Von den beiden Laufrädern 2 ist in den Fig. 1 bis 3 jeweils nur eins zu sehen. Das zweite Laufrad 2 befindet sich direkt dahinter. Die Laufräder 2 laufen beim Abrollen über den Boden 3 in Richtung eines Drehpfeils 5 um eine Drehachse 4 relativ zu dem Rahmen 1 um. Ein Kettenrad 6 auf der Drehachse 4 ist drehfest mit mindestens einem der Laufräder 2 verbunden. Über das Kettenrad 6 treibt das Laufrad 2 eine Kette 7 in Rich tung eines Pfeils 8 an. Die Kette wiederum treibt ein zweites Kettenrad 9 an, welches um eine Kurbelachse 10 verdrehbar gelagert und mit einer Kurbel 11 drehfest verbunden ist. An dem freien Ende der Kurbel 11 ist um eine Schwenkachse 12 verschwenkbar ein Bohrstock 13 gelagert. Von dem freien Ende der Kurbel 11 wird der Bohrstock 13 in Richtung eines Drehpfeils 14 mitgenomm en. Dabei erfolgt die Definition der Lage des Bohrstocks 13 durch ein Führungsrohr 15. Das Führungsrohr 15 ist um eine Schwenkachse 16 oberhalb der Kurbelachse 10 verschwenkbar gelagert. Gegenüber dem Führungsrohr 15 ist der Bohrstock 13 in seiner Haupterstreckungsrichtung 17 verschiebbar. Dabei ist immer eine koaxiale Anordnung des Führungsrohrs 15 und des Bohr stocks 13 gegeben. Relativ zu dem Boden 3 vollführt die über die Schwenkachse 12 nach unten überstehende Spitze 18 des Bohrstocks 13 daher keine Bewegung, wie sie allein der vertikalen Projek tion der Bewegung des freien Endes der Kurbel 11 vertikal von oben auf den Boden 3 entspricht. Vielmehr handelt es sich um eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 16 des Führungsrohrs 15. Diese Schwenkbewegung unterscheidet sich von der vertikalen Projektion der Bewegung des freien Endes der Kurbel 11 durch einen Abstand 19, in dem die Spitze 18 vor der Schwenkachse 12 in den Boden einsticht (Fig. 1) bzw. in dem die Spitze 18 hinter der Schwenkachse 12 aus dem Boden herausgezogen wird (Fig. 3).The to 3 in various in FIGS. 1 positions Darge provided apparatus for automated sampling soil comprises a frame 1, which is attached to a vehicle not shown here. The vehicle can be a tractor, but also an off-road car or the like. The device is supported by wheels 2 on the floor 3 . Only one of the two impellers 2 can be seen in FIGS. 1 to 3. The second impeller 2 is located directly behind it. The wheels 2 run when rolling over the floor 3 in the direction of an arrow 5 about an axis of rotation 4 relative to the frame 1 . A sprocket 6 on the axis of rotation 4 is connected in a rotationally fixed manner to at least one of the wheels 2 . Via the sprocket 6 , the impeller 2 drives a chain 7 in the direction of an arrow 8 . The chain in turn drives a second sprocket 9 , which is rotatably mounted about a crank axis 10 and is non-rotatably connected to a crank 11 . At the free end of the crank 11 , a drill stick 13 is pivotally mounted about a pivot axis 12 . From the free end of the crank 11 , the boring stick 13 is taken along in the direction of a rotating arrow 14 . The position of the boring bar 13 is defined by a guide tube 15 . The guide tube 15 is pivotally mounted about a pivot axis 16 above the crank axis 10 . Compared to the guide tube 15 , the boring bar 13 is displaceable in its main direction of extension 17 . There is always a coaxial arrangement of the guide tube 15 and the drill stock 13 . Relative to the bottom 3 , the tip 18 of the drill stick 13 , which projects downward beyond the pivot axis 12, therefore does not perform any movement as corresponds solely to the vertical projection of the movement of the free end of the crank 11 vertically from above onto the bottom 3 . Rather, it is a pivoting movement about the pivot axis 16 of the guide tube 15 . This pivoting movement differs from the vertical projection of the movement of the free end of the crank 11 by a distance 19 in which the tip 18 sticks into the ground in front of the pivoting axis 12 ( FIG. 1) or in which the tip 18 behind the pivoting axis 12 is pulled out of the ground ( Fig. 3).

