DE102021132345A1 - Wear-optimized blade for a knife roller of a soil tillage and/or sowing machine, agricultural soil tillage and/or sowing machine and method for producing a wear-optimized blade - Google Patents

Wear-optimized blade for a knife roller of a soil tillage and/or sowing machine, agricultural soil tillage and/or sowing machine and method for producing a wear-optimized blade Download PDF

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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
    • A01B29/00Rollers
    • A01B29/04Rollers with non-smooth surface formed of rotatably-mounted rings or discs or with projections or ribs on the roller body; Land packers

Abstract

Verschleißoptimierte Klinge für eine Messerwalze einer Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine, wobei die Klinge einen flach und länglich ausgebildeten Grundkörper bestehend aus einem Grundmaterial mit einer ersten Härte, und einen gehärteten Bereich aus einem Material mit einer zweiten Härte, welche größer ist als die erste Härte, aufweist, wobei der Grundkörper eine Vorderseite mit einer eine Schneidkante ausbildenden Fase und eine an die Schneidkante angrenzende Rückseite umfasst, wobei der gehärtete Bereich (5) an der Rückseite (5) ausgebildet ist.Wear-optimized blade for a knife roller of a soil tillage and/or sowing machine, the blade having a flat and elongated base body consisting of a base material with a first hardness, and a hardened area made of a material with a second hardness, which is greater than the first hardness Having, wherein the base body comprises a front side with a bevel forming a cutting edge and a rear side adjoining the cutting edge, the hardened region (5) being formed on the rear side (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine verschleißoptimierte Klinge für eine Messerwalze einer Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine, eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine mit rotierenden Messerwalzen, die verschleißoptimierte Klingen aufweisen, sowie ein Verfahren zur Herstellung der verschleißoptimierten Klinge.The invention relates to a wear-optimized blade for a knife roller of a soil tillage and/or seeding machine, an agricultural soil tillage and/or seeding machine with rotating knife rollers that have wear-optimized blades, and a method for producing the wear-optimized blade.

Aus dem Stand der Technik sind Bodenbearbeitungsmaschinen bekannt, die insbesondere zur Zerkleinerung von Ernte- und Pflanzenrückständen auf einer landwirtschaftlichen Fläche eingesetzt werden. Beispielsweise beschreibt die DE 10 2018 205 887 A1 eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine, die an einer Rahmenkonstruktion mehrere Reihen an Werkzeugen quer zu einer Fahrtrichtung der Maschine aufweist. Eine erste Reihe umfasst einen Schneidabschnitt in Ausführung mehrerer Messerwalzen zur Zerkleinerung von Pflanzenrückständen an der Oberfläche eines Bodens, an welcher sich eine zweite Reihe mit einem Zinkenabschnitt zur Verteilung der Pflanzenrückstände und zur Einebnung der Oberfläche des Bodens nachordnet, sowie eine dritte Reihe mit einem Bodenrückverfestigungsabschnitt. Der Schneidabschnitt umfasst zumindest zwei in Fahrtrichtung hintereinander rotierende Messerwalzen, wobei die Messerwalzen typischerweise um eine horizontale Drehachse rotieren, die in etwa quer zur Fahrrichtung der Bodenbearbeitungsmaschine orientiert sind.Soil tillage machines are known from the prior art, which are used in particular for crushing harvest and plant residues on an agricultural area. For example, describes the DE 10 2018 205 887 A1 an agricultural soil cultivating machine that has several rows of tools on a frame construction transverse to a direction of travel of the machine. A first row comprises a cutting section in the form of several knife rollers for crushing plant residues on the surface of a soil, followed by a second row with a tine section for distributing the plant residues and for leveling the surface of the soil, and a third row with a soil reconsolidation section. The cutting section comprises at least two knife rollers rotating one behind the other in the direction of travel, with the knife rollers typically rotating about a horizontal axis of rotation which is oriented approximately transversely to the direction of travel of the soil cultivation machine.

Weiterhin sind auch Systeme bekannt, um Messerwalzen beispielsweise mit an sich üblichen Scheibeneggen oder sonstigen Bodenbearbeitungsgeräten oder Saatmaschinen zu kombinieren.Furthermore, systems are also known for combining knife rollers, for example, with conventional disc harrows or other tillage implements or seed drills.

Die Messerwalzen setzen sich jeweils aus einer Mehrzahl an Klingen zusammen, die jeweils an einem Montagerohr im Wesentlichen entlang einer Längsrichtung des Montagerohres montiert und in einer Umfangsrichtung des Montagerohres gleichmäßig verteilt sind. Um ein gewünschtes Arbeitsergebnis mittels der Messerwalze zu erreichen, ist es erforderlich, dass die jeweilige Schneidkante einer Klinge dauerhaft bzw. über einen sehr langen Arbeitszeitraum eine ausreichende Schärfe aufweist. Die hohe Beanspruchung bei der Zerkleinerung der Ernte- und Pflanzenrückstände auf der landwirtschaftlichen Fläche führt jedoch zu einem Verschleiß der Klingen, insbesondere der Schneidkanten. Dies hat nachteilig zur Folge, dass die Schneidkanten abstumpfen und ein gewünschtes Arbeitsergebnis nicht vollumfänglich und zufriedenstellend erreicht werden kann. Die Klingen müssen dementsprechend häufig gewechselt oder deren Schneidkante manuell nachgeschliffen werden, was einerseits Arbeit und Kosten in Anspruch nimmt und andererseits die Messerwalzen bzw. die Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine während des Wechselns oder des Nachschleifens der Klingen nicht genutzt werden können.The knife rollers are each composed of a plurality of blades each mounted on a mounting tube substantially along a longitudinal direction of the mounting tube and evenly distributed in a circumferential direction of the mounting tube. In order to achieve a desired work result using the knife roller, it is necessary for the respective cutting edge of a blade to have sufficient sharpness permanently or over a very long period of time. However, the high stress when crushing crop and plant residues on agricultural land leads to wear of the blades, especially the cutting edges. The disadvantage of this is that the cutting edges become blunt and a desired work result cannot be achieved fully and satisfactorily. Accordingly, the blades have to be changed frequently or their cutting edges have to be reground manually, which on the one hand requires work and costs and on the other hand the knife rollers or the soil tillage and/or seed drill cannot be used while the blades are being changed or resharpened.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eine verschleißoptimierte Klinge für eine Messerwalze einer Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Klinge, sowie eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine mit verschleißoptimierten Klingen aufweisenden Messerwalze bereitzustellen.The invention is therefore based on the object of providing a wear-optimized blade for a knife roller of a soil tillage and/or seeding machine, a method for producing such a blade, and an agricultural soil tillage and/or seeding machine with wear-optimized blades having knife rollers.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine verschleißoptimierte Klinge mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, durch eine landwirtschaftlichen Maschine nach Anspruch 9, sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved by a wear-optimized blade having the features of patent claim 1, by an agricultural machine according to claim 9, and by a method according to claim 10. Advantageous refinements of the invention can be found in the dependent patent claims.

