Bodenbearbeitungswerkzeug
Die Erfindung betrifft ein Bodenbearbeitungswerkzeug, insbesondere eine Grubberspitze mit einem Träger, das an einem Schneidenhalter ein Haupt-Schneidelement und wenigstens zwei Neben-Schneidelemente trägt, wobei sowohl das Haupt- Schneidelement als auch die Neben-Schneidelemente jeweils eine Schneidkante aufweisen. Ein solches Bodenbearbeitungswerkzeug ist aus der DE 10 2009 029 894.0 bekannt. Dabei sind die Schneidelemente am Schneidenhalter angelötet, wobei das Haupt-Schneidelement eine quer zur Werkzeug-Vorschubrichtung verlaufende Schneidkante bildet. Die Neben-Schneidelemente sind winklig zu dem Haupt- Schneidelement angestellt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Bodenbearbeitungswerkzeug der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der sich die Penetration zu Gunsten eines besseren Schneidergebnisses optimieren lässt.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Demgemäß sind die Schneidkanten der Neben-Schneidelemente gegenüber den Schneidkanten des Haupt-Schneidelementes versetzt angeordnet, wobei die Schneidkanten der Neben- Schneidelemente zueinander parallel verlaufen.
Dadurch, dass die Scheidkanten der Neben-Schneidelemente nun nicht mehr wie beim Stand der Technik schräg angeordnet und V-förmig zueinander positioniert sind, ergibt sich ein sauberer gerader Schnitt, der ein eindeutigeres Schneidergebnis liefert und aufgrund der kürzeren Schneidkanten zu einer geringeren erforderlichen Zugleistung führt. Auf diese Weise wird die Penetration in den Boden verbessert. Darüber hinaus können zu Gunsten geringerer Herstellkosten auch kürzere Hartmetall-Längen verwendet werden, wobei eine gleiche Scharbreite gegenüber dem Stand der Technik beibehalten werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante kann es vorgesehen sein, dass die Schneidkanten der Neben-Schneidelemente zueinander fluchtend angeordnet sind. Auf diese Weise ergibt sich während des Schneideingriffes eine gleichmäßige Werkzeugbelastung, die insbesondere die Befestigung der Grubberspitze schont.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Schneidkante des Haupt- Schneidelementes parallel zu den Schneidkanten der Neben-Schneidelemente angeordnet ist. Auf diese Weise entsteht ein stufiger Schneideingriff mit sauberen, geraden Schnitten.
Besonders gute Schneidergebnisse lassen sich insbesondere dann erzielen, wenn die Schneidkante des Haupt-Schneidelementes mindestens 4 mm von der Schneidkante des Neben-Schneidelementes beabstandet angeordnet ist. Bei dieser Beab- standung wird zu Gunsten einer geringeren erforderlichen Vorschubleistung ein stufiger Schneideingriff bewirkt. Zudem wird eine Sohlenbildung vermieden.
Es hat sich gezeigt, dass die Schneidkante des Haupt-Schneidelementes maximal 15 mm von der Schneidkante des Neben-Scheidelementes beabstandet sein sollte. Dann ergibt sich eine besonders stabile Werkzeugausführung.
Ein erfindungsgemäßes Bodenbearbeitungswerkzeug kann dergestalt sein, dass der Schneidenhalter Schneidelementaufnahmen für das Haupt-Schneidelement und die Neben-Schneidelemente aufweist, dass die Schneidelementaufnahmen eine Sitzfläche und eine dazu im Winkel stehende Anlagefläche aufweisen, dass das Haupt- Schneidelement und die Neben-Schneidelemente jeweils mit einem Befestigungsabschnitt auf der Sitzfläche und mit einem Schneidansatz auf der Anlagefläche abgestützt sind. Hierdurch ergibt sich eine mechanisch stabile Schneidengeometrie. Weiterhin kann es auch vorgesehen sein dass die Anlageflächen und/oder die Sitzflächen der Neben-Schneidelemente und der Haupt-Schneidelemente zueinander parallel angeordnet sind. Hierbei lässt sich eine einfache, exakte und reproduzierbare Ausrichtung der Neben-Schneidelemente und des Haupt-Schneidelements sicherstellen.
