DE3919933C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Messerklinge für Mähwerke von Erntemaschinen, deren Schneidschrägen zwei Zonen aufweisen.

Derartige Klingen werden für hin- und hergehende Mähmesser in etwa dreieckiger Grundform mit in einem Winkel zuein­ ander verlaufenden und einseitig angeschliffenen Schneid­ schrägen bei nahezu allen Halmgut-Erntemaschinen eingesetzt. Daneben werden bei Rotationsmähwerken auch Klingen in recht­ eckiger Grundform mit parallel zueinander verlaufenden Schneidschrägen eingesetzt. Bei den letztgenannten Klingen ist jeweils nur eine Schneide der Klinge im Einsatz, je nach Drehrichtung des Rotors.

Da die Erfindung die Messerklingenaus­ bildung betrifft, ist diese für nahezu alle Mähklingen ge­ eignet, besonders aber für die Klingen von oszillierend arbeitenden Mähmessern. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Einfachheit halber nur auf derartige Klingen Bezug genommen.

Die Schneiden dieser Messerklingen wirken mit den am Messer­ balken befestigten Mähfingern zusammen, die die Gegen­ schneiden bilden und in der Regel eine über der eigentlichen Gegenschneide liegende Fingerlippe aufweisen, die das Schnitt­ gut gegen die Messerklinge abstützen, damit sich die Halme nicht flach legen, bevor sie abgeschnitten werden. Es besteht indessen immer noch die Gefahr, daß einzelne Halme sich zwi­ schen Gegenschneide und Messerklinge quetschen und letztere von der Gegenschneide abheben.

Um bei den häufig sehr breiten Mähwerken mit einer Vielzahl von Messerklingen für den Schnittvorgang möglichst wenig Kraft aufzuwenden, versucht man, dünne Klingen zu ver­ wenden. Das hat indessen wiederum den Nachteil, daß die Klingen bei starker Belastung verbogen und von der Gegen­ schneide abgehoben werden.

Andererseits haben dickere Klingen den Nachteil, daß von der relativ steilen Schneidschräge abgeschnittene Halme unter die Fingerlippe gezogen und dort eingeklemmt werden. Ein solches Einklemmen belastet das Mähmesser ganz erheblich, da sich die Kräfte, die pro Klinge benötigt werden, mit der Anzahl der verwendeten Klingen summieren.

Wird andererseits die Schneidschräge der Messerklingen so flach gewählt, daß das Schnittgut von der Fingerlippe leicht über diese geschoben wird, dann ist andererseits die Schnittkante so dünn, daß sie bei dem rauhen Betrieb auf dem Felde leicht ausbricht. Besonders bei den neuerdings vielfach verwendeten gezahnten Klingen brechen die dann sehr dünnen Zahnspitzen ab, wodurch die Schnittleistung ganz erheblich beeinträchtigt wird.

Bei solchen gezahnten Klingen, das sind Klingen, bei denen die Schneidschräge Einkerbungen aufweist, ist die Gefahr, daß Halme unter die Fingerlippe gezogen werden, ganz be­ sonders groß. Aus herstellungstechnischen Gründen war es bisher sehr schwierig, die Zahnung nur an der Schneidkante der Messerklinge anzuordnen und die restliche Schneid­ schräge frei von Einkerbungen zu halten.

Üblicherweise bewirken die auf der Schneidschräge vorge­ sehenen Einkerbungen und die dadurch auf dieser gebildete Rillung in besonderem Maße ein Einklemmen der Halme unter der Fingerlippe. Eine flacher ausgebildete, gerillte Schneidschräge ist aber abgesehen von der vorstehend bereits abgehandelten Gefahr des Abbrechens der dünnen Zahn­ spitzen auch fertigungstechnisch außerordentlich schwierig zu verwirklichen.

Ein weiterer Nachteil bei den sogenannten "oben gezahnten" Klingen ist, daß dann, wenn die eingepreßten, bzw. einge­ schlagenen Zahnkerbungen bis zur oberen Fläche der Klinge reichen, eine Anrißgefahr für die zweckmäßigerweise bis zur maximalen Möglichkeit gehärteten Klingen entsteht. Nachteilig ist auch, daß bei sehr grober Zahnteilung, die besonders bei Getreide- und Sojabohnenmähwerken zweckmäßig eingesetzt wird, Sandkörner immer in der gleichen Richtung aus den Einkerbungen heraus über das Klingenblatt geführt werden und zusammen mit dem feinen Staub die Einkerbungen über das ganze Klingenblatt verlängern.

