УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ Российский патент 2019 года по МПК A01B45/02 

Изобретение относится к устройству обработки почвы для разрыхления почвы, прежде всего почв с газонным растительным покровом, прежде всего почв спортивных сооружений или сооружений для отдыха, включающему в себя несущее устройство и закрепленное на нем удерживающее устройство с несколькими впрыскивающими элементами, устройство обеспечения текучей среды, которое находится в гидродинамическом соединении с впрыскивающими элементами, а также подъемное устройство, с помощью которого впрыскивающие элементы являются вводимыми в почву и извлекаемыми из нее.

Подобное устройство обработки почвы описано, например, в не опубликованной предварительно патентной заявке DE 102015115991 этого же заявителя. Эта патентная заявка со ссылкой целиком приобщается к настоящей заявке. Устройство обработки почвы применяется для ухода за почвой. Впрыскивающие элементы, например иглообразные, служат для впрыскивания текучей среды в почву. За счет действия текучей среды, прежде всего сжатого газа или сжатой газовой смеси, прежде всего сжатого воздуха (в этом случае говорят об аэрофикации), достигаются разрыхление и вследствие этого лучшее проветривание и орошение почвы. Воздух и вода могут лучше проникать в почву, и улучшается дренажный эффект. В почвах с газонным растительным покровом, например в почвах спортивных сооружений или сооружений для отдыха, корневая система может лучше разрастаться в земле, чтобы способствовать росту.

Способствование росту газонного растительного покрова за счет лучшего проветривания, орошения и разрыхления почвы желательно, прежде всего, в том случае, если в почве проложены трубопроводы установки для создания искусственного климата газона. Подобная установка для создания искусственного климата газона предусмотрена, например, для спортивного сооружения или сооружения для отдыха и в предпочтительной форме выполнения прокладывается близко к поверхности. Приповерхностная прокладка позволяет достичь высокой энергоэффективности установки для создания искусственного климата газона, которая может быть выполнена как установка для подогрева газона и/или как установка для охлаждения газона. Вследствие колебаний температуры, например за счет нагрева при подогреве газона, имеется особая необходимость в способствующем росту газонного растительного покрова уходе за почвой. Устройства для приповерхностной прокладки труб для установок для создания искусственного климата газона описаны, например, в DE 102014105577 А1 и в не опубликованной предварительно патентной заявке DE 102015110547 этого же заявителя.

Далее настоящее изобретение описывается, прежде всего, на примере применения в снабженном газонным растительным покровом спортивном сооружении или в сооружении для отдыха, которое специально оснащено установкой для создания искусственного климата газона, которая имеет проложенные в почве близко к поверхности трубопроводы. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено лишь этой областью применения, даже если для нее оно пригодно в особенной мере. Разрыхление почвы с помощью впрыснутого в почву текучей среды оказалось выгодным также для почв без установки для создания искусственного климата газона. Примерами применения настоящего изобретения являются футбольное поле, включая его периферийные зоны (боковые стороны и зоны за линией ворот, тренерские зоны...), поле для американского футбола, бейсбольное поле, площадка для гольфа, которая может содержать как лужайку, так и проход, или теннисная площадка с газонным растительным покровом. Примеры сооружений для отдыха - это зеленые насаждения в общественных зонах, например парковые композиции.

Соответствующее родовому понятию устройство обработки почвы может быть самоходным или передвигаться по поверхности почвы с помощью транспортного средства-тягача. Впрыскивающие элементы опускаются с помощью подъемного устройства, пока они не войдут в почву. В связи с этим понятие «подъемное устройство» включает в себя также опускание впрыскивающих элементов. Для разрыхления почвы через впрыскивающие элементы впрыскивается текучая среда, вслед за чем впрыскивающие элементы с помощью подъемного устройства могут быть снова вытянуты из почвы.

На практике оправдало себя, прежде всего, описанное в DE 102015115991 устройство обработки почвы. Тем не менее, было бы желательно предоставить устройство обработки почвы, с помощью которого можно было бы достичь еще более эффективного разрыхления почвы.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство обработки почвы названного в начале типа, которое предоставляет возможность лучшего разрыхления почвы.

Согласно изобретению в соответствующем родовому понятию устройстве обработки почвы эта задача решена за счет того, что устройство обработки почвы содержит несколько емкостей текучей среды, которые для подачи текучей среды находятся в гидродинамическом соединении с устройством обеспечения текучей среды, клапанное устройство с несколькими выпускными клапанами, причем каждая емкость текучей среды находится по меньшей мере с одним впрыскивающим элементом в гидродинамическом соединении, которое посредством соответствующего выпускного клапана является выборочно блокируемым или деблокируемым, и что устройство обработки почвы содержит управляющее устройство, которое управляет выпускными клапанами для деблокировки соответствующего гидродинамического соединения при введенных в почву впрыскивающих элементах.

В устройстве обработки почвы согласно изобретению предусмотрено, что применяется несколько емкостей текучей среды, в которых хранится текучая среда перед впрыскиванием в почву. С каждой емкостью текучей среды соотнесен по меньшей мере один впрыскивающий элемент, с которым емкость текучей среды выборочно находится в блокируемом или деблокируемом гидродинамическом соединении. При опущенном подъемном устройстве и введенных в почву впрыскивающих элементах управляющее устройство может подавать на выпускные клапаны командный сигнал для деблокировки гидродинамического соединения. Текучая среда может быть впрыснута в почву для ее разрыхления. На практике оказалось выгодным применение нескольких емкостей текучей среды. Требования к системе трубопроводов для соединения впрыскивающих элементов с несколькими емкостями текучей среды по сравнению с соответствующим родовому понятию устройством обработки почвы только с одной накопительной емкостью могут быть снижены. На практике оказалось, что за счет того, что предусмотрено несколько емкостей текучей среды, улучшился и, прежде всего, ускорился рост давления во впрыскивающих элементах и, вместе с тем, в почве при открытии выпускных клапанов.

В настоящем случае «выпускной клапан» следует понимать, прежде всего, в том отношении, что при открытом выпускном клапане текучая среда может течь из емкости текучей среды через гидродинамическое соединение по меньшей мере к одному впрыскивающему элементу. Не является необходимым, однако, тем не менее, может быть, что соответствующий выпускной клапан расположен непосредственно на выпуске емкости текучей среды или позиционирован в непосредственной близи от него.

В настоящем случае указания о позиции или ориентации, как например: «выше», «ниже» и тому подобные, следует понимать относительно рабочего состояния устройства обработки почвы. При этом устройство обработки почвы принимает рабочее состояние, прежде всего, на поверхности почвы. Устройство обработки почвы перемещается, преимущественным образом, в направлении обработки или в главном направлении перемещения, так что почва в следующих друг за другом обрабатываемых областях может разрыхляться с помощью многократно поднимаемых и опускаемых впрыскивающих элементов.

Соответствующая емкость текучей среды, выгодным образом, находится в гидродинамическом соединении с максимально пятью впрыскивающими элементами, преимущественным образом с максимально тремя впрыскивающими элементами. С соответствующей емкостью текучей среды может быть соотнесены, например, максимально пять или максимально три впрыскивающих элемента, которые при открытом выпускном клапане загружаются текучей средой из емкости текучей среды через гидродинамическое соединение.

В особо выгодной форме выполнения соответствующего изобретению устройства обработки почвы соответствующая емкость текучей среды находится в гидродинамическом соединении с ровно одним впрыскивающим элементом. Соответственно этому может быть предусмотрено, что с соответствующей емкостью текучей среды соотнесен ровно один впрыскивающий элемент, с которым эта емкость текучей среды находится в гидродинамическом соединении, причем посредством соответствующего выпускного клапана таковое может быть выборочно деблокировано или блокировано. Каждая емкость текучей среды загружает только один впрыскивающий элемент, за счет чего может получиться, например, компактная конструктивная форма емкости текучей среды, выпускного клапана и впрыскивающего элемента, как это разъясняется далее. Это способствует эффективности впрыскивания текучей среды для лучшего разрыхления почвы.