Kerngedanke der Erfindung ist eine verschleißoptimierte Klinge für eine Messerwalze einer Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine, wobei die Klinge einen flach und länglich ausgebildeten Grundkörper bestehend aus einem Grundmaterial mit einer ersten Härte, und einen gehärteten Bereich aus einem Material mit einer zweiten Härte, welche größer ist als die erste Härte, aufweist. Der Grundkörper umfasst eine Vorderseite mit einer eine Schneidkante ausbildenden Fase und eine an die Schneidkante angrenzende Rückseite, wobei der gehärtete Bereich an der Rückseite ausgebildet ist.The core idea of the invention is a wear-optimized blade for a knife roller of a soil tillage and/or sowing machine, the blade having a flat and elongated base body consisting of a base material with a first hardness, and a hardened area made of a material with a second hardness, which is greater is as the first hardness. The base body comprises a front side with a chamfer forming a cutting edge and a back side adjoining the cutting edge, with the hardened area being formed on the back side.

Verschleißoptimiert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Verschleiß der Klinge im Vergleich zu Klingen für Messerwalzen einer Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine aus dem Stand der Technik minimiert ist. Dies hat konkret den Vorteil, dass eine Betriebsdauer der Klinge für ein gewünschtes Arbeitsergebnis erhöht werden kann und somit die Klinge seltener gewechselt bzw. geschliffen werden muss. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Klinge ist, dass das Arbeitsergebnis im Vergleich zu Klingen aus dem Stand der Technik bei gleicher Betriebsdauer und gleicher Belastung verbessert wird.In this context, wear-optimized means that the wear of the blade is minimized compared to blades for cutting rollers of a soil tillage and/or seeding machine from the prior art. This has the specific advantage that the service life of the blade can be increased for a desired work result and the blade therefore has to be changed or sharpened less frequently. A further advantage of the blade according to the invention is that the work result is improved compared to blades from the prior art with the same service life and the same load.

Die Klinge weist erfindungsgemäß einen flachen Grundkörper aus. Das heißt, dass eine Längenerstreckung und eine Breitenerstreckung wesentlich größer ist als eine Dicke des Grundkörpers. Vorzugsweise weist der Grundkörper eine Dicke von 5 mm oder 6 mm oder 8 mm oder eine bevorzugte Dicke in einem Bereich von 4 mm bis 10 mm auf.According to the invention, the blade has a flat base body. This means that a length extension and a width extension is significantly greater than a thickness of the base body. The base body preferably has a thickness of 5 mm or 6 mm or 8 mm or a preferred thickness in a range from 4 mm to 10 mm.

Ebenso ist der Grundkörper länglich ausgebildet, sodass die Längenerstreckung des Grundkörpers wesentlich länger ist als die Breitenerstreckung. Vorzugsweise weist der Grundkörper eine Längenerstreckung von 300 mm bis 1000 mm auf, beispielsweise 584 mm. Vorzugsweise weist der Grundkörper eine Breitenerstreckung von 50 mm bis 120 mm auf, beispielsweise 90 mm. Insbesondere sind die jeweiligen Richtungen der Längenerstreckung, der Breitenerstreckung und der Dicke zumindest punktweise orthogonal zueinander.Likewise, the base body is elongate, so that the longitudinal extension of the base body pers is considerably longer than the width extension. The base body preferably has a length of 300 mm to 1000 mm, for example 584 mm. The base body preferably has a width extension of 50 mm to 120 mm, for example 90 mm. In particular, the respective directions of the length extension, the width extension and the thickness are at least point-wise orthogonal to one another.

Die Vorderseite ist eine Seite des Grundkörpers mit im Wesentlichen den Ausmaßen der Längen- und Breitenerstreckung des Grundkörpers. Die Rückseite ist entsprechend der Vorderseite gegenüberliegend.The front side is a side of the main body with essentially the same dimensions as the length and width of the main body. The back side is opposite to the front side.

Die Fase ist eine abgeschrägte Fläche an einem Rand der Vorderseite, die einen spitzen Winkel mit der Rückseite einnimmt. Vorzugsweise ist der spitze Winkel zwischen 30° und 50°, beispielsweise 45°. Die Fase bildet mit diesem Winkel entlang der Längenerstreckung die Schneidkante aus.The bevel is a beveled surface on an edge of the front that makes an acute angle with the back. Preferably the acute angle is between 30° and 50°, for example 45°. The chamfer forms the cutting edge with this angle along the longitudinal extension.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der gehärtete Bereich entlang der Schneidkante ausgebildet. Bevorzugt schließt sich der gehärtete Bereich zumindest teilweise an die Schneidkante an.According to a preferred embodiment, the hardened area is formed along the cutting edge. The hardened area preferably adjoins the cutting edge at least in part.

Die Schneidkante ist insbesondere die Trennlinie zwischen der gefasten Vorderseite und der Rückseite, wobei die Rückseite entlang der Schneidkante den gehärteten Bereich umfasst. Eine Schärfe der Klinge zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass der spitze Winkel möglichst klein ist und die Schneidkante linienartig ist, also im Wesentlichen keine Fläche aufweist. Dies bedeutet auch, dass die Schneidkante nicht abgerundet ist.In particular, the cutting edge is the parting line between the chamfered face and the back, with the back including the hardened area along the cutting edge. A sharpness of the blade is characterized above all by the fact that the acute angle is as small as possible and the cutting edge is linear, i.e. has essentially no surface. This also means that the cutting edge is not rounded.

Der Verschleiß der Klinge ist derart, dass der spitze Winkel, den die Fase ausbildet, durch mechanische Beanspruchung mit Pflanzenresten oder dem Boden, zunehmend stumpfer wird und/oder die Schneidkante abrundet, sodass keine klare Trennlinie mehr vorhanden ist.The wear of the blade is such that the acute angle formed by the bevel becomes increasingly blunt and/or rounds off the cutting edge due to mechanical stress with plant residues or the ground, so that there is no longer a clear dividing line.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Klinge für eine Messerwalze ist, dass die Schärfe der Klinge trotz der mechanischen Beanspruchung deutlich länger gegenüber konventionellen Klingen erhalten bleibt. Dies wird dadurch erreicht, dass das Material des gehärteten Bereichs, der zumindest teilweise an der Schneidkante an der Rückseite angrenzt, gegenüber dem Grundmaterial der Klinge an der Vorderseite entlang der Schneidkante durch Abrieb vermindert abgetragen wird. Folglich bleibt sowohl die Fase mit einem spitzen Winkel als auch eine Schneidkante erhalten.The advantage of the blade according to the invention for a knife roller is that the sharpness of the blade is retained for a significantly longer time compared to conventional blades, despite the mechanical stress. This is achieved in that the material of the hardened area, which at least partially adjoins the cutting edge on the rear side, is removed less by abrasion than the base material of the blade on the front side along the cutting edge. Consequently, both the chamfer with an acute angle and a cutting edge are preserved.

Vorzugsweise wird die Härte in der Maßeinheit der Rockwellhärte C (HRC) ausgedrückt und durch das entsprechende Rockwell-Verfahren ermittelt.Preferably, the hardness is expressed in units of Rockwell Hardness C (HRC) and determined by the appropriate Rockwell method.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schneidkante entlang der Längenerstreckung des Grundkörpers ausgebildet. Entsprechend erstreckt sich die Fase, die erfindungsgemäß an der Vorderseite versehen ist und die Schneidkante ausbildet, ebenso entlang der Längenerstreckung.According to a preferred embodiment, the cutting edge is formed along the length of the base body. Correspondingly, the chamfer, which according to the invention is provided on the front side and forms the cutting edge, also extends along the longitudinal extension.

