DE4026258A1 - Verfahren zur herstellung der schneidschraegen an messerklingen von maehwerken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der Schneidschrägen an Messerklingen von Mähwerken, insbe­ sondere von Mähmesserklingen für Erntemaschinen.

Derartige Klingen werden für hin- und hergehende Mähmesser in etwa dreieckiger Grundform mit in einem Winkel zuein­ ander verlaufenden und einseitig angeschliffenen Schneid­ schrägen bei nahezu allen Halmgut-Erntemaschinen einge­ setzt. Daneben werden bei Rotationsmähwerken auch Klin­ gen in rechteckiger Grundform mit parallel zueinander verlaufenden Schneidschrägen eingesetzt. Bei den letztge­ nannten Klingen ist jeweils nur eine Schneide der Klinge im Einsatz, je nach Drehrichtung des Rotors. Da das er­ findungsgemäße Verfahren nur jeweils die Herstellung der Schneidschrägen betrifft, ist das Verfahren für nahezu alle Mähklingen geeignet, besonders aber für die Klingen von oszillierend arbeitenden Mähmessern. In der nachfol­ genden Beschreibung wird der Einfachheit halber nur auf derartige Klingen Bezug genommen.

Die Schneiden dieser Messerklingen wirken mit den am Mes­ serbalken befestigten Mähfingern zusammen, die die Gegen­ schneiden bilden und in der Regel eine über der eigent­ lichen Gegenschneide liegende Fingerlippe besitzen, die das Schnittgut gegen die Messerklinge abstützen, damit sich die Halme nicht flach legen, bevor sie abgeschnitten werden. Es besteht indessen immer noch die Gefahr, daß einzelne Halme sich zwischen Gegenschneide und Messer­ klinge quetschen und letztere von der Gegenschneide ab­ heben.

Um bei den häufig sehr breiten Mähwerken mit einer Viel­ zahl von Messerklingen für den Schnittvorgang möglichst wenig Kraft aufzuwenden, versucht man, dünne Klingen zu verwenden. Das hat indessen wiederum den Nachteil, daß die Klingen bei starker Belastung verbogen und von der Gegenschneide abgehoben werden.

Andererseits haben dickere Klingen den Nachteil, daß von der relativ steilen Schneidschräge abgeschnittene Halme unter die Fingerlippe gezogen und dort eingeklemmt werden. Ein solches Einklemmen belastet das Mähmesser ganz er­ heblich, da sich die Kräfte, die pro Klinge benötigt wer­ den, mit der Anzahl der verwendeten Klingen summieren.

Dickere Klingen müssen daher, um die Schnittkräfte zu reduzieren, eine möglichst flache Schneidschräge aufwei­ sen. Diese Schneidschräge wird bei den Klingen, deren Schneidkante keine Einkerbungen aufweist, das sind soge­ nannte "glatte Klingen" - die der Einfachheit halber im folgenden auch als glatte Klingen beschrieben sind - an­ geschliffen.

Bei sogenannten oben gezahnten Klingen, das sind Klingen, die in der Schneidschräge Einkerbungen aufweisen, werden die Einkerbungen eingepreßt, eingeschlagen oder mit ent­ sprechend geformten Schleifscheiben eingeschliffen. Die Zahnung geht bei dieser Klingenart in den meisten Fällen über die gesamte Schneidschräge.

Bei solcherart gezahnten Klingen ist die Gefahr, daß Hal­ me unter die Fingerlippe gezogen werden, ganz besonders groß.

Ein weiterer Nachteil bei den sogenannten "oben gezahnten" Klingen ist, daß dann, wenn die eingepreßten bzw. einge­ schlagenen Zahnkerbungen bis zur oberen Fläche der Klinge reichen, eine Anrißgefahr für die zweckmäßigerweise bis zur maximalen Möglichkeit gehärteten Klingen entsteht. Nachteilig ist auch, daß bei sehr grober Zahnteilung, die besonders bei Getreide- und Sojabohnenmähwerken zweck­ mäßig eingesetzt wird, Sandkörner immer in der gleichen Richtung aus den Einkerbungen heraus über das Klingen­ blatt geführt werden und zusammen mit dem feinen Staub die Einkerbungen über das ganze Klingenblatt verlängern. Hierdurch entsteht nicht nur eine zusätzliche Bruchge­ fahr, sondern es wird auch geschnittenes Erntegut am Ab­ fließen nach hinten gehindert. Es hat sich gezeigt, daß diese durchgehenden Einkerbungen bei sandigen Böden be­ reits in weniger als 100 Betriebsstunden entstehen.

