орудие для извлечения сорняков и/или прополки и способ извлечения сорняков и/или прополки

Формула изобретения

1. Орудие для извлечения сорняков и/или прополки, содержащее закрепленные на общей рукоятке два зубца, предназначенных для внедрения своими концами в почву, причем один из зубцов имеет по меньшей мере один крючкообразный выступ, загнутый от свободного конца этого зубца в пространство между зубцами, отличающееся тем, что другой зубец выполнен без загнутых в пространство между зубцами выступов.

2. Орудие по п.1, отличающееся тем, что крючкообразный выступ составляет половину расстояния между зубцами.

3. Орудие п.1 или 2, отличающееся тем, что зубцы выполнены прямыми и параллельными друг другу.

4. Орудие по любому из пп.1 3, отличающееся тем, что зубец без загнутых в пространство между зубцами выступов длиннее зубца с выступом.

5. Орудие по любому из пп.1 4, отличающееся тем, что концевой участок крючкообразного выступа изогнут относительно остальной части выступа и расположен параллельно зубцу без выступа, а его конец загнут в сторону зубца с выступом.

6. Орудие по любому из пп.1 5, отличающееся тем, что оно снабжено средством для регулирования расстояния между зубцами, установленным поперек между зубцами и имеющим возможность перемещать зубец с выступом в поперечном относительно зубца без выступа направлении.

7. Орудие по п. 6, отличающееся тем, что оно имеет движущее средство, расположенное между зубцами и предназначенное для установки зубца с выступом в нерабочее положение в разжатом состоянии.

8. Орудие по п.6 или 7, отличающееся тем, что средство для регулирования расстояния выполнено в виде валка, имеющего винтовую нарезку и снабженного по меньшей мере одной основной гайкой.

9. Орудие по п.8, отличающееся тем, что валок снабжен по меньшей мере одной дополнительной гайкой, взаимодействующей с основной гайкой для фиксации зубцов относительно друг друга.

10. Орудие по п. 8 или 9, отличающееся тем, что валок имеет штифт для ограничения перемещения зубца с выступом.

11. Орудие по п. 10, отличающееся тем, что средство для регулирования расстояния состоит из двух валков, проходящих через отверстия в зубцах, при этом на одном из валков штифт установлен с внутренней стороны зубца с выступом, обращенной к зубцу без выступа, а на другом валке штифт установлен с наружной стороны зубца с выступом, обращенной в противоположную сторону от зубца без выступа.

12. Орудие по п. 11, отличающееся тем, что валок имеет участок, форма которого отлична от круга, расположенный в отверстии зубца с выступом, имеющим форму, предотвращающую поворот валка вокруг его продольной оси.

13. Орудие по п. 11 или 12, отличающееся тем, что валки проходят через опорный стержень, закрепленный на общей рукоятке.

14. Орудие по любому из пп. 6 13 отличающееся тем, что рукоятка снабжена упором, взаимодействующим с зубцом с выступом.

15. Способ извлечения сорняков и/или прополки, заключающийся в том, что снабженное зубьями орудие заглубляют в почву вокруг сорняка, захватывают сорняк зубцами с одновременным наклоном и поворотом орудия вокруг оси, при этом сохраняя постоянным промежуток между концами зубьев, отличающийся тем, что захват сорняка осуществляют с помощью крючкообразного выступа одного из зубцов, прокалывающего или цепляющего сорняк за его корень.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что при повороте и наклоне орудия осуществляют сжатие рукой его зубцов.

17. Способ по п.15 или 16, отличающийся тем, что осуществляют регулирование расстояния между зубцами при сохранении углового положения между ними.

Приоритет по пунктам:

18.09.92 по пп. 1 5 и 15;

19.02.93 по пп. 6 14, 16 и 17.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам и орудиям для прополки и/или извлечения растений, в частности, сорняков, таких как одуванчики и маргаритки, из почвы, например, с травяных газонов, дворов, парков, площадок для гольфа и сельскохозяйственных полей.

Обычно удаление и прополка выполнялись неспециализированными инструментами, такими как лопаты, грабли, мотыга или мастерок.

