DE4000677A1 - Geraet zur entnahme von bodenproben - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Entnahme von Bo
denproben gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Überdüngung des Bodens landwirtschaftlicher Nutzflächen
und die damit verbundene Belastung der Gewässer wird in letz
ter Zeit in der Öffentlichkeit zunehmend diskutiert. Die
landwirtschaftlichen Betriebe gehen in immer größerem Maße
dazu über, regelmäßig Bodenuntersuchungen durchzuführen.
Durch die Untersuchung auf Nährstoffe und einen Wechsel der
Anbauprodukte läßt sich die Düngung optimieren und eine
Auslaugung des Bodens vermeiden. Es läßt sich feststellen, ob
die Bodenstruktur intakt, der Boden gut durchlüftet ist und
ob der Boden einen ausreichenden Anteil an Humus enthält.
Bisher erfolgte die Entnahme von Proben mit Sonden, die in
den Boden eingetrieben und dann unter Mitnahme des von der
Sonde umschlossenen Bodenquerschnitts gehoben werden. Die
entnommene Bodenprobe wird dann aus dem Werkzeug herausge
kratzt, in Tüten oder Behälter gefüllt und zu einem Unter
suchungslabor befördert. Diese Arbeitsweise ist nicht nur
sehr umständlich, sie führt auch dazu, daß kein sauberer Auf
schluß über die Bodenschichtung erzielt werden kann, wenn die
Probe aus dem Werkzeug herausgekratzt worden ist. Außerdem
ist die Bodenstruktur hierdurch gestört und bestimmte Be
standteile, wie Gase, können praktisch nicht mehr in ihrer
korrekten Konzentration ermittelt werden.
Bisher bekannte Sonden haben einen Stechzylinder, der in ei
ner Spitze ausläuft. Beim Eintreiben der Sonde, sei es von
Hand (Handbohrstock) oder mittels eines hydraulischen Hand
lingsgerätes müssen erhebliche Kräfte aufgebracht werden, um
die gewünschte Probentiefe von beispielsweise 30 cm zu errei
chen. Durch die einwirkenden Kräfte wird einerseits die
Spitze der Sonde einem vorzeitigen Verschleiß unterworfen,
andererseits muß der Rohrmantel des Stechzylinders eine aus
reichende Steifigkeit aufweisen, um die auftretenden Kräfte
aufnehmen zu können.
Aus der Patentanmeldung Nr. P 39 04 105 ist ein Gerät zur
Entnahme eines Probenkörpers bekannt, bei dem in dem Stechzy
linder ein Behältnis angeordnet ist, in das die Probe beim
Eintreiben der Sonde hineingedrückt wird, so daß transport
fähige, unverfälschte Probenkörper erhalten werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß derartige Sonden bei der Ver
wendung als Handbohrstock bedingt durch die aufwendigere Kon
struktion zur Halterung der Behältnisse ein höheres Gewicht
als herkömmliche Bohrstöcke aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gerät zur Ent
nahme von Bodenproben gemäß der Patentanmeldung Nr. 39 04 105
derart weiterzubilden, daß bei verringertem apparatetechni
schem Aufwand eine vereinfachte Bodenprobenentnahme
ermöglicht ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im kenn
zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch die radial über den Mantel des Stechzylinders überste
hende Spitze wird der Eintreibwiderstand der Sonde ernied
rigt, da diese lediglich entlang der Spitze mit dem Erdreich
in Berührung steht und der Mantel des Stechzylinders gegen
über der Wandung der Probenbohrung zurückgestuft ist, wodurch
in diesem Abschnitt keine Reibung auftritt. Durch die vermin
derten Reibungsverluste ist auch das Herausziehen der Sonde
erleichtert.
Erfindungsgemäß kann der Stechzylinder selbst als Behältnis
zur Aufbewahrung des Probenkörpers benutzt werden, indem nach
der Probenkörperentnahme die Spitze abgenommen und der Stech
zylinder zum Transport des Probenkörpers durch geeignete Ver
schlußkappen verschlossen wird.