Hierdurch entsteht nicht nur eine zusätzliche Bruchgefahr, sondern es wird auch geschnittenes Erntegut am Abfließen nach hinten gehindert. Es hat sich gezeigt, daß diese durch­ gehenden Einkerbungen bei sandigen Böden bereits in weniger als 100 Betriebsstunden entstehen.

In der DE-OS 21 26 944 ist eine Klinge beschrieben, die durch Verformung des ganzen Klingenblattes eine zur Schneidschräge gerichtete Abstufung erhält. Diese Verformung dient der Selbst­ schärfung der Klinge und hat den Nachteil, daß die Klinge von der eigentlichen Schnittebene aus gerechnet nahezu die doppelte Materialstärke aufweist. Sie ist daher nur für Mähsysteme geeignet, bei denen die Klinge nicht in einem Klingenspalt geführt wird, da sonst das Schnittgut mehr noch als bei herkömmlichen flachen Klingen in den Klingenspalt gezogen wird.

Den gleichen Nachteil weist die Klinge nach der US-Patent­ schrift 5 52 665 auf. Auch diese ist im Klingenblatt abge­ stuft verformt. Einen weiteren Nachteil haben derartige Klingen dadurch, daß die Klingenunterseite eine rundum geschlossene Aushöhlung aufweist, in die sich bei ver­ schiedenen Erntegütern der Saft der geschnittenen Halme mit Erde vermischt, festsetzt und das Mähmesser bis zum Blockieren schwergängig macht.

In der US-Patentschrift 5 13 834, aus dem Jahre 1894 ist eine Klinge beschrieben, die Einkerbungen auf der Unterseite auf­ weist. Derartige Klingen werden nur noch selten eingesetzt und mehr und mehr von den "oben gezahnten" Klingen abgelöst. Der Anschliff dieser beschriebenen Klinge ist auf der Oberseite als Hohlschliff ausgeführt, der dazu dienen soll, daß sich die Klinge leichter nachschleifen läßt. Im Prinzip gleich ist eine Klinge, die in der britischen Patentschrift 10 893 aus dem Jahre 1895 beschrieben ist. Auch hier wird der Anschliff als Hohl­ schliff ausgeführt, um ein einfacheres Nachschleifen zu bewirken.

Diese Art Hohlschliff aber konnte sich nicht durchsetzen, da dieser funktionell den entscheidenden Nachteil aufweist, daß das geschnittene Erntegut im konkaven Anschliff am Abfließen gehindert wird und sich ebenfalls Saft des ge­ schnittenen Gutes mit Erde vermischt, in der hohlen Rinne festsetzt und den Schnittvorgang ganz entscheidend stört.

In der eigenen deutschen Patentanmeldung gemäß der DE-OS 32 08 270 ist eine Klinge beschrieben, deren Anschliff in zwei Bereiche mit unterschiedlichen Anschliffwinkeln unterteilt ist oder aber konvex gewölbt ist.

Die Schneidkante ist steiler ausgeführt, um möglichst stabile Zähne bei "oben gezahnten" Klingen zu erreichen und der sich anschließende Anschliffbereich ist sehr viel flacher ausgeführt, um die genannten Nachteile abzustellen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß Klingen mit derartigem Anschliff in der Zahnung stabiler sind, geschnittenes Erntegut sehr viel weniger in den Klingenspalt gezogen wird und dadurch viel leichter nach hinten abfließt; die Klingen sehr viel leichtgängiger sind, da der Anschliff insgesamt die Charakteristik eines sehr flachen Anschliffes aufweist, und die Bruchgefahr bei den "oben gezahnten" Klingen ganz ent­ scheidend gemindert ist, weil die Einkerbungen für die Zahnung nicht über die ganze Dicke der Klinge ausgeführt sind.

Der Nachteil dieser Klinge liegt darin, daß erstens ein auf­ wendiger Anschliff der Schneidschrägen notwendig ist, der entweder vor oder nach dem Einpressen der Zahnkerben erfolgen muß und zweitens wie auch bei den vorher nachteilig beschriebenen Klingen eine Anrißgefahr durch die Schleifriefen besteht.

Aufgabe der Erfindung ist es nunmehr eine neue Messerklinge mit zwei Zonen aufweisenden Schneidschrägen für Mähwerke von Ernte­ maschinen zu schaffen, deren Standzeit und Schnitteigenschaften (Materialabfluß) wesentlich verbessert ist, wobei die Herstellung weniger arbeits- und materialaufwendig ist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die einzelnen Zonen spanlos formend in das Klingenmaterial eingepreßt sind, die zur Schneidkante reichende Zone Einkerbungen aufweist und zwischen der zur Schneidkante angeformten Zone und der zur Klingenebene reichenden Zone eine Abstufung vorgesehen ist, die parallel zur Klingenebene verläuft.

