DE29910714U1 - Soil sampling device - Google Patents
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- E21B49/02—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells by mechanically taking samples of the soil
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Description
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Beschreibung BodenprobenentnahmegerätDescription Soil sampling device
Die Erfindung betrifft ein Bodenprobenentnahmegerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a soil sampling device according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges, beispielsweise aus der DE-19606630 Al der Anmelderin bekanntes Bodenprobenentnahmegerät hat eine Bohrschnecke, die über eine Antriebseinrichtung antreibbar und zur Entnahme einer Probe in einen Boden absenkbar ist. Das Herausziehen der Bohrschnecke erfolgt mit einer Auszugsvorrichtung, wobei die Bodenprobe mittels einer Abstreifeinrichtung von der herausgezogenen Bohrschnecke abstreifbar ist. Diese Abstreifeinrichtung kann als gesonderte Einrichtung oder integral mit dem Bodenprobenentnahmegerät ausgeführt sein. An einem Gestellrahmen des bekannten Bodenprobenentnahmegerätes ist ein aus- und einrückbares Eingriffselement angeordnet, das zumindest beim Absenken der Bohrschnecke in gewindeähnlichen Eingriff mit den Wendeln der Bohrschnecke bringbar ist, so daß deren Vorschub durch die Steigung der mit dem Eingriffselement in Eingriff stehenden Wendeln und der Drehzahl des Antriebsmotors vorbestimmt ist.Such a soil sampling device, known for example from DE-19606630 A1 of the applicant, has a drilling auger that can be driven by a drive device and lowered into the ground to take a sample. The drilling auger is pulled out using an extraction device, and the soil sample can be stripped off the pulled-out drilling auger using a stripping device. This stripping device can be designed as a separate device or integral with the soil sampling device. An engaging element that can be extended and retracted is arranged on a frame of the known soil sampling device, which can be brought into thread-like engagement with the spirals of the drilling auger at least when the drilling auger is lowered, so that its advance is predetermined by the pitch of the spirals engaging with the engaging element and the speed of the drive motor.
Durch diesen Zwangsvorschub ist gewährleistet, daß die Bohrschnecke auch bei losen Böden (beispielsweise Sandböden) eingezogen wird und die Bodenprobenentnahme ermöglicht ist. Bei den zuvor bekannten Bodenprobenentnahmegeräten wurde der Vorschub durch den Eingriff der Bohrschnecke mit dem Boden vorbestimmt, so daß bei einer Bodenprobenentnahme in losen Böden keine Zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt werden konnten.This forced feed ensures that the auger is pulled in even in loose soils (such as sandy soils) and that soil sampling is possible. In the previously known soil sampling devices, the feed was predetermined by the engagement of the auger with the soil, so that satisfactory results could not be achieved when taking soil samples in loose soils.
Die Auszugsvorrichtung des bekannten Bodenprobenentnahmegerätes hat eine an einem Schlitten des Gestellrahmens befestigte Zahnstange, die mit einem ortsfest am RahmenThe extraction device of the known soil sampling device has a rack attached to a slide of the frame, which is connected to a fixed
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[File:ANM\FR2332B2.doc] Beschreib5ijg?#1/O6.1S§3 ■» ·%%· Bodenprobenentnahmegerät Umwelttechnik Georg Fritzmeier GmbH & Co.[File:ANM\FR2332B2.doc] Description? # 1/O6.1S§3 ■» · %% · Soil sampling device Environmental technology Georg Fritzmeier GmbH & Co.
drehbar gelagerten Antriebsritzel kämmt, das durch eine Handkurbel oder einen Elektromotor angetrieben wird. Bei vollständig herausgezogener Bohrschnecke steht die Zahnstange nach oben über den Bohrkopf der Bohrschnecke hinaus, so daß die minimale Bauhöhe praktisch durch die Länge der Bohrschnecke und die Länge der Zahnstange begrenzt ist. Das gattungsgemäße Bodenprobenentnahmegerät ist besonders gut für eine Montage an einem Fahrzeug, beispielsweise einem Geländewagen geeignet. Bei der Montage an einem derartigen Geländefahrzeug hat sich die vergleichsweise große Bauhöhe des bekannten Bodenprobenentnahmegerätes als nachteilig erwiesen. rotatably mounted drive pinion, which is driven by a hand crank or an electric motor. When the auger is completely pulled out, the rack extends upwards above the auger's drill head, so that the minimum construction height is practically limited by the length of the auger and the length of the rack. The soil sampling device of this type is particularly suitable for installation on a vehicle, for example an off-road vehicle. When installed on such an off-road vehicle, the comparatively large construction height of the known soil sampling device has proven to be a disadvantage.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Bodenprobenentnahmegerät derart weiterzubilden, daß die Bauhöhe bei geringem vorrichtungstechnischen Aufwand minimal ist.In contrast, the invention is based on the object of developing the generic soil sampling device in such a way that the construction height is minimal with little expenditure on equipment.