Недостатком этих обычных инструментов является то, что они часто оставляют большое отверстие при их использовании для удаления растений из почвы. Размер этого отверстия имеет значение в случаях, когда растения удаляются с газонов, поскольку на газонах остаются следы и портят их вид. Это одна из главных причин употребления химических средств уничтожения сорняков, несмотря на их токсичность для людей и животных.

Главной целью этого изобретения является создание усовершенствованного инструмента для извлечения сорняков и/или прополки и способа применения такого инструмента, который вносит минимальное нарушение в почву при необходимости удаления из нее нежелательных растений или сорняков. Это уменьшает до минимального размера образующееся отверстие в почве и облегчает прополку, делает процесс прополки менее утомительным, ускоряет его и делает более эффективным. При этом употребление химических средств становится менее необходимым. Употребление этого инструмента по данному изобретению дает возможность выполнять физические упражнения, полезные для здоровья, чего лишены те, кто полагается на химические средства.

Было сделано много предложений, касающихся специализированных инструментов для извлечения и/или прополки с целью решить проблему использования неспециализированных инструментов. Одно такое предложение является темой патента Великобритании N 319114 Хорстманна, который описывает орудие для прополки в виде пары клещевых захватов, в которых губки захватов заострены для заглубления в почву вокруг сорняка, и каждая имеет ряд обращенных внутрь зубцов, которые захватывают сорняк при смыкании губок. Инструмент, разработанный Хорстманном, является усовершенствованием неспециализированных, но не идеальным. По существу его зубцы образуют пару захватывающих поверхностей, которые помогают губками захватывать сорняк, но сами по себе они слишком коротки, чтобы обеспечить крючковый захват сорняка или его корней. Далее множество зубцов на каждой губке усложняет конструкцию, что увеличивает производственную стоимость.

Еще одно орудие для извлечения сорняков описано в патенте США N 3333881, согласно которому орудие содержит два зубца, закрепленных на общей рукоятке, на которых имеются загнутые в пространство между ними крючкообразные выступы.

Известные орудия для извлечения сорняков относительно громоздки и причиняют излишнее разрушение почвы вокруг сорняка, а также недостаточно удобны в употреблении.

Таким образом, другой целью изобретения является усовершенствование специализированных инструментов, таких, как оpудие, разработанное Хорстманном, и др.

Подобно орудию по патенту N 3333881 предлагаемое орудие для извлечения сорняков и прополки (вильчатый копач) содержит закрепленные на общей рукоятке первый и торой зубцы, заглубляемые своими концами в землю, и имеет по крайней мере один острый кpючкообразный выступ, расположенный на свободном конце первого зубца вильчатого копача.

Это изобретение характеризуется новыми по отношению к известному орудию признаками. Во-первых, оно характеризуется тем, что второй зубец не имеет выступов. Было обнаружено, что прополка наиболее эффективно осуществляется, если только один из зубцов имеет острый крючкообразный выступ, в результате чего конструкция становится простой и дешевой в производстве, проста в употреблении и причиняет меньше разрушений для почвы, в которой растет сорняк. Например, первый зубец держит корни сорняка при помощи острия выступа, в то время как второй зубец служит для наматывания корней вокруг орудия до того, как его вынимают из почвы.

Предпочтительно, чтобы острый крючкообразный выступ находился на свободном конце или около свободного конца первого зубца, и, что лучше всего, образует свободный конец этого зубца. Далее предпочтительно, чтобы основная часть первого зубца, отходящая от его основания, была удлиненной и не прерывалась выступами, так что выступ или выступы, pасположенные на свободном конце или около свободного конца первого зубца, является или являются единственным (единственными) выступом (выступами) на этом зубце. Для оптимального эффекта пропалывания такой выступ значительно длиннее, чем выступы зубцов уже известных инструментов, и простирается вверх на расстояние, приблизительно равное половине длины промежутка между зубцами.

При помощи этого изобретения сорняки могут быть удалены очень быстро. Было обнаружено, что при использовании изобретения на типичных сорняках, растущих во влажных, с большим содержанием воды почвах, сорняк может быть удален быстрее чем за пять секунд. Сорняки с короткими корнями удаляются менее чем за три секунды.

