DE2320220A1 - Bodenentwaesserungssysteme sowie verfahren und vorrichtung dafuer - Google Patents

Description

Bodenentwässerungssysteme sowie Verfahren und Vorrichtung dafür

Prioritäten: 20. April 1972, Großbritannien, Nr. 18 258/72

1. Sept. 1972,- Großbritannien, Nr, 40 627/72

Die Erfindung bezieht sich auf Bodenentwässerungssysteme sowie Verfahren und Vorrichtungen zum Bau solcher Systeme. Insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, ist die Erfindung bei Sport- und Spielplätzen sowie ähnlichen Grundflächen anwendbar, die eine ebene gewöhnlich mit Rasen bepflanzte Oberfläche haben, bei der eine rasche Abführung des Oberflächenwassers erforderlich ist. Zur Entwässerung sowie zu sonstigen Zwecken ist es bei schweren Böden und sonstigen Massen, durch die sich das Wasser nicht frei bewegen kann, zweckmäßig, durchlässige Kanäle vorzusehen, um Oberflächenwasser an eine darunterliegende durchlässige Schicht zu leiten, durch die überschüssiges Wasser abfließen kann.

Gemäß einem Ziel der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Bodenanlage ein Oberflächen-Entwässerungssystem mit einem System von schlitzförmigen Kanälen, die im Boden geformt sind und in einem gewissen Muster über die zu entv/ässernde Fläche verlaufen, wobei jeder Kanal tiefer als breit ist, seine Oberkante an oder in der

3098 4 3/0988

Nähe der Bodenoberfläche liegt und jeder Kanal mit einem durchlässigen Material gefüllt ist.

Das durchlässige Material kann aus Sand oder einer sonstigen Substanz bestehen, die die erforderliche Durchlässigkeit und ■ v/eitere hydraulische Eigenschaften aufweist, mechanisch stabil und vorzugsweise ungiftig ist, beispielsweise aus Kies, Schotter, künstlichem gekörnten Material oder einem Material, das aus Pulver oder Flüssigkeiten gebildet oder durch Verarbeitung des Bodens zu einem Füllmaterial mit der erforderlichen Wasserdurchlässigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen'den Bodendruck geformt worden ist. Alle derartigen natürlichen und künstlichen durchlässigen Materialien sollen der Einfachheit halber im ^ folgenden'als "Sand" bezeichnet werden.

Die sandgefüllten Kanäle können in Längsrichtung durchlaufen oder unterbrochen sein; ferner können.sie parallel oder nahezu parallel zueinander oder iii einem Netzmuster von schneidenden oder nicht-schneidenden Kanälen angeordnet sein. Eine typische Anordnung besteht etwa aus parallelen Schlitzen von 2,5 cm Breite und 30 cm Tiefe, die in Abständen von 90 cm angeordnet sind. Die Abmessungsbereiche für unmittelbare Verwendbarkeit liegen für die Breite zwischen 1,6 mm und 10 cm, für die Tiefe zwischen 7,5 cm und 1 m und für den Abstand zwischen 15 cm und 1 ,80 m. ,. "

In den meisten Fällen kann das Wasser in die sandgefüllten Kanäle über und durch die Boden-Oberflächenschichten gelangen und durch den Sand nach unten hindurchtreten, bis es in eine darunterliegende natürliche oder künstliche durchlässige Schicht gelangt, nahe der die Kanäle mit ihren unteren Kanten verlaufen oder die sie mit ihren untersten Teilen durchsetzen. Beispielsweise kann es sich bei einer solchen darunterliegenden durchlässigen Schicht um eine Schotterschicht handeln, die vorher unter der obersten Bodenschicht eingefügt worden ist, oder um eine Reihe von Abflüssen, die etwa aus Rohren bestehen und auf denen eine durchlässige Schicht liegt, die die besagten

309843/0988

Kanäle an ihren äußersten Stellen schneiden: Ein derartiges System kann auch "umgekehrt" zu Bewässerungszwecken verwendet werden, indem Wasser durch die Abflußrohre gepumpt wird, das dabei in die durchlässige Schicht, die sandgefüllten Kanäle und somit in die oberste Bodenschicht eindringt.

Die sandgefüllten Kanäle können parallele Seiten aufweisen, oder sie können oben breiter sein als unten und dabei beispielsweise einen sich nach, unten verjüngenden oder einwärts gestuften Querschnitt auf v/ei sen. Die oben, breiteren Kanäle eig-. nen sich für Umstände, wie man sie auf Fußballplätzen antrifft, wo an der Oberfläche viel Schmutz vorhanden ist, der die Oberseite eines Schlitzes mit enger Öffnung verschmieren und den Schlitz undurchlässig machen könnte. Der engere untöre Teil derartiger sandgefüllter Kanäle, der vielleicht 7,5 cm unter der Bodenoberfläche liegt, reicht aus, um das Abwasser nach unten abzuleiten.

In anderen Fällen, etwa bei Fahrwegen oder Grünanlagen von Golfplätzen kann es zweckmäßig sein, die oberen Kanten der sandgefüllten Kanäle knapp unter der Bodenoberflache anzuordnen, um Unterbrechungen des Rasens zu vermeiden.

Die sandgefüllten Kanäle können vertikal nach unten verlaufen oder gegenüber der Vertikalen um beispielsweise bis zu 45° oder mehr geneigt sein. Geneigte, sandgefüllte Kanäle haben den Vorteil, daß sie gelegentlich leichter gebaut werden können und daß durch die darüberliegende Boden-Oberflächenschicht zusätzliche Einlaßlöcher nach unten in die geneigten Kanäle gestochen werden können, was beispielsweise mit einer normalen von der Bodenoberfläche aus arbeitenden Stechmaschine geschehen kann.

