DE102017215620A1 - Wear-resistant disc coulter and agricultural machine with wear-resistant disc coulter - Google Patents

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DE102017215620A1
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disc
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DE102017215620.1A
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Tyler G. Groves
Robert W. Martin
Brent A. Augustine
Peter R. Nedved
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Deere and Co
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Deere and Co
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B15/00Elements, tools, or details of ploughs
    • A01B15/16Discs; Scrapers for cleaning discs; Sharpening attachments

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
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  • Soil Working Implements (AREA)

Abstract

Scheibenschar mit einem kreisförmigen Scharkörper, bestehend aus einem ersten Grundwerkstoff mit einer ersten Härte und oberen und unteren Oberflächen und einer äußeren Kante, die sich um den Scharkörper erstreckt. Mindestens eine plattierte Schweißraupe, die eine zweite Härte hat, die größer ist als die erste Härte des Grundwerkstoffs, erstreckt sich rund um den Scharkörper auf der unteren Oberfläche angrenzend an die äußere Kante. Verschiedene Schweißraupenmuster sind möglich.A disc coulter comprising a circular body of a body comprising a first base material having a first hardness and upper and lower surfaces and an outer edge extending around the body of the body. At least one clad weld bead having a second hardness greater than the first hardness of the base material extends around the shear body on the lower surface adjacent to the outer edge. Different weld bead patterns are possible.

Description

Gebietarea

Diese Offenbarung betrifft landwirtschaftliche Maschinen wie zum Beispiel Sämaschinen oder Pflanzensetzmaschinen oder Bodenbearbeitungsmaschinen und insbesondere verschleißfeste Scheibenschare für solche Maschinen.This disclosure relates to agricultural machinery such as seed drills or planters or tillage machines, and more particularly to wear resistant disc coulters for such machines.

Hintergrundbackground

Scheibenschare werden in landwirtschaftlichen Maschinen auf vielfältige Art und Weise verwendet, einschließlich für das Pflügen des Bodens sowie um eine Furche im Boden zu öffnen, um Saat, Dünger oder andere Güter abzulegen. Aufgrund der rauen Bedingungen, in denen die Schare betrieben werden, sind sie Verschleiß ausgesetzt und müssen regelmäßig ausgetauscht werden. Es besteht ein Bedarf an einer Erhöhung der Lebensdauer der Scheibenschare.Disc coulters are used in agricultural machines in a variety of ways, including plowing the soil and opening a furrow in the soil to deposit seed, fertilizer or other commodities. Due to the harsh conditions in which the coulters are operated, they are subject to wear and must be replaced regularly. There is a need to increase the life of the disc coulters.

ZusammenfassungSummary

In einem Aspekt sieht die Offenbarung eine landwirtschaftliche Maschine vor, die einen Rahmen und mindestens ein Scheibenschar umfasst, das von dem Rahmen getragen wird. Das Scheibenschar hat einen kreisförmigen Scharkörper eines ersten Grundwerkstoffs mit einer ersten Härte. Der Scharkörper hat obere und untere Oberflächen und eine äußere Kante, die sich um den Scharkörper herum erstreckt. Mindestens eine Plattierungsraupe erstreckt sich rund um den Scharkörper auf der unteren Oberfläche angrenzend an die äußere Kante. Diese Plattierung hat eine zweite Härte, die größer ist als die erste Härte des Grundwerkstoffs.In one aspect, the disclosure provides an agricultural machine comprising a frame and at least one disc coulter supported by the frame. The disc coulter has a circular body of a first base material with a first hardness. The ski body has upper and lower surfaces and an outer edge that extends around the body of the ski. At least one plating bead extends around the ski body on the lower surface adjacent to the outer edge. This cladding has a second hardness which is greater than the first hardness of the base material.

In einem anderen Aspekt sieht die Offenbarung ein Scheibenschar für eine landwirtschaftliche Maschine vor, die einen kreisförmigen Scharkörper bestehend aus einem ersten Material mit einer ersten Härte aufweist. Der Scharkörper hat obere und untere Oberflächen und eine äußere Kante, die sich um den Scharkörper herum erstreckt. Mindestens eine Plattierungsraupe erstreckt sich rund um den Scharkörper auf der unteren Oberfläche angrenzend an die äußere Kante. Diese Plattierung hat eine zweite Härte, die größer ist als die erste Härte des Grundwerkstoffs.In another aspect, the disclosure provides a disc coulter for an agricultural machine having a circular ski body made of a first material having a first hardness. The ski body has upper and lower surfaces and an outer edge that extends around the body of the ski. At least one plating bead extends around the ski body on the lower surface adjacent to the outer edge. This cladding has a second hardness which is greater than the first hardness of the base material.

In noch einem anderen Aspekt sieht die Offenbarung ein Scheibenschar für eine landwirtschaftliche Maschine vor, die einen kreisförmigen Scharkörper bestehend aus einem ersten Grundwerkstoff mit einer ersten Härte aufweist. Der Scharkörper hat obere und untere Oberflächen und eine äußere Kante, die sich um den Scharkörper herum erstreckt. Eine Mehrzahl an schweißplattierten Schweißraupen reicht kreisförmig von der äußeren Kante nach innen mit einer zweiten Härte, die größer ist als die erste Härte. Die Schweißraupen sind gekrümmt, sodass sie an äußeren Enden der Schweißraupen eher tangential zu der äußeren Kante sind und an inneren Enden der Schweißraupen radial nach innen in einer eher radialen Richtung gekrümmt sind.In yet another aspect, the disclosure provides a disc coulter for an agricultural machine having a circular ski body made of a first base material having a first hardness. The ski body has upper and lower surfaces and an outer edge that extends around the body of the ski. A plurality of weld-plated weld beads extend in a circle from the outer edge inwardly to a second hardness greater than the first hardness. The weld beads are curved so that they are more tangential to the outer edge at outer ends of the weld beads and are curved radially inward in a more radial direction at inner ends of the weld beads.