Angetrieben wird die Schwenkbewegung durch die in Richtung des Drehpfeils 14 umlaufende Kurbel 11. Geht man von einer gleich förmigen Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbel 11 um ihre Kurbelachse 10 aus, sind für die Bewegungsgeschwindigkeit der Spitze 18 des Bohrstocks 13 zwei Aspekte von Bedeutung. Für den Bewegungsanteil der Kurbel 11 senkrecht zu der Haupterstreck ungsrichtung 17 des Bohrstocks 13 ist der Winkel α zwischen der Kurbel 11 unterhalb der Erstreckungsrichtung 17 maßgebend. Dabei ergibt sich der jeweils senkrechte Anteil der Kurbelbewegung aus sin(α). Das heißt, beim Einstechen und Herausziehen der Spitze 13 des Bohrstocks in den bzw. aus dem Boden ist der Bewegungs anteil der Kurbel 11 senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung 17 relativ klein. Seinen Maximalwert erreicht dieser Bewegungs anteil in der Stellung gemäß Fig. 2, wenn das freie Ende der Kurbel 11 seinen tiefsten Punkt erreicht hat. Gleichzeitig ist aber zu berücksichtigen, daß sich durch das Herausziehen des Bohrstocks 13 aus dem Führungsrohr 15 ein Hebelarm 20 ändert, der das Übersetzungsverhältnis zwischen der Bewegungsgeschwin digkeit des freien Endes der Kurbel und der Bewegungsgeschwin digkeit der Spitze 18 des Bohrstocks 13 bestimmt. Dieser Hebelarm 20 weist seine maximale Länge in der Stellung gemäß Fig. 2 auf. Das heißt, in dieser Stellung ist die Übersetzung zwischen der Geschwindigkeit des freien Endes der Kurbel 11 und der Spitze 18 des Bohrstocks 13 minimal. Hierdurch werden die unterschiedlichen Anteile der Bewegung des freien Endes der Kurbel 11 senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung 17 des Bohrstocks 13 zumindest teilweise kompensiert. Im Ergebnis weist die Spitze 18 des Bohrstocks 13 eine gleichförmigere Bewegung in der vertikalen Projektion auf den Boden 3 auf als das freie Ende der Kurbel 11. Durch Abstimmung der Zahnzahlen der Kettenräder 6 und 9 kann die Geschwindigkeit dieser annähernd gleichförmigen Bewegung so abgestimmt werden, daß sie bei entgegengesetzter Richtung etwa so groß ist, wie die Geschwindigkeit der gesamten Vorrichtung über den Boden, die von dem Laufrad 2 abgegriffen wird. Damit wird erreicht, daß die in den Boden 3 eingestochene Spitze 18 des Bohrstocks 13 sich relativ zu dem Boden 3 weit gehend in Ruhe befindet.The pivoting movement is driven by the crank 11 rotating in the direction of the rotary arrow 14 . Assuming a uniform speed of rotation of the crank 11 about its crank axis 10 , two aspects are important for the speed of movement of the tip 18 of the boring bar 13 . The angle α between the crank 11 below the direction of extension 17 is decisive for the movement proportion of the crank 11 perpendicular to the main direction of extension 17 of the drill rod 13 . The vertical part of the crank movement results from sin (α). That is, when piercing and pulling out the tip 13 of the drill rod into or out of the ground, the movement portion of the crank 11 perpendicular to the main direction of extent 17 is relatively small. According to its maximum value of this movement reaches share in the position of Fig. 2, when the free end of the crank 11 has reached its lowest point. At the same time, it should be borne in mind that a lever arm 20 changes by pulling the drill rod 13 out of the guide tube 15 , which determines the transmission ratio between the speed of the free end of the crank and the speed of movement of the tip 18 of the rod 13 . This lever arm 20 has its maximum length in the position shown in FIG. 2. That is, in this position, the translation between the speed of the free end of the crank 11 and the tip 18 of the cane 13 is minimal. As a result, the different proportions of the movement of the free end of the crank 11 perpendicular to the main direction of extent 17 of the boring bar 13 are at least partially compensated for. As a result, the tip 18 of the boring bar 13 exhibits a more uniform movement in the vertical projection onto the floor 3 than the free end of the crank 11 . By adjusting the number of teeth of the sprockets 6 and 9 , the speed of this approximately uniform movement can be adjusted so that it is approximately as large in the opposite direction as the speed of the entire device on the ground, which is picked up by the impeller 2 . It is thus achieved that the pierced in the bottom 3 of tip 18 from bores 13 is located relative to the floor 3 largely at rest.

