DE2742606A1

DE2742606A1 - Verfahren und vorrichtung zur lockerung landwirtschaftlich genutzter boeden

Info

Publication number: DE2742606A1
Application number: DE19772742606
Authority: DE
Inventors: Eugen Zinck
Original assignee: Individual
Current assignee: ZINCK, WOLF DIETRICH, 55442 STROMBERG, DE
Priority date: 1977-09-22
Filing date: 1977-09-22
Publication date: 1979-03-29
Also published as: CA1094862A; CH634719A5; SE7809933L; NL7809663A; DE2742606C3; IT1174652B; FR2403729A1; BE870669A; ATA663578A; GB2007484A; FR2403729B1; AT362173B; BR7806222A; DE2742606B2; IT7827964A0; GB2007484B; JPS6343041B2; JPS5460101A; ES473542A1; SE444106B

Description

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Eugen Zinck
Hüffelsheimer Str. 2

6550 Bad Kreuznach

Verfahren und Vorrichtung zur Lockerung landwirtschaftlich genutzter Böden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lockerung landwirtschaftlich genutzter Böden, insbesondere zur Tiefenlockerung verdichteter, landwirtschaftlich genutzter Böden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Für die Lockerung von Kulturböden, so insbesondere landwirtschaftlich genutzten Böden sind bereits eine Vielzahl von Geräten entwickelt worden. Ausgehend von den Primitivstwerkzeugen, wie Grabstock und Faustkeil bis zum moderneren Pflug, zur Fräse oder der Spatenmaschine beruhen sie verfahrensmäßig sämtlich auf dem Prinzip, mit Hilfe eines möglichst harten, scharfen oder spitzen Werkzeuges den Boden mechanisch aufzureißen, zu lockern, zu rühren oder zu wenden. Stets wird dabei mit mehr oder weniger großer Gewalt in den Boden eingegriffen und es wird dieser willkürlich in seiner gewachsenen Struktur zerstört, obwohl insbesondere für die unterhalb des eigentlichen Saatbeetes liegende Bodenschicht lediglich eine Lockerung des vorhandenen Gefüges erfolgen sollte. Spätestens seit der Erforschung der biologischen Zusammenhänge und Voraussetzungen ist dies offenkundig. Trotzdem hat sich an den vorgeschilderten Arbeitsmethoden im Prinzip nichts geändert und es werden diese sowohl zur Tiefenlockerung -

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hier in Verbindung mit besonders schweren Geräten - als auch zur Saatbe^tbereitung eingesetzt.

Die Nachteile, die durch diese Bodenbehandlung erwachsen und die sich aus der dadurch bedingten Zerstörung des Bodens als natürlichem Organismus ergeben, versucht man dadurch zu beheben, daß man mineralische Düngemittel in immer größeren Mengen einsetzt.

Hier zeigt sich aber zwischenzeitlich, daß das natürliche Bodenleben und die natürliche Bodenstruktur auch durch noch so große Düngemittelgaben auf Dauer nicht ersetzt werden können, die Erträge vielmehr trotz eines Überangebotes an durchaus geeigneten, mineralischen Düngern zu sinken beginnen. Insbesondere ergibt sich aber auch eine Minderung der Erträge in ihrer biologischen Wertigkeit, wie sich dies nicht zuletzt in sogenannten Musterbetrieben durch Zuchtschwierigkeiten bemerkbar macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Lockerung landwirtschaftlich genutzter Böden aufzuzeigen, das nicht nur die vorgenannten Nachteile ausschließt und gesunde Böden in ihrer natürlichen Struktur erhält, sondern langfristig gesehen - auch mittlerweile zerstörten Böden wieder zu ihrer gesunden Struktur verhilft und das insbesondere auch mit den bisherigen Verfahren nicht nur wirtschaftlich vergleichbar ist, sondern diese zumindest hinsichtlich des erforderlichen Energieeinsatzes auch übertrifft.

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Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch die ; geführte Einbringung eines Druckluftstromes in den Boden, j

die Freigabe der Druckluft in oder unterhalb einer Mindestauf lockerungstiefe und das Aufbrechen des Bodens durch die ,

freigegebene und nachströmende Druckluft. !

Das Aufbrechen des Bodens nach dem erfindungsgemäßen Ver- ^! fahren hat keinerlei Schädigungen der Bodenstruktur zur FoI- , ge, sondern führt lediglich zu einer Lockerung des vornan- ι denen Gefüges. Der Boden wird nämlich nicht, wie etwa bei : harten, scharfen oder spitzen Werkzeugen in seiner Struktur 1 willkürlich zerschnitten und zerstört, sondern durch die j

Druckkräfte, die durch die in ihn eingebrachte Druckluft auf- ' gebaut werden, lediglich aufgebrochen. Das Aufbrechen des
Bodens erfolgt dabei entlang seiner vorgebildeten Bruchstellen - den Nahtstellen der Bodenkrümel. Es bleibt also das
Bodengefüge bei dem erfindungsgemäßen Verfahren praktisch
erhalten und es wird dementsprechend das Bodenleben auch
nicht beeinträchtigt, wie beispielsweise bei den mechanischen
Bearbeitungsverfahren, bei denen der aufgebrochene Boden der
plötzlich einstrahlenden Sonne oder ätzenden Düngerlösungen
unmittelbar ausgesetzt wird.

Abgesehen davon, daß nicht mit Gewalt zerkleinert und verändert wird, sondern daß lediglich an den organisch vorgegebenen Bruchlinien aufgebrochen, aufgerissen und durchlässig
gemacht wird, erfährt der Boden durch das Einblasen von Luft
durchgreifend und tief eine starke Entlüftung sowie eine
hohe Sauerstoffgäbe.