In der eigenen deutschen Patentanmeldung P 32 08 270.3-23 ist eine Klinge beschrieben, deren Anschliff in zwei Be­ reiche mit unterschiedlichen Anschliffwinkeln unterteilt ist oder aber konvex gewölbt ist.

Die Schneidkante ist steiler ausgeführt, um möglichst stabile Zähne bei "oben gezahnten" Klingen zu erreichen und der sich anschließende Anschliffbereich ist sehr viel flacher ausgeführt, um die genannten Nachteile abzustel­ len. In der Praxis hat es sich gezeigt, daß Klingen mit derartigem Anschliff in der Zahnung stabiler sind, ge­ schnittenes Erntegut sehr viel weniger in den Klingen­ spalt gezogen wird und dadurch viel leichter nach hinten abfließt; die Klingen sehr viel leichtgängiger sind, da der Anschliff insgesamt die Charakteristik eines sehr flachen Anschliffes aufweist, und die Bruchgefahr bei den "oben gezahnten" Klingen ganz entscheidend gemindert ist, weil die Einkerbungen für die Zahnung nicht über die ganze Dicke der Klinge ausgeführt sind.

Bei allen vorstehend genannten Klingenarten besteht fer­ tigungstechnisch der Nachteil, daß erhebliche Schleifar­ beit erforderlich ist. Einmal an der Schneidschräge selbst, wobei dieser Schleifvorgang auch noch sehr auf­ wendig ist, und zum zweiten bei den Klingen, deren Zah­ nung über die ganze Schneidschräge eingepreßt ist, durch einen sehr starken Wulst unter der Klingenebene, der beim Einpressen entsteht. Schleifarbeiten aber sind relativ teuer und die Entsorgung der erheblichen Mengen Schleif­ staub, der beim Trockenschliff sehr gesundheitsschädlich ist und deshalb mit aufwendigen Filteranlagen abgefiltert werden muß und beim Naßschleifen als Sondermüll anfällt, ist sehr kostenintensiv.

In der eigenen Patentanmeldung P 39 19 934.7-23 (Stamman­ meldung) ist ein Verfahren beschrieben, bei dem bei oben gezahnten Klingen durch einen mehrteiligen Arbeitsvor­ gang die Schneidschräge eingepreßt wird. Dabei erhält die Schneidschräge zwei Zonen mit unterschiedlichen Win­ keln zur Klingenblattebene. Dadurch ist es möglich, eine insgesamt flachere Schneidschräge herzustellen, ohne den herstellungstechnischen Nachteil von Schleifarbeit an der Schneidschräge. Ein weiterer Vorteil ist, daß der an der Klingenblattunterseite ausgepreßte Wulst, der ebenfalls abgeschliffen werden muß, bei diesem Verfahren sehr viel kleiner ist, also weniger Schleifarbeit anfällt.

In umfangreichen Versuchen haben nun die Anmelder gefun­ den, daß nicht nur oben gezahnte Klingen, bei denen die zur Schneidkante hin gerichtete Zone einen steileren Win­ kel zur Klingenblattebene aufweist als die benachbarte Zone, sondern auch zwei Zonen mit gleichem Anstellwinkel zur Klingenblattebene durch einen doppelten prägevor­ gang bzw. durch Prägen in einem Folgewerkzeug wirtschaft­ lich herstellbar sind. Darüber hinaus sind nach diesem Verfahren die Schneidschrägen sowohl von oben gezahnten als auch von glatten Klingen herstellbar. Der nach die­ sem Prägeverfahren an der Klingenunterseite entstehende Wulst ist dabei wesentlich kleiner als der bei einem Einzelprägevorgang entstehende Wulst. Das bedeutet we­ sentlich weniger Schleifarbeit und die Schneidschrägen können dadurch wesentlich flacher ausgebildet sein, was die Schnittkräfte reduziert.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Schneidschrägen an Messerklingen von Mähwerken ist dabei dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Prägevorgang in den Klingenrohling parallel bzw. in etwa parallel zur vorgesehenen Schneidkante die sich zur oberen Klingen­ ebene erstreckende Zone der Schneidschräge eingepreßt wird und in einem folgenden Prägevorgang die sich zur Schneidkante erstreckende Zone angeformt wird und dann der über die untere Klingenblattebene herausragende Prägeteil abgeschliffen wird.