In noch einem anderen Aspekt sieht die Offenbarung ein Scheibenschar für eine landwirtschaftliche Maschine vor, die einen kreisförmigen Scharkörper bestehend aus einem ersten Grundwerkstoff mit einer ersten Härte aufweist. Der Scharkörper hat obere und untere Oberflächen und eine äußere Kante, die sich um den Scharkörper herum erstreckt. Ein Teil der unteren Oberfläche des Scharkörpers ist vertieft. Die Vertiefung ist mit einer plattierten Schweißraupe gefüllt, die eine zweite Härte aufweist, die größer ist als die erste Härte. Die plattierte Schweißraupe hat eine Oberfläche, die im Wesentlichen mit der unteren Oberfläche des Scharkörpers bündig ist.In yet another aspect, the disclosure provides a disc coulter for an agricultural machine having a circular ski body made of a first base material having a first hardness. The ski body has upper and lower surfaces and an outer edge that extends around the body of the ski. Part of the lower surface of the shock body is recessed. The recess is filled with a clad weld bead having a second hardness that is greater than the first hardness. The clad weld bead has a surface that is substantially flush with the lower surface of the slip body.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

1 ist eine Draufsicht auf ein Säwerkzeug zur Ablage von Saat und Dünger in Furchen im Boden, während die Maschine über eine Bodenoberfläche bewegt wird; 1 Fig. 11 is a plan view of a sowing tool for depositing seed and fertilizer in furrows in the ground while the machine is being moved over a ground surface;

2 ist eine perspektivische Sicht eines Einscheibenschar-Furchenöffners des in 1 gezeigten Werkzeugs; 2 is a perspective view of a single disc coulter opener in 1 shown tool;

3 ist eine Draufsicht auf eine obere Oberfläche eines Scheibenschars des Furchenöffners aus 2; 3 is a plan view of an upper surface of a disc coulter of the furrow opener 2 ;

4 ist eine Teilansicht des Scheibenschars aus 3 von der Linie 4-4 der 3 gesehen; 4 is a partial view of the disc coulter 3 from the 4-4 line 3 seen;

5 ist eine Teildraufsicht einer unteren Oberfläche des Scheibenschars und zeigt eine Ausführungsform der gehärteten Werkstoffschweißraupen auf dem Scheibenschar; 5 Fig. 12 is a partial plan view of a lower surface of the disc coulter showing an embodiment of the hardened material welding beads on the disc coulter;

6 ist eine Teilansicht des Scheibenschars aus 5 von den Linien 6-6 der 5 aus gesehen und zeigt die Schweißraupen des gehärteten Werkstoffs; 6 is a partial view of the disc coulter 5 from lines 6-6 of the 5 seen from and shows the weld beads of the cured material;

712 sind Teildraufsichten einer unteren Oberfläche des Scheibenschars und zeigen zusätzliche Ausführungsformen der gehärteten Werkstoffschweißraupen auf dem Scheibenschar. 7 - 12 Figure 11 are partial plan views of a lower surface of the disc coulter showing additional embodiments of the hardened material weld beads on the disc coulter.

13 und 14 sind Teilansichten alternativer Konstruktionen, bei denen der plattierte, gehärtete Werkstoff in einer Vertiefung in dem Grundwerkstoff des Schars eingelegt ist; 13 and 14 Figures 13 are partial views of alternative constructions in which the plated, hardened material is placed in a recess in the base material of the coulter;

15 ist eine der 13 ähnliche Teilansicht, die ein Verschleißmuster des Scheibenschars zeigt; 15 is one of the 13 similar partial view showing a wear pattern of the disc coulter;

16 ist eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform, bei der sich die Schrägkante radial nach innen um etwa das gleiche Ausmaß wie die plattierte Schweißraupe erstreckt; und 16 FIG. 4 is a fragmentary view of another embodiment wherein the bevel edge extends radially inwardly by approximately the same amount as the clad weld bead; FIG. and

17 ist eine Teilansicht einer weiteren Alternative, wo die Schrägkante über zwei Schrägkantenbereiche mit verschiedenen Schrägwinkeln verfügt. 17 is a partial view of another alternative, where the beveled edge has two beveled areas with different oblique angles.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Bezüglich 1 wird ein beispielhaftes pneumatisches Säwerkzeug 10 gezeigt. Werkzeug 10 umfasst einen Rahmen 16, der auf Rädern 14 getragen wird und mit einer Deichsel 12 versehen ist, um an ein Zugfahrzeug, wie zum Beispiel einen nicht gezeigten landwirtschaftlichen Traktor, gekoppelt zu werden. Das Werkzeug 10 hat eine Mehrzahl an Scharanordnungen 20 zur Öffnung von Furchen im Boden, um Saat darin abzulegen. Saat oder Güter, die in dem Tank 18 enthalten sind, werden den Scharen von einer Dosieranordnung (nicht gezeigt) durch ein pneumatisches Verteilersystem (nicht gezeigt) in der bekannten Art und Weise zugeführt.In terms of 1 becomes an exemplary pneumatic cutting tool 10 shown. Tool 10 includes a frame 16 on wheels 14 is carried and with a drawbar 12 is provided to be coupled to a towing vehicle, such as an agricultural tractor, not shown. The tool 10 has a plurality of Scharanordnungen 20 to open furrows in the soil to lay seeds in it. Seeds or goods in the tank 18 are supplied to the coulters from a metering arrangement (not shown) by a pneumatic distribution system (not shown) in the known manner.