Bevorzugt ist eine Breitenerstreckung des Grundkörpers entlang der Längenerstreckung im Wesentlichen konstant. Anders ausgedrückt ändert sich die Breitenerstreckung des Grundkörpers im Wesentlichen nicht mit einem Verlauf entlang der Längenerstreckung.A width extension of the base body is preferably essentially constant along the length extension. In other words, the width extension of the base body essentially does not change as it progresses along the length extension.

Bevorzugt verläuft der Grundkörper entlang der Längenerstreckung geradlinig. Bei einer geradlinigen Längenerstreckung ist der Grundkörper somit im Wesentlichen rechteckig ausgebildet.The base body preferably runs in a straight line along the longitudinal extension. In the case of a rectilinear longitudinal extent, the base body is thus of essentially rectangular design.

Alternativ oder kumulativ verläuft der Grundkörper entlang der Längenerstreckung spiralförmig und/oder wendelförmig und/oder tordiert. Somit wäre der Grundkörper im Wesentlichen bandförmig.Alternatively or cumulatively, the base body runs spirally and/or helically and/or twisted along the longitudinal extent. The base body would thus be essentially in the form of a strip.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt eine Breite des gehärteten Bereiches zumindest 10 % oder zumindest 20 % oder zumindest 25 % der Breitenerstreckung des Grundkörpers. Es ist auch jede weitere Breite vorstellbar, die sich als vorteilhaft erweist. Beispielsweise ist eine Breite des gehärteten Materials 5 bis zu 50 Millimeter, oder 5 bis 25 Millimeter, bevorzugt im Wesentlichen 10 Millimeter. Ebenso ist denkbar, dass die Breite, die sich auf der Rückseite orthogonal zur Schneidkante und in derselben Richtung wie die Breitenerstreckung erstreckt, entlang der Längenerstreckung variiert.According to a preferred embodiment, a width of the hardened area is at least 10% or at least 20% or at least 25% of the width extension of the base body. Any other width that proves to be advantageous is also conceivable. For example, a width of the cured material is 5 up to 50 millimeters, or 5 to 25 millimeters, preferably substantially 10 millimeters. It is also conceivable that the width, which extends orthogonally to the cutting edge on the rear side and in the same direction as the width extension, varies along the length extension.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der gehärtete Bereich stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden ist. Vorzugsweise ist der gehärtete Bereich mit dem Grundkörper verschweißt, insbesondere mittels Laserschweißung und/oder Laserauftragsschweißung verschweißt. Mittels der Laserschweißung wird das Grundmaterial des Grundkörpers bearbeitet und dadurch gehärtet, wobei der gehärtete Bereich aus gehärtetem Grundmaterial gebildet ist. Mittels der Laserauftragsschweißung wird Material auf den Grundkörper aufgebracht und mit dem Grundmaterial verschweißt.According to a preferred embodiment, the hardened area is materially connected to the base body. The hardened area is preferably welded to the base body, in particular welded by means of laser welding and/or laser build-up welding. The base material of the base body is processed and thereby hardened by means of laser welding, the hardened region being formed from hardened base material. Material is applied to the base body using laser deposition welding and welded to the base material.

Bevorzugt umfasst der gehärtete Bereich eine Beschichtung auf der Rückseite. Gemäß einer Ausführungsform ist der gehärtete Bereich lediglich die Beschichtung. Gemäß einer alternativen Ausführungsform besteht der gehärtete Bereich aus gehärtetem Grundmaterial und aus der Beschichtung. Alternativ oder kumulativ umfasst der gehärtete Bereich eine 3D-Kontur auf der Rückseite. Im Gegensatz zur Beschichtung, die im Wesentlichen eine 2D-Kontur mit einer geringen Dicke, vorzugsweise weniger als 0,5 mm, aufweist, weist die 3D-Kontur zumindest abschnittsweise eine größere Dicke, vorzugsweise größer als 0,5 mm, weiter vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 2 mm, auf. Beispielsweise ist die 3D-Kontur gleichmäßig dick auf der Rückseite aufgetragen oder beispielsweise in Form mehrerer Schweißraupen. Es ist auch jede andere 3D-Kontur vorstellbar.Preferably, the hardened area comprises a backside coating. According to one embodiment, the hardened area is only the coating. According to an alternative embodiment, the hardened area consists of hardened base material and the coating. Alternatively or cumulatively, the hardened includes Area a 3D contour on the back. In contrast to the coating, which essentially has a 2D contour with a small thickness, preferably less than 0.5 mm, the 3D contour has a greater thickness, at least in sections, preferably greater than 0.5 mm, more preferably between 0 .5mm and 2mm. For example, the 3D contour is applied to the back with an even thickness or, for example, in the form of several weld beads. Any other 3D contour is also conceivable.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt die erste Härte des Grundmaterials des Grundkörpers in einem Bereich von 35 HRC bis 53 HRC. Die Rockwellhärte C kann mittels Umrechnungstabellen in weitere Härtemesseinheiten, bspw. Vickers (HV) oder Brinell (HB) umgerechnet werden, wobei die korrespondieren Härten in alternativen Härtemesseinheiten ebenfalls beansprucht werden.According to a preferred embodiment, the first hardness of the base material of the base body is in a range from 35 HRC to 53 HRC. The Rockwell hardness C can be converted into other hardness measurement units, e.g. Vickers (HV) or Brinell (HB) using conversion tables, whereby the corresponding hardnesses in alternative hardness measurement units are also claimed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt ein Härteunterschied zwischen der ersten Härte und der zweiten Härte in einem Bereich von 5 HRC bis 20 HRC. Besonders bevorzugt liegt der Härteunterschied in einem Bereich von 8 HRC bis 10 HRC. Durch diesen Härteunterschied wird vorteilhaft gewährleistet, dass sich die Klinge im Betrieb selbst schärft und weniger verschleißt.According to a preferred embodiment, a hardness difference between the first hardness and the second hardness is in a range from 5 HRC to 20 HRC. The difference in hardness is particularly preferably in a range from 8 HRC to 10 HRC. This difference in hardness advantageously ensures that the blade sharpens itself during operation and wears out less.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Grundmaterial aus einem Stahl. Bevorzugt besteht das Grundmaterial aus 42CrMo4-Stahl oder S355-Stahl oder einem abriebfesten Stahl. Vorzugsweise besteht das Trägermaterial aus Hardox® 400. Hardox® 400 hat den Vorteil, dass es eine hohe Zähigkeit und Härte aufweist. Besonders bevorzugt besteht das Grundmaterial aus einem Material mit hoher Zähigkeit und hoher Härte.According to a preferred embodiment, the base material consists of steel. The base material preferably consists of 42CrMo4 steel or S355 steel or an abrasion-resistant steel. The carrier material preferably consists of Hardox® 400. Hardox® 400 has the advantage that it is extremely tough and hard. The base material particularly preferably consists of a material with high toughness and high hardness.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine mit rotierenden Messerwalzen mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9. Die Maschine kann dabei mit allen bereits obig im Rahmen der verschleißoptimierten Klinge beschriebenen Merkmalen einzeln oder in Kombination miteinander ausgestattet sein und umgekehrt.The object is also achieved by an agricultural soil tillage and/or sowing machine with rotating blade rollers having the features according to claim 9. The machine can be equipped with all of the features already described above in connection with the wear-optimized blade, individually or in combination with one another and vice versa.