Diese Aufgabe wird durch ein Bodenprobenentnahmegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des nebengeordneten Anspruchs 2 gelöst.This object is achieved by a soil sampling device having the features of claim 1 or the independent claim 2.
Durch die Maßnahme, die Auszugsvorrichtung mit einem Elektromotor oder einer sonstigen Antriebseinrichtung auszubilden und diese parallel zur Bohrschnecke verschiebbar in einem Gestell des Bodenprobenentnahmegerätes zu lagern, sowie ein Antriebsritzel dieser Antriebseinrichtung mit einer rahmenfesten Gewindestange kämmen zu lassen wird die Bauhöhe durch gemeinsam mit der Bohrschnecke bewegte Bauelemente - wie beispielsweise die Zahnstange beim Stand der Technik - nicht verändert, da lediglich die vergleichsweise kompakt ausgeführte Antriebseinrichtung im Rahmen auf und ab fährt. Das Herausziehen der Bohrschnecke erfolgt dabei durch Anlage der Antriebseinrichtung an einen die Bohrschnecke tragenden Bohrkopf.By designing the extraction device with an electric motor or other drive device and mounting this in a frame of the soil sampling device so that it can move parallel to the auger, and allowing a drive pinion of this drive device to mesh with a threaded rod fixed to the frame, the construction height is not changed by components that move together with the auger - such as the rack in the state of the art - since only the comparatively compact drive device moves up and down in the frame. The auger is pulled out by placing the drive device on a drill head that supports the auger.
[FilerANM\FR2332B2.doc] Beschrei^^ß»,1^6.1 S^ * »to.· ..· ,.'[FilerANM\FR2332B2.doc] Describe^^ß»,1^6.1 S^ * » to .· ..· ,.'
BodenprobenentnahmegerätSoil sampling device
Umwelttechnik Georg Fritzmeier GmbH & Co. Environmental technology Georg Fritzmeier GmbH & Co.
Der nebengeordnete Anspruch 2 basiert auf einer kinematischen Umkehr des vorgeschriebenen Prinzips, d.h. bei dieser Konstruktionsvariante wird die Gewindestange angetrieben und kämmt mit einer Übertragungseinrichtung, die in Anlage an den Bohrkopf bringbar ist und parallel zur Bohrschnecke bewegbar im Rahmen festgelegt ist.The subordinate claim 2 is based on a kinematic reversal of the prescribed principle, i.e. in this design variant the threaded rod is driven and meshes with a transmission device which can be brought into contact with the drill head and is fixed in the frame so as to be movable parallel to the auger.
D.h., bei der einen Variante ist die Gewindestange feststehend im Rahmen gelagert und die Antriebseinrichtung bewegt sich entlang der Gewindestange, während im anderen Fall der Antrieb zur Drehung der Gewindestange verwendet wird, die mit einer in Vertikalrichtung bewegbaren Übertragungseinrichtung kämmt.This means that in one variant the threaded rod is fixedly mounted in the frame and the drive device moves along the threaded rod, while in the other case the drive is used to rotate the threaded rod, which meshes with a transmission device that can be moved in the vertical direction.
Das Herausziehen der Bohrschnecke wird gegenüber dem bekannten Stand der Technik wesentlich vereinfacht, wenn die Antriebseinrichtung als Elektromotor, beispielsweise als Hubspindelmotor ausgeführt ist, dessen Ausgangsritzel mit der Gewindestange kämmt oder diese in Rotation versetzt. The extraction of the auger is made considerably easier compared to the known state of the art if the drive device is designed as an electric motor, for example as a lifting spindle motor, whose output pinion meshes with the threaded rod or sets it in rotation.
Der Vorschub der Bohrschnecke kann wie beim vorbeschriebenen Stand der Technik durch einen gewindeähnlichen Eingriff der Bohrschneckenwendel mit einem am Rahmen gelagerten Eingriffselement erfolgen, das beispielsweise als teilbare Schloßmutter oder ähnliches ausgeführt ist.As in the previously described prior art, the auger can be advanced by a thread-like engagement of the auger spiral with an engagement element mounted on the frame, which is designed, for example, as a divisible lock nut or similar.
