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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidwerk für eine Erntegutverarbeitungsmaschine wie Ladewagen oder Ballenpresse mit zumindest einem Messer, das mit einer Schneide in einen Erntegutkanal hineinragt, durch den das zu schneidende Erntegut förderbar ist, wobei die Schneide mit einem Wellenschliff versehen ist.
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Bei diversen Erntegutverarbeitungsmaschinen wie beispielsweise Ladewagen, Ballenpressen, Häckseler und dergleichen wird das Erntegut, insbesondere halm- und blattförmiges Erntegut wie beispielsweise Gras oder Stroh, durch einen Erntegutkanal gefördert und dabei mit einem oder mehreren Messern zerschnitten. Hierzu ist es bekannt, an den Messern, die durch Schlitze in einer Kanalwandung in den Erntegutkanal hineinragen können, einen Wellenschliff vorzusehen, um bei zunehmend stumpfer werdendem Schneidwinkel an der Schneide durch die entstehende Wellen- bzw. Zackenform noch ausreichend Aggressivität zu besitzen und das Erntegut immer noch schneiden zu können. Die Wellenlaufrichtung erstreckt sich dabei üblicherweise entlang der Schneide, so dass die Riefen des Wellenschliffs sich mit ihren Längsachsen etwa senkrecht zur Längsrichtung der Schneide erstrecken.
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Solche Wellenschliffe, die sich am Verlauf der Schneide orientieren, so dass die Riefen des Wellenschliffs senkrecht zur Schneidkante stehen, sind beispielsweise aus den Schriften
DE 37 19 856 A1 und
EP 1 389 415 A1 bekannt. Dabei zeigt die erstgenannte
DE 37 19 856 A1 ein im Wesentlichen kreisförmiges Messer, dessen Wellenschliff eine kreisbogenförmige Wellenlaufrichtung besitzt, so dass sich die Riefen des Wellenschliffs im Wesentlichen radial und damit senkrecht zur kreisbogenförmigen Schneide erstrecken. Die zweitgenannte
EP 1 389 415 A1 zeigt ein Schneidmesser mit einer säbelförmig gebogenen Schneide, dessen Wellenschliff mit der Wellenlaufrichtung an die säbelförmig gebogene Schneide angepasst ist, so dass sich die Riefen senkrecht zur Säbelschneide erstrecken.
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Die Konturerhebungen und -senken eines solchen Wellenschliffs müssen dabei keine Wellen im Sinne eines sinusförmigen Verlaufs sein - was sie natürlich gleichwohl sein können - sondern können verschieden konturiert sein, beispielsweise in Form von Zacken, Kuppen, plateauförmigen Erhebungen und dazwischen liegenden Riefen, Tälern, Senken oder ähnlichen Vertiefungen, so dass in Laufrichtung der „Welle“ nacheinander abfolgend entsprechende Konturerhebungen und Kontursenken vorgesehen sind. Dabei müssen die Konturerhebungen von der Gestalt her nicht den Kontursenken entsprechen, was natürlich gleichwohl der Fall sein kann, beispielsweise in Form harmonisch runder Hügel und harmonisch runder Senken, sondern es können auch beispielsweise plateauförmige Erhebungen mit V-förmigen Tälern oder runde Hügel mit trapezoiden Senken kombiniert werden. Insofern ist der Term „Wellenschliff“ im Kontext der vorliegenden Anmeldung breit zu verstehen.