Для облегчения внедрения в почву, а также, чтобы сделать его по возможности компактным и снизить нарушение почвы при работе с ним предпочтительно, чтобы зубцы были по существу прямыми, тонкими и параллельными и чтобы зубцы и выступ лежали в одной общей плоскости. Для оптимальной простоты острый выступ предпочтительно составляет единое целое с первым зубцом. Зубцы могут иметь равную длину, особенно если орудие относительно большого размера. Однако зубцы могут не быть равной длины, в действительности в большинстве вариантов выполнения предпочтительно, чтобы один зубец копача был длиннее другого. В широком аспекте изобретение не ограничивается какой-либо определенной разницей в длине зубцов копачей, однако предпочтительно, чтобы более длинный зубец был от 2 до 15 мм длиннее более короткого в зависимости от общего размера орудия.

В случае, когда зубцы имеют разную длину, предпочтительно, чтобы первый зубец был более коротким, то есть именно более короткий зубец имеет острый выступ на или около его свободного конца, а более длинный не имеет.

Основная часть выступа может быть по существу прямой или может быть изогнутой. Чтобы корни сорняка проходили легко вокруг острия выступа для зацепления им, его крайняя часть предпочтительно изогнута по отношению к остальной части выступа и расположена параллельно первому зубцу. Крайняя часть выступа может иметь длину, например, от 1 до 2 мм.

Для оптимального взаимодействия с сорняком удобно, чтобы выступ имел кончик, изогнутый в сторону первого зубца. Этот кончик может иметь длину приблизительно 1 мм.

В некоторых вариантах выполнения, в частности, предназначенных для крупных сорняков, один из зубцов зафиксирован относительно рукоятки орудия, а другой подвижен относительно нее.

Для полуавтоматического действия имеется движущее средство, например, пружина для установки подвижного зубца в нерабочем состоянии в разжатом положении. В таком нерабочем положении первый и второй зубцы по существу параллельны.

Для облегчения работы с сорняками разного размера целесообразно, чтобы при движении регулировалось расстояние между подвижным зубцом и неподвижным зубцом, причем регулирование расстояния производилось бы средством регулируемой длины, которое расположено поперек между зубцами.

Орудие по данному изобретению может быть выполнено различного размера и для удобства поставляться в наборе, причем каждый размер выбран так, чтобы подходить под размер определенного типа сорняка. Так, изобретение также охватывает набор инструментов различного размера, каждый из которых такой, как описано выше. Возможность выбора наиболее подходящего по размеру инструмента из набора, а также возможность регулировать расстояние между двумя зубцами орудия (вильчатого копача) помогает еще больше уменьшить нарушение почвы и делает процесс прополки наиболее легким.

Средство регулируемой длины может включать по крайней мере один валик, расположенный поперек и имеющий винтовую нарезку, и снабженный по крайней мере одной первой гайкой. Для фиксации средства регулируемой длины в орудии может быть по меньшей мере одна вторая гайка, которая способна взаимодействовать с первой.

Движение подвижного зубца удерживается штифтом, расположенным в валике. В предпочтительном варианте имеются первый и второй валики, в каждый из которых вставлен штифт, и которые проходят через подвижный зубец копача. Штифт первого валика расположен на одной стороне подвижного зубца, обращенной к неподвижному зубцу, а штифт второго валика расположен на другой стороне подвижного зубца, обращенной в противоположную сторону от неподвижного зубца, ограничивая таким образом движение подвижного зубца в двух направлениях, но не препятствуя наклону или повороту. Это важно потому, что для оптимальной эффективности прополки предпочтительно, чтобы подвижный зубец мог наклоняться или поворачиваться относительно неподвижного зубца таким образом, чтобы свободные концы зубцов могли двигаться вместе, сохраняя при этом промежуток или расстояние между зубцами на уровне оси вращения.

Изобретение также охватывает способы прополки и/или удаления сорняков с использованием описанного выше копача.

