Die Erfindung betrifft eine Klinge für Mähmesser mit den im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Es wird auch ein Verfahren zu ihrer
Herstellung aufgezeigt. Klingen dieser Art, sei es in der Ausbildung als Einfachklinge,
Doppelklinge oder Dreifachklinge, werden zu mehreren nebeneinander auf einen Messerrücken
aufgesetzt, der in der Regel Bestandteil eines Mähwerkes ist. Das Aufsetzen bzw.
Befestigen der Klingen geschieht durch einen Niet- oder Schraubvorgang. Zu diesem
Zweck weisen solche Klingen einen Befestigungsbereich auf, in welchem sich die
Klinge mit dem Messerrücken überlappt. Ein Schneidenbereich der Klinge steht gegenüber
dem Messerrücken über und trägt mindestens eine Schneide, in der Regel jedoch zwei
Schneiden.
Eine Klinge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen
Art ist aus der DE 19 46 003 bekannt. Diese Klinge weist einen Schneidenbereich
auf, der in etwa dreieckigen Umriß besitzt. Bei der Ausbildung als Doppelklinge
sind zwei solche Bereiche an einem durchgehenden Materialstück aus Stahl vorgesehen.
Der Schneidenbereich erstreckt sich aus der Sicht des Befestigungsbereiches nach
vorn, also in Arbeitsrichtung. Der Schneidenbereich weist mindestens eine Härte
mit einer sich über die Schneide erstreckenden Härtezone auf. Die Härtezone erstreckt
sich somit nur über einen Teil des Schneidenbereiches. Die Härtezone ist streifenförmig
ausgebildet und erstreckt sich vom Rand der Schneide in das Material der Klinge
mit einer gewissen Tiefe hinein. Der Befestigungsbereich der Klinge ist rückwärts
angeordnet. Er dient der Befestigung der Klinge an einem Messerrücken und weist
hierzu mindestens eine Durchbrechung, in der Regel jedoch mehrere Durchbrechungen,
für den Einsatz von Nieten oder Schrauben auf. Zwecks Erhöhung der Elastizität
und Verschleißfestigkeit kann der die Klinge bildende Materialzuschnitt vor dem
partiellen Härten der Schneiden durchgehend vergütet oder gehärtet sein. Dies bedeutet
einen erheblichen Arbeitsaufwand. In einem ersten Schritt muß die gesamte Klinge
gehärtet werden. Es schließt sich dann das Anlassen der gesamten Klinge an, um
die durchgehende Vergütung oder Härtung zu erreichen. In einem dritten Schritt
wird der Schneidenbereich partiell gehärtet. In einem letzten Schritt erfolgt dann
das Anlassen, welches sich auf den Schneidenbereich partiell auswirkt. Diese vier
Schritte führen zu guten Ergebnissen hinsichtlich der Standfestigkeit und der
übrigen Gebrauchseigenschaften. Die Herstellung ist jedoch relativ teuer. Die Klinge
weist im Befestigungsbereich eine geringere Härte als im Schneidenbereich auf.
Aus der DE 42 04 000 C2 ist eine mindestens eine Schneide aufweisende
Klinge für land- oder forstwirtschaftliche Zwecke aus Stahl bekannt, die im Bereich
einer angeschliffenen oder nachzuschleifenden Schneidwarte eine eine Schneidenspitze
bildende gehärtete Schicht und anschließend eine weiche Schicht aufweist. Auch
diese Klinge besitzt einen Schneidenbereich und einen Befestigungsbereich. Der
Befestigungsbereich weist zwei Durchbrechungen für die Befestigung auf. Die gehärtete
Schicht erstreckt sich über die gesamte Oberfläche der Klinge, also einschließlich
des Schneidenbereiches und des Befestigungsbereiches. Die gehärtete Schicht weist
eine Härte von etwa 65-70 HRc und die weiche Schicht eine Härte von etwa 35-48
HRc auf. Bei der Herstellung dieser Klinge wird eine Rohklinge gestanzt, diese
im Bereich der später zu bildenden Schneide im Oberflächenbereich erwärmt und abgeschreckt.
Schließlich wird an der Rohklinge die Schneide durch Anschleifen erzeugte Die besonderen
Herstellungs- bzw. Bearbeitungsschritte der Rohklinge erstrecken sich immer auf
die gesamte Klinge, also einschließlich des Schneidenbereichs und des Befestigungsbereichs.
