WO2013068228A1 - Schneidmesser und verfahren zur herstellung eines solchen - Google Patents

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WO2013068228A1
WO2013068228A1 PCT/EP2012/070910 EP2012070910W WO2013068228A1 WO 2013068228 A1 WO2013068228 A1 WO 2013068228A1 EP 2012070910 W EP2012070910 W EP 2012070910W WO 2013068228 A1 WO2013068228 A1 WO 2013068228A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cutting
blade
cutting edge
edge
flat steel
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/070910
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Acimas
Michael Flanhardt
Friedrich-Wilhelm Schumacher
Heinrich Günter SCHUMACHER
Original Assignee
Rasspe Systemtechnik Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01F—PROCESSING OF HARVESTED PRODUCE; HAY OR STRAW PRESSES; DEVICES FOR STORING AGRICULTURAL OR HORTICULTURAL PRODUCE
    • A01F29/00—Cutting apparatus specially adapted for cutting hay, straw or the like
    • A01F29/09—Details
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D34/00—Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/01—Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus
    • A01D34/412—Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters
    • A01D34/63—Mowers; Mowing apparatus of harvesters characterised by features relating to the type of cutting apparatus having rotating cutters having cutters rotating about a vertical axis
    • A01D34/73—Cutting apparatus
    • A01D34/736—Flail type

Definitions

  • the invention relates to a cutting blade, in particular for agricultural harvesting machines, which is manufactured from a flat steel and has an end section with at least one cutting edge.
  • Such cutting blades are used in different agricultural harvesters, such. B. in shredders for combine harvester, in which threshed straw is shredded by chopping.
  • chopping blades are also used in other shredders for shredding crops or other crops.
  • cutting blades are used in mowers.
  • twisted chopping blades are also used, which generate a flow of air through which the shredded material can be distributed in a targeted manner, especially in the case of shredders, which are used to distribute the shredded material in the field.
  • Choppers in harvesting machines are equipped with a rotating roller or drum in which a plurality of knives are fixed or oscillating.
  • the blades are distributed over the drum length as well as over the circumference of the drum.
  • fixed counter blades can be provided, so that the material to be cut is crushed between the moving and the fixed blades.
  • the service life and stability of the cutting knives essentially determines the reliable function of chopping devices or mowers and thus also the usability of combine harvesters during the harvest season.
  • chopping devices only work vibration-free when the rotating drums with equally heavy cutting tools are equipped.
  • the rotating and possibly fixed cutting blades are subject to considerable wear, which makes it necessary to expand and regrind them in certain periods, or to turn or to replace, which is associated with a significant time and thus cost.
  • DE 10 2008 049 317 A1 proposes a cutting blade of the type mentioned, wherein the end portion has different hardness zones to z. B. in particular in the field of cutting to ensure increased hardness. Furthermore, areas of lower hardness are provided to prevent breakage of the entire cutting blade.
  • DD 260 178 A3 proposes to harden a surface of the cutting edge in the case of wedge-shaped cutting edges.
  • the entire section of an end section arranged on a bearing surface of the cutting blade has a hardening zone with a thickness corresponding to the size of the boundary cutting radius. Consequently, one underside of the cutting blade is hardened in the area of the cutting edge and the other surfaces are not hardened.
  • the object of the present invention is to provide a cutting blade whose durability and resistance is improved.
  • a cutting blade in particular for agricultural harvesting machines, which is manufactured from a flat steel and has an end section with at least one cutting edge, wherein the end section is at least partially thinner than a section of the end section adjoining the end section Cutting knife, solved.
  • the invention is based on the recognition that a cutting blade is involved in the cutting process essentially over a partial length of only about one quarter to one third of the total longitudinal extent of the cutting blade. In this area, the cutting blade is subject to heavy wear. On the one hand, the sharp cutting edges wear out, resulting in a radius in the cross section of the cutting edge. This should not exceed 0.3 mm in order to continue to ensure good cutting properties. On the other hand, the cutting blade wears in the direction of the longitudinal extent, with the cutting edge rounding off towards the end of the cutting blade in the course of operational use, so that the cutting edge assumes an arcuate course.
  • Both flat and twisted cutting blades must be thick enough so that they will not unduly deform under the conditions of use. Nevertheless, the end portion of the cutting knife directly involved in the cutting process can be reduced in its thickness without impairing the blade stability. By reducing the thickness of the cutting blade in the end section, the cutting edge provided there can advantageously wear out arcuately. It has also been shown that a favorable wear in the cross section is achieved by the targeted reduction in the thickness in the end portion, which retains a sharp cutting edge of the blade even when worn.
  • the cutting blade viewed in the longitudinal direction, has two longitudinal edges which can run parallel to one another. At least at one of the two longitudinal edges, a cutting edge is provided over at least a partial length.
  • the cutting edge extends over the entire length of the end portion and may either be provided exclusively at the end portion or be formed longer.
