DE19821377C2 - Zinken eines landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungsgerätes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zinken eines landwirtschaftli­ chen Bodenbearbeitungsgerätes, wie eines Grubbers, einer Egge oder dergleichen, welcher mit einem Teilbereich seiner Rück­ seite durch geeignete Mittel an einer Halterung des Bodenbe­ arbeitungsgerätes befestigbar ist und welcher zumindest an einem unteren Teilbereich seiner Vorderseite mit einer Abra­ sionsverschleiß reduzierenden Beschichtung versehbar ist, welche verschleißfester als das Grundmaterial des Zinkens ist.

Derartige, auch unter der Bezeichnung Schar bzw. Schare be­ kannte Zinken, beispielsweise Kultureggenzinken, Gareeggen­ zinken, Ackereggenzinken, Spurlockerzinken, Leichtgrubberzin­ ken, Feingrubberzinken, Schwergrubberzinken, Garezinken, Striegelzinken, Zinken von Furchenscharen oder Saatgut- Düngerablegescharen, werden verwendet, um insbesondere land­ wirtschaftlich genutzten Boden zu mischen, zu lockern oder um Furchen anzulegen. Hierbei unterliegen die Zinken, welche üb­ licherweise in einer Anzahl von 1 bis 120 Stück an dem Boden­ bearbeitungsgerät angebracht sind, einem hohen mineralischen Abrasionsverschleiß durch furchenden und/oder spannenden Ma­ terialabtrag. Der Verschleiß bzw. der Materialabtrag ist hierbei sehr hoch, da die üblicherweise für das Grundmaterial der Zinken verwendeten Werkstoffe eine relativ geringe Härte aufweisen. Übliche Werkstoffe für das Grundmaterial der Zin­ ken sind hierbei insbesondere Stahlwerkstoffe, die nach der Härtung, Vergütung und Wärmebehandlung eine Härte von etwa 45 HRc bis 55 HRc aufweisen.

Bislang verwendete Zinken wurden bevorzugt aus Flachstahl und/oder als Schmiedeteil hergestellt, und zwar wurde der Flachstahl in eine konvex nach außen bzw. nach vorne gewölbte und in eine - von der Rückseite betrachtet - konkave Form ge­ bracht bzw. in diese Form geschmiedet. Die hintere konkave Form erlaubt dabei ein verdrehsicheres und einfaches Aufset­ zen an die Halterung des Bodenbearbeitungsgeräts, wobei die Befestigung des Zinkens durch eine oder mehrere mittig durch den Zinken geführte Schraube(n) erfolgt. Hierbei sind auch Ausführungsformen bekannt, bei denen das Schraubloch bzw. mehrere Schraublöcher die Spiegelachse bildet bzw. bilden, so daß es möglich ist, nach Verschleiß eines Endes des Zinkens diesen durch einfaches Umdrehen in eine Position zu bringen, bei der das zweite, unverschlissene Ende des Zinkens in Ein­ griff mit dem zu bearbeitenden Boden gebracht werden kann. Diese beidseitige Verwendbarkeit des Zinkens ist zwar an sich vorteilhaft, jedoch erfordert das Umrüsten des Bodenbearbei­ tungsgerätes einen hohen Zeitaufwand, der so weit gehen kann, daß das Bodenbearbeitungsgerät für mehrere Stunden ausfällt. Derartige hohe Ausfallzeiten sind nicht immer hinnehmbar, zu­ mal in der stets wetterabhängigen Landwirtschaft immer unter Zeitdruck gearbeitet wird.

Um den Verschleiß der Zinken zumindest in Grenzen zu halten, hat man sich bislang damit beholfen, zumindest auf die Vor­ derseite der Zinken eine Beschichtung gemäß DIN 8550 durch das sogenannte Strichraupen aufzutragen. Da aber der Mittel­ wert der Materialdicke der Werkzeuge zwischen etwa 4 und 10 mm liegt, ist es bislang nur möglich, diese mit relativ ge­ ringen Abschmelzleistungen und geringer Wärmeeinbringung zu beschichten. Es sind zwar bei dem Plasma-Pulver-Auftrags­ schweißverfahren auch Abschmelzleitungen von 25 kg/h möglich, jedoch stellt die Materialdicke der Werkzeuge bislang einen begrenzenden Faktor insofern dar, als daß sie die Leistungs­ fähigkeit in Materialmenge eine Beschichtung begrenzt.

Bislang war es also nur möglich, Abrasionsverschleiß reduzie­ rende Beschichtungen mit einer Dicke von maximal 2 bis 5 mm auf die Zinken aufzutragen. Derartig geringe Schichtdicken erlauben zwar eine bis zu vierfache Lebensdauer der Zinken, werden aber vielfach immer noch nicht als ausreichend angese­ hen. Es ist zwar denkbar, eine Beschichtung auf den Zinken aufzutragen, welche hoch verschleißfest ist, derartige Be­ schichtungswerkstoffe neigen aber, insbesondere bei stärkerer Schichtdicke, zum Abplatzen während des Betriebes.