Gemäß einem weiteren Ziel bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Bau eines derartigen Bodenentwässerungssystems, wobei ein oder mehrere senkrechte oder geneigte Schlitzmesser durch den Boden gezogen werden? an

309843/0988

der hinteren Kante des bzw. jedes Messers ist dabei eine hohle klingenartige Sandausgaberinne befestigt, die hinter dem Messer, in dem neugeformten Bodenschlitz läuft und in diesen Schlitz Sand abgibt. Der Sand rinnt dabei durch einen länglichen, nach hinten offenen Abgabeschlitz, der an der in Bewegungsrichtung hinteren Kante der Rinne im wesentlichen über die gesamte' Höhe des Bodenschlitzes verläuft, wobei das Schlitzmesser und die Rinne gleichzeitig und kontinuierlich während der Vorv/ärtsbewegung des Messers in Vibration versetzt werden, um den Bodenschlitzvorgang und die ungehinderte Sandabgabe zu erleichtern. Es hat sich herausgestellt, daß die Vibrationsbewegung nicht nur verhindert, daß der S-md sich in der Rinne festsetzt oder sie verstopft und dadurch bewirkt, daß der Sand in der Rinne ungehindert und senkrecht nach unten fließt, sondern auch die Wirkung hat, daß der Sand einer Art quasi-hydrostatischen Drucks ausgesetzt wird, der den Austritt des Sandes durch den Abgäbeschiltζ in den Bodenschlitz unterstützt und eine vollständige Auffüllung des Bodenschlitzes■ gewährleistet.

Vorzugsweise werden das Schlitzmesser und die Rinne von einem gewöhnlichen Rüttler beaufschlagt, der Vibrationen mit horizontalen Häuptbewegungskomponenten in der generellen Ebene des Messers erzeugt.

Gemäß einem weiteren Ziel befaßt sich die Erfindung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung durchlässiger Kanäle im Boden, die zum Bau des mit der oben beschriebenen Methode definierten neuartigen Entwässerungssystems verwendbar ist. Diese Vorrichtung umfaßt ein Schlitzmesser, das an einem Wagen montiert ist und von diesem Wagen nach hinten auf eine Hohe unterhalb des Bodenniveaus verläuft, bei Vorwärtsbewegung des Wagens mit der Kante durch den Boden gezogen wird, und dabei im Boden einen schlitzartigen Kanal formt, dessen Tiefe größer ist als seine Breite, ferner eine hohle klingenartige Sandabgaberinne, deren Breite und deren Tiefe unterhalb des

30SS43/0988

Bodenniveaus annähernd gleich sind wie die entsprechenden Abmessungen des Schlitzmessers, wobei die Rinne an dem Schlitzmesser so befestigt ist, daß Ihre Vorderkante an der hinteren Kante des Messers anstößt und die Rinne hinter dem Messer in dem neugeformten Bodenkanal läuft, während die hintere Kante der Rinne eine längliche, nach hinten offene Abgabeöffnung bildet, die im wesentlichen über die gesamte Tiefe der Rinne unterhalb des Bodenniveaus verläuft. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ferner eine Einrichtung, die dem Innern eier Rinne von einer Stelle oberhalb des Bodenniveaus Sand zuführt, um die Rinne so zu füllen, daß sie über die gesamte Länge des Abgabeschlitzes Sand in den Bodenkanal abgibt, sowie schließlich eine Einrichtung, die das Schlitzmesser und die Rinne gleichzeitig während der¹ Vorwärtsbewegung des Wagens in Vibration versetzt, die die Bodenschlitzwirkung des Messers sowie die freie Sandabgabe an dem Schlitz der Rinne zur Auffüllung des Kanals erleichtert."

Das Schlitzmesser kann in einer vertikalen Ebene verlaufen oder seitlich so geneigt sein, daß es unter einem Winkel zur Vertikalen steht, wobei sich im letzteren Fall von vorn oder hinten betrachtet eine asymmetrische Messeranordnung ergibt. Ist das Messer geneigt, so ist es längs seiner vorderen Kante mit ein'er Schneidkante versehen, die in der Ebene der unteren Seitenfläche angeordnet ist. In jedem Fall ist die vordere Kante des Messers vorzugsweise gegenüber der Vertikalen nach vorn oder hinten geneigt. Beispielsweise kann die vordere Kante einen nach hinten und oben geneigteren unteren Abschnitt aufweisen, an den ein flacher geneigter kürzerer oberer Abschnitt anschließt, der die Bodenoberfläche durchbricht.

Die hintere Kante der Sandrinne, in der der Abgabeschlitz geformt ist, verläuft vorzugsweise schräg nach hinten und oben, wodurch die Sandabgabe in den Bodenschlitz erleichtert wird.

Der Wagen kann mit Bodenrädern versehen sein, die in'der Höhe verstellbar sind, um die Tiefe einzustellen, in der das

303 8'. 3/0988

Schlitzmesser und die Rinne durch den Boden geführt werden. Der Wagen kann als Anhägerfahrzeug ausgebildet sein und von einem Traktor gezogen werden; oder der Wagen kann selbst angetrieben oder mittels einer Winde und einem Kabel gezogen werden, um das Schlitzmesser durch den Boden zu drücken. An dem Wagen können zwei oder mehrere Kombinationen von Schlitzmessern und Sandrinnen in seitlichen Abstanden nebeneinander montiert sein, um gleichzeitig mehrere Bodenkanäle zu schlitzen und mit Sand zu füllen. Über den Rinnen kann auf dem Wagen, ein gemeinsamer Sandbehälter zur Versorgung sämtlicher Rinnen mit Sand montiert sein. ,

Um dem'Schlitzmesser und der Sandrinne die erforderliche Vibrationsbewegung zu erteilen, kann eine Rütteleinrichtung beliebiger zweckmäßiger Form vorgesehen-sein, wobei eine Hauptbewegungskomponente der Vibration in einer zu der Ebene des Messers parallelen.horizontalen Richtung liegt. Beispielsweise kann das bzw. jedes Messer an einer Platte montiert sein, die nahe ihrem oberen Ende, schwenkbar oder elastisch montiert ist und die mittels eines umlaufenden Exzenters in Schwingungen versetzt wird. Der Exzenter kann dabei-das Messer bzw. die Trägerplatte direkt oder über ein Verbindungsgestänge antreiben, wobei das schmälere Ende einer Verbindungsstange an der Platte bzw. dem Messer an einem vom Drehpunkt oder von der elastischen Aufhängung entfernten Punkt angekuppelt ist. Die Hauptkomponente der Vibrationsbewegung kann je nach der Geometrie der Anordnung gegenüber der Horizontalen leicht nach oben oder unter geneigt sein. ;