Прежде всего, выгодным образом, с каждым впрыскивающим элементом устройства обработки почвы соотнесена емкость текучей среды для подачи текучей среды.

Впрыскивающие элементы, выгодным образом, являются трубопроводами с расположенными с концевой стороны соплами или содержат их. Соответствующий впрыскивающий элемент благоприятным образом имеет жесткий, простирающийся прямолинейно трубопровод, на котором с концевой стороны расположено сопло.

Соответствующее сопло впрыскивающего элемента может быть закругленным, такие сопла применяются, например, для природных и рулонных газонов. С другой стороны, является мыслимым, что соответствующее сопло оформлено острым и в форме дорна. Такие сопла могут применяться, прежде всего, для обработки почв с так называемым «гибридным газоном», который объединяет искусственный газон и природный газон.

Соответствующее сопло может содержать одно или несколько выпускных отверстий. На практике оказалось преимуществом, если предусмотрено по меньшей мере одно, не осевое по отношению к направлению впрыскивающего элемента выпускное отверстие. Например, предусмотрено несколько неосевых выпускных отверстий, чтобы создавать в почве «облако текучей среды» в окружении сопла.

Оказалось преимуществом, если соответствующая емкость текучей среды соединена в прямолинейном направлении с соплом на выходе соответствующего по меньшей мере одного впрыскивающего элемента, и прежде всего ровно одного впрыскивающего элемента. Исходя из емкости текучей среды, текучая среда может прямолинейно течь вплоть до сопла по меньшей мере одного впрыскивающего элемента. Гидродинамическое соединение, прежде всего, свободно от изменений направления вдоль гидродинамического соединения от емкости текучей среды по меньшей мере к одному впрыскивающему элементу. Оказалось, что за счет этого возможен стремительный рост давления для короткого по времени и эффективного впрыскивания текучей среды в почву.

Соответствующий выпускной клапан благоприятным образом имеет корпус клапана, к входной стороне которого присоединена соответствующая емкость текучей среды, причем соответствующий по меньшей мере один впрыскивающий элемент присоединен к выходной стороне корпуса клапана.

Через корпус клапана емкость текучей среды может находиться в прямом и непосредственном гидродинамическом соединении по меньшей мере с одним, а преимущественным образом только с одним, впрыскивающим элементом. Это способствует образованию компактной конструктивной формы, причем из емкости текучей среды, выпускного клапана и (по меньшей мере одного) впрыскивающего элемента благоприятным образом может быть составлен впрыскивающий узел. Емкость текучей среды, выпускной клапан и по меньшей мере один, а прежде всего ровно один, впрыскивающий элемент, преимущественным образом, жестко соединены друг с другом. За счет этого предотвращается наличие подвижных уплотнительных поверхностей по меньшей мере одного впрыскивающего элемента и емкости текучей среды в выпускном клапане, так что может быть предоставлено эффективно уплотненное гидродинамическое соединение от емкости текучей среды к соплу.

Является преимуществом, если устройство обработки почвы свободно от соединительных шлангов для соединения соответствующей емкости текучей среды с соответствующим по меньшей мере одним впрыскивающим элементом. На практике оказалось, что отсутствие соединительных шлангов является полезным для впрыскивания текучей среды в почву. Вместо этого во всех случаях применяются жесткие трубопроводы текучей среды, причем непосредственное соединение емкости текучей среды по меньшей мере с одним впрыскивающим элементом, например, как было разъяснено выше, через корпус клапана выпускного клапана, является преимуществом, которое образуется жестким трубопроводом текучей среды.

Является выгодным, если устройство обработки почвы имеет предварительно смонтированные впрыскивающие узлы, каждый из которых содержит емкость текучей среды, выпускной клапан и по меньшей мере один соотнесенный с емкостью текучей среды впрыскивающий элемент или образован ими. Впрыскивающие узлы содержат, преимущественным образом, емкость текучей среды, выпускной клапан и по меньшей мере один и благоприятным образом ровно один впрыскивающий элемент в жестком соединении друг с другом. При монтаже устройства обработки почвы впрыскивающие узлы в предварительно смонтированном виде могут устанавливаться на удерживающем устройстве. При этом является благоприятным, если впрыскивающие узлы выполнены с возможностью разъемного соединения с удерживающим устройством. Дефектный впрыскивающий узел может быть снят с удерживающего устройства и заменен на другой, работоспособный впрыскивающий узел или после ремонта снова установлен на удерживающем устройстве.

Устройство обеспечения текучей среды имеет, выгодным образом, по меньшей мере одну накопительную емкость и, преимущественным образом, две накопительные емкости, а также подающий агрегат для подачи текучей среды по меньшей мере в одну накопительную емкость, причем по меньшей мере одна накопительная емкость по меньшей мере через один загрузочный трубопровод находится в гидродинамическом соединении с емкостями текучей среды, и клапанное устройство содержит по меньшей мере один загрузочный клапан, с помощью которого по меньшей мере один загрузочный трубопровод является выборочно открываемым или перекрываемым. С помощью подающего агрегата текучая среда может подаваться по меньшей мере в одну накопительную емкость. При этом подающий агрегат рассчитан, преимущественным образом, на требующееся, подлежащее впрыскиванию количество текучей среды с запасом. Возможный избыток текучей среды, особенно при использовании газа или газовой смеси, может выделяться или выводиться без использования. По меньшей мере одна накопительная емкость может быть применена для накопления текучей среды для будущего предоставления в емкости текучей среды. Это предоставляет, например, возможность того, что могут быть скомпенсированы возможные колебания предоставленного количества текучей среды при пульсирующем, циклическом или периодическом режиме работы подающего агрегата. При отпертом загрузочном клапане текучая среда по меньшей мере через один загрузочный трубопровод может подводиться к емкостям текучей среды.

По меньшей мере один загрузочный трубопровод подключен, например, к входной стороне соответствующей емкости текучей среды, которая находится напротив выходной стороны таковой. К выходной стороне подключен, преимущественным образом, соответствующий выпускной клапан.

Емкости текучей среды соответствующего изобретению устройства обработки почвы могут рассматриваться, прежде всего, как буферы текучей среды, или «шлюзы текучей среды». Накопленный по меньшей мере в одной накопительной емкости текучая среда течет по меньшей мере через один загрузочный трубопровод в емкости текучей среды и может в них накапливаться промежуточно. Для впрыскивания в почву открываются выпускные клапаны, и текучая среда выводится через впрыскивающие элементы.

Является преимуществом, если по меньшей мере один загрузочный клапан выполнен с возможностью управления посредством управляющего устройства, причем управляющее устройство управляет по меньшей мере одним загрузочным клапаном для перекрытия по меньшей мере одного загрузочного трубопровода, когда выпускные клапаны деблокируют гидродинамическое соединение от емкостей текучей среды к впрыскивающим элементам, и если управляющее устройство управляет по меньшей мере одним загрузочным клапаном для, по меньшей мере, временной деблокировки по меньшей мере одного загрузочного трубопровода и загрузки емкостей текучей среды текучей средой, когда выпускные клапаны блокируют гидродинамическое соединение от емкостей текучей среды к впрыскивающим элементам. После впрыскивания текучей среды управляющее устройство может переключить выпускные клапаны в блокированное состояние. Для открывания по меньшей мере одного загрузочного трубопровода загрузочные клапаны могут быть переключены в деблокированное состояние, чтобы текучая среда мог течь по меньшей мере из одной накопительной емкости в емкости текучей среды и наполнять их.