Durch Merkmalkombination der Patentansprüche 2 bis 4 läßt
sich eine besonders stabile Verbindung der Spitze mit dem
Stechzylinder erzielen, wobei die Verjüngung des Außenumfangs
der Spitze gemäß Patentanspruch 5 das Herausziehen der Sonde
aus dem Erdreich erleichtert.
Durch die Ausbildung der Spitze gemäß den Patentansprüchen 6
bis 12 läßt sich die Sonde an unterschiedliche Bodenbe
schaffenheiten anpassen und damit deren Eintreiben in den
Boden erleichtern.
Durch die Maßnahme, den sich unterhalb der Sondenspitze be
findlichen Volumenanteil der Probenbohrung über eine in der
Sonde ausgebildete Ausnehmung zu entlüften, wird beim Her
ausziehen der Sonde die Bildung eines Vakuums verhindert und
somit die zum Herausziehen aufzuwendenden Kräfte wesentlich
verringert.
Durch die Ausbildung der Sondenspitze gemäß den Patentansprü
chen 14 bis 18, lassen sich die Entlüftungsausnehmungen auf
besonders einfache Weise herstellen und auch nachträglich an
bereits bestehenden Spitzen gemäß den Patentansprüchen 1 bis
12 anbringen. Derartige Ausnehmungen sind auf einfache Weise
zu reinigen, so daß ihre Wirkung auch bei Böden mit hohen
Adhäsionskräften zum Sondenmaterial gewährleistet ist.
Mit den vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Patentansprü
chen 19 bis 22 kann sich der Probenkörper beim Eintritt in
die Sonde radial entspannen und wird nicht durch Wechselwir
kungen mit den benachbarten Mantelflächen des Stechzylinders
verdichtet oder aufgestaut.
Durch die gemeinsame Verwirklichung der Patentansprüche 23
bis 25 und 27 ist ein besonders einfach aufgebauter Handbohr
stock gebildet, der mit einem gegenüber den bekannten Hand
bohrstöcken wesentlich verringerten Widerstand in den Boden
eintreibbar bzw. aus diesem herausziehbar ist. Durch Aus
wechseln der Muffe und der Spitze gegen Verschlußstücke läßt
sich der Stechzylinder als Aufbewahrungsbehältnis für den
Probenkörper nutzen. Für eine weitere Probenentnahme werden
die Muffe und die Spitze auf einen unbenutzten Stechzylinder
aufgeschraubt.
Da der Schlagaufsatz über die Muffe auf den Stechzylinder
wirkt, wird einer Beschädigung des Stechzylinders durch
unmittelbare Schlageinwirkung vorgebeugt.
Nach Patentanspruch 26 kann der Stechzylinder auch mit der
Muffe - bzw. durch Hartlöten - fest verbunden sein, so daß
diese bei der Nutzung des Stechzylinders als Transportbe
hälter auf diesem verbleibt.
Gemäß Patentanspruch 28 können die Probenkörper mittels einer
über ein Kopplungsstück anschließbaren Fördereinrichtung,
beispielsweise eines Schlauchs direkt zur Weiterverarbeitung
transportiert werden.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Sonde gemäß den Pa
tentansprüchen 29 bis 33 eine Rückschlageinrichtung hat, die
verhindert, daß der Probenkörper beim Herausziehen der Sonde
aus dieser herausrutschen kann. Von besonderem Vorteil ist es
dabei, die Rückschlageinrichtung an einem Ringkörper zu
befestigen. Dieser stützt sich in der Durchgangsbohrung der
Spitze ab und dient seinerseits zur Axialabstützung des
Stechzylinders. Durch diese Maßnahme kann die Sonde durch
Auswechseln der Rückschlageinrichtung auf einfache Weise an
unterschiedliche Bodenbeschaffenheiten angepaßt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der übrigen Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeich
nungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Handbohrstocks;
Fig. 2 eine Zusammenstellungszeichnung eines ersten Aus
führungsbeispiels eines Handbohrstocks;
Fig. 3 und 4 Ausführungsbeispiele von Spitzen des erfindungs
gemäßen Geräts zur Entnahme von Bodenproben;
Fig. 5 einen Stechzylinder des Geräts zur Entnahme von Boden
proben;
Fig. 6 eine Muffe des Geräts zur Entnahme von Bodenproben;
Fig. 7 einen Schlagaufsatz des Handbohrstocks aus Fig. 2;
Fig. 8 eine Zusammenstellungszeichnung eines zweiten Aus
führungsbeispiels eines Handbohrstocks;
Fig. 9 eine Draufsicht auf die Spitze des Handbohrstocks aus
Fig. 8;
Fig. 10 eine Seitenansicht der Spitze des Handbohrstocks aus
Fig. 9; und
Fig. 11 eine erfindungsgemäße Rückschlageinrichtung mit einem
Ringkörper.