Gemäß einer denkbaren Erfindungsausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das Haupt-Schneidelement in Vorschubrichtung gegenüber den Neben-Schneid- elementen vorsteht oder zurückversetzt zu diesen angeordnet ist.
Bevorzugt sind die Sitzflächen im Bereich von 8 bis 14 mm zueinander beabstandet angeordnet. Dann ergeben sich stabile Zahngeometrien am Schneidenhalter zur Aufnahme der Schneidelemente. Hierbei kann es insbesondere auch vorgesehen sein, dass die Anlageflächen mindestens 4 mm, vorzugsweise im Bereich von 15 mm bis 30 mm, zueinander beabstandet angeordnet sind.
Wenn vorgesehen ist, dass die Ableitflächen zueinander im Winkel, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 ° und < 90° angeordnet sind, dann kann über die Anstellung der Ableitflächen der Neben-Schneidelemente gegenüber dem Haupt-Schneidelement die Aggressivität des Bodenbearbeitungswerkzeuges eingestellt werden. Steiler ge-
neigte Ableitflächen führen zu einer stärkeren Materialverdrängung, während flachere Winkel zu einer verringerten erforderlichen Maschinenzugkraft führen.
Eine weiter bevorzugte Erfindungsvariante sieht vor, dass sowohl das Haupt- als auch die Neben-Schneidelemente Ableitflächen aufweisen, die zueinander parallel angeordnet und mindestens 4 mm, vorzugsweise im Bereich von 5 mm bis 1 1 mm, zueinander beabstandet angeordnet sind. Über die parallelen Ableitflächen lässt sich das Schneidgut zielgerichtet abführen. Die Ableitflächen dienen weiterhin dem Schutz des Stahlkörpers vor Auswaschungen.
Zu Gunsten einer symmetrischen Kraftverteilung ist es erfindungsgemäß denkbar, dass an dem Schneidenhalter die Neben-Schneidelemente beidseitig symmetrisch zu dem Haupt-Schneidelement angeordnet sind. Dabei ergibt sich, ausgehend von den Neben-Schneidelementen zu dem Hauptschneidelement, ein einwärts gerichteter Materialfluss. Die Neben-Schneidelemente werden zu Gunsten einer geringeren Beanspruchung des Haupt-Schneidelementes stärker verschleißbelastet. Darüber hinaus wird durch den einwärts gerichteten Materialfluss der Schneidenhalter seitlich weniger verschleißbeansprucht.
Denkbar ist es insbesondere auch, dass beidseits des Haupt-Schneidelementes jeweils wenigstens zwei Neben-Schneidelemente angeordnet sind. Auf diese Weise können mehrere Schneidstufen realisiert werden.
Eine gute Kraftverteilung sowohl auf das Haupt-, als auch auf die Neben- Schneidelemente lässt sich einfach dadurch erreichen, dass die Breite der Schneidkanten der Neben-Schneidelemente mindestens 0,5 mal der Breite der Schneidkante des Haupt-Schneidelementes beträgt.
Ein erfindungsgemäßes Bodenbearbeitungswerkzeug kann dergestalt sein, dass die Schneidkante des Haupt-Schneidelementes quer zur Vorschubrichtung (V) und in Schwerkraftrichtung versetzt zu der Schneidkante des Neben-Schneidelementes
steht, dann wird eine Furchenziehung und eine Verringerung der unerwünschten Sohlenbildung erreicht.
