DE3612410A1 - Vorrichtung zur entnahme von bodenproben aus drei verschiedenen bodentiefen fuer die landwirtschaft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben aus drei verschiedenen Bodentiefen für die Landwirtschaft, mit einem an einen Schlepper oder dergleichen Zuggerät anbaubaren Traggestell und einem an Parallelogrammarmen angebrachten Rahmen mit zwei verschieden langen Bohr­ schnecken und drei ein- und ausfahrbaren Rohren sowie drei horizontal und vertikal versetzten Drehkränzen mit Eimern zur Aufnahme der gezogenen Erde.

Zu Beginn der Vegetationszeit enthalten die Ackerböden in den verschie­ denen Bodenschichten sehr unterschiedliche Mengen an pflanzenverfügbarem Stickstoff. Zweck dieser Untersuchungen ist eine möglichst exakte Bestim­ mung des löslichen Stickstoffes im zeitigen Frühjahr und dessen Berück­ sichtigung bei der Stickstoffdüngung während der Vegetation. Eine zu hohe Stickstoffdüngung bedeutet nicht nur eine unnötige Kostenbelastung für den Landwirt und unter Umständen eine Qualitätsminderung bei der angebau­ ten Frucht (z. B. Zuckerrüben), sondern auch eine Gefahr, daß der über­ flüssige Stickstoff ausgewaschen wird und damit verloren geht. Dieser aus­ gewaschene Stickstoff kann das Grundwasser durch Nitratanreicherung stark gefährden.

Neuere Untersuchungen haben auch ergeben, daß bestimmte Schadorganismen (z. B. zystenbildende Nematoden und wandernde Wurzelnematoden) auch in tieferen Bodenschichten vorkommen und dort stark schädigen. Bei der nor­ malen Bodenuntersuchung, die nur den Krumenbereich von 0-30 cm er­ faßt, lassen sich diese Schadorganismen nur unvollkommen nachweisen. Für die sogenannte Nmin-Untersuchung (Nmin = mineralisierter, d. h. löslicher Stickstoff) und für spezielle Untersuchungen auf Schadorga­ nismen ist daher eine getrennte Ziehung und Untersuchung von Bodenpro­ ben aus den drei Tiefen 0-30 cm, 30-60 cm und 60-90 cm notwendig.

Das getrennte Ziehen von Bodenproben aus tieferen Bodenschichten erfolgt bisher mit dem Schlag-Bohrstock (z. B. nach Pürckhauer) oder mit dem Spezialbohrstock (drei Einzelbohrstöcke mit unterschiedlichen Rohrdurch­ messern). Das Eintreiben des Schlag-Bohrstockes bzw. der Einzelbohrstöcke mit dem Schlegel, das Herausziehen und das getrennte Herausnehmen der Erde aus dem Bohrstock bzw. aus den Einzelbohrstöcken erweist sich als sehr mühsam. Es sind hierzu meist zwei Personen notwendig.

Es ist eine Vorrichtung bekannt, die mittels Hydraulik am Schlepper den Bohrstock in den Boden drückt und herauszieht. Das getrennte Herausnehmen der Erde aus dem Bohrstock muß dabei nach wie vor von Hand vorgenommen werden. Auch besteht die Gefahr, daß das vergleichsweise dünne und lange Rohr bei festem oder steinigem Boden verbogen wird und daß bei schwerem, bindigem Boden beim Eintreiben des Bohrstockes der Erdkern aufgrund zu großer Reibung nicht auf die volle Länge bis 90 cm durchgeschoben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben aus drei verschiedenen Bodentiefen für die Landwirtschaft der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und ein­ facher Bedienung rasch und betriebssicher arbeitet und deren Handhabung von einer einzigen Person vom Schleppersitz aus vorgenommen werden kann.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Parallelogrammarm­ paare an den vertikalen Armen des Traggestelles und an den vertikalen Armen des Rahmens beweglich befestigt sind, daß die beiden nach unten weisenden Bohrschnecken am unteren Querarm des Rahmens in Lagern drehbar angebracht sind, daß jede Bohrschnecke durchgehend eine hohle Achse aufweist zur Auf­ nahme des beweglichen Rohres, daß in jedem Rohr sich ein feststehender Stab mit einer Nase befindet, daß am unteren Arm des Rahmens ein Rohr­ stutzen angebracht ist, in dem sich das bewegliche Rohr für die Entnahme der Erde aus dem Boden und darin ein feststehender Stab mit einer Nase befindet, daß die drei Rohre durch eine Schiene oben miteinander ver­ bunden sind, daß diese Schiene durch zwei seitlich angebrachte Hydraulik­ zylinder, die am oberen Arm des Rahmens befestigt sind, gehoben und ge­ senkt werden, daß die drei feststehenden Stäbe am oberen Arm des Rahmens angebracht sind, daß auf der horizontalen Fläche des Traggestells drei Drehkränze mit unterschiedlicher Höhe zur Aufnahme von Eimern mit ein­ gestülpten Plastiktüten angebracht sind, daß die drei Drehkränze, die unten je eine Riemenscheibe aufweisen, von einem Motor über einen ge­ meinsamen Riemen bewegt werden.

