DE3803159A1 - Vorrichtung zur entnahme von bodenproben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben, insbesondere zum Anbau an einen landwirtschaftlichen Schlepper, mit einem im folgenden als Bohrzylinder bezeichneten hydraulischen Hubzylinder, einem mit der Kolbenstange des Bohrzylinders verbundenen Bohrstock und mit einem Antriebsorgan zum Drehen des Bohrstocks um seine Längsachse.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art besteht das Antriebsorgan aus zwei am oberen Ende des Bohrstocks ansitzenden Handgriffen, die in Querrichtung nach entgegengesetzten Seiten abstehen. Mit ihrer Hilfe wird der Bohrstock zum Abscheren der Bodenprobe von Hand gedreht. Ein wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die Handgriffe bei in den Boden eingedrücktem Bohrstock sich nahe der Bodenoberfläche befinden und nur in gebückter bzw. auf dem Boden kniender Stellung betätigt werden können. Dies ist mit einer schweren körperlichen Anstrengung und Verletzungsgefahren verbunden.

Ein anderes bekanntes Bodenprobenentnahmegerät weist einen hydraulischen Hubzylinder zur Erzeugung dieser Drehbewegung auf. Die Kolbenstange ist an einem Radialarm des Bohrstocks, der ebenfalls an dessen oberen Ende ansitzt, angelenkt, so daß der Hubzylinder den Auf- und Abbewegungen des Bohrstocks folgen muß. Zu diesem Zweck ist das Zylindergehäuse an einem Gleitorgan angelenkt, das sich an einer parallel neben dem Bohrstock fest angeordneten Stange auf und abbewegen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Drehantrieb des Bohrstocks so zu gestalten, daß er leichter und ungefährlicher von Hand betätigt werden kann bzw. eine einfachere Möglichkeit zum Kraftantrieb vorgesehen werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der einleitend bezeichneten Vorrichtung dadurch gelöst, daß das Antriebsorgan in einer bezüglich des Bohrzylinders unveränderlichen Höhenstellung angebracht und mittels eines sich mitdrehenden längsgeführten Verbindungsorgans mit dem Bohrstock verbunden ist. Hierzu gibt es prinzipiell zwei Ausführungsvarianten. Zum einen wird vorgeschlagen, das Gehäuse des Bohrzylinders in Richtung des Bohrstocks durch eine Führungsschiene oder dergleichen zu verlängern, an welcher der Kolbenstangenkopf, der obere Endabschnitt des Bohrstocks oder eines der gegenseitigen Kupplungsteile undrehbar geführt ist. In diesem Falle wäre das Zylindergehäuse selbst drehbar zu lagern und das Antriebsorgan könnte am Zylindergehäuse befestigt werden. Als besonders zweckmäßige Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß das Antriebsorgan am Gehäuse des Bohrzylinders um dessen Achse drehbar gelagert ist und an einem Radialarm eine Gleitmuffe trägt und daß am Bohrstock mittels eines weiteren Radialarms ein Stab befestigt ist, der sich in entsprechendem Abstand parallel zum Bohrzylinder erstreckt und die Gleitmuffe durchsetzt.

Die Handgriffe des Antriebsorgans befinden sich somit in einer für die Bedienungsperson gut zugänglichen Höhe, so daß sie in aufrechter Stellung betätigt werden können. Alternativ ist es aber auch möglich, für das Antriebsorgan einen Stellmotor vorzusehen, der vorteilhafterweise am Zylindergehäuse befestigt sein kann.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit der Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß der Bohrzylinder bezüglich seiner normalen Arbeitsstellung um kleine Schwenkwinkel um zueinander senkrechte Querachsen ausweichfähig gelagert ist, z. B. durch Verwendung eines Gummielements zu seiner Lagerung oder durch eine kardanische Lagerung, wobei die Schwenkbewegung um jede Achse und in jeder Richtung durch Rückstellfedern begrenzt ist. Diese Maßnahme empfiehlt sich besonders dann, wenn die Vorrichtung an einem Fahrzeug angebaut ist, das durch seine Reifenelastizität oder infolge der beim Eintreiben des Bohrstocks auftretenden Kräfte sich geringfügig bewegen kann, solange der Bohrstock schon teilweise in den Erdboden eingetrieben ist. Hierbei ist eine Verbiegung des Bohrstocks zu befürchten und zwar um so mehr, je leichter das Fahrzeug ist.

Eine weitere Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß der Bohrzylinder und mit ihm der Bohrstock um eine horizontale Querachse schwenkbar gelagert ist, die im Falle eines Anbaugerätes in Schlepper-Fahrtrichtung verläuft. Zum Schwenken kann ein besonderer hand- oder motorbetätigter Stellantrieb vorgesehen sein.