  • the end portion is located at a free end of the cutting blade and includes portions of both longitudinal edges.
  • the cutting edge can run over the entire longitudinal extent of the longitudinal edges, in which case only a portion of the cutting actively participates in the cutting process.
  • this subarea has a length of approximately one quarter to one third of the total longitudinal extension of the cutting blade.
  • One or both longitudinal edges may have a cutting edge. In the case, that both longitudinal edges have a cutting edge, the cutting blade can be turned as soon as one of the cutting edges is worn.
  • a fastening portion may be provided, which comprises fastening means for fixing the cutting blade to a rotor body of a mowing or chopping unit.
  • the fastening means are usually designed in the form of a bore.
  • a transverse edge which connects the two longitudinal edges together.
  • the transverse edge may also have a cutting edge, preferably over the entire length of the transverse edge.
  • the cutting edge on the transverse edge also favors an arc-shaped wear of the cutting blade in the longitudinal direction.
  • the cutting edges are each wedge-shaped.
  • the cutting blade has in each case in the regions of the cutting edges an upper surface, a surface facing away from the upper surface and a beveled surface, wherein the inclined surface extends from the upper surface to the blade surface and the blade surface forms a cutting edge with a sharp wedge angle.
  • the cutting blade is made of a flat steel with a rectangular cross-section.
  • the two long sides of the cross section of the flat steel are part of the upper surface or the knife surface. At least one of the short sides is ground off as a rule and forms the inclined surface, which forms a wedge-shaped tapering edge with the knife surface. If the cutting blade has two opposite cutting edges on each one longitudinal edge of the flat steel, these cutting edges can be arranged differently. Viewed in cross-section, the cutting blade may be formed on the one hand in the form of a parallelogram or in the form of a trapezoid. If the cutting edges are formed so that the cutting blade is formed in cross-section as a trapezoid, one side of the cutting blade is by definition the blade surface and the other side of the cutting blade, the upper surface.
  • a first side of the blade forms the blade surface of a first blade and the top surface of a second blade.
  • the second side of the cutting blade forms det the upper surface of the first cutting edge and the blade surface of the second cutting edge.
  • the cutting blade is hardened such that in the region of the cutting edges the respective blade surface has a higher hardness than the respective upper surface.
  • the respective blade surface has a higher hardness than the respective inclined surface.
  • the cutting blade is made thinner in the end portion in terms of material thickness, in addition, the blade surface of the cutting has a higher hardness than the upper surface. It has been shown that such designed cutting blades can remain in use without intermediate re-grinding until the arc-shaped wear has reached almost the middle of the transverse edge of the cutting blade. The chopping quality remains almost constant despite cutting wear. It is due to the fact that the blade surface is hardened and thus the cutting blade wears less in the hardness range than in the direction of the upper surface. Since the blade surface extends to the cutting edge of the cutting edge, the cutting edge has a high hardness, wherein the inclined surface wears more, so that in principle a sharp wedge angle remains, even if in the region of the inclined surface increased wear occurs.
  • the upper surface of the cutting blade is case hardened, with the upper surface for a case hardening depth of 0.4 to 0, 6 is carburized.
  • the cutting edges can also be provided with teeth or the entire cutting knife can be twisted.
  • the cutting blade is made of a flat steel, whereby different procedures are possible. All methods have in common that, in order to reduce the cutting blade thickness, material is removed in the end section and, for the production of the inclined surface, material is likewise removed, the abraded surfaces not being carburized. There is basically a reduction in the material aldicke at the end portion of the flat steel and forming at least one cutting edge in each case by removal of material instead, wherein at least at the end portion along at least one longitudinal edge of the flat steel to form a pointed expiring cross section, the cutting edge is formed.
  • the flat steel may be carburized prior to reducing the material thickness and forming the at least one cutting edge. It can be provided that the flat steel is hardened after the reduction of the material thickness and the formation of the at least one cutting edge. Thus, the previously carburized edge layers are removed by removing the material again, before curing takes place. The surfaces that have been created by removing material therefore no longer have a carburized edge layer and are therefore less hardened than the carburized edge layers. This assumes, of course, that the material is removed at least over the depth over which the surface layer was previously carburized.
  • the flat steel is first carburized and cured and subsequently reduces the material thickness and the at least one cutting edge is formed.
  • the hardened edge layer is thus removed again in the region of the upper surface of the end section and the inclined surface.
  • the surfaces resulting from the removal are covered during a carburization process in order to prevent carburization and then the flat steel is carburized and hardened.
  • tempering may be followed by tempering. It has been found that the behavior against wear of the cutting blade can be promoted by boriding, preferably to a depth of 0.2 mm, after carburizing. Also in the case hardening processes mentioned above, this boriding may be carried out after carburizing during a case hardening process.
  • the material means hoisting production process, such. As grinding or milling performed.