Die Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine ist beispielsweise an einer Zugmaschine angehängt und mit einer Hydraulikversorgungsanlage der Zugmaschine gekoppelt. Die erfindungsgemäße Maschine umfasst zumindest einen Schneidabschnitt in Form von rotierenden Messerwalzen, die typischerweise um horizontale Drehachsen rotieren, die in etwa quer zur Fahrtrichtung der Maschine orientiert sind. Vorzugsweise sind an der Maschine eine Mehrzahl an Messerwalzen angeordnet. Beispielsweise sind mehrere Messerwalzen quer zur Fahrtrichtung nebeneinander über die gesamte Breite der Maschine angeordnet. Beispielsweise können auch mehrere Messerwalzen in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sein. Erfindungsgemäß weisen diese Messerwalzen die verschleißoptimierten Klingen auf, die an ein Montagerohr der Messerwalze montiert und demontiert werden können.The tillage and/or sowing machine is, for example, attached to a tractor and coupled to a hydraulic supply system of the tractor. The machine according to the invention comprises at least one cutting section in the form of rotating knife rollers which typically rotate about horizontal axes of rotation which are oriented approximately transversely to the direction of travel of the machine. A plurality of knife rollers are preferably arranged on the machine. For example, several knife rollers are arranged side by side across the entire width of the machine, transverse to the direction of travel. For example, several knife rollers can also be arranged one behind the other in the direction of travel. According to the invention, these knife rollers have the wear-optimized blades that can be assembled and disassembled on a mounting tube of the knife roller.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer verschleißoptimierten Klinge mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10. Das Verfahren kann dabei mit allen bereits obig im Rahmen der verschleißoptimierten Klinge und der landwirtschaftliche Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine mit rotierenden Messerwalzen beschriebenen Merkmalen einzeln oder in Kombination miteinander ausgestattet sein und umgekehrt.The object is also achieved by a method for producing a wear-optimized blade with the features according to claim 10. The method can be used individually or in combination with each other and vice versa.

Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer verschleißoptimierten Klinge sind die folgenden Schritte:

  1. a. Bereitstellen eines flach und länglich ausgebildeten Rohlings bestehend aus einem Grundmaterial mit einer ersten Härte, wobei der Rohling eine Vorderseite mit einer Fase zur Ausbildung einer Schneidkante und eine Rückseite aufweist;
  2. b. Herstellen eines gehärteten Bereiches mit einer zweiten Härte, welche größer ist als die erste Härte, an der Rückseite entlang der Schneidkante mittels Bearbeitung des Grundmaterials durch Laserschweißung, und/oder Laserauftragsschweißung einer Beschichtung und/oder einer 3D-Kontur auf das Grundmaterial.
The core of the method according to the invention for producing a wear-optimized blade are the following steps:
  1. a. providing a flat and elongate blank consisting of a base material with a first hardness, the blank having a front side with a chamfer for forming a cutting edge and a back side;
  2. b. Producing a hardened area with a second hardness, which is greater than the first hardness, on the back side along the cutting edge by machining the base material by laser welding, and/or laser cladding a coating and/or a 3D contour on the base material.

Der Rohling entspricht im Wesentlichen dem hinsichtlich der Verschleißoptimierung unbehandelten Grundkörper, der bereits eine Fase auf der Vorderseite aufweist. Dieser Rohling entspricht im Wesentlichen den Klingen für eine Messerwalze aus dem Stand der Technik, der im ersten Verfahrensschritt bereitgestellt wird.The blank essentially corresponds to the base body, which has been untreated in terms of wear optimization and already has a chamfer on the front side. This blank essentially corresponds to the blades for a knife roller from the prior art, which is provided in the first method step.

Im zweiten Verfahrensschritt wird der Rohling weiter behandelt. Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Rohling einer Laserschweißung unterzogen. Durch Absorption der Laserleistung auf der Rückseite des Rohlings entlang der Schneidkante erfolgt ein extrem schneller Anstieg der Temperatur im bestrahlten Bereich. Durch die hohe Abkühlgeschwindigkeit nach der Bestrahlung wird dieser Bereich gegenüber einem unbestrahlten Bereich gehärtet und bildet somit zumindest teilweise den gehärteten Bereich aus.In the second process step, the blank is treated further. According to a first embodiment of the method according to the invention, the blank is subjected to laser welding. By absorbing the laser power on the back of the blank along the cutting edge, the temperature in the irradiated area rises extremely quickly. Due to the high cooling rate after the irradiation, this area is hardened compared to an unirradiated area and thus at least partially forms the hardened area.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die alternativ oder kumulativ zur ersten Ausführungsform durchgeführt werden kann, wird der Rohling einer Laserauftragsschweißung unterzogen. Hierbei wird ein Material auf den Rohling mittels Aufschmelzens und gleichzeitigem Aufbringen aufgetragen. Vorzugsweise ist das aufgetragene Material Hardox® 400 oder ein anderes sehr zähes und hartes Material, das zumindest teilweise den gehärteten Bereich ausbildet. Das aufgetragene Material kann in Form einer Beschichtung und/oder einer 3D-Kontur aufgetragen werden.According to a second embodiment of the method according to the invention, which can be carried out as an alternative or in addition to the first embodiment, the blank is subjected to laser build-up welding. Here, a material is applied to the blank by means of melting and simultaneous application. Preferably, the material applied is Hardox® 400 or another very tough and hard material that at least partially forms the hardened area. The applied material can be applied in the form of a coating and/or a 3D contour.

Vorzugsweise können weitere Verfahrensschritte erfolgen, die zur Verschleißoptimierung der Klinge beitragen.Further method steps can preferably be carried out which contribute to optimizing the wear of the blade.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Rohling mittels Laserschweißung und/oder Laserauftragsschweißung zumindest abschnittsweise zur Härtung bearbeitet. Dies hat den Vorteil, dass der Grundkörper, der aus dem Rohling gebildet ist, widerstandsfähiger ist und weniger durch Abrieb verschleißt.According to a preferred embodiment, the blank is processed at least in sections for hardening by means of laser welding and/or laser deposition welding. This has the advantage that the base body, which is formed from the blank, is more resistant and wears less through abrasion.

Bevorzugt wird kumulativ die Fase mittels Laserschweißung zur Härtung behandelt, die besonders im Betrieb mechanisch beansprucht wird. Zum einen wird somit vorteilhaft der Abrieb der Klinge minimiert. Zum anderen wird die Schärfe der Klinge erhalten bzw. ist die Klinge selbstschärfend, indem der gehärtete Bereich auf der Rückseite entlang der Schneidkante härter ist, als die Fase auf der Vorderseite.The chamfer is preferably cumulatively treated by means of laser welding for hardening, which is mechanically stressed particularly during operation. On the one hand, abrasion of the blade is thus advantageously minimized. On the other hand, the sharpness of the blade is maintained or the blade is self-sharpening, in that the hardened area on the back along the cutting edge is harder than the chamfer on the front.