Die Erfindung wird zunächst anhand eines Fig. 1 entnehmbaren
Handbohrstocks 1 erläutert. Es sei jedoch darauf hingewiesen,
daß das Gerät zur Entnahme von Bodenproben selbstverständlich
auch in Zusammenwirkung mit einem Handlingsgerät wie es bei
spielsweise in der Patentanmeldung Nr. P 39 04 105
beschrieben ist, benutzbar ist.
Der Handbohrstock 1 hat einen Stechzylinder 2, der in eine
radial überstehende Spitze 3 übergeht, in die der Stechzylin
der 2 eingeschraubt ist. Die Spitze 3 und der Stechzyinder 2
sind von einem Durchgangskanal 6 durchsetzt, der in einem
Öffnungsquerschnitt 9 der Spitze 3 mündet. Am oberen Ende des
Handbohrstocks 1 ist ein Schlagaufsatz 4 befestigt. Dieser
ist von einer Querstange 5 durchdrungen, mittels der der
Handbohrstock zur Erleichterung des Herausziehens aus dem
Erdreich um seine Längsachse drehbar ist.
Der mit der Spitze 3 versehene Stechzylinder 2 wird von einer
Person, beispielsweise durch Hammerschläge auf eine ge
wünschte Tiefe von 30 cm in den Boden eingetrieben. Dabei
schiebt sich der von dem Durchgangskanal 6 überdeckte Boden
kern, d. h. der Probenkörper 7 fortschreitend in das Innere
des Stechzylinders 2. Nachdem die gewünschte Probentiefe er
reicht ist, wird der Handbohrstock 1 mittels der Querstange 5
um seine Längsachse verdreht und aus der Probenbohrung her
ausgezogen.
Die Spitze 3 und der Schlagaufsatz 4 können anschließend von
dem den Probenkörper 7 aufnehmenden Stechzylinder 2 entfernt
und dieser mit Verschlußkappen (nicht gezeigt) verschlossen
werden, so daß der Stechzylinder 2 auch als Behältnis zum
Transport zur Weiterverarbeitung bzw. zur Untersuchung ins
Labor nutzbar ist.
Das Fußende 8 des Stechzylinder 2 ist mit einem Außengewinde
in einen Montageabschnitt 9 der Spitze 3 eingeschraubt, so
daß der Montageabschnitt 9 den Fußabschnitt des Stechzylin
ders 2 umgreift und radial über den Außenmantel des Stech
zylinders 2 übersteht. Im Übergangsbereich zwischen dem
Stechzylinder 2 und dem Montageabschnitt 9 ist dessen Mantel
zum kopfseitigen Ende des Handbohrstocks 1 hin verjüngt, so
daß der Mantel des Montageabschnitts 9 allmählich in den
Mantel des Stechzylinders übergeht. Der zylinderförmige
Durchgangskanal 6 durchsetzt den Handbohrstock 1 in Axial
richtung. Um den Verschleiß und eine Verfälschung der Proben
durch Korrosion der Sonde oder ähnliches zu minimieren,
bestehen sowohl die Spitze 3 als auch der Stechzylinder 2
vorzugsweise aus Edelstahl. Der Kopf 11 der Spitze 3 hat eine
stumpfkegelförmige Mantelfläche mit einem Kegelwinkel von
beispielsweise 24°, die an ihrem Öffnungsquerschnitt 12 mit
der Wandung des Durchgangskanals 12 eine Schneide 13 bildet.
