DE2931049C3 - Boden-Probenahmegerät - Google Patents

Description

Die Anmeldung bezieht sich auf ein Gerät der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Gattung von Geräten zur automatischen Entnahme von Bodenproben.

Ein solches Gerät ist z.B. in der DD-PS 26 846 behandelt.

Bei diesem bekannten Gerät ist ein zylindrischer Bodenstecher einem Laufrad zugeordnet, wobei der Bodenstecher mittels einer Exzenterseheibe in radialer Richtung bewegbar ist. Ein solches Gerät ermöglicht eine automatische Probenentnahme, jedoch neigt es infolge von Pflanzcnstengel- oder Wurzelresten im Boden leicht zu einer Verstopfung und zu Betriebsstörungen. Darüber hinaus können dabei Bodenproben nur aus einer ein/igen vorbestimmten Tiefe und nur in vertikaler Richtung entnommen werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der erwähnten Gattung zu schaffen, mit der Proben aus horizontalen Bodenschichten entnommen werden können, wobei die Vorrichtung sich nicht durch Pflanzenreste und dergleichen zusetzt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches I aufgeführten Merkmale gelöst.

In den Unteransprüchcn 2 und 3 werden vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung behandelt.

Die durch die Frfindung erreichbare vorteilhafte Wirkung besteht darin, daß mit ihr in kontinuierlicher l^;olgc aus praktisch beliebiger Tiefe eines landwirtschaftlich /ti bearbeitenden Bodens und in beliebiger Anzahl Proben entnommen werden können, weil die Probenehmer auf der drehbar angeordneten Scheibe in beliebigem Abstand von der Drehachse und in beliebiger Anzahl angeordnet werden können. Durch die vorgeschlagene Anordnung wird eine horizontale Probeentnahme aus einer bestimmten Bodenschicht ermöglicht, die durch darüberliegende Bodenschichten nicht verfälscht wird, da in der tiefsten Lage des Probenehmers dieser sich parallel zur Bodenoberfläche ίο bewegt und sich dabei füllt, während in der davor- und der dahinterliegenden Bewegungsphase die Bewegungsrichtung des Probenehmers das Füllen behindert. Damit ist eine Verstopfung des Probenehmers nicht möglich, da der Raum des Probenehmers durchgängig ist.

Ein weiterer Stand der Technik ist in der US-PS 33 24 958 beschrieben. Dort fehlt jedoch eine rotierende Scheibe als Träger für den Probenehmer. Der Probenehmer muß bei dieser Vorrichtung vielmehr durch einen hydraulischen Antrieb senkrecht in den Beden gestoßen werden. Der zum Probenehmer gehörende Probeentferner ist im Gegensatz zur Erfindung als ein abgefederter Finger mit rinnenförmigem Querschnitt ausgebildet. Ein Probensammler fehlt.

In der DE-PS 5 19 372 ist ein Gerät zur Entnahme von Gesteinsproben beschrieben, das rotierende Fräsen umfaßt.

Die Erfindung '.-/ird im folgenden anhand von Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele zeigen, näher

jo erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Boden-Probenahmegerät, montiert auf einem Traktor, in Seitenansicht;

Fig.2 eine Einzelheit aus Fig. 1, in perspektivischer Darstellung;

J5 Fig. 3 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Boden-Probenahmegerätes, in perspektivischer Darstellung.

Wie aus F i g. I zu ersehen, hat das Boden-Probinahmegerät 10 einen Rahmen 16. der an einen Aufhänge-

rahmen 14 eines Traktors t2 angeschlossen werden kann. An dem Rahmen 16 ist eine Scheibe 20 an einem Haltearm 18 selbsteinstellend aulgehängt, d. h. die Scheibe 20 ist in der Vertikalebene kippbar angeordnet. Die Betriebsstellung der Scheibe 20 ist voll, ihre

•45 hochgehobene Stellung gestrichelt gezeichnet.

