DE9001741U1

DE9001741U1 - Device for taking soil samples

Info

Publication number: DE9001741U1
Application number: DE9001741U
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Roedel; Manfred Dr Schurig
Original assignee: Georg Fritzmeier GmbH and Co KG
Current assignee: Georg Fritzmeier GmbH and Co KG
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1990-01-11
Publication date: 1990-08-02
Anticipated expiration: 2000-01-12

Description

Georg Fritzmeier GmbH & Cc.
8011 GroßhelfendorfGeorg Fritzmeier GmbH & Cc.
8011 Grosshelfendorf

Die Erfindung berieht sich auf ein Gerat zur Entnahme von Bodenproben gemäß dsm Oberbegriff das Schutzanspruchs 1.The invention relates to a device for taking soil samples according to the preamble of claim 1.

Die Oberdüngung ^es Bodens landwirtschaftlicher Nutzflächen und die damit verbundene Belastung der Gewässer wird in letzter 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.The top-dressing of the soil of agricultural land and the associated pollution of water bodies has recently become the subject of increasing public discussion. Agricultural companies are increasingly moving towards carrying out regular soil tests. By testing for nutrients and changing crops, fertilization can be optimized and soil depletion can be avoided. It can be determined whether the soil structure is intact, the soil is well ventilated and whether the soil contains a sufficient amount of humus.

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 herausgekratzt, in Tüten oder Behälter gefüllt und zu einem Untersuchungslabor befördert. Diese Arbeitsweise ist nicht nurPreviously, samples were taken using probes that were driven into the ground and then lifted up, taking the cross-section of soil enclosed by the probe with it. The soil sample taken is then scraped out of the tool, filled into bags or containers and transported to a testing laboratory. This method of working is not only

I/D/32I/D/32

Telefon: 0 89-53 96 53 Telex: 5-24 845 tipat Telefax: 0 89-53 73 7VTelephone: 0 89-53 96 53 Telex: 5-24 845 tipat Fax: 0 89-53 73 7V

Dresdner Bank (München) KIo 3939 944 (BLZ 700 800 00) Deutsche Bank (München) KIo 7*1 1060 (BLZ 700 700 10) , Pojigitoiml (München) KIo 670 13-804 (BLZ 700 100 80) . . THE OAIICHI KANOYO BANK. LIMITED (München) ', KIo 5104? 33007(BLZ 700 ?07 00)Dresdner Bank (Munich) KIo 3939 944 (bank code 700 800 00) Deutsche Bank (Munich) KIo 7*1 1060 (bank code 700 700 10) , Pojigitoiml (Munich) KIo 670 13-804 (bank code 700 100 80) . . THE OAIICHI KANOYO BANK. LIMITED (Munich) ', KIo 5104? 33007(bank code 700 ?07 00)

sehr umständlich, sie führt auch dazu, daß kein sauberer Aufschluß über die Bodenschichtung erzielt werden kann, wenn die Probe aus dem Werkzeug herausgekratzt worden ist. Außerdem ist die Bodenstruktur hierdurch gestört und bestimmte Bestatidteile, wie Gase, können praktisch nicht mehr in ihrer korrekten Konzentration ermittelt werden.very cumbersome, it also means that no clear information can be obtained about the soil layering once the sample has been scraped out of the tool. In addition, the soil structure is disturbed and certain components, such as gases, can practically no longer be determined in their correct concentration.

Bisher bekannte Sonden haben ei.ien Stechzylinder, der in einer Spitze ausläuft. Beim Eintreiben der Sonde, sei es von Hand (Handbohrstock) oder mittels eines hydraulischen Handlingsgerätes müssen erhebliche Kräfte aufgebracht werden, um die gewünschte Probentiefe von beispielsweise 30 cm zu erreichen. Durch die einwirkenden Kräfte wird einerseits die Spitze der Sonde einem vorzeitigen Verschleiß unterworfen, andererseits muß der Rohrmantel des Stechzylinders eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, um die auftretenden Kräfte aufnehmen zu können.Previously known probes have a core hole that ends in a tip. When driving in the probe, whether by hand (hand drill) or using a hydraulic handling device, considerable forces must be applied in order to reach the desired sample depth of, for example, 30 cm. The forces exerted on the one hand cause the tip of the probe to wear prematurely, and on the other hand the tubular casing of the core hole must have sufficient rigidity to be able to absorb the forces that occur.