Der Öffnungsquerschnitt 12 verläuft bei diesem Ausführungs
beispiel senkrecht zur Sondenachse.
Um einen Stau des Probenkörpers 7 durch Reibung an der Um
fangsfläche des Durchgangskanals 6 zu verhindern, ist dieser
- wie den Fig. 3 und 4 entnehmbar - in einem vorbestimmten
Abstand vom Öffnungsquerschnitt 12 über eine Radialschulter
14 erweitert. Zur Vergleichmäßigung des Fließens des Proben
körpers 7 im Inneren der Sonde ist die näher an der Sonden
achse angeordnete Umfangskante 16 der Radialschulter 14
vorzugsweise mit einem Radius von beispielsweise 2 mm
abgerundet.
Gemäß den Fig. 3 und 4 können je nach Bodenbeschaffenheit
verschiedene Schneidenbreiten und Übergangsradien vorgesehen
werden.
Der Durchgangskanal 6 (siehe Fig. 3 und 4) ist im Bereich des
Montageabschnitts 9 über eine Anlageschulter 18 nochmals
gegenüber dem Öffnungsquerschnitt 9 und der Radialschulter 14
erweitert und mit einem Innengewinde versehen. Im einge
schraubten Zustand liegt das Fußende 8 des Stechzylinders 2
an der Anlageschulter 18 des Montageabschnitts 9 an.
Um zu vermeiden, daß der Probenkörper 7 beim Anheben des
Handbohrstocks 1 aus diesem herausrutscht, kann in der Spitze
3 eine in den Durchgangskanal 6 ragende Rückschlageinrichtung
20 vorgesehen sein (siehe Fig. 3). Vorzugsweise besteht diese
bei hochviskosen Proben aus zwei bogenförmigen Federdrähten,
die im Mantel der Spitze 3 verankert sind. Es ist jedoch auch
möglich, die Rückschlageinrichtung 20 im Mantel des Stechzy
linders 2 zu verankern.
Am kopfseitigen Ende des Stechzylinders 2 ist eine Muffe 21
(siehe Fig. 6) derart befestigt, daß sich die Durchgangs
bohrung 24 der Muffe 21 an den Durchgangskanal 6 anschließt,
wobei ein Innengewindeabschnitt 22 mit dem Außengewinde am
kopfseitigen Ende 10 des Stechzylinders 2 in Eingriff steht.
Dieser liegt mit seinem kopfseitigen Endabschnitt 10 an einer
Schulter 26 der Durchgangsbohrung 24 an. Der von dem Stechzy
linder 2 entfernte Abschnitt 27 der Muffe 21 ist mit einer
quer zur Längsachse des Handbohrstocks 1 angeordneten Quer
bohrung 28 durchsetzt.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich, hat der Schlagaufsatz 4 einen
zylindrischen Schlagkopf 30, der radial gegenüber dem Außen
umfang des Stechzylinders 2 erweitert ist. An den Schlagkopf
30 schließt sich in Richtung zur Spitze 3 ein Zapfen 32 an,
der drehbar im Abschnitt 27 der Muffe 21 geführt ist. Der
Schlagaufsatz 4 liegt im Einbauzustand mit einem Auflageab
schnitt 33 des Schlagkopfs 30 auf dem Abschnitt 27 der Muffe
21 auf, wobei eine Radialbohrung 36 des Zapfens 32 fluchtend
zur Querbohrung 28 ausrichtbar ist. Die Querstange 5 ist in
der Radialbohrung 36 und in der Querbohrung 28 geführt und
dient so als formschlüssiges Verbindungselement zwischen der
Muffe 21 und dem Schlagaufsatz 4. An den Zapfen 32 schließt
sich ein radial zurückgestufter Führungsabschnitt 38 an, der
koaxial im Abstand zur Mantelfläche der Durchgangsbohrung 24
bzw. des Durchgangskanals 6 angeordnet ist. Dieser Führungs
abschnitt 38 kann beispielsweise bei entferntem Schlagaufsatz
4 als Hilfsmittel zum Entformen des Probenkörpers 7 verwendet
werden, indem er von dem Öffnungsquerschnitt 12 der Spitze 3
her in den Durchgangskanal 6 eingeführt wird und so der
Probenkörper 7 im Durchgangskanal 6 zum kopfseitigen Ende des
Handbohrstocks 1 verschiebbar ist.
