Патент на изобретение №2291045

(54) НОЖЕТОЧКА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству ручного невращательного инструмента для заточки режущих кромок ножей. Ножеточка содержит каркас с натянутой на его поверхности рубашкой. Каркас выполнен из полого замкнутого профиля, вдоль образующей которого выполнен разрез с упругосмыкающимися между собой стыками. Рубашка выполнена из шлифовальной шкурки, продольные края которой сложены рабочей поверхностью наружу и скреплены между собой из условия образования W-образного зига, зажатого между стыками разреза внутри каркаса. Края рубашки по отношению к торцам каркаса выполнены с напуском. Устройство для изготовления заготовки каркаса в виде длинномерного полого замкнутого профиля, вдоль образующей которого выполнен разрез с упругосмыкающимися между собой стыками, содержит круглый вращающийся нож, подающий и опорный элементы. При этом подающий элемент выполнен в виде боковых дисков, сблокированных с вращающимся ножом, а опорный элемент выполнен в виде поджимного ролика. Устройство для изготовления заготовки рубашки ножеточки в виде ленты шлифовальной шкурки с продольными краями, сложенными рабочей поверхностью наружу и скрепленными между собой с образованием W-образного зига, имеющей сгибы на ее продольных краях для образования W-образного зига, содержит элементы для очерчивания линий будущих сгибов на рабочем слое шкурки, элементы для выполнения сгибов по очерченным линиям и узел протягивания ленты между очерчивающими и сгибающими элементами. Узел протягивания выполнен в виде валика с рядами перфорирующих иголок, взаимодействующих с лентой преимущественно по линиям сгибов рабочим слоем внутрь. Устройство для натяжения рубашки ножеточки на каркасе, в котором для натяжения рубашки ножеточки в виде ленты шлифовальной шкурки с продольными краями, сложенными рабочей поверхностью наружу и скрепленными между собой с образованием W-образного зига, на каркасе в виде длинномерного полого замкнутого профиля, вдоль образующей которого выполнен разрез с упругосмыкающимися между собой стыками, оно имеет блок приводных кулачков и станину, на которой смонтированы узел разведения между собой упругосмыкающихся стыков разреза каркаса и узел заведения внутрь каркаса сложенных между собой краев листа рубашки. Узел разведения между собой упругосмыкающихся стыков разреза каркаса ножеточки, содержащий две радиально раздвигающиеся планки, осеподвижную планку и поперечины, шарнирно связанные с указанными планками из условия образования трансформируемых параллелограммов. Достигается при использовании ножеточки повышение производительности и качества выполняемых операций за счет использования различных участков рубашки ножеточки для обдирки грубой зачистки, тонкой заточки, доводки, полировки, при изготовлении заготовки каркаса – повышение производительности, при изготовлении заготовки рубашки – повышение достижимого тянущего усилия ленты и облегчение сгибания ленты по линиям, ослабленным перфорацией, при натяжении рубашки ножеточки на каркасе – снижение трудоемкости и повышение качества сборки, при предложенной конструкции узла разведения между собой упругосмыкающихся стыков разреза каркаса ножеточки достигается возможность размещения узла в ограниченном внутреннем объеме каркаса. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к производству ручного невращательного инструмента для заточки (правки) режущих кромок ножей, преимущественно бытовых, и может быть использовано для снятия (зачистки) поверхностного слоя материала при выполнении слесарных работ.

Известны абразивные инструменты (ножеточки), представляющие собой каркас с натянутой на его поверхности шлифовальной шкуркой (патент СССР №1802791, кл. B 24 D 9/00, 15.03.1993 г.; патент RU 2235013 С1, кл. 7 B 24 D 15/08, 9/00, 18/00, 27.08.2004 г. – прототип). Общими для прототипа и заявленной ножеточки существенными признаками являются: – каркас изготовлен из полого замкнутого профиля, вдоль образующей которого выполнен разрез с упругосмыкающимися между собой стыками; – абразивная рубашка натянута на поверхности каркаса и ее W-образный зиг зажат между стыками внутри каркаса; – ножеточка вблизи своих торцов имеет проушины, предназначенные для настенного подвешивания с целью удобного хранения ее «под рукой».