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ORIGINAL INSPECTED

Gleichzeitig bietet das erfindungsgemeße Verfahren auch die Möglichkeit, die Bodenstruktur dauerhaft in der erreichten Form zu erhalten, indem geeignete Substanzen, so insbesondere organische Substanzen wie Humus, Torf oder dergleichen als Füll-, bzw. Füll- und / oder Düngestoffe miteingebracht v/erden. Diese Substanzen lagern sich nämlich in den entstandenen Hohlräumen an, füllen diese auf und sorgen so dafür, daß diese als wasser- und luftdurchlässige Adern und Kanäle erhalten bleiben.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl zum weitflächigeren, gröberen als auch zum engmaschigeren, feineren Aufbrechen des Bodens eingesetzt v/erden und es ist insbesondere auch geeignet, tiefliegende Verdichtur.gszonen aufzubrechen. Dies gilt für verdichtete Böden aller Art und bewirkt bei feuchten Böden gleichzeitig eine gewisse Drainage.

Soll weitflächig aufgebrochen werden, so wird bevorzugt die in den Boden eingeführte Druckluft erst nach Erreichen der vorgesehenen Endauf lockerurg.stiefe freigegeben, und zwar insbesondere bei vollem Luftdruck möglichst schlagartig. Durch diese Freigabe über möglichst große Querschnitte wird ein eruptionsartiges, weitflächiges Aufbrechen erreicht. Je nach Bodenart und Zustand können sich dabei bis zu mehreren Qua dratmetern Bodenfläche leicht anheben und unter Bildung von Rissen aufbrechen. Die Wirkung ist dabei um so stärker, je dichter der Boden lagert. Diese Einsatzart ermöglicht deshalb eine rasche Beseitigung bzw. Milderung grober Fehler in der Bodenstruktur in größeren Flächen. Da relativ weitflächig aus-

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gebrochen wird, können die Abstände, in denen die Druckluft geführt in den Boden eingebracht wird, verhältnismäßig groß sein und bevorzugt in der Größenordnung von einem Meter liegen. Die Drücke, die bei dieser Vorgehensweise Verv/endung finden, liegen vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 5 und 12 Atmosphären, können insbesondere zum Aufbrechen stark geschädigter und sehr hoch verdichteter Böden aber auch höher liegen.

SoliVengmaschiger, feiner aufgebrochen werden, so ist es zweckmäßig, die geführt in den Boden eingebrachte Druckluft ab einer durch die Bodenbeschaffenheit vorgegebenen Mindestauf lockerungstief e freizugeben und danach die Auflockerungstiefe bis zur vorgesehenen Endauflockerungstiefe unter kontinuierlicher Luftzufuhr zu vergrößern. Der Boden bricht bei einer derartigen Vorgehensweise weniger weitflächig auf, und es sind deshalb auch die Abstände kleiner, in denen die Luft in den Boden eingebracht wird. Bevorzugt liegen sie im Bereich zwischen etwa 40 und 60 cm.

Die Auswirkungen des Verfahrens sind nicht nur langfristig außerordentlich, sondern auch unmittelbar merkbar. Wird das Verfahren nämlich in verdichteten Zonen mit stauender Nässe durchgeführt, also in einer Bodenstruktur, wie sie nach dem Befahren der Böden mit schweren Arbeits- und Erntemaschinen, insbesondere aber auch in den Fahrspuren von Reihenkulturen usw. auftritt, so führt das Hineindrücken der Luft in den Boden zunächst zu einem teilweise springbrunnenartxgen Heraustreten des Wassers. Mit tiefergreifender Auflockerung und einem entsprechenden Aufbrechen der V^erdichtungshorizonte

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zieht das Wasser dann hörbar ab.

Abgesehen von derartigen Drainaqeeffekten werden, wie häufig riechbar, durch die erfindungsgemäße Art der Auflockerung ohne Zerstörung der Bodenstruktur auch Faulgase verdrängt und somit stickige Bodenzonen belüftet und belebt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl manuell als auch maschinell mit vergleichsweise einfachen Vorrichtungen durchführbar, und zur Durchführung des Verfahrens ist grundsätzlich gesehen lediglich eine Vorrichtung notwendig, die durch zumindest eine in den Boden einsteckbare Sonde gekennzeichnet ist, der eine absperrbare Druckluftzuführung zugeordnet ist und die im 3ereich ihres Einsteckendes mit wenigstens einer Luftauslaßöffnung versehen ist. Die Absperrung der Druckluftzuführung erfolgt dabei zweckmMßigerweise durch ein Schnellschlußventil .

Wird die Sonde manuell eingesetzt, so ist ihr zweckmäßigerweise eine Handhabe zugeordnet, die bevorzugt aujh das Schnellschlußventil umfaßt. Die Handhabe kann dabei bevorzugt Ausgestaltungen aufweisen, die den bei Drucklufthämmern üblichen Handhaben entspricht, so daß prinzipiell gesehen auf derartige Handhaben zurückgegriffen werden kann.

Neben dem manuellen Einsatz ist seibstiter-sTandlieh auch ein maschineller Einsatz möglich, wobei mehrere Sonden einem Tragrahmen zugeordnet sein können, der seinerseits beispielsweise an der Dreipunktaufhängung eines Schleppers oder der-

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gleichen angebracht ist, wobei dieser Schlepper auch die Druckluftquelle, also einen entsprechenden Kompressor tragen und antreiben kann.

Der Tragrahmen kann in einfachster Ausführung im wesentlichen aus einem Tragbalken bestehen, längs dessen mehrere Sonden vorgesehen sein können, wobei zweckmäßigerweise Einrichtungen vorgesehen sind, die eine Veränderung der Sonden in ihrem Abstand zueinander ermöglichen. So können im Rahmen der Erfindung dem Tragbalken eine größere Anzahl von Sondenhalterungen zugeordnet sein, die ein Umstecken der Sonden ermöglichen. Ferner kann der Tragbalken gegebenenfalls mit Aufnahmen für Halterungen von Sonden versehen sein, die ein Umstecken der Sonden mit ihren Halterungen ermöglichen. Schließlich kann der Tragbalken im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform mit Schiebeführungen für die Sondenhalterungen, oder mit Schiebehalterungen für die Sonden versehen sein, so daß die Sonden in ihrem Abstand zueinander im wesentlichen stufenlos einstellbar sind. Bei entsprechender Ausgestaltung kann der Tragbalken dabei gleichzeitig als Druckluftführung dienen und es können dem Tragbalken Anschlüsse für die Druckluftversorgung der Sonden zugeordnet sein. Diese können beispielsweise durch Schnellanschlußventile gebildet sein, welche über entsprechende Schlauchverbindungen an die Sonden anschließbar sind.