Alternativ dazu kann der Vorschub der BohrschneckeAlternatively, the feed of the auger can be
durch den Eingriff zwischen der Antriebseinrichtung und der Gewindestange bestimmt werden, so daß je nach Ansteuerung der Antriebseinrichtung die Bohrschnecke herausgezogen oderby the engagement between the drive device and the threaded rod, so that depending on the control of the drive device, the auger can be pulled out or
abgesenkt wird.is lowered.
Die bei der ersten vorgenannten Alternative verwendete Schloßmutter ist besonders einfach aufgebaut, wenn zwei scherenartig verschränkbare Ausrückschenkel verwendet werden, die mittels eines Exzenters aus einer SchließstellungThe lock nut used in the first alternative mentioned above is particularly simple in design if two scissor-like interlocking release legs are used, which can be moved from a closed position by means of an eccentric
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in eine gespreizte Freigabeposition bringbar sind. Der Antrieb der Schloßmutter erfolgt vorteilhafterweise durch einen Schrittmotor.can be brought into a spread release position. The lock nut is advantageously driven by a stepper motor.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following, a preferred embodiment of the invention is explained in more detail using schematic drawings. They show:
Figur 1 ein an einem Geländefahrzeug montiertes erfindungsgemäßes Bodenprobenentnahmegerät;Figure 1 shows a soil sampling device according to the invention mounted on an off-road vehicle;
Figur 2 das Bodenprobenentnahmegerät aus Figur 1 in abgesenkter Stellung;Figure 2 shows the soil sampling device from Figure 1 in lowered position;
Figur 3 eine Schloßmutter des Bodenprobenentnahmegerätes aus Figur 2, undFigure 3 shows a lock nut of the soil sampling device from Figure 2, and
Figur 4 das Bodenprobenentnahmegerät aus Figur 1 in seiner Grundstellung.Figure 4 shows the soil sampling device from Figure 1 in its basic position.
In Figur 1 ist das erfindungsgemäße Bodenprobenentnahmegerät 1 an ein geländegängiges Fahrzeug 2 angekoppelt, wobei ein Gestell 4 des Bodenprobenentnahmegerätes 1 über eine nicht gezeigte Gelenkeinrichtung am Fahrzeug angekoppelt ist, so daß das Bodenprobenentnahmegerät 1 aus einer Fahrposition, in der es an das Fahrzeug 2 angeklappt und nach oben, vom Boden weg bewegt ist, in die gezeigt Position bringbar ist. Das Gestell 4 hat eine Führungssäule 6. An der Führungssäule 6 ist eine Konsole 8 verschiebbar geführt, an der ein Antriebsmotor 10 für eine Bohrschnecke 12 befestigt ist. Das Gestell 4 liegt über eine Bodenplatte 14 auf dem Boden 16 auf.In Figure 1, the soil sampling device 1 according to the invention is coupled to an off-road vehicle 2, with a frame 4 of the soil sampling device 1 being coupled to the vehicle via a joint device (not shown), so that the soil sampling device 1 can be brought from a driving position in which it is folded onto the vehicle 2 and moved upwards, away from the ground, into the position shown. The frame 4 has a guide column 6. A console 8 is slidably guided on the guide column 6, to which a drive motor 10 for a drilling auger 12 is attached. The frame 4 rests on the ground 16 via a base plate 14.
Figur 2 zeigt das Bodenprobenentnahmegerät 1 in einer detaillierteren Darstellung.Figure 2 shows the soil sampling device 1 in a more detailed representation.
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[File:ANM\FR2332B2.doc] Beschreib.ujig, · Bodenprobenentnahmegerät Umwelttechnik Georg Fritzmeier GmbH & Co.[File:ANM\FR2332B2.doc] Description, · Soil sampling device Environmental technology Georg Fritzmeier GmbH & Co.
Demgemäß ist die Führungssäule 6 an der Bodenplatte 14Accordingly, the guide column 6 is attached to the base plate 14
befestigt und letztere hat eine Durchgangsbohrung 18, durch die hindurch sich die Bohrschnecke 12 beim Absenken in den Boden 16 erstrecken kann, ohne in Eingriff mit den Umfangswandungen der Durchgangsbohrung zu kommen.and the latter has a through hole 18 through which the auger 12 can extend when lowered into the ground 16 without coming into engagement with the peripheral walls of the through hole.