Durch Senken der Parallelogrammarmpaare mittels Hydraulikzylinder wird der Rahmen mit den nach unten weisenden und sich drehenden Bohrschnecken in den Boden gedrückt. Die Rohre für die Aufnahme der Erde sind dabei eingezogen. Unterstützt wird dieser Druck nach unten in den Boden durch die schraubenden Bewegungen der Bohrschnecken. Sind die beweglichen Arme der doppelwirkenden Hydraulikzylinder ganz ausgefahren, wird die Abwärtsbewegung der Parallelogrammarmpaare unterbrochen. Die auf dem un­ teren Arm des Rahmens außen angebrachte Bohrschnecke ist mit dem unteren Ende doppelt so tief im Boden wie die in der Mitte angebrachte. Der auf dem unteren Arm des Rahmens angebrachte Rohrstutzen befindet sich mit dem unteren Ende kurz über der Erdoberfläche. Durch Senken der Schiene mit den drei an ihr angebrachten Rohren mittels doppelwirkender Hydraulikzylinder werden die Rohre in den Boden gesenkt und die Erde aus den drei verschie­ denen Bodenschichten in die unten offenen Rohre gedrückt. Das Aufnehmen der Erde wird dadurch erleichtert, daß die Rohre je einen durchgehenden Längsschlitz aufweisen. Dadurch wird die Reibung im Rohr verringert. Durch Heben der Hydraulikzylinder, die an den senkrechten Armen des Trag­ rahmens und an den Parallelogrammarmen angebracht sind, wird der Rahmen nach oben gehoben. Sind die Arme der Hydraulikzylinder ganz eingefahren, befinden sich die senkrecht stehenden Rohre über der Mitte der drei Eimer. Durch Aufwärtsbewegung der Schiene mit den drei Rohren mittels Hydraulik­ zylinder kommt es durch die feststehenden Stäbe zur Entleerung der Rohre. Die an jedem Stab unten angebrachte Nase, die in den jeweiligen Längs­ schlitz des Rohres eingreift, ermöglicht ein Abstreifen der Erde auch im Bereich des Längsschlitzes. Die Erde fällt getrennt in die zugehörenden Eimer bzw. in in diese eingestülpten Plastiktüten. Diese Vorgänge werden bei einer ein Hektar großen Fläche etwa zwanzigmal wiederholt. Die Erde aus diesen zwanzig getrennten Einstichen ergibt das Durchschnittsmuster, das zur Untersuchungsstelle kommt. Durch Bewegung der drei Drehkränze mit dem gemeinsamen Motor werden beim Grundstückswechsel die nächsten Eimer mit den Plastiktüten in Stellung gebracht. Erst wenn alle Eimer gefüllt sind, ist ein Absteigen des Schlepperfahrers zur Entnahme der vollen Plastiktüten und zum Einstülpen neuer Plastiktüten notwendig. Der Behäl­ ter auf dem Tragrahmen gestattet das Mitführen der vollen und leeren Plastiktüten.

Da die drei Rohre die Erde jeweils nur von einem Drittel des gesamten Erdprofils zu entnehmen haben und eine Führung in den beiden hohlen Achsen der Bohrschnecken bzw. des Rohrstutzens sowie der drei feststehenden Stäbe besitzen, sind sie vergleichsweise kurz und sind so weitgehend vor Ver­ biegungen geschützt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Eine Seitenansicht der gesamten Vorrichtung bei gesenkten Parallelogrammarmpaaren und eingezo­ genen Rohren im Boden,

Fig. 2 eine Seitenansicht der gesamten Vorrichtung bei gehobenen Parallelogrammarmpaaren mit ausgefah­ renen Rohren über den Eimern,

Fig. 3 eine Vorderansicht der gesamten Vorrichtung bei gehobenen Parallelogrammarmpaaren mit ausgefah­ renen Rohren über den Eimern,

Fig. 4 eine Vorderansicht der unteren Rahmenhälfte mit Bohrschnecken und Rohrstutzen sowie mit den hochgenommenen Rohren,

Fig. 5 eine Seitenansicht der äußeren Bohrschnecke und des ausgefahrenen Rohres im Boden,

Fig. 6 eine Aufsicht der gesamten Vorrichtung,

Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 4.

