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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft ein Schneidwerk mit einem Obermesser und einem Untermesser, insbesondere für die Landwirtschaft oder die Forstwirtschaft.
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Das Schneidwerk dient insbesondere zum Schneiden bzw. Zerkleinern von Gras, Stroh, Getreide, Raps und anderen Pflanzen und Pflanzenteilen. Das Schneidwerk kann mit seiner Schneidebene etwa horizontal ausgerichtet zum Einsatz kommen. Aber auch eine etwa vertikale Ausrichtung ist möglich, insbesondere in der Anwendung als Rapstrennschneidwerk.
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STAND DER TECHNIK
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Im Stand der Technik ist ein Schneidwerk bekannt, welches seitlich an einem Mähdrescher als Rapstrenner eingesetzt wird. Das Schneidwerk weist ein Obermesser und ein Untermesser auf, die beide gegenläufig translatorisch oszillierend angetrieben sind. Jedes Messer weist je eine mit Klingen besetzte Rückenleiste auf. Über die Länge des Schneidwerks sind eine Mehrzahl von Führungen beabstandet angeordnet. Jede einzelne Führung weist je eine Führungsleiste für das Obermesser und für das Untermesser auf. Das jeweilige Messer wird durch seine Führungsleiste translatorisch geführt. Das Schneidwerk weist an jeder Führungsstelle je einen an einem gemeinsamen Profilbalken befestigten Halter für je eine der beiden Führungsleisten auf.
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Die beiden Halter sind mit dem Profilbalken über eine lösbare Montageschraube fest verbunden. Die Halter sind als starre, vom Profilbalken frei auskragende Bauteile ausgebildet und nehmen zwischen sich die beiden Führungsleisten und die beiden Rückenleisten der beiden Messer auf. Die auskragenden Enden der beiden Halter greifen dabei in Fahrtrichtung gesehen an den Führungsleisten etwa im Mittelbereich der Rückenleisten an. Etwa auf der Hälfte der Entfernung zwischen der Montageschraube und den Rückenleisten ist eine Einstellschraube angeordnet, die die beiden Halter durchsetzt. Durch das Anziehen der Montageschraube legen sich an den Führungsleisten vorgesehene Gleitflächen an den Rückenleisten der beiden Messer an. Die Einstellschrauben an den Führungsstellen sollen jeweils für sich aber auch in Abstimmung aufeinander bei der Montage des Schneidwerks feinfühlig eingestellt und nach aufgetretenem Verschleiß feinfühlig nachgestellt werden. Wird die einzelne Einstellschraube zu fest angezogen, klemmen die Führungsleisten die Klingen ein. Wenn der Antrieb des Schneidwerks dennoch in der Lage ist, die erhöhte Reibung zu überwinden, entsteht eine erhebliche Temperaturbelastung der Führungsleisten. Insbesondere Führungsleisten aus Kunststoff können dabei verbrennen und unbrauchbar werden. Es besteht auch die Gefahr, dass der Antrieb des Schneidwerks dabei geschädigt wird.
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Wird die einzelne Einstellschraube dagegen vergleichsweise weniger fest angezogen, ergibt sich ein entsprechendes Spiel zwischen den Klingen und ein Abheben der Scheiden der Klingen voneinander im Betrieb. Die Schnittqualität wird entsprechend schlecht und bei fortschreitendem Verschleiß immer schlechter. Durch besonders geschultes und erfahrenes Personal kann die ordnungsgemäße Montage des Schneidwerks erfolgen. Das feinfühlige Nachstellen der Einstellschrauben nach aufgetretenem Verschleiß durch die Benutzer solcher Schneidwerke ist jedoch kaum möglich. Die Gefahr von Fehleinstellungen ist groß. Hinzu kommt, dass bei Anwendung eines hydraulischen oder elektrischen Antriebs die beiden Messer während des Einstellvorgangs nicht gegeneinander bewegt werden können, so dass der Benutzer während der Ein- bzw. Nachstellung nicht überprüfen kann, ob die Reibung zwischen den Klingen der beiden Messer einerseits und zwischen den Rückenleisten und der jeweiligen Führungsleiste andererseits zu groß, zu klein oder gerade richtig eingestellt ist.
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Ein weiterer Nachteil des bekannten Rapstrennschneidwerks besteht darin, dass die Anpresskraft, die zwischen den Klingen der beiden Messer wirken soll und die über die Länge der Klingen in Fahrtrichtung erhalten bleiben soll, damit der Schnittpunkt zwischen mit aneinander anliegenden Schneiden der Klingen in Fahrtrichtung nach vorn und hinten wandert, insbesondere auch im vorderen Bereich der Klingen wirken bzw. erhalten bleiben soll. Diese Anpresskraft wird von den Führungsleisten im hinteren Bereich der Klingen aufgebracht. Bei auftretendem Verschleiß besteht die Gefahr, dass auch zwischen der Führungsleiste und der Rückenleiste Verschleiß auftritt, weil der Halter an der Führungsleiste nach Art eines Gelenks angreift und die Führungsleisten eine Kippbewegung ausführen können. Damit verbunden sind eine nachteilige Aufspreizbewegung und ein Abheben der Klingen voneinander gerade in ihrem vorderen Bereich. Der Schneidvorgang und die Schnittqualität werden also gerade im besonders wichtigen vorderen Bereich der Klingen schlechter.