Auf der Scheibe 20 ist ein Probenehmer 22 befestigt. Die Scheibe 20 ist an dem Haltearm 18 um eine Horizontalwelle 24 drehbar gelagert. In Fig. 1 ist die Scheibe 20 mit zwei Probenehmern 22 versehen, doch

so kann sowohl die Anzahl der Probenehmer 22, wie auch ihre Anordnung auf der Scheibe 20 beliebig sein. Die Fahrtrichtung des Traktors 12 ist mit Bczugsnummer32 bezeichnet.

Das Bodcn-Probenahmegeri-t 10 ist mit einem Probeentferncr 26 versehen, der mit dem Probenehmer 22 zusammenarbeitet. Der Probeentferner 26 hat die Aufgabe, die durch den Probenehmer 22 aus dem Boden ausgehobene Bodenprobe aus dem Probenehmer 22 zu entfernen.

bo In Fig. 2 ist zu sehen, daß der Probenehmer 22 als eine Platte 28 ausgestaltet ist, die mit der Seitenfläche 20,1 der Scheibe 20 einen spitzen Winkel \ einschließt. Die Piaitc 28 ist direkt an der Kante 30 der Scheibe 20 angeschweißt. Der Winkel \ soll zweckmäßig 15 bis 40

f>5 gewühlt werden; hier ist \ = J5\ Die Platte 28 ist seitlich mit einer Schneidekante 34 versehen. Der Probeentferncr 26 ist ein keilartiges Element, das in einem Feil der Kreisbahn des Probenehmers 22 in den

Spalt /wischen der Platte 28 und der Seitenfläche 20a der Scheibe 20 hineinreicht, und am Haltearm 18 durch Schweißen befestigt ist. Die Drehrichtung der Scheibe 20 ist in der Zeichnung mit der Bezugsnummer 35 bezeichnet.

In Fig.2 und Fig.3 ist die Scheibe 20 mit einem gezahnten Rand dargestellt, doch kann es auch jede beliebige Scheibe sein. Der Probenehmer 22 muß nicht am Rand 30 der Scheibe 20 befestigt sein. Die Probenehmer 22 können in gewünschter Anzahl auf der Seitenfläche 20a der Scheibe 20 beliebig angeordnet werden, je nachdem wie viele Proben und aus welcher Tiefe des Bodens sie genommen werden sollen.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher am Rahmen 16' des Boden-Probenahmegerätes 10' in einem Abstand nebeneinander zwei Scheiben 20 selbsteinstellend angeordnet sind. Ihr konstruktiver Aufbau entspricht sonst den Lösungen nach F i g. 1 und F i g. 2. Aus F i g. 3 ist zu ersehen, daß die Haltearme 18 über eine, z. B. aus einer Bronzebuchse bestehende Lagerung 36 je an einem Zapfen 38 angeschlossen sind. Der Zapfen 38 kann in einer Buchse 40 des Rahmens 16 z. B. mit einer Schraube 42 einstellbar befestig werden. Auf diese Weise kann die gegenseitige Stellung vom Rahmen 16 und der Scheibe 20 in der Höhe eingestellt werden. Zur genauen Einstellung der Arbeitstiefe für den Probenehmer 20 dient ein Rad 44.

Das Rad 44 kann in seiner relativen Höhenstellung zum Rahmen 16 mit Schrauben 46 eingestellt werden und zwar mittels Bohrungen 47 auf einem Aufhängearm 45 des Rades 44. Bei dieser Ausführungsform sind an den Scheiben 20 die Probenehmer 22 und die Probeentferner 26 spiegelbildartig angebracht, so daß diese Details auf der rechtsseitigen Scheibe 20 in F i g. 3 nicht zusehen sind.

Dem Probeentierner 26 ist ein Probesammler 48 zugeordnet. Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist der Probesammler 48 eine am Haltearm 18 befestigte U-förmige Einfassung 50. in welche eine Probesammeldose 52 eingesetzt werden kann.