Подающий агрегат, например по меньшей мере через один подводящий трубопровод, может находиться в гидродинамическом соединении по меньшей мере с одной накопительной емкостью.

Если используемый текучая среда представляет собой сжатый воздух, то подающий агрегат является, например, воздушным компрессором.

Подающий агрегат может приводиться в действие с помощью привода. Предусмотрен, например, гидравлический, механический или электрический привод.

Текучая среда может быть газом или газовой смесью, прежде всего сжатым воздухом. При использовании сжатого воздуха почва аэрофицируется.

Альтернативно или дополнительно может быть предусмотрено, что текучая среда является жидкостью или содержит жидкость.

Является преимуществом, если удерживающее устройство имеет соединительный узел и удерживающий узел, причем удерживающее устройство через соединительный узел закреплен на несущем устройстве и за счет этого соединен с ним, и впрыскивающие элементы закреплены в удерживающем узле.

Устройство обработки почвы благоприятным образом содержит установочное устройство, с помощью которого соединительный узел является подвижным относительно несущего устройства вдоль направления обработки устройства обработки почвы. Установочное устройство, например перемещающее устройство, дает возможность перемещения удерживающего устройства с помощью его соединительного узла относительно несущего устройства. Это позволяет, прежде всего, обеспечить квазинепрерывный принцип работы устройства обработки почвы, как он описан в названной в начале и приобщенной патентной заявке DE 102015115991. При этом устройство обработки почвы может, преимущественным образом, с постоянной скоростью перемещаться по поверхности почвы. За счет того, что несущее устройство перемещается относительно удерживающего устройства, удерживающее устройство во время впрыскивания текучей среды может оставаться неподвижным относительно почвы. Вслед за этим впрыскивающие элементы могут быть приподняты и удерживающее устройство может быть перемещен в направлении обработки быстрее, чем несущее устройство, вслед за чем впрыскивающие элементы могут быть опущены и вновь введены в почву. Это дает возможность вводить текучая среда в последовательные, следующие друг за другом обрабатываемые области почвы и обрабатывать поверхность почвы всплошную.

Установочное устройство благоприятным образом имеет направляющую для направления удерживающего устройства по несущему устройству.

Является благоприятным, если удерживающий узел с помощью подъемного устройства является приподнимаемым и опускаемым относительно соединительного узла. Подъемное устройство может быть составной частью удерживающего устройства. На соединительном узле благоприятным образом расположена направляющая для удерживающего узла с крепящимися в нем впрыскивающими элементами.

Выгодным образом, удерживающий узел может вертикально опускаться и приподниматься с помощью подъемного устройства.

Подъемное устройство, выгодным образом, выполнено в виде перемещающего устройства.

Предполагается, что установочное устройство и подъемное устройство, выгодным образом, являются управляемыми управляющим устройством.

При реализации устройства обработки почвы на практике оказалось преимуществом, если установочное устройство и/или подъемное устройство выполнены гидравлическими, и если устройство обработки почвы имеет гидравлический насос для подачи гидравлической жидкости в установочное устройство и/или подъемное устройство.

Альтернативно может быть предусмотрено, что установочное устройство и/или подъемное устройство выполнены пневматическими, механическими или электрическими.

Установочное устройство и подъемное устройство благоприятным образом содержат по меньшей мере по одному цилиндропоршневому агрегату, которые при гидравлическом срабатывании могут выводиться и вводиться, чтобы перемещать удерживающее устройство или удерживающий узел.

Удерживающее устройство, прежде всего удерживающий узел, выгодным образом, имеет удерживающий орган, на котором посредством фиксирующих узлов установлены впрыскивающие элементы. При этом, прежде всего, может быть предусмотрено, что с соответствующим впрыскивающим элементом соотнесен фиксирующий узел. Удерживающий орган является, прежде всего, составной частью удерживающего узла и с помощью подъемного устройства может быть опущен для введения впрыскивающих элементов в почву или же приподнят для извлечения впрыскивающих элементов. Например, для целей технического обслуживания является преимуществом, если выпускные клапаны и емкости текучей среды расположены выше удерживающего органа. Под этим может, например, пониматься, что выпускные клапаны и емкости текучей среды расположены с удаленной от поверхности почвы стороны удерживающего органа.

Для получения прочной и компактной конструкции оказалось преимуществом, если впрыскивающие элементы пронизывают сквозные отверстия (например, проемы) в удерживающем органе, причем соответствующий впрыскивающий элемент закреплен с помощью фиксирующего узла на кромке соответствующего сквозного отверстия. Фиксирующий узел установлен, например, в виде фланца на кромке сквозного отверстия и благоприятным образом соединен с удерживающим органом посредством разъемного резьбового соединения. Впрыскивающий элемент может выступать за пределы удерживающего органа и фиксирующего узла в направлении почвы.

Является выгодным, если впрыскивающие элементы выполнены подвижными относительно удерживающего органа против возвращающей силы воздействующих на них от удерживающего органа возвращающих элементов, причем фиксирующие узлы образуют направляющую для впрыскивающих элементов. Например, тогда, когда впрыскивающий элемент при введении в почву испытывает чрезмерное сопротивление - здесь возможно попадание на камень или трубопровод установки для создания искусственного климата газона - впрыскивающий элемент может быть перемещен относительно удерживающего органа против действия силы возвращающего элемента и за счет этого защищен от повреждения.

В последней упомянутой предпочтительной форме выполнения соответствующая емкость текучей среды, преимущественным образом, жестко соединена с выпускным клапаном и по меньшей мере с одним соотнесенным с ней впрыскивающим элементом, причем емкость текучей среды и выпускной клапан являются перемещаемыми вместе по меньшей мере с одним впрыскивающим элементом. При перемещении впрыскивающего элемента, преимущественным образом, перемещаются также выпускной клапан и емкость текучей среды, так что соотнесение с емкостью текучей среды только одного впрыскивающего элемента является особенным преимуществом. Если перемещается один впрыскивающий элемент, то каждый из других впрыскивающих элементов может оставаться неперемещенным. За счет жесткого соединения емкости текучей среды через выпускной клапан с впрыскивающим элементом можно избежать возможного наличия подвижных уплотнительных поверхностей. Кроме того, могут быть сэкономлены гибкие соединительные шланги для гидродинамических соединений.

Возвращающий элемент может быть элементом предварительного напряжения, который предварительно напрягает впрыскивающий элемент направленной к почве силой. Например, возвращающий элемент опирается на соответствующие плечи на впрыскивающем элементе и на фиксирующий узел.

Упомянутые выше впрыскивающие узлы, выгодным образом, содержат фиксирующий узел, который подготавливается в предварительно смонтированном на впрыскивающем узле виде, чтобы облегчить монтаж устройства обработки почвы.

Устройство обработки почвы, выгодным образом, имеет по меньшей мере один прилегающий орган для прилегания к поверхности почвы, причем соответствующий впрыскивающий элемент пронизывает прилегающий орган, и причем по меньшей мере один прилегающий орган содержит по меньшей мере один уплотнительный элемент, который охватывает соответствующий впрыскивающий элемент, или таковой уплотнительный элемент расположен на прилегающем органе. При вошедших в почву впрыскивающих элементах удерживающее устройство может по меньшей мере через один прилегающий орган опираться на почву. Вследствие этого на поверхность почвы может оказываться воздействие силы, так что может быть предотвращено образование неровностей на поверхности почвы. По меньшей мере один уплотнительный элемент может охватывать по меньшей мере один впрыскивающий элемент для предотвращения нежелательного выделения текучей среды между по меньшей мере одним прилегающим органом и поверхностью почвы вместо того, чтобы оставаться в почве.

Предпочтительная форма выполнения устройства обработки почвы имеет прилегающий орган, который пронизывают все впрыскивающие элементы, а также уплотнительный элемент, который охватывает все впрыскивающие элементы. Через прилегающий орган удерживающее устройство может опираться плашмя на поверхность почвы, и один уплотнительный элемент осуществляет уплотнение между поверхностью почвы и прилегающим органом.