Auf der Bodenplatte 14 ist ein Eingriffselement 20 gelagert, das in gewindeähnlichen Eingriff mit den Wendeln der Bohrschnecke 12 bringbar ist. Durch diesen gewindeähnliehen Eingriff zwischen den Bohrschneckenwendeln und dem Eingriffselement 20 und durch die Drehzahl des Antriebsmotors 10 wird der Vorschub der Bohrschnecke 12 in den Boden 16 vorbestimmt. D.h., durch die Bohrschnecke 12 und das Eingriffselement 20 wird ein Zwangsvorschub der Bohrschnecke 12 bewirkt.An engagement element 20 is mounted on the base plate 14 and can be brought into thread-like engagement with the spirals of the auger 12. The advance of the auger 12 into the ground 16 is predetermined by this thread-like engagement between the auger spirals and the engagement element 20 and by the speed of the drive motor 10. This means that the auger 12 and the engagement element 20 cause the auger 12 to advance in a forced manner.
Das Eingriffselement kann beispielsweise fingerartig ausgebildet werden, wie es in der eingangs genannten Patentanmeldung P 196 06 630 vorgeschlagen ist. Prinzipiell ist jedoch jedes Eingriffselement verwendbar, das in gewindeähnlichen Eingriff mit den Bohrwendeln bringbar ist.The engagement element can, for example, be designed in the shape of a finger, as proposed in the patent application P 196 06 630 mentioned above. In principle, however, any engagement element can be used that can be brought into thread-like engagement with the drill bits.
Figur 3 zeigt ein Eingriffselement 20, das als Schloßmutter ausgeführt ist. Die Schloßmutter hat zwei symmetrisch aufgebaute Ausrückschenkel 22, 24 die über Schwenkzapfen 26,28 verschwenkbar in der Bodenplatte 14 gelagert sind.Figure 3 shows an engagement element 20 which is designed as a lock nut. The lock nut has two symmetrically constructed release legs 22, 24 which are pivotably mounted in the base plate 14 via pivot pins 26, 28.
An dem von den Schwenkzapfen 26, 28 entfernten Endabschnitten der beiden Ausrückschenkel 22, 24 sind jeweils einander zuweisende halbkreisförmige Ausnehmungen 32 bzw. 30 ausgebildet, die sich im geschlossenen Zustand (Figur 3) der Ausrückschenkel 22, 24 zu einer kreisförmigen Eingriff sausnehmung vereinigen. Die Umfangswandungen der beiden Ausnehmungen 30, 32, d.h. der Eingriffsausnehmung, sind mit einer Fase versehen, die sich vom Betrachter weg abfallend zur Eingriffsausnehmung hin erstreckt. D.h., durchAt the end sections of the two release legs 22, 24 remote from the pivot pins 26, 28, semicircular recesses 32 and 30 are formed which face each other and which combine to form a circular engagement recess when the release legs 22, 24 are closed (Figure 3). The peripheral walls of the two recesses 30, 32, i.e. the engagement recess, are provided with a bevel which extends downwards away from the viewer towards the engagement recess. This means that
[File:ANM\FR2332B2.doc] Beschreibyfg,»^.«16*196^ '0m' Bodenprobenentnahmegerät[File:ANM\FR2332B2.doc] Description,»^.«16*196^ ' 0m ' Soil sampling device
Umwelttechnik Georg Fritzmeier GmbH & Co. Environmental technology Georg Fritzmeier GmbH & Co.
diese Fase 34 wird eine schneidenförmige Umfangskante der Eingriffsausnehmung 30,32 ausgebildet. Der Durchmesser D der Eingriffsausnehmung 30,32 ist etwas größer als der Kerndurchmesser der Bohrschnecke 12 gewählt, so daß ein gewindeähnlicher Eingriff zwischen der Bohrschnecke 12 und den beiden Ausrückschenkeln 22,24 herstellbar ist.This bevel 34 forms a cutting edge-shaped peripheral edge of the engagement recess 30,32. The diameter D of the engagement recess 30,32 is selected to be slightly larger than the core diameter of the auger 12, so that a thread-like engagement can be produced between the auger 12 and the two release legs 22,24.