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Das bekannte Schneidwerk weist einen weiteren Nachteil auf. Ein Messerwechsel des Ober- und/oder Untermessers ist nur nach dem Lösen der Einstellschrauben möglich. Dabei kann das zu wechselnde Messer jedoch nur in der Richtung der Längserstreckung des Messers seitlich aus dem Schneidwerk herausgezogen werden. Das Lösen der Einstellschrauben macht nach dem Messerwechsel das feinfühlige Einstellen der Einstellschrauben zwingend erforderlich. Fehleinstellungen treten dabei häufig auf.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerk bereitzustellen, bei dem das feinfühlige Ein- und Nachstellen der Anpresskraft entfällt, Fehleinstellungen vermieden werden und dennoch eine Sollwerteinstellung der Anpresskraft in engen Grenzen erreicht wird, so dass das Schneidwerk montage- und bedienungsfreundlich wird.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.
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Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
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WEITERER STAND DER TECHNIK
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Es sind weiterhin Schneidwerke bekannt, die insbesondere im kommunalen Bereich eingesetzt werden. Diese Schneidwerke besitzen mindestens ein rotatorisch, also nicht linear, geführtes Messer. Die Führung erfolgt über Schwinghebel, die mit ihren freien Enden an Führungszapfen auf den Klingen angreifen. Die Führungszapfen, über die die Anpresskraft auf die Klingen übertragen wird, sind vorteilhaft vergleichsweise näher an die Mitte der Klingen herangerückt, so dass die Anpresskraft über die Länge der Klingen in Fahrtrichtung besser verteilt wird. Die Rückenleisten der Messer laufen frei und sind nicht geführt. Die Schwinghebel sind federnd elastisch ausgebildet und ermöglichen das Ausheben der Schwinghebel von den Führungszapfen zwecks Messerwechsel. Die rückwärtigen Enden der Schwinghebel sind am Profilbalken mit Hülsen aus elastischem Material gelagert. Die Hülsen können in Bohrungen im Profilbalken unterschiedlich weit eingeschlagen werden, um damit die Anpresskraft der Schwinghebel zu verändern. Ein feinfühliges Einstellen der Anpresskraft ist auch hier kaum möglich, erst recht nicht in Abstimmung mehrerer Führungsstellen über die Länge des Schneidwerks aufeinander. Beim Einstellen kommen Hilfsmittel wie Lehren, Kraftmesser und dergleichen zum Einsatz. Das macht einen Ein- oder Nachstellvorgang nach aufgetretenem Verschleiß besonders schwierig und zeitaufwendig, ohne dass Fehleinstellungen vermeidbar wären. Weiterhin ist ein rotatorisch geführtes Messer für manche Anwendungsfälle grundsätzlich nachteilig, weil eine oszillierende Rotationsbewegung auch immer eine Bewegungskomponente der Klingen in Fahrtrichtung hat. Dies hat einen Schütteleffekt auf das Erntegut zur Folge verbunden mit der Gefahr, dass ein Teil der zu erntenden Körner des Ernteguts verloren geht. Dies ist bei der Rapsernte besonders nachteilig.
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Es sind weiterhin Schneidwerke bekannt, die als Doppelmesserschneidwerke bezeichnet werden. Diese Schneidwerke besitzen zwei angetriebene Messer. Die Messerführung erfolgt über Schwinghebel, die mit ihren freien Enden an Führungszapfen angreifen, die mit der Rückenleiste des Messers verbunden sind. Es sind Halter für die Führungsleiste des einen Messers vorgesehen. Die Halter sind kippbar auf dem Profilbalken gelagert. Über eine Einstellschraube wird jeder Halter im Winkel zu dem Profilbalken verstellt und damit die Anpresskraft zwischen den Klingen variiert. Eine feinfühlige Einstellung an jeder einzelnen Einstellschraube einerseits und an allen Einstellschrauben über die Läge der Messer ist unter Verwendung von Hilfsmitteln und hinreichender Erfahrung zwar möglich, aber aufwendig und zeitraubend. Fehleinstellungen sind auch hier möglich. Deshalb unterbleiben Nachstellungen öfters.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung verlässt den im Stand der Technik eingefahrenen Entwicklungsweg, indem sie auf die Verwendung von Einstellschrauben verzichtet. Die Einstellschraube wird durch eine Montageschraube ersetzt. Das feste Anziehen einer Montageschraube gegebenenfalls mit Hilfe eines Drehmomentschlüssels ist leicht und sicher von jeder Person durchzuführen. Die Möglichkeit von Fehleinstellungen ist beseitigt.
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Für die Bereitstellung der notwendigen Anpresskraft auf die Klingen wird zumindest einer der starren Halter aus dem Stand der Technik federnd elastisch ausgebildet. Dies geschieht herstellungsseitig insbesondere durch entsprechende Materialwahl, Formgebung, Gestaltung der Abmessungen und/oder Anordnung der Lagerungsstelle des Halters am Profilbalken. Dabei kommt es darauf an, die Halter reproduzierbar und in entsprechenden Toleranzen festgelegt so herzustellen, dass sie die erforderliche Anpresskraft in engen Grenzen festgelegt aufweisen bzw. nach dem festen Anziehen der Montageschraube erbringen. Hierfür steht der Halter unter einer definierten Vorspannung.