Durch den doppelten Prägevorgang entsteht in den meisten Fällen eine kleine Abstufung zwischen den beiden Präge­ zonen der Schneidschrägen. Diese Abstufung kann je nach Einsatzzweck der Klingen unterschiedliche Dimensionen aufweisen. Sie kann aber auch bis auf Null bzw. nahezu Null gehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform verläuft die Abstu­ fung im wesentlichen parallel zur Klingenblattebene.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bevorzugt im ersten Prägevorgang eine keilförmige Rinne in den Rohling eingepreßt, dessen Rinnenflanke die sich entlang der oberen Klingenebene erstreckende Zone bildet, und in einem zweiten Prägevorgang die Rippe zur zweiten Zone der Schneidschräge geformt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Da die Grundform der Klinge für die Beschreibung des Ver­ fahrens ohne Bedeutung ist - es können die Schneiden aller möglichen Klingenformen nach diesem Verfahren gefertigt werden -, beschränkt sich die zeichnerische Darstellung auf die Querschnitte der Klingen im Bereich der Schneid­ schrägen.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Prägeanordnung bei einem herkömmlichen Prägevorgang.

Fig. 2 einen Klingenrohling, wie er nach dem herkömm­ lichen Prägevorgang erhalten wird.

Fig. 3 die Prägeanordnung gemäß dem erfindungsgemäßen ersten Prägevorgang.

Fig. 4 einen Klingenrohling nach dem ersten Prägevor­ gang gemäß Fig. 3.

Fig. 5 die Prägeanordnung gemäß dem erfindungsgemäßen zweiten Prägevorgang.

Fig. 6 einen Klingenrohling nach dem zweiten Prägevor­ gang gemäß Fig. 5.

Fig. 7 eine fertige Schneidschräge einer Messerklinge, die nach den Prägevorgängen nach Fig. 3 und 5 und dem erforderlichen Fertigschleifen erhal­ ten worden ist.

Nach dem herkömmlichen Prägevorgang liegt der Klingenroh­ ling 1 auf einer Matritze 2, die entlang der zu formen­ den Klingenschneide die abgeschrägte Kante 3 aufweist. Der Prägestempel 4 wird in Richtung des Pfeiles 5 auf den Klingenrohling gepreßt. Dabei wird Material nach außen und unten in den Freiraum 6 der Matritze 2 gedrückt. Der Prägestempel kann auf seiner Prägeseite glatt sein, hat aber zur Herstellung der von oben gezahnten Klingen auf der Prägeseite Einkerbungen, die das Negativ zu der Klingenzahnung darstellen. Die Zahnung selbst ist auf den Zeichnungen nicht dargestellt, da diese für die Verdeut­ lichung des Verfahrens ohne Bedeutung ist.

Nach dem Prägevorgang hat sich die Schneide der Klinge im Querschnitt gesehen nach Fig. 2 ausgebildet. Die Rippe 7 hat sich entlang der ganzen Schneidkante unter der unte­ ren Ebene des Klingenrohlings in den Freiraum 6 heraus­ gedrückt und muß nach dem Prägevorgang bzw. nach dem Härten der Klingen abgeschliffen werden.

Der beschriebene bekannte Prägevorgang bewirkt die rela­ tiv steile Ausbildung der Schneidschräge 8. Würde der Stempel 4 mit flacherem Prägewinkel eingesetzt, müßte der Freiraum 6 in der Matritze entsprechend größer ge­ wählt werden.

Glatte Klingen, die vom Einsatzzweck her eine besonders flache Anschliffschräge haben sollen, sind auf diese Art nur mit außergewöhnlich großem Wulst 7, der dann erheb­ liche Schleifarbeit erfordert, herstellbar.