Besonders bevorzugt kann es auch vorgesehen sein, dass das Tragteil einen vorstehenden Brechersteg und/oder eine eingetiefte Brechernut aufweist. Hierdurch wird eine Schollenbrechung und/oder Bodenverdrängung erreicht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Grubberspitze in perspektivischer Darstellung;
Figur 2 die Grubberspitze gemäß Figur 1 , längs des in Figur II-II gekennzeichneten Schnittverlaufes;
Figur 3 weitere Ausgestaltungsvariante einer Grubberspitze;
Figur 4 eine Schnittdarstellung längs des in Figur 3 mit IV-IV markierten
Schnittverlaufes;
Figur 5 eine weitere Ausführungsvariante einer Grubberspitze in perspektivischer Darstellung;
Figur 6 ein Schnittverlauf längs des in Figur 5 mit V-V markierten Schnittverlaufes;
Figur 7 eine weitere Ausführungsvariante einer Grubberspitze in perspektivischer Darstellung;
Figur 8 ein Schnittverlauf längs des in Figur 7 mit Vlll-Vlll markierten Schnittverlaufes;
Figur 9 eine weitere Ausführungsvariante einer Grubberspitze in perspektivischer Darstellung;
Figur 10 ein Schnittverlauf längs des in Figur 9 mit X-X markierten Schnittverlaufes;
Figur 1 1 ein Schnittverlauf längs des in Figur 9 mit Xl-Xl markierten Schnittverlaufes;
Figur 12 eine weitere Ausführungsvariante einer Grubberspitze in perspektivischer Darstellung;
Figur 13 die Grubberspitze gemäß Figur 12, längs des in Figur Xlll-Xlll gekennzeichneten Schnittverlaufes;
Figur 14 eine weitere Ausführungsvariante einer Grubberspitze in perspektivischer Darstellung;
Figur 15 die Grubberspitze gemäß Figur 15, längs des in Figur XV-XV gekennzeichneten Schnittverlaufes; und
Figur 16 ein Schnittverlauf längs des in Figur 14 mit XVI-XVI markierten Schnittverlaufes.
Figur 1 zeigt eine Grubberspitze mit einem Tragteil 10, bestehend aus einem Stahlkörper. Die Grubberspitze besitzt einen Befestigungsabschnitt 1 1 , der mit Befestigungsaufnahmen 12 in Form von Durchbrüchen versehen ist. Das Tragteil 10 weist endseitig einen Schneidenhalter 13 auf, der mit Schneidelementaufnahmen 14 ausgerüstet ist.
Wie die Figur 2 erkennen lässt, weisen die Schneidelementaufnahmen 14 eine Sitzfläche 14.1 auf, die in Vorschubrichtung V der Grubberspitze gerichtet ist. An diese Sitzfläche 14.1 schließt sich winklig eine Anlagefläche 14.2 an. Die Schneidelementaufnahmen 14 dienen zur Aufnahme eines Haupt-Schneidelementes 20 und vier Ne- ben-Schneidelementen 21 , wie dies die Figur 1 erkennen lässt. Das Haupt- Schneidelement 20 und die Neben-Schneidelemente 21 können identisch ausgestaltet sein. Bedarfsweise kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die Neben- Schneidelemente 21 eine geringere Breite quer zur Vorschubrichtung V aufweisen, sonst jedoch identisch mit dem Haupt-Schneidelement 20 sind, so dass sie in der gleichen Werkzeugform mit verschiebbaren Werkzeugwangen herstellbar sind. Das Haupt-Schneidelement 20 und die Neben-Schneidelemente 21 weisen einen Befestigungsabschnitt 20.1 , 21 .1 auf, der plattenförmig ausgebildet ist. Der Befestigungsabschnitt 20.1 , 21 .1 bildet eine Stützfläche 20.6, 21 .6. An den Befestigungsabschnitt
20.1 , 21 .1 ist ein Schneidansatz 20.2, 21 .2 einteilig angeformt. Der Schneidansatz
20.2, 21 .2 bildet eine weitere Stützfläche 20.7, 21 .7. Dabei stehen die Stützflächen 20.6, 20.7 beziehungsweise 21 .6, 21 .7 rechtwinklig zueinander. Das Haupt- Schneidelement 20 und die Neben-Schneidelemente 21 bilden frontseitig eine Ableitfläche 20.4, 21 .4, die in einer gerundeten Schneidkante 20.3, 21 .3 ausläuft. Die Schneidkante 20.3, 21 .3 geht in eine rückwärtige Freifläche 20.5, 21 .5 über.