Weitere Ziele, Vorteile und Zweckmäßigkeiten der vorliegenden Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen zu entnehmen. Hierbei zeigen:

  • 1A eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht;
  • 1B eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine der in 1A dargestellten Ausführungsform in einer Draufsicht;
  • 1C eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine der in 1A und 1B dargestellten Ausführungsform in einer Seitenansicht;
  • 2A Bodenbearbeitungswerkzeuge einer landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsmaschine der in 1A bis 1C dargestellten Ausführungsform in einer Draufsicht;
  • 2B Bodenbearbeitungswerkzeuge einer landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsmaschine gemäß der in 1A bis 1C dargestellten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht;
  • 3 zwei an einer Konsole in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten Messerwalzen in einer perspektivischen Ansicht;
  • 4A eine Vorderseite einer verschleißoptimierten Klinge gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
  • 4B eine Rückseite einer verschleißoptimierten Klinge gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
  • 4C-4E eine technische Zeichnung einer verschleißoptimierten Klinge gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Vorderansicht, einer Seitenansicht von links und einer perspektivischen Ansicht;
  • 5A-5C verschleißoptimierte Klingen bevorzugter Ausführungsformen in einer Querschnittsansicht.
Further objects, advantages and advantages of the present invention can be seen from the following description in connection with the drawings. Here show:
  • 1A an agricultural soil cultivating machine according to a preferred embodiment in a perspective view;
  • 1B an agricultural tillage machine of the in 1A illustrated embodiment in a plan view;
  • 1C an agricultural tillage machine of the in 1A and 1B illustrated embodiment in a side view;
  • 2A Soil tillage tools of an agricultural tillage machine of the in 1A until 1C illustrated embodiment in a plan view;
  • 2 B Soil tillage tools of an agricultural tillage machine according to in 1A until 1C illustrated embodiment in a perspective view;
  • 3 two knife rollers arranged one behind the other on a console in the direction of travel in a perspective view;
  • 4A a front side of a wear-optimized blade according to a preferred embodiment;
  • 4B a rear side of a wear-optimized blade according to a preferred embodiment;
  • 4C-4E a technical drawing of a wear-optimized blade according to a preferred embodiment with a front view, a side view from the left and a perspective view;
  • 5A-5C wear-optimized blades of preferred embodiments in a cross-sectional view.

In den Figuren sind gleiche Bauteile jeweils mit den entsprechenden Bezugszeichen zu verstehen. Zur besseren Übersichtlichkeit können in manchen Figuren Bauteile nicht mit einem Bezugszeichen versehen sein, die jedoch an anderer Stelle bezeichnet worden sind.In the figures, the same components are to be understood with the corresponding reference numbers. For the sake of clarity, in some figures components may not be provided with a reference number, but they have been referred to elsewhere.

In den 1A bis 1C sind verschiedene Ansichten einer Bodenbearbeitungsmaschine 100 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in seiner Gesamtheit dargestellt. Die abgebildete Bodenbearbeitungsmaschine 100 umfasst zumindest eine Zugdeichsel 80, die mit einer Zugmaschine verbunden werden kann, sowie einen Maschinenrahmen 90, an dem alle Komponenten der Bodenbearbeitungsmaschine 100 angeordnet sind. Die 2A und 2B zeigen die Bodenbearbeitungswerkzeuge der in den 1A-1C gezeigten Bodenbearbeitungsmaschine 100 in verschiedenen Ansichten ohne die Zugdeichsel 80 und ohne Fahrwerk.In the 1A until 1C 1 shows various views of a soil treatment machine 100 according to a preferred embodiment in its entirety. The soil cultivating machine 100 shown comprises at least one drawbar 80 which can be connected to a tractor, and a machine frame 90 on which all the components of the soil cultivating machine 100 are arranged. The 2A and 2 B show the tillage tools in the 1A-1C shown soil cultivating machine 100 in different views without the drawbar 80 and without chassis.

Die gezeigten Bodenbearbeitungswerkzeuge umfassen ein Schneidabschnitt in Form von Messerwalzen 50 zur Zerkleinerung von Pflanzenrückständen an der Oberfläche eines zu bearbeitenden Bodens, sowie einen Zinkenabschnitt 60 und einen Bodenrückverfestigungsabschnitt 70.The soil tillage tools shown include a cutting section in the form of knife rollers 50 for crushing plant residues on the surface of a soil to be tilled, as well as a tine section 60 and a soil reconsolidation section 70.

Eine Mehrzahl an Messerwalzen 50 oder alle Messerwalzen 50 sind quer zur Zugrichtung der Bodenbearbeitungsmaschine 100 nebeneinander bevorzugt über die gesamte Breite der Maschine 100 angeordnet, wobei jeweils zwei Messerwalzen 50 in Zugrichtung hintereinander angeordnet sind. Bei der Bodenbearbeitung kontaktieren die Messerwalzen 50 den zu bearbeitenden Boden und werden durch den Zug der Maschine 100 in Rotation versetzt.A plurality of cutter rollers 50 or all cutter rollers 50 are arranged next to one another transversely to the direction of pull of the soil tillage machine 100, preferably over the entire width of the machine 100, with two cutter rollers 50 being arranged one behind the other in the pull direction. When tilling the soil, the blade rollers 50 come into contact with the soil to be tilled and are set in rotation by the pull of the machine 100 .

Die 3 zeigt zwei an einer Konsole 54 in Fahrtrichtung hintereinander angeordneten Messerwalzen 50 in einer perspektivischen Ansicht. Die Messerwalzen 50 sind an deren Enden über Messerwalzenlager 53 rotierend an der Konsole 54 gelagert. Die Konsole 54 kann wiederum an den Maschinenrahmen 90, vorzugsweise schwenkbar und gefedert und/oder gedämpft, angeordnet werden.The 3 shows two knife rollers 50 arranged one behind the other in the direction of travel on a bracket 54 in a perspective view. The knife rollers 50 are rotatably mounted at their ends on the console 54 via knife roller bearings 53 . The console 54 can in turn be arranged on the machine frame 90, preferably pivotably and spring-loaded and/or damped.

Eine Messerwalze 50 umfasst ein Montagerohr 51, das sich im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung waagrecht erstreckt und um dessen Längenachse rotieren kann. An einer vorzugsweise geschlossenen Mantelfläche des Montagerohres 51 sind umfänglich verteilt mehrere Klingen 1 angeordnet, die vorzugsweise lösbar über eine Montageeinrichtung 52 mit dem Montagerohr 51 verbunden sind, wobei sich eine Längenerstreckung 8 der Klingen 1 im Wesentlichen quer zur Fahrt- bzw. Zugrichtung waagrecht erstrecken. Ein Rücken 17 der Klinge 1 ist zur Mantelfläche gerichtet, sodass eine dem Klingenrücken 17 gegenüberliegende Schneidkante 7 von der Mantelfläche absteht. Wie in 3 gezeigt, sind die Klingen 1 beispielsweise über die Montageeinrichtung 52 mit dem Montagerohr 52 an den Enden der Klingen 1 verschraubt, sodass diese gegebenenfalls ausgetauscht werden können. Vorzugsweise sind die Klingen 1 entlang der Längenerstreckung 8 der Klingen 1 und quer zur Zugrichtung zumindest geringfügig spiralförmig verlaufend.A knife roller 50 comprises a mounting tube 51 which extends essentially horizontally transversely to the direction of travel and can rotate about its longitudinal axis. A plurality of blades 1 are arranged circumferentially distributed on a preferably closed lateral surface of the mounting tube 51, which are preferably detachably connected to the mounting tube 51 via a mounting device 52, with a longitudinal extent 8 of the blades 1 extending essentially horizontally transverse to the direction of travel or pulling. A back 17 of the blade 1 is directed toward the lateral surface, so that a cutting edge 7 opposite the blade back 17 protrudes from the lateral surface. As in 3 shown, the blades 1 are screwed to the mounting tube 52 at the ends of the blades 1, for example via the mounting device 52, so that they can be replaced if necessary. Preferably, the blades 1 run at least slightly spirally along the longitudinal extent 8 of the blades 1 and transversely to the pulling direction.