Die beiden Ausrückschenkel 22,24 sind mittels einer nicht gezeigten Federvorrichtung in ihre dargestellte Schließposition vorgespannt. Das Öffnen der beiden Ausrückschenkel 22,24 erfolgt mittels eines Exzenters 36, der in eine zwischen beiden Ausrückschenkeln 22,24 gebildete Steuerausnehmung 38 eingreift. Die Betätigung des Exzenters 36 erfolgt mittels eines Elektromotors, beispielsweise eines Schrittmotors 40 (siehe Figur 2), der auf der Bodenplatte 14 befestigt ist und mit seiner Antriebswelle den Exzenter 36 antreibt. Die Ausrückschenkel 22, 24 können jedoch auch in kinematischer Umkehr durch die Federvorrichtung in Öffnungsstellung vorgespannt und durch einen Exzenter durch entsprechende Anordnung aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung gebracht werden.The two release legs 22, 24 are pre-tensioned into their illustrated closed position by means of a spring device (not shown). The two release legs 22, 24 are opened by means of an eccentric 36 which engages in a control recess 38 formed between the two release legs 22, 24. The eccentric 36 is actuated by means of an electric motor, for example a stepper motor 40 (see Figure 2), which is attached to the base plate 14 and drives the eccentric 36 with its drive shaft. However, the release legs 22, 24 can also be pre-tensioned in the open position by the spring device in a kinematic reversal and brought from the open position to the closed position by an eccentric by means of a corresponding arrangement.
In der in Figur 3 dargestellten Grundposition liegt der Exzenter 36 mit seinen beiden Abflachungen 42, 44 an den parallel dazu verlaufenden Umfangskanten der Steuerausnehmung 38 an. Durch Betätigung des Schrittmotors 40 laufen die kreisbogenförmig gekrümmten Umfangsflachen des Exzenters 36 auf die ebenen Umfangskanten der Steuerausnehmung 38 auf, so daß die beiden Ausrückschenkel 22,24 um in die Schwenkzapfen 2 6 bzw. 2 8 gegenläufig verschränkt werden, so daß die von den Schwenkzapfen 26, 28 entfernten Endabschnitte der Ausrückschenkel 22,24 auseinander bewegt werden und die Eingriffsausnehmung 30, 32 soweit vergrößert ist, daß die Bohrschnecke 12 außer Eingriff gelangt. In dieser Schwenkposition der Ausrückschenkel 22, 24 läßt sich die Bohrschnecke in Axialrichtung bewegen, ohne daß eine Wechselwirkung mit dem Eingriffselement 20 vorliegt.In the basic position shown in Figure 3, the eccentric 36 rests with its two flat surfaces 42, 44 on the parallel peripheral edges of the control recess 38. By actuating the stepper motor 40, the circularly curved peripheral surfaces of the eccentric 36 run onto the flat peripheral edges of the control recess 38, so that the two release legs 22, 24 are interlocked in the pivot pins 26 and 28 in opposite directions, so that the end sections of the release legs 22, 24 remote from the pivot pins 26, 28 are moved apart and the engagement recess 30, 32 is enlarged to such an extent that the auger 12 is disengaged. In this pivoting position of the release legs 22, 24, the auger can be moved in the axial direction without any interaction with the engagement element 20.
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[File:ANM\FR2332B2.doc] Bodenprobenentnahmegerät Umwelttechnik Georg Fritzmeier GmbH & Co.[File:ANM\FR2332B2.doc] Soil sampling device Environmental technology Georg Fritzmeier GmbH & Co.
In der Bodenplatte 14 sind des weiteren zwei im Parallelabstand zueinander angeordnete Längsträger befestigt, die sich in Vertikalrichtung (parallel zur Zeichenebene in Figur 2) weg von der Bodenplatte 14 erstrecken.Furthermore, two longitudinal beams arranged parallel to one another are fastened to the base plate 14 and extend in the vertical direction (parallel to the plane of the drawing in Figure 2) away from the base plate 14.
Der Längsträger 48 durchsetzt dabei eine Bohrung 50, die in beiden Ausrückschenkeln 22, 24 ausgebildet ist.The longitudinal member 48 passes through a bore 50 which is formed in both release legs 22, 24.
An den beiden Längsträgern 46, 48 ist ein Querträger 50 befestigt, an dem eine feststehende Gewindestange 52 gelagert ist. Diese Gewindestange 52 erstreckt sich parallel zu den Führungssäulen 6 bzw. zur Bohrschnecke 12.A cross member 50 is attached to the two longitudinal members 46, 48, on which a fixed threaded rod 52 is mounted. This threaded rod 52 extends parallel to the guide columns 6 and to the auger 12.