Es ist bereits ein Gerät zurThere is already a device for

Entnahme eines Probenkörpers bekannt, bei dem in dem Stechzylinder ein Behältnis angeordnet ist, in das die Probe beim Eintreiben der Sonde hineingedrückt wird, so daß transportfähige, unverfälschte Probenkörper erhalten werden.A method for taking a sample body is known in which a container is arranged in the sampling cylinder into which the sample is pressed when the probe is driven in, so that transportable, unadulterated sample bodies are obtained.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß derartige Sonden bei der Verwendung als Handbohrstock bedingt durch die aufwendigere Konstruktion zur Halterung der Behältnisse ein höheres Gewicht als herkömmliche Bohrstöcke aufweisen.However, it has been shown that such probes, when used as hand drills, are heavier than conventional drills due to the more complex construction for holding the containers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gerät zur Entnahme von Bodenproben gemäß der Patentanmeldung Nr. 39 04 105 derart weiterzubilden, daß bei verringertem apparateteehnischem Aufwand eine vereinfachte Bodenprobenentnahme ermöglicht ist.The invention is based on the object of developing the device for taking soil samples according to patent application No. 39 04 105 in such a way that simplified soil sampling is possible with reduced equipment-technical expenditure.

liieso Aufgabe ist er f indungsgemäß duich (J ie Merkmale im kenn-This task is described in the invention by (the characteristics in the

zeichnenden Teil des Srhutzfinspruchs 1 gelöst.The signatory part of the protection claim 1 is resolved.

Durch die radial üoer den Mantel des Stechzylinders überstehende Spitze wird der Eintreibwiderstand der sonde erniedrigt, da diese lediglich entlang der Spitze mit dem Erdreich in Berührung steht und der Mantel des Stechzylinders gegenüber der Wandung der Probenbohrung zurückgestuft ist, wodurch in diesem Abschnitt keine Reibung auftritt. Durch die verminderten Reibungsverluste ist auch das Herausziehen der Sonde erleichtert.The tip protruding radially above the casing of the core sample cylinder reduces the resistance of the probe to being driven in, as it is only in contact with the soil along the tip and the casing of the core sample cylinder is stepped back from the wall of the sample bore, meaning that no friction occurs in this section. The reduced friction losses also make it easier to pull out the probe.

Erf indungsgemäß kann der Stechzylinder selbst als Behältnis zur Aufbewahrung des Probenkörpers benutzt werden, indem nach der Probenkörperentnahme die Spitze abgenommen und der Stechzylinder zum Transport des Probenkörpers durch geeignete Verschlußkappen verschlossen wird.According to the invention, the sampling cylinder itself can be used as a container for storing the sample body by removing the tip after the sample body has been removed and closing the sampling cylinder with suitable closure caps for transporting the sample body.

Durch Merkmalkombination der Schutzansprüche 2 bir 4 laßt sich eine besonders stabile Verbindung der Spitze mit dem 2Q Stechzylinder erzielen, wobei die Verjüngung des Außenumfangs der Spitze gemäß Patentanspruch 5 das Herausziehen der Sonde aus dem Erdreich erleichtert.By combining the features of claims 2 to 4, a particularly stable connection of the tip with the 2Q sampling cylinder can be achieved, whereby the tapering of the outer circumference of the tip according to claim 5 makes it easier to pull the probe out of the ground.

Durch die Ausbildung der Spitze gemäß den Schutzansprüchen 6 bis 12 läßt sich die Sonde an unterschiedliche Bodenbeschaffenheiten anpassen und damit deren Eintreiben in den Boden erleichtern.By designing the tip in accordance with claims 6 to 12, the probe can be adapted to different soil conditions, thus making it easier to drive it into the ground.

Durch die Maßnahme, den sich unterhalb der Sondenspitze be-3Q findlichen Volumenanteil der Probenbohrung über eine in der Sonde ausgebildete Ausnehmung zu entlüften, wird beim Herausziehen der Sonde die Bildung eines Vakuums verhindert und somit die zum Herausziehen aufzuwendenden Kräfte wesentlich verringert.By venting the volume portion of the sample bore located below the probe tip via a recess formed in the probe, the formation of a vacuum is prevented when the probe is pulled out and thus the forces required to pull it out are significantly reduced.

Durch die Ausbildung der Sondenspitze gemäß den Schutzansprü-By designing the probe tip in accordance with the protection requirements

chen 14 bis 18, lassen sich die Entlüftungsausnehmungen auf besonders einfache Weise herstellen und auch nachträglich an bereits bestehenden Spitzen gemäß den Schutzansprüchen 1 bis s.2. anbringen. Derartige Ausnehmungen sind auf einfache Weise zu reinigen, so daß ihre Wirkung auch bei Böden mit hohen Adhäsionskräften zum Sondenmaterial gewährleistet ist.chen 14 to 18, the ventilation recesses can be produced in a particularly simple manner and can also be subsequently attached to existing tips in accordance with the protection claims 1 to s.2 . Such recesses are easy to clean, so that their effect is guaranteed even in soils with high adhesion forces to the probe material.

