WO1995022417A1 - Bodenbearbeitungsgerät - Google Patents

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WO1995022417A1
WO1995022417A1 PCT/EP1995/000577 EP9500577W WO9522417A1 WO 1995022417 A1 WO1995022417 A1 WO 1995022417A1 EP 9500577 W EP9500577 W EP 9500577W WO 9522417 A1 WO9522417 A1 WO 9522417A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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hollow shaft
wing
wings
soil
outlet openings
Prior art date
Application number
PCT/EP1995/000577
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhold Straus
Original Assignee
Lobbe Xenex Gmbh Gesellschaft Zur Biotechnischen Schadstoffsanierung Mbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lobbe Xenex Gmbh Gesellschaft Zur Biotechnischen Schadstoffsanierung Mbh filed Critical Lobbe Xenex Gmbh Gesellschaft Zur Biotechnischen Schadstoffsanierung Mbh
Publication of WO1995022417A1 publication Critical patent/WO1995022417A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0724—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis directly mounted on the rotating axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
    • E02D3/126—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil and mixing by rotating blades
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/22—Rods or pipes with helical structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C2101/00—In situ

Definitions

  • the invention relates to a tillage implement according to the preamble of patent claim 1.
  • a melioration device in the movement mechanism of which a coulter is attached, which at the same time executes a horizontal movement for penetration into the soil to be decontaminated, so that a wedge-shaped gap is opened between the rear of the coulter and the soil, into which a Aerosol flow of microorganisms in one Nutrient solution is entered.
  • the coulter is provided on the back with nozzles, which are connected to corresponding storage containers via a line system.
  • This device can be used to apply different microorganisms or nutrient solutions to different soil depths.
  • intermittent mode of operation due to the intermittent mode of operation, continuous processing with high degradation rates is not possible.
  • no homogeneous mixing of the soil is achieved.
  • a device for laying cables which has a rotating cylinder equipped with cutting tools directed outwards and obliquely downwards. Since the cable is led out at the lower end of the rotating cylinder, an inclined position of the cylinder is essential.
  • the wing-like cutting tools are designed so that the circulating soil is pressed together. Namely, there should be no volume increase, i.e. there is no accumulation of soil in the area in which the cable has already been laid in the ground. Since the soil is only circulated, there is no mixing of the soil, which is necessary for the treatment of decontaminated soil. In addition, no measures are provided to be able to introduce microorganisms or the like into the soil.
  • a tillage device which is designed in the form of a combined cutting and stirring device and can be screwed into the contaminated soil.
  • a rotatable hollow rod is seen on an above-ground carrier, which at least at its lower end and has mixing blades in the form of snails. Between the screws there are special mixing blades with suspension outlet openings on the hollow rod.
  • the cutting and stirring tool has inclined vanes which are spaced apart in the circumferential and longitudinal directions of the hollow shaft such that the wing end of the leading wing lies above the cutting edge or on the same plane as the cutting edge of the trailing wing.
  • the advantage of this wing arrangement lies in the fact that the soil covered by the respective wing is raised and crumbled due to the inclined position of the wing and can fall down again behind the wing because there is a corresponding free space between the wings. At the same time, a protected free space is created under the wings into which the desired microorganisms, suspensions, nutrient solutions, granules or the like can be introduced largely unhindered through the outlet openings or openings located below the wing in the hollow shaft.
  • the outlet openings are each arranged in an area which is delimited by the underside of the wing and by a horizontal line defined by the cutting edge and by a vertical line defined by the wing end.
  • the outlet openings are located in an area that remains largely free of the soil to be worked during tillage regardless of the rotation speed of the tillage device.
  • the outlet openings are arranged in the cylindrical wall of the hollow shaft and preferably point radially outward, so that the media to be introduced into the ground are also expelled in the radial direction and can be optimally distributed in the protection of the wing due to the rotation of the shaft in the soil applied to the wing end and falling. If an outlet opening is preferably assigned to each wing, a particularly uniform distribution of the media is achieved over the entire depth of the floor.
  • the wing end of the leading wing is on the same level as the cutting edge of the trailing wing, no or only a slight conveying effect is achieved upwards, so that the loosening and mixing of the soil is in the foreground.
  • the wing end of the leading wing must lie above the cutting edge of the trailing wing.
  • the strength of the conveying effect can be set by the size of the respective cant.
  • the blades are preferably adjustably attached to the hollow shaft.
  • the conveying effect can also be improved by arranging the wings closer together.
  • the wings are thus arranged on a kind of stair line, with at least two wings being provided per turn.
  • the circumferential extent U F of the wing in the attachment area on the hollow shaft is ⁇ 1 / n of the circumference U of the hollow shaft, where n is the number of wings per turn is.
  • the wings preferably have a rectangular shape, so that the cutting edge and the wing end run largely parallel to one another.
  • the inclination of the wings is preferably 20-30 °, which is understood to mean the angle between the wing and a horizontal lying in the cutting edge.
  • the blades are arranged on a worm, which is located between the hollow shaft and the blade.
  • the worm can be of single or multiple threads.
  • the pitch of the worm preferably corresponds to the order of the blades on the hollow shaft according to the previously described embodiment without a worm.
  • the wings can be attached to the top or bottom of the screw. In any case, the wings protrude radially outwards from the outer line of the viewing corner, so that the soil in the space between two successive wings can fall down. According to a further embodiment, the wings can be designed as a widening of the screw. In this case, the wings are an integral part of the snail.
  • the blades have two sections.
  • the first section runs parallel to the screw and is e.g. fixed by screwing or welding. This first section merges into an upwardly angled second section, which forms the wing end. Depending on how. the second section is strongly angled upwards, the height relation to the cutting edge of the trailing wing can be adjusted.
  • the advantage of this embodiment is that the strength of the conveying and mixing effect can be adjusted by the driving speed in the horizontal direction.
  • the arrangement of the outlet openings corresponds to that of the embodiment without an additional screw.
  • the granules to be introduced into the soil are preferably supplied via a funnel, which is arranged in the upper end of the hollow shaft, or via an inlet pipe with the aid of compressed air.
  • the granules are guided to the outside and can exit into the ground through the outlet openings.
  • liquids based on mist can also be introduced into the hollow shaft.
  • microorganisms suspensions or other liquids
  • these are introduced under pressure into a separate spray system using a rotating union attached to the upper end of the hollow shaft.
  • the outlet openings are equipped with spray nozzles or additional spray nozzles are arranged below the wings for the outlet openings.
  • the system pressure is kept within the permissible value for the microorganisms. Due to the resulting crumb effect and the intensive mixing of microorganisms - nutrient suspensions, the decontamination times and thus the turnaround times can be considerably reduced.