Einscheibenschar-Furchenöffner 20 wird in 2 in größerem Detail gezeigt. Die Scharanordnung 20 ist beispielhaft für viele verschiedene Anordnungen an Einscheibenschar-Furchenöffnern. Scharanordnung 20 kann für Saat, Dünger oder andere Chemikalien verwendet werden. Scharanordnung 20 verfügt über einen Rahmen 22, der ein Gestänge 24 umfasst, das durch eine Spiraldruckfeder 26 nach unten vorgespannt ist. Ein Scheibenschar 30 ist an dem Gestänge 24 befestigt und rotiert, während sich die Maschine durch ein Feld bewegt. Das Scheibenschar ist relativ zu der Vorwärtsbewegungsrichtung, die durch den Pfeil 32 angezeigt wird, leicht angewinkelt, um eine flache Furche im Boden zu bilden. Ein Schnelltiefeneinsteller 34 bewegt ein Tiefeneinstellrad 36 (auf der Rückseite der Scheibe 30) relativ zu der Scharscheibe 30, um die Eindringtiefe des Scheibenschars 30 in den Boden einzustellen und daher die Tiefe der Furche, die in dem Boden gebildet wird. Das Tiefeneinstellrad 36 ist an der Seite des Scheibenscharkörpers angeordnet und kann die Scharkörperoberfläche berühren oder eng an der Scharkörperoberfläche sein, um Erde und Schlamm von dem Scheibenschar zu entfernen. Ein Säschar 38 umfasst ein Rohr 40 um Saat oder Dünger in die Furche zu leiten. Ein Schließrad 42 ist seitlich hinter dem Säschar 38 angeordnet, um die Furche zu schließen, nachdem die Saat oder der Dünger darin abgelegt wurden.Single disc-openers 20 is in 2 shown in greater detail. The crowd formation 20 is exemplary of many different arrangements of single-disk coulter openers. share assembly 20 Can be used for sowing, fertilizer or other chemicals. share assembly 20 has a frame 22 that a linkage 24 includes, by a helical compression spring 26 biased downwards. A disk crowd 30 is on the linkage 24 attached and rotated while the machine is moving through a field. The disc coulter is relative to the advancing direction indicated by the arrow 32 is displayed, slightly angled to form a shallow furrow in the ground. A quick adjustment 34 moves a depth adjustment wheel 36 (on the back of the disc 30 ) relative to the coarse slice 30 to the penetration depth of the disc coulter 30 to adjust in the soil and therefore the depth of the furrow that is formed in the soil. The depth adjustment wheel 36 is disposed on the side of the disc coulter and may contact the body surface or be close to the body surface to remove soil and mud from the disc coulter. A coulter 38 includes a tube 40 to feed seed or fertilizer into the furrow. A closing wheel 42 is laterally behind the coulter 38 arranged to close the furrow after the seed or fertilizer has been deposited therein.

Das Furchenöffnerschar 30 arbeitet in einem Boden, der abschleifend sein kann und auch Steine oder andere Objekte beinhalten kann, die die Scharkante beschädigen (abstumpfen, abnutzen, verbeulen, absplittern, verbiegen) können. Dadurch ist das Scheibenschar eine Komponente, die während der Lebensdauer des Werkzeugs 10 häufig ausgetauscht wird. Der Austausch der Schare ist nicht kostengünstig, da größere Werkzeuge 75 bis 100 oder mehr Scheibenschare aufweisen können. Zusätzlich zu den Kosten der Schare wird beträchtliche Zeit benötigt, um die Schare zu entfernen und zu ersetzen. Daher besteht der Wunsch, die Verschleißfestigkeit der Scheiben zu verbessern, um ihre Lebensdauer zu erhöhen. Eine Änderung der Werkstoffzusammensetzung der Scheibe oder Wärmbehandlung verschiedener Bereiche der Scheibe waren das bisherige Ausmaß an Verbesserungen, die durchgeführt wurden. Wir haben herausgefunden, dass verschleißfeste Beschichtungen zu mehreren Herausforderungen führen, die ihre wirtschaftliche Herstellung in der Vergangenheit verhindert haben. Die Herausforderungen entstehen durch das Hinzufügen von Wärme an den Rändern der Scheibe, wodurch sie sich verziehen, durch schwache Verbindungen zwischen der Beschichtung und dem Grundwerkstoff der Scheibe, was zu einem Abblättern der Beschichtung führt und darauffolgendem uneinheitlichem Verschleiß, der die Saatplatzierung bewirkt, sowie durch die Auswirkungen der zusätzlichen Dicke der Beschichtung auf die Fähigkeit der Scheiben, ein dünnes Profil beizubehalten, das erforderlich ist, um in harte Böden einzudringen und durch Pflanzenreste zu schneiden.The furrow opener crowd 30 works in a soil that can be abrasive and can also contain rocks or other objects that can damage (dull, wear, dent, splinter, bend) the sharp edge. This makes the disc coulter a component during the life of the tool 10 frequently exchanged. Sharing the coulters is not cost effective as larger tools 75 to 100 or more disc coulters may have. In addition to the costs of the coulters, considerable time is required to remove and replace the coulters. Therefore, there is a desire to improve the wear resistance of the disks to increase their life. A change in the material composition of the disk or heat treatment of different areas of the disk has been the previous level of improvement that has been made. We have found that wear-resistant coatings present several challenges that have hindered their economic production in the past. The challenges arise from the addition of heat at the edges of the disc, causing it to warp, due to weak bonds between the coating and the base material of the disc, resulting in delamination of the coating and subsequent nonuniform wear that causes seed placement, as well as through the effect of the additional thickness of the coating on the ability of the slices to maintain a thin profile required to penetrate hard soils and cut through plant debris.