Um die Seitenfläche 20a der mit den Probenehmern 22 versehenen Scheibe 20 von anhaftenden Bodenbrokken oder sonstigen Verunreinigungen zu säubern, ist jede der Scheiben 20 mit einem z. B. aus Hartgummi gefertigten Abstreifer 54 versehen, der sich der Seitenfläche 20a anschmiegt. Der in F i g. 3 dargestellte Rahmen Ib' kann an Punkten 56, 58 und 60 am Hängerahmen 14 des Traktors 12 aufgehängt werden.

Die Arbeitsweise und die Einsatzmöglichkeiten der Boden-Probenahmegerä'e ist wie folgt:

Das Boden-Probenahmegerät 10 wird in der gestrichelt gezeichneten hochgehobenen Stellung auf das zur Probenahme vorgesehene Gelände gefahren. Zu diesem Zweck wird der Aufhängerahmen 14 des Traktors 12 vom Traktorfahrer durch den im Bild nicht dargestellten hydraulischen Arbeitszylinder in die obere Transport-Stellung gehoben. Auf dem zur Probenahme vorgesehenen Feldstück angelangt, senkt der Traktorfahrer den Aufhängerahmen 14 und das daran montierte Boden-Probenahmegerät 10 in die in Fig. I voll ausgezogen dargestellte Arbeitsstellung. Das Boden-Probenahmegerät 10 sinkt /.. 13. in eine durch das Rad 44 vorher bestimmte Tiefe in den zu prüfenden Erdboden ein.

Es empfiehlt sich, dabei auf dem Feldstück mit dem Traktor quer zur Bestclliingsrichtimg zu fahren. Bei Versuchen wurde auf dem Feldstück für den Traktor die Diagonalrichtung gewählt. Beim Fahren des Traktors 12 rollt die Scheibe 20 gemäli F i tr. I bis 3 am Boden ab und taucht mit einer durch die flöhe des Aufhängeralimens 14, oder durch das Rau 44 gegebenen Tiefe in den Ackerboden ein. Die an der Scheibe 20 angebrachten Probenehmer 22 dringen beim Fahren in den Erdboden ί ein und steigen wieder hoch. Die Aushebeplatte 28 greift mit Hilfe der Schneidekante 34 leicht in den Boden und zerschneidet dabei auch die eventuell im Wege stehenden Pflanzenreste. Zu Beginn des Eindringens des Probenehmers 22 in den Boden schiebt sich die Erde frei

in zwischen die Platte 28 und die Seitenfläche 20a der Scheibe 20. Gelangt dann der Probenehmer 22 an den tiefsten Punkt seiner Kreisbahn, dann nimmt er aus dieser Tiefe das von der Platte 28 und der Seitenscheibe 20a erfaßte Bodenstück als Einzelprobe mit und bringt sie über den von ihm geschaffenen Bodenschlitz zur Oberfläche. Hierbei dreht sich die Scheibe 20 in der durch den Pfeil 35 bezeichneten Richtung. Sowie die Probenehmer 22 in den Bereich des F'robeentferners 26 gelangen, entfernt dieser eine Einzelprobe aus den Probenehmern 22. Die Einzelprobe fällt danach in die Probesammeidose 52 des Probe?.^nmlers 48. Die Hrobesammeidose 52 ist unter der Steiie mgeordnet, wo sich Probenehmer 22 und Probeentferner 26 treffen.

Bei Versuchen mit dem Boden-Probenahmegerät, in seiner beschriebenen und dargestellten Ausführungsform, W'.rde die Erfahrung gemacht, daß es zweckmäßig ist, die Bodenproben aus 15 und 29 cm Tiefe zu nehmen. Der Rauminhalt der Probesammeidose 52 ist so gewählt, daß er das ganzzahlige Vielfache einer

in Einzelprobe des Probenehmers 22 beträgt. Zweckmäßig soll die Dose die zu einer Durchschnittsprobe nötigen Einielproben aufnehmen können. 1st dann die Dose gefüllt, wird sie gegen eine andere leere Probesammeldose 52 ausgetauscht. Die gefüllten Dosen können in einem — in der Zeichnung nicht dargestellten — Container gesammelt werden.