Уплотнительный элемент, преимущественным образом, является сжимаемым или сминаемым уплотнительным утолщением.

По меньшей мере один прилегающий орган, выгодным образом, позиционирован на расстоянии от удерживающего органа удерживающего устройства и через опорные узлы опирается на удерживающий орган, причем впрыскивающие элементы пронизывают промежуточное пространство между по меньшей мере одним прилегающим органом и удерживающим органом. Это промежуточное пространство предоставляет возможность, например, для размещения упомянутых ранее возвращающих элементов и направляющих, которые образованы фиксирующими узлами для впрыскивающих элементов.

Может оказаться преимуществом, если впрыскивающие элементы после введения в почву и перед впрыскиванием текучей среды являются приподнимаемыми с помощью подъемного устройства, чтобы образовать в почве свободное пространство под впрыскивающими элементами. Во время вхождения в почву впрыскивающие элементы могут оставаться в обрабатываемой области неподвижными относительно направления обработки устройства обработки почвы. Это не исключает того, что после введения в почву и перед впрыскиванием текучей среды они могут быть приподняты с помощью по меньшей мере одного приводного устройства. Например, впрыскивающие элементы незначительно приподнимаются примерно на 0,3-0,8 см. На практике оказалось, что за счет возникшего свободного пространства может быть достигнут лучший эффект разрыхления почвы.

В последнем случае может быть предусмотрено, что после опускания удерживающего устройства и начального опирания на поверхность почвы по меньшей мере один прилегающий орган несколько приподнимается с поверхности почвы. По меньшей мере один уплотнительный элемент может и в этом случае обеспечить уплотнение между поверхностью почвы и прилегающим органом.

Оказалось выгодным, если удерживающий орган и/или по меньшей мере один прилегающий орган, по меньшей мере, участками, а предпочтительно полностью, выполнены в форме плиты.

Для выгодного и надежного разрыхления почвы, прежде всего при аэрофикации спортивных сооружений, таких, как футбольные поля, оказалось преимуществом, если управляющее устройство управляет выпускными клапанами согласно по меньшей мере одному из следующего:

- выполнение только одного выброса текучей среды через впрыскивающие элементы,

- деблокировка гидродинамического соединения примерно на 0,05-0,5 с, преимущественным образом примерно на 0,1-0,2 с.

Соответствующая емкость текучей среды, предпочтительно, не опорожняется, а остается остаточное количество текучей среды, благоприятным образом с избыточным давлением относительно давления окружающей среды.

Емкости текучей среды благоприятным образом имеют вместимость примерно 0,25-2 л, преимущественным образом примерно 0,5-1,5 л. При применении устройства обработки почвы на спортивном сооружении, таком, как футбольное поле, особо выгодным оказался объем емкости текучей среды примерно 1 л.

Устройство обеспечения текучей среды благоприятным образом выполнен так, что в емкости текучей среды является обеспечиваемой текучая среда с давлением примерно 5-10 бар, преимущественным образом примерно 7-8 бар. Давление впрыскивания является, например, таким же по величине.

По отношению к наружному давлению в почве количество впрыскиваемого текучей среды, прежде всего сжатого воздуха, может составлять, например, 2-4 л.

Предпочтительная форма выполнения соответствующего изобретению устройства обработки почвы имеет позиционированные согласно регулярному рисунку впрыскивающие элементы. Например, впрыскивающие элементы определяют шестиугольный рисунок и расположены на удерживающем устройстве рядами, содержащими по несколько позиционированных друг возле друга по бокам впрыскивающих элементов. Например, имеется четыре ряда с шестью/ семью/ шестью/ семью, находящимися друг возле друга по бокам впрыскивающими элементами.

Расстояние между впрыскивающими элементами от одного до другого может составлять, например, примерно 15-50 см и типичным образом 25 см.

Глубина введения впрыскивающих элементов в почву, преимущественным образом, является настраиваемой и изменяемой.

Как было упомянуто в начале, устройство обработки почвы может содержать сцепную муфту для стыковки с транспортным средством-тягачом. По меньшей мере один привод устройства обработки почвы может быть приводимым в действие от транспортного средства-тягача. Например, гидравлический насос устройства обработки почвы приводится в действие через приводимый в действие от транспортного средства-тягача вал с цапфой.

Альтернативно или дополнительно, может быть предусмотрено, что устройство обработки почвы выполнено самодвижущимся и самоуправляющимся. Устройство обработки почвы может иметь управляемую управляющим устройством ходовую часть с приводом движения, так что почва может обрабатываться автономно.

Для более подробного разъяснения изобретения служит последующее описание предпочтительной формы выполнения изобретения во взаимосвязи с чертежом. Показано на:

Фиг. 1 изображение соответствующего изобретению устройства обработки почвы в перспективе,

Фиг. 2 изображение согласно фиг. 1, причем боковая стенка устройства обработки почвы не показана,

Фиг. 3 увеличенное частичное изображение устройства обработки почвы в перспективе в направлении рассмотрения по стрелке «3» на фиг. 2, причем изображен удерживающее устройство с емкостями текучей среды, выпускными клапанами и впрыскивающими элементами,

Фиг. 4 вид сбоку на удерживающее устройство в направлении рассмотрения по стрелке «4» на фиг. 3 с удалением некоторых конструктивных элементов,

Фиг. 5 изображение впрыскивающего узла устройства обработки почвы в перспективе с емкостью текучей среды, выпускным клапаном, впрыскивающим элементом и фиксирующим узлом, а также схематическое частичное изображение удерживающего органа,

Фиг. 6 схематическая, упрощенная коммутационная схема устройства обработки почвы, и

Фиг. 7 вид сбоку на сопло впрыскивающего элемента устройства обработки почвы.

На фиг. 1 и 2 показано изображение снабженной ссылочным обозначением 10 предпочтительной формы выполнения соответствующего изобретению устройства обработки почвы в перспективе, далее для упрощения называемого устройством 10.

Помимо этого, изображена подлежащая обработке устройством 10 почва 12, к которой относятся земля 14 и покрывающая ее поверхность 16 почвы. Почва 12 имеет газонный растительный покров 18. Почва 12 представляет собой, например, почву спортивного сооружения или сооружения для отдыха, прежде всего футбольного поля. Соответственно этому газонный растительный покров 18 может быть рулонным газоном, однако является также мыслимым применение устройства 10 с гибридными газонами.

В почве 12 проложена установка 20 для создания искусственного климата газона, которая содержит несколько трубопроводов 22. Трубопроводы 22 проложены, преимущественным образом, близко к поверхности и, например, с применением устройства, которое описано в DE 102014105577 А1 или в не опубликованной предварительно патентной заявке DE 102015110547.

Установка 20 для создания искусственного климата газона является, прежде всего, установкой для подогрева газона, так что при эксплуатации трубопроводы 22 нагреваются. Это может привести к высыханию почвы 12.

Для ухода за почвой 12 и для способствования росту газонного растительного покрова 18 предусмотрено устройство 10, с помощью которого могут быть достигнуты выгодное разрыхление почвы, улучшенное вентилирование почвы, орошение и дренажный эффект. За счет этого корневая система газонного растительного покрова 18 может лучше разрастаться в почве 12 для способствования росту.

Следует указать на то, что настоящее изобретение не ограничивается применением на почве описанного типа, она служит только для лучшего разъяснения изобретения.

Устройство 10 содержит несущее устройство 24, которое имеет несущую раму 26. Несущая рама 26 выполнена, например, из соединенных друг с другом продольных и поперечных балок и/или других конструктивных элементов. В настоящем случае несущее устройство 24 содержит также боковые стенки 28, из которых левая боковая стенка 28 на фиг. 2 не показана.