Es kann jedoch auch jede andere Rüttlerart verwendet werden, beispielsweise ein von einem Hydraulik-Steuersystem hin- und herbewegter. Hydraulikzylinder, ein umlaufender Rüttler des Trägheitstyps oder ein elektromagnetischer Rüttler, wobei je-, weils symmetrische oder asymmetrische Vibrationszyklen in der jeweiligen für die Messeraufhängung zulässigen Richtung erfolgen. Ein weiteres Beispiel bildet ein Einfachschlag-Rüttler, bei dem eine Bewegung in Vorwärtsrichtung mit größerer Beschleunigung

30 384 3/0988

als die Rückkehrbewegung in der entgegengesetzten Richtung erfolgt.

Sind an einem gemeinsamen Wagen mehrere Messersysterne angeordnet, so können die Vibrationsbewegungen der verschiedenen Messersysteme zeitlich entweder gleichphasig oder außerphasig ablaufen, das heißt die Vorwärtsstöße gleichzeitig oder aufeinanderfolgend ausgeführt werden.

Das Schlitzmesser sucht normalerweise eine kleine Menge des Bodens seitlich und nach oben leicht oberhalb des umgebenden ' Bodenniveaus zu verdrängen, was zu einem leichten Anheben des Bodens längs jedes Bodenschlitzes hinter der Maschine führt. Dies kann dadurch vermieden werden, daß an dem Wagen eine Walze angebracht wird, die. hinter jeder Messer- und Rinnenanordnung läuft und die Oberseite des neugebildeten sandgefüllten Bodenschlitzes glatt walzt.

Im Falle einer Maschine mit mehreren (beispielsweise drei) an einem gemeinsamen Wagen montierten Messer- und Rinnenanordnungen dürfte das Gerät zu schwer sein, um als handgesteuertes Fahrzeug zu arbeiten; es muß dann an die hintere Kupplung einer geeigneten Zugmaschine angehängt oder sonst als selbst—angetriebenes Fahrzeug mit Servolenkeinrichtungen gebaut sein. Um zu erreichen, daß die Messer den Boden in der beabsichtigten Weise schlitzen, ist ein beträchtliches Gewicht erforderlich, das teilweise von der Maschine selbst und teilweise von dem in den Trichtern und Behältern auf der Maschine mitgeführten Sandvorrat gebildet wird. Wird die Maschine von einer Zugmaschine mit einer herkömmlichen hinteren hydraulischen Kupplung gezogen, so kann der Zugmechanismus so angeordnet werden, daß die Kupplung der Zugmaschine eine nach unten gerichtete Kraft auf das gezogene Fahrzeug ausübt, so daß ein Teil des Gewichtes der Zugmaschine auf das Anhängerfahrzeug übertragen wird.

Die Erfindung läßt sich auf verschiedene Art und Weise prak-

309843/0988

tisch ausführen; ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel sowie verschiedene Varianten davon werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen näher erläutert; in den Zeichnungen zeigen

Figur 1 eine Seitenansicht einer Anhängermaschine zur Erzeugung sandgefüllter Kanäle im Boden;

Figur 2 eine rückwärtige Ansicht der Maschine nach Figur 1; -

Figur 3 in Seitenansicht eine Einzelheit einer"der drei Messer-Rinnen-Anordnungen der Maschine nach Figur 1 und 2 zur Darstellung der Messeraufhängung;

Figur 4 eine rückwärtige Ansicht der Sandrinne nach Figur 3;

Figur 5 eine Draufsicht auf den Hauptsandbehälter der Maschine nach Figur 1 und 2 zur Darstellung des Schnecken-Zuführmechanismus;

Figur 6 eine perspektivische schematische Darstellung eines Bodenentwässerungssystems, wie es mit der Maschine nach Figur 1 und 2 hergestellt wird;

Figur 7 einen Querschnitt durch einen von der Maschine geformten ungewalzten sowie einen gewalzten sandgefüllten Schlitz; .

Figur 8, 9 und 10 drei Querschnitte durch verschiedene sandgefüllte Schlitze, wie sie von der Maschine nach Figur und 2 unter Verwendung unterschiedlicher Schlitzmesser herstellbar sind; ■

Figur 11 eine rückwärtige Ansicht einer Variante der Messer- Rinnen-Anordnung zur Verwendung in Verbindung mit der Maschine nach Figur 1 und 2, wobei das Messer seitlich geneigt ist;

30.9843/0988

Figur 12 einen teilweisen Querschnitt längs der Linie XII-XII der Figur 11;

Figur 13 e'inen Querschnitt durch einen von der geneigten Messer-Rinnen-Anordnung nach Figur 11 erzeugten sandgefüllten. Schlitz; und

Figur 14 eine der Figur 3 ähnliche schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform der Messer-Rirmen-Anordnung mit modifiziertem Messerprofil sowie einer modifizierten Aufhängung mit Rüttleranordnung.