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Es ist nicht erforderlich, eine vergleichsweise hohe Anpresskraft zu erzielen. Die erforderliche und sinnvolle Anpresskraft ist eher als niedrig zu bezeichnen. Die Anpresskraft ist einerseits so hoch zu bemessen, dass die Klingen der Messer während des normalen Betriebs nicht voneinander abheben können, damit der Verlauf des Schnittpunkts zwischen den Schneiden der Klingen des Obermessers und des Untermessers in Fahrtrichtung nach vorn und zurück immer erhalten bleibt. Die Anpresskraft ist andererseits so niedrig zu bemessen, dass die fortwährende unvermeidliche Reibung zwischen den Klingen (aufgrund deren Relativbewegung zueinander) einerseits und zwischen Klingen und Führungsleisten (aufgrund deren Relativbewegung zueinander) andererseits nur eine mäßige Temperaturerhöhung der Teile erbringt, so dass diese im Betrieb nicht beschädigt oder unbrauchbar werden. Das bekannte Schmelzen von aus Kunststoff bestehenden Führungsleisten wird vermieden.
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Dabei ist es sinnvoll, wenn die beiden Messer translatorisch oszillierend gegenläufig angetrieben werden. Der Antrieb erfolgt separat auf die Messer entweder durch einen Mittenantrieb oder einen seitlich angeordneten Endantrieb. Die translatorische Bewegung der Messer hat den Vorteil, dass Bewegungskomponenten der Messer in und entgegen der Fahrtrichtung vermieden werden. Die fest montierten Führungsleisten und Halter des Schneidwerks vermeiden im Betrieb eine Schüttelbewegung auf das Erntegut, so dass Ernteverluste durch das Schneiden reduziert sind.
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Die federnd elastische Ausbildung des Halters erbringt den Vorteil, dass die Messer selbstjustierend arbeiten. Ein im Betrieb unvermeidlicher Verschleiß zwischen den aneinander reibenden Teilen und ein daraus resultierendes Spiel werden kontinuierlich ohne jegliches manuelle Einstellen nachjustierend beseitigt. Andererseits lässt sich ein erforderlicher Messerwechsel problemlos durchführen. Schon durch das teilweise Lösen der festgezogenen Montageschrauben entsteht ein hinreichender Abstand zwischen den Führungsleisten, der es gestattet, eines oder beide Messer ohne Entnahme von weiteren Bauteilen sogar in Fahrtrichtung aus dem Schneidwerk herauszunehmen, beispielsweise um die Klingen des Messers nachzuschleifen, eine beschädigte Klinge auszutauschen oder ähnliche Servicearbeiten am Messer durchzuführen.
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Die federnd elastische Ausbildung des Halters erbringt weiter den Vorteil, dass sich die Messer im Betrieb beim Auftreffen auf Äste, Steine und andere Hindernisse voneinander abheben können, indem die Halter auffedern. Dies wirkt einer Beschädigung und Zerstörung der Klingen entgegen. Das zugelassene Auffedern der Halter kann so begrenzt sein, dass ein mögliches Herausfliegen eines Messers beim Auftreffen auf ein Hindernis vermieden wird.
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Besonders sinnvoll ist es, wenn der federnd elastische Halter an der Führungsleiste in einem relativ zur Rückenleiste in Fahrtrichtung nach vorn versetzten Bereich angreift. Die geometrische Gestaltung und Anordnung zwischen Klinge, Rückenleiste, Führungsleiste und Halter sind gegenüber dem Stand der Technik so verändert, dass die Übertragung der Anpresskraft zwischen Halter und Führungsleiste mit Abstand zu der Mitte der Rückenleiste erfolgt. Insbesondere kann die Übertragung der Anpresskraft dort erfolgen, wo auch die Führungsleiste an der Klinge anliegt. Einer Kipptendenz der Führungsleiste in ihren hinteren Bereich entgegen der Fahrtrichtung wird entgegengewirkt. Die Anpresskraft zwischen Führungsleiste und Klinge wird mehr im Mittelbereich der Klinge und damit vorteilhaft auch insbesondere im vorderen Bereich der Klingen übertragen. Dies wirkt sich positiv auf den Scheidvorgang aus.
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Der federnd elastische Halter ist an dem Profilbalken gegen Verdrehung um die Achse der Montageschraube gesichert gehalten. Dies kann in verschiedener Weise realisiert werden. Eine Möglichkeit besteht darin, den einzelnen Halter auf dem Profilbalken durch zwei lösbare Montageschrauben zu befestigen. Eine andere Möglichkeit nutzt eine Umbiegung, Abkröpfung oder dergleichen an dem federnd elastisch ausgebildeten Halter, damit sich dieser beim Festziehen einer einzelnen Montageschraube an den Profilbalken verdrehgesichert anlegt. Beide Möglichkeiten können auch in Kombination angewendet werden.
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Der federnd elastische Halter kann mit seiner Führungsleiste zwecks Wechsel des Ober- und/oder Untermessers entgegen der Richtung seiner Anpresskraft so weit aushebbar gelagert sein, dass das Messer in Fahrtrichtung freikommt. Dies kann mit und ohne Lösen der Montageschraube realisiert werden. Bereits durch ein teilweises Lösen der Montageschraube lässt sich der Halter abkippen, wodurch der Abstand zwischen den beiden Führungsleisten so groß wird, dass eines der Messer oder auch beide Messer nacheinander sogar in Fahrtrichtung nach vorn entnommen werden können. Es ist auch möglich, in die Montageschraube eine Spannfeder einzuschalten. Beim festen Anziehen der Montageschraube wird die Spannfeder auf Block gesetzt, so dass sich die feste Auflagerung des Halters am Profilbalken ergibt. Beim Messerwechsel wird die Montageschraube teilweise gelöst und damit der Federweg der Spannfeder freigegeben. Dabei bewegt sich der Halter nach seiner Entspannung translatorisch in Öffnungsrichtung für die Entnahme des Messers. Eine dritte Möglichkeit besteht darin, beim Messerwechsel auf ein Lösen der Montageschraube zu verzichten und statt dessen gegenüber dem Profilbalken schwenkbare Aufstellbügel oder zum Schneidwerk separate Abstandshalter an jeder Führungsstelle einzusetzen, um die federnden Halter mit den Führungsleisten entgegen der Richtung ihrer Anpresskraft in einer solchen den Messerwechsel gestattenden Stellung zu halten.