Die zur Schneidkante reichende Zone weist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung einer Messerklinge nach Anspruch 1 einen steileren Winkel in Bezug auf die Klingenebene auf als die zur oberen Klingen­ ebene reichende Zone.

Bei "oben gezahnten" Klingen werden zweckmäßigerweise nur in die zur Schneidkante führende Zone Zahnkerben eingegrägt.

Da die Werkzeuge zum Prägen von Zahnkerben empfindlich sind, bedeutet das eine wesentliche Reduzierung des Werkzeugver­ schleißes. Außerdem ist weniger Preßkraft erforderlich.

Durch die Abstufung entfällt der Schleifvorgang für die Schneidschräge. Statt dessen werden beide Zonen in zwei Präge­ schritten geprägt. Ein zusätzlicher Prägevorgang ist wesent­ lich kostengünstiger als ein Schleifvorgang. Außerdem sind Schleifvorgänge arbeitsplatz- und umweltbelastend, weil Schleifstaub abgefiltert und Schleifschlamm entsorgt werden muß.

Ein ganz entscheidender Vorteil aber ist die höhere Stabilität der Klinge. Diese resultiert aus dem Effekt, daß Anrisse in der Schneidkante, die durch Fremdkörper immer wieder entstehen, in der Stufe zwischen unterer und oberer Schneidschrägenzone unterbrochen werden, weil die Zahnkerben in dieser Stufe aus­ laufen.

Da keinerlei Material an der Schneidschräge durch Schleifen abgetragen wird, kann der Grundkörper der Klinge um einige Millimeter schmaler sein. Beim Prägen erhält die Klinge wieder die notwendige Breite. Es wird also Material einge­ spart.

Durch die verminderte Rißgefahr kann die Klinge auch stärker gehärtet werden. Das wieder erhöht die Standzeit der Klinge. Schon einige Grad höhere Festigkeit gegenüber herkömmlichen Klingen kann eine Vervielfältigung der Klingenstandzeit erbringen.

Das Schnittgut fließt, ganz besonders bei den "oben gezahnten" Klingen, wesentlich leichter auf die obere Klingenebene, weil die durch die Zahnkerben fließenden und in diesen gebremsten Halme in der Zwischenstufe frei werden und leicht über die anschließende glatte Zone abfließen.

Zusammenfassend ergeben sich somit durch die erfindungsgemäße Messerklinge folgende Vorteile:
1. Es wird weniger Ausgangsmaterial eingesetzt;
e2. es ist weniger Schleifarbeit notwendig;
3. die Rißgefahr ist vermindert;
4. es kann höher gehärtet werden und damit
5. wird die Standzeit der Klingen wesentlich verbessert;
6. es ist weniger Preßdruck für die Anbringung der Zahn­ kerben notwendig, so daß die Werkzeuge geschont werden;
7. das Schnittgut fließt gegenüber bekannten Klingen wesent­ lich leichter ab.

Die Erfindung wird anhand der anliegenden Zeichnungen näher beschrieben.

Da die Erfindung sich nur mit der Ausbildung der Schneidschräge an Messerklingen befaßt, ist nur diese Schneidschräge im Quer­ schnitt jeweils dargestellt und nicht die gesamte Klinge.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 Die Prägeanordnung für die Durchführung des ersten Prägevorgangs zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Messerklinge.

Fig. 2 Einen Querschnitt durch die im ersten Prägevorgang er­ haltene Schneidschräge.

Fig. 3 Die Prägeanordnung für die Durchführung des zweiten Prägevorganges.

Fig. 4 Einen Querschnitt durch die im zweiten Prägevorgang erhaltene Schneidschräge.

Fig. 5 Einen Querschnitt durch die fertig bearbeitete Schneid­ schräge einer erfindungsgemäßen Messerklinge.

Fig. 6 Eine vergrößerte Darstellung des Querschnittes der erfindungsgemäßen "oben gezahnten" Schneidschräge.

Fig. 7 Eine vergrößerte Darstellung des Prägestempels für den zweiten Prägevorgang.