  • the curing processes are carried out until a hardness of 720 to 830 V1 (Vickers 1 hardness) and a core hardness of 360 to 440 HB (Brinell hardness) are obtained.
  • FIG. 1 shows a plan view of a cutting blade according to the invention
  • Figure 2 is a side view of the cutting blade of Figure 1
  • Figure 3 is a cross section of the cutting blade in the end portion and
  • Figure 4 shows a cross section of the cutting edge according to Figure 3 in an enlarged view.
  • the cutting blade 1 shown in the figures is made of an elongated flat material with a rectangular basic shape and a rectangular cross-section with the thickness D (see FIG. 3).
  • the cutting blade 1 has a mounting portion with a mounting hole 8, with which the cutting blade z. B. can be mounted on a chopper drum.
  • the end region facing away from the end region with the fastening bore 8 comprises an end section S which extends over the length LS.
  • the length LS is a partial length of the entire longitudinal extent L of the cutting blade 1.
  • the cutting blade 1 further has a first longitudinal edge 2 and a second longitudinal edge 3, which extend over the entire longitudinal extent L of the cutting blade 1 and are arranged in parallel.
  • the longitudinal edges 2, 3 can also be arranged at an angle to one another, at least over part of their lengths, in particular in the end section with the partial length LS.
  • the cutting blade 1 further has a transverse edge 4 which extends from the first longitudinal edge 2 to the second longitudinal edge 3.
  • a first cutting edge 5, at the second longitudinal edge 3, a second cutting edge 6 and at the transverse edge 4, a third cutting edge 7 is provided.
  • the individual cutting edges 5, 6, 7 are constructed essentially identically and will be explained in more detail below with reference to the first cutting edge 5, which is evident in particular from FIGS. 3 and 4.
  • the cutting blade 1 has two surfaces 15, 16. These are the largest surfaces of the flat material from which the cutting blade 1 is made.
  • a first surface 16 of the two surfaces 15, 16 in this case forms a blade surface 9 of the cutting edge 5.
  • an inclined surface 10 is incorporated, which connects the two surfaces 15, 16 and forms a wedge with the blade surface 9, which expires pointy to a cutting edge 1 1.
  • the thickness of the cutting blade 1 is reduced to the material thickness d.
  • material has been removed from the second surface 16 of the cutting blade 1, so that an upper surface 12 is formed, which is stepped relative to the second surface 16.
  • the entire end section S can also be wedge-shaped, the thickness of which continuously increases from the transverse edge 4 to the section of the cutting blade 1 adjoining the end section S.
  • FIG. 1 In the plan view according to FIG. 1, it can also be seen how the first cutting edge 5 runs in the worn state.
  • the course of the worn first cutting edge is provided with the reference numeral 17.
  • the course of the worn cutting edge of the first cutting edge with the reference numeral 13.
  • a hardness range 14 can be seen, which starts from the knife surface 9 or the first surface 15 and has a depth EHT.
  • the knife surface 9 has a higher hardness than the other surfaces, such as the inclined surface 10 or the upper surface 12.
  • the second surface 16 is uncured.
  • the material on the inclined surface 10 below the hardness range 14 wear faster than the material in the region of Hardness range 14, so that the edge layer of the blade surface 9 wears less and "scoured" by Verschschbine the inclined surface, so that the cutting edge 1 1 over the range of depth EHT the hardened edge layer forward, that is projecting in the cutting direction and thus remains sharp. It is important to ensure that the depth EHT of the hardened surface layer is chosen so that the cutting edge 1 1 is not too round and thus too dull.

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Abstract

Schneidmesser 1, insbesondere für landwirtschaftliche Erntemaschinen, das aus einem Flachstahl gefertigt ist und einen Endabschnitt S mit zumindest einer Schneide, 6, 7 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt S zumindest bereichsweise dünner ausgebildet ist als ein an den Endabschnitt S anschließender Abschnitt des Schneidmessers 1.

Description

Schneidmesser und Verfahren zur Herstellung eines solchen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Schneidmesser, insbesondere für landwirtschaftliche Erntemaschinen, das aus einem Flachstahl gefertigt ist und einen Endabschnitt mit zu- mindest einer Schneide aufweist.
Derartige Schneidmesser werden in unterschiedlichen landwirtschaftlichen Erntemaschinen verwendet, wie z. B. in Häckseleinrichtungen für Mähdrescher, in denen ausgedroschenes Stroh durch Häckseln zerkleinert wird. Häckselmesser werden jedoch auch in anderen Häckslern zum Zerkleinern von Erntegut oder anderen Pflanzen eingesetzt. Ferner werden solche Schneidmesser in Mähwerken eingesetzt. Für bestimmte Einsatzfälle werden auch in sich tordierte Häckselmesser eingesetzt, die einen Luftstrom erzeugen, durch den das Häckselgut gezielt verteilt werden kann, insbesondere bei Häckslern, die zur Verteilung des Häckselgutes auf dem Feld ein- gesetzt werden.