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Eine besonders sinnvolle Anordnungsstelle für den federnd elastischen Halter ergibt sich dann, wenn er auf der Seite seiner Anordnung mit Abstand zur Schneidebene des Schneidwerks gelagert ist. Der federnd elastisch ausgebildete Halter wird durch die Montageschraube nicht in der Schneidebene, sondern mit Abstand dazu angeordnet. Dies geschieht auf der Seite der Schneidebene, von der der Halter auf die Führungsleiste einwirkt. Damit ergibt sich bei eintretendem Verschleiß eine Bewegung des freien Endes des Halters und damit der Führungsleiste auf einer Kreisbahn um den Befestigungspunkt an der Montageschraube. Hieraus resultiert eine Kipptendenz der Führungsleiste und der Klingen des betreffenden Messers, so dass sich vorteilhaft eine erhöhte Anpresskraft gerade im vorderen Teil der Klingen ergibt.
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Sinnvoll ist es, wenn der Federweg des federnd elastischen Halters entgegen der Richtung seiner Anpresskraft durch einen Anschlag begrenzt ist. Ein solcher Anschlag stellt eine Messersicherung dar. Der Anschlag kann auf den Halter wirken. In diesem Falle ist der Anschlag an jeder Stelle angeordnet, an der sich auch ein Halter befindet, also an jeder Führungsstelle. Der Anschlag kann als Metallstreifen ausgebildet werden. Er kann zusammen mit dem Halter durch eine Montageschraube montiert werden. Der Anschlag kann aber auch separat zu den Haltern, also z. B. auf halber Entfernung zwischen zwei benachbarten Haltern, angeordnet sein. Der Anschlag begrenzt den Auffederweg des Halters in einer solchen Weise, dass beim Auftreffen der Klingen auf ein Hindernis der zwischen den Führungsleisten sich ergebende keilförmige Spalt nicht ausreicht, dass ein Messer aus den Führungsleisten herausfliegen und/oder zu Verletzungen führen kann. Dies bedeutet andererseits, dass die Anschläge für einen Messerwechsel nach vorn gelöst werden müssen.
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Der Anschlag sollte verdrehgesichert angeordnet werden. Hierzu kann der federnd elastische Halter zwei Nasen aufweisen, zwischen denen er verdrehsicher gelagert ist. Die Nasen oder auch nur ein Vorsprung können auch an dem Metallstreifen verwirklicht werden.
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Die Klingen an der Rückenleiste des Obermessers einerseits und des Untermessers andererseits sollten mit gemischter Klingenteilung angeordnet sein. So können z. B. auf dem Obermesser fünf Klingen und auf dem Untermesser sechs Klingen pro Längeneinheit angeordnet sein. Durch eine solche Anordnung und Ausbildung wird verhindert, dass die Klingen des Obermessers in Zwischenräume zwischen den Klingen des Untermessers einfallen können. Die Klingen bewegen sich also nur in der Schneidebene und die federnd ausgebildeten Halter federn im normalen Betrieb nicht auf. Dies wirkt sich günstig auf die Konstanz der Anpresskraft und auf die Lebensdauer der Halter aus.
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Der federnd elastische Halter kann beim Lösen der Montageschraube entgegen der Richtung der Anpresskraft relativ zu dem Profilbalken rotatorisch oder translatorisch bewegbar sein. Eine Dreh- oder Kippbewegung ergibt sich nach dem teilweisen Lösen der Montageschraube an der Befestigungsstelle des Halters. Es bildet sich ein keilförmiger Spalt zwischen den beiden Führungsleisten. Bei einer translatorischen Bewegung wird der Halter z. B. durch eine Spannfeder entsprechend geführt, so dass sich der Halter unter Bildung eines quadratischen Spalts bewegt.
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Der translatorisch oszillierende Antrieb des Ober- und/oder Untermessers kann einen Kurbeltrieb mit einer Pleuelstange aufweisen, wobei die Mittellinie des Kurbeltriebs und der Anlenkpunkt der Pleuelstange an der Rückenleiste des Messers in der Schneidebene angeordnet sind. Es handelt sich dabei um einen an sich bekannten Mittelantrieb. Aber auch ein entsprechender Seitenantrieb ist möglich. Solche Antriebe erbringen den Vorteil, dass die Kraftkomponenten dieser Antriebe auf das Ober- und auf das Untermesser senkrecht zur Schneidebene immer entgegengerichtet sind und die Halter optimal wenig belastet werden.
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Der Halter weist vorzugsweise einen besonderen Aufbau zur Beeinflussung der Charakteristik der Federkennlinie im Sinne des Kraft-Weg-Verhältnisses auf. Die Federkennlinie des Halters kann dabei im Bereich der Führungsleiste eine geringere Steigung als im Bereich der Montageschraube besitzen. Dies dient dazu, um Fertigungs- und Montagetoleranzen des Schneidwerks bzw. der Befestigung des Halters besser ausgleichen zu können, ohne den gewünschten Wertebereich der Anpresskraft zu verlassen. Dies kann durch eine mehrteilige Ausbildung des Halters mit zwei oder mehr Federelementen und/oder eine Variierung der Materialstärke und/oder eine Variierung der Geometrie des Halters realisiert werden.