Bei der in Figur 1 bis 5 gezeigten Ausführungsform umfaßt eine Maschine 10 zum Bau.eines Bodenentwässerungssystems ein Anhängerfahrzeug mit einem Rahmen 11, der eine nach vorne ragende starr montierte Zugstange 12 zum Ankoppeln an ein Zugfahrzeug aufweist, so daß die Maschine gezogen werden kann. Die Maschine 10 wird von zwei Bodenrädern 13 mit großem Durchmesser und verstellbarer Höhe getragen, wobei jedes Bodenrad bei 14 am äußeren Ende eines radial verlaufenden Arms 15 gelagert ist, dessen inneres Ende bei 16 an einen festen Bügel am unteren Teil des Rahmens 11 angelenkt ist. Um die Laufhöhe jedes Rades 13 einzustellen und es in der erforderlichen Höhe zu halten, ist eine hydraulische Zylinderanordnung 20 vorgesehen. Jede Zylinderanordnung kann dabei schwenkbar mittels eines Stiftes an einem von drei Verankerungslöchern 21A, 21B und 21C in einem an dem Rahmen 11 starr befestigten vertikalen Bügel 22 montiert werden und die Kolbenstange der Zylinderanordnung kann schwenkbar mittels eines Stiftes wahlweise an einem von zwei in dem Arm 15 vorgesehenen Verankerungslöchern 23E, 23F gelagert werden, was sechs verschiedene vorgewählte kleinste Längen der jeweiligen Zylinderanordnung und damit sechs unterschiedliche vorgewählte vollständig angehobene Stellungen der Bodenräder 13 entsprechend- sechs möglichen Arbeitshöhen der Maschine 10 ergibt. Werden die Zylinderanordnungen 20 völlig ausgefahren, so werden werden die Arme 15 gemäß Figur 1 gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt und heben dabei

309843/0988

den Rahmen 11 sowie das Messersystem der Maschine 10 Entnahme der Messer und zum Transport in Abstand über den" . Boden. Die.Zylinderanordnungen werden über (nicht gezeigte) Hydraulikschläuche beaufschlagt, die an das Hydrauliksystem der Zugmaschine angeschlossen sind.

.Im folgenden sollen die Messer-Rinnen-Anardnungen der Maschine 10 unter besonderer Bezugnahme auf Figur 3 und 4 beschrieben werden. Wie bei 25A, 25B und 25C in Figur 2 gezeigt, sind an dem Rahmen 11 drei solche Anordnungen in Abstand nebeneinander montiert. laden Figuren 3 und 4 ist eine der Anordnungen 25A gezeigt; die anderen beiden .sind in ihrem Aufbau und ihrer Befestigung am Rahmen gleich." Jede Anordnung umfaßt' ein Schlitzmesser 26 mit einem auswechselbaren Vorderkantenteil 27, wobei das Messer 26 mittels drei Bolzen 28 am unteren Ende einer nach oben verlaufenden Trägerplatte 29 angeschraubt ist. Die Vorderkante des Messers 26 weist eine nach vorne und oben verlaufende Neigung auf und umfaßt einen steil geneigten unteren Abschnitt 27A und einen etwas weniger steilen oberen Abschnitt 2?B, der beim Betrieb die Bodenoberflache 30 durchbricht. An der Hinterkante 31 des Schlitzmessers 26 ist die Vorderkante einer" hohlen klingenförmigen Sandrinne 32 starr befestigt, deren gesamte Dicke gleich der des Messers 26 und deren Tiefe etwas geringer als die'des Messers 26 ist. Die Rinne 32 weist parallele Seitenwände und ein offenes Oberteil auf, an dem ein Trichter 33 befestigt ist. Die Hinterkante 34 der Rinne 32 ist nach hinten und oben unter einem Winkel von etwa 45 geneigt und mit einem länglichen nach hinten offenen Abgabeschlitz 35 (Figur '2 und 4) versehen, der von einer Stelle oberhalb der Bodenoberfläche 30 am oberen Ende der Rinne bis zur untersten Stelle der Rinne verläuft. Der Trichter 33 ist oben mit einem nach oben ragenden Rohrstutzen 36 versehen, der über eine elastische Manschette 37 mittels Spannbändern 38 an eines von drei nach unten ragenden Auslaßrohren 39 eines großen Sandbehälters 40 angeschlossen_ist, der an.der hinteren Seite des Rahmens 11 montiert ist, um die Sandrinnen aller drei Messeranordnungen 25A, 25B, 25C mit Sand zu versorgen. '

'30 9 64 3/0988

Die Trägerplatte 29 jeder Messer-Rinnen-Anordnung ist bei, 41 in der Nähe ihres oberen Endes an den unteren Teil des Rahm'ens 11.angelenkt, so daß die gesamte Messer-Rinnen-Anordnung um die Lagerstelle 41 nach vorne und hinten verschwenkt werden kann. Pn einem weiteren Lager 42 in der Nähe des unteren Endes der Platte 29 greift ein Rüttelmechanismus an. Der Rüttelmechanismus umfaßt einen Exzenter 43 auf einer im unteren Teil des Rahmens 11 gelagerten Kurbelwelle sowie eine Verbindungsstange 44, deren "dickes Ende" 45 an dem Exzenter 43 und dessen "schmales Ende" 46 in dem Lager 42 nahe dem unteren Ende der Platte 29 gelagert ist. Jede Kurbelwelle mit ihrem Exzenter 43 wird über einen Treibriemen 47 von einer von drei Rollen angetrieben, die auf einer in Lagern 50 an dem Rahmen 11 gelagerten quer verlaufenden Antriebswelle 49 montiert sind, ' wobei, die Antriebswelle 49 .ihrerseits über ein Untersetzungsgetriebe 51 von einer an den Kraftabtrieb der Zugmaschine gekoppelten teleskopischen Übertragungswelle 52 angetrieben wird. Der Rüttelmechanismus bewirkt somit eine zyklische Rüttlung der betreffenden Trägerplatte 29 und der -Messer-Rinnen-Anordnung 25A, 25B bzw. 25C mit horizontalen (in Umfangsrichtung verlaufenden) Verschiebungen der Platte 49 um die Achse der oberen Lagerstelle 41. Diese Rüttelbewegung unterstützt das Ausströmen des Sandes von dem Trichter 33 durch die Rohrleitung in das Innere der jeweiligen Rinne 32 sowie durch den Abgabeschlitz 35 in den neugeformten Bodenschlitz, wodurch sichergestellt wird, daß der Sand nicht den engen Einlaß am oberen Teil der Rohrleitung oder die Rohrleitung selbst verlegt. Die Rüttelbewegung bewirkt, daß der Sand durch die Rohrleitung in der Rinne 32 längs mehr oder weniger vertikaler Bahnen fließt, wie sie in Figur 3 mit 55 angedeutet sind, und .daß in dem Bodenschlitz fortlaufend eine Sandfüllung aufgebaut wird, die am Boden des Schlitzes unterhalb der Basis des Abgabeschlitzes 35 beginnt und an der Oberseite des Bodenschlitzes unter dem oberen Ende des Abgabeschlitzes 35 endet. Die Rüttelwirkung überwindet die Oberflächenreibung zwischen dem Sand und den Wandungen der Rinne, wobei insbesondere Vertikal-