Häcksler in Erntemaschinen, wie z. B. Mähdreschern, sind mit einer rotierenden Walze oder Trommel ausgerüstet, in denen eine Vielzahl von Messern fest oder pendelnd angeordnet sind. Hierbei sind die Messer sowohl über die Trommellänge als auch über den Trommelumfang verteilt. Ferner können feststehende Gegenmesser vorgesehen sein, so dass das zugeführte Schneidgut zwischen den bewegten und den feststehenden Messern zerkleinert wird.
Die Standzeit und Stabilität der Schneidmesser bestimmt im wesentlichen die zuver- lässige Funktion von Häckselvorrichtungen oder Mähwerken und damit auch die Einsatzfähigkeit von Mähdreschern während der Erntesaison. Häckselvorrichtungen arbeiten unter anderem nur dann vibrationsfrei, wenn die rotierenden Trommeln mit gleichschweren Schneidwerkzeugen bestückt sind. Muss z. B. ein gebrochenes oder abgenutztes Schneidmesser ersetzt werden, so muss auch das auf der gegenüberliegenden Seite der Häckseltrommel angeordnete Schneidmesser ausgewechselt werden, um das Gleichgewicht wieder herzustellen.
Die rotierenden und ggfs. feststehenden Schneidmesser sind einem erheblichen Verschleiß unterworfen, der es erforderlich macht, sie in bestimmten Zeitabschnitten auszubauen und nachzuschleifen, bzw. zu wenden oder auch zu ersetzen, was mit einem bedeutenden Zeit- und damit Kostenaufwand verbunden ist.
Es ist demnach wünschenswert, den erforderlichen Schärfegrad der Schneidmesser möglichst lange aufrechtzuerhalten. Zudem sollten die Schneidmesser nicht brechen oder sich verformen. Hierzu schlägt DE 10 2008 049 317 A1 ein Schneidmesser der eingangs genannten Art vor, wobei der Endabschnitt unterschiedliche Härtezonen aufweist, um z. B. insbesondere im Bereich von Schneiden eine erhöhte Härte zu gewährleisten. Ferner sind Bereiche geringerer Härte vorgesehen, um ein Brechen des gesamten Schneidmessers zu vermeiden.
Die DD 260 178 A3 schlägt vor, bei keilförmig auslaufenden Schneiden eine Fläche der Schneide zu härten. Hierzu weist der gesamte Abschnitt eines auf einer Auflagefläche des Schneidmessers angeordneten Endabschnitts eine Härtezone mit der Größe des Grenzschneidenradius entsprechenden Dicke auf. Folglich ist eine Unter- seite des Schneidmessers im Bereich der Schneide gehärtet und die übrigen Flächen nicht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schneidmesser bereitzustellen, dessen Standzeit und Widerstandsfähigkeit verbessert ist.
Die Aufgabe wird durch ein Schneidmesser, insbesondere für landwirtschaftliche Erntemaschinen, das aus einem Flachstahl gefertigt ist und einen Endabschnitt mit zumindest einer Schneide aufweist, wobei der Endabschnitt zumindest bereichsweise dünner ausgebildet ist als ein an den Endabschnitt anschließender Abschnitt des Schneidmessers, gelöst.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein Schneidmesser im wesentlichen über eine Teillänge von lediglich etwa einem Vierteil bis einem Drittel der gesamten Längserstreckung des Schneidmessers an dem Schnittvorgang beteiligt ist. In diesem Bereich ist das Schneidmesser einem starken Verschleiß unterworfen. Zum einen verschleißen die scharfen Schneidkanten, wobei sich im Querschnitt der Schneide ein Radius ergibt. Dieser sollte 0,3 mm nicht überschreiten, um weiterhin gute Schnitteigenschaften zu gewährleisten. Zum anderen verschleißt das Schneid- messer in Richtung der Längserstreckung, wobei sich die Schneide im Laufe des Betriebseinsatzes zum Schneidmesserende hin abrundet, so dass die Schneide einen bogenförmigen Verlauf annimmt.
Sowohl ebene als auch tordierte Schneidmesser müssen eine ausreichende Dicke aufweisen, damit sie sich unter den Einsatzbedingungen nicht unzulässig verformen. Dennoch kann der am Schnittvorgang unmittelbar beteiligte Endabschnitt des Schneidemessers in seiner Dicke ohne Beeinträchtigung der Messerstabilität vermindert werden. Durch die Verminderung der Dicke des Schneidmesser im Endabschnitt kann die dort vorgesehene Schneide günstig bogenförmig abnutzen. Es hat sich zudem gezeigt, dass durch die gezielte Verminderung der Dicke im Endabschnitt ein günstiger Verschleiß im Querschnitt erzielt wird, der selbst bei Abnutzung eine scharfe Schneidkante der Schneide beibehält.