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Alternativ kann der Halter insgesamt so ausgebildet sein, dass er eine Federkennlinie mit einer vergleichsweise geringen Steigung aufweist, um Fertigungs- und Montagetoleranzen auszugleichen und gleichzeitig die Realisierung der gewünschten Anpresskraft sicherzustellen. Dies geschieht dann durch entsprechende Erhöhung der Vorspannung des Halters.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs ”mindestens” bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Halter die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Halter, zwei Halter oder mehr Halter vorhanden sind. Wenn hingegen nur die genaue Anzahl eines Merkmals angegeben werden soll, findet das Adjektiv ”genau” vor dem jeweiligen Merkmal Verwendung.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
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1 zeigt eine Draufsicht auf ein neues Schneidwerk.
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2 zeigt einen Schnitt durch das Schneidwerk gemäß der Linie II-II in 1 mit einem federnd elastisch ausgebildeten Halter in einer ersten beispielhaften Ausführungsform.
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3 zeigt den federnd elastisch ausgebildeten Halter gemäß 2 in einer Stellung beim Auftreffen auf ein Hindernis.
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4 zeigt den federnd elastisch ausgebildeten Halter gemäß 2 in einer Stellung, die dem Messerwechsel dient.
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5 zeigt einen Schnitt durch das Schneidwerk gemäß der Linie V-V in 1 mit einem federnd elastisch ausgebildeten Halter in einer zweiten beispielhaften Ausführungsform in einer Stellung, die dem Messerwechsel dient.
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6 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI durch den federnd elastisch ausgebildeten Halter gemäß 5.
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7 zeigt einen Schnitt durch eine dritte beispielhaften Ausführungsform des Halters.
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8 zeigt einen Schnitt durch das Schneidwerk gemäß der Linie VIII-VIII in 1 mit einem federnd elastisch ausgebildeten Halter in einer vierten beispielhaften Ausführungsform in einer Stellung, die dem Messerwechsel dient.
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9 zeigt einen Schnitt durch das Schneidwerk gemäß der Linie IX-IX in 1 mit separater Messersicherung.
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10 zeigt einen Schnitt durch das Schneidwerk ähnlich 9 mit einer modifizierten Messersicherung.
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11 zeigt eine vergrößerte Detailansicht eines Teils eines Schneidwerks mit einem federnd elastisch ausgebildeten Halter in einer fünften beispielhaften Ausführungsform.
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12 zeigt einen Schnitt durch das Schneidwerk gemäß Linie XI-XI in 11.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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1 zeigt eine Draufsicht auf ein Schneidwerk 1 insgesamt. Das Schneidwerk 1 weist einen über seine Länge durchgehenden Profilbalken 2 auf. Das Schneidwerk 1 besitzt ein Obermesser 3 und ein Untermesser 4, die einander zugeordnet sind. Das Obermesser 3 weist eine über die Länge des Schneidwerks 1 durchgehende Rückenleiste 5 auf, auf der die Klingen 6 des Obermessers 3 mit ihren Schneiden 7 angeordnet sind. Das Untermesser 4 weist eine über die Länge des Schneidwerks 1 durchgehende Rückenleiste 8 auf, auf der die Klingen 9 des Untermessers 4 mit ihren Schneiden 10 angeordnet sind. Die Rückenleisten 5, 8 könnten jedoch auch aus mehreren Teilen bestehen.
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Über die Länge des Schneidwerks 1 verteilt sind mit Abstand zueinander eine Anzahl federnd elastisch ausgebildeter Halter 11 vorgesehen. Die Halter 11 können in verschiedenen Ausführungsformen realisiert werden, wie es anhand der Schnitte weiter verdeutlicht wird. Eine erste Ausführungsform des Halters 11 ist in 2 verdeutlicht.
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Es versteht sich, dass ein konkretes Schneidwerk 1 in der Regel jedoch nur Halter 11 in einer der Ausführungsformen aufweist.
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Jeder Halter 11 ist fußseitig mit einer Montageschraube 12 mit Mutter 13 am Profilbalken 2 fixiert. Jeder Halter 11 weist ein frei auskragendes Ende 14 auf, welches an einer Führungsleiste 15 für das Obermesser 3 angreift. Entsprechend weist das Schneidwerk 1 eine Führungsleiste 16 für das Untermesser 4 auf. Die insbesondere aus Kunststoff gefertigten Führungsleisten 15 und 16 erstrecken sich nicht über die Länge des Schneidwerks 1, sondern sind als kurze Abschnitte ausgebildet. Sie besitzen auf ihrer dem freien Ende 14 des Halters 11 zugekehrten Seite einen Zapfen 17 und einen Freistich 18. Der Zapfen 17 durchsetzt ein rundes Loch 51 am Ende 14 des Halters 11. Die Führungsleiste 15 weist auf ihrer der Rückenleiste 5 mit den Klingen 6 zugekehrten Seite eine in Richtung der Rückenleiste durchgehende randoffene Ausnehmung 19 und eine Gleitfläche 20 auf. Die Ausnehmung 19 dient der Führung der Rückenleiste 5 parallel zum Profilbalken 2 mit entsprechendem Spiel beim oszillierenden Antrieb des Obermessers 3.
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Die Gleitfläche 20 liegt auf der Oberfläche der Klingen 6 des Obermessers 3 an und dient der Übertragung einer Anpresskraft gemäß Pfeil 21 auf die Klingen 6. Die Anpresskraft wird von dem Halter 11 bereitgestellt, wenn sich die Montageschraube 12 mit der Mutter 13 in fest angezogenem Zustand befindet. Der Halter 11 ist herstellungsseitig durch entsprechende Materialwahl, Formgebung, Gestaltung der Abmessungen und/oder Anordnung der Lagerungsstelle des Halters 11 am Profilbalken 2 federnd elastisch ausgebildet.