Es sind auch Klingen für Mähmesser bekannt, die nur im Schneidenbereich
gehärtet sind. Der übrige Bereich, also insbesondere der Befestigungsbereich der
Klinge, ist nicht gehärtet. Solche Klingen haben zwar eine sehr hohe Schnittfestigkeit,
aber nur eine geringe Biegesteifigkeit. Solche Klingen sind deshalb beim Auftreten
von Hindernissen im Schneidbereich sehr anfällig und verbiegen sich schnell, so
daß sie ihre Schneidfunktion nicht mehr erfüllen können. Eine solche verbogene
Klinge muß ausgewechselt werden, was insbesondere bei Befestigung der Klinge mit
einer Nietung an dem Messerrücken einen erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand bedeutet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klinge der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, bei der einerseits die Gefahr des Auftretens von
Verbiegungen bis hin zu Brüchen reduziert ist und die andererseits dennoch bei
normalem Verschleißverhalten eine gute Standfestigkeit, insbesondere hinsichtlich
des Schnittverhaltens, aufweist.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Klinge der eingangs beschriebenen
Art dadurch erreicht, daß die weitere Härtezone sich nur über einen Teil des Befestigungsbereiches
erstreckend vorgesehen ist, und daß die Härtezone im Befestigungsbereich und die
Härtezone im Schneidenbereich aneinander anschließend angeordnet sind.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Härtezone, die sich
partiell im Schneidenbereich erstreckt, bis in den Befestigungsbereich zu verlängern
bzw. zu ergänzen, und zwar derart, daß sich die Härtezone auch nur partiell im
Befestigungsbereich erstreckt. Die Härtezone im Schneidenbereich und die Härtezone
im Befestigungsbereich gehen ineinander über bzw. schließen aneinander an, so
daß die Klinge, die vom Befestigungsbereich am Messerrücken ausragt, gleichsam
einen verstärkten bzw. gehärteten Kragstab bildet, durch den die Biegesteifigkeit
wesentlich verbessert ist. Die Klinge wird damit insgesamt steifer und stabiler,
ohne daß eine Bruchgefahr beim Auftreten auf Hindernisse entsteht. Die Klinge weist
sowohl im Schneidenbereich wie auch im Befestigungsbereich auch ungehärtete, relativ
weiche Zonen auf. Die beiden Härtezonen sind jeweils streifenförmig ausgebildet,
d. h. sie besitzen einen wesentlichen Flächenanteil, der sich in Richtung der Klinge
erstreckt, und einen dazugehörigen, die Streifenbreite festlegenden Teil quer dazu.
Wichtig ist auch, daß die im Befestigungsbereich vorhandene Härtezone die Auflagefläche
am Messerrücken teilweise überlappt. Insbesondere werden die beiden Härtezonen
in einem gemeinsamen Arbeitsvorgang durch induktives Härten herbeigeführt. Der
nachfolgende Anlaßvorgang erstreckt sich über die gesamte Klinge, so daß im wesentlichen
lediglich zwei Herstellungsarbeitsgänge anfallen. Damit ist es vorteilhaft möglich,
in den beiden Härtezonen eine Härte von 50-60 HRc, insbesondere 55 HRc, zu erzeugen,
während das Material der Klinge außerhalb der Härtezonen eine Härte von 15-25 HRc
aufweist.
Die Härtezone kann im Befestigungsbereich mit Abstand zu der oder
den Durchbrechungen angeordnet sein. Die im Befestigungsbereich vorgesehene Härtezone
sollte so dimensioniert und angeordnet werden, daß der Befestigungsbereich nahe
den Durchbrechungen möglichst gemieden wird. Dies ist besonders bedeutsam, wenn
Klingen dieser Art durch einen Nietvorgang mit dem Messerrücken verbunden werden.
Die Schlagbeanspruchung der Klinge, die dabei unvermeidbar eintritt, wird so im
relativ weichen Materialbereich aufgenommen und führt nicht dazu, daß die Klinge
im Bereich der Härtezonen an- oder einreißt.
Beide Härtezonen sollten streifenförmig und ineinander übergehend
ausgebildet sein. Es ist wichtig, daß die Härtezone eine gewisse Breite aufweist,
also quer zur Haupterstreckungsrichtung der Klinge. Diese Breite sollte mindestens
10 mm, besser mehr betragen. Auf diese Weise wird ein stabiler Balken innerhalb
der Klinge erzeugt, der für die Biegesteifigkeit verantwortlich ist.
Die Klinge weist im Schneidenbereich dreieckige Gestalt und im Befestigungsbereich
rechteckige Gestalt auf. Die Härtezonen sind symmetrisch zu einer Längsmittelebene
der Klinge verteilt angeordnet. Dies bezieht sich auf eine Einzelklinge, gilt aber
natürlich entsprechend auch bei Doppel- und Mehrfachklingen für die einzelnen
Bereiche.