Das Schneidmesser weist in Längserstreckung betrachtet zwei Längskanten auf, die parallel zueinander verlaufen können. Zumindest an einer der beiden Längskanten ist über zumindest eine Teillänge eine Schneide vorgesehen. Die Schneide verläuft über die gesamte Länge des Endabschnitts und kann entweder ausschließlich am Endabschnitt vorgesehen sein oder länger ausgebildet sein. Der Endabschnitt befindet sich an einem freien Ende des Schneidmessers und umfasst Teilbereiche beider Längskanten. Die Schneide kann über die gesamte Längserstreckung der Längskanten verlaufen, wobei in diesem Fall nur ein Teilbereich der Schneiden aktiv am Schnittvorgang teilnimmt. Dieser Teilbereich weist erfahrungsgemäß eine Länge von ca. einem Viertel bis einem Drittel der gesamten Längserstreckung des Schneidmessers auf. Es können eine oder beide Längskanten eine Schneide aufweisen. Im Fall, dass beide Längskanten eine Schneide aufweisen, kann das Schneidmesser gewendet werden, sobald eine der Schneiden abgenutzt ist.
An einem vom Endabschnitt abgewandten Ende des Schneidmessers kann ein Be- festigungsabschnitt vorgesehen sein, der Befestigungsmittel umfasst, um das Schneidmesser an einem Rotorkörper eines Mäh- oder Häckselwerks zu befestigen. Die Befestigungsmittel sind in der Regel in Form einer Bohrung gestaltet.
Am Endabschnitt kann ferner eine Querkante vorgesehen sein, die die beiden Längs- kanten miteinander verbindet. Die Querkante kann ebenfalls eine Schneide aufweisen, vorzugsweise über die gesamte Länge der Querkante. Die Schneide an der Querkante begünstigt zudem eine bogenförmige Abnutzung des Schneidmessers in Längsrichtung. Im Querschnitt betrachtet, sind die Schneiden jeweils keilförmig auslaufend gestaltet. Das Schneidmesser weist jeweils in den Bereichen der Schneiden eine obere Fläche, eine von der oberen Fläche abgewandte Messerfläche und eine Schrägfläche auf, wobei die Schrägfläche von der oberen Fläche zur Messerfläche verläuft und mit der Messerfläche eine Schneidkante mit einem spitzen Keilwinkel bildet. Üblicher- weise ist davon auszugehen, dass das Schneidmesser aus einem Flachstahl mit rechteckigem Querschnitt gefertigt ist. Die beiden langen Seiten des Querschnitts des Flachstahls sind Bestandteil der oberen Fläche bzw. der Messerfläche. Zumindest eine der kurzen Seiten wird in der Regel abgeschliffen und bildet die Schrägfläche, die mit der Messerfläche eine keilförmig zulaufende Schneide bildet. Wenn das Schneidmesser zwei gegenüberliegende Schneiden an jeweils einer Längskante des Flachstahls aufweist, können diese Schneiden unterschiedlich angeordnet sein. Im Querschnitt betrachtet kann das Schneidmesser zum einen in Form eines Parallelogramms oder in Form eines Trapezes gebildet sein. Wenn die Schneiden derart ausgebildet sind, dass das Schneidmesser im Querschnitt als Trapez ausgebildet ist, ist eine Seite des Schneidmessers definitionsgemäß die Messerfläche und die andere Seite des Schneidmessers die obere Fläche. Wenn die Schneiden derart angeordnet sind, dass das Schneidmesser im Querschnitt als Parallelogramm gestaltet ist, bildet eine erste Seite des Schneidmessers die Messerfläche einer ersten Schneide und die obere Fläche einer zweiten Schneide. Die zweite Seite des Schneidmessers bil- det die obere Fläche der ersten Schneide und die Messerfläche der zweiten Schneide.
Vorzugsweise ist das Schneidmesser derart gehärtet, dass im Bereich der Schnei- den die jeweilige Messerfläche eine höhere Härte aufweist als die jeweilige obere Fläche. Zudem kann vorgesehen werden, dass im Bereich der Schneiden die jeweilige Messerfläche eine höhere Härte aufweist als die jeweilige Schrägfläche.
Somit ist das Schneidmesser im Endabschnitt hinsichtlich der Materialdicke dünner gestaltet, wobei zusätzlich die Messerfläche der Schneiden eine höhere Härte aufweist als die obere Fläche. Hierbei hat sich gezeigt, dass solche gestalteten Schneidmesser ohne zwischenzeitliches Nachschleifen solange im Einsatz bleiben können, bis der bogenförmig gebildete Verschleiß fast die Mitte der Querkante des Schneidmessers erreicht hat. Die Häckselqualität bleibt trotz Schneidenabnutzung nahezu konstant erhalten. Es ist darauf zurückzuführen, dass die Messerfläche gehärtet ist und somit das Schneidmesser in dem Härtebereich weniger verschleißt als in Richtung zur oberen Fläche. Da die Messerfläche bis zur Schneidkante der Schneide verläuft, weist die Schneidkante eine hohe Härte auf, wobei die Schrägfläche mehr abnutzt, so dass grundsätzlich ein spitzer Keilwinkel verbleibt, selbst wenn im Bereich der Schrägfläche ein erhöhter Verschleiß auftritt.