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Aus 2 ist erkennbar, dass sich die fußseitige Lagerstelle des Halters 11 mit Abstand rechts von einer Schneidebene 22 befindet. Wenn sich das Obermesser 3 und das Untermesser 4 in nicht eingesetztem Zustand befinden, wie dies bei einem Messerwechsel der Fall ist, federt der elastische Halter 11 ein und seine Gleitfläche 20 befindet sich dort, wo dies durch eine gestrichelte Darstellung verdeutlicht ist. Der elastische Halter 11 besitzt also eine Vorspannung gemäß dem dargestellten Abstand 23 und eine entsprechende Anpresskraft gemäß Pfeil 21 auf die Klingen 6 des eingesetzten Obermessers 3, die sich auf den Klingen 9 des Untermessers 4 abstützen. Die Anpresskraft gemäß Pfeil 21 wirkt in der Mittellinie 24 des Zapfens 17 und damit in einem Abstand 25 von der Mittellinie 26 der Rückenleiste 5 des Obermessers 3. Dies dient dazu, die Anpresskraft insbesondere im vorderen Bereich der Klingen 6 in Fahrtrichtung 27 des Schneidwerks 1 bereitzustellen.
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Die Klingen 6 und 9 liegen mit ihren Schneiden 7 und 10 punktförmig aneinander an. Dieser Schneidepunkt läuft beim oszillierenden Antrieb von Obermesser 3 und/oder Untermesser 4 in Fahrtrichtung 27 abwechselnd nach vorn und hinten. Tritt beim Betrieb des Schneidwerks 1 Verschleiß auf, insbesondere zwischen den Klingen 6 und 9 an den Schneiden 7 und 10, so federt der elastisch ausgebildete Halter 11 ein und beseitigt das durch den Verschleiß eingetretene Spiel. Aus der geometrischen Anordnung des Halters 11 gemäß 2 ist erkennbar, dass die Führungsleiste 15 dabei eine entgegen dem Uhrzeigersinn drehende Kipptendenz aufweist. Der Auffederweg im vorderen Bereich der Führungsleiste 15 mit der Gleitfläche 20 ist größer als im hinteren Bereich der Führungsleiste 15, wie die gestrichelte Darstellung im Vergleich zur durchgezogenen Linie erkennen lässt. Dies bedeutet, dass die Verteilung der Anpresskraft des Halters 11 sich insbesondere im vorderen Bereich der Klingen 6 und 9 auswirkt, so dass die Schnittqualität des Schneidwerks 1 auf das Erntegut auch bei Verschleiß erhalten bleibt.
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Der Halter 11 ist auf dem Profilbalken 2 verdrehgesichert gelagert. Hierzu besitzt der Halter 11 an seinem fußseitigen Ende eine Abkröpfung 28, die an die Formgebung des Profilbalkens 2 angepasst ist. Diese Abkröpfung 28 reicht an sich für die verdrehgesicherte Lagerung des Halters 11 an dem Profilbalken 2 aus, wie die 5 und 8 erkennen lassen. Gemäß der Ausführungsform der 2 ist zusätzlich eine weitere Montageschraube 29 mit Mutter 30 vorgesehen.
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Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform ist der Halter 11 nur einseitig von der Schneidebene 22 vorgesehen und angeordnet. Der Halter 11 ist damit der Führungsleiste 15 zugeordnet. Auf der anderen Seite der Schneidebene 22 ist die Führungsleiste 16 des Untermessers 4 dagegen starr gelagert. Ein starr ausgebildeter Halter 31 ist von zwei Fixierschrauben 32 mit Muttern 33 an dem Profilbalken 2 verdrehgesichert gehalten. Der Halter 31 kann in Fahrtrichtung 27 gemäß Doppelpfeil 34 begrenzt verstellt werden. Damit kann das Untermesser 4 relativ zum Obermesser 3 in Fahrtrichtung 27 eingestellt werden. Die Verbindung zwischen dem Halter 31 und der zugehörigen Führungsleiste 16 ist ähnlich, wie dies für den Halter 11 im Einzelnen beschrieben wurde. Es ist leicht vorstellbar, dass der federnd elastische Halter 11 und der starre Halter 31 grundsätzlich auch vertauscht angeordnet werden können. Dann ist der Halter 11 der Führungsleiste 16 und der Halter 31 der Führungsleiste 15 zugeordnet. Auch die Anordnung von zwei elastischen Haltern 11 auf beiden Seiten der Schneidebene 22 ist möglich, wenn auch nicht erforderlich.
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In 1 ist ein translatorisch oszillierender Mittelantrieb 39 für das Obermesser 3 und das Untermesser 4 angedeutet. Der Mittelantrieb 39 weist einen Kurbeltrieb 40 mit Pleuelstangen 41 und 42 auf, wobei die Mittellinie 43 des Kurbeltriebs 40 und die Anlenkpunkte der Pleuelstangen 41 und 42 an den Rückenleisten 5 und 8 des Obermessers 3 und des Untermessers 4 in der Schneidebene 22 angeordnet sind. Ein solcher Mittelantrieb 39 hat den Vorteil, dass die von dem Antrieb auf die Messer ausgeübten Kraftkomponenten senkrecht zur Schneidebene 22 optimal klein sind. Statt eines Mittelantriebs kann auch ein an sich bekannter seitlich angeordneter Endantrieb Verwendung finden. Es ist auch möglich, dass nur eines der Messer translatorisch oszillierend angetrieben wird. In all diesen Fällen werden Schütteleffekte auf das Erntegut vermieden.