Das Scheibenschar 30 hat einen im Wesentlichen kreisförmigen Scharkörper 50 bestehend aus einem ersten Grundwerkstoff mit einer ersten Härte. Der Grundwerkstoff kann ein wärmebehandelter Kohlenstoff-Bor-Stahl sein, wie zum Beispiel Deere Teilenummer N283804, allerdings können auch andere Stahllegierungen verwendet werden. Der gesamte oder nur der äußere Bereich des Scheibenscharkörpers können wärmebehandelt sein. Der Körper 50 hat eine zentrale Öffnung 52 und Bolzenlöcher 54, um das Schar an einer Lagernabe auf dem Gestänge 24 zu montieren. Der Scharkörper hat eine obere Oberfläche 56 und eine untere Oberfläche 58. In dem beispielhaften, in 3 gezeigten Scharkörper 50 beträgt die Schardicke etwa 5 mm, wobei der Scharkörper eine andere Dicke aufweisen kann. Nahe der äußeren Kante 60 ist die obere Oberfläche 56 mit einer Schrägkante 62 geformt, 4, sodass die Dicke der Schare an der äußeren Kante 60 wesentlich geringer ist verglichen mit der Dicke des Körpers 50. Die Dicke der äußeren Kante kann etwa 1 mm betragen. Die äußere Kante 60 fungiert als Schneide, während sich das Schar durch den Boden bewegt. Die Schneide schneidet in den Boden hinein und soll etwaige Pflanzenreste, die auf oder im Boden verbleiben, durchschneiden. Wenn die Schneide verschleißt und stumpf wird, so kann das Schar nicht durch Pflanzenreste schneiden und schiebt stattdessen die Reste in die Furche, was als „Hairpinning” bezeichnet wird, was eine nicht optimale Umgebung für die Saatkeimung und den Pflanzenwuchs erzeugt. Zur ordnungsgemäßen Funktionsweise muss die Schneide erhalten werden.The disc crowd 30 has a substantially circular body of the body 50 consisting of a first base material with a first hardness. The base material may be a heat treated carbon boron steel, such as Deere part number N283804, but other steel alloys may be used. The entire or only the outer portion of the Scheibenscharkörpers may be heat treated. The body 50 has a central opening 52 and bolt holes 54 to the crowd at a bearing hub on the linkage 24 to assemble. The body of the body has an upper surface 56 and a lower surface 58 , In the exemplary, in 3 Shark body shown 50 the scale thickness is about 5 mm, the body of the body may have a different thickness. Near the outer edge 60 is the upper surface 56 with a bevelled edge 62 shaped, 4 so that the thickness of the coulters on the outer edge 60 is much lower compared to the thickness of the body 50 , The thickness of the outer edge may be about 1 mm. The outer edge 60 acts as a cutting edge as the crowd moves through the ground. The cutting edge cuts into the soil and is intended to cut any plant remains that remain on or in the soil. When the blade wears out and becomes dull, the flock can not cut through plant debris and instead pushes the debris into the furrow, which is referred to as "hairpinning", creating a non-optimal environment for seed germination and plant growth. For proper operation, the cutting edge must be maintained.

Das Scheibenschar ist an der Furchenöffneranordnung 20 in einem leichten Winkel zu der Vorwärtsrichtung montiert, sodass eine im Wesentlichen V-förmige Furche im Boden entsteht. Die obere Oberfläche 56 mit der Schrägkante 62 befindet sich auf der rückwärtigen Seite, während die flache untere Oberfläche 58 dem Boden in der Vorwärtsrichtung begegnet. Von daher ist es die untere Oberfläche 58, die dem Verschleiß am meisten ausgesetzt ist. Deshalb reduziert ein Plattieren dieser Oberfläche den Verschleiß und verlängert die Lebensdauer des Scheibenschars.The disc coulter is at the furrow opener arrangement 20 mounted at a slight angle to the forward direction, creating a substantially V-shaped furrow in the ground. The upper surface 56 with the beveled edge 62 located on the back side, while the flat bottom surface 58 encountered the ground in the forward direction. So it's the bottom surface 58 that is most exposed to wear. Therefore, plating this surface reduces wear and extends the life of the disc coulter.

Um den Verschleiß des Scharkörpers 50 zu reduzieren, wird eine Schweißraupe gehärteten Werkstoffs auf die untere Oberfläche 58 in der Nähe der äußeren Kante 60 aufgetragen. Der gehärtete Werkstoff hat eine zweite Härte, die größer ist als die erste Härte des Grundwerkstoffs des Scharkörpers. Die Schweißraupe kann aus einer metallischen Legierung bestehen, die Hartphasenausscheidungen beinhaltet, wie zum Beispiel ein Metallkarbid oder Metallborid. Ein geeigneter Werkstoff ist ein metallisches Matrixkarbid wie zum Beispiel RockitTM 701 von Höganäs AB aus Schweden. Andere metallische Matrixkarbide oder -boride können ebenfalls verwendet werden. Der gehärtete Werkstoff geht eine metallurgische Verbindung mit dem Grundwerkstoff ein. Die Schweißraupe kann mittels Lasterauftragschweißen, Plasma-Auftragsschweißverfahren (PTA), Schweißen oder anderen direkten Metallauftragsverfahren aufgetragen werden.To the wear of the shock body 50 to reduce, a weld bead of hardened material on the lower surface 58 near the outer edge 60 applied. The cured material has a second hardness that is greater than the first hardness of the base material of the shock body. The weld bead may be made of a metallic alloy containing hard phase precipitates, such as a metal carbide or metal boride. A suitable material is a metallic matrix carbide such as Rockit 701 from Höganäs AB from Sweden. Other metallic matrix carbides or borides may also be used. The hardened material enters into a metallurgical bond with the base material. The weld bead can be applied by VAS, plasma build-up welding (PTA), welding or other direct metal deposition techniques.

In einem Beispiel kann die Schweißraupe eine Breite von etwa 2 mm aufweisen und eine Dicke von 0,35–0,5 mm. Andere Dicken und Breiten können verwendet werden. Die Härte des gehärteten Werkstoffs, also die zweite Härte, kann zwischen 700–1300 HV (Vickershärte) betragen. Die Schweißraupe ist eine Linie des gehärteten Werkstoffs und kann ein einziger schmaler Auftrag um den Scharkörper herum nahe der äußeren Kante sein, mehrere schmale Aufträge, die entweder angrenzend und sich berührend oder voneinander beabstandet sind, oder ein einziger oder mehrere breite Aufträge.In one example, the weld bead may have a width of about 2 mm and a thickness of 0.35-0.5 mm. Other thicknesses and widths can be used. The hardness of the hardened material, ie the second hardness, can be between 700-1300 HV (Vickers hardness). The weld bead is a line of the cured material and may be a single narrow application around the body of the blade near the outer edge, a plurality of narrow jobs that are either contiguous and touching or spaced apart, or a single or multiple wide jobs.