  • the interior of the hollow shaft is divided into at least two chambers.
  • Two chambers are preferably arranged one above the other, to which separate feeds for media to be introduced are assigned. This makes it possible to distinguish between aerobic and anaerobic when applying liquid.
  • the size of the chambers can be adjusted so that the size of the chambers and thus the desired application depth of the microorganisms can be controlled.
  • the two chambers are separated from each other by means of a connecting tube arranged in the center of the hollow shaft and a separating flange with a seal, and aerobic and anaerobic application is possible. By changing the length of the connecting pipe and the associated displacement of the separating flange, the depth relationships of the two chambers can be changed.
  • Means for fastening to a horizontally displaceable egg direction are also provided.
  • This allows the soil tillage implement to be attached to a gantry crane or agricultural tractor, for example.
  • the three-point linkage is preferably used and the drive is preferably via the PTO.
  • a separate electric or hydrostatic drive is preferably provided.
  • the three-point suspension is advantageous in that it enables the hollow shaft to be pivoted through a predetermined angle from the vertical without additional devices. Operational practice often results advantageous situations when the hollow shaft can be swung forward, back, left or right.
  • tillage implements can also be combined in a common holder and driven by one or more drive devices.
  • the best aerobic conditions are created up to the full working depth, so that the soil layer to be worked can be significantly improved compared to previous methods. It is thus possible to change the working depth from e.g. To increase 80 cm to now 150 cm. Accordingly, this would increase the absorption capacity in the ratio of 80 to 150 in decontamination centers.
  • the time sequence of the processing operations is only to be selected so that there is always sufficient oxygen in the deepest point of the soil layer to be processed, even if aerobic work is to be carried out there.
  • the soil tillage implement which can be picked up by a crane, for example, is particularly suitable for use in decontamination centers, where it is driven along the predetermined paths through the soil to be treated.
  • the low horizontal displacement of the tillage implement and the high efficiency due to the above-described mode of operation have an advantageous effect.
  • the high efficiency is due in particular to the fact that the device is in the ground remains and does not have to be removed and moved, for example when turning or changing to a different path, and that the soil is only moved and loosened within levels due to the wing arrangement.
  • Figure 1 shows a tillage implement in side view and partially in
  • Section, Figure 2 is a plan view in section of that shown in Figure 1
  • Figure 3 shows the upper part of the tillage device according to another
  • FIG. 5 shows the operation of the tillage implement in the area of the last three wings in the ground in a side view
  • Figure 6 shows a tillage implement according to another
  • FIG. 7 a plurality of tillage implements arranged next to one another according to a further embodiment
  • FIG. 9 is a partial view of a further embodiment
  • Figure 10 is a plan view and a section of the one shown in Figure 9
  • FIG. 11 is a partial view of another embodiment
  • Figure 12 is a plan view and a section through that shown in Figure 11
  • FIG. 1 shows a tillage device which has a hollow shaft 1 which is connected to a drive device 11 via a hollow transmission shaft 4.
  • the hollow transmission shaft 4 and the drive device 11 are fastened to a common holder 21 which is pivotably fastened to a carrier 22 via the articulated arm 24 and via hydraulic cylinders 25, 26.
  • the carrier 22 is attached to a horizontally movable device, e.g. a gantry crane or a tractor, attached, but which is not shown in Figure 1.
  • actuating the pressure medium cylinder 26 the hollow shaft 1 can be pivoted out of the vertical.
  • a flange 20a is formed on the underside of the hollow transmission shaft 4, to which the hollow shaft 1 is fastened with a corresponding flange 20b. As a result, the hollow shaft 1 can be replaced with little effort.
  • a plurality of vanes 3a to 3o are arranged on the outside of the hollow shaft 1.
  • the vanes 3a to 3o are attached to holders 2a to 2o which are welded to the hollow shaft.
  • the wings 3a to 3o are preferably screwed to the brackets 2a to 2o, so that an exchange of the wings 3a to 3o is also possible in a simple manner.
  • the wings 3a to 3o are each arranged obliquely and can additionally have an upward curvature.
  • the wings 3a to 3o consist of flat, essentially rectangular plates, the wing ends 28 each lying in the same plane 19a, b, c as the cutting edge 27 of the trailing wing.
  • the spacing of vanes 3a, 3d, 3g arranged one above the other is more than twice the pitch of a wing, the pitch being the axial Extension of a wing is called.
  • outlet openings 10 are provided in the cylindrical wall of the hollow shaft 1.
  • Granules can be introduced into the hollow shaft via the funnel 7 shown in FIG. 1.
  • air or aerosols and granules can be introduced separately via pipes 8 and 42.
  • Liquids or suspensions can also be poured in via the pipe 42. These are then caught in the hollow shaft by the air flow coming from the tube 8, atomized and discharged through the outlet openings 10.
  • This arrangement has the advantage that the media are introduced without contact between the items 4, 8, 42 without sealing elements. An excess of air is advantageously introduced so that degassing of the soil is carried out.
  • FIG. 3 Another type of liquid introduction is shown in FIG. 3.
  • liquid is introduced into the spray system under pressure with the aid of a rotating union 14 attached to the upper end of the hollow shaft 1.
  • the filled granules are guided to the outside by falling speed, centrifugal force and possibly compressed air and fed to the corresponding outlet openings 10, from which the granules then exit in the radial direction into the soil to be treated. If liquids are introduced into the soil, the outlet openings 10 are provided with spray nozzles. It is also possible to arrange outlet openings and spray nozzles next to one another.
  • FIG 1 a so-called leading arrangement of the wings 3a to 3o is shown.
  • the connecting line 39 of the wing ends 28 of the wings 3a, 3n arranged one above the other forms a left-turning screw line.
  • FIG. 2 shows a section through the hollow shaft from top to bottom of the wing arrangement shown in FIG. 1.
  • the circumferential extent U F of the individual vanes 3a, b, c in the attachment area on the hollow shaft 1 is selected so that the sum of the circumferential extents of the three vanes 3a, 3b, 3c per turn is smaller than the total outer circumference U of the hollow shaft 1.
  • Die Cutting edges 27 run largely parallel to the associated wing end 28, so that there is a substantially rectangular wing surface in plan view.
  • the tool cuts itself into the floor area 5 in the direction of travel in the sickle shape in the direction of travel.
  • the floor separated during the rotation of the tool slides over the inclined wings and falls - as shown in FIG. 5 - down again behind the wings 3a to 3c, which causes a crumble effect.
  • part of the loosened soil is conveyed into the likewise crescent-shaped cavity 6 behind the processing device, which leads to a further crumbling effect.