Neben einer Verstellung der Sonden in Längsrichtung des Bal kens können diese auch im Rahmen der Erfindung in Höhenrichtung gegenüber dem Balken verstellbar sein, um eine Anpassung an unterschiedliche Einstecktiefen vornehmen zu können.

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Neben einem Tragbalken kann der Tragrahmen selbstverständlich auch aus mehreren Tragbalken oder einem Netz von Tragbalken bestehen, um größere Arbeitsflächen überdecken zu können. Prinzipiell kann ein derartiger Tragrahmen dann Befestigungen für die Sonden aufweisen, die jenen entsprechen, die in Verbindung mit dem vorgeschilderten Tragbalken beschrieben wurden.

Wird ein Tragrahmen vorgesehen, so ist praktisch nur ein absätziges Arbeiten möglich, d. h., daß der Tragrahmen mit dem Schlepper oder einem vergleichbaren Vorrichtungsträger jeweils um einen entsprechenden Arbeitsabschnitt versetzt wird.

Im Rahmen der Erfindung ist gegebenenfalls aber auch eine kontinuierliche Arbeitsweise möglich, wobei eine entsprechende Abstimmung zwischen Vorschubgeschwindigkeit und Einsatzzeit der Sonden in den Boden gegeben sein muß. Prinzipiell können derartige Vorrichtungen dann haspelartig mit gesteuerten Zinken ausgebildet sein, wobei über den Umlauf der Haspel die Sonden, den Haspeizinken vergleichbar, im wesentlichen vertikal in den Boden eingeführt und wieder aus diesem herausgezogen werden. Die Druckluftzufuhr kann dabei wiederum über die Haspelbalken zu den Sonden erfolgen, wobei die Steuerung der Druckluftzufuhr in Abhängigkeit zur Drehstellung der Haspel geregelt sein kann. Eine derartige kontinuierliche Arbeitsweise erfordert naturgemäß aber, wie die vorstehende Schilderung zeigt, bereits einen größeren mechanischen Aufwand, und sie wird insbesondere bevorzugt für die engmaschige Auflockerungsarbeit, weniger dagegen für das grobmaschige

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Aufbrechen insbesondere stark verdichteter Böden geeignet sein.

Die im Rahmen der Erfindung angesprochenen haspelartigen Vorrichtungen können sowohl rotierend als auch umlaufend ausgebildet sein. Eine kontinuierliche Arbeitsweise ist im Rahmen der Erfindung ferner auch dadurch zu verwirklichen, daß über Parallelogrammgestänge Schiebemuffen aufgehängt sind, die den Ausgleich der Vorschubbewegung ermöglichen.

Für das Arbeiten auf großen Flächen und insbesondere auf freiem Feld ist es im Rahmen der Erfindung zweckmäßig, mit einer fahrbaren Kompressorstation, also beispielsweise einem Schlepper mit diesem zugeordneten Kompressor zu arbeiten. Zweckdienlich sind dabei auch entsprechend große Luftsammelbehälter, bzw. Druckspeicher dem Schlepper zugeordnet.

Insbesondere in gärtnerischen Betrieben kann aber im Rahmen der Erfindung durchaus auch eine stationäre Luftversorgung Verwendung finden, an die über entsprechende Schlauchverbindungen der Anschluß hergestellt werden kann.

Während für Kleinbetriebe oder kleinere Bearbeitungsflächen der Handbetrieb sowie die stationäre Versorgung, gegebenenfalls über entsprechend lange Schlauchverbindungen die Einsatzart des erfindungsgemäßen Verfahrens sein wird, die den geringsten Kapitaleinsatz erfordert, werden für Großbetriebe und große Flächen fahrbare KraftStationen Verwendung finden,

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die zweckmäßigerweise gleichzeitig auch als Sondenträger Verwendung finden. In Verbindung mit derartigen Kraftstationen kann die zur Durchführung des Verfahrens notwendige Bewegung der Sonden auf pneumatischem, hydraulischem oder mechanischem Wege erfolgen, wobei gegebenenfalls, insbesondere bei Schleppern als fahrbaren Kraftstationen auf die diesen zugeordneten Hebevorrichtungen zurückgegriffen wird, so daß sich insoweit im Rahmen der Erfindung gesonderte Investitionen im wesentlichen erübrigen. Auch bei derartigen fahrbaren Kraftstationen werden allerdings kaum neuerliche Bodenverdichtungen durch diese selbst eintreten, da keine Zugkräfte notwendig sind.

Sollen insbesondere im unmittelbaren Anschluß an die durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichte Auflockerung des Bodens organische Stoffe oder Düngestoffe in den Boden eingebracht werden, so können diese im Rahmen der Erfindung ebenfalls über die zur Lufteinblasung verwendeten Sonden eingebracht werden, wobei bevorzugt im Anschluß der Sonde an die Druckluftversorgung ein Injektor vorgesehen sein kann, über den die Zufünrung in die Jonde erfolyt. Den Sonden können allerdings auch gesonderte Anschlüsse für die Zuführung der genannten Füll-, bzw. Füll- und / oder Düngestoffe zugeordnet sein, wobei diese Stoffe über eine gesonderte Förderpumpe eingebracht werden können. Im Rahmen der Erfindung können zur Einbringung der Dünge-, Füll- und Auflockerungsstoffe gegebenenfalls auch spezielle Sonden V^erwendung finden. Wird nicht manuell gearbeitet, so kann im Rahmen der Erfindung der Tragrahmen mit entsprechenden Anschlüssen für die Zuführung der genannten Stoffe zu den Sonden versehen sein. Dem Vor-

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richtungsträger, also insbesondere Schlepper wird dabei zweckmäßigerweise ein entsprechender Vorratsbehälter für die genannten Stoffe zugeordnet.