Один такой метод включает заглубление вильчатого копача в почву вокруг сорняка или в сорняк (или растение) или его корень, чтобы проколоть или зацепить сорняк или растение, или его корень на крючкообразный выступ первого или второго зубца вильчатого копача, поворот или наклон первого или второго зубца для совместного движения соответствующих свободных концов первого и второго зубцов, характеризующийся тем, что поворот или наклон выполняются при сохранении промежутка между первым и вторым зубцом на уровне оси поворота.

Способ далее включает сжимание первого и второго зубцов рукой, чтобы обеспечить поворот или наклон, и/или регулирование расстояния между первым и вторым зубцами при сохранении заданного взаимного углового положения между ними.

При внедрении в почву копатель можно поворачивать так, чтобы корни наматывались вокруг зубцов, после чего орудие и сорняк или растение вместе могут быть удалены из почвы.

Орудие (копач) по данному изобретению предпочтительно выполнен из металла и/или пластмассы, хотя дерево также используется для изготовления рукоятки.

Для лучшего понимания изобретения приведен пример выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых: фиг. 1 изображает орудие для прополки и удаления сорняков, вид спереди; фиг. 2 часть орудия, изображенного на фиг.1 в увеличенном масштабе; фиг. 3 орудие, изображенное на фиг. 1 и 2, вид сзади; фиг. 4 орудие на фиг. 1-3, вид сбоку; фиг. 5 и 6 различные способы использования орудия для прополки и удаления сорняков согласно изобретению, вид спереди; фиг. 7 второй вариант выполнения орудия согласно изобретению, вид сбоку; фиг. 8 орудие, изображенное на фиг.7, вид спереди; фиг.9 - орудие, изображенное на фиг. 7 и 8 со стороны, противоположной той, что показана на фиг. 7, вид сбоку; фиг.10 орудие частично в разобранном виде, соответствующее фиг. 7, вид сбоку; фиг.11 увеличенный вид в перспективе, показывающий деталь орудия, изображенного на фиг.7-10; фиг. 12 орудие на фиг. 7-11 в действии при прополке и извлечении сорняков, вид сзади.

В первом варианте выполнения орудия 10 для прополки, согласно фиг. 1-4, содержит рукоятку 11, имеющую стержень 12, соединенный с ней. Стержень проходит от рукоятки к разветвлению 13, 16. От разветвлений 13, 16 параллельно друг другу отходят прямые зубцы 14, 17, которые образуют вильчатую часть инструмента 10.

В изображенном варианте зубец 14 несколько длиннее, предпочтителен от 2 до 6 мм, чем зубец 17, так что конец 15 зубца 14 выдвинут дальше, чем конец 18 зубца 17. Конец 18 зубца 17 имеет скошенный острый выступ 19. Острый выступ 19 может быть любой подходящей длины, но предпочтительно простирается вверх приблизительно до расстояния, равного половине промежутка между зубцами.

Конец выступа 19 (то есть конечные 1-3 мм выступа 19) загнут относительно остальной части выступа 19, так что он простирается параллельно зубцу 17. Это позволяет корням сорняков или растений свободно проходить выступ 19 при прополке и извлечении сорняков. Заостренный кончик 20 выступа 19 слегка загнут в сторону зубца 17.

На фиг. 5 показаны корни 22 сорняка 23, тонкие, длинные и гибкие, но сильные. При прополке работник вводит вильчатую часть копача (орудия) 10 концами в почву, так, чтобы окружить корни 22, чтобы корни 22 попали между зубцами 14, 17 или по крайней мере так, чтобы зубцы 14, 17 находились внутри корневой системы сорняка 24.

Когда вильчатая часть копача 10 достигнет нужного уровня в почве, корни 22 захватывают крючкообразным выступом 19 при движении вилки в разные стороны.

Выступ 19 может проткнуть корень или корень, или корни могут запутаться или зацепиться крючкообразным выступом 19. Затем, если корни 22 очень длинные, они наматываются вокруг вилки, как показано на фиг. 6, при повороте орудия вокруг его продольной оси так, что зубцы 14 и 17 взаимодействуют и наматывают корни 22 подобно спагетти на столовой вилке. Сорняк затем удаляют, выдернув копач 10 из почвы. Конечно, если корни короткие, наматывание можно исключить.