Aus der US 1 960 879 ist ein Zinken der eingangs genannten Art bekannt, in dessen vorderer Kante oder Fläche eine rela­ tiv flache und schmale Rinne eingebracht ist, welche mit Wolframkarbit verfüllt ist, wobei die der Rinne benachbarten Flächen mit einer dünnen Beschichtung aus dem gleichen Mate­ rial überzogen sind. Da hier nur ein zentraler, schmaler Be­ reich eine dickere Beschichtung trägt, ist die Lebensdauer auch dieser bekannten Zinken gering, da die Lebensdauer der­ artiger Zinken von der geringsten Dicke der Beschichtung be­ stimmt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Zinken der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher es erlaubt, eine Abrasi­ onsverschleiß reduzierende Beschichtung mit einer hohen Mate­ rialdicke aufzutragen, durch welche eine gegenüber herkömmli­ chen Zinken hohe Lebensdauer des Zinkens während des Betrie­ bes ermöglicht wird, wobei der Zinken eine einfache, schnel­ le, dicke und dauerhafte Beschichtung mit einem den Ver­ schleiß reduzierenden Werkstoff ermöglichen soll.

Diese Aufgabe wird mit einem Zinken der eingangs genannten Art gelöst, welcher die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgese­ hen, daß zumindest der untere Teilbereich der Vorderseite des Zinkens eine konkave Form aufweist, welche eine löffelförmige Mulde zur Aufnahme der Beschichtung bildet.

Hierdurch wird auf überraschend einfache Weise ein Zinken ge­ schaffen, welcher mit einer Beschichtung mit großer Material­ dicke versehen werden kann, wobei die Beschichtung auf ein­ fachste Weise auf das Grundmaterial des Zinkens aufbringbar ist.

Durch die Mulde wird eine großvolumige Aufnahme für den Be­ schichtungswerkstoff geschaffen, wobei die Mulde bereits eine wannenartige, horizontale Position aufweist, welche eine drei- bis fünfmal höhere Abschmelzleistung der Beschichtungs­ werkstoffe gewährleistet. So hat es sich in praktischen Ver­ suchen gezeigt, daß die Abschmelzleistung beim Auftragen der Beschichtung auf das Grundmaterial des Zinkens beim Lichtbo­ gen-/Plasmaverfahren 3 kg pro Stunde bis 5 kg pro Stunde und beim Autogenschweißverfahren etwa 3 kg pro Stunde bis 4 kg pro Stunde beträgt. Das Aufbringen der Beschichtung selbst ist hierbei ohne aufwendige Hilfsmittel möglich, und es ist durch die wannenförmige Aufnahme, welche durch die Mulde ge­ bildet ist, die Aufbringung niedrig schmelzender Beschich­ tungswerkstoffe möglich, da diese nicht an Seitenwänden der Mulde abgleiten können.

Ferner hat sich gezeigt, daß sich eine optimale Gefügeausbil­ dung durch problemlose Mehrlagenbeschichtung erreichen läßt. Da die Beschichtung in einem einzigen Temperaturbereich er­ folgen kann, ist auch die Gefahr von Rißbildungen, sowohl für den Grundwerkstoff, als auch für den Beschichtungswerkstoff, weniger hoch als bei bislang bekannten Lösungen zum Auftragen von Beschichtungswerkstoffen. Als Werkstoffe für die Be­ schichtungen kommen solche nach DIN 8555 und Sonderlegierun­ gen in Frage, beispielsweise carbidhaltige Legierungen, wie Chromcarbid, Wolframcarbid, Vanadiumcarbid, Molybdäncarbid, Titancarbid und andere.

In vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgese­ hen, daß die Rückseite des Zinkens zumindest im unteren Teil­ bereich konkav gewölbt ist, daß die Vorderseite des Zinkens im oberen Teilbereich konkav gewölbt ist, daß die Rückseite des Zinkens im oberen Teilbereich konvex gewölbt ist und daß die Mulde nach unten offen ist. Hierdurch entsteht in neuar­ tiger Weise ein Zinken, der nicht, wie bei bislang bekannten Lösungen, auf seine gesamte Länge gleichmäßig konkav/konvex gewölbt ist, sondern bei dem zumindest der untere Teilbereich sozusagen um 180 Grad verdreht ist, so daß in diesem unteren Teilbereich die konkave/konvexe Wölbung gegenüber der konka­ ven/konvexen Wölbung des oberen Teilbereichs um 180 Grad ge­ dreht ist. Es wird hierbei also bewußt darauf verzichtet, ein Schraubenloch bzw. mehrere Schraubenlöcher zur Befestigung an der Halterung des Bodenbearbeitungsgerätes als Spiegelachse zu nutzen. Anders formuliert, wird darauf verzichtet, den Zinken so auszubilden, daß er nach Lösen einer oder mehrerer Schraube(n) und Verdrehen um 180 Grad beidseitig genutzt wer­ den kann, wie dies bei bislang bekannten Lösungen der Fall war.