Im Rahmen der Erfindung ist es aber selbstverständlich auch möglich, beispielsweise einen gesonderten Wagen vorzusehen, der die genannten Einrichtungen trägt und dem beispielsweise ein Schlepper als Antriebsquelle zugeordnet ist. Der Wagen kann ferner auch selbstfahrend als Gerätewagen ausgebildet sein, so daß auch bei dieser Gestaltung ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, nämlich das völlig zugkraftfreie Arbeiten, zur Wirkung kommt.

Werden bei dem erfindungsgemäßen Arbeiten Füll- und / oder Düngestoffe eingebracht, so geschieht dies, ausgehend vom Aufbrechen des Bodens, unmittelbar ineinander übergehend, so daß die Füll- und / oder Düngestoffe sich in den durch das Aufbrechen geschaffenen Hohlräumen anlagern können und diese offenhalten.

Über das erfindungsgemäße Verfahren wird der Boden tiefgründig aufgelockert und es ist somit beispielsweise zur Saatbeetbereitung lediglich noch erforderlich, die Bodenoberfläche mit einem gezogenen oder einem rotierenden Werkzeug flachgründig zu lockern und zu krümeln, wobei Gründüngungen, Kompost, Stalldung, gegebenenfalls ergänzt durch mineralische Dünger, miteingearbeitet werden können.

Bei dieser Vorgehensweise wird das Bodenleben zunächst an der

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luft- und sauerstoffreichen Oberfläche mit all den erforderlichen Stoffen versorgt, die zum Erhalt des Bodens und zum Gedeihen der Pflanzen erforderlich sind. Durch Versickern des Oberflächenwassers gelangen diese Stoffe im übrigen bei der entsprechenden, erfindungsgemäß erreichten Auflockerung auch in die tieferen Schichten und werden so infolge der dort neu geschaffenen gesunden Bodenstruktur genutzt. Ein so versorgter Boden wird auch in den tieferen Bodenschichten bezüglich zusätzlicher Zufuhr organischer Substanzen, wie Torf, Humus oder dergleichen, mehr und mehr unabhängig und es kommt aufgrund der natürlichen Prozesse zu einer Selbstversorgung, so daß es nicht erforderlich ist, in Verbindung mit jeder Bearbeitung der oberen Bodenzone, also zum Beispiel in Verbindung mit der Saatbe^tbereitung das erfindungsgemäße Verfahren anzuwenden. Dies gilt umsomehr, als wegen der z.B. für die Saatbeetbereitung zwar notwendigen, aber nur sehr flachgründigen Bearbeitung die immer wieder anfallenden Wurzelmassen ungestört im Boden verbleiben und ebenso wie anfallende sonstige Pflanzenreste durch das Bodenleben selbst in die tieferen Schichten transportiert werden, in denen durch de»s erfindungsgemäße Verfahren ein dauerhaftes, wirkungsvolles Versorgungsadernetz geschaffen ist, das für ein üppiges Bodenleben erforderlich ist.

Obwohl, wie dargelegt, das erfindungsgemäße Verfahren dort besonders wirkungsvoll ist, wo der Boden dicht lagert (Einzelkornstruktur oder Pressung), ergibt sich auch in locker lagernden Böden durch die tiefgründige Sauerstoffversorgung eine wesentliche Bodenbelebung, insbesondere dann, wenn zusätzlich organische Substanzen oder Düngestoffe eingeblasen werden. In solchen, an sich gesunden Böden stellt das erfindungsgemäße Verfahren dann im wesentlichen eine Pflegemaßnahme dar, die das Aufkommen vorbeschriebener Bodenschäden und Bodenstrukturen verhindern und den Boden gesund zu halten hilft.

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Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden in Verbindung mit einer schematisch dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung gemäß der Erfindung und deren Einsatz bei der Verbesserung der Durchlässigkeit tieferer Bodenschichten im Hinblick auf die Beseitigung stauenden Wassers,

Figur 2 eine der Darstellung gemäß Figur 1 entsprechende Vorrichtung beim Einbringen von insbesondere organischen Füll- oder Düngestoffen, mineralischem Dünger oder dergleichen in den aufgelockerten Boden,

Fig.3a-3c eine Vorrichtung gemäß Figur 1 bei einer allgemeinen, insbesondere engmaschigen Bodenlockerung und Bodenbe— lüftung in drei verschiedenen Phasen,

Figur 4 eine Vorrichtung gemäß Figur 1 beim Einbringen insbesondere organischer Füll- oder Düngestoffe, mineralischem Dünger oder dergleichen in einen gemäß Figur 3 aufgelockerten Boden,

Figur 5 eine Vorrichtung gemäß Figur 1 beim Aufbrechen tiefer und extrem tiefliegender Bodenverdichtungszonen zur Beseitigung stauender Nässe, und

Figur 6 das Einbringen von Füll- und gegebenenfalls auch Düngestoffen in den gemäß Figur 5 aufgelockerten Boden.