Новым существенным признаком ножеточки является то, что края рубашки выполнены с напуском по отношению к торцам каркаса, причем этот напуск выполнен достаточным, чтобы указанные выше проушины выполнить только в рубашке (минуя каркас, п.2 формулы). Полученный при этом технический результат позволяет уменьшить расход материала на изготовление каркаса при одной и той же длине ножеточки, уменьшить трудоемкость изготовления каркаса в связи с исключением операций по вырубке в нем проушин, снижаются требования по точности расположения проушин, выполненных в рубашке при ее изготовлении и сборке с каркасом (исключается требование совмещения отверстий), вблизи торцов появляются более «мягкие» зоны, которые улучшают потребительские свойства ножеточки при использовании ее, например, для зачистки поверхностей с множеством выпуклостей и впадин, улучшается внешний вид ножеточки из-за того, что за напусками рубашки скрываются торцы каркаса. Новый существенный признак, заключающийся в том, что рубашка выполнена из нескольких листов шлифовальной шкурки с различной зернистостью (режущей способностью, износостойкостью, п.3 формулы), позволяет улучшить потребительские свойства ножеточки: повысить производительность и качество выполняемых операций, используя различные участки для обдирки, грубой заточки (зачистки), тонкой заточки, доводки, полировки и т.п.

В заявленном устройстве для изготовления заготовки каркаса (п.4 формулы) общими с прототипом (патент RU 2235013 С1) являются следующие признаки: наличие круглого вращающегося ножа, подающего и опорного элементов. Опорный элемент в прототипе выполнен в виде жесткого вкладыша, который необходимо помещать внутрь замкнутого профиля (трубы) при изготовлении каждого экземпляра каркаса. Последнее обстоятельство снижает производительность. К отрицательному эффекту приводит также выполнение в прототипе подающих элементов в виде дисков с зубьями, врезающимися в материал подаваемой трубы, т.к. при высоких показателях подачи может произойти срезание материала и прекращение подачи. В заявленном устройстве новыми существенными признаками являются следующие. Выполнение подающего элемента в виде сблокированных с вращающимся ножом боковых дисков, контактирующих с подаваемым профелем в направлении, перпендикулярном направлению усилия резания. Это предотвращает сминание, например, тонкостенной пластмассовой трубы. Указанный эффект усиливает также размещение боковых дисков (п.5 формулы) на расстоянии, меньшем наружного диаметра трубы. Последняя приобретает эллипсообразную форму и поэтому допускает большее усилие резания. Опорный элемент заявленного устройства выполнен в виде поджимного ролика, расположенного по направлению усилия резания с противоположной стороны профиля снаружи его. Это позволяет резание продольного стыка выполнять непрерывно по всей длине трубы, без периодических остановок, достигая таким образом желаемого технического результата – повышения производительности. Отрезание от длинномерной заготовки каркаса требуемой длины не вызывает технических трудностей.

Устройство для изготовления заготовки рубашки ножеточки (п.6 формулы) имеет следующие общие с прототипом (патент RU 2235013 С1) существенные признаки: – рубашку изготавливают, отрезая от ленты шлифовальной шкурки лист заданной длины; – на ленте перед отрезанием от нее листа отчерчивают линии будущих сгибов и предварительно выполняют указанные сгибы, а затем – перегибы; – устройство оснащено узлом для протягивания ленты между отчерчивающими и сгибающими элементами. При протягивании, которое обычно производят путем размещения ленты между двумя вращающимися и поджатыми друг к другу обрезиненными валиками, возникают трудности в части проскальзывания валиков относительно ленты. Кроме того, выполнение явно выраженных сгибов и перегибов по линиям, где рабочий слой абразива сложен внутрь, вызывает трудности даже при глубоком предварительном отчерчивании линий. Указанные недостатки устраняются введением нового отличительного признака: узел протягивания выполнен в виде валика с рядами перфорирующих иголок. Достигается сразу два технических результата: повышается достижимое тянущее усилие ленты и облегчаются сгибы ленты по линиям, ослабленным перфорацией.