Zwei verschiedene Zwecke bzw. Vorteile dieser Schwenkbarkeit sind zu unterscheiden. Zum einen läßt sich der Bohrstock nachdem er aus dem Boden gezogen ist, nach Hochschwenken um die erwähnte Querachse leichter ausräumen. Man kann die gezogene Bodenprobe unbehindert in Augenschein nehmen und bequem von Hand ausräumen. Wenn aber automatisch ausgeräumt wird, indem man den Bohrstock an einem feststehenden, in die Bohrstocknut eingreifenden Räumfinger vorbeibewegt, was an sich bekannt ist, so ergibt sich ein weiterer wichtiger Vorteil. Dieses Vorgehen erfordert keine Verlängerung des Hubes des Bohrzylinders über die Bohrstocklänge hinaus und somit keine Vergrößerung der Bauhöhe der Vorrichtung.

Andererseits ist es bei geneigtem Gelände von Vorteil, die Bohrzylinder-Bohrstock-Anordnung durch Schwenken um die Querachse lotrecht einstellen zu können. Beispielsweise hat sich gezeigt, daß mit sogenannten leichten Pflegeschleppern, die keinen Allradantrieb und an den Vorderrädern keine Bremsen haben, nur mit Fahrtrichtung parallel zum Hang (senkrecht zur Neigungslinie) gearbeitet werden kann. Wenn man in diesem Fall im rechten Winkel zu der geneigten Erdoberfläche bohrt, wird das weniger belastete bergseitige Hinterrad des Schleppers angehoben und im Extremfall besteht die Gefahr, daß der Schlepper dabei umfällt. Wird jedoch nach vorheriger Schwenkung wenigstens annähernd in Richtung der Erdbeschleunigung gebohrt, so verteilt sich die Reaktionskraft besser auf den Schlepper und dieser bleibt eher standfest.

In wurzelhaltigem Boden ergibt sich gelegentlich die Schwierigkeit, daß zähe Wurzeln durch die Drehbewegung des Bohrstocks nicht abgeschert werden und die Entnahme der Bodenprobe zumindest behindern. Als diesbezügliche Verbesserung wird deshalb vorgeschlagen daß der Bohrstock zum Abscheren der Bodenprobe um mindestens 180° drehbar ist. Noch besser sind 200°. Als Kraftantrieb für derart große Drehwinkel kommt ein Hubzylinder dann in Frage wenn, ähnlich wie beim Antrieb eines Baggerlöffels zusätzliche Gelenklaschen vorgesehen sind. Es eignet sich aber auch ein Zahnstangen- oder Schneckenantrieb sowie der Antrieb mittels eines von einem Hubzylinder betätigten Drahtseiles mit entsprechend hohem Umschlingungswinkel.

Weitere wichtige Verbesserungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen darin, daß die zur Verbindung des Bohrstocks mit dem Kolbenstangenkopf des Bohrzylinders dienenden Kupplungsteile winkeleindeutig passend ausgebildet sind. Beispielsweise kann das einzusteckende und das aufnehmende Teil mit einem radialen Vorsprung bzw. einer Nut versehen sein, so daß jedenfalls der Bohrstock nur in einer bestimmten Winkelstellung bezüglich seiner Längsachse mit der Kolbenstange verbunden werden kann. Damit ist u. a. sichergestellt, daß bei einer Vorrichtung zum automatischen Ausräumen der Bohrstocknut die Nutöffnung immer in eine bestimmte Richtung zeigt, wenn der Drehantrieb sich in seiner Grundstellung befindet.

Damit der Schlepperfahrer von seinem Fahrersitz aus gut beobachten kann, wie weit der Bohrstock in den Erdboden eingedrungen ist, wird eine entsprechende Anzeigevorrichtung vorgeschlagen. Sie kann darin bestehen, daß die Höhenstellung des erwähnten, am Bohrstock befestigten und nach oben stehenden Stabes bezüglich des Bohrzylindergehäuses mittels einer Skala und einer Markierung ablesbar ist. Wird allerdings bei geneigtem Gelände der Bohrzylinder vor dem Bohren geschwenkt, so muß zur Erreichung eines konstanten Ausgangsabstandes zwischen der Bohrstockspitze und der Bodenoberfläche die ganze Vorrichtung etwas abgesenkt werden, was mit Hilfe der hydraulisch beweglichen Dreipunktkupplung des Schleppers geschehen kann.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß der eine zylindrische Außenform und eine U-förmige Längsnut aufweisende Bohrstock im Bereich seiner Spitze so ausgebildet ist, daß der Nutquerschnitt zur Spitze hin zunimmt. Es kann auch der Gesamtquerschnitt zur Spitze hin leicht trichterförmig aufgeweitet sein. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß die Bodenprobe beim Hochwandern in der Bohrstocknut komprimiert wird und dadurch - insbesondere bei lockeren Böden - besser in der Nut haftet.