309843/0988

komponenten der Riitte!.bewegung (wie sie erzeugt werden, wenn die Platte 29 nicht vollständig senkrecht steht) die Abwärtsbewegung des Sandes unterstützen. Die Rütte!bewegung induziert eine Eigenströmung des Sandes nach unten und bewirkt, daß der Sand durch den Abgabeschlitz 35 der Rinne unter einem einer hydrostatischen Fallhöhe ähnlichen Druck austritt, was die Auffüllung des Bodenschlitzes zweckmäßig unterstützt. Da sich der Sand und der Boden setzen und da die für die letzte Einbringung des obersten Teils des Sandes in dem Bodenschlitz zur Verfugung stehende Zeitspanne nur kurz ist, ist es ZA-zeckmäßig., zunächst eine geringe Sand-Überschußmenge oberhalb der Bodenoberfläche 30 abzulagern. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß sichergestellt wird, daß das obere Ende des Abgabeschlitzes 35 etwas über die Bodenoberfläche 30 hinausragt.

Die Trichter 33 sind klein, um zu gewährleisten, daß die von ihnen·zugeführte Sandmenge klein genug ist, um nicht die den Messer-räi'iiien-Anordnungen zugeführte Rü.ttelbewegung zu dämpfen. Die Trichter 33 werden von dem großen Sandbehälter 40, der gemäß der Seitenansicht in Figur 1 einen sich nach unten verjüngenden Querschnitt aufweist, gefüllt gehalten. Die schmale Bodenwand 56 des Behälters 40 ist mit drei Auslassen 57 versehen, die zu den drei Auslaßrohren 39 führen, und im untersten Teil des Sandkastens 40 unmittelbar oberhalb der Auslässe 57 ist eine Förderschnecke 58 drehbar gelagert. Die Förderschnecke 58 weist gemäß Figur 5 einen rechten Schneckenabschnitt 58A und eine linken Schneckenabschnitt 58B mit entgegengesetztem Schneckengang auf und wird über (nicht gezeigte) Getriebe von einer Rolle 59 an der Außenseite des Behälters 40 gedreht, die ihrerseits über einen Riemen 60 von der Hauptantriebswelle. 49 aus angetrieben wird. Die Förderschnecke 58 gewährleistet, daß sich der Sand in dem Behälter 40 nicht zusammensetzt und die Auslässe verstopft; gleichzeitig verteilt sie den Sand nach außen auf die beiden äußeren Auslässe 57 zu. Ferner bewirkt sie, daß in dem Behälter 40 eine Zirkulation des Sandes aufrecht erhalten wird,, wodurch eine Festsetzung und Brückenbildung vermieden wird, und sie gewährleistet eine kontinuier-

30 9 8 43/0988

liehe Zuteilung des Sandes an die drei Auslässe 57 und damit an die drei Trichter 33 der klingenförmigen Rinnen 32.

Die Schlitzmesser 26 bewirken unter Umständen eine teilweise Versetzung des Bodens nach der Seite und nach oben, wodurch an der Oberseite jedes sandgefüllten Bodenschlitzes hinter der Maschine eine kleine Rippe entsteht, wie. sie im linken Teil der Figur 7 bei 61 gezeigt ist. Um solche Rippen 61 zu entfernen, werden hinter der Maschine 11 drei -Walzen 62 und zwar unmittelbar hinter den drei Rinnen 32 hergezogen, die längs der Oberseite der betreffenden Schlitze und des angrenzenden Bodens laufen und die Rippen 61 durch ihre Walzwirkung niederdrücken. Jede Walze 62 ist in einem rechteckigen Rahmen 63 gelagert, der hinter dem Rahmen 11 hergezogen wird und an diesen bei 64 angelenkt ist. Ein an dem Rahmen 11 vorgesehener Anschlag 65 begrenzt die Schwenkbewegung des betreffenden Rahmens 63 nach unten. Außerdem sind jeder Rahmen 63 und die zugehörige Walze 62 federnd nach unten mittels einer einseitig eingespannten Blattfederanordnung 66 vorgespannt, die in einem an dem Rahmen 11 befestigten Kasten 67 mit rechteckigem Querschnitt montiert ist. Zur Einstellung der Federn 66 sind Stellschrauben 68 vorgesehen, wobei der nach unten auf die Walzen 62 wirkende Federdruck gewährleistet, daß die Walzen ohne Störung durch die Rüttelbewegungen der Hauptmaschine einen gleichmäßigen Walzdruck auf den Boden ausüben.