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Bei der Ausführungsform des Halters 11 gemäß 2 hält die fest angezogene Montageschraube 12 nicht nur den Halter 11, sondern zusätzlich noch einen untergelegten Metallstreifen 35, der mit seinem freien Endbereich einen Anschlag 36 zur Begrenzung des Auffederwegs des Halters 11 darstellt. Als zusätzliche Verdrehsicherung für den Metallstreifen 35 besitzt der Halter 11 zwei nasenartige Vorsprünge 37 und 38, zwischen denen der freie Endbereich des Metallstreifens 35 eingreift. Damit wird eine Messersicherung gebildet, wie es auch 3 erkennbar ist.
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3 zeigt die Ausführungsform gemäß 2 in einer Stellung, bei der das Schneidwerk 1 auf ein Hindernis aufgefahren ist, wobei ein Ast oder ein Stein zwischen die Klingen 6 und 9 geraten ist. Zwischen den Klingen 6 und 9 bildet sich ein keilförmiger Spalt 44. Der Halter 11 hat infolge der einwirkenden Kräfte aufgefedert. Der Auffederweg ist durch den Anschlag 36 des Metallstreifens 35 jedoch so begrenzt, dass weder das Obermesser 3 noch das Untermesser 4 in Fahrtrichtung 27 nach vorn aus den Führungsleisten 15 und 16 durch den Spalt 44 herausgeschleudert werden können. Diese Messersicherung wirkt insbesondere einer Verletzungsgefahr entgegen.
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Andererseits muss aber ein leicht durchzuführender Messerwechsel möglich sein, wenn z. B. das oder die Messer geschliffen werden müssen. Eine solche Stellung zeigt 4. Es ist lediglich erforderlich, die Montageschraube 12 teilweise zu lösen. Der federnde Halter 11 kippt dabei um die Achse der Montageschraube und gelangt in eine geöffnete Stellung, wie sie in 4 dargestellt ist. Der entstehende Spalt zwischen den Führungsleisten 15 und 16 wird so groß, dass das Obermesser 3 und nachfolgend das Untermesser 4 selbst nach vorn in Fahrtrichtung 27 herausgenommen werden können. Um das Obermesser 3 und/oder das Untermesser 4 seitlich aus den Führungsleisen 15 und 16 herauszuziehen, muss die Montageschraube 12 nur vergleichsweise weniger gelöst werden. In beiden Fällen muss der Antrieb vorher gelöst werden.
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Die 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform, bei der sich bei einem Messerwechsel die Führungsleisten 15 und 16 translatorisch öffnen. An der Stelle, an der sich die Montageschraube 12 befindet, ist eine bügelartige Spannfeder 45 angeordnet, die beim Lösen der Montageschraube 12 nach dem Aufbrauch der Vorspannung des Halters 11 diesen gleichsam translatorisch von dem Halter 31 entfernt. Auch hier ist die Entnahme des Obermessers 3 und/oder des Untermessers 4 nach vorn problemlos möglich. Das Einsetzen der Messer erfolgt in allen Fällen in umgekehrter Richtung und wird mit dem einfachen Festziehen der Montageschraube 12 abgeschlossen. Ein feinfühliges Einstellen entfällt. Jeder Benutzer ist in der Lage, die Montageschrauben 12 fest anzuziehen. Die Anpresskräfte der Halter 11 an den Führungsstellen der Messer ergeben sich gleichsam automatisch verlässlich und reproduzierbar.
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7 zeigt eine Ausführungsform, deren Aufbau und Wirkungsweise aus der vorangehenden Beschreibung bereits erkennbar ist. Der Profilbalken 2 und der Halter 31 sind einstückig ausgebildet. Die Montageschraube 12 ist an der Stelle der Montageschraube 29 angeordnet. In der Abkröpfung 28 des Halters 11 befindet sich ein Langloch 46. Nach dem teilweisen Lösen der Montageschraube 12 lässt sich der Halter 11 verschieben, wie es 7 zeigt. Das Obermesser 3 und das Untermesser 4 sind nur gestrichelt angedeutet. Bei der Montage werden das Untermesser 4 und nachfolgend das Obermesser 3 oder umgekehrt von vorn eingesetzt. Der Halter 11 wird in Anlage an den Profilbalken 2 gebracht und die Montageschraube 12 fest angezogen. Das Schneidwerk 1 ist wieder einsatzbereit.
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8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Halters 11, die auf den bisher beschriebenen Ausführungsformen aufbaut, während des Messerwechsels. Die Fixierschraube 32, die den starren Halter 31 am Profilbalken 2 festlegt, hält zusätzlich einen Aufstellbügel 47, der im normalen Betrieb an den Profilbalken 2 herangeklappt ist und zur Vorbereitung des Messerwechsels gemäß Pfeil 48 aufgestellt wird. Dabei hintergreift sein Mittelteil eine Einprägung 52 am Halter 11, so dass die aufgestellte Stellung federnd gesichert ist. Es ergibt sich somit der Spalt 44, durch den zunächst das Obermesser 3 oder das Untermesser 4 nach vorn in Fahrtrichtung 27 herausnehmbar sind. Die Montage der Messer erfolgt in umgekehrter Richtung und wird durch das Heranklappen des Aufstellbügels 47 an den Profilbalken 2 beendet.