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In den Figuren, anhand derer verschiedene Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bodenlockerung erläutert werden, findet der Einfachheit halber jeweils nur die gleiche, schematisch dargestellte und auf die arbeitsbedingt wesentlichen Merkmale reduzierte Vorrichtung Verwendung. Diese umfaßt dabei einen Luftverdichter 1, dem ein Ausgleichs- und Vorratsbehälter 3 nachgeschaltet ist und der in der gezeigten Schemadarstellung über eine Rohr- oder Schlauchleitung 2 mit dem Luftverdichter 1 verbunden ist. Vom Behälter 3 führt die Leitung 2 im Ausführungsbeispiel zum Arbeitsteil 4, der eine Handhabe 5 mit Schnellschlußventil und eine daran angeschlossene, rohrförmige Sonde 6 umfaßt. Im Bereich des Überganges zur Sonde, die an ihrem unteren, bevorzugt zugespitzten Ende mit wenigstens einer, bevorzugt aber mehreren Luftausfcrittsöffnungen 7 versehen ist, mündet über einen Injektor 10 mit Absperrventil eine Zufuhrleitung 9 auf die Sonde 6 aus, die an einen Vorratsbehälter 8 angeschlossen ist und über die insbesondere organische Füll- oder Düngestoffe sowie mineralischer Dünger oder dergleichen dem Luftstrom zugesetzt werden können. Im Rahmen der Erfindung kann der Zufuhrleitung, was hier nicht dargestellt ist, auch eine gesonderte Förderpumpe zugeordnet sein, über die die Füll- und / oder Düngestoffe nach Aufbrechen des Bodens eingebracht werden, wobei die Zufuhr der genannten Stoffe über ein entsprechendes Absperrventil gesteuert werden kann. Mit dem die Druckluftversorgung steuernden Schnellschlußventil kann dieses Absperrventil gegebenenfalls zu einem Folgeventil zusammengefaßt sein.

Figur 1 zeigt nun den Einsatz einer derartigen Vorrichtung bei der Verbesserung der Durchlässigkeit tieferer Bodenschichten, um auf diesem Wege stauendes Wasser zum Versickern zu bringen und den verhärteten Boden zu lockern, so daß dieser für die Pflanzenwurzel^ aufgeschlossen und belüftet wird.

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Hierzu wird die Sonde 6, die hier rohrförmig ausgebildet dargestellt ist, zunächst auf die gewünschte Endtiefe in den Boden eingestoßen, wobei die gewünschte Endtiefe der angestrebten Auflockerungstiefe entspricht. Danach wird möglichst schlagartig die Druckluft eingelassen, wobei im Hinblick auf die möglichst schlagartige Wirkung auf den Boden mit hohem Druck und möglichst großen freien Querschnitten-gearbeitet wird. Die Druckluft dringt dann zunächst in den die Austrittsöffnungen 7 - siehe gestrichelte, abgesenkte Stellung der Sonde - umgebenden Boden ein und staut sich hier in den Spalten, Rissen und Hohlräumen, die auch bei höher verdichteten Böden noch vorhanden sind. Die Spalten, Risse und Hohlräume werden so zu Druckluftkammern, und sie werden unter dem Druck der Luft aufgeweitet, wobei die Luft die Spalten, Risse und Hohlräume an den Rändern aufbricht und diese aufweitet und sich so im Boden verbreitet. Die Ausdehnung der Luft auf vorbeschriebenem Wege und die dadurch bedingte Wirkung des Luftdruckes auf immer größere Flächen hat zur Folge, daß schließlich die Druckbelastung der beaufschlagten Flächen größer ist als die entsprechende, von der Einstvicktiefe abhängige Flächenbelastung samt Widerstand des Bodengefüges. Der Boden wird dementsprechend entsprechend der Ausbreitung der Luft relativ großflächig eruptionsartig aufgebrochen, und zwar unter Bildung einer Vielzahl von Bruchstellen, Spalten, Rissen und Hohlräumen, wie dies in Figur 1 durch die Bruchlinien 11 angedeutet ist.

Bei der anhand der Figur 1 geschilderten Vorgehensweise wird der Boden zwar in Flächen bis zu mehreren Quadratmetern um

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die Einstichstelle der Sonde herum angehoben, bev/egt und aufgebrochen, die erreichte Auflockerung ist aber verhältnismäßig großmaschig und stellt deshalb im wesentlichen eine Maßnahme dar, die als Schnellhilfe für besondere Situationen, so insbesondere verhältnismäßig hoch verdichtete Böden gedacht ist. Die Einstichstellen der Sonden können dabei in verhältnismäßig großen Abständen, d. h. in Abständen bis zu etwa einem Meter liegen, so daß auf ein Ar nur ca. 1OO Einstichstellen entfallen. Da das Einstechen auch bei dem hier zur Erläuterung lediglich dargestellten Handverfahren mit handbedienter Einfachsonde nur etwa 5 bis 10 Sekunden dauert, kann, wie es sich gezeigt hat, eine Fläche von einem Ar mit einer hier dargestellten Sonde in etwa zwei Stunden behandelt werden. Vorrichtungen mit Mehrfachsonden und insbesondere solche Vorrichtungen, bei denen die Sonden mit Hilfskraft in den Boden eingedrückt werden, ermöglichen naturgemäß weit höhere Flächenleistungen.

Figur 2 veranschaulicht die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn, bevorzugt nach Aufreißen des Bodens Füll- und / oder Düngestoffe in diesen eingebracht werden.

Die Einbringung dieser Stoffe erfolgt dadurch, daß über den Injektor 10 mit zugeordnetem Absperrventil diese Stoffe aus dem Vorratsbehälter 8 nach Öffnen des Schnellschlußventiles im Griffstück 5 von der Druckluft mitgerissen und in den Boden durch die in diesen eingesenkte Sonde 6 eingeblasen werden. Die genannten Stoffe treten dabei in die geschaffenen Hohlräu-

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me, die mit 12 bezeichnet sind, ein und lagern sich sowohl in diesen als auch in den Spalten und Bruchstellen 11 ab. Durch dieses Ablagern erfolgt ein sogenanntes "Verbauen" der Hohlräume 12 und Spalten und Risse 11, d. h., daß die genannten Räume und Spalten durch die insbesondere in Mehl- oder Granulatform eingebrachten trockenen Substanzen ausgefüllt und auch ausgesteift werden, da diese organischen Substanzen nach Feuchtigkeitsaufnahme quellen und ihre Volumina^ vergrößern. Zusätzlich nehmen sie Feuchtigkeit auf, erbringen also eine gewisse Speicherwirkung und sind luftdurchlässig.