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Auch wenn ein solcher Wellenschliff an den Messern eines Schneidwerks die genannten Vorteile bringt, gehen doch auch einige Nachteile mit einem solchen Wellenschliff einher. Insbesondere kommt es bei den üblicherweise säbelförmigen Messern von Schneidwerken an Erntemaschinen, bei denen die Schneide des Messers schräg ansteigend in den Förderkanal ragt, zu erhöhter Reibung des Ernteguts am Wellenschliff und damit zu einem erhöhten Schneidwiderstand, der einerseits durch eine entsprechend hohe Förderleistung des Erntegutförderers überwunden und andererseits durch entsprechend stabile Ausbildung des Schneidwerks abgefangen werden muss. Die genannten Förderer können dabei beispielsweise als Förderrotoren ausgebildet sein, die von einer Trommel weg vorspringende Mitnehmerzinken umfassen können, mittels derer das Erntegut durch den Erntegutkanal gefördert wird, in dem die Messer angeordnet sind. Zum Anderen begrenzt bzw. vermindert der durch den Wellenschliff erhöhte Förderwiderstand bei gegebener Förderleistung die erreichbare Arbeitsgeschwindigkeit.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Schneidwerk der genannten Art zu schaffen, das Nachteile des Standes der Technik vermeidet und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll ein verbessertes Messer für ein solches Schneidwerk geschaffen werden, das die bekannten Vorteile eines Wellenschliffs, insbesondere dessen Standfestigkeit und verbleibende Schneidwirkung auch bei nachlassender, stumpfer werdender Schneide, erreicht, ohne dies mit den typischen Nachteilen eines solchen Wellenschliffs, insbesondere dem erhöhten Förderwiderstand des Ernteguts beim Schnitt, zu erkaufen.
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Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Schneidwerk gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Ausrichtung des Wellenschliffes orientiert sich also nicht mehr in der üblichen Weise am Längsverlauf der Schneide, sondern an der Förderrichtung des Ernteguts. Je nachdem, wie das Messer bzw. dessen Schneide zur Erntegutförderrichtung ausgerichtet ist, erstreckt sich der Wellenschliff mit seiner Wellenlaufrichtung nicht mehr parallel zur Schneide, sondern kann hierzu spitzwinklig geneigt sein.
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Erfindungsgemäß ist der Wellenschliff mit seiner Wellenlaufrichtung senkrecht zur Förderrichtung durch den Erntegutkanal ausgerichtet. Hierdurch erstrecken sich die Wellentäler und - kämme des Wellenschliffs mit ihren Längsrichtungen im Wesentlichen parallel zur Förderrichtung, so dass das Erntegut beim Passieren des Wellenschliffs nicht mehr die Wellenkämme erklimmen und in die Wellentäler hinabgleiten und damit über die Riffelung des Wellenschliffs hinwegschoppern muss. Vielmehr kann das Erntegut sanft im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Wellenkämme und Wellentäler durch den Wellenschliff gleiten. Die Erstreckung der Wellenlaufrichtung „senkrecht“ zur Förderrichtung muss dabei nicht exakt senkrecht im mathematischen Sinne sein, sondern meint eine Ausrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung und kann Winkel von etwa 90° +/- 5° oder auch +/-10° einschließen, wobei im Sinne einer maximalen Reibungsreduzierung natürlich durchaus eine exakt 90° - Ausrichtung vorgesehen sein kann. Durch die Ausrichtung des Wellenschliffes an der Förderrichtung mit sich im Wesentlichen parallel zur Förderrichtung erstreckenden Wellenschliffkämmen und Wellenschlifftälern kann der Schneidwiderstand gegenüber herkömmlichen Wellenschliffmessern beträchtlich reduziert werden, so dass mit gleichbleibender Förderleistung beträchtlich höhere Erntegutförderströme verarbeitet werden und damit höhere Geschwindigkeiten gefahren werden können. Ebenso ist es möglich, die Förderantriebe mit geringeren Leistungen bzw. entsprechend kleineren Antrieben zu betreiben, um Gewicht zu sparen.