Beide Härtezonen weisen zweckmäßig übereinstimmende Härte auf. Die
übereinstimmende Härte ergibt sich durch den Behandlungsschritt, in welchem gleichzeitig
die Härtezonen im Schneidenbereich und im Befestigungsbereich gehärtet werden.
Es ist aber auch möglich, daß die weitere Härtezone im Befestigungsbereich eine
gegenüber der Härtezone im Schneidenbereich durch einen Anlaßvorgang reduzierte
Härte aufweist. In diesem Falle ist ein dritter Behandlungsschritt erforderlich,
nämlich ein Anlassen, welches sich jedoch nur auf den Befestigungsbereich bezieht.
Damit ist es möglich, die Härte im Befestigungsbereich gezielt gegenüber der Härte
im Schneidenbereich zu reduzieren.
Die Härtezone kann im Befestigungsbereich in Richtung der Längsmittelebene
der Klinge ausgerichtet angeordnet sein. Auch dieser besonderen Anordnung und
Ausrichtung der durchgehenden Härtezone liegt die Vorstellung zugrunde, die Härtezone
senkrecht zu der Haupterstreckungsrichtung des Messerrückens einzuspannen. In der
Regel besitzt der Befestigungsbereich nur eine Härtezone. Es ist aber auch möglich,
daß die Härtezone im Befestigungsbereich in zwei nicht miteinander verbundene Teilbereiche
unterteilt ist, von denen jeder Teilbereich mit einer Härtezone im Schneidenbereich
in Verbindung steht. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Härtezone
im Befestigungsbereich in Richtung quer zu der Längsmittelebene der Klinge ausgerichtet
angeordnet ist und gemeinsam mit der Härtezone im Schneidenbereich einen geschlossenen
Dreieckszug bildet. Auch bei dieser Ausführungsform wird die Klinge insgesamt durch
den geschlossenen Dreieckszug versteift und so die Biegesteifigkeit erhöht.
Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Klinge für Mähmesser
geht davon aus, daß eine Rohklinge gestanzt, diese im Schneidenbereich erwärmt
und abgeschreckt und an der Rohklinge die Schneide durch Anschleifen erzeugt wird.
Erfindungsgemäß wird die Rohklinge sowohl im Schneidenbereich als auch im Befestigungsbereich
in einem Arbeitsgang streifenförmig durchgehend induktiv erwärmt und dann die
gesamte Rohklinge vor dem Anschleifen der Schneide angelassen. Damit sind für die
eigentliche Wärmebehandlung nur zwei Arbeitsschritte erforderlich, so daß sich
eine solche Klinge preiswert herstellen läßt. Das Befestigen der Klinge am Messerrücken
führt damit nicht zu einer Beeinträchtigung. Andererseits besitzt die Klinge ein
normales Verschleißverhalten und eine entsprechende Standfestigkeit der Schneide.
Beim Auftreten auf Hindernisse ist die Gefahr des Verbiegens reduziert.
Es ist aber auch möglich, daß die Härtezonen der Rohklinge im Scheidenbereich
und im Befestigungsbereich in einem ersten Anlaßvorgang auf eine Härte von etwa
50 bis 60 HRc eingestellt wird, und daß die Härtezone im Befestigungsbereich der
Rohklinge in einem zweiten Anlaßvorgang auf eine Härte von etwa 30 bis 40 HRc
eingestellt wird. Hierbei wird zwar ein dritter Behandlungsschritt erforderlich.
Es ergibt sich jedoch vorteilhaft die Möglichkeit, die Härte im Schneidenbereich
anders zu wählen als im Befestigungsbereich. So kann die Härte im Schneidenbereich
insbesondere etwa zwischen 50 und 60 HRc betragen, während sie im Befestigungsbereich
vielleicht 30-40 HRc aufweist.
Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter
erläutert und beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf eine Klinge in einer ersten Ausführungsform, aufgesetzt
auf einen Messerrücken,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf eine Klinge in einer zweiten Ausführungsform, nach dem
Härten,
- Fig. 3
- eine dritte Ausführungsform der Klinge,
- Fig. 4
- eine weitere Ausführungsform der Klinge,
- Fig. 5
- eine weitere Ausführungsform der Klinge,
- Fig. 6
- eine Klinge in der Ausbildung als Doppelklinge und
- Fig. 7
- eine weitere Doppelklinge.