Während vorstehend eher grundsätzliche Merkmale angesprochen worden sind die auch bei einer einfachen Ausführungsform einer Bodenproben-Entnahmevorrichtung mit Vorteil angewendet werden können, zielen die folgenden Vorschläge darauf ab, mittels eines teil- oder vollautomatisierten Betriebes die Leistung der Vorrichtung, d. h. die Anzahl der in der Zeiteinheit entnehmbaren Proben zu steigern und weniger Bedienungspersonen einzusetzen.

Es wurde schon erwähnt, daß zur Drehbewegung des Bohrstocks ein Kraftantrieb (Motorantrieb) vorgesehen sein kann. Der weitere Vorschlag geht dahin eine selbsttätige Folgesteuerung vorzusehen welche nach Beendigung der Eintreibbewegung des Bohrstocks dessen Drehbewegung auslöst. Dies kann besonders vorteilhaft dadurch geschehen, daß der Beginn der Drehbewegung davon abhängig gemacht wird, daß ein an der oberen Zylinderkammer des Bohrzylinders angeschlossenes Überdruckventil anspricht. Ein solches Überdruckventil dient üblicherweise dazu die Druckkraft beim Eintreiben des Bohrstocks zu begrenzen. Das Ansprechen des Überdruckventils kann in der Weise steuerungstechnisch ausgewertet werden, daß der Vortrieb abgeschaltet und der Drehantrieb eingeschaltet wird. Dies wäre der Normalfall. Das austretende Hydrauliköl kann aber auch einem weiteren Hubzylinder zugeführt werden, der die Drehbewegung antreibt. Diese Ausführungsform hat speziell dann, wenn mit kleineren Steinen im Boden gerechnet werden muß, den praktisch sehr wichtigen Vorteil, daß der Bohrstock sich zu drehen beginnt, wenn er auf einen Stein trifft und dadurch möglicherweise von dem Stein abgleitet und wieder weiter in den Erdboden vordringt.

Zweckmäßig ist es ferner, einen am Bohrzylinder angreifenden Schwenkantrieb vorzusehen, der nach dem Zurückziehen des Bohrstocks unter dem Einfluß einer selbsttätigen Folgesteuerung diesen zum Ausräumen der Bodenproben selbsttätig hochschwenkt. Zum selbsttätigen Ausräumen der Bodenproben ist eine Halterung vorgesehen, an welcher wenigstens ein in die Bohrstocknut eingreifender Räumfinger angebracht ist und in welche sich der Bohrstock beim Hochschwenken einlegt. An der Halterung sind ferner zweckmäßigerweise Schüttrinnen für die ausgekratzten Bodenproben und die zugehörigen Probengefäße angebracht. Die Probe wird dadurch ausgeräumt, daß der Bohrstock in dieser hochgeschwenkten Stellung erneut ausgefahren wird und sich dabei an dem Räumfinger entlang bewegt. Wenn, entsprechend den derzeitigen behördlichen Vorschriften, die gezogene Probe in drei gleichlange Bohrstockabschnitte aufzuteilen und in drei verschiedenen Gefäßen abzulegen ist, sind drei Räumfinger vorgesehen. Dabei genügt es, den Bohrstock nur um 1/3 seiner Länge auszufahren.

Damit der Bohrstock in der Halterung satt zur Anlage kommt, kann die Halterung anhebhar gelagert sein, so daß sie sich mit ihrem gesamten Gewicht oder abgefederten Teilgewicht auf den hochgeschwenkten Bohrstock legt. Die erwünschte Parallelität zwischen Bohrstock und Halterung wird am besten dadurch erreicht, daß die Halterung um die gleiche Querachse wie der Bohrzylinder schwenkbar gelagert ist. Außerdem wird vorgeschlagen, daß an der Halterung insbesondere im Bereich der Räumfinger, Führungsanschläge für den Bohrstock vorgesehen sind, welche ein genaues Eingreifen der Räumfinger in die Bohrstocknut sicherstellen. Diese Führungsanschläge können z. B. Rollen oder gleitfähige Kunststoffteile sein, die sich auf den Bohrstock im Bereich der Ränder der Bohrstocknut auflegen. Vorteilhafterweise sind die Räumfinger einzeln abgefedert. Wenn also ein Räumfinger auf einen in der Probe enthaltenen Stein trifft und deshalb nicht in die Nut eindringen kann, kann er ausweichen und hinter dem Stein einfallen. Die Führungsanschläge können auch an den Räumfingern angebracht sein.

Ein besonderes Problem beim selbsttätigen Räumen von in verschiedene Abschnitte unterteilten Bodenproben besteht darin, daß jede aus einem bestimmten Tiefenbereich stammende Teilprobe in dem diesem Tiefenbereich zugeordneten Probengefäß abgelegt werden muß. Wenn der Bohrstock aber durch Stein oder Fels am Tiefgang gehindert ist, befindet sich die Bodenprobe aus dem oberflächennahen Bereich beim herausgezogenen Bohrstock in der Nähe von dessen Spitze, während sie sich sonst im oberen Endbereich der Nut befände.