Zur Befestigung der Haupt-Schneidelemente 20 und der Neben-Schneidelemente 21 , die aus einem Hartwerkstoff, insbesondere Hartmetall, bestehen, wird eine Lötverbindung verwendet. Denkbar ist es auch, eine Klebeverbindung einzusetzen, so dass eine günstigere Herstellung möglich wird. Das Haupt-Schneidelement 20 und die Neben-Schneidelemente 21 werden mit ihren Stützflächen 20.6, 20.7 bzw. 21 .6 und 21 .7 auf die korrespondierenden Sitzflächen 14.1 und Anlageflächen 14.2 aufgesetzt. An diesen Flächen erfolgt die stoffschlüssige Verbindung. Im montierten Zustand sind die Schneidkanten 20.3, 21 .3 des Haupt-Schneidelementes 20 und der Neben-Schneidelemente 21 zueinander parallel ausgerichtet. Dabei fluchten die Schneidkanten 21 .3 der Neben-Schneidelemente 21 paarweise. Weiterhin sind die
Ableitflächen 20.4 und 21 .4 sowie die Freiflächen 20.5 und 21 .5 jeweils zueinander parallel ausgerichtet, wie dies die Figur 2 deutlich erkennen lässt. Die Ableitflächen 20.4 und 21 .4 und/oder die Freiflächen 20.5 und 21 .5 können auch im Winkel zueinander stehen, wie dies das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 und 6 erkennen lässt. Weiterhin lässt die Figur 2 erkennen, dass sich an die Sitzflächen 14.1 rechtwinklig Flanken 14.3 des Schneidenhalters 13 anschließen. Die Befestigungsabschnitte 20.1 des Haupt-Schneidelementes 20 und der Neben-Schneidelemente 21 decken die Sitzflächen 14.1 quer zur Vorschubrichtung V ab, so dass das relativ weichere Material des Schneidenhalters 13 geschützt ist.
In den Figuren 3 und 4 ist eine weitere Ausgestaltungsvariante einer Grubberspitze dargestellt. Hierbei sind ein Haupt-Schneidelement 20 und zwei Neben- Schneidelemente 21 an einem Schneidenhalter 13 verbaut. Die Gestaltung des Haupt-Schneidelementes 20 und der Neben-Schneidelemente 21 entspricht im Wesentlichen der gemäß den Figuren 1 und 2, weshalb auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden kann. Zudem entspricht die Ausgestaltung der Schneidelementaufnahmen 14 im Wesentlichen denen der Grubberspitze gemäß den Figuren 1 und 2. Insofern wird ebenfalls auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen. Im Gegensatz zu der Grubberspitze gemäß Figuren 1 und 2 werden vorliegend nur zwei Neben-Schneidelemente 21 verbaut, deren Schneidkanten 20.3 zueinander parallel ausgerichtet sind und zueinander fluchten. Denkbar ist es auch, dass die Schneidkanten 20.3 zueinander parallel versetzt angeordnet sind. Zusätzlich ist an der Grubberspitze gemäß den Figuren 3 und 4 am Tragteil 10 frontseitig eine angeformte Rippenstruktur verwendet, die die Penetration der Grubberspitze in den Boden unterstützt. Zusätzlich kann sich zwischen den Rippen in den Vertiefungen Abraummaterial verdichten. Dies führt zu einem„natürlichen" Verschleißschutz.