Mit den vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Schutzansprüchen 19 bis 22 kann sich der Probenkörper beim Eintritt in die Sonde radial entspannen und wird nicht durch Wechselwirkungen mit den benachbarten Mantelflächen des Stechzylinders verdichtet oder aufgestaut.With the advantageous further developments according to claims 19 to 22, the sample body can relax radially when entering the probe and is not compressed or dammed up by interactions with the adjacent lateral surfaces of the sampling cylinder.

Durch die gemeinsame Verwirklichung der Schutzansprüche 23 bis 25 und 27 ist ein besonders einfach aufgebauter Handbohrstock gebildet, der mit einem gegenüber den bekannten Handbohrstöcken wesentlich verringerten Widerstand in den Boden eintreibbar bzw. aus diesem herausziehbar ist. Durch Auswechseln 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.The joint implementation of claims 23 to 25 and 27 results in a particularly simple hand drill rod that can be driven into or pulled out of the ground with significantly less resistance than known hand drill rods. By replacing the sleeve and the tip with closure pieces, the core sample cylinder can be used as a storage container for the sample body. For further sampling, the sleeve and the tip are screwed onto an unused core sample cylinder.

Da der Schlagaufsatz über die Muffe auf den Stechzylinder wirkt, wird einer Beschädigung des Stechzylinders durch unmittelbare Schlageinwirkung vorgebeugt.Since the impact attachment acts on the sample cylinder via the sleeve, damage to the sample cylinder due to direct impact is prevented.

Nach Schutzanspruch 26 kann der Stechzylinder auch mit der Muffe - bzw. durch Hartlöten - fest verbunden sein, so daß diese bei der Nutzung des Stechzylinders als Transportbehälter auf diesem verbleibt.According to claim 26, the core can also be firmly connected to the sleeve - or by brazing - so that the sleeve remains on the core when it is used as a transport container.

Gemäß Schutzanspruch 28 können die Probenkörper mittels einer über ein Kopplungsstück anschließbaren Fördereinrichtung, beispielsweise eines Schläuche direkt zur Weiterverarbeitung transportiert werden.According to claim 28, the sample bodies can be transported directly for further processing by means of a conveyor device that can be connected via a coupling piece, for example a hose.

-&igr;&ogr;-&Igr; 1-&igr;&ogr;-&Igr; 1

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Sonde gemäß denIt is particularly advantageous if the probe is installed according to the

j Schutzansprüchen 29 bis 33 eine Rückschlageinrichtung hat, die verhindert, daß der Probenkörper beim Herausziehen dei Sonde aus dieser herausrutschen kann. Von besonderem Vorteil ist esj claims 29 to 33 has a non-return device that prevents the sample body from slipping out of the probe when it is pulled out. It is particularly advantageous

'^: 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. ' ^: to attach the non-return device to a ring body. This is supported in the through hole of the tip and in turn serves to axially support the sampling cylinder. This measure allows the probe to be easily adapted to different soil conditions by exchanging the non-return device.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention are the subject of the remaining subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using schematic drawings of several embodiments. They show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Handbohrstocks;Fig. 1 is a schematic representation of a hand drill;

Fig. 2 eine Zusammenstellungszeichnung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Handbohrstocks;Fig. 2 is an assembly drawing of a first embodiment of a hand drill;

Fig. 3 und 4 Ausführungsbeispiele von Spitzen des erfindungsgemäßen Geräts zur Entnahme von Bodenproben;Fig. 3 and 4 show embodiments of tips of the device according to the invention for taking soil samples;

Fig. 5 einen Stechzylinder des Geräts zur Entnahme von Bodenproben ;Fig. 5 a sampling cylinder of the device for taking soil samples ;

Fig. 6 eine Muffe des Geräts zur Entnahme von Bodenproben;Fig. 6 a sleeve of the device for taking soil samples;

Fig. 7 einen Schlagaufsatz des Handbohrstocks aus Fig. 2;Fig. 7 shows a striking attachment of the hand drill from Fig. 2;

Fig. 8 eine Zusammenstellungszeichnung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Handbohrstocks;Fig. 8 is an assembly drawing of a second embodiment of a hand drill;

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Spitze des Handbohrstocks aus Fig. 0;Fig. 9 is a plan view of the tip of the hand drill from Fig. 0;

Fig. 10 eine Seitenansicht, der Spitze des Handbohrs Locks aus Fig. 9; undFig. 10 is a side view of the tip of the hand drill lock from Fig. 9; and

Fig. 11 eine erfindungsgemäße Rückschlageinrichtung mit einem Rinqkörper.Fig. 11 shows a non-return device according to the invention with a ring body.

IC 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 Handlingsgerat benutzbar ist. IC The invention is first explained using a hand drill 1 which can be removed from Fig. 1. It should be noted, however, that the device for taking soil samples can of course also be used in conjunction with a handling device.

