DE1137249B - Maehwerk - Google Patents

Description

Bei den bisher üblichen Mähwerken sind ursprünglich sowohl die Messerklingen des hin- und hergehenden Messers als auch die Gegenmesser auf den feststehenden Fingern in ihrer Form und ihren Abmessungen für die Vorschubgeschwindigkeit eines Pferdegespannes ausgelegt worden. In der gleichen Form wurden diese inzwischen genormten Messerklingen und Gegenmesser später auch für Schleppermähwerke übernommen. Die Motorisierung erlaubt nun gegenüber dem früheren Pferdegespann eine wesentlich höhere Fahrgeschwindigkeit. Will man jedoch für das gegebene Mähwerk die Vorschubgeschwindigkeit vergrößern, so wird es notwendig, auch die Messergeschwindigkeit zu erhöhen, da diese zur Erzielung eines sauberen Mähschnittes ein bestimmtes Verhältnis zur Vorschubgeschwindigkeit nicht unterschreiten darf. Einer Erhöhung der Kurbeldrehzahl zur Erzielung einer höheren Messergeschwindigkeit sind aber durch die auftretenden Massenkräfte Grenzen gesetzt, die bei den üblichen Mähwerken bei geringeren Fahrgeschwindigkeiten, als vom Schlepper her möglich, praktisch schon erreicht werden. Außerdem bringt eine höhere Messergeschwindigkeit bzw. Kurbeldrehzahl einen wesentlich größeren Verschleiß mit sich, der bei den heutigen Mähwerken bereits unerwünscht hoch ist. Aus diesen Gründen bleibt die Kurbeldrehzahl bzw. die Frequenz des Messers der Mähwerke üblicher Abmessungen im Verhältnis zu ihrem Vorschub meist unter der für den günstigsten Schnitt erforderlichen. Unter günstigstem Schnitt sei ein Schnitt ohne sogenannte »schädliche Flächen« im Schnittdiagramm verstanden (Abb. 1). Schädliche Flächen treten immer dann auf, wenn die Projektion der geometrischen Orte der arbeitenden Schneiden der Messerklingen und die Projektion der Gegenmesser auf die überfahrene Bodenfläche dieselbe nicht lückenlos überdecken. Die auf diesen Lücken stehenden Halme müssen demnach, um an anderer Stelle von den Schneiden erfaßt und geschnitten zu werden, stärker abgebogen werden, wodurch sich ein unsauberer Schnitt ergibt.

Jedes Mähwerk hat demnach auf Grund der Form seiner Messerklingen und Gegenmesser in Verbindung mit der Schwingungsweite des Messers einen maximal zulässigen Vorschub pro Kurbelumdrehung des Antriebes bzw. Schwingung des Messers, der für einen Schnitt ohne schädliche Flächen nicht kleiner sein darf als der tatsächliche Vorschub pro Kurbelumdrehung bzw. Schwingung des Messers, der sich aus der Vorschubgeschwindigkeit des Mähwerkes und der Frequenz des Messers ergibt. Dies erfordert bei dem kleinen zulässigen Vorschub, der sich aus der Form der üblichen Schneidwerkzeuge ergibt, bereits bei an sich

Anmelder:

Dipl.-Ing. Hermann Hege,
Dachau, Gröbenriederstr. 36

Dr.-Ing. Rudolf Hege t, München,
ist als Erfinder genannt worden

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geringen Fahrgeschwindigkeiten eine hohe Kurbeldrehzahl (z. B. 875 U/min bei 1 m/s Fahrgeschwindigkeit [Abb. I]). Für den Schlepperbetrieb wurden die Drehzahlen unter Erhöhung des Verschleißes bis zur Grenze des praktisch Möglichen gesteigert, wobei aber trotzdem infolge der dann meist noch zu hohen Fahrgeschwindigkeit schädliche Flächen auftreten können. Abweichend von der heutigen Normausführung der Messerklingen und Gegenmesser sind Schneidwerke bekanntgeworden, bei welchen durch besondere Formen und Anordnungen der Messerklingen und Gegenmesser eine Verbesserung des Schnittes erreicht werden sollte. So zeigt die schweizerische Patentschrift 50308 ein Mähwerk, bei welchem zwei benachbarte Scherkanten der Finger nach innen zu einem spitzen Winkel zusammenlaufen, der kleiner ist als der durch je zwei nach innen zusammenlaufende benachbarte Schneiden gebildete. Hierdurch sollte jedoch nicht die Schnittkinematik, sondern die Schneidwirkung der Messer durch eine Zusammendrängung der Halme in den inneren Winkelecken verbessert werden. Die deutschen Patentschriften 120792 und 506986 zeigen Gegenmesser, bei welchen die Basis des schneidenden Teiles gleich der Basis des schneidenden Teiles der Messerklinge bzw. breiter als dieselbe ist, wodurch aber ebenfalls nicht eine Verbesserung der Schnittkinematik, sondern eine Verringerung der Stopfgefahr bzw. eine Vereinfachung der Fabrikation erreicht werden sollte.

Die Zeichnungen der deutschen Patentschriften 234477 und 669933 sowie der österreichischen Patentschrift 257542 lassen eine Messerklingenform erkennen, bei welcher die Höhe des schneidenden Teiles größer als die Basis dieses Teiles ist. Diese Darstellung, die nur als zufällige Ergänzung des übrigen Bildes anzusehen ist, hat keine Beziehung zum Erfindungsgedanken der jeweiligen Erfindung, und in der Beschreibung ist kein

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Hinweis auf eine beabsichtigte besondere Wirkung dieser Form enthalten. Daneben sind auch besondere Formen der Schneidkanten, z. B. gebogene, lanzettförmige oder gezahnte, bekannt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Mähwerk, dessen Form von Messerklingen und Gegenmessern eine verbesserte Schnittkinematik ergibt, so daß sich gegenüber üblichen Mähwerken ein größerer zulässiger Vorschub pro Kurbelumdrehung bzw. Messerschwingung erreichen läßt. Dies ist der Fall, wenn folgende Abmessungen der Schneidwerkzeuge:

^₁ = Breite der Messerklingenspitze, b₂ = Basis des schneidenden Teiles der Messerklinge,

V = Breite der Spitze des Gegenmessers,

V — Basis des schneidenden Teiles des Gegen

messers,

A = Höhe des schneidenden Teiles der Messerklinge,

s = Schwingungsweite des Messers,

so gewählt werden, daß bei einer Kurbelumdrehung bzw. Messerschwingung (Sinusschwingung) der zulässige Vorschub

_ 360° (A + je) ^a5

Vfeu, - -

möglichst groß wird. Der zulässige Vorschub pro Schwingung des Messers ergibt sich demnach aus dem Produkt der Höhe der Messerklinge zuzüglich einer Korrektur x, die der Komponente in Fahrtrichtung entspricht, um welche ein Halm in Schnitthöhe gegenüber seinem Fußpunkt von der Schneide der Messerklinge abgebogen wird und dem Verhältnis 360°//S. Dabei ist /S der Winkel für die Büschelbildung bis Schnittbeginn und ergibt sich durch die Teil winkel /S₁, /S₂ bzw. OC₁, K₂ aus der Bewegung des Messers. Im einzelnen sind die Größen χ und β durch die Abmessungen der Schneidwerkzeuge wie folgt gegeben:

1. Für nur ein bewegtes Messer

a) bei einem Messerhub über ein Fingerfeld:

fh ' h '·\2

; β = 180°— JS₁ +/S₂;