In einer Ausführungsform werden eine oder mehrere Schweißraupen gehärteten Materials als durchgängige Schweißraupen umlaufend nahe der äußeren Kante 60 aufgetragen. Wie in den 5 und 6 gezeigt, sind drei Schweißraupen 70 konzentrisch nahe der äußeren Kante 60 angeordnet. Schweißraupen 70 sollen gerade Schweißraupen sein, da sie jeweils einen konstanten Abstand von der äußeren Kante 60 aufweisen, oder, in anderen Worten, parallel zu der äußeren Kante 60 angeordnet sind. Die Schweißraupen können eine Breite von etwa 5 mm aufweisen. Die konzentrischen Schweißraupen können voneinander beabstandet sein oder so platziert sein, dass sie einander berühren. Alternativ zu den mehreren konzentrischen Schweißraupen kann auch eine einzelne Schweißraupe, oder ein Band, gehärteten Werkstoffs auf das Schar platziert werden mit einer Breite, die von weniger als 1,5 mm bis zu mehr als 30 mm reicht.In one embodiment, one or more weld beads of cured material become continuous weld beads circumferentially near the outer edge 60 applied. As in the 5 and 6 shown are three weld beads 70 concentric near the outer edge 60 arranged. bead 70 should be just weld beads, as they each have a constant distance from the outer edge 60 or, in other words, parallel to the outer edge 60 are arranged. The weld beads may have a width of about 5 mm. The concentric weld beads may be spaced apart or placed so as to contact each other. As an alternative to the plurality of concentric weld beads, a single bead, or a band, of hardened material can also be placed on the blade with a width ranging from less than 1.5 mm to more than 30 mm.

Eine alternative Schweißraupenanordnung wird in 7 gezeigt, wo eine durchgehende Schweißraupe 72 umlaufend nahe der äußeren Kante 60 aufgetragen wird. Anstatt eines geradlinigen Musters wie bei Schweißraupe 70, ist Schweißraupe 72 eine „wellige” Schweißraupe, ähnlich der Form einer Sinuskurve mit einer gleichmäßigen, sich wiederholenden Wellenform mit unterschiedlichem Abstand von der äußeren Kante 60. Diese Schweißraupe kann eine Breite von 5 mm haben, kann allerdings kleiner oder größer sein. Auch hier kann ein Band mit einer Breite von 1,5 bis 30 mm in einem Wellenmuster aufgetragen werden. Zum Beispiel, mit Bezug auf 7A, wird eine breite plattierte Schweißraupe 172 in einem Wellenmuster aufgetragen. Die breite Schweißraupe kann eine Breite zwischen 1,5 und 30 mm oder, wenn gewünscht, mehr aufweisen. Wie bei den anderen gezeigten „wellenförmigen” Schweißraupen erlaubt dies der Kante, auf eine gezackte Art zu verschleißen.An alternative weld bead assembly is shown in FIG 7 shown where a continuous bead 72 circulating near the outer edge 60 is applied. Instead of a straight pattern like welding bead 70 , is welding bead 72 a "wavy" weld bead, similar to the shape of a sine curve with a uniform, repetitive waveform at different distances from the outer edge 60 , This bead may have a width of 5 mm, but may be smaller or larger. Again, a tape with a width of 1.5 to 30 mm can be applied in a wave pattern. For example, with respect to 7A , becomes a wide clad weld bead 172 applied in a wave pattern. The wide bead may have a width of between 1.5 and 30 mm or, if desired, more. As with the other "wavy" weld beads shown, this allows the edge to wear in a jagged manner.

Eine andere, alternative wellige Schweißraupe 74 wird in 8 gezeigt und hat eine kürzere „Wellenlänge” verglichen mit der Schweißraupe 72 der 7. Die „Schenkel” 76 der Welle zwischen den Scheitelpunkten 78 erstrecken sich im Wesentlichen radial zu der zentralen Rotationsachse des Scheibenschars 30. Die Schweißraupe 74 wird mit einer Dicke oder Breite von etwa 5 mm gezeigt. In 8A wird eine ähnliche wellenförmige Schweißraupe 174 gezeigt, allerdings mit einer größeren Schweißraupenbreite in der Größenordnung von 8–10 mm, was dazu führt, das ein größerer Bereich der Scheibenoberfläche 50 mit dem Plattierwerkstoff bedeckt ist im Vergleich zu der Schweißraupe 74 aus 8.Another alternative wavy weld bead 74 is in 8th and has a shorter "wavelength" compared to the weld bead 72 of the 7 , The thigh" 76 the wave between the vertices 78 extend substantially radially to the central axis of rotation of the disc coulter 30 , The welding bead 74 is shown with a thickness or width of about 5 mm. In 8A becomes a similar wavy weld bead 174 shown, but with a larger weld bead width of the order of 8-10 mm, which leads to a larger area of the disk surface 50 covered with the plating material compared to the weld bead 74 out 8th ,

Mehrere wellenförmige Schweißraupen 80 und 82 können, wie in 9 gezeigt, konzentrisch aufgetragen werden. Mit der wellenförmigen Schweißraupe kann die Scheibe in einem gezackten Muster zwischen den äußeren Scheitelpunkten der Schweißraupe verschleißen. Dies vereinfacht es, die Kante 60 scharf genug zu halten, um durch Pflanzenreste zu schneiden.Several wavy weld beads 80 and 82 can, as in 9 shown to be applied concentrically. With the wavy weld bead, the disk may wear in a jagged pattern between the outer vertices of the weld bead. This simplifies the edge 60 sharp enough to cut through plant remains.

Wie in 10 gezeigt, können sowohl gerade Schweißraupen 70 als auch wellenförmige Schweißraupen 72 zusammen aufgetragen werden. Hier wird eine wellenförmige Schweißraupe 72 konzentrisch zwischen zwei geraden Schweißraupen 70 angeordnet. Die Scheitelpunkte der wellenförmigen Schweißraupe berühren die geraden Schweißraupen, allerdings können die Schweißraupen voneinander beabstandet angeordnet sein. As in 10 shown, both can be straight weld beads 70 as well as wavy weld beads 72 applied together. Here is a wave-shaped weld bead 72 concentric between two straight weld beads 70 arranged. The vertices of the wave-shaped weld bead touch the straight weld beads, however, the weld beads can be arranged spaced from each other.