Da beim erfindungsgemäßen Zinken an der Vorderseite eine Mul­ de zur Aufnahme einer Beschichtung mit großer Materialstärke vorgesehen ist, ergibt sich, je nach verwendeter Legierung, gegenüber herkömmlich bekannten Lösungen eine etwa zehnfache Nutzungsdauer, so daß ein beidseitiges Verwenden des Zinkens nicht nötig ist. Die beschriebene vorteilhafte Ausgestaltung des Zinkens ermöglicht auch eine sehr einfache Herstellung des Zinkens aus einem Stück Flachstahl oder als Schmiedeteil.

In weiteren praktischen Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Beschichtung eine Dicke von 4 bis 30 mm aufweist und daß der Zinken zumindest in seinem unteren Teil­ bereich eine Dicke von 4 bis 30 mm aufweist; je nach Form und Geometrie.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Beschichtung durch Schweißung mit dem Grundmaterial des Zinkens verbunden ist, oder daß die Be­ schichtung auf das Grundmaterial des Zinkens aufgeklebt, auf­ gelötet oder geklemmt ist. Wird die Beschichtung auf den Zin­ ken aufgeklebt, aufgelötet oder geklemmt, kann in einer wei­ teren praktischen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Beschichtung als separater Körper ausgeführt ist. Eine Ausgestaltung der Beschichtung als separater Körper kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn ermöglicht wer­ den soll, daß die Beschichtung auf einfachste Weise erneuert werden kann. Hierbei ist es durchaus denkbar, daß die als Körper ausgebildete Beschichtung vor Ort, d. h. beim Betrieb des Bodenbearbeitungsgerätes, erneuert bzw. ausgetauscht wer­ den kann. Denn bislang war es zur Erneuerung der Beschichtung stets nötig, den gesamten Zinken zu erneuern.

Wenn die Beschichtung als separater Körper ausgeführt ist, kann in praktischen Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen sein, daß der Körper mit dem Zinken verschraubt ist, oder daß der Körper Warzen aufweist, welche jeweils in einen entspre­ chenden Schwalbenschwanz in der Mulde des Zinkens eingreifen. Möglich ist auch, daß der Körper Bohrungen aufweist. Derartige Befestigungsmöglichkeiten ermöglichen ein schnelles, einfa­ ches und sicheres Austauschen bzw. Befestigen des Körpers.

In praktischen Ausführungsformen der Erfindung ist vorgese­ hen, daß die Mulde, bezogen auf eine obere Kante des Zinkens, eine Tiefe von 3 bis 30 mm aufweist, bzw. daß die Mulde, be­ zogen auf Seitenwände des unteren Teilbereichs der Vordersei­ te des Zinkens, eine Breite von 10 bis 50 mm aufweist.

Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen und anhand der Patentansprüche nachfolgend beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Zinkens in perspektivischer Dar­ stellung,

Fig. 2 den Zinken aus Fig. 1 von der Seite,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zinkens im Längsschnitt und

Fig. 4-6 Ausführungsbeispiele des erfindungsgemä­ ßen Zinkens im Querschnitt entlang der Linie A-A' aus Fig. 3 In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Zinkens 10 in perspektivischer Ansicht bzw. von der Seite dargestellt. Der Zinken 10 weist eine Vorderseite 12 und eine Rückseite 14 auf. Der Zinken 10 ist, was durch die gestrichelten Linien B und C in Fig. 2 angedeutet ist, in einen unteren Teilbereich 16, in einen mittleren Teilbereich 18 und in einen oberen Teilbereich 20 unterteilt. Im oberen Teilbereich 20 ist der Zinken 10 an seiner Vorderseite 12 konvex und an seiner Rückseite 14 konkav geformt, im unteren Teilbereich 16 hingegen ist die Vorderseite 12 des unteren Teilbereichs 16 konkav und die Rückseite 14 des unteren Teil­ bereichs 16 konvex geformt. Durch die konkave Form der Vor­ derseite 12 des unteren Teilbereichs 16 entsteht eine wannen­ artige, nach unten offene Mulde 22, welche durch Seitenwände 24, 26, durch eine obere Kante 28 des Zinkens 10, sowie durch einen Übergangsbereich 30 des mittleren Teilbereichs 18 be­ grenzt wird. Etwa mittig weist der Zinken 10 ein Loch 32 für ein geeignetes Verbindungsmittel zur Verbindung des Zinkens 10 mit einer Halterung des Bodenbearbeitungsgerätes auf.