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Die Ausrichtung des zumindest einen Messers im Förderkanal kann grundsätzlich verschieden gewählt und an die jeweilige Schnittaufgabe bzw. Förderkanalkonfiguration angepasst sein. In vielen Fällen wird es dabei sinnvoll sein, wenn sich das Messer mit seiner Schneide nicht exakt senkrecht in den Förderkanal bzw. - bei einem gekrümmten Förderkanal mit einem umlaufenden Förderrotor - nicht exakt radial in den Förderkanal hinein erstreckt, sondern mit der Längsrichtung der Schneide zur Förderrichtung durch den Kanal spitzwinklig geneigt ist, insbesondere derart, dass sich das Messer in Schneidrichtung nach hinten weg neigt. Bei einer solchen geneigten Schneidenanordnung kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Wellenlaufrichtung des Wellenschliffs nach Art einer Wellenbeugung einen Drall bzw. eine Krümmung besitzen, derart, dass die Wellentäler und - kämme mit ihren Längsrichtungen zueinander spitzwinklig geneigt bzw. fächerrippenartig verdreht sind, einzeln betrachtet aber jeweils parallel zur Förderrichtung durch den Erntegutkanal ausgerichtet sind. Durch die Ausrichtung der Messerschneide spitzwinklig geneigt zur Förderrichtung, insbesondere bei bogenförmig gekrümmten Förderkanalverläufen und/oder bogenförmig gekrümmten Schneiden, kann sich der Effekt einstellen, dass an verschiedenen Punkten der Messerschneide das Fördergut in anderen Richtungen auf die Schneide trifft. Um hier das vorgenannte Schoppern bzw. Querschneiden zu vermeiden, sind die Schliffwellen jeweils an der Förderrichtung ausgerichtet, so dass die Wellenkämme und Wellentäler zwar zueinander betrachtet nicht mehr exakt parallel sind, jedoch jeweils optimal zum zu schneidenden Erntegut und dessen Förderrichtung ausgerichtet sind.
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Die genannte spitzwinklige Neigung der Schneide des Messers zur Förderrichtung kann insbesondere derart beschaffen sein, dass zunehmend tiefer im Erntegutkanal liegende Punkte auf der Schneide in Förderrichtung betrachtet zunehmend weiter hinten bzw. stromab liegen.
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Ein Fußpunkt des Messers bzw. eine Messerwurzel, die sich kaum oder gerade eben in den Förderkanal hinein erstreckt, liegt in Förderrichtung betrachtet weiter vorne als die Messerspitze bzw. das Ende der Schneide, das sich am tiefsten in den Förderkanal hinein erstreckt. Das Messer ist nach Art einer Rampe in den Förderkanal hineinragend verkippt.
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Insbesondere kann das Messer eine säbelartig gekrümmte Schneide besitzen, wodurch sich ein satter, gleitender Schnitt ergibt, der an die Fördergeschwindigkeiten im Förderkanal angepasst ist. Grundsätzlich könnte auch eine gerade Schneide Verwendung finden, jedoch kann mit einem säbelartigen Schneidenverlauf ein sanfterer, futterschonender Schnitt erreicht werden. Insbesondere kann die Säbelkrümmung dabei konkav beschaffen sein, d. h. die dem Erntegutstrom zugewandte Schneide besitzt einen konkaven Verlauf. Vorzugsweise ist die Schneide harmonisch gekrümmt, insbesondere knick- und sprungfrei ausgebildet.
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Je nach Anstellung des Messers zur Förderrichtung des Ernteguts kann der Wellenschliff unterschiedlich stark zur Längsrichtung der Schneide geneigt sein. Für viele Anwendungen ein guter Kompromiss ist es, wenn der Wellenschliff spitzwinklig zur Schneidenlängsrichtung geneigt ist, derart, dass die Wellentäler und - kämme mit ihren Längsrichtungen zur Schneidenlängsrichtung einen Winkel von weniger als 80°, vorzugsweise im Bereich von 20° bis 70°, insbesondere etwa 30° bis 60° einnehmen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1: eine schematische Seitenansicht eines an einem Schlepper anbaubaren Ladewagens mit einem Schneidwerk nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung,
- 2: eine schematische Seitenansicht des Schneidwerks aus 1 in einer Schneid- bzw. Arbeitsstellung, in der die Messer in einen Erntegutkanal hineinragen, durch den das aufgenommene Erntegut mittels eines Förderrotors hindurch gefördert wird, so dass das Erntegut von den Schneidmessern zerschnitten wird,
- 3: eine ausschnittsweise, vergrößerte Darstellung eines Messers und dessen Wellenschliffs, die die Ausrichtung des Wellenschliffs relativ zur Förderrichtung zeigt und
- 4: eine schematische Darstellung der Einbausituation des Messers im Förderkanal relativ zum Förderrotor, die die Ausrichtung des Wellenschliffs relativ zum Förderrotor und der hierdurch bewirkten Förderrichtung zeigt.