In einer weiteren, in 11 gezeigten Anordnung, sind die Schenkel 84 der wellenförmigen Schweißraupe 82 in einem beträchtlichen Winkel zu einer radialen Linie 86 angeordnet. Dies führt zu einem im Wesentlichen „sägezahnförmigen” Muster für die Schweißraupe 82.In another, in 11 shown arrangement, are the legs 84 the wave-shaped weld bead 82 at a considerable angle to a radial line 86 arranged. This results in a substantially "sawtooth" pattern for the weld bead 82 ,

Eine weitere Ausführungsform umfasst keine durchgängige Schweißraupe um den Rand des Scheibenschars herum, sondern mehrere kurze, gekrümmte Schweißraupen, die sich von der äußeren Kante 60 nach innen erstrecken. Mit Bezug auf 12 werden Schweißraupen 90 gezeigt, die nahe der äußeren Kante beginnen und sich radial nach innen zu dem Mittelpunkt der Scheibe hin biegen. An der äußeren Kante sind die Schweißraupen eher tangential zu der äußeren Kante, doch dann biegen die Schweißraupen nahe dem inneren Ende der Schweißraupe nach innen in eine eher radiale Richtung. Die Schweißraupen sind voneinander beabstandet, sodass sich, wenn der Grundwerkstoff zwischen den Schweißraupen verschleißt, eine gezackte Kante an der äußeren Kante 60 des Scheibenschars bildet.Another embodiment does not include a continuous bead around the edge of the disc coulter but a plurality of short, curved beads extending from the outer edge 60 extend inwards. Regarding 12 become weld beads 90 which begin near the outer edge and bend radially inward towards the center of the disk. At the outer edge, the weld beads are more likely tangential to the outer edge, but then the weld beads near the inner end of the weld bead flex inward in a more radial direction. The weld beads are spaced apart so that when the base material wears between the weld beads, a serrated edge on the outer edge 60 the disc coulter forms.

Eine alternative Ausführungsform wird in 13 gezeigt, wo die plattierte Schweißraupe 170 in einer Vertiefung 72 auf der unteren Oberfläche 58 des Scharkörpers eingelassen wird. Dies führt zu einer im Wesentlichen ebenen unteren Oberfläche des Scharkörpers. Während die Oberfläche der plattierten Schweißraupe nicht so glatt sein wird wie die Oberfläche des Scharkörpers, so wird die plattierte Schweißraupe nicht über die Scharoberfläche hinausragen, wo sie das Tiefeneinstellrad 36 beschädigen könnte, das sich angrenzend an die Scharoberfläche befindet oder sie berührt. 14 zeigt noch eine weitere Alternative, wo die Schweißraupe 270 in einer tieferen Vertiefung oder einer Aussparung 74 in der unteren Oberfläche 58 des Scheibenbasis liegt. Dies führt zu einem verschleißfesteren Werkstoff an der äußeren Kante der Scheibe. Wie in 15 gezeigt, wird die Plattierung 170 an der flachen Seite 58 der Scheibe aufgetragen anstatt auf der mit Schrägkante versehenen Seite 56. Dies erlaubt es der Scheibe, auf eine Art und Weise zu verschleißen, die eine scharfe Kante beibehält. Indem der Querschnitt der Plattierung verändert wird, können die Verschleißrate und Schärfe der Scheibe gesteuert werden, um die optimale Schneide an der Scheibe zu erhalten. Mit der Abnutzung des Grundwerkstoffs der Scheibe auf der Schrägkante 62, verschleißt die Oberfläche der Schrägkante radial nach innen wie durch die Linie 62A gezeigt. Während dieses Vorgangs hält die Oberfläche weiterhin die Schrägkante aufrecht, wodurch eine schmale Kante entsteht, die scharf ist. Wenn dagegen die Plattierung auf der Schrägkantenoberfläche aufgetragen wird, entsteht eine dickere, stumpfe Kante mit zunehmendem, radial nach innen gerichtetem Verschleiß des Grundwerkstoffs auf der flachen Seite.An alternative embodiment is shown in FIG 13 shown where the clad weld bead 170 in a depression 72 on the bottom surface 58 the body of the car is admitted. This results in a substantially flat lower surface of the shock body. While the surface of the clad weld bead will not be as smooth as the surface of the slip body, the clad weld bead will not protrude beyond the shear surface where it joins the depth adjustment wheel 36 could damage or be adjacent to the coulter surface. 14 shows yet another alternative where the weld bead 270 in a deeper depression or recess 74 in the lower surface 58 of the disc base is located. This leads to a more wear-resistant material on the outer edge of the disc. As in 15 Shown is the plating 170 on the flat side 58 the disc applied instead of on the bevelled side 56 , This allows the disk to wear in a manner that maintains a sharp edge. By changing the cross-section of the plating, the wear rate and sharpness of the disk can be controlled to obtain the optimum cutting edge on the disk. With the wear of the base material of the disc on the bevelled edge 62 , the surface of the bevel wears radially inwardly as through the line 62A shown. During this process, the surface continues to hold up the bevel, creating a narrow edge that is sharp. In contrast, when plating is applied to the beveled surface, a thicker, blunt edge results with increasing radially inward wear of the base material on the flat side.