Die Länge des Kurbelarms 21 der Kurbel 11 bestimmt zusammen mit einem Überstand 22 der Spitze 18 des Bohrstocks 13 über die Schwenkachse 12 eine Einstichtiefe 23 (Fig. 2) des Bohrstocks 13 in den Boden 3. Durch die Abstimmung des Kurbelarms 21 und des Überstands 22 wird darüberhinaus der relevante Bereich des Winkels α festgelegt, während dessen die Spitze 18 des Bohrstocks 13 in den Boden 3 eingreift. Die von dem in Querschnitt U-förmig ausgebildeten Bohrstock 13 aus dem Boden 3 entnommenen Boden säulen werden durch eine an dem Führungsrohr 15 befestigte Auswerfernase 24 seitlich ausgeworfen. Die Auswerfernase 24 greift durch eine radiale Öffnung 25 in den Bohrstock 13 ein. Durch die Relativbewegung des Bohrstocks 13 zu dem Führungsrohr 15 bewegt sich die Auswerfernase 24 in dem Bohrstock 13 auf und ab und wirft so die Bodensäulen durch die radiale Öffnung 25 seitlich aus dem Bohrstock 13 aus.The length of the crank arm 21 of the crank 11 , together with a protrusion 22 of the tip 18 of the drill stick 13 over the pivot axis 12, determines a penetration depth 23 ( FIG. 2) of the drill stick 13 into the ground 3 . By coordinating the crank arm 21 and the protrusion 22 , the relevant range of the angle α is also determined, during which the tip 18 of the drill rod 13 engages in the base 3 . The column taken from the U-shaped cross-section formed in auger 13 from the ground floor 3 are thrown laterally by a fixed to the guide tube 15 Auswerfernase 24th The ejector nose 24 engages in the drill stick 13 through a radial opening 25 . Due to the relative movement of the boring bar 13 to the guide tube 15 , the ejector nose 24 moves up and down in the boring bar 13 and thus ejects the floor columns laterally out of the boring bar 13 through the radial opening 25 .