Die beim Eintreiben des Handbohrstocks 1 auftretenden Kräfte
werden über den Schlagaufsatz 4 und die Muffe 21 gleichmäßig
über den Umfang verteilt in den Stechzylinder 2 eingeleitet,
so daß dessen Wandstärke auf ein Minimum reduzierbar ist.
Der Stechzylinder 2 ist, wie bereits beschrieben, als
Behältnis für den Transport des Probenkörpers verwendbar, so
daß gegenüber dem aus der Patentanmeldung Nr. P 37 04 105
bekannten Handbohrstock 1 eine wesentliche Gewichtsver
minderung erzielbar ist, da keine gesonderten Behältnisse zur
Aufbewahrung des Bodenkörpers 7 in den Handbohrstock 1
geführt werden müssen.
Fig. 8 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Handbohrstocks. In den Fig. 8 bis 11
sind diejenigen Bauteile, die mit den Bauteilen des
Handbohrstocks gemäß den Fig. 1 bis 7 identisch sind, mit
gleichen Bezugszeichen versehen, so daß sich eine nochmalige
Beschreibung dieser Elemente erübrigt.
Der Handbohrstock 1 gemäß den Fig. 8 bis 11 unterscheidet
sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unter
anderem in der Ausgestaltung der Spitze 3. Diese weist im
Übergangsbereich zwischen dem Kopf 11 und dem Montageab
schnitt 9 der Spitze acht gleichbeabstandete, am Umfang
verteilte Nuten 40, mit einem im wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt auf. Die Scheitellinien 41 der Nuten 40 verlaufen
parallel zu der Sondenachse und liegen radial außerhalb des
Mantels des Stechzylinders 2. Aufgrund der doppel-kegel
förmigen Ausbildung des Kopfes 11 und des Montageabschnittes
9 und der geringen Tiefe der Nuten 40 laufen diese in der
Mantelfläche des Kopfs 11 bzw. des Montageabschnitts 9 aus.
Die Nuten können beispielsweise durch einen Fräsvorgang in
die Spitze 3 gemäß den Fig. 3 und 4 eingearbeitet werden.
Die Ausbildung der Nuten 40 ist selbstverständlich nicht nur
auf die in den Fig. 9 und 10 gezeigten Ausführungen
beschränkt, sondern die Nuten können auch mit einer anderen
geeigneten Querschnittsform (beispielsweise im wesentlichen
rechteckförmig, dreieckförmig, elliptisch) und/oder in einem
Winkel zur Sondenachse angestellt sein.
