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
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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
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
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
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
Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer verschleißoptimierten Klinge sind die folgenden Schritte:
- 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;
- 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.
- 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;
- 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:
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1A eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht; -
1B eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine der in1A dargestellten Ausführungsform in einer Draufsicht; -
1C eine landwirtschaftliche Bodenbearbeitungsmaschine der in1A und1B dargestellten Ausführungsform in einer Seitenansicht; -
2A Bodenbearbeitungswerkzeuge einer landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsmaschine der in1A bis1C dargestellten Ausführungsform in einer Draufsicht; -
2B Bodenbearbeitungswerkzeuge einer landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsmaschine gemäß der in1A bis1C 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.
-
1A an agricultural soil cultivating machine according to a preferred embodiment in a perspective view; -
1B an agricultural tillage machine of the in1A illustrated embodiment in a plan view; -
1C an agricultural tillage machine of the in1A and1B illustrated embodiment in a side view; -
2A Soil tillage tools of an agricultural tillage machine of the in1A until1C illustrated embodiment in a plan view; -
2 B Soil tillage tools of an agricultural tillage machine according to in1A until1C 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
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
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
Die
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
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
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
Die
Die
Die Klinge 1 weist zudem Montagebohrungen 12 auf, die durch die Vorderseite 4 und Rückseite 5 ausgebildet sind. In der
Die
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
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
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
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
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
Die
In der
In der
Der gehärtete Bereich 3c kann ebenso eine 3D-Kontur aufweisen, wie in der
Insbesondere sind die Ausführungsformen, die in den
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
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102018205887 A1 [0002]DE 102018205887 A1 [0002]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021132345.2A DE102021132345A1 (en) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021132345.2A DE102021132345A1 (en) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | 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 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021132345A1 true DE102021132345A1 (en) | 2023-06-15 |
Family
ID=86498596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021132345.2A Pending DE102021132345A1 (en) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021132345A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018205887A1 (en) | 2018-04-18 | 2019-10-24 | Horsch Maschinen Gmbh | Agricultural tillage machine and method for tillage |
CN111083946A (en) | 2019-12-10 | 2020-05-01 | 盐城可理斯机械制造有限公司 | Wear-resisting high strength rotary blade |
-
2021
- 2021-12-08 DE DE102021132345.2A patent/DE102021132345A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018205887A1 (en) | 2018-04-18 | 2019-10-24 | Horsch Maschinen Gmbh | Agricultural tillage machine and method for tillage |
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