Die Gewindestange 52 steht in dem Gewindeeingriff mit dem gstrichelt angedeuteten Antriebselement 54 eines Hubspindelmotors 56, der mit dem vom Antriebselement 54 entfernten Endabschnitt axialverschiebbar auf den Führungssäulen geführt ist. Diese Führung kann beispielsweise wiederum durch eine entsprechend ausgeführte Konsole (nicht dargestellt) realisiert werden. Da die Gewindestange 52 rahmenfest montiert ist und der Hubspindelmotor 56 axialverschiebbar an der Führungssäule 6 gelagert ist, kann letzterer bei Ansteuerung seines Elektromotors entlang den Führungssäulen 6 - je nach Drehrichtung - nach oben oder nach unten (Ansicht nach Figur 2) bewegt werden.The threaded rod 52 is in threaded engagement with the drive element 54 of a lifting spindle motor 56, indicated by dashed lines, which is guided on the guide columns with the end section remote from the drive element 54 so that it can be moved axially. This guidance can, for example, be implemented by means of a correspondingly designed console (not shown). Since the threaded rod 52 is mounted firmly to the frame and the lifting spindle motor 56 is mounted axially on the guide column 6, the latter can be moved along the guide columns 6 - depending on the direction of rotation - up or down (view according to Figure 2) when its electric motor is controlled.
Die den Antriebsmotor 10 tragende Konsole 8 wird von der Gewindestange 52 durchsetzt, ohne das ein Eingriff zwisehen diesen beiden Bauelementen erfolgt.The bracket 8 carrying the drive motor 10 is penetrated by the threaded rod 52 without any engagement between these two components.
Die untere Gehäuseplatte der Konsole 8 ist als Anschlagplatte 58 für den Hubspindelmotor 56 ausgeführt, so daß dieser bei geöffneten Ausrückschenkeln 22,24 zum Anheben der Konsole 8 und somit zum Herausziehen der Bohrschnecke 12 aus dem Boden 16 verwendbar ist. D.h., zum Herausziehen der Bohrschnecke 12 aus der Figur 2 gezeigten Ab-The lower housing plate of the console 8 is designed as a stop plate 58 for the lifting spindle motor 56, so that this can be used to lift the console 8 when the release legs 22, 24 are open and thus to pull the auger 12 out of the ground 16. This means that to pull the auger 12 out of the recess shown in Figure 2,
[File:ANM\FR2332B2.doc] Beschreib^,· #17«06.1999# > Bodenprobenentnahmegerät Umwelttechnik Georg Fritzmeier GmbH & Co.[File:ANM\FR2332B2.doc] Description^,· # 17«06.1999 # > Soil sampling device Environmental technology Georg Fritzmeier GmbH & Co.
senkposition wird der Hubspindelmotor 56 angesteuert, so daß er auf die Anschlagplatte 58 aufläuft und anschließend die Konsole 8 mitsamt der Bohrschnecke 12 nach oben bewegt, bis die Bohr schnecke 12 vollständig aus dem Boden 16 herausgezogen ist und die in Figur 4 dargestellte Position einnimmt. Bei vollständig herausgezogener Bohrschnecke 12 befindet sich der Hubspindelmotor 56 in seiner gestrichelt dargestellten oberen Position.In the lowering position, the lifting spindle motor 56 is activated so that it runs onto the stop plate 58 and then moves the bracket 8 together with the auger 12 upwards until the auger 12 is completely pulled out of the ground 16 and assumes the position shown in Figure 4. When the auger 12 is completely pulled out, the lifting spindle motor 56 is in its upper position shown in dashed lines.
Am Gestell 4 ist ein nicht dargestellter oberer Endschalter ausgebildet, der die Endposition der Konsole 8 erfaßt und dann den Schrittmotor 40 derart ansteuert, daß er wieder in die in Figur 2 dargestellte und in Figur 4 mit durchgezogenen Linien gezeigte untere Position in Pfeilrichtung (Figur 4) abgesenkt wird. Die Konsole 8 wird durch ein geeignetes Rückhalteelement oder durch Eigenreibung in der gezeigten Position gehalten.An upper limit switch (not shown) is formed on the frame 4, which detects the end position of the console 8 and then controls the stepping motor 40 in such a way that it is lowered again in the direction of the arrow (Figure 4) into the lower position shown in Figure 2 and shown in solid lines in Figure 4. The console 8 is held in the position shown by a suitable retaining element or by its own friction.