Die die Rückschlageinrichtung bildenden Federdrähte 20 sind
bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel an einem Ring
körper 44 gemäß Fig. 11 befestigt. Dieser ist mit der von den
Federdrähten 20 axial entfernten Stirnseite an der
Anlageschulter 18 der Spitze 3 abgestützt, wobei der
Außenumfang des Ringkörpers 44 radial in dem Gewindeabschnitt
46 des Montageabschnitts 9 geführt ist und dessen innerer
Umfang bündig mit der Durchgangsbohrung der Spitze 3
abschließt. Die sich im wesentlichen in Axialrichtung
erstreckenden Federdrähte 20 sind an einem radial
innenliegenden Abschnitt des Ringkörpers 44 befestigt und
bogenförmig zur Sondenachse hin gekrümmt. Das Fußende 8 des
Stechzylinders 2 stützt sich im eingeschraubten Zustand an
der die Federdrähte 20 tragenden Stirnseite des Ringkörpers
44 ab, wobei die Federdrähte radial innerhalb des
Innenmantels des Stechzylinders 2 aus der Stirnseite des
Ringkörpers 44 münden. Dieser ist somit durch den
Stechzylinder 2 und die Anlageschulter 18 in Axialrichtung
festgelegt.
Wie aus der Fig. 8 ersichtlich ist, kann die Muffe 21 auch
durch einen Schmelzvorgang, wie beispielsweise Hartlöten an
dem Stechzylinder 2 befestigt sein. Die die Muffe 21 und den
Schlagaufsatz 4 durchsetzende Querstange 5 kann an einem
Endabschnitt eine zylinderförmige Erweiterung 48 aufweisen,
die als Handgriff oder - falls die Querstange 5 als
einseitiger Hebel benutzt wird - als Anschlag an den
benachbarten Abschnitt der Muffe 21 dient.
Beim Eintreiben des Handbohrstocks gemäß Fig. 8 bilden sich
durch die Nuten 40 im Mantel der entstehenden Probenbohrung
radial nach innen vorstehende Vorsprünge aus Erdreich. Nach
dem Erreichen der gewünschten Probentiefe wird der Handbohr
stock mittels der Querstange 5 um die Sondenachse gedreht, so
daß die Nuten 40 zwischen den Vorsprüngen angeordnet sind.
Dabei wird der sich zu diesem Zeitpunkt zwischen den Nuten 40
befindliche Abschnitt der Vorsprünge durch die benachbarten
Mantelabschnitte 48 der Sonde radial nach außen gedrängt, so
daß das Erdreich aus den Nuten 40 verdrängt und entlang den
benachbarten Mantelabschnitten der Probenbohrung verteilt
wird. Beim Herausziehen der gegenüber der Eintreibstellung
verdrehten Sonde kann Luft von dem Ringspalt zwischen dem
Stechzylinder 2 und der Probenbohrung durch die Nuten 40 in
den sich unterhalb der Spitze 3 befindlichen Volumenanteil
der Probenbohrung gelangen, so daß dieser Bereich entlüftet
wird. Auf diese Weise wird die Bildung eines Vakuums
unterhalb der Sondenspitze zuverlässig unterbunden, so daß
weniger Kraft zum Herausziehen des Handbohrstocks benötigt
wird. Diese Ausbildung des Handbohrstocks 1 kommt
insbesondere bei Böden hoher Viskosität - wie beispielsweise
Lehm - zum Tragen, da der Außenumfang der Spitze 2 bei
derartigen Böden gasdicht am Mantel der Probenbohrung anliegt.
Im Fall, daß - beispielsweise bei sehr harten Böden - das
sich in den Nuten 40 befindliche Erdreich bei der Drehung
nicht verdrängt sondern abgeschert wird, bleibt die Wirkung
der Nuten 40 trotzdem erhalten, da das abgescherte Erdreich
beim Herausziehen des Handbohrstocks 1 nach unten aus den
Nuten austreten kann.
Da die Nuten 40 mit einer vergleichsweise geringen Tiefe am
radial außenliegenden Teil der Spitze 3 ausgebildet sind, ist
beim Verdrehen und beim Herausziehen der Sonde nur ein sehr
geringer Anteil an Erdreich zu verdrängen bzw. abzuscheren,
so daß die aufzuwendende Kraft gegenüber einer ungenuteten
Sonde nur geringfügig erhöht ist.