С передней стороны 30 на несущем устройстве 24 расположена сцепная муфта 32, с помощью которой устройство 10 может быть пристыковано к не изображенному на чертеже транспортному средству-тягачу. С задней стороны 34 или вблизи нее на несущей раме 26 крепится опорный элемент, в настоящем случае в виде валика 36. Этим валиком 36 устройство 10 может лежать на поверхности 16 почвы.

В настоящем случае указания о позиции и ориентации, такие, как «передняя сторона», «задняя сторона», «вверху», «внизу» и тому подобные, следует понимать относительно рабочего состояния устройства 10. При этом устройство 10 валиком 36 лежит на поверхности 16 почвы, а сцепной муфтой - на транспортном средстве-тягаче и может перемещаться по почве 12 в направлении 38 обработки. Оно совпадает с продольным направлением устройства 10.

Для разрыхления почвы 12 в устройстве 10 используется текучая среда, причем в настоящем случае речь идет о газе или газовой смеси и, прежде всего, о сжатом воздухе. Поэтому устройство 10 является устройством аэрофикации.

Для приготовления сжатого воздуха устройство 10 содержит устройство 40 обеспечения текучей среды. Устройство 40 обеспечения текучей среды имеет подающий агрегат 42, в настоящем случае воздушный компрессор. Окружающий воздух сжимается и через соответствующий подводящий трубопровод 44 подводится к накопительным емкостям 46 устройства 40 обеспечения текучей среды. В настоящем случае предусмотрены две накопительные емкости 46 и два подводящих трубопровода 44, причем на схематической коммутационной схеме на фиг. 6 показана только одна накопительная емкость 46, и на фиг. 3 она не показана.

Подающий агрегат 42 приводится в действие с помощью привода 48 (например, за счет соединения фланцами), который в настоящем случае имеет гидравлический насос 50. Привод 48, со своей стороны, приводится в действие с помощью вала 52. Вал 52 является валом с цапфой, который может приводиться в движение от транспортного средства-тягача. Гидравлический насос 50 управляется, преимущественным образом, в своем режиме управляющим устройством 54 устройства 10 через управляющую магистраль 56.

Для впрыскивания сжатого воздуха в почву 12 устройство 10 содержит несколько впрыскивающих элементов 58, которые еще разъясняемым далее образом закреплены на удерживающем устройстве 60 устройства 10. Каждый из впрыскивающих элементов 58 содержит жесткий и простирающийся прямолинейно трубопровод 62, а также расположенное на нем с концевой стороны сопло 64. В то время как на фиг. 3-5 показаны закругленные сопла 64, на фиг. 7 представлено применимое альтернативно сопло 66. Закругленные сопла 64 применяются обычно в рулонных газонах или природных газонах. В противоположность этому сопла 66, выгодным образом, могут применяться с гибридными газонами.

Удерживающее устройство 60 имеет соединительный узел 68 для крепления на несущем устройстве, а также удерживающий узел 70 для крепления впрыскивающих элементов 58. Как становится ясным, прежде всего, из фигур 2 и 3, соединительный узел 68 содержит или образует раму 72 с верхней поперечной балкой 74 и вертикальными балками 76. На вертикальных балках 76 держится выполненная из продольных и поперечных балок горизонтальная рама 78. Направляющие звенья в виде роликов 80 могут входить в образованные несущей рамой 26, а именно ее обеими продольными балками, направляющие 82.

Указания об ориентации, такие как, например, «горизонтально» и «вертикально», следует понимать относительно направленности и юстировки устройства 10 таким образом, что при принятой как горизонтальная поверхности 16 почвы имеет место горизонтальная направленность продольных и поперечных балок несущей рамы 26 и, вместе с тем, вертикальная направленность впрыскивающих элементов 58.

Устройство 10 содержит установочное устройство 84, выполненное в настоящем случае в виде перемещающего устройства, чтобы перемещать удерживающее устройство 60 вдоль направления 38 обработки. Для этой цели установочное устройство 84 имеет цилиндропоршневой агрегат 86, который в настоящем случае крепится к несущей раме 26 и верхней поперечной балке 74. С помощью гидравлического насоса 50 к цилиндропоршневому агрегату 86 через гидравлический трубопровод 88 может подводиться гидравлическая жидкость, или она может отводиться из цилиндропоршневого агрегата 86. За счет изменения длины цилиндропоршневого агрегата 86 удерживающее устройство 60 может соединительным узлом 68, на раму которого воздействует сила, перемещаться относительно несущего устройства 24. При этом перемещается также удерживающий узел 70 с крепящимися в нем впрыскивающими элементами 58.

Установочное устройство 84 может управляться управляющим устройством 54.

Удерживающий узел 70 имеет раму 90, которая охвачена рамой 72 соединительного узла 68 и крепится в ней с возможностью регулировки по высоте. Рама 90 содержит вертикальные балки 92, которые с помощью не изображенных на чертеже роликов являются перемещаемыми по вертикальным балкам 76, причем они образуют направляющую для вертикальных балок 92. Помимо этого, рама 90 содержит установленный на вертикальных балках 92 удерживающий орган 94. В настоящем случае удерживающий орган 94 выполнен в значительной мере плитообразным с плитой 96, которая с боковых сторон окружена горизонтальной рамой 78 соединительного узла 68.

Устройство 10 содержит подъемное устройство 100, который выполнен в виде перемещающего устройства и содержит цилиндропоршневой агрегат 102. Цилиндропоршневой агрегат 102 через верхнюю поперечную балку 74 крепится к соединительному узлу 68, а через удерживающий орган 94 - к удерживающему узлу 70. Через гидравлический трубопровод 104 к цилиндропоршневому агрегату 102 может подводиться гидравлическая жидкость или отводиться из него. В качестве привода для этого служит гидравлический насос 50, причем подъемное устройство 100 тоже является управляемым управляющим устройством 54. За счет изменения длины цилиндропоршневого агрегата 102 удерживающий орган 94 и, вместе с тем, удерживающий узел 70 могут приподниматься и опускаться. Вследствие этого могут приподниматься и опускаться также впрыскивающие элементы 58.

Управление установочным устройством 84 и подъемным устройством 100 с помощью управляющего устройства 54 схематически представлено на фиг. 6 и осуществляется, например, посредством того, что эти, не изображенные на чертеже клапаны в гидравлических трубопроводах 88, 104 или в других не изображенных гидравлических трубопроводах переключаются так, что гидравлическая жидкость выборочно либо подается на цилиндропоршневые агрегаты 86, 102, либо отводится из них.

Накопительные емкости 46 крепятся на удерживающем устройстве 60. При этом накопительные емкости 46 установлены, прежде всего, на верхней поперечной балке 74 с обеих сторон цилиндропоршневого агрегата 86.

Накопленный в накопительных емкостях 46 сжатый воздух перед впрыскиванием в почву 12 накапливается промежуточно. Для этой цели устройство 10 имеет несколько емкостей 106 текучей среды. Согласно изобретению с каждой емкостью 106 текучей среды соотнесен по меньшей мере один из впрыскивающих элементов 58, который выборочно находится в блокируемом или деблокируемом гидродинамическом соединении с соответствующей емкостью 106 текучей среды.

В предпочтительной, соответствующей изобретению форме выполнения устройства 10 даже предусмотрено, что количество емкостей 106 текучей среды равно количеству впрыскивающих элементов 58. С каждой емкостью 106 текучей среды соотнесен впрыскивающий элемент 58, причем, наоборот, с каждым впрыскивающим элементом 58 соотнесена емкость 106 текучей среды. Соответствующая емкость 106 текучей среды находится в гидродинамическом соединении с одним из впрыскивающих элементов 58.