Da festgestellt wurde, dass der Radius der Schneidkante im Übergang von der unteren Fläche zur Schrägfläche nicht über 0,3 mm betragen sollte, wird die obere Fläche des Schneidmessers einsatzgehärtet, wobei die obere Fläche für eine Einsatzhärte- tiefe von 0,4 bis 0,6 aufgekohlt wird.
Vor dem Härtevorgang können die Schneiden zudem mit Verzahnungen versehen werden oder das gesamte Schneidmesser tordiert werden. Das Schneidmesser wird aus einem Flachstahl gefertigt, wobei verschiedene Verfahrensabläufe möglich sind. Allen Verfahren ist gemeinsam, dass zur Verminderung der Schneidmesserdicke im Endabschnitt Material abgetragen wird und zur Herstellung der Schrägfläche ebenfalls Material abgetragen wird, wobei die abgetragenen Flächen nicht aufgekohlt sind. Es findet grundsätzlich eine Verminderung der Materi- aldicke am Endabschnitt des Flachstahls und ein Ausbilden von zumindest einer Schneide jeweils durch Abtragen von Material statt, wobei zumindest am Endabschnitt entlang zumindest einer Längskante des Flachstahls unter Bildung eines spitz auslaufenden Querschnitts die Schneide gebildet wird.
Der Flachstahl kann vor dem Vermindern der Materialdicke und dem Ausbilden der zumindest einen Schneide aufgekohlt werden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Flachstahl im Anschluss an das Vermindern der Materialdicke und das Ausbilden der zumindest einen Schneide gehärtet wird. Somit werden die vorher aufgekohlten Randschichten durch Abtragen des Materials wieder beseitigt, bevor ein Härten stattfindet. Die Flächen, die durch Abtragen von Material entstanden sind, weisen somit keine aufgekohlte Randschicht mehr auf und werden daher geringer gehärtet als die aufgekohlten Randschichten. Dies setzt selbstverständlich voraus, dass das Material zumindest über die Tiefe abgetragen wird, über die die Randschicht vorher aufge- kohlt wurde.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Flachstahl zunächst aufgekohlt und gehärtet wird und im Anschluss die Materialdicke vermindert und die zumindest eine Schneide ausgebildet wird. Die gehärtete Randschicht wird somit im Bereich der oberen Fläche des Endabschnitts und der Schrägfläche wieder entfernt.
Es kann auch vorgesehen werden, dass im Anschluss an das Vermindern der Materialdicke und das Ausbilden der zumindest einen Schneide die durch das Abtragen entstandenen Flächen zur Vermeidung einer Aufkohlung während eines Aufkoh- lungsverfahrens abgedeckt werden und daraufhin der Flachstahl aufgekohlt und gehärtet wird.
Grundsätzlich kann sich an das Härten ein Anlassen anschließen. Es hat sich gezeigt, dass das Verhalten gegen Abnutzung des Schneidmessers dadurch begünstigt werden kann, dass nach der Aufkohlung ein Borieren, vorzugsweise bis zu einer Tiefe von 0,2 mm, stattfindet. Auch bei den obengenannten Einsatzhärteverfahren, kann dieses Borieren nach dem Aufkohlen während eines Einsatzhärteverfahrens durchgeführt werden. Vorzugsweise wird das Materialmittel abhebender Fertigungsverfahren, wie z. B. Schleifen oder Fräsen, durchgeführt.
Vorzugsweise werden die Härteverfahren bis zur Erzielung einer Härte von 720 bis 830 V1 (Härte Vickers 1 ) und einer Härte im Kern von 360 bis 440 HB (Härte Brinell) durchgeführt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnungen mehr erläutert. Hierin zeigt
Figur 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Schneidmesser,
Figur 2 eine Seitenansicht des Schneidmessers gemäß Figur 1 , Figur 3 einen Querschnitt des Schneidmessers im Endabschnitt und
Figur 4 einen Querschnitt der Schneide gemäß Figur 3 im vergrößerter Darstellung.