Da die Muffe 21 fest mit dem Stechzylinder 2 verbunden ist,
verbleibt diese bei einer Nutzung des Stechzylinders 2 als
Transportbehältnis auf dem Stechzylinder 2, wobei die
kopfseitige Öffnung der Muffe 21 und der Fußabschnitt 8 des
Stechzylinders 2 mit Verschlußkappen verschließbar sind.
Anstelle des Schlagaufsatzes 4 kann an der Muffe 21 oder an
dem kopfseitigen Ende 10 der Stechhülse 2 ein Adapter (nicht
gezeigt) zum Anschluß einer Förderleitung beispielsweise
eines Schlauchs angeschlossen werden, wodurch die Proben
körper 7 kontinuierlich einer sich anschließenden
Weiterbehandlungsstufe oder einem Analyseschritt zugeführt
werden können. Vorteilhafterweise wird in diesem Fall das
Gerät zur Entnahme von Bodenproben in Verbindung mit einem an
sich bekannten hydraulischen Handlingsgerät benutzt.
Vorteilhafterweise wird der Stechzylinder 2 in einer Länge
von ca. 900 mm ausgeführt, so daß bei einer üblichen Proben
tiefe von 30 cm noch ein ausreichend großer Abstand des
Schlagkopfs 30 von der Bodenoberfläche gewährleitet ist, um
das Eintreiben bzw. das Herausziehen des Handbohrstocks 1 zu
erleichtern.
Claims (36)
1. Gerät zur Entnahme eines Probenkörpers nach Patentanmel
dung Nr. P 39 04 105, mit einer rohrförmigen, am Fußende
offenen, mit einem Durchgangskanal versehenen Sonde, die ein
Mantelrohr mit einer austauschbaren Spitze hat, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Außenumfang des Mantelrohrs der Sonde
(1) im Übergangsbereich zur Spitze (3) radial nach außen er
weitert ist und das Mantelrohr als austauschbarer Stechzylin
der (2) zur Probenentnahme nutzbar ist.
2. Gerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Montageabschnitt (9) der Spitze (3) einen Endabschnitt
(8) des Stechzylinders (2) umgreift.
3. Gerät nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Montageabschnitt (9) mit dem Endabschnitt (8) in Gewinde
eingriff steht.
4. Gerät nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Endabschnitt (8) des Stechzylinders (2) bis zur bündigen
Anlage an eine in dem Durchgangskanal (6) ausgebildete
Anlageschulter (18) der Spitze (3) einschraubbar ist.
5. Gerät nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Außenumfang des Montageabschnitts (9)
zum Stechzylinder (2) hin verjüngt ist.
6. Gerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mantelfläche des Montageabschnitts
(9) um 7° gegenüber der Sondenachse geneigt ist.
7. Gerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der sich an den Montageabschnitt (9) an
schließende Kopf (11) der Spitze (3) aus einer stumpfke
geligen Mantelfläche besteht, die an dem Öffnungsquerschnitt
(12) des Durchgangskanals (6) in eine Schneide (13) ausläuft.
8. Gerät nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kopf (11) einen Kegelwinkel von etwa 24° hat.
9. Gerät nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Schneide (13) in einer Ebene senkrecht zur
Sondenachse liegt.
10. Gerät nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Schneide (13) in einem vorbestimmten Winkel zur
Sondenachse angestellt ist.
11. Gerät nach einem der Patentansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schneide (13) durch eine Anfasung des
Kopfs (11) der Spitze (3) gebildet ist.
12. Gerät nach einem der Patentansprüche 7 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schneidenwinkel 30° beträgt.
13. Gerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der sich unterhalb der Spitze (3)
befindliche Volumenanteil der Probebohrung mittels zumindest
einer in der Sonde ausgebildeten Ausnehmung (40) entlüftbar
ist.
14. Gerät nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausnehmung eine im wesentlichen in Axialrichtung ver
laufende Nut (40) ist, die im radial erweiterten Mantelab
schnitt der Spitze (3) ausgebildet und zum Kopfende und zum
Fußende der Sonde hin offen ist.
15. Gerät nach Patentanspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausnehmung (40) parallel zur Sondenachse
verläuft.