Der Handbohrstock 1 hat einen Stechzylinder 2, der in eine radial überstehende Spitze 3 übergeht, in die der Stechzylinder 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.The hand drill 1 has a piercing cylinder 2, which extends into a radially projecting tip 3, into which the piercing cylinder 2 is screwed. The tip 3 and the piercing cylinder 2 are penetrated by a through-channel 6, which opens into an opening cross-section 9 of the tip 3. A striking attachment 4 is attached to the upper end of the hand drill 1. This is penetrated by a crossbar 5, by means of which the hand drill can be rotated about its longitudinal axis to make it easier to pull it out of the ground.

Der mit der Spitze 3 versehene Stechzylinder 2 wird von einer Person, beispielsweise durch Hammerschläge auf eine gewünschte Tiefe von 30 cm in den Boden eingetrieben. Dabei schiebt sich der von dem Durchgangskanal 6 überdeckte Bodenkern, d.h. der Probenkörper 7 fortschreitend in das Innere des Stechzylinders 2. Nachdem die gewünschte Probentiefe erreicht ist, wird der Handbohrstock 1 mittels der Querstange 5 um seine Längsachse verdreht und aus der Probenbohrung herausgezogen. The core 2 provided with the tip 3 is driven into the ground by a person, for example by hammer blows, to a desired depth of 30 cm. The soil core covered by the passage channel 6, ie the sample body 7, is pushed progressively into the interior of the core 2. After the desired sample depth has been reached, the hand drill 1 is rotated about its longitudinal axis by means of the crossbar 5 and pulled out of the sample bore.

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.The tip 3 and the impact attachment 4 can then be removed from the sampling cylinder 2 holding the sample body 7 and this can be closed with closure caps (not shown) so that the sampling cylinder 2 can also be used as a container for transport to the laboratory for further processing or for examination.

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 Stechzylinders 2 umgreift und radial über den Außenmantel des Stechzylinders 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 Axialrichtung. 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 Ausführungsbeispiel senkrecht zur Sondenachse.The foot end 8 of the core sample cylinder 2 is screwed with an external thread into a mounting section 9 of the tip 3, so that the mounting section 9 encompasses the foot section of the core sample cylinder 2 and protrudes radially beyond the outer casing of the core sample cylinder 2. In the transition area between the core sample cylinder 2 and the mounting section 9, its casing is tapered towards the head end of the hand drill rod 1, so that the casing of the mounting section 9 gradually merges into the casing of the core sample cylinder. The cylindrical through-channel 6 passes through the hand drill rod 1 in the axial direction. In order to minimize wear and falsification of the samples through corrosion of the probe or similar, both the tip 3 and the core sample cylinder 2 are preferably made of stainless steel. The head 11 of the tip 3 has a truncated cone-shaped surface with a cone angle of for example 24°, which forms a cutting edge 13 with the wall of the through-channel 12 at its opening cross-section 12. The opening cross-section 12 runs perpendicular to the probe axis in this embodiment.

Um einen Stau des Probenkörpers 7 durch Reibung an der Umfangsflache 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 Probenkörpers 7 im Inneren der Sonde ist die näher an der Sondenachse angeordnete Umfangskante 16 der Radialschulter 14 vorzugsweise mit einem Radius von beispielsweise 2 mm abgerundet.In order to prevent the sample body 7 from jamming due to friction on the peripheral surface of the through-channel 6, the latter is widened at a predetermined distance from the opening cross-section 12 via a radial shoulder 14, as can be seen in Figs. 3 and 4. To even out the flow of the sample body 7 inside the probe, the peripheral edge 16 of the radial shoulder 14, which is arranged closer to the probe axis, is preferably rounded with a radius of, for example, 2 mm.

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-&Idigr;3-·¹"
Gemäß den Fig. 3 und 4 können je nach Bodenbeschaffenheit verschiedene Schneidenbreiten und Übergangsradien vorgesehen werden.-&Idigr;3-· ¹ "
According to Fig. 3 and 4, different cutting widths and transition radii can be provided depending on the soil conditions.

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 verseilen. Im eire«?<?- schraubten Zustand liegt dss Fußende 8 des Stechzylinders 2 an der Anlageuehulter 18 des Montageabschnitts 9 an.
10The through-channel 6 (see Fig. 3 and 4) is widened again in the area of the assembly section 9 via a bearing shoulder 18 compared to the opening cross-section 9 and the radial shoulder 14 and is provided with an internal thread. In the fully screwed state, the foot end 8 of the piercing cylinder 2 rests against the bearing shoulder 18 of the assembly section 9.
10

Om ^u &ngr; TTVF-iden_; daß <?er Probenkörper 7 beim Aniicoen des Handbohrstocks .1 aus diesem herausrutscht, kann in der Spitze 3 eine in den Durchgangskanal 6 ragende Rückschlageinrxchtung 20 vorgeseher ^sin (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 Stechzylinders 2 zu verankern.To prevent the sample body 7 _from slipping out of the hand drill 1 when it is turned on, a non-return device 20 projecting into the passage channel 6 can be provided in the tip 3 (see Fig. 3). For highly viscous samples, this preferably consists of two curved spring wires which are anchored in the casing of the tip 3. However, it is also possible to anchor the non-return device 20 in the casing of the piercing cylinder 2.