Das in den Figuren dargestellte Schneidmesser 1 ist aus einem länglichen Flachma- terial mit rechteckiger Grundform und einem rechteckigen Querschnitt mit der Dicke D (siehe Figur 3) hergestellt. In einem Endbereich weist der Schneidmesser 1 einen Befestigungsabschnitt mit einer Befestigungsbohrung 8 auf, mit der das Schneidmesser z. B. an eine Häckseltrommel montiert werden kann. Der dem Endbereich mit der Befestigungsbohrung 8 abgewandte Endbereich umfasst einen Endabschnitt S, welcher sich über die Länge LS erstreckt. Die Länge LS ist eine Teillänge der gesamten Längserstreckung L des Schneidmessers 1 . Das Schneidmesser 1 weist ferner eine erste Längskante 2 und eine zweite Längskante 3 auf, die sich über die gesamte Längserstreckung L des Schneidmessers 1 erstrecken und parallel angeordnet sind. Grundsätzlich können die Längskanten 2, 3 jedoch auch, zumindest über einen Teil ihrer Längen, winklig zueinander angeordnet sein, insbesondere im Endabschnitt mit der Teillänge LS. An dem Ende des Endabschnitts S weist das Schneidmesser 1 ferner eine Querkante 4 auf, die von der ersten Längskante 2 zur zweiten Längskante 3 verläuft. An der ersten Längskante 2 ist eine erste Schneide 5, an der zweiten Längskante 3 eine zweite Schneide 6 und an der Querkante 4 eine dritte Schneide 7 vorgesehen. Die einzelnen Schneiden, 5, 6, 7 sind im wesentlichen identisch aufgebaut und werden im folgenden anhand der ersten Schneide 5 näher erläutert, welche insbesonde- re aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht.
Grundsätzlich weist das Schneidmesser 1 zwei Oberflächen 15, 16 auf. Hierbei handelt es sich um die größten Flächen des Flachmaterials, aus dem das Schneidmesser 1 gefertigt ist. Eine erste Oberfläche 16 der beiden Oberflächen 15, 16 bildet hierbei eine Messerfläche 9 der Schneide 5. An der ersten Längskante 2, welche genau genommen als Schmalfläche des Flachmaterials anzusehen ist, ist eine Schrägfläche 10 eingearbeitet, welche die beiden Oberflächen 15, 16 verbindet und mit der Messerfläche 9 einen Keil bildet, der spitz zu einer Schneidkante 1 1 ausläuft. Im Endabschnitt S ist die Dicke des Schneidmessers 1 auf die Materialdicke d reduziert. Hierzu wurde Material von der zweiten Oberfläche 16 des Schneidmessers 1 abgetragen, so dass eine obere Fläche 12 gebildet ist, die gegenüber der zweiten Oberfläche 16 stufenförmig versetzt ist. Um hier Kerbwirkungen zu vermeiden kann auch eine Abrundung oder ein kontinuierlicher Übergang vorgesehen sein. Grund- sätzlich kann auch der gesamte Endabschnitt S keilförmig gestaltet sein, dessen Dicke von der Querkante 4 bis zum den Endabschnitt S anschließenden Abschnitt des Schneidmessers 1 kontinuierlich zunimmt.
In der Draufsicht gemäß Figur 1 ist zudem zu erkennen, wie die erste Schneide 5 im verschlissenen Zustand verläuft. Der Verlauf der verschlissenen ersten Schneide ist mit dem Bezugszeichen 17 versehen. Der Verlauf der verschlissenen Schneidkante der ersten Schneide mit dem Bezugszeichen 13.
Im vergrößerten Querschnitt gemäß Figur 4 ist ein Härteberreich 14 erkennbar, der von der Messerfläche 9 bzw. der ersten Oberfläche 15 ausgeht und eine Tiefe EHT aufweist. Die Messerfläche 9 weist eine höhere Härte auf als die übrigen Flächen, wie z.B. die Schrägfläche 10 oder die obere Fläche 12. In gleicher Weise ist die zweite Oberfläche 16 ungehärtet. Somit wird das Material an der Schrägfläche 10 unterhalb des Härtebereichs 14 schneller verschleißen als das Material im Bereich des Härtebereichs 14, so dass die Randschicht der Messerfläche 9 weniger verschleißt und durch Verscheiß der Schrägfläche„unterspült" wird, so dass die Schneidkante 1 1 über dem Bereich der Tiefe EHT der gehärteten Randschicht nach vorne, d. h. in Schnittrichtung vorstehen wird und somit scharf bleibt. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Tiefe EHT der gehärteten Randschicht so gewählt wird, dass die Schneidkante 1 1 nicht zu rund und damit zu stumpf wird.