In der Zeichnung ist der vertikal stehende Rahmen des Traggestells mit 1 a, der horizontal liegende Rahmen des Traggestells mit 1 b und zwei schräg von oben nach unten laufende Stützarme des Traggestells mit 1 c bezeichnet. Der vertikal stehende Rahmen des Traggestells 1 a ist an der sogenannten strichpunktiert dargestellten Dreipunkt-Hydraulik eines Schleppers einhäng­ bar. Zu diesem Zweck sind die zwei Tragzapfen 2 und das Anhängemaul 3 am vertikal stehenden Rahmen 1 a des Traggestells angebracht. An den beiden vertikal stehenden Armen des Traggestells 1 a sind auf jeder Seite die zwei Arme 4, in Zapfen lagernd, beweglich befestigt, die zusammen mit der eben­ falls durch Zapfen beweglichen Verbindung am Rahmen 6 je ein Parallelogramm­ armpaar bilden. Die Arme 4 und damit der Rahmen 6 werden durch die zwei doppelwirkenden Hydraulikzylinder 5 gehoben und gesenkt, die jeweils durch Zapfen am oberen Teil des Traggestells 1 a und am oberen Arm 4 der Paralle­ logrammarmpaare beweglich befestigt sind. Bei ganz ausgefahrenen Armen der Hydraulikzylinder 5 befindet sich der untere Querarm des Rahmens 6 knapp über der Bodenoberfläche. Die beiden schräg von oben nach unten laufenden Stützarme 1 c des Traggestells dienen dabei den eng anliegenden Parallelo­ grammarmpaaren 4 bei den Auf- und Abwärtsbewegungen als seitliche Führungen.

Am unteren Querarm des Rahmens 6 sind die zwei Bohrschnecken 7 a und 7 b, die nach unten weisen, in Lagern 8 drehbar angeordnet. Die Bohrschnecke 7 a weist die doppelte Länge auf wie die Bohrschnecke 7 b, die sich in der Mitte des Querarmes des Rahmens 6 befindet. Die Bohrschnecken 7 a und 7 b weisen oben die Riemenscheibe 9 auf, die vom Motor 10 mit dem gemeinsamen Riemen 11 in Drehung gesetzt werden. Am unteren Querarm des Rahmens 6 ist seitlich versetzt der Rohrstutzen 12 angebracht. In den hohlen Achsen der Bohr­ schnecken 7 a und 7 b und im Rohrstutzen 12 befindet sich je das Rohr 13, das den durchgehenden Längsschlitz 14 aufweist. Die drei Rohre 13 sind oben an der Schiene 15 befestigt. An den beiden Enden der Schiene 15 ist je der bewegliche Teil von zwei doppelwirkenden Hydraulikzylindern 16 ange­ bracht. Bei ganz eingefahrener Stellung der Hydraulikzylinder 16 befinden sich die mit der Schiene 15 verbundenen Rohre 13 vollständig in den hohlen Achsen der Bohrschnecken 7 a und 7 b und dem Rohrstutzen 12, so daß die unteren Enden der drei Rohre 13 mit den unteren Enden der Bohrschnecken 7 a und 7 b sowie des Rohrstutzens 12 abschneiden. Bei ganz ausgefahrener Stellung der Hydraulikzylinder 16 sind die drei mit der Schiene 15 oben verbundenen Rohre 13 jeweils gleichweit nach unten vorgeschoben. Die Länge der drei nach unten ausgefahrenen Rohre 13 entspricht etwa knapp der Länge der Bohrschnecke 7 b. In den drei Rohren 13 befindet sich je der Stab 17. Die Stäbe 17 sind am oberen Querbalken des Rahmens 6 befestigt. Die un­ teren Enden der feststehenden Stäbe 17 schneiden mit den unteren Enden der Bohrschnecken 7 a und 7 b und des Rohrstutzens 12 sowie mit den unteren Enden der Rohre 13 bei ganz hochgenommener Schiene 15 ab. Der Stab 17 weist unten die Nase 18 auf, die in den Längsschlitz 14 des Rohres 13 eingreift.