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Wie 1 zeigt, kann das Schneidwerk zum Zerschneiden von Erntegut an einer Erntemaschine 1 in Form beispielsweise eines Ladewagens Verwendung finden, der an einen Schlepper 2 anbaubar ist und über ein Fahrwerk am Boden abgestützt ist. Alternativ kann das Schneidwerk jedoch auch in einer Erntemaschine beispielsweise in Form einer Ballenpresse vom Verformen und/oder Verpressen von Erntegut zu Ballen oder einer Mischung aus Ladewagen und Ballenpresse Verwendung finden.
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Um einer Aufnahmekammer 30, die den Laderaum des Ladewagens oder die Ballenformkammer der Ballenpresse bilden kann, Erntegut zuzuführen, umfasst die Erntemaschine 1 eine dem Einlauf der Aufnahmekammer 30 vorgeschaltete Aufnahme- und/oder Fördervorrichtung 5, die eine über den Boden führbare, anhebbar und absenkbar ausgebildete Pickup umfassen kann, um auf dem Boden liegendes Erntegut aufsammeln zu können. Die genannte Pickup kann hierbei einen Aufnahmerotor 6 beispielsweise in Form einer Stachelwalze oder ein anderes Aufsammelorgan umfassen, wobei dem genannten Aufsammelrotor 6 ein weiterer Förderrotor 7 oder ein anderes Förderorgan wie Schwinge, Finger oder Ähnliches nachgeordnet sein kann, um das vom Boden aufgenommene Erntegut weiter durch einen Erntegutkanal 8 in die Aufnahmekammer 30 fördern zu können.
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Der genannte Förderrotor 7 kann hierbei eine Vielzahl von Mitnehmerzinken umfassen, die von der Trommel des Förderrotors 7 nach außen vorspringen, wobei die genannten Mitnehmerzinken über die Breite des Förderrotors betrachtet in Drehrichtung versetzt zueinander angeordnet sein können, so dass die durch die Mitnehmerzinken definierte Struktur des Förderrotors 7 in sich verdreht ist. Andere Konfigurationen, beispielsweise nicht verdrehte Anordnungen, sind jedoch möglich.
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Dem genannten Förderrotor 7 ist ein Schneidwerk 9 zugeordnet, das sich im Wesentlichen über die gesamte Arbeitsbreite des Förderrotors 7 erstrecken kann. Das genannte Schneidwerk 2 kann obenliegend angeordnet sein und Messer 3 umfassen, die von der Oberseite des Erntegutkanals 8 in diesen hineinhängend angeordnet sein können. Wie 2 zeigt, kann das Schneidwerk 9 jedoch auch unten liegend angeordnet sein, so dass die Messer 3 von einer Unterseite des Erntegutkanals 8 her in den Erntegutkanal 8 hineinragen, vgl. 3.
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Die genannten Messer 3, die über die Breite des Förderrotors 7 verteilt nebeneinanderliegend angeordnet sind, erstrecken sich hierbei durch eine Förderkanalwandung hindurch, die den Boden des Erntegutkanals 8 unter bzw. neben dem Förderrotor 7 bildet und für die Messer 3 Schlitze aufweist, durch die sich die Messer 3 hindurch erstrecken können.
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Die Messer 3 sind hierbei an einem vorzugsweise balkenförmigen Messerträger 4 gelagert, der sich quer über den Förderrotor 7 hinweg erstreckt und selbstbeweglich gelagert ist, um das Schneidwerk 9 aus der in den Erntegutkanal 8 hineinragenden Arbeitsstellung herausschwenken zu können.
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Die Messer 3 sind an dem Messerträger 4 beweglich gelagert, so dass sie zwischen einer aktiven Schneidstellung, in der sie in den Erntegutkanal 8 bis zu den bzw. zwischen die Mitnehmerzinken des Förderrotors 7 hineinragen, und einer Ausweichstellung bzw. inaktiven Nicht-Schneidstellung, in der sie nicht oder nur unwesentlich in den genannten Erntegutkanal 8 hineinragen, hin und her verbringbar sind.
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Wie 2 zeigt, kann das Messer 3 als Wendemesser ausgebildet sein und zwei Schneiden 23a und 23b besitzen oder, wie 3 zeigt, auch als Einfachmesser mit nur einer Schneide 23 ausgebildet sein.