Um die erfindungsgemäße Abstufung 1 zwischen der Zone 2 und der Zone 3 der Schneidschräge zu erhalten, ist es zweckmäßig, beide Zonen mit der Abstufung in aufeinanderfolgenden Prägevorgängen auszuformen.

Beim ersten Prägevorgang liegt der Klingenrohling 4 auf dem flachen Amboß 5. Der Prägestempel 6 preßt die Rinne 7 mit den Flanken 8 und 9 in den Rohling. Dabei fließt Material nach außen und es entsteht der Querschnitt nach Fig. 2. Die Flanke 8 hat dabei bereits den gewünschten Winkel zur Klingen­ ebene, der der Zone 2 entspricht. Zur gewünschten Schneid­ kante hin hat sich die Rippe 10 gebildet.

In einem zweiten Prägevorgang nach Fig. 3 wird nun die Rippe 10 zu der gegenüber der Zone 2 abgestuften Zone 3 verpreßt. Dabei fließt ein wenig Material in den Freiraum 11 der Matritze 12, wobei sich die Rippe 13 bildet. Nur diese Rippe 13 muß später abgeschliffen werden, um eine scharfe Schneidkante 14 zu erhalten. Die Zonen 2 und 3 der Schneidschrägen können den gleichen Winkel zur Klingenebene haben, aber auch unterschiedliche Winkel, vorzugsweise ist der Anstellwinkel der Zone 3 steiler als der Anstellwinkel der Zone 2 in bezug auf die Klingenebene. Die Stufe 1 ist parallel zur Klingenebene ausgebildet. Wie aus der vergrößerten Darstellung des Prägestempels gemäß Fig. 7 ersichtlich ist, entspricht der Bereich A der Zone 2 und der Bereich B der Zone 3 der Schneidschräge während mittels des Bereiches C die Stufe 1 ausgebildet wird.

Bei sogenannten "oben gezahnten" Klingen werden die Zahnkerben nur in die Zone 3 eingepreßt. Das kann gleichzeitig mit dem zweiten Prägevorgang nach Fig. 3 geschehen aber auch in einem anschließenden Prägevorgang.

Bei "oben gezahnten" Klingen ist es auch zweckmäßig, wenn die Zone 3 einen steileren Winkel zur Klingenebene aufweist als die Zone 2. Die Zahnspitzen sind dadurch stabiler.

In funktioneller Einsicht hat eine derart geformte Schneid­ schräge ebenfalls bedeutende Vorteile.

Bei "oben gezahnten" Klingen laufen die Einkerbungen bereits in der Abstufung 1 aus. Schnittgut, welches naturgemäß zwischen der Zahnung, also in den zur Schneidkante auslaufenden Kerben geschnitten wird, fließt aus den Kerbungen 15 in den durch die Abstufung entstandenen Freiraum 16 der Schneidschräge und kann ohne die Behinderung, wie sie bei den herkömmlichen Klingen durch die über die ganze Klingenschräge gezogenen Einkerbungen besteht, über die flache Zone 2 auf die obere Klingenebene fließen.

Die Stabilität einer Messerklinge wird durch die erfindungs­ gemäße abgestufte Schneidschräge wesentlich erhöht. Da die Zone 2 frei von Schleifriefen und von Ein­ kerbungen ist, werden Querbrüche von Klingen, die immer mit einem Anbruch in einer Schleifriefe oder Einkerbung beginnen, vermieden.

Es ergibt indessen nicht nur die Kontur der Abstufung 1 eine zusätzliche Stabilität, sondern zusätzlich trägt auch die durch das Prägen erfolgte Materialverdichtung in der Zone 2 zur Stabilitätserhöhung bei.

Durch die erfindungsgemäße Schneidschräge erhöht sich schließ­ lich auch indirekt die Standzeit der Klinge, weil sie, wie erwähnt, wegen der herabgesetzten Bruchgefahr zu einem höheren Wert gehärtet werden kann.

Claims (2)

1. Messerklinge für Mähwerke von Erntemaschinen, deren Schneidschrägen zwei Zonen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zonen (2, 3) spanlos formend in das Klingenmaterial eingepreßt sind, die zur Schneidkante reichende Zone (3) Ein­ kerbungen aufweist und zwischen der zur Schneidkante angeformten Zone (3) und der zur Klingenebene reichen­ den Zone (2) eine Abstufung (1) vorgesehen ist, die parallel zur Klingenebene verläuft.

2. Messerklinge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Schneidkante reichende Zone (3) einen steileren Winkel in bezug auf die Klingenebene aufweist als die zur oberen Klingen­ ebene reichende Zone (2) .