Прямого аналога устройству для натяжения рубашки ножеточки на каркасе (устройству для механизации сборки ножеточки, п.7 формулы) не выявлено, поэтому формула составлена без разделения на ограничительную и отличительную части. Устройство характеризуется существенными признаками, выражающимися в наличии станины с блоком вращающихся кулачков, которые приводят в действие все исполнительные механизмы устройства, в т.ч. узел разведения между собой упругосмыкающихся стыков разреза каркаса и узел заведения внутрь каркаса сложенных между собой краев листа рубашки. Указанный блок кулачков приводит в движение также узлы, которыми устройство для сборки ножеточки может оснащаться в тех случаях, когда показатели жесткости основы применяемой шлифовальной шкурки требуют дополнительных мер для качественного натяжения рубашки. Это узел натяжения части рубашки, противоположной расположению стыков каркаса (п.9 формулы) и узел прижима к каркасу участков рубашки, расположенных вдоль разреза (п.10 формулы). Достигаемый технический результат – снижение трудоемкости изготовления ножеточки, повышение качества ее сборки.

Узел разведения между собой упругосмыкающихся стыков разреза каркаса ножеточки (п.11 формулы) также не имеет прямых аналогов и выделен в независимый пункт формулы в связи с тем, что этот узел может быть использован и как составная часть заявленного устройства для натяжения рубашки (п.7 формулы), так и в других устройствах, в частности в ручных приспособлениях для сборки ножеточек. Существенные признаки узла не разделены в формуле на известные и новые и выражаются в том, что узел содержит: – две радиально раздвигающиеся между собой планки; – осеподвижную планку, связанную с указанными двумя планками шарнирно посредством поперечин из условия образования трансформируемых параллелограммов. Положительный технический результат выражается в возможности размещения заявленного узла в ограниченном внутреннем объеме трубы, не мешая размещению в ней же W-образного зига рубашки; в том, что разведение кромок производится одновременно и параллельно друг другу, при этом управление разведением – сведением кромок производится только с одного торца каркаса, оставляя второй торец свободным для заведения на него рубашки.

На фиг.1, 2 показана ножеточка соответственно в продольном и поперечном разрезах, на фиг.3 показан принцип работы устройства для разрезания трубы вдоль образующей, на фиг.4, 5, 6, 7, 8 показаны схемы расположения инструментов вдоль ленты при изготовлении заготовки рубашки, на фиг.9, 10 показан вид сбоку и в разрезе устройства для натяжения рубашки ножеточки на каркасе, на фиг.11 показана конструкция узла разведения стыков разреза.

Ножеточка (фиг.1, 2) содержит каркас 1, на наружной поверхности которого натянуты рубашки 2, 3 с различной зернистостью (режущей способностью, износостойкостью и др. показателями) шлифовальной шкурки, из которой каждая рубашка изготовлена. Каркас 1 изготовлен из пластмассовой трубы, в которой вдоль образующей выполнен разрез. Стыки разреза 4 и 5 упруго смыкаются между собой и образуют своеобразный «замок» для удержания и натяжения шлифовальной шкурки на поверхности каркаса. Для удобства сборки и надежности закрепления на каркасе, рубашка содержит W-образный зиг, расположенный внутри каркаса. Края рубашки 6 выступают за торцы каркаса на величину, достаточную для выполнения проушин 7. Заточку ножей с помощью ножеточки производят в обычном порядке, одной рукой удерживая ножеточку за один из ее концов, а другой рукой удерживают нож за рукоятку и скользят его затачиваемой кромкой по поверхности абразива рубашки.

При изготовлении каркаса в качестве заготовки используют длинномерную пластмассовую трубу, разрезанную вдоль по образующей (стыки 4, 5 на фиг.2). Устройство для изготовления заготовки каркаса (п.4 формулы) содержит (фиг.3) круглый вращающийся нож 8, к которому разрезаемая труба поджимается роликом 9. Сблокированные с ножом 8 боковые диски 10 служат для подачи трубы при резании и одновременно предотвращают сминание ее от усилия резания за счет деформации в перпендикулярном направлении и придания ей эллипсообразного сечения.