  • the outlet opening 10 is located in a triangular area 35 under the wing 3a, which is delimited by the underside of the wing 3a and by the vertical 37 running through the wing end 28 and the horizontal 36 running through the cutting edge 27 .
  • FIGS. 7 and 8 A further embodiment is shown in FIGS. 7 and 8, in which a plurality of hollow shafts 1 are arranged in a common holder 40.
  • FIG. 7 shows two hollow shafts 1, of which the left hollow shaft represents a further variant with regard to its internal structure.
  • the interior of the hollow shaft 1 is divided into two superimposed chambers 13 and 18, which are separated from one another by a separating flange 16 with a seal 17.
  • the lower chamber 18 is supplied via a connecting tube 12 which ends in the separating flange 17.
  • Corresponding rotary unions 14a and 14b are therefore also provided at the upper end of the hollow shaft 1.
  • the sizes of the chambers 13 and 18 can be adjusted by changing the length of the connecting tube 12. It is thus possible to assign more or fewer spray nozzles 15 to one or the other chamber 13, 18.
  • FIG. 9 A further embodiment is shown in FIG. 9, in which a worm 34 is initially attached to the hollow shaft 1, to which the vanes 30a, 30b are attached.
  • the wings 30a, 30b have a first section 32 which runs parallel to the screw. This is followed by an upwardly angled section 33, which forms the wing end 28.
  • the wings 30a, 30b can be attached to the top of the screw 34 (see Figure 9) or to the bottom (see Figure 11).
  • the degree of the bending of the section 33 is selected such that the wing end 28 of the leading wing 30a lies on the same plane as the cutting edge 27 of the trailing wing 30b.
  • the inclination of the sections 33 essentially depends on the pitch of the screw 34. With a small screw pitch, a slight bending of the section 33 may be sufficient.
  • the wings 30a, 30b are fastened to the worm 34 via screw connections 23.
  • spray nozzles 15 or outlet openings 10 are arranged in the hollow shaft 1, which are protected by protective plates 41 from penetrating earth particles.
  • FIGS. 11 and 12 A further embodiment is shown in FIGS. 11 and 12, in which the vanes 30a, 30b are attached to the underside of the screw 34.
  • the direction of travel is shown by the double arrow and the direction of rotation by the single arrow.
  • the cutting width of the wings 30a and 30b is marked with G.
  • the tool also cuts here in a crescent shape into the base region 5 according to FIGS transports the loosened soil into the cavity 6. Under these conditions, a pure loosening effect also arises here. If, on the other hand, the wings are no longer able to transport the soil loosened in space 5 into space 6 and the loosened soil exceeds dimension G shown in FIG. 12, the material is taken up by the worm 34 and transported upwards, so that a promotion and mixing effect arises.
  • a mixing or non-mixing operation can be determined via the speed of the hollow shaft 1, the driving speed and the dimension G.
  • liquid and / or granular agents can be introduced and mixed in by means of the tillage device.
  • a nozzle guard in the form of a protective plate 41 is intended to protect the spray nozzle 15 against blockages.

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Abstract

Um eine kontinuierliche homogene Durchmischung von kontaminierten Böden bei gleichzeitiger ungehinderter Eintragung von Mikroorganismen, Nährlösungen oder dergleichen zu ermöglichen, wird ein Bodenbearbeitungsgerät mit einem oberirdisch angeordneten Antriebsmittel vorgeschlagen, bei dem das Schneid- und Rührwerkzeug einzelne schräggestellte Flügel (3 a-o, 30 a, b) aufweist, die in Umfangs- und Längsrichtung der Hohlwelle (1) derart beabstandet zueinander angeordnet sind, daß das Flügelende (28) des jeweils vorlaufenden Flügels oberhalb der Schneidkante (27) oder auf derselben Ebene wie die Schneidkante (27) des nachlaufenden Flügels liegt. Mindestens eine Austrittsöffnung (10) ist unterhalb des jeweils zugeordneten Flügels (3 a-o, 30 a,b) angeordnet.

Description

Bodenbearbeitungsgerät
Die Erfindung betrifft ein Bodenbearbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der Bodendekontamination spielen zur Erreichung hoher Abbauraten der Bodenzustand und die Möglichkeit der Ausbringung von Mikroorganismen und Nährstoffen eine wichtige Rolle.
Es sind unterschiedliche Verfahren bekannt, mit denen das Einbringen von Mikroorganismen oder von Nährstoffen bzw. eine diese Materialien enthaltenden Suspension in einem kontaminierten Boden durchgeführt wird, um die im Boden enthaltenen Schadstoffe mikrobiologisch auf natürlichem Wege abzubauen.
Hierzu ist es erforderlich, den Boden entsprechend aufzubereiten, so daß er gelöst, gelockert und homogen durchmischt ist. Für diese mechanische Aufbereitung des kontaminierten Bodens und dessen Vorbereitung für das Einbringen von Mikroorganismen werden Bodenbearbeitungsgeräte oder Meliorationsgeräte eingesetzt, die auf unterschiedliche Art und Weise arbeiten können.
Aus der EP 0475227 A2 ist ein Meliorationsgerät bekannt, in dessen Bewegungsmechanismus eine Schar angebracht ist, die zum Eindringen in den zu dekontaminierenden Boden gleichzeitig eine Horizontalbewegung ausführt, so daß zwischen der Rückseite der Schar und dem Erdreich ein keilförmiger Spalt geöffnet wird, in den ein Aerosolstrom von Mikroorganismen in einer Nährlösung eingetragen wird. Zu diesem Zweck ist die Schar an ihrer Rückseite mit Düsen versehen, die über ein Leitungssystem an entsprechende Vorratsbehälter angeschlossen ist.
Mit diesem Gerät können unterschiedliche Bodentiefen mit verschiedenen Mikroorganismen oder Nährlösungen beaufschlagt werden, allerdings ist aufgrund der intermittierenden Arbeitsweise keine kontinuierliche Bearbeitung mit hohen Abbauraten möglich. Außerdem wird keine homogene Durchmischung des Bodens erzielt.
Aus der DE-PS 849132 ist eine Vorrichtung zum Verlegen von Kabeln bekannt, die einen rotierenden, mit nach außen und schräg nach unten gerichteten Schneidwerkzeugen ausgerüsteten Zylinder aufweist. Da das Kabel am unteren Ende des rotierenden Zylinders herausgeführt wird, ist eine Schrägstellung des Zylinders unabdingbar. Die flügelähnlichen Schneidwerkzeuge sind so ausgebildet, daß ein Zusammenpressen des umgewälzten Erdreiches stattfindet. Es soll nämlich keine Volumenvermehrung, d.h. keine Anhäufung des Erdreiches in dem Bereich stattfinden, in dem bereits das Kabel im Erdreich verlegt worden ist. Da das Erdreich lediglich umgewälzt wird, erfolgt auch keine Durchmischung des Erdreiches, was aber für die Aufbereitung von dekontaminiertem Erdreich notwendig ist. Darüberhinaus sind keine Maßnahmen vorgesehen, um Mikroorgamsmen oder dergleichen in das Erdreich einbringen zu können.