Die Vorrichtung muß nur über den Boden 3 gezogen werden um in definierter und automatischer Weise aus dem Boden 3 Boden proben zu entnehmen. Dabei ergibt sich durch das Übersetzungs verhältnis zwischen dem Laufrad 2 und der Kurbel 11 ein fester Abstand der einzelnen Probenpunkte in denen einzelne Bodensäulen entnommen werden. Einen einzelnen solchen Probenpunkt 26 zeigt Fig. 4. Dort ist der Weg 27 der Spitze 18 des Bohrstocks 13 wiedergegeben. Die Richtung des Wegs 27 ist durch Pfeilspitzen 28 angedeutet. Der Weg 27 verläuft zunächst gekrümmt abwärts. In seinem tiefsten Bereich verläuft er dann nahezu vertikal bis zu einem Umkehrpunkt 29, der der Stellung der Vorrichtung gemäß Fig. 2 entspricht. Anschließend geht es zunächst wieder nahezu vertikal und dann gekrümmt aufwärts, bis der Bohrstock 13 vollständig aus, dem Boden 3 herausgezogen ist. Aus dem Weg 27 geht hervor, daß eine gewisse Relativbewegung der Spitze 18 des Bohrstocks 13 zum Boden 3 gegeben ist, daß sich diese Relativ bewegung aber auf die Bereiche konzentriert, in denen der Bohrstock 13 nicht besonders tief in den Boden 3 eingestochen ist, so daß die Relativbewegung nur dort erfolgt, wo der Boden 3 ihr einen relativ geringen Widerstand entgegensetzt. Zudem ist eine gewisse Relativbewegung des Bohrstocks 13 zu dem Boden 3 sogar wünschenswert, um ein Abreißen der Bodensäule in dem Bohrstock von dem angrenzenden Bodengefüge zu bewirken. Ein solches Abreißen wird bei einem Bohrstock im Handbetrieb durch Verdrehen des Bohrstocks erreicht.The device only has to be pulled over the floor 3 in order to take 3 floor samples from the floor in a defined and automatic manner. This results from the translation ratio between the impeller 2 and the crank 11, a fixed distance between the individual sample points in which individual columns are removed. A single such sample point 26 is shown in FIG. 4. The path 27 of the tip 18 of the drill rod 13 is shown there . The direction of the path 27 is indicated by arrowheads 28 . Path 27 initially curves downwards. In its deepest area, it then runs almost vertically to a reversal point 29 , which corresponds to the position of the device according to FIG. 2. Then it goes again almost vertically and then curved upwards until the boring stick 13 is completely pulled out, the bottom 3 is pulled out. From path 27 it can be seen that there is a certain relative movement of the tip 18 of the boring bar 13 to the bottom 3 , but that this relative movement concentrates on the areas in which the boring bar 13 is not particularly deeply inserted into the bottom 3 , so that the relative movement only takes place where the floor 3 opposes it with a relatively low resistance. In addition, a certain relative movement of the boring stick 13 to the floor 3 is even desirable in order to cause the bottom column in the boring bar to tear off from the adjacent floor structure. Such tearing off is achieved in the case of a boring bar in manual operation by turning the boring bar.

In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung in ihren wesentlichen Teilen dargestellt. Weggelassen wurden der Rahmen 1, das Laufrad 2, die Kettenräder 6 und 9, sowie die Kette 7. Im Unterschied zu der in den Fig. 1 bis 3 darge stellten Ausführungsform ist die Schwenkachse 16 nicht ortsfest an dem Rahmen, sondern an dem freien Ende einer zweiten Kurbel 30 vorgesehen. Die Kurbel 30 läuft in Richtung eines Drehpfeils 31 in entgegengesetzter Richtung zu der Kurbel 11 um und weist einen Kurbelarm 32 auf, der deutlich kürzer ist als der Kurbelarm 21 der Kurbel 11. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbel 30 um ihre Kurbelachse 33 ist genauso groß wie die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbel 11 um die Kurbelachse 10. In Fig. 5, a second embodiment of the device is shown in its essential parts. Frame 1 , impeller 2 , sprockets 6 and 9 , and chain 7 have been omitted. In contrast to the embodiment shown in FIGS . 1 to 3 Darge, the pivot axis 16 is not fixed on the frame, but at the free end of a second crank 30 is provided. The crank 30 rotates in the direction of a rotating arrow 31 in the opposite direction to the crank 11 and has a crank arm 32 which is significantly shorter than the crank arm 21 of the crank 11 . The speed of rotation of the crank 30 about its crank axis 33 is the same as the speed of rotation of the crank 11 about the crank axis 10 .