Es hat sich nun gezeigt, daß eine gewünschte flache Schneidschräge durch zwei unterschiedliche Prägevorgänge, gegebenenfalls einzeln oder in einem Folgewerkzeug durch­ geführt, erreicht werden kann, ohne daß der abzuschleifen­ de Wulst sehr umfangreich wird.

Im ersten Prägevorgang liegt die Klinge 10 auf dem fla­ chen Amboß 11. Der Prägestempel 12 ist keilförmig und drückt beim Prägevorgang die Rinne 13 in das Klingen­ blatt. Die Keilflanke 14 prägt dabei die obere Zone 15 der Schneidschräge mit dem gewünschten Winkel zur Klin­ genblattebene aus. Durch die Keilförmigkeit des Präge­ stempels kann das Klingenmaterial "fließen" und es ent­ steht die Rippe 16.

Beim zweiten Prägevorgang wird nun die Rippe 16 vom Stem­ pel 17 zur zweiten Zone 18 der Schneidschräge verformt. Diese zweite Zone kann den gleichen Winkel zur Klingen­ blattebene aufweisen wie die obere Zone 15, kann aber auch einen unterschiedlichen, sowohl steileren als auch flacheren Winkel erhalten. Während beispielsweise bei einer glatten Klinge ein sehr flacher Winkel erwünscht ist, kann es bei oben gezahnten Klingen vorteilhaft sein, die Zone 18 steiler auszubilden, um stabilere Zähne zu erhalten.

Durch die beiden Prägevorgänge entsteht zwischen den Zo­ nen 15 und 18 eine Abstufung 19. Diese Abstufung kann je nach Einsatzzweck unterschiedlich groß dimensioniert sein, unter Umständen sogar bis nahe Null zurückgehen. In den meisten Fällen aber ist eine Abstufung von eini­ gen Millimetern erwünscht; bei glatten Klingen um ein einfaches Nachschleifen zu ermöglichen und bei oben ge­ zahnten Klingen zum Auslaufen der Zahnkerben. Vorzugs­ weise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Ab­ stufung gebildet, die parallel zur Klingenblattebene ver­ läuft.

In jedem Falle aber ist dabei die abzuschleifende Rippe 20 sehr viel kleiner als die Rippe 7 nach dem herkömm­ lichen Verfahren; die kostenintensive Schleifarbeit also wesentlich geringer. Ein doppelter Prägevorgang ist we­ sentlich kostengünstiger.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung der Schneidschrägen an Messerklingen von Mähwerken, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Prägevorgang in den Klingen­ rohling parallel bzw. in etwa parallel zur vor­ gesehenen Schneidkante die sich zur oberen Klin­ genebene erstreckende Zone (15) der Schneid­ schräge eingepreßt wird und in einem folgenden Prägevorgang die sich zur Schneidkante erstrek­ kende Zone (18) angeformt wird und dann der über die untere Klingenblattebene herausragende Präge­ teil abgeschliffen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Prägevorgang eine keilförmige Rin­ ne (13) in den Rohling eingepreßt wird, dessen Rinnenflanke (15) die sich entlang der oberen Klingenebene erstreckende Zone bildet und in einem zweiten Prägevorgang die Rippe (16) zur zweiten Zone (18) der Schneidschräge geformt wird.

3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Schneidkante hin gerichtete Zone (18) ohne Einkerbungen geformt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die zur Schneidkante hin gerichtete Zone (18) gleichzeitig mit dem formgebenden Prägevor­ gang Einkerbungen eingepreßt werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß in einem nachgeschalteten Arbeitsgang in die zur Schneidkante hin angeformte Zone (18) Einker­ bungen eingepreßt, eingeschlagen oder eingeschlif­ fen werden.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zonen (15) und (18) im gleichen Winkel zur Klingenblattebene eingepreßt werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zonen (15) und (18) mit unter­ schiedlichen Winkeln zur Klingenblattebene ein­ gepreßt werden.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zonen (15) und (18) eine mehr oder weniger breite Abstufung (19) angeformt wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Abstufung parallel zur Klingenblattebene verläuft.