Es wurden daher bereits spezielle Aufbereitungsgeräte entwickelt, mit denen eine kontinuierliche, homogene Durchmischung des kontaminierten Bodens durchgeführt werden soll. Aus der DE 4003362 C2 ist ein Bodenbearbeitungsgerät bekannt, das in Form eines kombinierten Schneid- und Rührgerätes ausgestaltet und in den kontaminierten Boden eindrehbar ist. Zu diesem Zweck ist an einem oberirdisch angeordneten Träger ein drehbares Hohlgestänge voi-gesehen, das wenigstens an seinem unteren Ende Schneid- und Mischflügel in Form von Schnecken aufweist. Zwischen den Schnecken befinden sich am Hohlgestänge spezielle, in einer Ebene angeordnete Mischflügel mit Suspensionsaustrittsöffnungen.
Mit diesem Bodenbearbeitungsgerät ist es nicht möglich, über die gesamte zu bearbeitende Bodentiefe Mikroorganismen oder Nährlösungen auszutragen, da im Bereich der Schnecken keine Austrittsöffnungen vorgesehen sind. Diese sind an der Unterseite von separaten Mischflügeln in radialer Richtung nebeneinander angeordnet, so daß die Suspension nach unten abgegeben wird. Außerdem wird durch die schneckenförmigen Schneid- und Mischflügel während der Rotation des Bodenbearbeitungsgerätes ständig Bodenmaterial nach oben und somit gegen die Austrittsöffhungen befördert, wodurch der Austritt der Suspension behindert, wenn nicht sogar unmöglich gemacht wird. Die ungeschützte Anordnung der Austrittsöffnungen macht auf jeden Fall eine homogene Beaufschlagung des Bodens mit Suspension unmöglich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der zu bearbeitende Boden durch die Schnecken zunächst vollständig nach oben transportiert werden muß und erst dann nach unten fällt, was den Wirkungsgrad des Bodenbearbeitungsgerätes mindert.
Da vor der Einbringung von Suspension eine zwei- bis dreimalige Durchmischung und Homogemsierung des Bodens erforderlich ist, ist der Zeit- und Energieaufwand sowie der Verschleiß der Vorrichtung sehr hoch.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein solches Bodenbearbeitungsgerät so weiterzuentwickeln, daß eine kontinuierliche homogene Durchmischung des kontaminierten Bodens bei gleichzeitiger ungehinderter Eintragung von Mikroorganismen, Nährlösungen oder dergleichen vom ersten Arbeitsgang an möglich ist. Diese Aufgabe wird mit einem Bodenbearbeitungsgerät gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das Schneid- und Rührwerkzeug weist schräg gestellte Flügel auf, die in Umfangs- und Längsrichtung der Hohlwelle derart beabstandet zueinander angeordnet sind, daß das Flügelende des jeweils vorlaufenden Flügels oberhalb der Schneidkante oder auf derselben Ebene wie die Schneidkante des nachlaufenden Flügels liegt.
Der Vorteil dieser Flügelanordnung liegt darin, daß das von dem jeweiligen Flügel erfaßte Erdreich aufgrund der Schrägstellung der Flügel angehoben und zerkrümelt wird und hinter dem Flügel wieder nach unten fallen kann, weil zwischen den Flügeln ein entsprechender Freiraum vorhanden ist. Unter den Flügeln wird gleichzeitig ein geschützter Freiraum geschaffen, in den durch den oder die unterhalb des Flügels in der Hohlwelle befindlichen Austrittsöffnüngen die gewünschten Mikroorganismen, Suspensionen, Nährlösungen, Granulate oder dergleichen weitgehend ungehindert eingebracht werden können.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Austrittsöffnungen jeweils in einem Bereich angeordnet sind, der durch die Unterseite des Flügels sowie durch eine durch die Schneidkante definierte horizontale Linie und durch eine durch das Flügelende definierte vertikale Linie begrenzt ist. In diesem Fall befinden sich die Austrittsöffnungen in einem Bereich, der bei der Bodenbearbeitung unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Bodenbearbeitungsgerätes weitgehend vom zu bearbeitenden Erdreich frei bleibt.
Die Austrittsöffnungen sind in der zylindrischen Wand der Hohlwelle angeordnet und weisen vorzugweise radial nach außen, so daß die in das Erdreich einzubringenden Medien ebenfalls in radialer Richtung ausgestoßen werden können und sich im Schutz des Flügels aufgrund der Rotation der Welle optimal im am Flügelende aufgebrachten und im Fallen begriffenen Erdreich verteilen können. Wenn vozugsweise jedem Flügel eine Austrittsöffnung zugeordnet ist, wird eine besonders gleichmäßige Verteilung der Medien über die gesamte Bodentiefe erreicht.
Wenn das Flügelende des jeweils vorlaufenden Flügels auf derselben Ebene wie die Schneidkante des nachlaufenden Flügels liegt, wird kein oder nur ein geringer Fördereffekt nach oben erzielt, so daß die Auflockerung und Durchmischung des Bodens im Vordergrund steht. Wird jedoch ein zusätzlicher Fördereffekt gewünscht, so muß das Flügelende des jeweils vorlaufenden Flügels oberhalb der Schneidkante des nachlaufenden Flügels liegen. Durch die Größe der jeweiligen Überhöhung kann die Stärke des Fördereffektes eingestellt werden. Zu diesem Zweck sind die Flügel vorzugsweise verstellbar an der Hohlwelle angebracht. Der Fördereffekt kann zusätzlich noch durch eine dichtere Hintereinanderanordnung der Flügel verbessert werden.
Die Flügel sind somit auf einer Art Treppenlinie angeordnet, wobei pro Windung mindestens zwei Flügel vorgesehen sind.
Damit das aufgelockerte Erdreich hinter dem jeweiligen Flügel wieder nach unten fallen kann, sollte darauf geachtet werden, daß die Umfangserstreckung UF der Flügel im Ansetzbereich an der Hohlwelle < 1/n des Umfangs U der Hohlwelle ist, wobei n die Anzahl der Flügel pro Windung ist. Die Flügel weisen vorzugsweise eine rechteckige Gestalt auf, so daß die Schneidkante und das Flügelende weitgehend parallel zueinander verlaufen.