Die Grubberspitze gemäß den Figuren 5 und 6 stellt eine Abwandlung der Grubberspitze nach Figur 3 und 4 dar. Wie bereits vorstehend erwähnt wurde, stehen die Ableitflächen 21 .4 und die Freiflächen 21 .5 der Neben-Schneidelemente 21 im Winkel zu der Ableitfläche 20.4 beziehungsweise der Freifläche 20.5 des Haupt-
Schneidelementes 20. Dabei ist das Haupt-Schneidelement 20 flacher zur Vorschubrichtung V angestellt, als die Neben-Schneidelemente 21 . Damit bewirkt das Haupt- Schneidelement 20 einen schärferen Eingriff in den Boden, während die Neben- Schneidelemente 21 für eine größere Verdrängung sorgen.
Figur 6 lässt erkennen, dass die Schneidkanten 21 .3 der Neben-Schneidelemente 21 quer zur Vorschubrichtung V und entgegen der Schwerkraftrichtung gegenüber der Schneidkante 20.3 des Haupt-Schneidelementes 20 versetzt angeordnet ist. Hierdurch entsteht eine geringere Sohlenbildungsneigung, da das Haupt-Schneidelement 20 tiefere Furchen zieht.
Der gleiche Effekt kann auch dann erreicht werden wenn die Schneidkanten 21 .3 der Neben-Schneidelemente 21 tiefer stehen, als die Schneidkante 20.3 des Haupt- Schneidelementes 20. Eine solche Ausführungsvariante zeigen Figuren 8 bis 10. Wie diese Zeichnungen veranschaulichen, ist das Tragteil 10 weiterhin an seiner in Vorschubrichtung V vorderen Seite mit einem vorstehenden Brechersteg 16 ausgestattet. Dieser bildet die Schneidelementaufnahme 14 für das Haupt-Schneidelement 20. Ausgehend von dem Haupt-Schneidelement 20 verbreitert der Brechersteg 16 sich kontinuierlich in Richtung auf das dem Haupt-Schneidelement 20 abgewandten Ende des Tragteils 10. Damit wird ein spannungsoptimierter Aufbau erreicht. Zusätzlich steift der Brechersteg 16 auch noch das Tragteil 10 aus und erhöht das Widerstandmoment gegen Biegung in Hauptkraftrichtung. Figur 10 lässt erkennen, dass rückwärtig eine Brechernut 17 in das Tragteil 10 eingetieft ist. Diese erstreckt sich wieder, ausgehend vom Haupt-Schneidelement 20 in Richtung zum rückwärtigen Ende des Tragteils 10, wie die Figuren 9 und 10 erkennen lassen.
Der vorstehende Brechersteg 16 sorgt für eine gute Schollenzerteilung und in die Brechernut 17 kann zu Gunsten einer geringeren erforderlichen Zugleistung ein gewisser Materialabfluss bewirkt werden. Zudem wirkt diese Bauweise auch der unerwünschten Sohlenbildung entgegen.
Ein gleicher Effekt kann auch erreicht werden, wenn umgekehrt vorderseitig eine Brechernut 17 und rückseitig ein Brechersteg 16 am Tragteil 10 angeformt sind. Eine solche Konstruktion zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 13 bis 15.
Die Figuren 7 und 8 sowie 1 1 bis 15 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen das Haupt-Schneidelement 20 entgegen der Vorschubrichtung V gegenüber den Neben- Schneidelementen 21 zurückversetzt angeordnet sind. Dementsprechend trifft immer zuerst das vordere Paar Neben-Schneidelemente 21 auf den Boden und führt zu einer ersten Zerteilungswirkung. Anschließend greift das zweite Paar Neben- Schneidelemente 21 (Figuren 1 1 , 12) beziehungsweise abschließend das Haupt- Schneidelement 20 ein. Der Verschleiß verteilt sich daher stärker auf die beiden Neben-Schneidelemente 21 . Infolge dieser verschleißoptimierten Werkzeugauslegung können insbesondere auch für die Neben-Schneidelemente 21 und das Haupt- . Schneidelement 20 gleiche Teile verwendet werden.