Dies wird durch zwei gleich große Kettenräder 34 und 35 sowie eine diese verbindende, überkreuz geführte Kette 36 erreicht. Beim Einstechen der Spitze 18 des Bohrstocks 13 in den Boden 3 zeigen beide Kurbeln 11 und 30 nach vorne. Hierdurch wird bei gleicher Länge des Kurbelarms 21 der Abstand 19 gegenüber der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 verkürzt. Gleichzeitig wird aber der Hebelarm 20 beim Einstechen des Bohrstocks 13 in den Boden 3 noch stärker vergrößert, weil sich nicht nur die Schwenkachse 12 nach unten, sondern auch die Schwenkachse 16 nach oben bewegt. Zudem bewirkt die trotz der entgegengerich teten Drehsinne gleichen Richtungen der Bewegungen der freien Enden der Kurbel 30 eine Verschiebung der wirksamen Schwenkachse des Bohrstocks 13 über die Schwenkachse 16 nach oben. Im Ergebnis wird die Übersetzung für die Bewegung des freien Endes der Kurbel 11 senkrecht zu der Haupterstreckung 17 des Bohr stocks 18 mit dem Erreichen des tiefsten Punkts des Endes der freien Kurbel 11 reduziert, um eine möglichst gleichförmige Bewegung der durch die Kurbel 11 angetriebenen Spitze 18 des Bohrstocks 13 in vertikaler Projektion auf den Boden 3 zu erhalten.This is achieved by two sprockets 34 and 35 of the same size and a chain 36 connecting them and connecting them. When the tip 18 of the drill stick 13 is inserted into the base 3 , both cranks 11 and 30 point forward. As a result, with the same length of the crank arm 21, the distance 19 is shortened compared to the embodiment according to FIGS. 1 to 3. At the same time, however, the lever arm 20 is enlarged even more when the drilling stick 13 is inserted into the base 3 , because not only the pivot axis 12 moves downwards, but also the pivot axis 16 moves upwards. In addition, despite the opposite direction of rotation, the same directions of movement of the free ends of the crank 30 cause a displacement of the effective pivot axis of the drill stick 13 via the pivot axis 16 upwards. As a result, the translation for the movement of the free end of the crank 11 perpendicular to the main extent 17 of the drilling stock 18 is reduced when the lowest point of the end of the free crank 11 is reached , in order to ensure that the tip 18 driven by the crank 11 moves as uniformly as possible of the drill rod 13 in a vertical projection onto the floor 3 .

Gemäß Fig. 6 laufen die Kurbeln 11 und 30 mit gleichen Dreh sinnen um die Kurbelachsen 10 und 33 um und ihre freien Enden erreichen ihren tiefsten Punkt wie dargestellt gleichzeitig. Wie bei der Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 5 muß der Kurbelarm 32 der Kurbel 30 auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 in jedem Fall kleiner sein als der Kurbelarm 21 der Kurbel 11. Insgesamt ergibt sich beim Einstechen der Sitze 18 des Bohrstocks 13 in den Boden 3 ein sich gegenüber der Ausfüh rungsform gemäß Fig. 3 weniger stark vergrößernder Hebelarm 20 zwischen den Schwenkachsen 12 und 16. Ein zusätzlicher Effekt in der gewünschten Richtung wird jedoch auch hier durch die Verlagerung der effektiven Schwenkachse des Bohrstocks 13 nach oben aufgrund der gleichen Richtungen der Bewegungen der freien Enden der beiden Kurbeln 11 und 30 in ihrem tiefsten Punkt erreicht. Referring to FIG. 6, the cranks 11 and 30 run at equal rotational senses about the crank shafts 10 and 33 at their free ends and reach their lowest point as shown at the same time. As in the embodiment of the device according to FIG. 5, the crank arm 32 of the crank 30 in the embodiment according to FIG. 6 must in any case be smaller than the crank arm 21 of the crank 11 . To 13 total yields during the insertion of the seats 18 from bores in the bottom 3 a located opposite the exporting approximate shape of FIG. 3 less enlarging lever arm 20 between the pivot axes 12 and 16. An additional effect in the desired direction is, however, also achieved here by the upward displacement of the effective pivot axis of the drill rod 13 due to the same directions of the movements of the free ends of the two cranks 11 and 30 in their lowest point.