Die Schrägstellung der Flügel beträgt vorzugsweise 20 - 30°, worunter der Winkel zwischen Flügel und einer in der Schneidkante liegenden Horizontalen verstanden wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Flügel auf einer Schnecke angeordnet, die sich zwischen Hohlwelle und Flügel befindet. Die Schnecke kann ein- oder mehrgängig ausgebildet sein.
Die Steigung der Schnecke entspricht vorzugsweise der Flügelreihenfolge an der Hohlwelle gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform ohne Schnecke. Die Flügel können auf der Oberseite oder an der Unterseite der Schnecke angebracht sein. In jedem Fall stehen die Flügel gegenüber der Außenlinie der Seh ecke radial nach außen vor, so daß das Erdreich in dem Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flügeln nach unten durchfallen kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Flügel als Verbreiterung der Schnecke ausgebildet sein. In diesem Fall sind die Flügel integraler Bestandteil der Schnecke.
Damit die Höhenrelation der Flügel bezüglich Schneidkanten und Flügelenden eingehalten werden kann, weisen die Flügel zwei Abschnitte auf. Der erste Abschnitt verläuft parallel zur Schnecke und ist an dieser z.B. durch Verschrauben oder Verschweißen befestigt. Dieser erste Abschnitt geht in einen nach oben abgewinkelten zweiten Abschnitt über, der das Flügelende bildet. Je nachdem, wie. stark der zweite Abschnitt nach oben abgewinkelt ist, kann die Höhenrelation zur Schneidkante des jeweils nachlaufenden Flügels eingestellt werden.
Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß durch die Fahrgeschwindigkeit in horizontaler Richtung die Stärke des Förder- und Mischeffektes eingestellt werden kann.
Bei geringer Fahrgeschwindigkeit wird das Erdreich lediglich von den Flügeln erfaßt und aufgelockert, wobei der zerkrümelte Boden hinter den Flügeln nach unten fällt. Wird die Fahrgeschwindigkeit gesteigert, so gelangt ein Teil des erfaßten Erdreiches auf die Schnecken und wird zumindest teilweise nach oben befördert. Aufgrund der Überlagerung des Fördereffektes der Schnecke mit der Auflockerung durch die Flügel entsteht ein neuartiger Mischeffekt.
Die Anordnung der Austrittsöffnungen entspricht derjenigen der Ausführungsform ohne zusätzliche Schnecke.
Die Zuführung von in das Erdreich einzubringenden Granulaten erfolgt vorzugsweise über einen Trichter, der im oberen Ende der Hohlwelle angeordnet ist, oder über ein Zulaufrohr mit Unterstützung von Druckluft.
Mittels in der Hohlwelle angebrachten Abierikeinrichtungen, vorzugsweise Ablenkbleche, und die durch die Rotation der Hohlwelle erzeugte Fliehkraft werden die Granulate nach außen geleitet und können durch die Austrittsöffnungen in das Erdreich austreten.
Nach dem Prinzip der Luftinjektion können auch Flüssigkeiten auf Nebelbasis in die Hohlwelle eingebracht werden.
Ferner besteht die Möglichkeit, mit Hilfe von Rohren Luft bzw. Aerosole und Granulate getrennt von oben in die Hohlwelle einzubringen. Insbesondere das Einbringen von Warmluft unterstützt den Anbauprozeß der Mikroorganismen.
Zum Einbringen von Mikroorganismen, Suspension oder anderen Flüssigkeiten werden diese unter Druck mit Hilfe einer am oberen Ende der Hohlwelle angebrachten Drehdurchführung in ein eigenes Sprühsystem eingebracht. Hierzu sind die Austrittsöffnungen mit Sprühdüsen bestückt oder zu den Austrittsöffnungen sind zusätzliche Sprühdüsen unterhalb der Flügel angeordnet. Der Systemdruck wird hierbei innerhalb des für die Mikroorganismen zulässigen Wertes gehalten. Bedingt durch den entstehenden Krümeleffekt und die intensive Einmischung von Mikroorganismen - Nährstoff - Suspensionen können die Dekontaminationszeiten und somit die Umschlagszeiten beträchtlich reduziert werden.
Um eine noch differenziertere Einbringung von Medien wie Flüssigkeiten, Granulaten oder dergleichen zu ermöglichen, ist das Innere der Hohlwelle mindestens in zwei Kammern unterteilt.
Vorzugsweise sind zwei Kammern übereinander angeordnet, denen eigene Zuführungen für einzubringende Medien zugeordnet sind. Dadurch wird es möglich, bei der Flüssigkeitsausbringung zwischen aerob und anaerob zu trennen. Damit die Größe der Kammern und somit die gewünschte Ausbringtiefe der Mikroorganismen gesteuert werden kann, ist die Größe der Kammern einstellbar. Über ein in der Hohlwellenmitte angeordnetes Verbindungsrohr und einen Trennflansch mit Dichtung werden die beiden Kammern voneinander getrennt und eine aerobe und anaerobe Ausbringung ermöglicht. Durch Längenänderung des Verbindungsrohres und dem damit verbundenen Verschieben des Trennflansches können die Tiefenrelationen der beiden Kammern geändert werden.
Weiterhin sind Mittel zum Befestigen an einer horizontal verfahrbaren Ei-αrichtung vorgesehen. Damit kann das Bodenbearbeitungsgerät zum Beispiel an einem Portalkran oder einem Ackerschlepper befestigt werden. Im Falle des Ackerschleppers wird vorzugsweise die Dreipunktaufhängung genutzt und der Antrieb erfolgt vorzugsweise über die Zapfwelle. Im Falle des Portalkrans ist vorzugsweise ein eigener elektrischer oder hydrostatischer Antrieb vorgesehen.
Die Dreipunktaufhängung ist insofern vorteilhaft, als damit ohne zusätzliche Einrichtungen ein Verschwenken der Hohlwelle um einen vorgegebenen Winkel aus der Vertikalen möglich ist. Aus der Betriebspraxis ergeben sich oft vorteilhafte Situationen, wenn die Hohlwelle nach vorne, hinten, links oder rechts ausgeschwenkt werden kann.
Es können auch mehrere Bodenbearbeitungsgeräte in einer gemeinsamen Halterung zusammengefaßt werden und von einer oder mehreren Antriebseinrichtungen angetrieben werden.
Zur Vermeidung von einseitigen Kräften auf das Zugmittel muß beim Mehrwelleneinsatz jedoch darauf geachtet werden, daß ein Kräfteausgleich erfolgt. Dies geschieht dadurch, daß links- und rechtsdrehende Bearbeitungsgeräte miteinander kombiniert werden. Die Steigungen der Flügel an den Bearbeitungsgeräten müssen dabei drehsinngerecht angeordnet werden.