Die in Fig. 1 dargestellte Klinge 1 besteht aus einem flachen plattenförmigen
Körper aus Stahl, der bereichsweise auch abgesenkt sein kann o. dgl.. Da es auf
diese Einzelheiten im vorliegenden Zusammenhang nicht ankommt, ist lediglich der
wesentliche Umriß der Klinge angedeutet. Die Klinge 1 weist einen Schneidenbereich
2 und einen Befestigungsbereich 3 auf. Die Klinge 1 ist mit ihrem Befestigungsbereich
3 an einem Messerrücken 4 angebracht. Hierzu weist die Klinge 1 im Befestigungsbereich
3 zwei Durchbrechungen 5 auf, die mit entsprechenden Durchbrechungen im Messerrücken
4 fluchten und durch hindurch ein Befestigungsmittel, insbesondere ein Niet oder
eine Schraube, geführt ist. Als Befestigungsbereich 3 wird der Bereich der Klinge
1 verstanden, dessen Umriß sich mit dem Umriß des Messerrückens 4 deckt bzw. diesen
überlappt. Der frei auskragende Teil der Klinge 1 dagegen stellt den Schneidenbereich
2 dar. Der Schneidenbereich weist etwa dreieckförmige Gestalt auf, während der
Befestigungsbereich 3 rechteckig ausgebildet ist.
Im Schneidenbereich 2 sind hier in symmetrischer Anordnung zu einer
Längsmittelebene 6 zwei Schneiden 7 vorgesehen, deren Schneidwarten durch gestrichelte
Linien verdeutlicht sind. Im Schneidenbereich 2 ist eine Härtezone 8 vorgesehen,
deren Erstreckung, Ausbildung und Anordnung durch ein schraffiertes Feld hervorgehoben
ist. Diese erste Härtezone 8 erstreckt sich in weiten Bereichen entlang des Randes
des Schneidenbereiches und damit auch entlang der Schneiden 7. Die Härtezone 8
besitzt eine gewisse Tiefe und ist im unteren Bereich des Schneidenbereichs 2
nach innen geführt. Diese Härtezone 8 setzt sich in einer weiteren Härtezone 9
fort, die im Befestigungsbereich 3 der Klinge 1 vorgesehen ist. Wie ersichtlich
ist die Härtezone 9 in zwei Teilbereichen symmetrisch zu der Längsmittelebene 6
und mit Abstand zu dieser vorgesehen, wobei sich die Teilbereiche der Härtezone
9 bis zum Rand 10 der Klinge 1 erstrecken. Die Härtezone 9 verläuft auch mit Abstand
bzw. unter Aussparung der Durchbrechungen 5. Die Härtezonen 8 und 9 im Schneidenbereich
2 und im Befestigungsbereich 3 besitzen, wie dargestellt, gleiche oder etwa gleiche
Breite, gehen absatzlos ineinander über und gehen vom rückwärtigen Rand 10 der
Klinge 1 bis zur Klingenspitze 11 durch. Die beiden Härtezonen 8 und 9 ergänzen
einander und bilden insgesamt ein auskragendes versteifendes Gerüst für das Material
der Klinge 1 Man erkennt, daß die Klinge 1 mit Hilfe der durch die Durchbrechungen
5 reichenden Befestigungsmittel so am Messerrücken 4 eingespannt wird, daß die
Härtezone 9 eingeschlossen und damit die Härtezone 8 im Klingenbereich 2 gespannt
gehalten wird. Aus Fig. 1 ist auch erkennbar, daß die Schneidwarten im Schneidenbereich
2 seitlich auslaufen und sich nicht bis in den Befestigungsbereich 3 erstrecken.
Gleichwohl erstreckt sich der gehärtete Übergangsstreifen der Härtezonen 8 und
9 am Übergang zwischen Schneidenbereich 2 und Befestigungsbereich 3 in beiden Bereichen,
wobei dann die Härtezone 9 bis zum Rand 10 der Klinge 1 durchgehend ausläuft.
In den folgenden Ausführungsformen der Klingen 1 ist der Messerrücken
4 weggelassen, so daß sich jeweils eine volle Ansicht auf die Klinge 1 ergibt.