Die Plattierung reduziert die Verschleißrate auf der Scheibe, wodurch die Lebensdauer der Scheibe verlängert wird. Die Lebensdauer der Scheibe kann weiter verlängert werden, indem eine scharfe Kante bewahrt wird. Eine herkömmliche Scheibe kann einen Durchmesser von 18 Zoll haben und der Gerätehersteller kann einen Austausch der Scheibe empfehlen, wenn sie auf einen Durchmesser von 16 Zoll abgenutzt wurde. Allerdings tauschen viele Landwirte die Scheiben bei 17 oder 16,5 Zoll aus, hauptsächlich aufgrund der fehlenden Kantenschärfe. Wenn die Scheibenkante scharf gehalten werden kann, kann die Lebensdauer des Scheibenschars weiter verlängert werden, indem es bis zu einem Durchmesser von 16 Zoll in Gebrauch bleibt. Wie oben erwähnt wird die Kantenschärfe erhalten, indem der verschleißfeste Werkstoff auf die flache Oberfläche der Scheibe plattiert wird, wodurch der Grundwerkstoff der abgeschrägten Kante verschleißen kann. Die schärfere Kante kann bis zu einem Durchmesser von 16 Zoll erhalten werden, indem das radiale Ausmaß der abgeschrägten Oberfläche 162 wie in 16 gezeigt, vergrößert wird. Dort erstreckt sich die abgeschrägte Kante 162 radial nach innen bis etwa zu der radialen Innenkante der Plattierung 170. Die Plattierung und Schrägkante können sich zwischen 20 mm und 40 mm von der Kante 60 nach innen erstrecken. Dies kann es der Scheibe erlauben, auf einen Durchmesser von etwa 16 Zoll oder weniger zu verschleißen bevor die abgeschrägte Kante und Plattierung abgenutzt sind. Eine alternative, verlängerte Schrägkante wird in 17 gezeigt. Um zu vermeiden, dass der äußere Teil der Scheibe zu dünn ist, hat ein äußerer Schrägkantenbereich 262 einen ersten Schrägwinkel „a”. Der Schrägwinkel ist der Winkel der Oberfläche der Schrägkante 262 relativ zu einer Geraden 264, die parallel zu dem Scharkörperfläche 56 ist. Ein radialer, innerer Schrägkantenbereich 266 weist einen Schrägwinkel „b” auf, der geringer ist als der Winkel „a”, sodass sich die gesamte radiale Erstreckung der Schrägkante ungefähr so weit wie die Plattierung 170 nach innen erstreckt. Diese Schrägkantenkonfiguration führt zu einem dickeren Grundwerkstoffbereich an der Kante wie bei der Schrägkante 62 in 3 verglichen mit der Schrägkante aus 16.The plating reduces the rate of wear on the disc, thereby extending the life of the disc. The life of the disc can be further extended by preserving a sharp edge. A conventional disc may have an 18-inch diameter and the device manufacturer may recommend replacement of the disc if worn to a 16-inch diameter. However, many farmers are replacing the panes at 17 or 16.5 inches, mainly due to the lack of edge sharpness. Keeping the edge of the disc sharp can further extend the life of the disc coulters by keeping them up to 16 inches in diameter. As mentioned above, the edge acuity is obtained by cladding the wear-resistant material on the flat surface of the disk, whereby the base material of the beveled edge can wear out. The sharper edge can be obtained up to a diameter of 16 inches by adjusting the radial extent of the bevelled surface 162 as in 16 shown is enlarged. There, the beveled edge extends 162 radially inward to about the radial inner edge of the plating 170 , The plating and beveled edges can be between 20 mm and 40 mm from the edge 60 extend inwards. This may allow the disk to wear to a diameter of about 16 inches or less before the bevelled edge and plating are worn. An alternative, extended bevel is in 17 shown. To avoid that the outer part of the disc is too thin, has an outer bevel area 262 a first skew angle "a". The skew angle is the angle of the surface of the beveled edge 262 relative to a straight line 264 parallel to the body surface 56 is. A radial, inner beveled area 266 has a skew angle "b" which is less than the angle "a", so that the total radial extent of the beveled edge is approximately as long as the plating 170 extends inwards. This bevel configuration results in a thicker base region at the edge as in the beveled edge 62 in 3 compared with the beveled edge 16 ,

Indem der härtere Werkstoff als Schweißraupen plattiert wird, wird die Menge an hinzugefügtem Werkstoff verglichen mit einer vollständigen Beschichtung der Scheibe nahe der äußeren Kante auf ein Minimum reduziert. Dies reduziert das Ausmaß der Erwärmung des Scharkörpers während des Auftragens, wodurch Verzug des Scharkörpers auf ein Minimum reduziert wird. Der Schweißraupenauftrag mittels Plattieren kann sich nachteilig auf vorherige Wärmebehandlungen des Grundwerkstoffs des Schars auswirken. Daher kann es erwünscht sein, die Wärmebehandlung des Grundwerkstoffs des Schars nach dem Plattieren durchzuführen.By cladding the harder material as weld beads, the amount of added material is minimized as compared to complete coating of the disc near the outer edge. This reduces the amount of heating of the shock body during application, thereby minimizing distortion of the shock body. Plating beading may be detrimental to prior heat treatment of the billet's base material. Therefore, it may be desirable to perform the heat treatment of the base material of the coulter after plating.

Während die verschleißfesten Schweißraupen auf einer flachen Scheibe eines Furchenöffners gezeigt werden, können sie auch auf anderen den Boden bearbeitende Komponenten ausgebildet sein, wie zum Beispiel Scheibenscharen auf Pflanzmaschinen und Pflügen, ob flache oder konkave Schare. Diese Schare können variierende Durchmesser mit verschiedenen Verschleißraten und Eigenschaften haben. Zusätzlich können die Schweißraupen auf verschiedene Scheibenseche, entweder flache Seche oder wellenförmigen Seche oder auf den äußeren Kantenbereichen eines gezahnten Scheibensechs hinzugefügt werden.While the wear resistant weld beads are shown on a flat disc of a furrow opener, they may also be formed on other soil working components, such as disc coulters on planters and plows, whether flat or concave coulters. These coulters can have varying diameters with different wear rates and properties. In addition, the weld beads may be added to different disc coats, either flat or wavy six, or on the outer edge portions of a toothed disc coaster.

Die Begriffe „oben” und „unten”, die in der Beschreibung des Schars 50 verwendet wurden, sollen nur eine Seitenfläche von der anderen unterscheiden und sollen nicht das Schar auf eine bestimmte Orientierung begrenzen.The terms "top" and "bottom", in the description of the cohort 50 are intended to distinguish only one side surface from the other and are not intended to limit the family to a particular orientation.