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Die in den 7 und 8 dargestellten Halter 11 weisen keine unmittelbar auf die Halter 11 einwirkenden Messersicherungen auf. Statt dessen sind die Metallstreifen 35 mit den Anschlägen 36 separat angeordnet, wie dies die 9 und 10 zeigen.
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9 zeigt die Ausbildung und Anordnung einer separaten Messersicherung gemäß der Linie IX-IX in 1. Das Untermesser 4 ist hier so gelagert und geführt, wie es bei dem Ausführungsbeispiel der 2 beschrieben wurde. Die Fixierschrauben 32 sind hier länger ausgebildet und halten mit Hilfe zweier Distanzhülsen 49 den insbesondere starr ausgebildeten Metallstreifen 35, der den Anschlag 36 bildet. Der Metallstreifen 35 hält eine Begrenzungsleiste 50, die im Unterschied zu der Führungsleiste 15 nach vorn in Fahrtrichtung 27 offen und mit entsprechendem Abstand zur Schneidebene 22 ausgebildet und angeordnet ist. Der Metallstreifen 35 mit dem Anschlag q36 begrenzt den Auffederweg der federnd elastisch ausgebildeten Halter 11, wie sie z. B. in den 7 und 8 dargestellt sind.
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10 zeigt eine weitere separat angeordnete Messersicherung. Der Profilbalken 2, die starren Halter 31 und die starren Metallstreifen 35 sind hier einstückig ausgebildet.
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11 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus einem neuen Schneidwerk 1 mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des Halters 11. 12 zeigt das Schneidwerk 1 und den Halter 11 dann in einer Schnittansicht gemäß Linie XI-XI in 11.
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Der Halter 11 weist einen besonderen Aufbau zur Beeinflussung der Charakteristik der Federkennlinie im Sinne des Kraft-Weg-Verhältnisses auf. Die Federkennlinie soll dabei im Bereich der Führungsleiste 15 eine geringere Steigung als im Bereich der Montageschraube 12 besitzen. Dies dient dazu, um Fertigungs- und Montagetoleranzen des Schneidwerks 1 bzw. der Befestigung des Halters 11 besser ausgleichen zu können, ohne den gewünschten Wertebereich der Anpresskraft zu verlassen. Derartige Toleranzen können sich z. B. aus Abweichungen der Höhenposition der Anschraubfläche des Halters 11 relativ zur Lage der Messer 3, 4 ergeben.
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In dargestellten beispielhaften Fall weist der Halter 11 ein erstes Federelement 53 und ein zweites Federelement 54 auf. Das erste Federelement 53 erstreckt sich dabei über die gesamte Höhe des Halters 1 und stellt quasi das Basisfederelement dar. Auf dem ersten Federelement 53 ist das zweite Federelement 54 befestigt, welches sich lediglich über einen Teil der Höhe des Halters 11 erstreckt. Das zweite Federelement 54 ist dabei im Bereich der Montageschraube 12 angeordnet und mittels dieser mit dem ersten Federelement 53 verspannt. Hierdurch besitzt der Halter 1 im Bereich der Montageschraube 12 eine größere Steifigkeit und eine Federkennlinie mit einer größeren Steigung, als dies im Bereich der Führungsleiste 15 der Fall ist.
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Anstelle der Ausbildung des Halters 11 mit zwei oder auch mehr Federelementen kann dieser auch insgesamt so ausgebildet sein, dass der Halter 11 eine Federkennlinie mit einer vergleichsweise geringen Steigung aufweist, um Fertigungs- und Montagetoleranzen auszugleichen und gleichzeitig die Realisierung der gewünschten Anpresskraft sicherzustellen. Dies geschieht dann durch entsprechende Erhöhung der Vorspannung des Halters 11.
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Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Geometrie des Halters 11 in der Zeichnungsebene der 11 und/oder der 12 zu verändern. In 11 ist zu erkennen, dass der Halter 11 eine sich in Richtung der Führungsleiste 15 verjüngende Gestalt besitzt. Die Änderung der Materialstärke des Halters 11, die in 12 durch eine mehrteilige Ausbildung realisiert ist, kann auch bei einem einstückigen Halter 11 umgesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schneidwerk
- 2
- Profilbalken
- 3
- Obermesser
- 4
- Untermesser
- 5
- Rückenleiste
- 6
- Klinge
- 7
- Schneide
- 8
- Rückenleiste
- 9
- Klinge
- 10
- Schneide
- 11
- Halter
- 12
- Montageschraube
- 13
- Mutter
- 14
- Ende
- 15
- Führungsleiste
- 16
- Führungsleiste
- 17
- Zapfen
- 18
- Freistich
- 19
- Ausnehmung
- 20
- Gleitfläche
- 21
- Pfeil
- 22
- Schneidebene
- 23
- Abstand
- 24
- Mittellinie
- 25
- Abstand
- 26
- Mittellinie
- 27
- Fahrtrichtung
- 28
- Abkröpfung
- 29
- Montageschraube
- 30
- Mutter
- 31
- Starrer Halter
- 32
- Fixierschraube
- 33
- Mutter
- 34
- Doppelpfeil
- 35
- Metallstreifen
- 36
- Anschlag
- 37
- Vorsprung
- 38
- Vorsprung
- 39
- Mittelantrieb
- 40
- Kurbeltrieb
- 41
- Pleuelstange
- 42
- Pleuelstange
- 43
- Mittellinie
- 44
- Spalt
- 45
- Spannfeder
- 46
- Langloch
- 47
- Aufstellbügel
- 48
- Pfeil
- 49
- Distanzhülse
- 50
- Begrenzungsleiste
- 51
- Loch
- 52
- Einprägung Federelement
- 53
- Federelement
- 54
- Federelement