4A

45

COSzS₁ =

cos/J₂ = h±Nl

b) bei einem Messerhub über zwei Fingerfelder: χ wie unter 1, a); β = 90° — /S₁ + ß₂;

b₂ + V s

sm/Sj = -i-

cos/S₂

2. Für zwei gegenläufig bewegte Messer:

x = 0; /3=180° — K₁ +

b_x bo

55

60

Bei den üblichen Mähwerken ist nun der zulässige Vorschub pro Kurbelumdrehung des Antriebes bzw. Schwingung des Messers kleiner als der Kurbelkreisdurchmesser bzw. die Schwingungsweite des Messers. Bei dem Gegenstand der Erfindung soll dagegen der zulässige Vorschub gleich oder größer sein als der Kurbelkreisdurchmesser bzw. die Schwingungsweite des bzw. der Messer. Damit wird eine Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit und bzw. oder eine Senkung der Drehzahl des Antriebes möglich. Nach den angegebenen Beziehungen ist hierfür die Höhe h der Messerklinge möglichst groß, dagegen der Winkel β für die Büschelbildung bis Schnittbeginn möglichst klein zu machen. Der Winkel β wird klein, wenn die Breite der Messerklingenspitze b\ klein und die Breite der Spitze des Gegenmessers V> die Basis des schneidenden Teiles der Messerklinge b₂, die Basis des schneidenden Teiles des Gegenmessers b_z' groß gehalten werden. Es ist aber dabei noch nicht ausreichend, daß z. B. die Höhe A des schneidenden Teiles der Messerklinge größer gemacht wird als die Basis b₂ ihres schneidenden Teiles oder daß die Messerklinge an der Basis gleich oder schmäler gemacht wird als die Basis des Gegenmessers, sondern das Zusammenwirken der Abmessungen von Messerklinge und Gegenmesser muß in Abgrenzung zu den üblichen Mähwerken der Bedingung

360° (A+ x)

— > s

genügen. Ein Ausführungsbeispiel eines der Erfindung entsprechenden Mähwerkes ist in Abb. 2 wiedergegeben. Bei diesem Beispiel beträgt die notwendige Kurbeldrehzahl bzw. Frequenz des Messers für einen Schnitt ohne schädliche Flächen 363 U/min gegenüber 875 U/min bei dem bekannten Mähwerk nach Abb. 1, in beiden Fällen für eine Vorschubgeschwindigkeit von 1 m/s.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Mähwerk mit hin- und hergehendem, aus mehreren Messerklingen gebildetem Messer, das gegen feststehende Gegenmesser oder gegen ein zweites gegenläufig bewegtes Messer arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Abmessungen des Mähwerkes:

Breite der Messerklingenspitze (Jb₁), Basis des schneidenden Teiles der Messerklinge

Breite der Spitze des Gegenmessers (V). Basis des schneidenden Teiles des Gegenmessers (M,

Höhe des schneidenden Teiles der Messerklinge

(A),
Schwingungsweite des Messers (s),

so gewählt sind, daß der zulässige Vorschub _ 360° (A + je)

Vfeul -

während eines Hin- und Herganges des Messers, bei Verwendung nur eines Messers gleich oder größer als dessen Schwingungsweite bzw. bei zwei gegenläufig bewegten Messern gleich oder größer als die Summe von deren Schwingungsweiten ist, wobei gilt:

1. für nur ein bewegtes Messer

a) bei einem Messerhub über ein Fingerfeld:

X ⁼⁼

4 A

.; ß=m°—ß₁ + /S₂;

_o 5
cos/S, =

(vgl. Abb. 2);

b) bei einem Messerhub über zwei Fingerfelder: χ wie unter a); β = 90° — ß_t + ß₂;

sin ft = — ; COSiS₂ = — ; 5

s s

2. für zwei gegenläufig bewegte Messer:

_x==0; /S = 180° — «! + «₂; ₁₀

b₁ bo

cos (X₁ — — ; cos K₂ = —.

der Messerklinge gleich oder größer als die Basis (b₂) dieses Teiles ist.

3. Mähwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (b₂') der Gegenmesser breiter als die Basis (b₂) des schneidenden Teiles der Messerklingen ist.

4. Mähwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden der Messerklingen und der Gegenmesser sich bei Überdeckung ihrer Mittellinien nicht kreuzen.

2. Mähwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 zeichnet, daß die Höhe Qi) des schneidenden Teiles

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 120 792, 234 477, 542, 506 986, 669 933;
österreichische Patentschrift Nr. 22 450;
schweizerische Patentschrift Nr. 50 308.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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