Als Verbaustoffe, also als erfindungsgemäß bevorzugt im Nach— gang zur eigentlichen Auflockerung eingebrachte organische Futter- und Düngestoffe kommen u. a. feingekrümelter oder gekörnter Humus, Sand, organische Kunststoffverbindungen (Polystyrol-Mull), gekörnter oder gemahlener Dünger, mineralischer Dünger und dergleichen in Frage.

Abgesehen von der vorgenannten Verbauung und der dadurch erreichten Belüftung und Düngung eignet sich das erfindungsgemäße, vorgeschilderte Vorgehen auch zum Entseuchen durch Zusatz entsprechender Mittel, z. B. gegen Nematoden im Wege der direkten Impfung des Bodens mit Bakterienkulturen, die einer dafür geeigneten Substanz, also beispielsweise Humus beigegeben werden, bzw. in diesem angesiedelt sind. Neben der Belüftung, die durch die Verbauung erreicht wird, dient diese auch dem Ziel, den mechanischen Widerstand des Bodens herabzusetzen, seine Durchlässigkeit für Wasser zu steigern und ihn für das Bodenleben und die Pflanzenwurzeln zu erschließen.

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Anhand der Figuren 3a bis 3c wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der allgemeinen Bodenlockerung und Bodenbelüftung erläutert, wobei im vorrichtungsgemaßen Aufbau keine Änderungen gegeben sind.

Bei der allgemeinen Bodenlockerung und Belüftung wird die Sonde zunächst nur bis auf eine bodenartabhängige, im Hinblick auf die Luftverteilung im Boden notwendige Mindesttiefe, in der Regel zwischen 10 und 15 cm eingestoßen, und es wird danach die Sonde bei Druckluftzufuhr weiter abgesenkt. Dabei wird der Boden, wie aus den Figuren 3a bis 3c ersichtlich ist, mit zunehmender Einstecktiefe auch auf eine größere Breite aufgebrochen.

Im einzelnen ist in Figur 3a der Beginn dor Bodenlockerung dargestellt, wobei die Sonde, v/ie strichliert gezeigt, auf etwa 15 cm Tiefe eingesteckt ist, bevor die Druckluftzufuhr beginnt. Unter weiterem Eindrücken der Sonde wird die Stellung gemäß Figur 3b erreicht, in der unter Verbreiterung der Aufbruchzone eine Einstecktiefe von etwa 30 cm erreicht wird. Bei weiterem Vorschieben der Sonde wird die Endstellung gemäß Figur 3c erreicht, in der auf eine Tiefe von etwa 60 cm aufgelockert wird und zugleich der maximale Auflockerunqskegel erreicht ist.

Obwohl das Einstoßen der Sonde kontinuierlich erfolgt, geht das Aufbrechen des Bodens deutlich merkbar in Einzelvorgängen vor sich. Dies beruht darauf, daß wesentliche Aufbrüche immer erst nach Erreichen des dafür notwendigen Druckniveaus in den sich bildenden Druckkammern erfolgen. Da diese Bruchvorgänge hörbar sind (dumpfe Geräusche), ist auch ohne Einsicht in den Boden das Erreichen des Arbeitszieles jeweils kontrollierbar.

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Bei einer derartigen Bodenlockerung, die ebenfalls zu Kanälen in Form von Spalten und Rissen 11 sowie zu Hohlräumen 12 führt, ergibt sich im Vergleich zur Vorgehensweise gemäß Figur 2 ein engmaschigeres und feineres Aufbrechen des Bodens. Ferner ist der jeweilige Aufbrechbereich auch kleiner und hat einen Radius von etwa 40 bis 80 cm bezogen auf die Sonde als Zentrum. Der Einfluß von Bodenart und Bodenzustand auf das jeweilige Bruchgefüge ist auch bei dieser Vorgehensart erheblich, und es kann festgestellt werden, daß die an der Oberflä-che wahrnehmbare Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein deutlicher Gradmesser für den Pflegezustand des Bodens ist. Bei biologisch intakten, in gutem Pflegezustand befindlichen Böden kann nämlich eine sichbare Bruchwirkung im wesentlichen ausbleiben. Trotzdem ist aber auch dann das erfincüngsgemäße Vorgehen nützlich und zweckmäßig, als so ein hervorragender Gasaustausch im Boden bewirkt wird und eine intensive Sauerstoffversorgung mit entsprechend stimulierender Wirkung auf Pflanzen, Wurzeln und Bodenleben erreicht wird. Je schlechter der Bodenzustand ist, desto mehr werden die erfinddngsgemäßen Maßnahmen auch nach außen hin sichtbar, nämlich durch entsprechende Riß- und Spaltbildungen.

Bei der anhand der Figuren 3a bis 3c geschilderten Vorgehensweise ist die erzielbare Flächenleistung wegen der geringeren Breitenwirkung rund um die einzelne Sonde etwas geringer als bei der anhand der Figur 1 geschilderten Vorgehensweise. In Verbindung mit einem flachgründigen, etwa 4 bis 6 cm tiefen mechanischem Auflockern der obersten Bodenschicht stellt eine derartige Bodenlockerung aber dennoch eine ideale Regenerationsund Pflegemaßnahme dar, die zu hervorragenden Saat-und Wachstumsbedingungen führt.

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Obv/ohl bei Böden, die gemäß der anhand der Figuren 3a bis 3c geschilderten Vorgehensweise erfindungsgemäß behandelt werden, die Grundvoraussetzungen für ein geregeltes Wachstum noch nicht so schlecht sind wie bei Böden, die nach der anhand der Figur 1 geschilderten Vorgehensweise zu behandeln sind, erweist es sich auch hier ein "Verbauen" der geschaffenen Hohlräume und Risse als zweckmäßig, um die Auswirkungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise zu optimieren und insbesondere auch längerfristig sicherzustellen.