In den Fig. 7 bis 9 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, bei der wiederum die Schwenkachse 16 des Führungsrohrs 15 an dem freien Ende einer zweiten Kurbel 30 angeordnet ist. Die zweite Kurbel 30 weist hier einen Kurbelarm 32 auf, der halb so groß ist wie der Kurbelarm 21 der Kurbel 11. Wie durch die Drehpfeile 31 und 14 festgehalten ist, laufen die Kurbeln 30 und 11 mit entgegengesetzten Drehsinnen um die Kurbelachsen 33 und 12 um. Durch entsprechende Abstimmung der Kettenräder 34 und 35 ist die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbel 30 um ihre Kurbelachse 33 doppelt so groß wie die Umdre hungsgeschwindigkeit der Kurbel 11 um ihre Kurbelachse 12. Auf diese Weise kann der doppelte Kurbelarm 32 zur Vergrößerung des Hebelarms 20 zwischen der Schwenkachse 16 und der Schwenkachse 12 genutzt werden. Gleichzeitig wird auch die Bewegung der Kurbel 30 in optimaler Weise genutzt, um die in den Boden 3 eingestochene Spitze 18 des Bohrstocks 13 möglichst ruhig zu halten. Die freien Enden der beiden Kurbeln 11 und 30 weisen in der Stellung gemäß Fig. 9, das ist der tiefste Punkt des freien Endes der Kurbel 11, nicht nur dieselbe Richtung der Bewegung sondern auch dieselbe absolute Geschwindigkeit auf. Im Ergebnis wird der Abstand 19 bereits nach einer Achtelumdrehung der Kurbel 21 (vergleiche Fig. 7 und 8) im wesentlichen aufge braucht, also dort, wo der Winkel α für die Übertragung der Bewegung der Kurbel 11 auf den Bohrstock 13 besonders ungünstig ist, und die Spitze 18 wird in ihrem tiefsten Punkt nahezu parallel senkrecht zum Boden 3 geführt.In Figs. 7 to 9 a further embodiment of the apparatus is shown, again the pivot axis 16 of the guide tube 15 is arranged at the free end of a second crank 30 at. The second crank 30 here has a crank arm 32 that is half the size of the crank arm 21 of the crank 11 . As is indicated by the rotation arrows 31 and 14 , the cranks 30 and 11 rotate with opposite directions of rotation about the crank axes 33 and 12 . By appropriate coordination of the sprockets 34 and 35 , the rotational speed of the crank 30 about its crank axis 33 is twice as large as the rotational speed of the crank 11 about its crank axis 12 . In this way, the double crank arm 32 can be used to enlarge the lever arm 20 between the pivot axis 16 and the pivot axis 12 . At the same time, the movement of the crank 30 is used in an optimal manner in order to keep the tip 18 of the drill stick 13, which has been inserted into the base 3, as quiet as possible. The free ends of the two cranks 11 and 30 have not only the same direction of movement but also the same absolute speed in the position according to FIG. 9, which is the lowest point of the free end of the crank 11 . As a result, the distance 19 is already up after an eighth revolution of the crank 21 (see FIGS . 7 and 8), that is, where the angle α is particularly unfavorable for the transmission of the movement of the crank 11 to the drill stick 13 , and the tip 18 is guided almost parallel to the bottom 3 at its lowest point.