Beim Betrieb wird die Maschine 10 von einer Zugmaschine gezogen, wobei die Bodenräder 13 sich in ihrer angehobenen Stellung befinden, so daß die Messer 26 und Rinnen 32 durch den Boden gezogen werden, dabei drei Bodenschlitze bilden und diese mit Sand füllen und schließlich die Oberseiten der Schlitze gewalzt werden. In Figur 6 ist schematisch der Aufbau eines so geformten Entwässerungssystems dargestellt, wobei nur zwei der drei sandgefüllten Bodenschlitze 70 gezeigt sind. Wie ersichtlich, verläuft jeder der sandgefüllten Schlitze

70 von der Bodenoberfläche 30 durch die oberste Bodenschicht

71 vertikal nach unten und trifft auf eine durchlässige Untergrundschicht 72 aus Schotter oder ähnlichem wasserdurchlässigen

3096 4 3/098 8

Material. Ist die Schicht 72 nicht von Natur aus vorhanden, so kann sie künstlich als ein Teil des Unterbaus des Feldes, bei dem es ..sich beispielsweise um ein Spielfeld handelt, vorgesehen werden und ein (nicht gezeigtes) System aus. Entwässerungsrohren enthalten. Die drei bei jedem· Durchgang der ~ Maschine geformten Schlitze 70 verlaufen durchgehend über die gesamte Breite des zu entxvässernden Feldes '-, wobei über das Feld mehrere Durchgänge der Maschine vorgenommen werden, um die. Gesamtfläche des Feldes mit einem Muster von parallelen oder -. einander schneidenden sandgefüllten Bodenschlitzen 70 zu überziehen. Am Ende jedes Durchgangs werden die Zylinderanordnungen 20 für die Bodenräder ausgefahren, um den Rahmen 11 anzuheben und damit die Messer 26 und Rinnen' 32 aus" dem Boden herauszuheben. - .

In Figur 8 und 9 sind sandgefüllte Schlitze mit unterschied^- lichem Querschnitt dargestellt, die an Stelle der Schlitze.70 geformt werden können, indem anstelle der Messer 26 Schlitzmesser mit entsprechend modifiziertem Querschnitt verwendet werden. Der Schlitz 70A nach Figur.8 weist .einen gestuften Querschnitt auf, während der Schlitz 7OB nach Figur 9 einen sich nach unten verjüngenden Querschnitt hat.. Der breitere obere Teil hat bei diesen beiden Schlitzen 7OA, 7OB eine . Größe, die verhindert, daß der Schlitz durch Verschmutzung durch Schlamm geschlossen wird, wie dies beispielsweise im Fall eines Fußballplatzes passieren könnte.

Der breitere obere Teil des gestuften Schlitzes 7OA nach Figur 8 kann vorzugsweise mit einem zusätzlichen (nicht gezeigten) Schlitzmesser mit der Form eines Stemmeisens vorgeformt werden, das an seiner horizontalen unteren Fläche eine Schneidkante aufweist und deren obere Fläche gegenüber der Schneidkante unter einem flachen Winkel nach* oben und hinten geneigt verläuft. Ein derartiges zusätzliches Messer kann an der Maschine direkt vor dem jeweiligen schmäleren Schlitzmesser 26 montiert sein, so daß es bei Bewegung der Maschine den

309643/0988

breiteren oberen Teil des Schlitzes 7OA gräbt. Das zusätz-rliehe Messer kann dabei mit einem Paar von in Abstand voneinander angeordneten Schlitzscheiben versehen sein, die vor der jeweiligen Schneidkante gestaffelt angeordnet sind, um in Abstand voneinander parallele vertikale Schlitze im Boden anzubringen, die die Seitenwände der von dem zusätzlichen Messer zu formenden Rinne bilden.

In Figur 10 ist ein den Schlitzen 70 der Figur 6 ähnlicher Schlitz 70C mit parallelen Seitenwänden gezeigt, dessen obere Kante jedoch knapp unterhalb der Bodenoberfläche liegt. Derar-"tige Schlitze 7OC werden von der Maschine 10 unter Verwendung der beschriebenen Messer 26 geformt, wobei danach eine dünne oberste Bodenschicht oder Rasenschicht aufgelegt wird, um die Schlitze zu bedecken. Wie eingangs erwähnt, ist diese Anordnung im Falle von Rasenanlagen und Fahrwegen auf Golfplätzen oder Bowling-Rasen von Nutzen, um irgendwelche Unterbrechungen in der Oberfläche zu vermeiden.

In Figur 11 und 12 ist ein modifizierter Aufbau einer Messer-Rinnen-Anordnung 80 gezeigt, die an Stelle der Anordnungen 25A usw. in Verbindung mit der Maschine 10 verwendet werden kann. Bei der Anordnung 80 haben das Messer81 und die Rinne 82 das gleiche Profil wie in Figur 2, jedoch sind sie (von vorn oder hinten betrachtet)gegenüber der· Vertikalen um 45° oder einen sonstigen zweckmäßigen Winkel zur Seite geneigt. Wie aus Figur 12 ersichtlich, hat die vordere Kante des Messers 81 nicht den V-förmigen Querschnitt gemäß Figur 3 sondern einen stemmeisenartigen Querschnitt mit einer Schneidkante 83, die an der unteren Fläche 84, das heißt an der nach unten gerichteten Flächej des Messers 81 geformt ist. Diese Anordnung gewährleistet, daß der Boden durch das durch den Boden gezogene Messer 81 nach oben verdrängt wird, so daß das Messer keine nach unten wirkende Schubkraft auf den darunterliegenden kompakten Untergrund ausübt. In Figur 13 ist der Querschnitt eines sandgefüllten Bddenschlitzes 85 gezeigt, wie er von einer mit seitlich geneigten Messer-Rinnen-Anordnungen 80 ausge-

30984370988

rüsteten Maschine 10 geformt wird. Wie ersichtlich, können von der Bodenoberfläche aus Löcher 86 bis in die obere Fläche des sandgefüllten Schlitzes 85 unter Verwendung einer gewöhnlichen Stechmaschine eingestochen werden, wobei derartige Löcher 86 für das Oberflächenwasser zusätzliche in den durchlässigen Bodenschlitz 85 führende Entwässerungslöcher bilden.