Auf dem horizontal liegenden Rahmen 1 b des Traggestells sind drei Dreh­ kränze 19 angebracht, die auf ihrer Oberseite eine Reihe kreisförmig ange­ ordneter Eimer 20 zum Einstülpen von Plastiktüten aufweisen. Die Dreh­ kränze 19 sind horizontal und vertikal so plaziert, daß bei hochgenom­ menem Rahmen 6 sich die drei Rohre 13 über den am weitesten vom Rahmen 1 a des Traggestells stehenden drei Eimer 20 der drei Etagen befinden. Der Abstand 21 zwischen der Eimeroberlinie und der Rohrspitze ist etwa halb so groß wie die Länge der ausgefahrenen Rohre 13. Die drei Dreh­ kränze 19 weisen unten je die Riemenscheibe 22 auf, die über den gemein­ samen Riemen 23 von dem Motor 24 bewegt werden. Auf dem horizontalen Rahmen 1 b des Traggestells ist der Kasten 25 zur Aufnahme gefüllter und leerer Plastiktüten angebracht. Am horizontalen Rahmen 1 b des Traggestells ist beiderseits je das Bodenrad 26 befestigt, das stets eine gleichmäßige Tiefeneinstellung der Vorrichtung ermöglicht. In seit­ licher Verlängerung des unteren Querarmes des vertikalen Rahmens 1 a des Traggestells ist beiderseits je die Halterung 27 angebracht, die je den in der Höhe verstellbaren Standfuß 28 aufnimmt, der ein Abstellen der Vorrichtung ohne Verbindung zum Schlepper ermöglicht.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben aus drei verschiedenen Boden­ tiefen für die Landwirtschaft, mit einem an einen Schlepper oder der­ gleichen Zuggerät anbaubaren Traggestell und einem an Parallelogramm­ armen angebrachten Rahmen mit zwei verschieden langen Bohrschnecken und drei ein- und ausfahrbaren Rohren sowie drei horizontal und ver­ tikal versetzten Drehkränzen mit Eimern zur Aufnahme der gezogenen Erde, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelo­ grammarmpaare (4) an den vertikalen Armen des Traggestells (1 a) und an den vertikalen Armen des Rahmens (6) beweglich angebracht sind, daß die beiden nach unten weisenden Bohrschnecken (7 a und 7 b) am unteren Arm des Rahmens (6) in Lagern (8) drehbar angebracht sind, daß die Bohrschnecken (7 a und 7 b) durchgehend eine hohle Achse aufweisen zur Aufnahme des beweglichen Rohres (13), daß in dem Rohr (13) sich ein feststehender Stab (17) befindet, daß am unteren Arm des Rahmens (6) ein Rohrstutzen (12) angebracht ist, in dem sich das bewegliche Rohr (13) für die Entnahme der Erde aus dem Boden und darin ein fest­ stehender Stab (17) befindet, daß die drei Rohre (13) oben durch eine Schiene (15) miteinander verbunden sind, daß die Schiene (15) durch zwei seitlich angebrachte Hydraulikzylinder (16), die an den oberen Armen des Rahmens (6) befestigt sind, gehoben und gesenkt werden, daß die drei feststehenden Stäbe (17) am oberen Querarm des Rahmens (6) befestigt sind, daß auf dem horizontalen Rahmen (1 b) des Traggestells drei Drehkränze (19) mit unterschiedlicher Höhe zur Aufnahme von Ei­ mern (20) angebracht sind, daß die drei Drehkränze (19), die unten je eine Riemenscheibe (22) aufweisen, von einem Motor (24) über einen ge­ meinsamen Riemen (23) bewegt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelogrammarmpaare (4) durch Hydraulikzylinder (5) geho­ ben und gesenkt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Rahmen (6) außen angebrachte Bohrschnecke (7 a) etwa die doppelte Länge aufweist wie das nach unten ausgefahrene Rohr (13) zur Entnahme der Erde.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Rahmen (6) in der Mitte angebrachte Bohrschnecke (7 b) etwa die gleiche Länge aufweist wie das nach unten ausgefahrene Rohr (13) zur Entnahme der Erde.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Bohrschnecken (7 a und 7 b) von einem Motor (10) über einen gemeinsamen Riemen (11) in eine drehende Bewegung ge­ setzt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Rohre (13) mit ihren unteren Enden bei hochgehobener Schiene (15) mit den unteren Enden der beiden Bohrschnecken (7 a und 7 b) und mit dem unteren Ende des Rohrstutzens (12) abschneiden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Rohre (13) bei gesenkter Schiene (15) jeweils gleichweit von den unteren Enden der beiden Bohrschnecken (7 a und 7 b) und vom unteren Ende des Rohrstutzens (12) ausgefahren werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (13) zur Entnahme der Erde durchgehend einen Längsschlitz (14) aufweisen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei feststehenden Stäbe (17) am unteren Ende je eine Nase (18) aufweisen, die in die Längsschlitze der Rohre (13) eingreifen und daß die Stäbe (17) mit dem unteren Ende der beiden Bohrschnecken (7 a und 7 b) und dem unteren Ende des Rohrstutzens (12) sowie den unteren En­ den der drei eingefahrenen Rohre (13) abschneiden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Drehkränze (19) so plaziert sind, daß bei hochgenommenem Rahmen (6) der Abstand (21) zwischen Eimeroberlinie und Rohrspitze etwa halb so groß ist wie die Länge des ausgefahrenen Rohres (13), und daß sich die ausgefahrenen Rohre (13) über der Mitte der Eimeroberflächen befinden.