Wie bereits vorstehend erwähnt, müssen die Ausrückschenkel 22, 24 der Schloßmutter 20 zum Herausziehen auseinanderbewegt sein, so daß der Eingriff zwischen Bohrschnecke 12 und der Eingriffsausnehmung 30, 32 aufgehoben ist. Zum Absenken wird der Schrittmotor 40 angesteuert, daß der Exzenter 36 in seine in Figur 3 gestellte Position gebracht wird und die beiden Ausrückschenkel 22, 24 in ihre federvorgespannte Schließposition zurückbewegt werden, in der die Eingriff sausnehmung 30, 32 mit den Wendeln der Bohrschnecke 12 kämmt.As already mentioned above, the release legs 22, 24 of the lock nut 20 must be moved apart for removal so that the engagement between the auger 12 and the engagement recess 30, 32 is canceled. For lowering, the stepper motor 40 is controlled so that the eccentric 36 is brought into its position shown in Figure 3 and the two release legs 22, 24 are moved back into their spring-loaded closed position in which the engagement recess 30, 32 meshes with the spirals of the auger 12.
Anschließend wird der Antriebsmotor 10 der Bohrschnecke 12 betätigt, so daß in Abhängigkeit von der Drehzahl des Antriebsmotors 10 und von der Steigung der Bohrschnecke 12 letztere in den Boden 16 abgesenkt wird, bis die vorbestimmte Bohrtiefe, beispielsweise 30 oder 60 cm erreicht ist. Bei Erreichen der vorgewählten Bohrtiefe wird wiederum ein Endschalter betätigt, so daß der Antriebsmotor 10 gestoppt und der Schrittmotor derart angesteuert wird, daßThe drive motor 10 of the auger 12 is then activated so that, depending on the speed of the drive motor 10 and the pitch of the auger 12, the auger is lowered into the ground 16 until the predetermined drilling depth, for example 30 or 60 cm, is reached. When the preselected drilling depth is reached, a limit switch is activated again so that the drive motor 10 is stopped and the stepper motor is controlled in such a way that
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[File:ANM\FR2332B2.doc] Bodenprobenentnahmegerät Umwelttechnik Georg Fritzmeier GmbH & Co. [File:ANM\FR2332B2.doc] Soil sampling device Environmental technology Georg Fritzmeier GmbH & Co.
die beiden Ausrückschenkel 22, 24 auseinander bewegt werden. the two release legs 22, 24 are moved apart.
Die Bohrschnecke 12 kann dann wieder auf die vorgeschriebene Weise durch eine Ansteuerung des Hubspindelmotors 56 aus dem Boden 16 herausgezogen werden. Beim Herausziehen wird eine Abstreifeinrichtung in Eingriff mit der Bohrschnecke 12 gebracht, über die die sich zwischen den Bohrschneckenwendeln befindliche Bodenprobe ausgeschabt und in ein Behältnis aufgenommen wird.The auger 12 can then be pulled out of the ground 16 again in the prescribed manner by controlling the lifting spindle motor 56. When it is pulled out, a scraper device is brought into engagement with the auger 12, via which the soil sample located between the auger spirals is scraped out and collected in a container.
Eine entsprechende Abstreifeinrichtung ist in dem Gebrauchsmuster 296 10 624 beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.A corresponding stripping device is described in the utility model 296 10 624, to which express reference is hereby made.
Die Abstreifeinrichtung kann von Hand in die Bohrschnecke 12 eingehängt oder aber an einer Schwenkwelle befestigt werden, die sich parallel zur Bohrschnecke 12 erstreckt und die mittels einer Antriebseinrichtung verschwenkbar ist, um die Abstreifeinrichtung in Wirkverbindung mit der Bohrschnecke 12 zu bringen. Dabei greift beispielsweise ein Abstreiffinger zwischen die Wendel der Bohrschnecke 12 ein. Die Betätigung der Schwenkwelle erfolgt beispielsweise an der Basis der Signale, die von den Endschaltern geliefert werden, mit denen die Endposition des Bohrkopfes erfaßt werden.The stripping device can be hooked into the auger 12 by hand or attached to a pivot shaft which extends parallel to the auger 12 and which can be pivoted by means of a drive device in order to bring the stripping device into operative connection with the auger 12. In this case, for example, a stripping finger engages between the spirals of the auger 12. The pivot shaft is actuated, for example, on the basis of the signals supplied by the limit switches with which the end position of the drill head is detected.
Bei dem in den Figuren 1-4 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt der Vorschub durch den Eingriff der Bohrschnecke 12 mit dem Eingriffselement 20. Alternativ dazu könnte man den Vorschub auch durch den Eingriff der Gewindestange 52 mit dem Hubspindelmotor 56 oder einer sonstigen Antriebseinrichtung bestimmen, wobei allerdings vorausgesetzt ist, daß der Hubspindelmotor 56 mit der Konsole 8 gekoppelt wird, so daß die Absenkbewegung des Hubspindelmotors 56 auf die Konsole 8 übertragen wird. D.h., in diesem Fall wäre der Vorschub durch die Steigung der Gewin-In the embodiment shown in Figures 1-4, the feed is achieved by the engagement of the auger 12 with the engagement element 20. Alternatively, the feed could also be determined by the engagement of the threaded rod 52 with the lifting spindle motor 56 or another drive device, although it is assumed that the lifting spindle motor 56 is coupled to the console 8 so that the lowering movement of the lifting spindle motor 56 is transmitted to the console 8. This means that in this case the feed would be determined by the pitch of the thread.