Bezugszeichenliste
1 Schneidmesser
2 erste Längskante
3 zweite Längskante
4 Querkante
5 erste Schneide
6 zweite Schneide
7 dritte Schneide
8 Befestigungsbohrung
9 Messerfläche
10 Schrägfläche
1 1 Schneidkante
12 obere Fläche
13 Schneidkante (verschlissen)
14 Härtebereich
15 erste Oberfläche
16 zweite Oberfläche
17 erste Schneide (verschlissen)
L Längserstreckung
LS Länge des Endabschnitts
S Endabschnitt
D Materialdicke
d Materialdicke
EHT Tiefe der gehärteten Randschicht

Claims

Patentansprüche
1 . Schneidmesser (1 ), insbesondere für landwirtschaftliche Erntemaschinen, das aus einem Flachstahl gefertigt ist und einen Endabschnitt (S) mit zumindest einer Schneide (5, 6, 7) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Endabschnitt (S) zumindest bereichsweise dünner ausgebildet ist als ein an den Endabschnitt (S) anschließender Abschnitt des Schneidmessers
(1 )-
2. Schneidmesser (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schneidmesser (1 ) in Längserstreckung (L) zwei Längskanten (2, 3) aufweist und
dass zumindest eine der Längskanten (2, 3) eine Schneide (5, 6) aufweist, die zumindest teilweise innerhalb des Endabschnitts (S) angeordnet ist.
3. Schneidmesser (1 ) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schneide (5, 6) über die gesamte Länge (LS) des Endabschnitts (S) verläuft.
4. Schneidmesser (1 ) nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Endabschnitt (S) eine Querkante (4) aufweist, die die beiden Längskanten (2, 3) verbindet und die als Schneide (7) ausgebildet ist.
5. Schneidmesser (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die zumindest eine Schneide (5, 6, 7) im Querschnitt keilförmig ausläuft.
6. Schneidmesser (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schneidmesser (1 ) im Bereich der zumindest einen Schneide (5, 6, 7) eine obere Fläche (12), eine Messerfläche (9) und eine Schrägfläche (10) aufweist, wobei die Schrägfläche (10) von der oberen Fläche (12) zur Messerfläche (9) verläuft und mit der Messerfläche (9) eine Schneidkante (1 1 ) mit einem spitzen Keilwinkel bildet.
7. Schneidmesser (1 ) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schneidmesser (1 ) derart gehärtet ist, dass zumindest im Bereich der zumindest einen Schneide (5, 6, 7) die Messerfläche (9) eine höhere Härte aufweist als die obere Fläche (12).
8. Schneidmesser (1 ) nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schneidmesser (1 ) derart gehärtet ist, dass im Bereich der zumindest einen Schneide (5, 6, 7) die Messerfläche (9) eine höhere Härte aufweist als die Schrägfläche (10).
9. Schneidmesser (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Härte der Messerfläche (9) 720 bis 830 HV1 beträgt.
10. Schneidmesser (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schneidmesser (1 ) im Kern eine Härte von 360 bis 440 HB aufweist.
1 1 . Schneidmesser (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Länge (LS) des Endabschnitts (S) zumindest 10 % der gesamten Längserstreckung des Schneidmessers (1 ) beträgt.
12. Schneidmesser (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Länge (LS) des Endabschnitts (S) 20 % bis 35 % der gesamten Längserstreckung des Schneidmessers (1 ) beträgt.
13. Verfahren zur Herstellung eines Schneidmessers (1 ) aus einem Flachstahl mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt mit den Verfahrensschritten:
Vermindern der Materialdicke in einem Endabschnitt (S) des Flachstahls durch Abtragen von Material,
Ausbilden von zumindest einer Schneide (5, 6) durch Abtragen von Material zumindest am Endabschnitt (S) entlang zumindest einer Längskante (2, 3) des Flachstahls unter Bildung eines spitz auslaufenden Querschnitts und
Aufkohlen und Härten des Flachstahls.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aufkohlen des Flachstahls vor dem Vermindern der Materialdicke und dem Ausbilden der zumindest einen Schneide (5, 6) stattfindet.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Härten des Flachstahls im Anschluss an das Vermindern der Materialdicke und das Ausbilden der zumindest einen Schneide (5, 6) stattfindet.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Härten des Flachstahls nach dem Aufkohlen und vor dem Vermindern der Materialdicke und vor dem Ausbilden der zumindest einen Schneide (5, 6) stattfindet.
17. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Anschluss an das Vermindern der Materialdicke und das Ausbilden der zumindest einen Schneide (5, 6) die durch das Abtragen entstandenen Flächen (10, 12) zur Vermeidung einer Aufkohlung dieser Flächen (10, 12) während eines Aufkohlungsverfahrens abgedeckt werden und
dass daraufhin das Aufkohlen und das Härten des Flachstahls stattfindet.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Abtragen des Materials mittels spanabhebender Fertigungsverfahren durchgeführt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Flachstahl nach dem Härten angelassen wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Flachstahl für eine Einsatzhärtetiefe von 0,4 mm bis 0,6 mm aufgekohlt wird.
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DE102008049317A1 (de) 2008-09-29 2010-04-01 Rasspe Systemtechnik Gmbh & Co. Kg Schneidmesser für einen Kreiselmäher, Kreiselmäher mit einem derartigen Schneidmesser sowie Verfahren zum Herstellen eines derartigen Schneidmessers

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