Um hier trotzdem selbsttätig die richtige Zuordnung der Probe zu ihrem Probengefäß sicherzustellen, wird unter der Voraussetzung eines immer etwa gleich großen Abstandes zwischen Bohrstockspitze und Bodenoberfläche vorgeschlagen, daß die Halterung in Räumrichtung längsbeweglich geführt ist und bezogen auf den zentralen Bereich der Bohrzylinder-Bohrstock-Anordnung eine zentrumsferne Ruhestellung aufweist, aus der sie beim Eintreiben des Bohrstocks in den Erdboden mittels einer Gleichlaufsteuerung in eine zentrumsnähere Räumstellung gebracht wird. Die Gleichlaufsteuerung kann beispielsweise dadurch verwirklicht sein, daß von der Halterung, die aufgrund ihrer Schwerkraft ihre zentrumsferne Ruhestellung anstrebt, eine Kette über ein Umlenkrad zu dem Bohrstockkopf geführt und mit diesem verbunden ist. Diese Kette durchläuft eine Sperrvorrichtung, welche den Rücklauf der Kette und der Halterung sperrt, sobald der Bohrstock zurückgezogen wird. Somit bleibt die Halterung in der Stellung stehen, die sie entsprechend der tiefsten Stellung des Bohrstocks erreicht hat. Schwenkt der Bohrstock nach dem Räumen zur nächsten Probenbohrung wieder in die vertikale Stellung zurück, so wird die Sperre aufgehoben und die Halterung gleitet in ihre zentrumsferne Ruhestellung zurück Bei drei Teilproben entsprechend einer Drittelung der Bohrstocklänge ist die richtige Zuordnung zu den drei Probengefäßen gewährleistet, wenn die Halterung eine Hubbewegung von 2/3 der Bohrstocklänge ausführen kann.

Diese selbsttätige Räumvorrichtung erfordert eine beträchtliche Horizontalausladung. Bei Anbau an einen Schlepper wird deshalb vorgeschlagen, daß die über die Schlepperbreite hinausragende Halterung und ihre Befestigungsteile für die Straßenfahrt auf weniger als die Schlepperbreite einschwenkbar sind.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine an einen Schlepper angebaute Bodenproben- Entnahmevorrichtung mit einfacher Ausstattung in Seitenansicht,

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II,

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 in Draufsicht.

Fig. 4 eine weitgehend selbsttätig arbeitende Bodenproben-Entnahmevorrichtung in Seitenansicht,

Fig. 5 die Vorrichtung nach Fig. 4 in Richtung des Pfeiles V, d. h. Blickrichtung auf die Schlepper- Heckseite,

Fig. 6 die Vorrichtung nach Fig. 4 in der Draufsicht,

Fig. 7 die gleiche Ansicht wie Fig. 5, jedoch mit vollständiger Darstellung der Räumvorrichtung und mit dem Bohrstock in Räumstellung,

Fig. 8 einen Querschnitt VIII-VIII der Räumvorrichtung in größerem Maßstab und

Fig. 9 einen Teillängsschnitt der Räumvorrichtung in gleichem Maßstab wie Fig. 8.

Nach den Fig. 1 bis 3 stellt ein mit Blech verkleideter Dreieckrahmen das Grundgestell 1 der Vorrichtung dar. Es ist wie ein Kupplungsdreieck mit Hilfe eines Oberlenkers 2 und zweier Unterlenker 3 mit dem Schlepper verbunden. An dem Grundgestell ist ein horizontaler Tragholm 4 angebracht, der in etwa 60 cm Höhe nach hinten herausragt. Er trägt einen Behälter 5 mit zwölf runden Probengefäßen 6.

In dem Grundgestell 1 ist eine Lagergabel 7 um eine horizontale, in Fahrtrichtung des Schleppers weisende Schwenkachse 8 schwenkbar gelagert. In der Lagergabel 7 ist wiederum eine Rohrschelle 11 mit zwei Querzapfen um eine horizontale Querachse 10 schwenkbar aufgenommen. Die beiden Querachsen schneiden sich rechtwinklig. Somit ist eine kardanische Lagerung geschaffen für einen doppelt wirkenden hydraulischen Hubzylinder, der im folgenden Bohrzylinder 9 genannt wird und in der Rohrschelle 11 festgeklemmt ist. In dem Kopf 12 der Kolbenstange des Bohrzylinders 9 ist ein für diese Zwecke üblicher Bohrstock 13 fest, undrehbar und in einer unzweideutigen Winkelstellung aufgenommen.