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In der Arbeitsstellung erstreckt sich das Messer 3 mit seiner Schneide 23 vorteilhafterweise spitzwinklig geneigt zur Förderrichtung 34 durch den Erntegutkanal 8, und zwar vorteilhafterweise sich nach hinten weg neigend, so dass ein weniger tief in den Erntegutkanal 8 hineinragender Abschnitt - in Förderrichtung betrachtet - weiter stromauf und ein tiefer in den Erntegutkanal 8 hineinragender Abschnitt weiter stromab positioniert ist.
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Wie die 2 und 3 zeigen, ist die Schneide 23 dabei vorteilhafterweise säbelförmig gekrümmt, so dass die dem Erntegut zugewandte Schneide 23 konkav, gleichmäßig gebogen ist. Die Schrägstellung zur Förderrichtung 34 kann dabei im Bereich von etwa 20° bis 80°, insbesondere etwa 30° bis 60° betragen, vgl. 4.
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Die Schneide 23 ist dabei mit einem Wellenschliff 50 oder Zackenschliff versehen, der sich in Längsrichtung der Schneide 23 aneinander reihende Wellenkämme 51 und Wellentäler 52 umfasst. Die Kontur der genannten Wellenkämme 51 und Wellentäler 52, jeweils im Querschnitt betrachtet bzw. der entsprechenden Wellung kann dabei grundsätzlich verschieden beschaffen sein, beispielsweise in Form eines Sinusverlaufes, kann jedoch auch andere Wellenkonturen mit rechteckiger, dreieckiger oder abgerundeter Amplitudenform oder Mischformen hieraus umfassen.
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Wie die 3 und 4 zeigen, ist die Wellenlaufrichtung 53 des Wellenschliffes 50 nicht in herkömmlicher Weise parallel zur Längsrichtung der Schneide 23 ausgerichtet, sondern im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung 34 durch den Erntegutkanal 8. Dementsprechend erstrecken sich die genannten Wellenkämme 51 und Wellentäler 52 des Wellenschliffs 50 mit ihren Längsrichtungen jeweils etwa parallel zur genannten Förderrichtung 34, so dass das Erntegut parallel zu den Flanken der Wellenkämme und -täler den Wellenschliff 50 passieren kann. Hierdurch muss das Schnittgut keine mehreren Schliffwellenhügel überqueren, wodurch die Reibung reduziert wird, was eine geringere Förderleistung erlaubt bzw. bei gleichbleibender Förderleistung zu einer erhöhten Durchsatzkapazität führt, d. h. es kann mit einer ansonsten - vom Messer abgesehen - unveränderten Vorrichtung schneller gearbeitet bzw. schneller gefahren werden.
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Die genannte Förderrichtung 34 kann dabei durch die Umlaufrichtung des Förderrotors 7 und/oder durch den Verlauf des Bodens des Erntegutkanals 8 bestimmt werden, wobei die genannte Förderrichtung 34 in Weiterbildung der Erfindung zumindest näherungsweise der Umlauf- bzw. Umfangsrichtung des Förderrotors 7 entsprechen kann. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Wellenschliff 50 sich mit seiner Wellenlaufrichtung radial erstreckt bzw. sich die Riefen des Wellenschliffs 50 mit ihrer Riefenlängsrichtung tangential zur Umfangs- bzw. Umlaufrichtung des Förderrotors 7 erstrecken.
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Ist das Messer 3 mit seiner Schneide 23 dabei schräg bzw. spitzwinklig geneigt angestellt, wie dies 4 zeigt, kann der Wellenschliff 50 nach Art einer Wellenbeugung verschränkt sein, d. h. die Riefen bzw. Wellenkämme und -täler erstrecken sich nicht alle exakt parallel zueinander, sondern sind von Riefe zu Riefe relativ zueinander ein wenig verdreht, so dass sich entlang der Schneide 23 eine zunehmende Verschränkung bzw. Verdrehung der Riefenlängsrichtung ergibt, vgl. 3. Zu der am jeweiligen Punkt vorliegenden Förderrichtung - die durch den gekrümmten Förderkanalverlauf nicht an jedem Punkt der Schneide 23 dieselbe Richtung hat - ergibt sich aber eine im Wesentlichen parallele Ausrichtung der jeweiligen Riefung.