Am kopf seit igen Ende des Stechzylinders 2 ist eine Muffe 21 (siehe Fig. 6) derart befestigt, daß sich die Durchgangsbohrung 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.A sleeve 21 (see Fig. 6) is attached to the head-side end of the piercing cylinder 2 in such a way that the through-hole 24 of the sleeve 21 is connected to the through-channel 6, with an internal thread section 22 engaging with the external thread on the head-side end 10 of the piercing cylinder 2.

Dieser liegt mit seinem kopfseitigen Endabschnitt 10 an einer Schulter 26 der Durchgangsbohrung 24 an. Der von dem Stechzylinder 2 entfernte Abschnitt 27 der Muffe 21 ist mit einer quer zur Längsachse des Handbohrstocks 1 angeordneten Querbohrung 28 durchsetzt.This rests with its head-side end section 10 on a shoulder 26 of the through hole 24. The section 27 of the sleeve 21 remote from the piercing cylinder 2 is penetrated by a transverse hole 28 arranged transversely to the longitudinal axis of the hand drill 1.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, hat der Schlagaufsatz 4 einen zylindrischen Schlagkopf 30, der radial gegenüber dem Außenumfang 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 Schlagauf Ratz 4 lierjt im Einbauzustand mit einem Auflegeab-As can be seen from Fig. 7, the impact attachment 4 has a cylindrical impact head 30 which is radially expanded relative to the outer circumference of the piercing cylinder 2. A pin 32 is connected to the impact head 30 in the direction of the tip 3 and is rotatably guided in section 27 of the sleeve 21. The impact attachment 4 is fitted with a support base.

·· ·· ·· -JA— ti·· ·· ·· -YES— ti

• *· * Mti · so• *· * Mti · so

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 Quer stange 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 Durchgang?*bohrung 24 bzw. des Durchgangskanals 6 angeordnet ist. Dieser Führungsabschnitt 38 kann beispielsweise bei entfernt<im Schlagaufsatz 4 als Hilfsmittel zum Entformen des Probenkörpers 7 ve—st-iet werden, Indern e-c "<- ?n dem tf^fnungsquerschnitt 12 der Spitze 3 h^r in den DurchgantjskaK. ". 6 eingeführt wird und so der Probenkörper 7 im Durchgan-.xanal 6 "um kopfseitigen Ende ^es Handbo.',.. stocks &khgr; verschiebbar ist.section 33 of the impact head 30 on the section 27 of the sleeve 21, whereby a radial bore 36 of the pin 32 can be aligned in alignment with the cross bore 28. The cross bar 5 is guided in the radial bore 36 and in the cross bore 28 and thus serves as a positive connection element between the sleeve 21 and the impact attachment 4. The pin 32 is followed by a radially stepped back guide section 38 which is arranged coaxially at a distance from the outer surface of the through hole 24 or the through channel 6. This guide section 38 can, for example, be used as an aid for demolding the sample body 7 when the impact attachment 4 is removed, whereby the opening cross section 12 of the tip 3 is inserted into the through channel. 6 is introduced and the sample body 7 is thus displaceable in the passage 6 "around the head-side end of the handbo.',.. stocks &khgr;.

Die be *.m Eintreiben des Handbohrstocks 1 auftretenden Kräfte werden über den Schalgaufsatz 4 und die Muffe 21 gleichmäßig über den Umfang 'erteilt in den Stechzylinder 2 eingeleitet, so daß dessen Wandstärke auf ein Minimum reduzierbar ist.The forces occurring when driving in the hand drill 1 are introduced into the piercing cylinder 2 evenly distributed over the circumference via the impact attachment 4 and the sleeve 21, so that its wall thickness can be reduced to a minimum.

Der Stechzylinder 2 ist, wie bereits beschrieben, als Behältnis für den Transport des Probenkörpers verwendbar, so daß gegenüber dem bereits The sampling cylinder 2 can, as already described, be used as a container for the transport of the sample body, so that compared to the already

bekannten Handbohrstock eine wesentliche Gewichtsverminderung erzielbar ist, da keine gesonderten Behältnisse zur Aufbewahrung des Bodenkörpers 7 in den Handbohrstock 1 geführt werden müssen,known hand drill a significant reduction in weight can be achieved, since no separate containers for storing the base body 7 have to be inserted into the hand drill 1,

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.Fig. 8 shows a second preferred embodiment of a hand drill according to the invention. In Figs. 8 to 11, those components that are identical to the components of the hand drill according to Figs. 1 to 7 are provided with the same reference numerals, so that a repeated description of these elements is unnecessary.