Die kardanische Bewegung ist jedoch nicht frei, sondern durch kräftige Federn in jeder Richtung begrenzt. So sind zu beiden Seiten der Querachse 10 Druckfedern 10 a zwischen dem Grundgestell 1 und der Rohrschelle 11 eingespannt. Dadurch wird die Schwenkbewegung um die Querachse 10 abgefedert. Die entsprechende Abfederung der Schwenkbewegung um die Querachse 8 wird unten im Zusammenhang mit dem Schwenkantrieb der Bohrvorrichtung um diese Querachse erwähnt.

Unterhalb der Rohrschelle 11 ist an dem Bohrzylinder 9 ein Antriebsring 14 frei drehbar aber in Achsrichtung unbeweglich gelagert. Dieser Antriebsring trägt zwei in Querrichtung nach entgegengesetzten Seiten abstehende Handgriffe 15 und einen dazu rechtwinkligen Radialarm 16. An dessen Ende ist eine Gleitmuffe 17 parallel zum Bohrzylinder 9 befestigt. Auch an dem Kolbenstangenkopf 12 ist ein Radialarm 18 parallel zum Radialarm 16 angebracht und mit einer nach oben weisenden Stange 19 fest verbunden. Diese Stange durchsetzt die Gleitmuffe 17 und wird somit durch diese geführt, wenn sich der Bohrstock 13 in seiner Achsrichtung bewegt. Der Bohrstock 13 und die Stange 19 sind in Fig. 2 in ihrer untersten Stellung, in welcher der Bohrstock ganz in den Erdboden eingetrieben ist, strichpunktiert dargestellt.

Wenn in dieser Stellung der Antriebsring 14 mit den Handgriffen 15 verdreht wird, dreht sich mittels der Stange 19 der Kolbenstangenkopf 12 und der Bohrstock 13 mit. Die Drehwinkelfreiheit beträgt 200°. Durch die Drehbewegung wird die in der Bohrstocknut enthaltene Bodenprobe abgeschert und dann mit dem Bohrstock 13 herausgezogen.

Um die Bodenprobe aus der Bohrstocknut zu räumen und in die Probengefäße 6 abzufüllen, werden der Bohrzylinder 9 und die mit ihm verbundenen Bauteile um die Schwenkachse 8 gemäß Fig. 2 nach links geschwenkt. Dazu ist ein Kniehebelantrieb vorgesehen, bestehend aus einer am Grundgestell 1 und am Tragholm 4 gelagerten horizontalen Welle 20, die mittels eines Handhebels 21 gedreht werden kann, einem am vorderen Ende der Welle 20 sitzenden kurzen Hebel 22 und einer langen Gelenklasche 23. Letztere ist an dem Hebel 22 und an der Lagergabel 7 angelenkt. Legt man den Handhebel 21 nach oben um, so wird die Gelenklasche 23 nach unten gezogen, was die vorerwähnte Schwenkbewegung um etwa 60° herbeiführt. Der nach unten stehende Bohrstock 13 wird also in eine Schrägstellung nach rechts hochgeschwenkt. In dieser Stellung kann man die Bodenprobe betrachten und in nur leicht gebückter Haltung in die Probengefäße einräumen.

Die Gelenkachse 23 besteht aus zwei gegeneinander verschiebbaren Teilen, die durch Federn 23 a gegeneinander verspannt sind. Entsprechend den Federn 10 a stellen diese Federn 23 a die Ausweichmöglichkeit des Bohrzylinders 9 um die Schwenkachse 8 sicher, so daß der Bohrstock 13 keinen Schaden leidet, wenn sich der Schlepper geringfügig bewegt, solange der Bohrstock im Boden steckt. Um bei geneigtem Gelände den Bohrstock um die Schwenkachse 8 in eine vorteilhaftere lotrechte Stellung schwenken zu können, kann die Gelenklasche 23 noch einmal geteilt und damit teleskopierbar ausgebildet sein. Mit einer Klemmschraube können diese beiden Teile in bestimmter Länge gegeneinander arretiert werden, so daß damit ein bestimmter Neigungswinkel des Bohrstocks 13 bezüglich der Bodenoberfläche festlegbar ist.

Die selbsttätige Vorrichtung nach den Fig. 4 bis 9 hat denselben Grundaufbau. Jedoch ist zum Schwenken der Bohranordnung in die Räumstellung ein hydraulischer Schwenkzylinder 30 vorgesehen, dessen Gehäuse bei 31 am unteren Rand des Grundgestells 1 angelenkt ist. Auch die Kolbenstange dieses Schwenkzylinders 30 ist mit einem kurzen Federweg nach beiden Seiten axial abgefedert, um dem Bohrzylinder 9 eine Ausweichbewegung um die Schwenkachse 8 zu ermöglichen.