Die von der Mantelfläche des Montagerohres 51 abstehende Schneidkante 7 wird von einer Fase 6 gebildet, wobei die Fase 6 auf einer Vorderseite 4 der Klinge 1 entlang der Längenerstreckung 8 ausgebildet ist. Eine Rückseite 5 der Klinge 1 grenzt an die Schneidkante 7 an und ist der Vorderseite 4 gegenüberliegend.The cutting edge 7 protruding from the lateral surface of the mounting tube 51 is formed by a chamfer 6 , the chamfer 6 being formed on a front side 4 of the blade 1 along the length 8 . A rear side 5 of the blade 1 is adjacent to the cutting edge 7 and is opposite the front side 4 .

Durch die Rotation der Messerwalze 50 schneidet die Schneidkante 7 im Wesentlichen senkrecht in Pflanzenrückstände an der Oberfläche des zu bearbeitenden Bodens ein und zerkleinert diese. Anschließend taucht die Klinge 1 zumindest teilweise in den zu bearbeitenden Boden mit der Schneidkante 1 ein, wobei die Rückseite 5 der Klinge 1 zum Boden gerichtet ist.Due to the rotation of the blade cylinder 50, the cutting edge 7 cuts essentially perpendicularly into plant residues on the surface of the soil to be worked and comminutes them. The blade 1 then dips at least partially into the ground to be worked with the cutting edge 1, with the rear side 5 of the blade 1 being directed towards the ground.

Die 4A zeigt die Vorderseite 4 einer verschleißoptimierten Klinge 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Die Vorderseite 4 weist eine Fase 6 auf, die am Rand der Klinge 1 die Schneidkante 7 ausbildet. Vorzugsweise ist die Schneidkante eine Linie. Es ist jedoch ebenso vorstellbar, dass die Schneidkante 7 beispielsweise einen wellenförmigen Schliff oder dergleichen aufweist. Die Fase 6 kann eine ebene Fläche sein. Ebenso ist es vorstellbar, dass die Fase 6 konkav oder konvex ausgebildet ist.The 4A shows the front side 4 of a wear-optimized blade 1 according to a preferred embodiment. The front side 4 has a chamfer 6 which forms the cutting edge 7 on the edge of the blade 1 . Preferably the cutting edge is a line. However, it is also conceivable that the cutting edge 7 has, for example, a wavy finish or the like. The chamfer 6 can be a flat surface. It is also conceivable that the chamfer 6 is concave or convex.

Die 4B zeigt die Rückseite 5 einer verschleißoptimierten Klinge 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Die Rückseite 5 weist einen gehärteten Bereich 3 auf, der durch die schraffierte Fläche dargestellt ist. Der gehärtete Bereich 3 grenzt an der Schneidkante 7 an und erstreckt sich zumindest teilweise entlang der Längenerstreckung 8 der Klinge 1. Der gehärtete Bereich 3 gleichmäßig und durchgehend gezeigt, ist jedoch nicht auf diese Ausbildung beschränkt.The 4B shows the rear side 5 of a wear-optimized blade 1 according to a preferred embodiment. The back 5 has a hardened area 3, which is represented by the shaded area. The hardened area 3 is adjacent to the cutting edge 7 and extends at least partially along the length 8 of the blade 1. The hardened area 3 is shown as being uniform and continuous, but is not limited to this configuration.

Die Klinge 1 weist zudem Montagebohrungen 12 auf, die durch die Vorderseite 4 und Rückseite 5 ausgebildet sind. In der 4A und 4B sind jeweils zwei Montagebohrungen 12 an den Enden der Klinge 1 eingebracht, es sind jedoch auch eine andere Anzahl und Positionierung der Montagebohrungen 12 denkbar. Durch die Montagebohrungen 12 und entsprechende Bohrungen der Montageeinrichtung 52 können beispielsweise metrische Schrauben durchgeführt und mit Schraubmuttern an das Montagerohr 51 der Messerwalze 50 montiert werden.The blade 1 also has mounting holes 12 formed through the front 4 and back 5 . In the 4A and 4B two mounting holes 12 are introduced at the ends of the blade 1, but a different number and positioning of the mounting holes 12 are also conceivable. Metric screws, for example, can be passed through the mounting bores 12 and corresponding bores of the mounting device 52 and mounted on the mounting tube 51 of the cutter roller 50 with screw nuts.

Die 4C-4E zeigen in der Gesamtschau eine technische Zeichnung einer verschleißoptimierten Klinge 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Vorderansicht ( 4C), einer Seitenansicht von links (4E) und einer perspektivischen Ansicht (4D). Die Klinge 1 umfasst einen Grundkörper 2 und den gehärteten Bereich 3. Der Grundkörper 2 bestimmt im Wesentlichen die Form, die Konturen und die Ausmaße der Klinge 1, sodass die Längenerstreckung 8, eine Breitenerstreckung 9 und die Dicke 11 des Grundkörpers 2 im Wesentlichen denen der Klinge 1 entspricht.The 4C-4E show in the overall view a technical drawing of a wear-optimized blade 1 according to a preferred embodiment with a front view ( 4C ), a side view from the left ( 4E) and a perspective view ( 4D ). The blade 1 comprises a base body 2 and the hardened area 3. The base body 2 essentially determines the shape, the contours and the dimensions of the blade 1, so that the longitudinal extent 8, a width extent 9 and the thickness 11 of the base body 2 essentially correspond to those of the Blade 1 corresponds.

Der Grundkörper 2 der Klinge 1 bzw. die Klinge 1 selbst ist länglich und flach ausgebildet. Am Rücken 17 der Klinge 1 kann ein Erl 13 mit einem Positionierelement 14 ausgebildet sein, der formschlüssig in eine entsprechend komplementäre Ausbildung des Montagerohres 51 eingebracht werden kann. Insbesondere ist das Positionierelement 14, das bevorzugt die Form einer Welle im Rücken 17 bzw. im Erl 13 aufweist, jedoch nicht auf diese Form beschränkt ist, dazu ausgebildet, die Klinge 1 am Montagerohr 51 in einer bestimmten Position einrasten zu können, sodass die Montage erleichtert wird.The base body 2 of the blade 1 or the blade 1 itself is elongated and flat. A tang 13 with a positioning element 14 can be formed on the back 17 of the blade 1, which can be introduced in a form-fitting manner into a correspondingly complementary formation of the mounting tube 51. In particular, the positioning element 14, which preferably has the shape of a wave in the back 17 or in the tang 13, but is not limited to this shape, is designed to be able to latch the blade 1 on the mounting tube 51 in a specific position, so that the assembly is facilitated.