Mit der Ausführung nach Fig. 3 kann auch eine parallele Probenahme durchgeführt werden, wobei jeweils eine doppelte Einzelprobe genommen wird.

Durch diese Ausführungsform kann die Effektivität der Probenahme weiter gesteigert werden. Erfahrungsgemäß konnten mit Einsatz nur eines Traktors — je nach der Bodenbeschaffenheit — bei täglich achtstündiger Arbeit. Boden-Probenahmen auf einer Fläche von 300 bis 500 ha verrichtet werden.

Die Hauptvorzüge der Erfindung bestehen darin, daß die Probenahme schnell, kontinuierlich, reproduzierbar und automatisch erfolgt. Die subjektiven Fehlermöglichkeiten können dabei eliminiert werden. Die Durchschnittsprobe kann aus einer beliebigen Anzahl von Einzelproben gebildet werden, wobei die Bodenproben aus beliebiger Tiefe genommen werden können. Das kann durch Anzahl und Durchmesser der Scheiben 20, Anza^v'.i der Probenehmer 22 und ihre Anordnung auf der Scheibe 20 bestimmt werden. Mit den erfindungsgemäßen Boden-Protenahmen wird jederzeit ein wahrheitsgetreues Bild von der Qualität des untersuchten Bodens erhalten. Das Bedienungspersonal ist dabei nur auf einen Traktorfahrer und eine Person zum Austausch

bo der Probesammelüosen 52 beschränkt. Der Leiter der Boden-Probenahme hat nur die Aufgabe, die Arbeit zu lenken und das l'rüfgebiet zu beobachten. KVn dem Kinschcibengerät wurden während det Versuche sechs, mit dem Zweischeibengerät zwölf Durchschnittsproben je Hektar genommen.

Mit dem vorgeschlagenen Boden-Probenahmegernt kann die Bodenprobenahme von großen Gebieten ir: kurzer Zeit zufriedenstellend und automatisch durchge-

führt werden, wodurch die Wirksamkeit der Hewirtschiiflung in hohem MnI! erhöhl w erden kann.

Ob/wnr in den Ausführungsbeispielen um Traktciren gezogene Seheiben 20 beschrieben w linien, sind natürlich auch solche Losungen möglich, bei denen diese

Scheiben mn einem eigenen Antrieb \ersehen sind. Der Antrieb der Scheibe aber gehört nicht /um Wesen der Ijfindung. weswegen diir;iui hier nicht tuiher cingegan gen w ird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gerät zur automatischen Entnahme von Bodenproben, mit einem Probenehmer, der auf einer, um eine horizontale Welle drehbar angeordneten Scheibe angebracht ist, wobei der Probenehmer mit einem Probesammler zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenehmer (22) aus einer Platte (28) besteht, deren eine Kante an der Oberfläche der Scheibe (20) tangential zu deren Umfang befestigt ist, während ihre Seitenfläche mit der Oberfläche (20a) der Scheibe (20) einen spitzen Winkel (<x) einschließt, und dadurch einen keilförmigen Spalt als Raum zur Aufnahme einer Bodenprobe bildet, und ein an sich bekannter Probeentferner (26) als ein stationäres, in die Drehbewegungsbahn der Platte (28) und in den Raum zur Aufnahme der Bodenprobe bei dessen Vorbeigang hineinragendes keilförmiges Element ausgebildet ist.

2. Bodtar Probenahmegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Probensammier (48) aus einem Halter (50) und einer darin einsetzbaren, bzw. austauschbaren Probensammeldose (52) besteht.

3. Boden-Probenahmegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen an einem heb- und senkbaren Aufhängerahmen (14) eines Traktors (12) anschließbaren Rahmen (16) aufweist, an welchem die Scheibe (20) über einen Haltearm (18) pendelnd aufgehängt ist, wobei die gegenseitige Stellung des Rahmens (16) und der Scheibe (20) mit Hilfe von Einsiell-Elementen (38, 40, 42) verstellbar bestimmt ist.