При изготовлении рубашки ножеточки (фиг.4, 5, 6, 7, 8) используют ленту 11 шлифовальной шкурки, на которой загодя, с помощью заостренных твердосплавных роликов 12, отчерчивают линии 13, 14 сгибов будущего W-образного зига. Для того чтобы сгибы рубашки были явно выраженными и располагались в строго заданном месте и направлении, края ленты с помощью валиков 15, 16 предварительно сгибают, а затем перегибают с помощью валиков 17, 18. Обрезиненные валики 17 и 18 являются ведущими, и с помощью их лента 11 протягивается между предшествующими им инструментами. Ведущим является также валик 19, на периферии которого по линиям 14 установлены перфорирующие иголки 20. За счет перфорации увеличивается развиваемое тянущее усилие ленты и облегчается перегиб рубашки в местах 21 и 22 (фиг.2) W-образного зига, где складывание абразивной шкурки происходит рабочим слоем внутрь, и поэтому затруднено.

Устройство для натяжения рубашки ножеточки на каркасе (устройство для механизации сборки ножеточки) содержит (фиг.9, 10, 11) станину 23 с блоком вращающихся кулачков 24. Кулачки воздействуют на приводные концы рычагов 25, 26, 27, а на исполнительных концах этих рычагов шарнирно установлены рабочие элементы воздействия на различные части рубашки. Планка 28 с подпружиненными щечками 29 натягивает часть рубашки, которая расположена напротив W-образного зига; планка 30 П-образного сечения предназначена для заведения внутрь каркаса 1 той части рубашки, которая состоит из скрепленных между собой продольных краев листа шлифовальной шкурки; планка 31 (имеет также П-образную конфигурацию) огибает планку 30 снаружи и предназначена для удерживания и прижима к каркасу участков рубашки, расположенных вдоль разреза каркаса, т.к. указанные участки могут отойти от каркаса при возвратном движении планки 30 после сведения стыков 4 и 5 в последней стадии цикла сборки.

Узел разведения между собой упругосмыкающихся стыков разреза каркаса содержит (фиг.10, 11) планки 32 и 33, связанные шарнирно посредством поперечин 34 с осеподвижной планкой 35. По мере подъема планки 35 вверх (фиг.11) трансформируемые параллелограммы все более приближаются к прямоугольникам, а планки 32 и 33 расходятся между собой, увеличивая расстояние между стыками 4 и 5.

При сборке ножеточки выполняют следующую последовательность операций (фиг.9, 10). Каркас одевают на планки 32 и 33 и, раздвигая их между собой путем подъема планки 35 с помощью соответствующего кулачка, раздвигают стыки 4 и 5 между собой. Поверх каркаса одевают рубашку с размещением скрепленных между собой краев листа (например, с помощью степлерных скоб 36, фиг.2, 10) внутри П-образного профиля планки 30. Дальнейший поворот блока кулачков 24 вызывает наползание щечек 29 на образующие рубашки и натяжение соответствующей части ее на каркасе. После этого планка 30 рычагом 26 заталкивает стык рубашки внутрь каркаса, образуя W-образный зиг внутри него, стыки 4 и 5 каркаса сводят между собой, планкой 31 придерживают рубашку и выдергивают планку 30 из стыка. Затем отводят планки 28 и 31. Окончательное натяжение рубашки на поверхности каркаса происходит автоматически за счет того, что стыки 4 и 5 стремятся сблизиться между собой под воздействием сил упругости каркаса, а расстояние между внутренними линиями 13 (фиг.5) на листе рубашки выполнено несколько меньшим, чем дуга окружности между стыками 4 и 5 по наружной поверхности каркаса.