In Figur 14 ist ein modifizierter Aufbau einer Messer-Rinnen-Anordnung 90 gezeigt, die sich anstelle der Anordnungen 25A uw. in Verbindung mit der Maschine 10 verwenden läßt. In diesem Fall weist das Messer 91 der Anordnung 90 eine gerade Vorderkante 92 auf, die unter einem Winkel von etwa 45° gegenüber der Vertikalen schräg nach vorne und unten verläuft. Der Aufbau der Rinne 93 ist ähnlich dem der Rinne 32. In diesem Fall ist jedoch die das Messer tragende Platte 94 nicht an einer oberen Lagerstelle 41 gelagert, sondern mittels eines elastomeren Befestigungsrings 95 montiert, der. an der Platte 95 sowie an einem starr am Rahmen 11 befestigten umgebenden Rahmen 96 angeklebt oder in sonstiger Weise befestigt ist. Die Elastizität des Befestigungsrings 95 gestattet die auf die Platte 94 von dem Rüttelmechanismus ausgeübten erforderlichen Schwingbewegungen, wobei der Rüttelmechanismus in diesem Fall e inen rotierenden Exzenter 97 umfaßt, der direkt in einen im unteren Teil der Platte 94 vorgesehen Schlitz 98 eingreift.

S/4 3/0-9 8 8

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   / 1.jBodenanlage, umfassend ein Entwässerungssystem, gekennzeichnet durch ein System von schlitzförmigen Kanälen (70, 70A, 7OB, 7OC, 85), die in dem Boden , geformt sind und. in einem Muster über die zu entwässernde Bodenfläche laufen, wobei jeder Kanal tiefer ist als breit» eine nahe der Bodenoberfläche liegende Oberkante aufweist und mit einem durchlässigen Material ("Sand") gefüllt ist.

   2_i_ Anlage nach Anspruch 1 mit einer generell horizontal verlaufenden Untergrundschicht aus wasserdurchlässigem Material und darüberliegendem Boden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (70, 85) durch den Boden hindurch auf eine Tiefe verlaufen, in der ihre unteren Kanten sich in die Untergrundschicht (72) erstrecken.

   3. Anlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

   ein System von in der Untergrundschicht (72) angeordneten Entwässerungsrohren.

   4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß jeder sandgefüllte Kanal (70, 7OC, 85) parallele Seitenwände aufweist.

   5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände jedes Kanals (70, 7OC) vertikal nach unten verlaufen.

   3 0 0 ο 4 3 / 0 9 8 8

   ■•18-

   6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch" gekennzeichnet , daß die Seitenwände jedes Kanals (85) gegenüber der Vertikalen geneigt sind.

   7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch -gekennzeichnet , daß der untere Teil des Querschnitts jedes Kanals (70A, 70B) schmäler ist als der obere Teil»

   8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitt jedes Kanals (70B) sich nach unten verjüngt.

   9. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitt jedes Kanals (70A) gestuft ist.

   10. Anlage nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die sandgefüllten Kanäle (70, 85) in der Ebene parallel zueinander verlaufen.

   11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis.9, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster der saudgefüllten Kanäle (70, 85) in der Ebene ein Netz mit Überschneidungen bildet.

   12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e kennzeichnet , daß mindestens einige der Kanäle (70, 85) in Längsrichtung durchgehend sind.

   309<U3/Q98

   13. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11,-dadurch g e"-k'ennz e ichnet , daß sämtliche Kanäle (70, 85) in Längsrichtung unterbrochen sind.

   14. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der mit den Kanälen (70, 85) versehene Bodenbereich das Spielfeld eines Sportplatzes ist. ■

   15. Verfahren zum Herstellen eines Entwässerungssystems im Boden dadurch geken.nze ichnet, daß mindestens ein vertikales oder geneigtes Schlitzmesser durch den Boden gezogen wird, um in dem Boden einen von der Bodenoberfläche nach unten verlaufenden schmalen Schlitz zu bilden und daß gleichzeitig ein durchlässiges Material ("Sand") in den neugeformten Bodenschlitz eingefüllt wird, wobei der Sand von einer hohlen klingenförmigen Abgaberinne abgegeben wird, die an der rückwärtigen Kante des Schlitzmessers so angeordnet ist, daß sie in dem neugeformten Bodenschlitz hinter, dem Messer läuft, und die einen längs der rückwärtigen Kante der Rinne im wesentlichen über die gesamte Tiefe der Rinne unterhalb der Bodenoberfläche verlaufenden, nach hinten offenen, länglichen Abgabeschlitz aufweist, durch den der Sand austritt, und wobei das Schlitzmesser und die Rinne während der Vorwärtsbewegung gleichzeitig und kontinuierlich gerüttelt werden.

   309^43/0988

   16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennze ichn e t , daß die Rüttelbewegungen mittels eines gewöhnlichen Rüttlers ausgeführt werden, der Schwingtewegungen mit einer horizontalen Hauptbewegungskomponente in der generellen Ebene des Messers erzeugt.

   17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch g e ke η η zeichnet , daß die auf die Rinne ausgeübte Rüttelbewegung eine im wesentlichen vertikal nach unten gerichtete Bewegungskomponente hat.

   18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, soweit sich der letztere auf Anspruch 16 rückbezieht, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttelbewegung eine Drehschwingbewegung um ein über dem Schlitzmesser liegendes Drehzentrum umfaßt.

   19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch g e kennzeichnet , daß die Oberfläche'längs der oberen Seite der einzelnen sandgefüllten Bodenschlitze gewalzt wird, um nach oben verlängerten Boden hinter der Rinne einzuebnen. - ■

   20. Vorrichtung zur Erzeugung wasserdurchlässiger Kanäle im Boden,'dadurch gekennzeichnet , daß an einem Wagen (11) ein Schlitzmesser (26, 81, 91) montiert ist, das von dem Wagen bis auf ein Niveau unterhalb der Bodenoberflächie (30) nach unten verläuft und durch Vorwärtsbewegung

   309843/0988

   des Wagens mit seiner Kante voraus durch den Boden gezogen wird, um in dem Boden einen schlitzförmigen Kanal (70, 85) -zu formen, daß ferner eine hohle, klingenförmige .Sandabgaberinne (32, 82, 93)» deren Breite und Tiefe unterhalb der Bodenoberfläche etwa gleich sind mit den entsprechenden Größen des Schlitzmessers, mit ihrer vorderen Kante an die rückwärtige Kante des Schlitzmessers anstoßend montiert ist, so daß sie in dem neu geformten Bodenkanal hinter dem Messer herläuft, daß in der Rinne eine im wesentlichen über die gesamte Tiefe der Rinne unterhalb .der Bodenoberfläche verlaufende, längliche und nach hinten offene Abgabeöffnung (35) vorgesehen ist, daß ferner eine Einrichtung (33, 40) zur Einleitung von Sand in das Innere der Rinne von einer Höhe oberhalb der Bodenoberfläche vorgesehen ist, um die Rinne zur Abgabe des Sandes über die gesamte Länge des Abgabeschlitzes in den Bodenkanal zu füllen und daß eine Rütteleinrichtung (43, 44) vorgesehen ist, die das Schlitzmesser und die Rinne während der Vorwärtsbewegung des Wagens kontinuierlich in eine Rüttelbewegung versetzt.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß das Schlitzmesser (26, 81, 91) parallele Seiten hat.