Der Übergang zwischen dem Schneidenbereich 2 zu dem Befestigungsbereich 3 ist jedoch
durch eine gestrichelte Linie 12 angedeutet. Diese entspricht der Lage der Kante
des Messerrückens 4 in der an diesen angesetzten Stellung. Die Ausführungsform
gemäß Fig. 2 ist an sich ähnlich wie die Ausführungsform in Fig. 1 aufgebaut. Im
Unterschied dazu sind lediglich die beiden Teilbereiche der Härtezone 9 näher
aneinander herangerückt. Sie befinden sich damit auch näher an der Längsmittelebene
6, jedoch ohne ineinander überzugehen. Die Verbindungsbereiche der Härtezonen 8
und 9 im Schneidenbereich 2 sind hier im wesentlichen im Schneidenbereich untergebracht
und schwenken erst im mittleren Bereich der Klinge in die Härtezonen 9 ein.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind die beiden Teilbereiche
der Härtezone 9 noch näher aneinander herangerückt, so daß sich hier eine durchgehende
Härtezone 9 ergibt, die aber ebenfalls symmetrisch zu der Längsmittelebene 6 und
unter Aussparung der Durchbrechungen 5 angeordnet ist. Die Verbindungsbereiche
zwischen den Härtezonen 8 und 9 erstrecken sich teilweise im Schneidenbereich
2 und teilweise im Befestigungsbereich 3. Im Schneidenbereich 2 wird ein in sich
geschlossener Dreieckszug 13 geschaffen, also ein ringförmig verlaufender Streifen
in Dreiecksgestalt, der sich im wesentlichen über den Schneidenbereich 2 erstreckt
und der von der Härtezone 9 gleichsam stielartig getragen bzw. auskragend gelagert
ist, wenn die Klinge 1 mit dem Messerrücken 4 verbunden ist.
Dieser Dreieckszug 13 ist auch bei der Ausführungsform der Fig. 4
erkennbar. Die dort gezeigte Klinge 1 weist nur eine Durchbrechung 5 auf, die in
der Längsmittelebene 6 angeordnet ist. Die erste Härtezone 8 erstreckt sich im
wesentlichen in Form des Dreieckszuges 13 im Schneidenbereich 2. Die im Befestigungsbereich
3 vorgesehene Härtezone 9 verläuft hier quer zur Längsmittelebene 6 und ergänzt
insoweit den Dreieckszug 13. Die Härtezone 9 läuft also hier nicht bis zum Rand
10 der Klinge 1 durch.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 endet die Härtezone 9 des Befestigungsbereiches
3 nicht in einer sich senkrecht zu der Längsmittelebene 6 erstreckenden Linie,
sondern es ist hier eine geschweifte Ausbildung vorgesehen, die so gestaltet ist,
daß sich die Härtezone 9 einerseits in den Befestigungsbereich 3 hineinerstreckt,
andererseits um die Durchbrechungen 5 herum jedoch ein Abstand geschaffen wird,
in welchem das Material der Klinge 1 von dem Härtevorgang nicht erfaßt wird. Bei
all diesen Ausführungsformen ist auch erkennbar, daß sich die Härtezone 8 nur
über einen Teil des Schneidenbereiches 2 erstreckt. Die Mitte des Schneidenbereiches
bleibt von einer Härtung unbeeinflußt. Aber auch die Härtezone 9 im Befestigungsbereich
3 erstreckt sich nur partiell über diesen Befestigungsbereich 3, wobei insbesondere
die Durchbrechungen 5 ausgespart sind.
Die Ausführungsbeispiele der Fig. 6 und 7 zeigen Doppelklingen, jeweils
aus einem einzigen zusammenhängenden Materialstück. Im Klingenbereich 2 sind hier
vier Schneiden 7 gebildet. Der Übergang zwischen dem Schneidenbereich 2 und dem
Befestigungsbereich 3 ist auch hier durch die gestrichelte Linie 12 verdeutlicht.
Beide Härtezonen 8 und 9 sind symmetrisch zu der Längsmittelebene 6 verteilt angeordnet
und erstrecken sich in einem durchgehenden Streifen, der lediglich im Bereich der
Längsmittelebene 6 im Schneidenbereich unterbrochen ist. Bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 7 sind die Härtezonen 8 im Bereich der Längsmittelebene 6 nach unten
bis zum rückwärtigen Rand 10 des Befestigungsbereiches 3 durchgezogen, so daß die
Härtezone 9 im Befestigungsbereich 3 insgesamt aus vier Teilbereichen oder Teilflächen
besteht. Das gleiche gilt sinngemäß auch für andere Mehrfachklingen, beispielsweise
für eine Dreifachklinge (nicht dargestellt).
BEZUGSZEICHENLISTE
- 1 -
- Klinge
- 2 -
- Schneidenbereich
- 3 -
- Befestigungsbereich
- 4 -
- Messerrücken
- 5 -
- Durchbrechung
- 6 -
- Längsmittelebene
- 7 -
- Schneide
- 8 -
- Härtezone
- 9 -
- Härtezone
- 10 -
- Rand
- 11 -
- Klingenspitze
- 12 -
- gestrichelte Linie
- 13 -
- Dreieckszug