Die Vorgehensweise beim "Verbauen" nach einer Bodenauflockerung gemäß Figuren 3a bis 3c unterscheidet sich von jener, die anhand der Figur 2 geschildert wurde, grundsätzlich dadurch, daß nicht nur in der erreichten maximalen Auflockerungstiefe Verbaustoffe, also Füll- und Düngestoffe eingeblasen werden, sondern im wesentlichen über die gleiche Höhe, über die der Aufbruchvorgang von oben nach unten durchgeführt wurde. Im Gegensatz zum Aufbrechen erfolgt die Einbringung der Verbaustoffe bevorzugt aber nicht von oben nach unten, sondern von unten nach oben, so daß sich der Vorgang des Verbauens kontinuierlich an den Vorgang des Aufiockerns oder Aufbrechens anschließen kann, der bei Erreichen der maximalen Auflockerungstiefe beendet ist. Entsprechend wird mit dem Einblasen von Verbaustoffen, das bei der maximalen Auflockerungstiefe begonnen wurde, bevorzugt auch in der "Mindestauflockerungstiefe " von etwa 10 bis 15 cm aufgehört. Unter dieser Mindestauflockerungstiefe wird dabei, wie vorher auch beim Aufbrechen des Bodens jene Tiefe verstanden, bei der die Druckluft schon Auflockerungsarbeit leistet, d. h. seitlich in den Boden eindringt und nicht im wesentlichen nur entlang der Sonde nach oben herausströmt.

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Die Verbauung der Hohlräume 12 und Spalten und Risse 11 erfolgt bei der Vorgehensweise gemäß Figur 4 erfindungsgemäß also von unten nach oben, womit sichergestellt ist, daß die beim Aufbrechen von oben nach unten geschaffenen Hohlräume für das Einbringen der Verbaustoffe nicht nur offen geblieben sind, sondern zusätzlich erneut druckbeaufschlagt werden, nunmehr aber von unten nach oben, v/obei sich gerade unter dem Einfluß der zusätzlich eingebrachten Verbaustoffe eine weitere Verfeinerung des Bodengefüges ergibt.

Diese erfindungsgemäße Vorgehensv/eise führt zu einer besonders tiefgründigen Bodenpllege, die für Düngung, Nachdüngung, Belüftung und dergleichen beste Voraussetzungen schafft. Insbesondere bei mehrmaliger Behandlung eines Bodens nach der beschriebenen Vorgehensweise wird so letztlich eine Bodenstruktur erreicht, die auch für das Wachstum recht anspruchsvoller, hochgezüchteter Kulturpflanzen beste Voraussetzungen erbringt.

Die Figuren 5 und 6 veranschaulichen, daß das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin zum Aufbrechen tiefer und extrem tiefliegender Verdichtungszonen geeignet ist, die das Wachstum der Kulturpflanzen behindern und zu stauender Nässe und zum Versauern des Bodens führen können. Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dabei auf die bisher zur Beseitigung solcher Verdichtungszonen gebräuchlichen Geräte, die alle mechanisch arbeiten und sämtlich erhebliche Antriebsleistungen bedingen, verzichtet werden. Es kann somit mit einem wesentlich verringerten Kapitaleinsatz gearbeitet werden, wobei zu berücksichtigen ist, daß die gleiche Grundausrüstung prinzipiell

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gesehen für der Bodenpf lece r:ahe;5tehona^:i Au - lcc!;or ungsarbciten wie für zur E-'osei t i ~um ι von '/erdic/^unqszoneu notv/endige Auf lockerunqsa rh?i ten eingesetzt werde;, kann.

Bei der anhand del Fj gur 5 geschilderten Vc ;q':he:"isv,eise wird die aufzureißende VerdichLuna^^o';?, ö?.-· nit 13 brzaichnet ist, mit: den Luf taus :r i.t:csof rnur, ζτ.ϊη 7 der .Sonde unterfahren, d. h., daß die Sonde entsprechen:: tief e Lnqei aüren v/order. r^iufi. Hierfür kann zum Erleichtern cer Ei;;schiebt?Hrbi?i c eins gev/isse, verringerte Luftzufuhr zu de.i Au:,tri ttrörf nunqen a.ich vsrährend des Einschiebens inabcsoridcre in cie.'are Zoiisn Zu'eclcinäßiq sein. Ist die Verdi r.h hur q<i ζ ■'■::: e i 3 mit con Luf taustri ttsöff nungen 7 unterfahren, so hat die Luftzufuhr zurfolge, daß die Verdichtungszone insgesa.'rit anoohobf-.ri und au f Gebrochen wird. Der Boden v/ird also großflächig angehoben und auf gebrochen. Insbesondere läßt sich ruf diese Weise stauendes Wasser aus einer größeren Fläche rasch zur- Vdzug bringen, zumal von einem Sondeneinstich eine Wirkung ur^er mehrere Quadratmeter erreicht werden kann.

Nebeneinander eingeführte Sonden unterstützen sich dabei in ihrer Wirkung, so daß großflächig mit vor g.Ir-i ebb ar geringem Einsatz gearbeitet werden kann„

Bei der Vorgehensweise gemäß Figur 6 wird die Sonde mit ihren Luftaustrittsöffnungen 7 in die Verdichtu.ngszone 13 unmittelbar eingebracht und es wird dadurch die Verdichtungszone von innen her, und damit differenzierter aufgebrochen. Da in die Verdichtungszone selbst injiziert wird, muß hier feinfühliger

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und aufmerksamer gearbeitet v/erden. Darüber hinaus kann es sich gerade bei dieser Vorgehensweise als zweckmäßig erweisen, rnit einem besonders hohen Luftdruck bis etwa zu 18 Atmosphären zu arbeiten, um die Verdichtungszone als solche von innen her möglichst fein aufzureißen.