In Fig. 3 ist der Zinken 10 aus den Fig. 1 und 2 im Längs­ schnitt dargestellt. Der Zinken 10 ist hier mittels einer Schraube 34 und einer Mutter 38 lösbar an einer nur angedeu­ teten Halterung 36 eines nicht näher dargestellten Bodenbear­ beitungsgerätes angebracht. Die Mulde 22 des Zinkens 10 ist vollständig mit einer Beschichtung 40 ausgefüllt, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel die Beschichtung 40 über die Seitenwände 24, 26 übersteht und auch eine Stirnkante 42 des Zinkens 10 abdeckt. Die Beschichtung 40 besteht aus einem Werkstoff, welcher härter bzw. verschleißfester ist als das Grundmaterial des Zinkens 10.

Verschiedene Arten der Anbringung der Beschichtung 40 und der Ausgestaltung der Beschichtung 40 sind in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Diese Fig. 4 bis 6 zeigen den Zinken 10 und die Beschichtung 40 im Querschnitt entlang der Linie A-A' aus Fig. 3. In Fig. 4 ist eine Art der Beschichtung dargestellt, welche durch geeignete Verfahren, beispielsweise autogenes Schweißverfahren oder Plasma-/Lichtbogenverfahren, unlösbar mit dem Zinken 10 verbunden ist.

In den Fig. 5 und 6 ist die Beschichtung 40 jeweils als sepa­ rater Körper 44 dargestellt. Diese separaten Körper 44 können unlösbar mit dem Zinken 10 verbunden sein, beispielsweise durch Verschweißen, Kleben, Löten oder Klemmen, oder sie kön­ nen lösbar mit dem Zinken 10 verbunden sein. So dient in Fig. 5 eine Schraube 46 zur Verbindung des Körpers 44 mit dem Zin­ ken 10. Der Körper 44 aus Fig. 6 weist dagegen Warzen 48 auf, welche in entsprechend ausgeformte Schwalbenschwänze 50 ein­ geführt werden können.

Claims (16)

1. Zinken (10) eines landwirtschaftlichen Bodenbearbei­ tungsgerätes, wie eines Grubbers, einer Egge, oder derglei­ chen, welcher mit der Rückseite (14) seines oberen Teilbe­ reichs (20) durch geeignete Mittel (34) an einer Halterung (36) des Bodenbearbeitungsgerätes befestigbar ist und welcher zumindest in einem unteren Teilbereich (16) an seiner Vorder­ seite (12) mit einer Abrasionsverschleiß reduzierenden Be­ schichtung (40) versehen ist, welche verschleißfester als das Grundmaterial des Zinkens (10) ist, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teilbereich (16) der Vorderseite (12) des Zin­ kens (10) im Querschnitt löffelförmig ist und eine Mulde (22) zur Aufnahme der Beschichtung (40) bildet, wobei die Be­ schichtung (40) die löffelförmige Mulde (22) im wesentlichen ausfüllt.

2. Zinken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite (14) des Zinkens (10) im unteren Teilbereich (16) konvex gewölbt ist.

3. Zinken nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite (12) des Zinkens (10) im oberen Teilbe­ reich (20) konvex gewölbt ist.

4. Zinken nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückseite (14) des Zinkens (10) im oberen Teilbereich (20) konkav gewölbt ist.

5. Zinken nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mulde (22) nach unten offen ist.

6. Zinken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geringste Dicke der Beschichtung (40) 4 bis 30 mm beträgt.

7. Zinken nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die geringste Dicke des Zinkens (10) zumindest in seinem unteren Teilbereich (16) 2 bis 15 mm beträgt.

8. Zinken nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (40) durch Schweißung mit dem Grundmate­ rial des Zinkens (10) verbunden ist.

9. Zinken nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (40) auf das Grundmaterial des Zinkens (10) aufgeklebt ist.

10. Zinken nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (40) auf das Grundmaterial des Zinkens aufgelötet ist.

11. Zinken nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (40) auf das Grundmaterial des Zinkens (10) geklemmt ist.

12. Zinken nach einem der Ansprüche 1, 6, 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (40) als separater Kör­ per (44) ausgeführt ist.

13. Zinken nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (44) mit dem Zinken (10) verschraubt ist.

14. Zinken nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (44) Warzen (48) aufweist, welche jeweils in einen entsprechenden Schwalbenschwanz (50) in der Mulde (22) des Zinkens (10) eingreifen.

15. Zinken nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mulde (22), bezogen auf eine obere Kan­ te (28) des Zinkens (10), eine Tiefe von 5 bis 20 mm auf­ weist.

16. Zinken nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mulde (22), bezogen auf Seitenwände (22, 26) des unteren Teilbereichs (16) der Vorderseite (12) des Zinkens (10), eine Breite von 10 bis 50 mm aufweist.