В настоящем случае устройство 10 содержит 26 впрыскивающих элементов 58, которые сгруппированы в четыре, расположенных друг за другом в направлении 38 обработки ряда по шесть/ семь/ шесть/ семь впрыскивающих элементов. Впрыскивающие элементы соседних рядов расположены в промежутках относительно друг друга, так что впрыскивающие элементы 58 позиционированы согласно определенному ими шестиугольному рисунку и на равномерных расстояниях друг от друга. Соответствующее расстояние составляет примерно 25 см.

Каждая накопительная емкость 46 находится в гидродинамическом соединении с половиной емкостей 106 текучей среды и соответственно этому с 13 емкостями 106 текучей среды. Для этой цели в устройстве 40 обеспечения текучей среды предусмотрены разветвляющиеся загрузочные трубопроводы 108, причем с выходной стороны накопительной емкости 46 перед соответствующим разветвлением загрузочного трубопровода 108 на 13 отдельных трубопроводов подключен загрузочный клапан 110. Загрузочный клапан 110 является управляемым управляющим устройством 54, так что загрузочные трубопроводы 108 могут выборочно открываться или перекрываться. На фиг. 6 схематически показано подключение емкости 106 текучей среды, причем на фиг. 5 и 6 частично изображен загрузочный трубопровод 108.

Далее, прежде всего со ссылкой на фиг. 4 и 5, разъясняется крепление впрыскивающих элементов 58 и емкостей 106 текучей среды к удерживающему устройству 60. При этом вследствие идентичного выполнения разъясняется только соответствующий экземпляр, который изображен на фиг. 5 вместе с другими компонентами соответствующего впрыскивающего узла 118.

Как было упомянуто, между емкостью 106 текучей среды и впрыскивающим элементом 58 имеется гидродинамическое соединение. В настоящем случае это гидродинамическое соединение образуется за счет того, что с выходной стороны к емкости 106 текучей среды присоединен корпус 112 клапана выпускного клапана 114, и наоборот, емкость 106 текучей среды присоединена к входной стороне корпуса 112 клапана. Загрузочный трубопровод 108 присоединен к емкости 106 текучей среды с противоположной выпускному клапану 114 стороны. К выходной стороне корпуса 112 клапана присоединен трубопровод 62 впрыскивающего элемента 58.

Вследствие этого емкость 106 текучей среды соединена с соплом 64 в прямолинейном направлении. Соединение емкости 106 текучей среды, выпускного клапана 114 и впрыскивающего элемента 58 является жестким. При открытом выпускном клапане 114 сжатый воздух может прямолинейно течь из емкости 106 текучей среды к соплу 64. Для образования гидродинамического соединения от емкости 106 текучей среды к впрыскивающему элементу 58 не предусмотрено, прежде всего, никаких поворотов для изменения направления движения сжатого воздуха и никаких соединительных шлангов.

Как оказалось на практике, образование прямолинейного течения в гидродинамическом соединении от емкости 106 текучей среды к соплу 64 и жесткая конструкция предоставляют возможность быстрого и выгодного роста давления при открытом клапане 114. Давление не преобразуется в возможную работу деформирования, например для деформирования соединительных шлангов. Вместо этого обеспечивается возможность применения количества накопленного в емкости 106 текучей среды сжатого воздуха для эффективной аэрации почвы 12.

Выпускной клапан 114 через управляющую магистраль 116 соединен с управляющим устройством 54, так что гидродинамическое соединение от емкости 106 текучей среды к впрыскивающему элементу 58 может выборочно блокироваться или деблокироваться.

Впрыскивающий элемент 58, выпускной клапан 114 и емкость 106 текучей среды, преимущественным образом, образуют предварительно смонтированный впрыскивающий узел 118 устройства 10, чтобы облегчить монтаж. При наличии дефекта впрыскивающего элемента 118 он может быть далее удобным образом снят с устройства 10 и заменен неповрежденным впрыскивающим узлом 118. Впрыскивающие узлы 118 выполнены идентично.

Для крепления впрыскивающего узла 118 устройство 10 содержит фиксирующий узел 120, который может быть также составной частью впрыскивающего узла 118. Фиксирующий узел 120 имеет фиксирующую область 122 и опорную область 124.

В плите 96 выполнено по одному сквозному отверстию 126 в виде проема для каждого впрыскивающего узла 118. Оно изображено схематически и упрощенно на фиг. 5, причем штриховая стрелка 128 показывает, как впрыскивающий узел 118, направляемый впрыскивающим элементом 58, может быть частично проведен сквозь сквозное отверстие 126. Сквозное отверстие 126 обрамлено кромкой 130.

Фиксирующая область 122 выполнена в виде фланца и установлена, например, с помощью соединения болтами на кромке 130 сквозного отверстия 126. Трубопровод 62 и опорная область 124 проходят сквозь сквозное отверстие и позиционированы ниже удерживающего органа 94, в отличие от чего фиксирующая область 122 расположена с верхней стороны удерживающего органа 94. Выпускной клапан 114 и емкость 106 текучей среды позиционированы выше удерживающего органа 94 (фиг. 4 и 5).

Фиксирующая область 122 имеет опорное звено 132, сквозь которое проходит трубопровод 62 и которое служит для него направляющей. На опорное звено 132 опирается возвращающий элемент 134, который выполнен в виде винтовой пружины 136. Расположенный напротив опорного звена 132 конец винтовой пружины 136 опирается на закрепленное на трубопроводе 62 опорное звено 138, для которого, с другой стороны, упором служит опорная область 124. За счет этого винтовая пружина 136 предварительно напряжена между имеющими в настоящем случае форму кольцевых буртиков опорными звеньями 132, 138, и, если впрыскивающий элемент 58 смещается, она может нагружать впрыскивающий элемент 58 направленной в сторону от удерживающего органа 94 силой. Эта сила является возвращающей силой и, прежде всего, силой предварительного напряжения.

При опускании удерживающего устройства 60 является мыслимым, что впрыскивающий элемент 58 контактирует, например, с камнем в почве 12 или же с трубопроводом 22. Для защиты от повреждения впрыскивающий элемент 58 может сместиться относительно удерживающего органа 94 против действия возвращающей сила винтовой пружины 136. При этом смещаются также выпускной клапан 114 и емкость 106 текучей среды. Это является преимуществом, так как на стыках корпуса 112 клапана не должны предусматриваться никакие подвижные уплотнительные поверхности. За счет жесткого соединения впрыскивающего элемента 58, выпускного клапана 114 и емкости 106 текучей среды может быть обеспечена долговременная герметичность гидродинамического соединения.

Когда воздействие силы на впрыскивающий элемент 58 по направлению к удерживающему органу 94 прекращается, возвращающая сила винтовой пружины 136 обеспечивает возврат впрыскивающего элемента 58 вместе с закрепленными на нем выпускным клапаном 114 и емкостью 106 текучей среды в исходное положение.

При перемещении впрыскивающего элемента 58 в качестве направляющей за пределами опорного звена 132 служит направляющее звено 140. Направляющее звено 140 образовано опорной областью 124. По своей основной форме опорная область 124 имеет контур примерно в форме усеченной пирамиды.

Удерживающий узел 70 содержит прилегающий орган 142, который расположен ниже удерживающего органа 94 и позиционирован на расстоянии от него. В настоящем случае удерживающий орган 142 выполнен в виде плиты 144. Опорные узлы 146 служат для прилегания прилегающего органа 142 к удерживающему органу 94. Опорные узлы 146 выполнены, например, подобно распоркам, которые могут проходить поперек направления 38 обработки и в поперечном сечении являются трапециевидными.

Помимо этого, прилегающий орган 142 закреплен на вертикальных балках 92 рамы 90. Опорные узлы 146 и опорные области 124, а также винтовые пружины 136 расположены в промежуточном пространстве между удерживающим органом 94 и прилегающим органом 142.