Sowohl bei der Vorgehensweise nach Figur 5 als auch bei der nach Figur 6 eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren im besonderen zur Unterqrundlockerung bei Böden hohen Feuchtigkeitsgehaltes, weil sich hier die Sonde mit geringerem Druck in den Boden einführen läßt und weil dabei darüber hinaus die für die Druckentwicklung in den Hohlräumen erforderliche Dichtigkeit größer ist, so daß die Entstehung neuer Risse und Spalten begünstigt wird.

Selbstverständlich kann auch bei der Vorgehensweise nach Figuren 5 und 6 im Anschluß an das Aufbrechen der Verdichtungszonen die "Verbauung" der Hohlräume vorgenommen werden, um so zu einer dauerhaften Verbesserung des Bodengefüges auch in größeren Tiefen zu kommen und insbesondere ein erneutes Schließen der bisherigen Verdichtungszone auszuschließen.

Ist die Auflockerung der Verdichtungszone erreicht, so können die darüberliegenden Bodenzonen in der Weise aufgeschlossen werden, wie dies anhand der vorhergehenden Figuren beschrieben wurde.

Zur Durchführung des Verfahrens können, über das den Figuren zu Entnehmende hinausgehend, selbstverständlich nicht nur Hand-

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geräte, sondern auch maschinell bGcrivbe/ie Geriite Venvendunq finden, wobei ganze Gruppen von So-v-er z,;:r, Einsatz gebracht werden können und wobei di( cc Sonrfengrupper: gemeinsam oder einzeln in den Boden finger to fen werd·. η können. In jedem Fall muß dabei Sorge getragen sein, daß rl ie Sonde in entsprechend nachgiebiger Weise gegenüber der ihr zugeordneten Halterung bzw. gegenüber dem ihr zugeordneten Tragrahmen abgestützt ist, wobei sich eine nachgiebige Abstützung sowohl in Quer- als auch in Höhenrichtuno als zveakmäßiq erweist. In Querrichtung deswegen, um beispielsweise beim schrägen Auftreffen auf Steine oder dergleichen ein, Verformung der Sonde auszuschließen, bzw. sicherzustellen, daß 'üese schräg abgleiten kann. In Höhenrichtung, um beispiel swe¹ ;e beim Auf treffen auf Steine Bruchschäden zu vermeiden. Die? angestrebt::! nachgiebige Abstützung kann

über mechanise ο Mittel, wie Gummi führungen, Federn oder dergleichen erreicht wcrrv:n, wobei, insbesondere die Nachgiebigkeit in Hohenr.i chtunq auf die jev/eil ige Lj nitcd; tief e dahingehend abgestimmt sein muß, daß der Einsteck tiefe entsprechende Nachgiebigkeiten in Gegenrichtung gegenüber dem Rahmen gegeben sind. Dies kann insbesondere bei großen Einstecktiefen in einfacher V/eise über überfahrbare Überlastsicherungen erreicht werden, die bei Oberschreiten einer gewissen Grenzbelastung die Sonde freigeben und so deren Zerstörung verhindern. Solche Überlast sicherungen sind auch bei hydraulischer oder pneumatischer Verstellung der Sonden möglich, wobei eine hydraulische oder pneumatische Betätigung insbesondere dann zweckmäßig ist, wenn eine Einzelsteuerung für die Sonden möglich sein soll.

- Ansprüche -

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Claims

Eugen Zinck -,· · ~ - . .·. - ·- Hüffelsheimer Str. 2 *·*" " ■ "· · -·■ iccn _ , „ , A 35 8 23 whw 6550 Bad Kreuznach Ansprüche

1. Verfahren zur Lockerung landwirtschaftlich genutzter Böden, insbesondere zur Tiefenlockerung verdichteter, landwirtschaftlich genutzter Böden, gekennzeichnet durch die geführte Einbringung eines Druckluftstromes in den Boden, die Freigabe der Druckluft in oder unterhalb einer Mindestauflockerungstiefe und das Aufbrechen des Bodens durch die freigegebene und nachströmende Druckluft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geführt in den Boden eingebrachte Druckluft erst nach Erreichen der vorgesehenen Endauflockerungstiefe freigegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geführt in den Boden eingebrachte Druckluft von der Mindestauflockerungstiefe ab freigegeben wird und daß danach die Auflockerungstiefe bis zur vorgesehenen Endauf lockerungstief e unter kontinuierlicher Druckluftzufuhr vergrößert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die°^urchJas Aufbrechen des Bodens geschaffenen Hohlräume Füll-, bzw. Füll- und / oder

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ORIGINAL INSPECTED

Düngestoffe eingebracht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll-, bzw. Füll- und / oder Düngestofre/anschließend an das Aufbrechen des Bodens eingebracht v/erden.

6. Vorrichtung zur Lockerung landwirtschaftlich genutzte^ Böden, im besonderen zur Tiefenlockerung verdichteter, landwirtschaftlich genutzter Böden, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine in den Boden einführbare Sonde (6), der eine absperrbare Druckluftzuführung zugeordnet ist und die im Bereich ihres Endes mit wenigstens-einer Luftauslaßöffnung (7) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sonde (6) eine Handhabe (5), insbesondere in Form eines Pistolengriffes oder dergleichen zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch δ, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sonden einer gemeinsamen Halterung, insbesondere einem Tragrahmen oder dergleichen zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftzuführung zur Sonde (6) bzw. der Sonde (6) ein Anschluß für einzubringende Füll-, bzw. Füll- und / oder Dü/igestoffe zugeordnet ist.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9,,dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß einen Injektor (10) umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor der Absperrvorrichtung für die Druckluftzuführung in Durchströmungsrichtung nachgeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Anschluß eine gesonderte Förderpumpe für die Füll-, bzw. Füll- und / oder Düngestoffe zugeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß absperrbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Injektor (10) ein Absperrventil zugeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dit; Druckluftz/oleitung und das Einbringen der Füll-, bzw. Füll- und / oder Düngestoffe gemeinsam, insbesondere über ein Folgeventil steuerbar sind.

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