Der Handbohrstock 1 gemäß den Fig. 8 bis 11 unterscheidetThe hand drill 1 according to Fig. 8 to 11 distinguishes

'·· * -I¹S- '·· * -I ¹ S-

sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unter anderem in der Ausgestaltung der Spitze 3. Diese weist im Ober gangsbere ich zwischen dem Kopf 11 und dem Montageabschnitt 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 au der Soridenaehss ur»& Iie~ &eegr; radial außerhalb des Mantels des Stechzylinders 2. Aufgrund der doppel-kegelfr·-...:-; igen Ausbildung des Kopfes 11 und des Montageabschnittes &ldquor; 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.differs from the previously described embodiments, among other things, in the design of the tip 3. In the transition area between the head 11 and the mounting section 9 of the tip, this has eight equally spaced grooves 40 distributed around the circumference, with an essentially circular cross-section. The apex lines 41 of the grooves 40 run parallel to the center line and radially outside the jacket of the piercing cylinder 2. Due to the double- conical design of the head 11 and the mounting section 9 and the small depth of the grooves 40, these run out in the jacket surface of the head 11 or the mounting section 9. The grooves can be machined into the tip 3, for example by a milling process, as shown in Figs. 3 and 4.

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.The design of the grooves 40 is of course not only limited to the embodiments shown in Figs. 9 and 10, but the grooves can also have another suitable cross-sectional shape (for example essentially rectangular, triangular, elliptical) and/or be set at an angle to the probe axis.

Die die Rückschlageinrichtung bildenden Federdrähte 20 sind bei dem in Rede stehenden Ausführungsbeispiel an einem Ringkörper 44 gemäß Fig. 11 befestigt. Dieser ist mit der von den Federdrähten 20 axial entfernten Stirnseite an der Anlageschulter IB 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 befestige und bogenförmig zur Sondenachse hin gekrümmt. Das Fußende 8 des Stechzylinders 2 stützt sich im eingeschraubten Zustand an dnr die Federdrähte 20 tragenden Stirnseite des Ringkörpers 44 ab, wobei die Federdrähte radial innerhalb des Innf'iimantels des Stechzylinders 2 aus der Stirnseite dfsIn the embodiment in question, the spring wires 20 forming the non-return device are attached to an annular body 44 as shown in Fig. 11. The end face of the annular body 44 axially remote from the spring wires 20 is supported on the contact shoulder IB of the tip 3, the outer circumference of the annular body 44 being guided radially in the threaded section 46 of the mounting section 9 and its inner circumference being flush with the through-bore of the tip 3. The spring wires 20 extending essentially in the axial direction are attached to a radially inner section of the annular body 44 and curved in an arc towards the probe axis. The foot end 8 of the sting cylinder 2 is supported in the screwed-in state on the front side of the ring body 44 carrying the spring wires 20, whereby the spring wires protrude radially inside the inner casing of the sting cylinder 2 from the front side of the

• ' -&Igr; &dgr;-&Igr; Hingkörpers 44 münden. Dieser ist somit durch den Stechzylinder 2 und die Anlageschulter 18 in Axialrichtung festgelegt. •'-&Igr;&dgr;-&Igr; hanging body 44. This is thus fixed in the axial direction by the piercing cylinder 2 and the contact shoulder 18 .

Wie aus der Fig. 8 ersichtlich ist, kann die Muffe 21 auch durch einen Schmelzvorgang, wie beispielsweise Hartlöten an dem Stechzyl.inder 2 befestigt sein. Die die Muffe 21 und den Schlagaufsatz 4 durchsetzende Querstange 5 kann an einem Endabschnitt eine zylinderförmige Erweiterung 48 aufweisen, iö die als Handgriff oder - falls die Querstange 5 «1« einseitiger Hebel benutzt wird - als Anschlag an den benachbarten Abschnitt der Muffe 21 dient.As can be seen from Fig. 8, the sleeve 21 can also be attached to the piercing cylinder 2 by a melting process, such as brazing. The crossbar 5 passing through the sleeve 21 and the impact attachment 4 can have a cylindrical extension 48 at one end section, which serves as a handle or - if the crossbar 5 is used as a one-sided lever - as a stop on the adjacent section of the sleeve 21.

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 Handbohrstock mittels der Querstange 5 um die Sondenachse gedreht, so daß die Nuten 40 zwischen den Vorsprüngen angeordnet sind.When the hand drill is driven in as shown in Fig. 8, the grooves 40 in the casing of the resulting sample bore form projections of soil that protrude radially inwards. After the desired sample depth has been reached, the hand drill is rotated around the probe axis using the crossbar 5 so that the grooves 40 are arranged between the projections.