Aufgrund der erläuterten Arbeitsweise werden bis zur vollen Arbeitstiefe beste aerobe Verhältnisse geschaffen, so daß die zu bearbeitende Bodenschicht gegenüber bisherigen Verfahren deutlich verbessert werden kann. Es ist somit möglich, die Arbeitstiefe von z.B. 80 cm auf nunmehr 150 cm zu steigern. Dies würde dementsprechend in Dekontaminationszentren die Aufnahmekapazität im Verhältnis von 80 zu 150 steigern.
Die Zeitfolge der Bearbeitungsvorgänge ist lediglich so zu wählen, daß in der tiefsten Stelle der zu bearbeitenden Bodenschicht immer genügend Sauerstoff vorhanden ist, wenn dort auch aerob gearbeitet werden soll.
Das Bodenbearbeitungsgerät, das beispielsweise von einem Kran aufgenommen werden kann, eignet sich insbesondere für den Einsatz in Dekontaminationszentren, wo es längs vorgegebener Bahnen durch den aufzubereitenden Boden gefahren wird. Hierzu wirkt sich die geringe horizontale Verdrängung des Bodenbearbeitungsgerätes und der aufgrund seiner oben beschriebenen Funktionsweise hohe Wirkungsgrad vorteilhaft aus. Der hohe Wirkungsgrad beruht insbesondere darauf, daß das Gerät im Boden verbleibt und nicht herausgenommen und versetzt werden muß, wenn beispielsweise gewendet oder auf eine andere Bahn gewechselt werden muß, und daß aufgrund der Flügelanordnung das Erdreich nur jeweils innerhalb von Ebenen bewegt und aufgelockert wird.
Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein Bodenbearbeitungsgerät in Seitenansicht und teilweise im
Schnitt, Figur 2 eine Draufsicht im Schnitt des in Figur 1 dargestellten
Bodenbearbeitungsgerätes , Figur 3 das Oberteil des Bodenbearbeitungsgerätes gemäß einer weiteren
Ausführungsform, Figur 4 " die Arbeitsweise des Bodenbearbeitungsgerätes im Erdreich in
Draufsicht, so geschnitten, daß die letzten drei Flügel sichtbar sind, Figur 5 die Arbeitsweise des Bodenbearbeitungsgerätes im Bereich der drei letzten Flügel im Erdreich in Seitenansicht, Figur 6 ein Bodenbearbeitungsgerät gemäß einer weiteren
Ausführungsform in Seitenansicht, wobei die Hohlwelle im oberen Bereich geschnitten ist, mit Luft- und Granulatzuführung, Figur 7 mehrere nebeneinander angeordnete Bodenbearbeitungsgeräte gemäß einer weiteren Ausführungsform, Figur 8 eine Draufsicht auf die in Figur 7 nebeneinander angeordneten
Bodenbearbeitungsgeräte, Figur 9 eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform,
Figur 10 eine Draufsicht und einen Schnitt der in Figur 9 dargestellten
Ausführungsform, Figur 11 eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform und
Figur 12 eine Draufsicht und einen Schnitt durch die in Figur 11 gezeigte
Ausführungsform .
In der Figur 1 ist ein Bodenbearbeitungsgerät dargestellt, das eine Hohlwelle 1 aufweist, die über eine Getriebehohlwelle 4 mit einer Antriebseinrichtung 11 verbunden ist. Die Getriebehohlwelle 4 und die Antriebseinrichtung 11 sind an einer gemeinsamen Halterung 21 befestigt, die über den Gelenkarm 24 und über Hydraulikzylinder 25, 26 an einem Träger 22 schwenkbar befestigt ist. Der Träger 22 ist an einer horizontal verfahrbaren Einrichtung, wie z.B. einem Portalkran oder einem Ackerschlepper, befestigt, der in Figur 1 jedoch nicht dargestellt ist. Über eine Betätigung des Druckmittelzylinders 26 kann ein Verschwenken der Hohlwelle 1 aus der Vertikalen heraus ermöglicht werden.
An der Unterseite der Getriebehohlwelle 4 ist ein Flansch 20a angeformt, an dem die Hohlwelle 1 mit einem entsprechenden Flansch 20b befestigt ist. Dadurch kann mit wenig Aufwand ein Austausch der Hohlwelle 1 erfolgen.
An der Hohlwelle 1 sind an der Außenseite eine Mehrzahl von Flügeln 3a bis 3o angeordnet. Die Flügel 3a bis 3o sind an Haltern 2a bis 2o befestigt, die an der Hohlwelle angeschweißt sind. Vorzugsweise sind die Flügel 3a bis 3o an den Halterungen 2a bis 2o angeschraubt, so daß auch ein Austausch der Flügel 3a bis 3o auf einfache Weise möglich ist.
Die Flügel 3a bis 3o sind jeweils schräg angeordnet und können zusätzlich eine nach oben weisende Krümmung aufweisen. In der hier gezeigten Ausführungsform bestehen die Flügel 3a bis 3o aus ebenen im wesentlichen rechteckigen Platten, wobei die Flügelenden 28 jeweils in der gleichen Ebene 19a, b, c liegen, wie die Schneidkante 27 des jeweils nachlaufenden Flügels. Der Abstand übereinander angeordneter Flügel 3a, 3d, 3g beträgt mehr als das Doppelte der Steigung eines Flügels, wobei mit Steigung die axiale Erstreckung eines Flügels bezeichnet wird. In einem geschützten Bereich unterhalb der Flügel 3a bis 3o sind Austrittsöffnungen 10 in der zylindrischen Wand der Hohlwelle 1 vorgesehen.
Granulate können über den in Figur 1 eingezeichneten Trichter 7 in die Hohlwelle eingebracht werden. Zusätzlich können, wie in der Figur 6 dargestellt ist, über Rohre 8 und 42 Luft bzw. Aerosole und Granulate getrennt eingebracht werden. Über das Rohr 42 können auch Flüssigkeiten bzw. Suspensionen eingegossen werden. Diese werden dann in der Hohlwelle vom aus dem Rohr 8 kommenden Luftstrom erfaßt, zerstäubt und über die Austrittsöffnungen 10 ausgebracht. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Medien berührungslos ohne Dichtelemente zwischen den Pos. 4, 8, 42 eingeführt werden. Vorteilhafterweise wird ein Luftüberschuß eingebracht, so daß eine Entgasung des Bodens vorgenommen wird. Dieser Spüleffekt führt zu einem wesentlich schnelleren Schadstoffabbau und kann durch eine hohe Drehgeschwindigkeit der Hohlwelle noch gefördert werden, weil aufgrund der Zentrifugalkräfte sich das zerkrümelte Erdreich nach außen bewegt, wo sich um das Bodenbearbeitungsgerät ein mitrotierender Erdzylinder ausbildet.