Трубопроводы 62 проходят сквозь прилегающий орган 142, так что сопла 64 расположены под ним. С нижней стороны на прилегающем органе 142 расположен уплотнительный элемент 148. Уплотнительный элемент 148 проходит, например, вдоль наружной кромки прилегающего органа 142 и охватывает проходящие сквозь прилегающий орган 142 трубопроводы 62. Уплотнительный элемент 148, преимущественным образом, является сжимаемым уплотнительный утолщением.

Когда удерживающее устройство 60 опущен и впрыскивающие элементы 58 введены в почву 12, прилегающий орган 142 опирается на поверхность 16 почвы. За счет этого предотвращается возникновение неровностей на поверхности 16 почвы вследствие впрыскивания сжатого воздуха. Уплотнительный элемент 148 обеспечивает, чтобы текучая среда не улетучивался между поверхностью 16 почвы и прилегающим органом 142. Вместо этого сжатый воздух распространяется внутри почвы для разрыхления земли 14.

Как было упомянуто выше, может быть предусмотрено, что удерживающий узел 70 с впрыскивающими элементами 58 перед впрыскиванием незначительно приподнимается, причем с помощью уплотнительного элемента 148 может быть достигнуто уплотнение.

Во время работы устройство 10 движется в направлении 38 обработки. Как было разъяснено выше, управляющее устройство 54 управляет установочным устройством 84 и подъемным устройством 100 так, что на почве 12 захватываются последовательные, находящиеся друг за другом в направлении 38 обработки области обработки. За счет опускания удерживающего узла 70, пребывания удерживающего устройства 60 неподвижно на почве 12 с движением относительно несущего устройства 24, поднятия удерживающего узла 70 и перемещения удерживающего устройства 60 в направлении 38 обработки возможна квазинепрерывная обработка почвы 12.

Помимо этого, управляющее устройство 54 управляет загрузочными клапанами 110 и выпускными клапанами 114. После опускания удерживающего узла 70 на поверхность 16 почвы, так что впрыскивающие элементы 58 входят в почву 12, управляющее устройство 54 приводит в действие выпускные клапаны 114 для деблокировки гидродинамического соединения от емкостей 106 текучей среды к впрыскивающим элементам 58. Сжатый воздух впрыскивается в почву 12., преимущественным образом, происходит единственный скачок давления, причем продолжительность открытия выпускных клапанов 114 составляет примерно 0,1 с. Давление воздуха в емкостях 106 текучей среды составляет примерно 7 бар, вместимость емкостей 106 текучей среды составляет примерно 1 л.

При впрыскивании сжатого воздуха емкости 106 текучей среды не опорожняются, остается остаточный объем сжатого воздуха с избыточным давлением по сравнению с окружающей средой. По отношению к наружному давлению в почве 12 количество сжатого воздуха, которое впрыскивается в почву 12, составляет примерно 2-4 л.

Во время впрыскивания сжатого воздуха загрузочные трубопроводы 108 перекрыты посредством загрузочных клапанов 110. После впрыскивания сжатого воздуха выпускные клапаны 114 блокируют гидродинамическое соединение, и управляющее устройство 54 приводит в действие загрузочные клапаны 110. При этом загрузочные трубопроводы 108 открываются, так что емкости 106 текучей среды снова могут быть наполнены сжатым воздухом из накопительных емкостей 46. Вслед за этим загрузочные клапаны 110 закрываются, и при вновь опущенном удерживающем узле 70 может быть выполнен новый процесс впрыскивания.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

10 устройство обработки почвы

12 почва

14 земля

16 поверхность почвы

18 газонный растительный покров

20 установка для создания искусственного климата газона

22 трубопровод

24 несущее устройство

26 несущая рама

28 боковая стенка

30 передняя сторона

32 сцепная муфта

34 задняя сторона

36 валик

38 направление обработки

40 устройство обеспечения текучей среды

42 подающий агрегат

44 подводящий трубопровод

46 накопительная емкость

48 привод

50 гидравлический насос

52 вал

54 управляющее устройство

56 управляющая магистраль

58 впрыскивающий элемент

60 удерживающее устройство

62 трубопровод

64 сопло

66 сопло

68 соединительный узел

70 удерживающий узел

72 рама

74 верхняя поперечная балка

76 вертикальная балка

78 рама

80 ролики

82 направляющая

84 установочное устройство

86 цилиндропоршневой агрегат

88 гидравлический трубопровод

90 рама

92 вертикальная балка

94 удерживающий орган

96 плита

98 рама

100 подъемное устройство

102 цилиндропоршневой агрегат

104 гидравлический трубопровод

106 емкость текучей среды

108 загрузочный трубопровод

110 загрузочный клапан

112 корпус клапана

114 выпускной клапан

116 управляющая магистраль

118 впрыскивающий узел

120 фиксирующий узел

122 фиксирующая область

124 опорная область

126 сквозное отверстие

128 стрелка

130 кромка

132 опорное звено

134 возвращающий элемент

136 винтовая пружина

138 опорное звено

140 направляющее звено

142 прилегающий орган

144 плита

146 опорный узел

148 уплотнительный элемент

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложено устройство для разрыхления почвы, включающее в себя несущее устройство и закрепленное на нем удерживающее устройство с впрыскивающими элементами, устройство обеспечения текучей среды, которое находится в гидродинамическом соединении с впрыскивающими элементами, а также подъемное устройство, с помощью которого впрыскивающие элементы являются вводимыми в почву и извлекаемыми из нее. Дополнительно устройство содержит емкости текучей среды, которые находятся в гидродинамическом соединении с устройством обеспечения текучей среды и клапанное устройство с выпускными клапанами. Каждая емкость текучей среды находится, по меньшей мере, с одним впрыскивающим элементом в гидродинамическом соединении, которое посредством соответствующего выпускного клапана является выборочно блокируемым или деблокируемым. Также устройство содержит управляющее устройство, которое управляет выпускными клапанами для деблокировки соответствующего гидродинамического соединения при введенных в почву впрыскивающих элементах. Изобретение обеспечивает высокую эффективность обработки почвы. 29 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство обработки почвы для разрыхления почвы, включающее в себя несущее устройство (24) и закрепленное на нем удерживающее устройство (60) с впрыскивающими элементами (58), устройство (40) обеспечения текучей среды, которое находится в гидродинамическом соединении с впрыскивающими элементами (58), а также подъемное устройство (100), с помощью которого впрыскивающие элементы (58) являются вводимыми в почву (12) и извлекаемыми из нее, отличающееся тем, что устройство (10) обработки почвы содержит емкости (106) текучей среды, которые для подачи текучей среды, представляющей собой газ, газовую смесь или жидкость, находятся в гидродинамическом соединении с устройством (40) обеспечения текучей среды, клапанное устройство с выпускными клапанами (114), причем каждая емкость (106) текучей среды находится по меньшей мере с одним впрыскивающим элементом (58) в гидродинамическом соединении, которое посредством соответствующего выпускного клапана (114) является выборочно блокируемым или деблокируемым, и что устройство (10) обработки почвы содержит управляющее устройство (54), которое управляет выпускными клапанами (114) для деблокировки соответствующего гидродинамического соединения при введенных в почву (12) впрыскивающих элементах (58).

2. Устройство обработки почвы по п. 1, отличающееся тем, что соответствующая емкость (106) текучей среды находится в гидродинамическом соединении с максимально пятью впрыскивающими элементами (58), преимущественным образом с максимально тремя впрыскивающими элементами (58).

3. Устройство обработки почвы по п. 1 или 2, отличающееся тем, что соответствующая емкость (106) текучей среды находится в гидродинамическом соединении с ровно одним впрыскивающим элементом (58).

4. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что впрыскивающие элементы (58) являются трубопроводами (62) с расположенными с концевой стороны соплами (64, 66) или содержат их.

5. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что соответствующая емкость (106) текучей среды соединена в прямолинейном направлении с соплом (64, 66) на выходе соответствующего по меньшей мере одного впрыскивающего элемента (58), и прежде всего ровно одного впрыскивающего элемента (58).

6. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что соответствующий выпускной клапан (114) имеет корпус (112) клапана, к входной стороне которого присоединена соответствующая емкость (106) текучей среды, и что соответствующий по меньшей мере один впрыскивающий элемент (58) присоединен к выходной стороне корпуса (112) клапана, преимущественным образом, что емкость (106) текучей среды, выпускной клапан (114) и по меньшей мере один впрыскивающий элемент (58) жестко соединены друг с другом.

7. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство (10) обработки почвы свободно от соединительных шлангов для соединения соответствующей емкости (106) текучей среды с соответствующим по меньшей мере одним впрыскивающим элементом (58).

8. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство (10) обработки почвы имеет предварительно смонтированные впрыскивающие узлы (118), каждый из которых содержит емкость (106) текучей среды, выпускной клапан (114) и по меньшей мере один соотнесенный с емкостью (106) текучей среды впрыскивающий элемент (58) или образован ими, причем впрыскивающие узлы (118), предпочтительно, выполнены с возможностью разъемного соединения с удерживающим устройством (60).

9. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство (40) обеспечения текучей среды имеет по меньшей мере одну накопительную емкость (46), а также подающий агрегат (42) для подачи текучей среды по меньшей мере в одну накопительную емкость (46), причем по меньшей мере одна накопительная емкость (46) по меньшей мере через один загрузочный трубопровод (108) находится в гидродинамическом соединении с емкостями (106) текучей среды, и клапанное устройство содержит по меньшей мере один загрузочный клапан (110), с помощью которого по меньшей мере один загрузочный трубопровод (108) является выборочно открываемым или перекрываемым.

10. Устройство обработки почвы по п. 9, отличающееся тем, что по меньшей мере один загрузочный клапан (110) выполнен с возможностью управления посредством управляющего устройства (54), причем управляющее устройство (54) управляет по меньшей мере одним загрузочным клапаном (110) для перекрытия по меньшей мере одного загрузочного трубопровода (108), когда выпускные клапаны (114) деблокируют гидродинамическое соединение от емкостей (106) текучей среды к впрыскивающим элементам (58), и что управляющее устройство (54) управляет по меньшей мере одним загрузочным клапаном (110) для, по меньшей мере, временной деблокировки по меньшей мере одного загрузочного трубопровода (108) и загрузки емкостей (106) текучей среды текучей средой, когда выпускные клапаны (114) блокируют гидродинамическое соединение от емкостей (106) текучей среды к впрыскивающим элементам (58).

11. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что газовая смесь является сжатым воздухом.

12. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что удерживающее устройство (60) имеет соединительный узел (68) и удерживающий узел (70), причем удерживающее устройство (60) через соединительный узел (68) закреплено на несущем устройстве (24) и впрыскивающие элементы (58) закреплены на удерживающем узле (70).

13. Устройство обработки почвы по п. 12, отличающееся тем, что устройство (10) обработки почвы содержит установочное устройство (84), с помощью которого соединительный узел (68) является подвижным относительно несущего устройства (24) вдоль направления (38) обработки устройства (10) обработки почвы.

14. Устройство обработки почвы по п. 12 или 13, отличающееся тем, что удерживающий узел (70) с помощью подъемного устройства (100) является приподнимаемым и опускаемым относительно соединительного узла (68).

15. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что установочное устройство (84) и/или подъемное устройство (100) выполнены гидравлическими, и что устройство обработки почвы имеет гидравлический насос (50) для подачи гидравлической жидкости в установочное устройство (84) и/или подъемное устройство (100), или что установочное устройство (84) и/или подъемное устройство (100) выполнены пневматическими, механическими или электрическими.

16. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что удерживающее устройство (60), прежде всего удерживающий узел (70), имеет удерживающий орган (94), на котором посредством фиксирующих узлов (120) установлены впрыскивающие элементы (58), причем выпускные клапаны (114) и емкости (106) текучей среды расположены, преимущественным образом, выше удерживающего органа (94).

17. Устройство обработки почвы по п. 16, отличающееся тем, что впрыскивающие элементы (58) пронизывают сквозные отверстия (126) в удерживающем органе (94), причем соответствующий впрыскивающий элемент (58) закреплен с помощью фиксирующего узла (120) на кромке (130) соответствующего сквозного отверстия (126).

18. Устройство обработки почвы по п. 16 или 17, отличающееся тем, что впрыскивающие элементы (58) выполнены подвижными относительно удерживающего органа (94) против возвращающей силы воздействующих на них от удерживающего органа (94) возвращающих элементов (134), причем фиксирующие узлы (120) образуют направляющую для впрыскивающих элементов (58), причем соответствующая емкость (106) текучей среды, преимущественным образом, жестко соединена с выпускным клапаном (114) и по меньшей мере с одним соотнесенным с ней впрыскивающим элементом (58), и емкость (106) текучей среды и выпускной клапан (114) являются перемещаемыми вместе по меньшей мере с одним впрыскивающим элементом (58).

19. Устройство обработки почвы по одному из пп. 16-18 в сочетании с п. 8, отличающееся тем, что впрыскивающие узлы (118) содержат фиксирующий узел (120).

20. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство (10) обработки почвы имеет по меньшей мере один прилегающий орган (142) для прилегания к поверхности (16) почвы, причем соответствующий впрыскивающий элемент (58) пронизывает прилегающий орган (142), и причем по меньшей мере один прилегающий орган (142) содержит по меньшей мере один уплотнительный элемент (148), который охватывает соответствующий впрыскивающий элемент (58), или таковой уплотнительный элемент (148) расположен на прилегающем органе (142).

21. Устройство обработки почвы по п. 20, отличающееся прилегающим органом (142), который пронизывают все впрыскивающие элементы (58), а также уплотнительным элементом (148), который охватывает все впрыскивающие элементы (58).

22. Устройство обработки почвы по п. 20 или 21 в сочетании с одним из пп. 16-19, отличающееся тем, что по меньшей мере один прилегающий орган (142) позиционирован на расстоянии от удерживающего органа (94) и через опорные узлы (146) опирается на удерживающий орган (94), причем впрыскивающие элементы (58) пронизывают промежуточное пространство между по меньшей мере одним прилегающим органом (142) и удерживающим органом (94).

23. Устройство обработки почвы по одному из пп. 16-22, отличающееся тем, что удерживающий орган (94) и/или по меньшей мере один прилегающий орган (142), по меньшей мере, участками выполнены в форме плиты.

24. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что управляющее устройство (54) управляет выпускными клапанами (114) согласно по меньшей мере одному из следующего:

- выполнение только одного выброса текучей среды через впрыскивающие элементы (58),

- деблокировка гидродинамического соединения примерно на 0,05-0,5 с, преимущественным образом примерно на 0,1-0,2 с.

25. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что емкости (106) текучей среды имеют вместимость примерно 0,25-2 л, преимущественным образом примерно 0,5-1,5 л.

26. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство (40) обеспечения текучей среды выполнено таким образом, что в емкости (106) текучей среды является обеспечиваемой текучая среда с давлением примерно 5-10 бар, преимущественным образом примерно 7-8 бар.

27. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство (10) обработки почвы содержит сцепную муфту (32) для стыковки с транспортным средством-тягачом.

28. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что устройство (10) обработки почвы выполнено самодвижущимся и самоуправляющимся.

29. Устройство обработки почвы по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что оно предназначено для почв (12) с газонным растительным покровом.

30. Устройство обработки почвы по п. 29, отличающееся тем, что оно предназначено для почв (12) спортивных сооружений или сооружений для отдыха.