Ferner hat der Bohrstock 13 einen hydraulischen Drehantrieb zum Abscheren der Proben Anstelle der beiden Handgriffe des vorigen Beispiels ist der Antriebsring 14 an seiner oberen Stirnseite mit einem Seilring 32 fest verbunden. Am oberen Ende des Bohrzylinders 9 ist mittels zweier Klemmpratzen 33 ein hydraulischer Seilzylinder 34 mit nach unten weisender Kolbenstange befestigt. Der Kolbenstangenkopf trägt ein Querstück 35 mit zwei Befestigungsstellen für die Enden eines Stahlseiles 36. Von der Befestigungsstelle an der rechten Seite (Fig. 5) verläuft das Seil nach unten über eine Umlenkrolle 37 und umschlingt dann den Seilring 32 eineinhalb mal. Es kann an einem Punkt des Seilringumfanges befestigt sein. Sodann verläuft das Stahlseil 36 über eine weitere Umlenkrolle 38 nach oben und über eine an den Klemmpratzen 33 gelagerte weitere Umlenkrolle 39 zurück zu dem Querstück 35, an dem das Seilende links befestigt ist. Jede Bewegung des Seilzylinderkolbens erzwingt somit eine Drehbewegung des Bohrstocks 13. Da der Seilzylinder 34 am Bohrzylinder 9 festsitzt, ist der Drehantrieb unabhängig von der Schwenkstellung der Bohranordnung.

Schließlich wird anhand der Fig. 5 bis 9 dieses Beispiels eine selbsttätige Räumvorrichtung 40 beschrieben. Diese besteht aus einer Halterung 41, die mit Laschen 42 an zwei parallelen Gleitstäben 43 leicht verschiebbar geführt oder auf Rollen verfahrbar ist. Wie Fig. 6 am besten zeigt, sind die Gleitstäbe 43 an einem Querholm 44 befestigt und dieser sitzt an einem längeren Schwenkarm 45, der an der Vorderseite des Grundgestells 1 um die Schwenkachse 8 schwenkbar gelagert ist. Um die aus den Fig. 5 und 7 ersichtliche Schräglage beizubehalten ist der Schwenkarm 45 mittels einer Federstütze 46 am Grundgestell 1 abgestützt.

Die Einzelheiten der Halterung 41 zeigen die Fig. 8 und 9. Als längliche Grundstruktur ist ein mehrfach abgekantetes Blechprofil 47 vorgesehen, an dem die Laschen 42 sitzen und das vorne und hinten durch je eine Stirnplatte 47 a abgeschlossen ist. In Längsmitte erstreckt sich eine senkrechte Wand 48, an die sich unten ein schräg abgekanteter Fangstreifen 49 anschließt (Fig. 8). Ein zweiter Fangstreifen 50 ist über die Stirnplatten 47 a mit dem Blechprofil 47 fest verbunden. Die V-förmig angeordneten Fangstreifen 49 und 50 liegen an dem von unten eingeklappten Bohrstock 13 tangential an, so daß, wenn die Öffnung der Bohrstocknut nach oben weist, die darin enthaltene Erde nur über den Fangstreifen 50 nach links herausfallen kann.

An dem Fangstreifen 50 sind in einem gegenseitigen Abstand, der gleich 1/3 der Bohrstocklänge ist, drei Räumer angebracht. Jeder von diesen besteht aus einem Winkelblech 51, das mit seiner größeren Fläche auf dem Fangstreifen 50 aufliegt und um einen Drehpunkt 52 drehbar ist. Eine schräge Abbiegung dieses Winkelblechs 51 ist als Räumfinger 53 ausgebildet, welcher dem Querschnitt der Bohrstocknut entspricht und als Schaber in diese schräg eingreift.

Eine Zugfeder 54 greift an dem Winkelblech an, so daß gemäß Fig. 9 die Abkantung des Winkelblechs an der schrägen Partie der Wand 48 anschlägt. An den Winkelblechen 51 angeordnete Führungsrollen 55 bilden eine definierte Anlage für den Bohrstock 13, so daß der Räumfinger 53 auch dann exakt in die Bohrstocknut einläuft, wenn sich die Bohrstockspitze beim Räumhub in Axialrichtung dem Räumfinger nähert. An der Unterkante des Fangstreifens 50 sind jeweils Haltekörbe 56 angebracht, welche die Probengefäße 6 aufnehmen.

Zum Zwecke der richtigen Zuordnung der einzelnen Tiefenabschnitte der entnommenen Bodenprobe zu dem zugehörigen Probengefäß ist die Halterung 41 mittels einer Kette 57 mit dem Kolbenstangenkopf 12 verbunden. Die Kette läuft über eine Sperrvorrichtung 58 und ist an der oberen Stirnseite der Halterung 41 befestigt. Aus der Sperrvorrichtung ragt ein pfeilförmig dargestellter Auslösehebel 59 schräg nach oben.