Eine andere Art der Flüssigkeitseinbringung ist in der Figur 3 dargestellt. Hier wird Flüssigkeit unter Druck mit Hilfe einer am oberen Ende der Hohlwelle 1 angebrachten Drehdurchführung 14 in das Sprühsystem eingebracht.
Durch die in Figur 1 im Inneren der Hohlwelle 1 eingezeichneten Ablenkbleche 9 werden die eingefüllten Granulate unterstützt durch Fallgeschwindigkeit, Fliehkraft und eventuell Druckluft nach außen geleitet und den entsprechenden Austrittsöffnungen 10 zugeführt, aus denen dann das Granulat in radialer Richtung in das aufzubereitende Erdreich austritt. Werden Flüssigkeiten in das Erdreich eingebracht, so sind die Austrittsöffnungen 10 mit Sprühdüsen versehen. Es besteht auch die Möglichkeit, Austrittsöffnungen und Sprühdüsen nebeneinander anzuordnen.
In der Figur 1 ist eine sogenannte vorlaufende Anordnung der Flügel 3a bis 3o dargestellt. Die Verbindungslinie 39 der Flügelenden 28 der jeweils übereinander angeordneten Flügel 3a, 3n bildet eine linksdrehende Schraubenlinie. Diese vorlaufende Anordnung hat dann Vorteile, wenn ein Boden bearbeitet wird, der mit Steinen durchsetzt ist, weil dadurch ein Verklemmen zwischen den einzelnen Flügeln weitgehend vermieden werden kann.
In der Figur 2 ist ein Schnitt durch die Hohlwelle von oben nach unten der in Figur 1 gezeigten Flügelanordnung zu sehen. Die Umfangserstreckung UF der einzelnen Flügel 3a,b,c im Ansatzbereich an der Hohlwelle 1 ist so gewählt, daß die Summe der Umlangserstreckungen der pro Windung vorhandenen drei Flügel 3a, 3b, 3c kleiner ist als der gesamte Außenumfang U der Hohlwelle 1. Die Schneidkanten 27 verlaufen weitgehend parallel zu dem dazugehörigen Flügelende 28, so daß sich in Draufsicht eine im wesentlichen rechteckige Flügelfläche ergibt.
In den Figuren 4 und 5 wird die Arbeitsweise des Bodenbearbeitungsgerätes im kontaminierten Erdreich 29 schematisch dargestellt.
Setzt man die mit den Flügeln 3a bis 3c bestückte Hohlwelle 1 im in den Boden eingefahrenen Zustand in Drehrichtung in Bewegung und überlagert man diesen Vorgang mit einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit, dann schneidet sich in den einzelnen Ebenen das Werkzeug sichelförmig in Fahrtrichtung in den Bodenbereich 5 ein. Der beim Umlauf des Werkzeuges abgetrennte Boden gleitet über die schräg angeordneten Flügel und fällt - wie in der Figur 5 dargestellt ist - hinter den Flügeln 3a bis 3c wieder nach unten, was einen Krümeleffekt bewirkt. Zusätzlich durch Reibung und Steigung bedingt wird ein Teil des gelockerten Bodens in den ebenfalls sichelförmigen Hohlraum 6 hinter dem Bearbeitungsgerät befördert, was zu einem weiteren Krümeleffekt führt.
Aufgrund der bereits beschriebenen Höhenrelation von Flügelende 28 und Schneidkante 27 entsteht kein Fördereffekt nach oben sondern nur eine Auflockerung des Bodens. Wird ein Fördereffekt gewünscht, besteht die Möglichkeit, einen solchen durch Überhöhung des Flügelendes 28 gegenüber der Schneidkante 27 des nachlaufenden Flügels zu erhalten. Je größer die Überhöhung und je dichter die Werkzeuge hintereinander angeordnet sind, desto größer ist der Fördereffekt nach oben.
Aufgrund des hinter und unter dem Flügel entstehenden Freiraumes 38 besteht die Möglichkeit, über die Austrittsöffnungen 10 Granulate bzw. Flüssigkeiten in den Boden einzumischen. Wie in Figur 5 dargestellt ist, befindet sich die Austrittsöffnüng 10 in einem dreieckigen Bereich 35 unter dem Flügel 3a, der durch die Unterseite des Flügels 3a sowie durch die durch das Flügelende 28 verlaufende Vertikale 37 und die durch die Schneidkante 27 verlaufende Horizontale 36 begrenzt wird.
In den Figuren 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der mehrere Hohlwellen 1 in einer gemeinsamen Halterung 40 angeordnet sind.
In der Figur 7 sind zwei Hohlwellen 1 dargestellt, wovon die linke Hohlwelle hinsichtlich ihres inneren Aufbaus eine weitere Variante darstellt. Der Innenraum der Hohlwelle 1 ist in zwei übereinanderliegende Kammern 13 und 18 unterteilt, die durch einen Trennflansch 16 mit einer Dichtung 17 voneinander getrennt sind. Die untere Kammer 18 wird über ein Verbindungsrohr 12 versorgt, das im Trennflansch 17 endet. Es ist somit möglich, über die unter den Flügeln 3a und 3b befindlichen Sprühdüsen 15 beispielsweise anaerobe Mikroorganismen auszubringen und über die Sprühdüsen 15, die sich unter den darüber angeordneten Flügeln 3c - 3o befinden, aerobe Mikroorganismen in das Erdreich einzubringen. Es sind daher auch entsprechende Drehdurchführungen 14a und 14b am oberen Ende der Hohlwelle 1 vorgesehen.
Da der Trennflansch 17 am Ende des Verbindungsrohres 12 befestigt ist, können durch eine Längenänderung des Verbindungsrohres 12 die Größen der Kammern 13 und 18 eingestellt werden. Es ist damit möglich, mehr oder weniger Sprühdüsen 15 der einen oder anderen Kammer 13,18 zuzuordnen.
Zur Vermeidung von einseitigen Kräften auf die horizontal verfahrbare Einrichtung, die in der Figur 8 allerdings nicht dargestellt ist, muß darauf geachtet werden, daß ein Kräfteausgleich zwischen den beiden Vorrichtungen erfolgt. Dies geschieht dadurch, daß zwei links- und zwei rechtsdrehende Bearbeitungsgeräte gemäß den angegebenen Pfeilrichtungen vorgesehen werden. Die Steigungen der Flügel an den jeweiligen Hohlwellen müssen dabei drehsinngerecht angeordnet werden.