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 daS 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 Probenbchrung anliegt.The section of the projections located between the grooves 40 at this time is pushed radially outwards by the adjacent casing sections 48 of the probe, so that the soil is displaced from the grooves 40 and distributed along the adjacent casing sections of the sample bore. When the probe is pulled out, which is rotated relative to the driving-in position, air can pass from the annular gap between the piercing cylinder 2 and the sample bore through the grooves 40 into the volume portion of the sample bore located below the tip 3, so that this area is ventilated. In this way, the formation of a vacuum below the tip of the probe is reliably prevented, so that less force is required to pull out the hand drill. This design of the hand drill 1 is particularly useful for soils with high viscosity - such as clay - since the outer circumference of the tip 2 in such soils rests gas-tight against the casing of the sample bore.

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-17--17-

Im Fall, daß - beispie 1 r.weine 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.In the event that - for example in the case of very hard soils - the soil in the grooves 40 is not displaced but sheared off during rotation, the effect of the grooves 40 is nevertheless maintained, since the sheared off soil can escape downwards from the grooves when the hand drill rod 1 is pulled out.

Da die Nuten 40 mit einer vergleichsweise geringen Tiefe am radial außenliegenden Teil der Spitze 3 ausgebildet sind, ist iü beim Verdrehen und fcjöini 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.Since the grooves 40 are formed with a comparatively small depth on the radially outer part of the tip 3, only a very small amount of soil has to be displaced or sheared off when the probe is twisted and pulled out, so that the force required is only slightly increased compared to an ungrooved probe.

Da die Muffe 21 fest mit dem Stechzylinder 2 verbunden ist, verbleibt diese bei einer Nutzung des Stechzylinders 2 als Tjiansportbehältnis auf dem Stechzylinder 2, wobei die kopfseitige öffnung der Muffe 21 und der Fußabschnitt 8 des Stechzylinders 2 mit Verschlußkappen verschließbar sind.Since the sleeve 21 is firmly connected to the sampling cylinder 2, it remains on the sampling cylinder 2 when the sampling cylinder 2 is used as a transport container, whereby the head-side opening of the sleeve 21 and the foot section 8 of the sampling cylinder 2 can be closed with closure caps.

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 Schläuche angeschlossen werden, wodurch die Probenkörper 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.Instead of the impact attachment 4, an adapter (not shown) can be connected to the sleeve 21 or to the head end 10 of the piercing sleeve 2 for connecting a conveying line, for example a hose, whereby the sample bodies 7 can be continuously fed to a subsequent further processing stage or an analysis step. In this case, the device for taking soil samples is advantageously used in conjunction with a hydraulic handling device known per se.

Vorteilhafterweise wird der Stechzylinder 2 in einer Länge von ca. 900 mm ausgeführt, so daß bei einer üblichen Probentiefe 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.Advantageously, the core hole 2 is designed with a length of approximately 900 mm, so that at a usual sample depth of 30 cm, a sufficiently large distance between the impact head 30 and the ground surface is ensured in order to facilitate the driving in or pulling out of the hand drill rod 1.

Claims

Protection claims

1. Device for taking a sample body, with a tubular probe which is open at the base end and provided with a through-channel, which has a jacket tube with an exchangeable tip, characterized in that the outer circumference of the jacket tube of the probe (1) is expanded radially outwards in the transition region to the tip (3) and the jacket tube can be used as an exchangeable sampling cylinder (2) for taking samples.

2. Device according to protection claim 1, characterized in that a mounting section (9) of the tip (3) engages around an end section (8) of the piercing cylinder (2).

3. Device according to protection claim 2, characterized in that the mounting section (9) is in threaded engagement with the end section (8).

4. Device according to protection claim 3, characterized in that the end section (8) of the piercing cylinder (2) can be screwed in until it rests flush against a shoulder (18) of the tip (3) formed in the through-channel (6).

Telefon: 0 89-53 96 53 Telex: 5-24 845 tipat Telefax: 0 89-53 73 77Telephone: 0 89-53 96 53 Telex: 5-24 845 tipat Fax: 0 89-53 73 77

Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844 (BLZ 700 800 00) (Deutsche Bank (München) KIo. 286 1060 (BLZ 700 70010) (MOnchen) Kto. 670-43-804 (BLZ 700100 80) THE OAHCHI KANGYO BANK. LlMTTEO (München) Kto. 51042-33-007 (BLZ 700 207 00)Dresdner Bank (Munich) Account no. 3939 844 (bank code 700 800 00) (Deutsche Bank (Munich) Account no. 286 1060 (bank code 700 70010) (Munich) Account no. 670-43-804 (bank code 700100 80) THE OAHCHI KANGYO BANK. LlMTTEO (Munich) Account no. 51042-33-007 (bank code 700 207 00)

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the outer circumference of the mounting section (9) is tapered towards the piercing cylinder (2).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outer surface of the mounting section (9) is inclined by 7" relative to the probe axis.