Durch die doppelte Umdrehungsgeschwindigkeit der Kurbel 30 gegenüber der Kurbel 11 ist es bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 7 bis 9 nicht sinnvoll, die Auswerfernase 24 an dem Führungsrohr 15 zu befestigen. So ist sie zwar in Richtung der Pfeile 37 seitlich verschiebbar, aber auf fester Höhe über dem Boden 3 an dem hier nicht dargestellten Rahmen 1 der Vorrichtung vorgesehen. Von der Auswerfernase 24 können die Bodensäulen in einen Behälter abgeworfen werden, der hier ebenfalls nicht dargestellt ist. Hierbei kann es sich um einen von mehreren Behältern eines Becherwerks handeln, das so weiterläuft, daß in jeden Becher eine oder eine bestimmte Anzahl von mehreren Boden säulen abgeworfen werden, die zusammen eine Bodenprobe bilden.Due to the double speed of rotation of the crank 30 compared to the crank 11 , it does not make sense in the embodiment according to FIGS. 7 to 9 to attach the ejector nose 24 to the guide tube 15 . Thus, although it is laterally displaceable in the direction of the arrows 37 , it is provided at a fixed height above the floor 3 on the frame 1 of the device, not shown here. The floor pillars can be thrown from the ejector nose 24 into a container, which is also not shown here. This can be one of several containers of a bucket elevator, which continues so that one or a certain number of several soil columns are thrown into each bucket, which together form a soil sample.

Claims

1. Device for the automated removal of solid sample ben with a relative movement of the device over a solid material, in particular for taking soil samples when moving the device over a floor, with a pivotally mounted boring stick, with an impeller rolling over the solid and with Gear means which transmit a rotary movement of the impeller for driving the boring bar, characterized in that the boring bar ( 13 ) is mounted on the free end of a crank ( 11 ) so as to be pivotable about the pivot axis ( 12 ), and that around the crank ( 11 ) a further pivot axis ( 16 ) is arranged in a pivotably mounted guide tube ( 15 ) which displaceably guides a part of the drill rod ( 13 ) which projects upwards beyond the crank ( 11 ) along the main direction of extension ( 17 ) and that the gear means ( 6 , 7 , 9 ) the rotary movement of the impeller ( 2 ) with a rotary movement of the crank ( 11 ) for driving the Couple the drilling stocks ( 13 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the further pivot axis ( 16 ) of the guide tube ( 15 ) is stationary.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the guide tube ( 15 ) above the crank ( 11 ) on the free end of a second crank ( 30 ) about the further pivot axis ( 16 ) is pivotally mounted, the rotational movement of the second crank ( 30 ) via further gear means ( 34 , 35 , 36 ) is also coupled to the rotary movement of the impeller ( 2 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the further gear means ( 34 , 35 , 36 ) are designed such that the second crank ( 30 ) has the same rotational speed as the first crank ( 11 ), the rotational movements of the first Crank ( 11 ) and the second crank ( 30 ) have opposite or co-rotating directions.

5. The device according to claim 3, characterized in that the further gear means ( 34 , 35 , 36 ) are designed such that the second crank ( 30 ) has a twice the speed of rotation as the first crank ( 11 ), the rotation Movements of the first crank ( 11 ) and the second crank ( 30 ) have opposite directions of rotation.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the gear means ( 6 , 7 , 9 ) are designed such that the tip ( 18 ) of the drill stick ( 13 ), at least when it is at its lowest point under the first crank ( 11 ) reached, is at rest compared to the solid.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the crank arm ( 21 ) of the first crank ( 11 ) at least as large as, preferably greater than and a maximum of 1.5 times as large as, the puncture depth ( 23 ) of Drillstick ( 18 ) is in the solid.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the gear means ( 6 , 7 , 9 ; 34 , 35 , 36 ) have mechanical gears.

9. Device according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the gear means rotary encoder and Have stepper motors.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the boring bar ( 18 ) has a radial opening ( 25 ), in which a movable in the direction of movement of the device above the solid, but approximately the same height above the solid Ejector nose ( 24 ) engages.