Wenn sich der Bohrstock in seiner vertikalen Ruhestellung befindet und hochgezogen ist, wie in Fig. 5 dargestellt, hängt die Kette 57 locker durch. Die Fig. 5 zeigt die zentrumsferne Ruhestellung der Halterung 41 aus Platzgründen nicht maßstäblich; sie ist in Fig. 7 strichpunktiert richtig angedeutet.

Dringt nun der Bohrstock unter der Wirkung des Bohrzylinders 9 bis zu 1/3 seiner Länge in den Erdboden ein, so spannt sich die Kette 57, die Halterung bleibt jedoch in ihrer zentrumsfernen Ruhestellung. Beim weiteren Eindringen des Bohrstocks in den Erdboden wird die Halterung 41 nach schräg oben mitgenommen, bei völligem Eindringen bis in ihre obere Endstellung nach Fig. 7 (in Fig. 5 strichpunktiert). Dieser Fall sei zunächst beschrieben.

Beim Herausziehen des Bohrstocks 13 hält die Sperrvorrichtung 58 die Kette 57 fest, so daß die Halterung 41 ihre obere Endstellung beibehält. Beim Hochschwenken wird der Bohrstock von den Fangstreifen 49 und 50 führend aufgenommen und gelangt, nachdem die Räumfinger 53 in die Bohrstocknut eingedrungen sind, in der Stellung nach Fig. 8 zur Anlage an den Führungsrollen 55. Vorzugsweise wird dabei die Halterung 41 insgesamt etwas angehoben und die Federstütze 46 entlastet. Wie Fig. 7 zeigt befindet sich der unterste Räumfinger an der Bohrstockspitze und die beiden anderen folgen im Abstand von je 1/3 der Nutlänge. Wird nun der Bohrstock 13 mittels des Bohrzylinders 9 um 1/3 ausgefahren, so räumt der unterste Räumfinger 53 das erste Drittel der Nut, der nächste das zweite Drittel und der dritte das dritte Drittel, und zwar gleichzeitig. Das unterste Probengefäß 6 ist für die tiefste Bodenprobe und das oberste Probengefäß 6 für die oberflächennächste Probe bestimmt.

Nach dem Räumen wird der Bohrstock 13 wieder zurückgezogen und dann in die vertikale Ausgangsstellung geschwenkt. Wenn sich bei diesem Schwenkvorgang nach rechts die Lagergabel 7 von dem Auslösehebel 59 trennt gibt die Sperrvorrichtung 58 den Kettenrücklauf frei und die Halterung 41 gleitet in ihre zentrumsferne, tiefer gelegene Ruhestellung zurück.

Dringt der Bohrstock nur bis zu höchstens einem Drittel seiner Länge in den Boden ein und verbleibt demzufolge die Halterung 41 in ihrer unteren Endstellung, so kommt beim Hochschwenken des Bohrstocks dessen Spitze an den obersten Räumfinger 53 zu liegen, so daß die ausgeräumte, in diesem Fall oberflächennahe Probe, im oberen Probengefäß abgelegt wird.

Dringt der Bohrstock weiter als ein Drittel jedoch nicht auf ganzer Länge in den Boden ein, so bleibt die Halterung 41 in einer Zwischenstellung stehen, wodurch aber ebenfalls sichergestellt wird, daß jede Probe aus einem bestimmten Tiefenbereich in das richtige Probengefäß gelangt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Schwenkzylinder 30 oder ein weiterer Schwenkzylinder dazu verwendet werden die schwenkbare Bohrvorrichtung entsprechend der Seitenneigung des Schleppers infolge geneigten Geländes selbsttätig lotrecht einzustellen.

Wie Fig. 6 strichpunktiert zeigt, kann zum Straßentransport der seitlich überstehende Teil der Räumvorrichtung, d. h. die Halterung 41 sowie ihre an dem Querholm 44 befestigten Gleitstäbe 43, um einen Drehzapfen 60 in die Fahrtrichtung eingeschwenkt werden. Zur Bedienung der Vorrichtung ist nur eine Person erforderlich, die dazu den Fahrersitz normalerweise nicht verlassen muß.

Bezugszeichenliste

 1 Grundgestell
 2 Oberlenker
 3 Unterlenker
 4 Tragholm
 5 Behälter
 6 Probengefäß
 7 Lagergabel
 8 Schwenkachse
 9 Bohrzylinder
10 Querachse
10 a Feder
11 Rohrschelle
12 Kolbenstangenkopf
13 Bohrstock
14 Antriebsring
15 Handgriff
16 Radialarm
17 Gleitmuffe
18 Radialarm
19 Stange
20 Welle
21 Handhebel
22 Hebel
23 Gelenklasche
23 a Feder
30 Schwenkzylinder
31 Anlenkpunkt
32 Seilring
33 Klemmpratze
34 Seilzylinder
35 Querstück
36 Stahlseil
37 Umlenkrolle
38 Umlenkrolle
39 Umlenkrolle
40 Räumvorrichtung
41 Halterung
42 Lasche
43 Gleitstab
44 Querholm
45 Schwenkarm
46 Federstütze
47 Blechprofil
47 a Stirnplatte
48 Wand
49 Fangstreifen
50 Fangstreifen
51 Winkelblech
52 Drehpunkt
53 Räumfinger
54 Zugfeder
55 Führungsrolle
56 Haltekorb
57 Kette
58 Sperrvorrichtung
59 Auslösehebel
60 Drehzapfen