In der Figur 9 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der an der Hohlwelle 1 zunächst eine Schnecke 34 befestigt ist, an der die Flügel 30a, 30b befestigt sind. Die Flügel 30a, 30b weisen einen ersten Abschnitt 32 auf, der parallel zur Schnecke verläuft. Hieran schließt sich ein nach oben abgewinkelter Abschnitt 33 an, der das Flügelende 28 bildet. Die Flügel 30a, 30b können an der Oberseite der Schnecke 34 (siehe Figur 9) oder an der Unterseite (siehe Figur 11) befestigt sein. Der Grad der Abwinkelung des Abschnittes 33 ist so gewählt, daß das Flügelende 28 des vorlaufenden Flügels 30a auf der gleichen Ebene liegt wie die Schneidkante 27 des nachlaufenden Flügels 30b. Die Neigung der Abschnitte 33 richtet sich im wesentlichen nach der Steigung der Schnecke 34. Bei geringer Schneckensteigung reicht eine geringfügige Abwinkelung des Abschnitts 33 unter Umständen aus.
Wie aus Figur 10 zu entnehmen ist, sind die Flügel 30a, 30b über Verschraubungen 23 an der Schnecke 34 befestigt. Unter der Schnecke 34 sind Sprühdüsen 15 oder Austrittsöffnungen 10 in der Hohlwelle 1 angeordnet, die durch Schutzbleche 41 vor eindringenden Erdpartikeln geschützt werden.
In den Figuren 11 und 12 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der die Flügel 30a, 30b an der Unterseite der Schnecke 34 angebracht sind. In der Figur 12 ist die Fahrtrichtung durch den Doppelpfeil und die Drehrichtung durch den einfachen Pfeil dargestellt. Die Schnittbreite der Flügel 30a und 30b ist mit G gekennzeichnet.
Setzt man die mit Flügeln 30a, 30b bestückte Hohlwellen-Schnecken- Kombination in Drehrichtung in Bewegung und überlagert dann diesen Vorgang im in den Boden eingefahrenen Zustand mit einer Fahrbewegung, dann schneidet sich auch hier das Werkzeug sichelförmig in den Bodenbereich 5 gemäß der Figur 4 und befördert den gelockerten Boden in den Hohlraum 6. Unter diesen Voraussetzungen entsteht auch hier ein reiner Lockerungseffekt. Sind die Flügel dagegen nicht mehr in der Lage, den im Raum 5 gelockerten Boden in den Raum 6 zu transportieren und überschreitet der gelockerte Boden das in der Figur 12 dargestellt Maß G, dann wird das Material von der Schnecke 34 aufgenommen und nach oben transportiert, so daß ein Förder¬ und Mischeffekt entsteht.
Dies bedeutet, daß über die Drehzahl der Hohlwelle 1 , die Fahrgeschwindigkeit und das Maß G ein mischender oder nichtmischender Betrieb festgelegt werden kann. Mit Hilfe der Düse 15 und der Austrittsöffnüng 10 können flüssige und/oder granulatförmige Mittel eingebracht und mittels des Bodenbearbeitungsgerätes eingemischt werden. Ein Düsenschutz in Form eines Schutzbleches 41 soll die Sprühdüse 15 vor Verstopfungen schützen.

Claims

Patentansprüche
1. Bodenbearbeitungsgerät mit einem oberirdisch angeordneten Antriebsmittel, das eine in den zu bearbeitenden Boden eindrehbare Hohlwelle antreibt, an deren Außenumfang ein Schneid- und Rührwerkzeug angeordnet ist und das Austrittsöffnungen für über das Innere der Hohlwelle zuführbare Medien aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schneid- und Rührwerkzeug einzelne schräg gestellte Flügel (3a-o, 30a,b) aufweist, die in Umfangs- und Längsrichtung der Hohlwelle (1) derart beabstandet zueinander angeordnet sind, daß das Flügelende (28) des jeweils vorlaufenden Flügels oberhalb der Schneidkante (27) oder auf derselben Ebene wie die Schneidkante (27) des nachlaufenden Flügels liegt und
daß mindestens eine Austrittsöffnüng (10) unterhalb des jeweils zugeordneten Flügels (3a - 3o, 30a- 30e) angeordnet ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (10) jeweils in einem Bereich (35) angeordnet sind, der durch die Unterseite des Flügels (3a - 3o, 30a, b) sowie durch eine durch die Schneidkante (27) des Flügels (3a - 3o, 30a, b) definierte horizontale Linie (36) und durch eine durch das Flügelende (28) definierte vertikale Linie (37) begrenzt ist.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (10) radial nach außen weisen. 19
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (3a - 3o, 30a, b) schwenkbar an der Hohlwelle (1) angebracht sind.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel auf einer Art Treppenlinie angeordnet sind, wobei pro Windung mindestens zwei Flügel (3a - 3o, 30a, b) angeordnet sind.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangserstreckung UF der Flügel < 1/n des Umfangs U der Hohlwelle (1) ist, wobei n die Anzahl der Flügel pro Windung ist.
7. Gerät nach einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (3a - 3o, 30a, b) eine Schrägstellung von 20 - 30° aufweisen.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Flügeln (30a, b) und der Hohlwelle (1) eine Schnecke (34) angeordnet ist.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (30a, b) einen parallel zur Schnecke verlaufenden, die Schneidkante (27) aufweisenden, ersten Abschnitt (32) und einen dazu abgewinkelten, das Flügelende (28) bildenden zweiten Abschnitt (33) aufweisen.
10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (30a, b) an der Oberseite der Schnecke (34) oder an der Unterseite der Schnecke (34) befestigt sind.
11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (30a, b) als Verbreiterung der Schnecke (34) ausgebildet sind.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (1) aus der Vertikalen schwenkbar angeordnet ist.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Hohlwelle (1) ein Einfülltrichter (7) für granulatförmiges Material angeordnet ist.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Hohlwelle (1) Rohre (8, 42) zum berührungslosen Einbringen von Luft, Aerosolen, Flüssigkeiten oder Granulaten angeordnet sind.
15. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (10) mit Sprühdüsen (15) versehen sind.
16. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere der Hohlwelle (1) in mindestens zwei Kammern (13,18) unterteilt ist.
17. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kammern (13,18) übereinander angeordnet sind, denen eigenen Zuführungen zugeordnet sind.
18. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Kammern (13,18) einstellbar ist.
19. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Hohlwelle (1) im Bereich der Austrittsöffnungen (10) und/ oder Sprühdüsen (15) Ablenkeinrichtungen (9) angeordnet sind, die das in der Hohlwelle (1) eingebrachte Medium zu den Austrittsöffnungen (10) oder Sprühdüsen (15) lenkt.
20. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Befestigen an einer horizontal verfahrbaren Einrichtung vorgesehen sind.
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