На фиг. 7-12 представлен второй вариант выполнения изобретения. Здесь орудие 30 для извлечения сорняков и прополки имеет Т-образную форму и состоит из цилиндрической рукоятки 31, которая предпочтительно выполнена из пластика или дерева, размеры которого таковы, что он удобен для удержания пользователем в ладони, к рукоятке 31 прикреплен прямой неподвижный зубец 33, 34, 35 упор 32 и опорный стержень 41. Подвижный зубец 36, 37, 38 с острыми крючкообразными выступами 39, 40 на его свободном конце соединен с неподвижным зубцом 33, 34, 35 с опорным стержнем 41.

Предпочтительно, чтобы подвижный зубец 36, 37, 38 был короче, чем неподвижный зубец 33, 34, 35, как показано: относительные длины могут отличаться от любой подходящей степени, но предпочтительным является диапазон от 5 до 15 мм.

В нерабочем положении (фиг. 8) подвижный зубец 36, 37, 38 расположен по существу параллельно неподвижному зубцу 33, 34, 35. Однако, как будет объяснено, подвижный зубец 36, 37, 38 можно наклонять или поворачивать относительно неподвижного зубца 33, 34, 35 так, что свободный конец подвижного зубца может быть приближен к свободному концу неподвижного зубца, как показано на фиг. 12. Далее, как также будет объяснено, нерабочее положение подвижного зубца 36, 37, 38 может регулироваться таким образом, что, например, все расстояния между зубцами может варьироваться в зависимости от различных размеров сорняков или растений.

Подвижный зубец имеет верхнюю, среднюю и нижнюю секции, соответственно с позициями 36, 37, 38. Верхняя секция 36 имеет плоское, прямоугольное поперечное сечение, а средняя и нижняя секции 37 и 38 имеют частично круглое поперечное сечение, которое образует дугу 90-180^o.

Подвижный зубец прямой, но его средняя секция 37 изогнута наружу для образования захвата для руки, а его нижняя секция 38 изогнута внутрь и образует острые выступы 39, 40, которые расположены под углом от 50 до 60^o к продольной оси нижней секции 38 подвижного зубца. Выступы 39, 40 лучше всего видны на фиг. 11.

Аналогичным образом неподвижный зубец имеет верхнюю секцию 33 прямоугольного сечения и среднюю и нижнюю секции соответственно с позициями 34 и 35 частично круглого поперечного сечения, причем изогнутая часть также образует дугу от 90 до 180^o. Нижняя секция 35 имеет заостренный кончик для облегчения внедрения в почву.

Подвижный зубец 36, 37, 38 соединен с неподвижным зубцом 33, 34, 35 двумя параллельными валками 42, 43, имеющими частичную винтовую нарезку и проходящими от верхней секции 33 неподвижного зубца через опорный стержень 41 и через отверстия 51, 52 в верхней секции 36 подвижного зубца.

Каждый из валков 42, 43 имеет участок с нарезкой и участок без нарезки. Как показано лучше всего на фиг, 7, соответственные лишенные нарезки участки валков 42, 43 плотно вставлены в отверстия 52, 51 в направлении, поперечном продольной оси подвижного зубца 36, 37, 38 но в направлении, параллельном этой оси, отверстия 51, 52 немного больше, чем валки 42, 43. Это дает возможность некоторого движения, так что подвижный зубец может быть наклонен, как описано выше.

Излишнее движение параллельное продольной оси подвижного зубца 36, 37, 38, которое могло бы согнуть валки 42, 43 при нажиме в работе, предотвращается указанным упором 32, расположенным снизу на рукоятке 31.