[File:ANM\FR2332B2.doc] Beschreib^,· fl< [File:ANM\FR2332B2.doc] Description^,· fl<
Umwelttechnik Georg Fritzmeier GmbH & Co.Environmental technology Georg Fritzmeier GmbH & Co.
destange 52 und die Drehzahl des Hubspindelmotors 56 bestimmt.rod 52 and the speed of the lifting spindle motor 56.
In Umkehrung des in Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 4 beschriebenen Konstruktionsprinzips könnte auch die Gewindestange 52 mittels eines Elektromotors angetrieben werden, so daß eine Übertragungseinrichtung, beispielsweise eine Mutter bei angetriebener Gewindestange 52 entlang dieser auf- und abbewegbar und in Anlage an die Konsole 8 bringbar ist, um diese in Axialrichtung zu bewegen.In a reversal of the design principle described in connection with Figures 1 to 4, the threaded rod 52 could also be driven by means of an electric motor, so that a transmission device, for example a nut, can be moved up and down along the threaded rod 52 when it is driven and can be brought into contact with the bracket 8 in order to move the latter in the axial direction.
Bei dem erfindungsgemäßen Bodenprobenentnahmegerat sind alle wesentlichen Betätigungselemente (Bohrschnecke, Hubeinrichtung, Abstreifeinrichtung mit Aufnahmebehältern) über zugeordnete Antriebsmotoren ansteuerbar, so daß eine vollautomatische Bodenprobenentnahme möglich ist. Dabei bietet es sich an, dem Bodenprobenentnahmegerät eine eigene Steuerung zuzuordnen, über die die Entnahmetiefe etc. einstellbar ist, so daß auch weniger erfahrene Personen das Bodenprobenentnahmegerät fehlerfrei bedienen können.In the soil sampling device according to the invention, all essential operating elements (drilling auger, lifting device, scraper device with receiving containers) can be controlled via assigned drive motors, so that fully automatic soil sampling is possible. It is advisable to assign the soil sampling device its own control system, via which the sampling depth etc. can be adjusted, so that even less experienced people can operate the soil sampling device without errors.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Konsole 8 mit dem Antriebsmotor an einer Führungssäule 6 geführt. Zur Erhöhung der Stabilität können auch zwei Führungssäulen vorgesehen werden, die in einem Rahmengestell gelagert sind.In the embodiment shown in Figure 2, the console 8 with the drive motor is guided on a guide column 6. To increase stability, two guide columns can also be provided, which are mounted in a frame.
Das Bodenprobenentnahmegerat wird entweder mit einer eigenen Energieversorgung versehen oder an den Stromkreis des Trafos 2 angeschlossen.The soil sampling device is either provided with its own power supply or connected to the circuit of transformer 2.
Das erfindungsgemäße Bodenprobenentnahmegerat zeichnet sich durch einen äußerst kompakten Aufbau mit minimaler Gesamthöhe aus. Eine derartige Einrichtung ist besonders gut zum Anbau an Fahrzeuge etc. geeignet. Aufgrund des sehr einfachen und robusten Aufbaus ist die Funktion des Boden-The soil sampling device according to the invention is characterized by an extremely compact design with minimal overall height. Such a device is particularly suitable for mounting on vehicles, etc. Due to the very simple and robust design, the function of the soil
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Bodenprobenentnahmegerät Umwelttechnik Georg Fritzmeier GmbH & Co. Soil sampling device environmental technology Georg Fritzmeier GmbH & Co.
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Probenentnahmegerätes auch bei ungünstigen Einsatzbedingungen, beispielsweise im Winter etc. gesichert.sampling device is also secured under unfavourable operating conditions, for example in winter etc.
Claims (9)
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|---|---|---|---|
| DE29910714U DE29910714U1 (en) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Soil sampling device |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE29910714U DE29910714U1 (en) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Soil sampling device |
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ID=8075009
Family Applications (1)
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| DE29910714U Expired - Lifetime DE29910714U1 (en) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | Soil sampling device |
Country Status (1)
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|---|---|
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