An den jeweiligen Enden des Rückens 17 weist der Grundkörper 2 im Übergang von der Längenerstreckung 8 zur Breitenerstreckung 9 jeweils eine Rundung 16, dessen Radius variabel ist. An den jeweiligen Enden der Schneidkante 8 weist die Klinge 1, wie beispielhaft in der 4C gezeigt, im Übergang von der Längenerstreckung 8 zur Breitenerstreckung 9 jeweils eine scharfe Kante 15 auf.At the respective ends of the back 17, the base body 2 has a rounding 16 in the transition from the longitudinal extension 8 to the lateral extension 9, the radius of which is variable. At the respective ends of the cutting edge 8, the blade 1, as exemplified in FIG 4C shown, in the transition from the lengthwise extension 8 to the widthwise extension 9 each has a sharp edge 15 .

Die Breitenerstreckung 9 ist im Wesentlichen gleichbleibend und ändert sich entlang der Längenerstreckung 8 nicht. Lediglich der Erl 13 ruft eine geringfügig geänderte Breitenerstreckung 8 hervor. Ebenso ist eine Dicke 11 des Grundkörpers 2 im Wesentlichen konstant und wird erst durch die Fase 6 reduziert, bevorzugt über die gesamte Längserstreckung hinweg.The width extension 9 is essentially constant and does not change along the length extension 8 . Only the tang 13 causes a slightly changed width extension 8 . Likewise, a thickness 11 of the base body 2 is essentially constant and is only reduced by the chamfer 6, preferably over the entire longitudinal extension.

Die Fase 6 ist über die gesamte Dicke 11 und Längenerstreckung 8 ausgebildet und bildet somit die Schneidkante 7 aus, wobei der beispielhaft dargestellte Fasenwinkel 45° beträgt.The bevel 6 is formed over the entire thickness 11 and length 8 and thus forms the cutting edge 7, the bevel angle shown as an example being 45°.

An der Schneidkante 7 angrenzend befindet sich der gehärtete Bereich 3, der zumindest eine gewisse Breite 10 aufweist und sich entlang der Schneidkante 7 ausbildet. Die in der 4C gezeigte Breite 10 ist konstant. Die Breite 10 kann jedoch auch variierend entlang der Längenstreckung 8 ausgebildet sein.Adjacent to the cutting edge 7 is the hardened area 3 which has at least a certain width 10 and is formed along the cutting edge 7 . The one in the 4C shown width 10 is constant. However, the width 10 can also vary along the length 8 .

Die 5A - 5C zeigen verschleißoptimierte Klingen 1 bevorzugter Ausführungsformen in einer Querschnittsansicht, wobei die Fase 6 an der Vorderseite 4 hier beispielhaft eine ebene Fläche unter einem Fasenwinkel von 45° zur Rückseite 5 aufweist. Die Fase 6 ist insbesondere durchgängig, sodass die Schneidkante 7 im Wesentlichen linienförmig ist.The 5A - 5C show wear-optimized blades 1 of preferred embodiments in a cross-sectional view, with the bevel 6 on the front side 4 here having a flat surface at a bevel angle of 45° to the back side 5 as an example. In particular, the bevel 6 is continuous, so that the cutting edge 7 is essentially linear.

In der 5A stellt der gehärtete Bereich 3 einen mittels Laserschweißung gehärteten Bereich 3a dar, der sich innerhalb der Konturen des Grundkörpers 2 ausbildet. Das Material des gehärteten Bereiches 3a entspricht einem Material eines Rohlings, dass mittels Laserschweißung behandelt wurde. Der gehärtete Bereich 3a und der Grundkörper 2 gehen somit aus dem Rohling hervor. Die chemische Zusammensetzung des Grundmaterials des Grundkörpers bzw. des Rohlings entspricht folglich der chemischen Zusammensetzung des Materials des gehärteten Bereiches 3a. Jedoch ist durch die Laserschweißung und die damit einhergehend thermische Abschreckung das Material des gehärteten Bereiches 3a hinsichtlich dessen kristallinen Struktur gegenüber der kristallinen Struktur des Grundmaterials verändert und damit gehärtet.In the 5A the hardened area 3 represents an area 3a hardened by means of laser welding, which is formed within the contours of the base body 2 . The material of the hardened area 3a corresponds to a material of a blank treated by laser welding. The hardened area 3a and the base body 2 thus emerge from the blank. The chemical composition of the base material of the base body or of the blank consequently corresponds to the chemical composition of the material of the hardened area 3a. However, as a result of the laser welding and the associated thermal quenching, the material of the hardened area 3a has changed in terms of its crystalline structure compared to the crystalline structure of the base material and is therefore hardened.

In der 5B stellt der gehärtete Bereich 3 eine Beschichtung 3b dar, die mittels Laserauftragsschweißung auf den Grundkörper 2 aufgebracht und stoffschlüssig verbunden bzw. verschweißt ist. In dieser bevorzugten Ausführungsform geht lediglich der Grundkörper 2 aus dem Rohling hervor.In the 5B the hardened area 3 represents a coating 3b, which is applied to the base body 2 by means of laser deposition welding and is materially connected or welded. In this preferred embodiment, only the base body 2 emerges from the blank.

Der gehärtete Bereich 3c kann ebenso eine 3D-Kontur aufweisen, wie in der 5C überspitzt dargestellt ist. Das Material der 3D-Kontur ist mittels Laserauftragsschweißung auf den Grundkörper aufgebracht und stoffschlüssig verbunden bzw. verschweißt. Die Konturen der dargestellten 3D-Kontur sind lediglich als Beispiel zu verstehen, wobei die 3D-Kontur anderen Konturen annehmen kann, die für die Zerkleinerung von Pflanzenresten auf den zu bearbeitenden Boden zweckmäßig ist.The hardened area 3c can also have a 3D contour, as in FIG 5C is exaggerated. The material of the 3D contour is applied to the base body by means of laser deposition welding and firmly bonded or welded. The contours of the illustrated 3D contour are only to be understood as an example, the 3D contour can assume other contours that are useful for crushing plant residues on the soil to be worked.

Insbesondere sind die Ausführungsformen, die in den 5A - 5C gezeigt sind, beliebig kombinierbar.In particular, the embodiments in the 5A - 5C shown can be combined as desired.

Alle angegebenen Merkmale und Ausführungsformen sind miteinander beliebig kombinierbar, falls nicht explizit ausgeschlossen. Verfahrensmerkmale können als Vorrichtungsmerkmale und Vorrichtungsmerkmale als Verfahrensmerkmale in korrespondierender Weise verwendet werden.All specified features and embodiments can be combined with one another as desired, unless explicitly excluded. Method features can be used as device features and device features as method features in a corresponding manner.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All features disclosed in the application documents are claimed to be essential to the invention, provided they are new compared to the prior art, either individually or in combination.