Как показано на фигурах 8-12, участки валков 42, 43, лишенные нарезки, имеют штифты соответственно 48 и 49, которые вместе образуют верхнюю секцию 36 подвижного зубца, но дают ему возможность некоторого свободного движения. Соответственные штифты 48, 49 расположены на противоположных сторонах верхней секции 36 подвижного зубца для ограничения движения верхней секции 36 зубца в двух направлениях. Характерно, что штифт 48 на валке 42 расположен на внутренней стороне верхней секции 36 подвижного зубца (то есть на стороне, обращенной к верхней секции 33 неподвижного зубца), чтобы таким образом ограничивать движение верхней секции 36 в направлении к верхней секции 33 неподвижного зубца. И, наоборот, штифт 49 на валке 43 расположен на наружной стороне верхней секции 36 подвижного зубца (то есть на стороне, обращенной в противоположном направлении от верхней секции 33 подвижного зубца) и таким образом ограничивает движение верхней секции 36 подвижного зубца в сторону от верхней секции 33 неподвижного зубца. Однако штифт 49 обеспечивает свободный наклон подвижного зубца 36, 37, 38, как показано на фиг. 12, когда зубцы сжаты вместе рукой.

Сила сжатия прилагается к пружине 50, расположенной между средней секцией 34 неподвижного зубца и средней секцией 37 подвижного зубца. Действие пружины 50 разводит соответствующие зубцы врозь, и, таким образом, когда орудие 30 находится в разжатом состоянии, подвижные зубцы 36, 37, 38 автоматические возвращаются в нерабочее положение, определяемое штифтами 48, 49. В этом положении верхняя секция 36 подвижного зубца упирается в оба из штифтов 48, 49.

Участки валков 42, 43 с винтовой нарезкой проходят через верхнюю секцию 33 неподвижного зубца. Каждый валок 42, 43 имеет пару гаек на своем участке с резьбой. Пара гаек включает наружную гайку и внутреннюю гайку, которые расположены на противоположных сторонах верхней секции 33 неподвижного зубца. Соответственные наружные гайки имеют позиции 44 и 45, а соответственные внутренние гайки 46 и 47. Такое расположение позволяет валкам 42, 43 перемещаться относительно неподвижного зубца 33, 34, 35 и фиксироваться в любом нужном положении, таким образом регулируя положение орудия 30, и в частности, регулировать расстояние между зубцами. Характерно, что расстояние может быть уменьшено передвижением гаек 44, 45, 46, 47 к участкам с резьбой валков 42, 43, что достигается поворотом гаек вперед или по часовой стрелке на нужную величину. Очевидно, что расстояние может быть увеличено поворотом гаек в противоположную сторону.

Валки 42, 43 в основном имеют круглое поперечное сечение, но участки, лишенные резьбы каждого вала, имеют плоское сечение, которое входит во взаимодействие с соответственным плоским сечением соответствующих отверстий 51, 52 в верхней секции 36 подвижного зубца. Это предотвращает вращение валов 42, 43 внутри отверстий 51, 52, когда гайки 44, 45, 46, 47 поворачиваются вокруг резьбы на участках с резьбой на других концах валков 42.

Фиг. 12 показывает орудие 30 при извлечении сорняка. Таким же образом, как описано выше, пользователь вводит зубцы орудия 30 концами в почву в таком положении, чтобы окружить корень сорняка, то есть, чтобы корень лежал между зубцами, или по крайней мере так, чтобы зубцы находились среди корневой системы сорняка. Когда зубцы орудия 30 заглубляются в почву на нужную глубину, корень захватывается острыми крючкообразными выступами 39, 40 путем сжатия зубцов рукой (рука не показана), таким образом заставляя двигаться в стороны подвижный зубец 36, 37, 38.

Крючкообразные выступы 39, 40 могут проткнуть корень, а также корень или корни могут намотаться или зацепиться на крючок выступа. Как уже было описано выше, если корень очень длинный, его можно намотать вокруг зубцов, поворачивая орудие 30 вокруг его продольной оси. Выдернув из почвы орудие 30, извлекают сорняк. Как указывалось, если корни короткие и легко протыкаются, наматывать их нет необходимости.

В зависимости от размера сорняка можно регулировать расстояние между зубцами орудия 30 для захвата сорняка большего или меньшего размера, предпочтительно до внедрения орудия в почву.

Изобретение не ограничивается вариантами выполнения, описанными выше, и может найти применение во множестве других различных конструкций, при этом не выходя за пределы изобретательского замысла. Аналогично пользователь может выбирать свои способы употребления различных орудий. Описанные способы приведены только для примера.