7. Device according to one of the protection claims 1 to 6, characterized in that the head (11) of the tip (3) adjoining the mounting section (9) consists of a blunt conical surface which ends in a cutting edge (13) at the opening cross-section (12) of the through-channel (6).

8. Device according to claim 7, characterized in that the head (11) has a cone angle of approximately 24°.

9. Device according to claim 7 or 8, characterized in that the cutting edge (13) lies in a plane perpendicular to the probe axis.

10. Device according to claim 7 or 8, characterized in that the cutting edge (13) is set at a predetermined angle to the probe axis.

11. Device according to one of the protection claims 7 to 10, characterized in that the cutting edge (13) is formed by a chamfer of the head (11) of the tip (3).

12. Device according to one of the protection claims 7 to 11, characterized in that the cutting angle is 30°.

13. Device according to one of the protection claims 1 to 12, characterized in that the volume portion of the test bore located below the tip (3) is measured by means of at least

Mtt4tMtt4t

^x a recess (40) formed in the probe can be vented.

14. Device according to claim 13, characterized in that the recess is a groove (40) running essentially in the axial direction, which is formed in the radially expanded casing section of the tip (3) and is open towards the head end and the foot end of the probe.

15. Device according to claim 13 or 14, characterized in that the recess (40) runs parallel to the probe axis.

16. Device according to claims 13 to 15, characterized in that a plurality of recesses (40) are distributed along the circumference of the tip (3).

17. Device according to claims 14 to 16, characterized in that the recesses (40) have a substantially circular cross-section.

18. Device according to claims 14 to 17, characterized in that the apex line (41) of each recess (40) lies radially outside the outer circumference of the pipe casing.

19. Device according to one of the protection claims 1 to 18, characterized in that the through-channel (6) is widened at a distance from its opening cross-section (12) via a radial shoulder (14).

20. Device according to protection claim 19, characterized in that the peripheral edge (16) of the radial shoulder (14) arranged closer to the probe axis is provided with a transition radius.

7\. Device according to Sehn t'/nnnprueh 19 or 20, characterized by

characterized in that both peripheral edges of the radial shoulder (14) are provided with transition radii.

22. Device according to one of the protective claims 19 to 21, ^{characterized} in that the transition radius is approximately 2 mm.

23. Device according to one of the protection claims 1 to 22, characterized in that an impact attachment (4) for driving the probe (1) in by hand can be attached to the upper end of the probe (1).

24. Device according to claim 23, characterized in that a sleeve (21) is attached to the head end (10) of the piercing cylinder (2), in which the striking attachment (4) is guided with a pin (32) which rests with a radially expanded shoulder (33) on an end section (27) of the sleeve (21).

25. Device according to claim 24, characterized in that the head end (10) of the piercing cylinder (2) is inserted into the sleeve

(21) can be screwed in.

26. Device according to one of the protection claims 1 to 25, characterized in that the head end (10) of the piercing cylinder (2) is connected to the sleeve (21) by a melting process.

27. Device according to one of the protection claims 24 to 26, characterized in that the sleeve (21) and the pin (32) are penetrated by a radial bore (28, 36) in which a crossbar (5) for unscrewing the probe (1) from the ground can be placed.

28. Device according to one of the claims 1 to 27, characterized in that a coupling piece for a conveyor device for the continuous removal of the soil samples (7) is attached to the upper end section.

29- Device according to one of the protective claims ijcHei l"Äis £8· ,,characterized in that the probe is provided with a non-return device (20) projecting into the passage channel (6) for

the soil sample (7).
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30. Device according to protection claim 29, characterized in that the non-return device (20) is formed by two diametrically opposed spring wires (20).

31. Device according to protection claim 30, characterized in that the spring wires (20) are fastened in the casing of the head (11) or the tip (3).

32. Device according to one of claims 29 to 31, characterized in that the rear bearing (20) is fastened to an annular body (44) which is supported in the through-bore (6) on the bearing shoulder (18).

33. Device according to claim 32, characterized in that the ring body (44) is in turn provided as a support for the end section (8) of the piercing cylinder (2).

34. Device according to one of the protection claims 1 to 33, characterized in that the piercing cylinder (2), the sleeve (21), the striking attachment (4) and the tip (3) are made of steel.

35. Device according to one of the protection claims 1 to 34, characterized in that the piercing cylinder (2) has a length of 900 mm and a diameter of 30 mm.

36. Device according to one of the protection claims 1 to 35, characterized in that a holder is articulated to the upper end of the sampling cylinder (2) of the probe (1) by means of a joint sleeve, with which the upper end of the sampling cylinder
(2) is lockable and is designed as a connection to a handling device.