Claims (19)

1. Vorrichtung zur Entnahme von Bodenproben, insbesondere zum Anbau an einen landwirtschaftlichen Schlepper, mit einem im folgenden als Bohrzylinder bezeichneten hydraulischen Hubzylinder, einem mit der Kolbenstange des Bohrzylinders verbundenen Bohrstock und mit einem Antriebsorgan zum Drehen des Bohrstocks um seine Längsachse, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (14) in einer bezüglich des Bohrzylinders (9) unveränderlichen Höhenstellung angebracht und mittels eines sich mitdrehenden längsgeführten Verbindungsorgans (19) mit dem Bohrstock (13) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (14) am Gehäuse des Bohrzylinders (9) um dessen Achse drehbar gelagert ist und an einem Radialarm (16) eine Gleitmuffe (17) trägt, und daß am Bohrstock (13) mittels eines weiteren Radialarms (18) ein Stab (19) befestigt ist, der sich in entsprechendem Abstand parallel zum Bohrzylinder (9) erstreckt und die Gleitmuffe (17) durchsetzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrzylinder (9) bezüglich seiner normalen Arbeitsstellung um kleine Schwenkwinkel um zueinander senkrechte Querachsen (8, 10) ausweichfähig gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrzylinder (9) um eine horizontale Querachse (8), die im Falle eines Anbaugerätes in Schlepper-Fahrtrichtung verläuft, schwenkbar gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrstock (13) zum Abscheren der Bodenprobe um mindestens 180° drehbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbindung des Bohrstocks (13) mit dem Kolbenstangenkopf (12) des Bohrzylinders (9) dienenden Kupplungsteile winkeleindeutig passend ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Anzeige der Eindringtiefe des Bohrstocks in den Erdboden vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine zylindrische Außenform und eine U-förmige Längsnut aufweisende Bohrstock (13) im Bereich seiner Spitze so ausgebildet ist, daß der Nutquerschnitt zur Spitze hin zunimmt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan (14) für den Bohrstock mit einem Kraftantrieb (32, 34, 36) ausgestattet ist, der mindestens 180° drehen kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine selbsttätige Folgesteuerung vorgesehen ist, welche nach Beendigung der Eintreibbewegung die Drehbewegung des Bohrstocks auslöst.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung einsetzt, wenn ein an der oberen Zylinderkammer des Bohrzylinders (9) angeschlossenes Überdruckventil anspricht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Bohrzylinder (9) angreifender Schwenkantrieb (23; 30) vorgesehen ist, der nach dem Zurückziehen des Bohrstocks (13) diesen zum Ausräumen der Bodenproben selbsttätig hochschwenkt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum selbsttätigen Ausräumen der Bodenproben eine Halterung (41) für in die Bohrstocknut eingreifende Räumfinger (53) sowie für Schüttrinnen (51) und Probengefäße (6) vorgesehen ist, in welche Halterung sich der Bohrstock (13) beim Hochschwenken einlegt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (41) um die Bohrzylinder-Querachse (8) schwenkbar gelagert ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Halterung (41), insbesondere im Bereich der Räumfinger (53), Führungsanschläge (55) für den Bohrstock (13) vorgesehen sind, welche ein genaues Eingreifen der Räumfinger in die Bohrstocknut sicherstellen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Räumfinger (53) einzeln abgefedert (54) sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (41) in Räumrichtung längsbeweglich geführt ist und bezogen auf den zentralen - Bereich der Bohrzylinder-Bohrstock-Anordnung eine zentrumsferne Ruhestellung aufweist, aus der sie beim Eintreiben des Bohrstocks (13) in den Erdboden mittels einer Gleichlaufsteuerung (57, 58) in eine zentrumsnähere Räumstellung gebracht wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein selbsttätiger Schwenkantrieb vorgesehen ist, der vor dem Eintreiben des Bohrstocks in den Erdboden den Bohrzylinder wenigstens annähernd in die lotrechte Richtung (Richtung der Erdbeschleunigung) einstellt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13 in der Ausführung als Anbaueinheit für einen Schlepper, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Schlepperbreite hinausragende Halterung (41) und ihre Befestigungsteile für die Straßenfahrt auf weniger als die Schlepperbreite einschwenkbar sind.