16. Gerät nach Patentansprüchen 13 bis 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Vielzahl von Ausnehmungen (40) entlang dem
Umfang der Spitze (3) verteilt sind.
17. Gerät nach Patentansprüchen 14 bis 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausnehmungen (40) einen im wesentlichen
kreisbogenförmigen Querschnitt haben.
18. Gerät nach Patentansprüchen 14 bis 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Scheitellinie (41) jeder Ausnehmung (40)
radial außerhalb des Außenumfangs des Rohrmantels liegt.
19. Gerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß der Durchgangskanal (6) im Abstand zu
seinem Öffnungsquerschnitt (12) über eine Radialschulter (14)
erweitert ist.
20. Gerät nach Patentanspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die näher an der Sondenachse angeordnete Umfangskante (16)
der Radialschulter (14) mit einem Übergangsradius versehen
ist.
21. Gerät nach Patentanspruch 19 oder 20, dadurch gekenn
zeichnet, daß beide Umfangskanten der Radialschulter (14) mit
Übergangsradien versehen sind.
22. Gerät nach einem der Patentansprüche 19 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß der Übergangsradius etwa 2 mm beträgt.
23. Gerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Sonde (1) ein
Schlagaufsatz (4) zum Eintreiben der Sonde (1) von Hand
befestigbar ist.
24. Gerät nach Patentanspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
am kopfseitigen Ende (10) des Stechzylinders (2) eine Muffe
(21) befestigt ist, in der der Schlagaufsatz (4) mit einem
Zapfen (32) geführt ist, der mit einer radial erweiterten
Schulter (33) auf einem Endabschnitt (27) der Muffe (21) auf
liegt.
25. Gerät nach Patentanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
das kopfseitige Ende (10) des Stechzylinders (2) in die Muffe
(21) einschraubbar ist.
26. Gerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß das kopfseitige Ende (10) des Stechzylin
ders (2) mit der Muffe (21) durch einen Schmelzvorgang
verbunden ist.
27. Gerät nach einem der Patentansprüche 24 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß die Muffe (21) und der Zapfen (32) von
einer Radialbohrung (28, 36) durchsetzt sind, in der eine
Querstange (5) zum Ausdrehen der Sonde (1) aus dem Boden
ansetzbar ist.
28. Gerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 27, dadurch
gekennzeichnet, daß am oberen Endabschnitt ein Kopplungsstück
für eine Fördereinrichtung zur kontinuierlichen Abführung der
Bodenproben (7) befestigt ist.
29. Gerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 28, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sonde mit einer in den
Durchgangskanal (6) ragenden Rückschlageinrichtung (20) für
die Bodenprobe (7) versehen ist.
30. Gerät nach Patentanspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rückschlageinrichtung (20) von zwei einander diametral
gegenüberliegenden Federdrähten (20) gebildet ist.
31. Gerät nach Patentanspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß
die Federdrähte (20) im Mantel des Kopfs (11) der Spitze (3)
befestigt sind.
32. Gerät nach einem der Patentansprüche 29 bis 31, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rückschlageinrichtung (20) an einem
Ringkörper (44) befestigt ist, der in der Durchgangsbohrung
(6) an der Anlageschulter (18) abgestützt ist.
33. Gerät nach Patentanspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ringkörper (44) seinerseits als Anlage für den Endab
schnitt (8) des Stechzylinders (2) vorgesehen ist.
34. Gerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 33, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stechzylinder (2), die Muffe (21),
der Schlagaufsatz (4) und die Spitze (3) aus Stahl herge
stellt sind.
35. Gerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 34, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stechzylinder (2) eine Länge von 900 mm
und einen Durchmesser von 30 mm hat.
36. Gerät nach einem der Patentansprüche 1 bis 35, dadurch
gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Sonde (1) ein Halter
gemäß Patentanmeldung Nr. P 39 04 105 zum Anschluß an ein
Handlingsgerät befestigbar ist.
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