BezugszeichenlisteReference List

11
Klingeblade
22
Grundkörperbody
3, 3a3, 3a
gehärteter Bereichhardened area
3b3b
Beschichtungcoating
3c3c
3D-Kontur3D contour
44
Vorderseitefront
55
Rückseiteback
66
Fasechamfer
77
Schneidkantecutting edge
88th
Längserstreckunglongitudinal extent
99
Breitenerstreckunglatitude
1010
Breite des gehärteten BereichesWidth of the hardened area
1111
Breite des Grundkörperswidth of the body
1212
Montagebohrungmounting hole
1313
Erlacknowledgment
1414
Positionierelementpositioning element
1515
Kanteedge
1616
Rundungrounding
1717
RückenMove
5050
Messerwalzeknife roller
5151
Montagerohrmounting tube
5252
Montageeinrichtungassembly facility
5353
Messerwalzenlagerknife roller bearing
5454
Konsoleconsole
6060
Zinkenabschnittprong section
7070
Bodenrückverfestigungsabschnittsoil consolidation section
100100
Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschinetillage and/or sowing machine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102018205887 A1 [0002]DE 102018205887 A1 [0002]

Claims (11)

Verschleißoptimierte Klinge (1)für eine Messerwalze (50) einer Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (1) einen flach und länglich ausgebildeten Grundkörper (2) bestehend aus einem Grundmaterial mit einer ersten Härte, und einen gehärteten Bereich (3, 3a, 3b, 3c) aus einem Material mit einer zweiten Härte, welche größer ist als die erste Härte, aufweist, wobei der Grundkörper (2) eine Vorderseite (4) mit einer eine Schneidkante (7) ausbildenden Fase (6) und eine an die Schneidkante (7) angrenzende Rückseite (5) umfasst, wobei der gehärtete Bereich (3, 3a, 3b, 3c) an der Rückseite (5) ausgebildet ist.Wear-optimized blade (1) for a knife roller (50) of a soil tillage and/or sowing machine (100), characterized in that the blade (1) has a flat and elongated base body (2) consisting of a base material with a first hardness, and a hardened area (3, 3a, 3b, 3c) made of a material with a second hardness which is greater than the first hardness, the base body (2) having a front side (4) with a chamfer forming a cutting edge (7). (6) and a rear side (5) adjoining the cutting edge (7), the hardened area (3, 3a, 3b, 3c) being formed on the rear side (5). Verschleißoptimierte Klinge (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gehärtete Bereich (3, 3a, 3b, 3c) entlang der Schneidkante (7) ausgebildet ist, wobei sich der gehärtete Bereich (3, 3a, 3b, 3c) zumindest teilweise an die Schneidkante (7) anschließt.Wear-optimized blade (1) according to claim 1 , characterized in that the hardened area (3, 3a, 3b, 3c) is formed along the cutting edge (7), the hardened area (3, 3a, 3b, 3c) at least partially adjoining the cutting edge (7). Verschleißoptimierte Klinge (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (7) entlang einer Längenerstreckung (8) des Grundkörpers (2) ausgebildet ist, wobei eine Breitenerstreckung (9) des Grundkörpers (2) entlang der Längenerstreckung (8) im Wesentlichen konstant ist, wobei der Grundkörper (2) entlang der Längenerstreckung (8) geradlinig und/oder spiralförmig und/oder wendelförmig verläuft.Wear-optimized blade (1) according to claim 1 or 2 , characterized in that the cutting edge (7) along a length extension (8) of the base body (2) is formed, wherein a width extension (9) of the base body (2) is substantially constant along the length extension (8), the base body ( 2) runs in a straight line and/or spirally and/or helically along the longitudinal extension (8). Verschleißoptimierte Klinge (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (10) des gehärteten Bereiches (3) zumindest 10 % oder zumindest 20 % oder zumindest 25 % der Breitenerstreckung (9) des Grundkörpers (2) beträgt.Wear-optimized blade (1) according to claim 2 , characterized in that a width (10) of the hardened area (3) is at least 10% or at least 20% or at least 25% of the width extension (9) of the base body (2). Verschleißoptimierte Klinge (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gehärtete Bereich (3) stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden ist, wobei der gehärtete Bereich (3) eine Beschichtung (3b) und/oder einer 3D-Kontur (3c) umfasst.Wear-optimized blade (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hardened area (3) is materially connected to the base body, the hardened area (3) having a coating (3b) and/or a 3D contour (3c) includes. Verschleißoptimierte Klinge (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Härte in einem Bereich von 35 HRC bis 53 HRC liegt.Wear-optimized blade (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first hardness is in a range from 35 HRC to 53 HRC. Verschleißoptimierte Klinge (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Härteunterschied zwischen der ersten Härte und der zweiten Härte in einem Bereich von 5 HRC bis 20 HRC, bevorzugt von 8 HRC bis 10 HRC liegt.Wear-optimized blade (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a hardness difference between the first hardness and the second hardness is in a range from 5 HRC to 20 HRC, preferably from 8 HRC to 10 HRC. Verschleißoptimierte Klinge (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial aus einem Stahl, insbesondere aus 42CrMo4-Stahl oder S355-Stahl oder einem abriebfesten Stahl besteht.Wear-optimized blade (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the base material consists of a steel, in particular 42CrMo4 steel or S355 steel or an abrasion-resistant steel. Landwirtschaftliche Bodenbearbeitungs- und/oder Saatmaschine (100) mit rotierenden Messerwalzen (50), die verschleißoptimierte Klingen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweisen.Agricultural tillage and / or sowing machine (100) with rotating knife rollers (50), the wear-optimized blades (1) according to one of Claims 1 until 8th exhibit. Verfahren zur Herstellung einer verschleißoptimierten Klinge (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die Schritte: a. Bereitstellen eines flach und länglich ausgebildeten Rohlings bestehend aus einem Grundmaterial mit einer ersten Härte, wobei der Rohling eine Vorderseite (4) mit einer Fase (6) zur Ausbildung einer Schneidkante (7) und eine Rückseite (5) aufweist; b. Herstellen eines gehärteten Bereiches (3, 3a, 3b, 3c) mit einer zweiten Härte an der Rückseite (5) mittels Bearbeitung des Grundmaterials durch Laserschweißung, und/oder Laserauftragsschweißung einer Beschichtung (3b) und/oder einer 3D-Kontur (3c) auf das Grundmaterial, wobei die zweite Härte größer ist als die erste Härte.Method for producing a wear-optimized blade (1) according to one of Claims 1 until 8th , comprising the steps: a. Providing a flat and elongate blank consisting of a base material with a first hardness, the blank having a front side (4) with a chamfer (6) for forming a cutting edge (7) and a back side (5); b. Production of a hardened area (3, 3a, 3b, 3c) with a second hardness on the back (5) by processing the base material by laser welding and/or laser cladding of a coating (3b) and/or a 3D contour (3c). the base material, the second hardness being greater than the first hardness. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Rohling mittels Laserschweißung und/oder Laserauftragsschweißung zumindest abschnittsweise zur Härtung bearbeitet wird, wobei die Fase (6) mittels Laserschweißung zur Härtung behandelt wird.procedure after claim 9 , wherein the blank is processed at least in sections for hardening by means of laser welding and/or laser deposition welding, wherein the bevel (6) is treated for hardening by means of laser welding.
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