   22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch g e k e η η - zeichnet , daß das Schlitzmesser (26, 91), von

   vorn oder hinten gesehen, vertikal nach unten verläuft.

   309843/0988

   23- Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß das Schlitzmesser (81), von vorn oder hinten gesehen, gegenüber der Vertikalen geneigt ist.

   24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderkante des Schlitzraessers (81) einen abgeschrägten Querschnitt hat und eine in der Ebene der nach unten weisenden Seitenfläche (84) des Messers liegende Schneidkante (83) bildet.

   25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderkante (92) des Sdhlitzmessers (91) schräg nach vorne und unten ver-^ läuft und in einer vorderen Spitze endet.

   26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderkante (27A, 27B) des. Schlitzmessers (26, 27) schräg nach hinten und unten verläuft.

   27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß der untere Abschnitt (27A) der Vorderkante (27) des Messers (26) steiler geneigt ist als der die Bodenoberfläche (30) durchbrechende Abschnitt (27B).

   28.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet , daß die Hinterkante (34)

   309843/0988

   der Rinne (32), in der die Ausgabeöffnung (35) vorgesehen ist, schräg nach hinten und oben verläuft.

   29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet , daß der Wagen (11) von Bodenrädern (13) getragen wird, die relativ zu dem Wagen in der Höhe verstellbar sind, um die Tiefe einzustellen, in der das Schlitzmesser läuft, wobei die Einstellung der Bodenräder auf ihre niedrigste Stellung relativ zu dem Wagen das Schlitzmesser aus dem Boden heraushebt..

   30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet , daß der Wagen (11) ein Anhängerfahrzeug zum Anhängen an eine Zugmaschine ist und mit einer starr befestigten nach vorne ragenden Zugstange (12) sowie einem einzelnen Paar von koaxialen Bodenrädern (13) versehen ist.

   31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet , daß zwei oder mehrere aus einem Schlitzmesser (26) und einer Rinne (32) bestehende Anordnungen seitlich nebeneinander an dem Wagen (11) montiert sind, um gleichzeitig eine entsprechende Anzahl paralleler sandgefüllter Bodenkanäle zu formen.

   3£. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 31» dadurch gekennzeichnet , daß die bzw. jede Rinne (32) mit einem Trichter (33) versehen ist, der an ihrem oberen Ende oberhalb der Bodenoberfläche (30) montiert

   309843/0988

   ist und zur Zuführung von Sand in das Innere der Rinne d.ient.

   33. Vorrichtung nach Anspruch 32, soweit dieser auf Anspruch

   31 rückbezögen ist, dadurch g e k e η η ζe ic h η e t , daß auf dem Wagen (11) oberhalb des Trichters bzw. der Trichter (33) ein Sandbehälter (40) montiert ist, dessen Fassungvermögen viel größer ist als das der einzelnen Trichter, und in dem eine Einrichtung (58) zur Abgabe von Sand an die einzelnen Trichter mit regelbarem Durchsatz angeordnet ist.

   34. Vorrichtung nach Anspruch 33» dadurch ~ g e k e η η zeichnet , daß der Sandbehälter (40) in der zur Bewegungsrichtung des Wagens (11) parallelen Ebene einen sich nach unten verjüngenden Querschnitt aufweist und daß die Einrichtung zur Sandzuführung eine Förderschnecke (58) umfaßt, die im untersten Teil des Behälters gelagert ist, quer durch diesen und oberhalb von mit den einzelnen Trichtern (33) verbundenen Auslassen (57) verläuft und über einen Antrieb (59» 60) drehbar ist.

   35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 34, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Schlitzmesser (26) starr am unteren Ende eines Tragelements (29) befestigt ist, dessen oberes Ende drehbar oder elastisch an dem Wagen (11) gelagert ist, und daß die Rüttelein-

   309843/0988

   richtung (43, 44) an dem Tragelement an einem Punkt (42) angreift, der sich in Abstand von der Dreh- oder elastischen Lagerung (41) befindet.

   36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet , daß die Rütteleinrichtung einen angetriebenen rotierenden Exzenter (43) umfaßt, der direkt oder über eine Verbindungsstange (44) auf das das Messer (26) tragende. Tragelement (29) wirkt.

   37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 35, dadurch gekennzeichnet., daß die Rütteleinrichtung eine zyklische Schwingbeweguhg auf das Messer und die Rinne mit einer horizontalen Hauptbewegungskomponente in der generellen Ebene des Messers erzeugt.

   38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch g e k e η η ze-ichnet , daß die Rüttelbewegung auch eine vertikal nach unten gerichtete Bewegungskomponente hat.

   39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 38, dadurch gekenn z„eichnet , daß hinter jeder Messer-

   • Rinnen-Anordnung hinter dem Wagen eine Walze (62) gezogen wird, die die geschlitzte Bodenoberfläche (61) hinter der Hinterkante der Rinne (32) walzt.

   309843/0988

   40. Vorrichtung nach Anspruch 39, gekennzeichnet .durch eine Einrichtung (66), die die Walze (62) federnd nach unten drückt.

   309843/0988

   Le e rs e 11 e