Высокая эффективность заточки при элементарности движений и незначительности прилагаемых усилий, удобство хранения «под рукой» и малый все инструмента позволяют удовлетворять актуальную потребность заточки бытового ножа непосредственно после обнаружения его недостаточной остроты. Эстетичность, простота и надежность конструкции ножеточки, применение несложных средств механизации – автоматизации при ее производстве определяют низкую себестоимость и соответственно высокую экономическую привлекательность для производителей.

Формула изобретения

1. Ножеточка, содержащая каркас с натянутой на его поверхности рубашкой, при этом каркас выполнен из полого замкнутого профиля, вдоль образующей которого выполнен разрез с упруго смыкающимися между собой стыками, рубашка выполнена из шлифовальной шкурки, продольные края которой сложены рабочей поверхностью наружу и скреплены между собой из условия образования W-образного зига, зажатого между стыками разреза внутри каркаса, отличающаяся тем, что края рубашки по отношению к торцам каркаса выполнены с напуском.

2. Ножеточка по п.1, отличающаяся тем, что напуски рубашки по отношению к торцам каркаса выполнены достаточными для размещения проушин.

3. Ножеточка по п.1, отличающаяся тем, что рубашка выполнена из нескольких листов шлифовальной шкурки с различной зернистостью, расположенных по длине каркаса.

4. Устройство для изготовления заготовки каркаса ножеточки в виде длинномерного полого замкнутого профиля, вдоль образующей которого выполнен разрез с упруго смыкающимися между собой стыками, содержащее круглый вращающийся нож, подающий и опорный элементы, отличающееся тем, что подающий элемент выполнен в виде боковых дисков, сблокированных с вращающимся ножом, а опорный элемент выполнен в виде поджимного ролика.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что боковые диски подающего элемента установлены из условия образования эллипсообразной формы сечения разрезаемого профиля в направлении усилия резания.

6. Устройство для изготовления заготовки рубашки ножеточки в виде ленты шлифовальной шкурки с продольными краями, сложенными рабочей поверхностью наружу и скрепленными между собой с образованием W-образного зига, имеющей сгибы на ее продольных краях для образования W-образного зига, содержащее элементы для очерчивания линий будущих сгибов на рабочем слое шкурки, элементы для выполнения сгибов по отчерченным линиям и узел протягивания ленты между отчерчивающими и сгибающими элементами, отличающееся тем, что узел протягивания выполнен в виде валика с рядами перфорирующих иголок, взаимодействующих с лентой преимущественно по линиям сгибов рабочим слоем внутрь.

7. Устройство для натяжения рубашки ножеточки на каркасе, отличающееся тем, что для натяжения рубашки ножеточки в виде ленты шлифовальной шкурки с продольными краями, сложенными рабочей поверхностью наружу и скрепленными между собой с образованием W-образного зига, на каркасе в виде длинномерного полого замкнутого профиля, вдоль образующей которого выполнен разрез с упруго смыкающимися между собой стыками, оно имеет блок приводных кулачков и станину, на которой смонтированы узел разведения между собой упруго смыкающихся стыков разреза каркаса и узел заведения внутрь каркаса сложенных между собой краев листа рубашки.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что его узел заведения внутрь каркаса продольных краев листа рубашки выполнен в виде рычага» на исполнительном конце которого шарнирно установлена планка П-образного профиля.

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что оно снабжено узлом натяжения части рубашки, противоположной расположению стыков каркаса, выполненным в виде рычага, на исполнительном конце которого установлена планка с подпружиненными щечками.

10. Устройство по любому из пп.7 и 8, отличающееся тем, что оно снабжено узлом прижима к каркасу участков рубашки, расположенных вдоль разреза, выполненным в виде рычага, на исполнительном конце которого шарнирно установлена планка П-образного профиля, охватывающего П-образный профиль планки узла заведения внутрь каркаса продольных краев листа рубашки.

11. Узел разведения между собой упруго смыкающихся стыков разреза каркаса ножеточки, характеризующийся тем, что он содержит две радиально раздвигающиеся планки, осеподвижную планку и поперечины, шарнирно связанные с указанными планками из условия образования трансформируемых параллелограммов.

РИСУНКИ