Claims (16)

Scheibenschar, das Folgendes umfasst: einen kreisförmigen Scharkörper, bestehend aus einem ersten Grundwerkstoff mit einer ersten Härte und einer oberen und unteren Oberfläche und einer äußeren Kante, die sich um den Rand des Scharkörpers erstreckt; und mindestens eine plattierte Schweißraupe, die sich auf der unteren Oberfläche angrenzend an die äußere Kante rund um den Scharkörper erstreckt, die eine zweite Härte hat, die größer ist als die erste Härte.Disc coulter comprising: a circular shear body comprising a first base material having a first hardness and upper and lower surfaces and an outer edge extending around the edge of the shock body; and at least one clad weld bead extending on the lower surface adjacent the outer edge around the shear body having a second hardness greater than the first hardness. Scheibenschar nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine plattierte Schweißraupe eine geradlinige, kreisförmige Schweißraupe ist, die sich um den Scheibenkörper mit einem konstanten Abstand zu der äußeren Kante erstreckt.The disc coulter of claim 1, wherein the at least one clad weld bead is a rectilinear, circular weld bead extending around the disk body at a constant distance from the outer edge. Scheibenschar nach Anspruch 2, das weiterhin eine Mehrzahl an geradlinigen, kreisförmigen plattierten Schweißraupen umfasst, die konzentrisch zueinander angeordnet sind.The disc coulter of claim 2, further comprising a plurality of rectilinear, circular plated weld beads arranged concentrically with each other. Scheibenschar nach Anspruch 3, wobei die plattierten Schweißraupen aneinander angrenzend sind, ohne dass Grundwerkstoff zwischen den angrenzenden plattierten Schweißraupen freiliegt.The disc coulter of claim 3, wherein the plated weld beads are adjacent to one another without exposing base material between the adjacent plated weld beads. Scheibenschar nach Anspruch 3, wobei die plattierten Schweißraupen radial voneinander beabstandet sind und zwischen den angrenzenden plattierten Schweißraupen Grundwerkstoff freiliegt.The disc coulter of claim 3, wherein the plated weld beads are radially spaced apart and base material is exposed between the adjacent plated weld beads. Scheibenschar nach Anspruch 1, wobei die plattierte Schweißraupe in Form einer Welle mit einer gleichmäßigen Wellenform ist, die einen unterschiedlichen Abstand von der äußeren Kante aufweist.The disc coulter of claim 1, wherein the clad weld bead is in the form of a wave having a uniform waveform having a different distance from the outer edge. Scheibenschar nach Anspruch 6, das weiterhin eine Mehrzahl an wellenförmigen Schweißraupen umfasst, die konzentrisch zueinander angeordnet sind.The disc coulter of claim 6, further comprising a plurality of wavy weld beads arranged concentrically with each other. Scheibenschar nach Anspruch 6, wobei die plattierte Schweißraupe eine Breite von 1,5 mm bis 10 mm hat.The disc coulter of claim 6, wherein the clad weld bead has a width of 1.5 mm to 10 mm. Scheibenschar nach Anspruch 6, wobei die plattierte Schweißraupe eine Breite von 10 mm bis 40 mm hat.The disc coulter of claim 6, wherein the clad weld bead has a width of 10 mm to 40 mm. Scheibenschar nach Anspruch 9, wobei die obere Oberfläche des Scharkörpers mit einem abgeschrägten Bereich ausgeführt ist, der sich radial von der äußeren Kante nach innen erstreckt über eine Strecke, die in etwa der Breite der plattierten Schweißraupe entspricht.The disc coulter of claim 9, wherein the upper surface of the shock body is formed with a tapered portion extending radially inward from the outer edge over a distance corresponding approximately to the width of the plated weld bead. Scheibenschar nach Anspruch 1 mit einer kreisförmigen Schweißraupe und einer wellenförmigen Schweißraupe.Disc coulter according to claim 1 with a circular welding bead and a wave-shaped welding bead. Scheibenschar nach Anspruch 6, wobei die Schweißraupe Schenkelteile hat, die sich zwischen den inneren und äußeren Scheitelpunkten der Kurve erstrecken und wobei sich die Schenkelabschnitte im Wesentlichen radial erstrecken.The disc coulter of claim 6, wherein the weld bead has leg portions extending between the inner and outer vertices of the cam, and wherein the leg portions extend substantially radially. Scheibenschar, das Folgendes umfasst: einen kreisförmigen Scharkörper, bestehend aus einem ersten Grundwerkstoff mit einer ersten Härte und mit entgegengesetzten oberen und unteren Oberflächen und einer äußeren Kante, die sich um den Rand des Scharkörpers erstreckt, wobei die untere Oberfläche einen vertieften Ringbereich angrenzend an die äußere Kante hat; und einen verschleißfesten zweiten Werkstoff, der den vertieften Ringbereich füllt, um eine im Wesentlichen ebene untere Oberfläche des Scharkörpers zu bilden, wobei der verschleißfeste zweite Werkstoff eine zweite Härte hat, die größer ist als die erste Härte.Disc coulter comprising: a circular ski body comprising a first base material having a first hardness and opposing upper and lower surfaces and an outer edge extending around the edge of the shock body, the lower surface having a recessed annular region adjacent the outer edge; and a wear-resistant second material that fills the recessed annular region to form a substantially planar lower surface of the shock body, the wear-resistant second material having a second hardness greater than the first hardness. Scheibenschar nach Anspruch 13, wobei die obere Oberfläche des Scharkörpers mit einem abgeschrägten Bereich ausgeführt ist, der sich von der äußeren Kante radial nach innen erstreckt. The disc coulter of claim 13, wherein the upper surface of the shock body is formed with a tapered portion extending radially inwardly from the outer edge. Scheibenschar nach Anspruch 13, wobei die radiale Breite des Schrägkantenbereichs ungefähr einer radialen Breite der Vertiefung auf der unteren Oberfläche entspricht.The disc coulter of claim 13, wherein the radial width of the beveled portion corresponds approximately to a radial width of the depression on the lower surface. Scheibenschar nach Anspruch 14, wobei der abgeschrägte Bereich einen radial äußeren abgeschrägten Bereich umfasst mit einem ersten Schrägwinkel und einem radial inneren abgeschrägten Bereich mit einem zweiten Schrägwinkel.The disc coulter of claim 14, wherein the tapered portion includes a radially outer tapered portion having a first skew angle and a radially inner tapered portion having a second skew angle.
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