ЛЕЗВИЕ С ВЫСТУПАМИ Российский патент 1999 года по МПК B26B23/00 

Изобретение относится к устройствам, оборудованию, станкам, ручным инструментам для грубой обработки древесины и используется как основная часть (рабочий орган) колуна, топора, других устройств, предназначенных для колки, рубки, обтески, прочих работ по грубой обработке древесины, иных материалов, близких по механическим свойствам и технологическим особенностям (далее древесина).

Известны аналоги, имеющие выемки и ребра жесткости, выпуклости на боковых поверхностях полотна лезвия, например, образцы холодного оружия (WО 86/06824 A1, 20.11.86, FR 496475 A, 07.11.19).

В этих аналогах рельефная поверхность с выемками и выступами на боковых сторонах лезвия облегчает конструкцию, но не способствует уменьшению трения между лезвием и объектом его воздействия.

Известно лезвие, имеющее полотно с режущей кромкой и выемками, размещенные на той части боковых поверхностей полотна, которые находятся в силовом контакте с обрабатываемым материалом (US 4175601 A, 27.11.79).

Однако данное лезвие недостаточно уменьшает поверхностное соприкосновение и соответственно потери на трение между лезвием и древесиной, кроме того, это лезвие предназначено для колки дров, что ограничивает область его использования в бытовых условиях.

Известно лезвие, имеющее полотно с режущей кромкой и выступы или выпуклости, размещенные на той части боковых поверхностей полотна, которые находятся в силовом контакте с обрабатываемым материалом (FR 2549766, 01.02.85).

Однако в этом лезвии не устранены отмеченные выше недостатки.

Задачей изобретения является создание такой конструкции лезвия, которая обеспечивает более высокую эффективность не только при колке дров в быту, но также при выполнении других хозяйственных задач, например, при отделочных работах, то есть придать лезвию более универсальный характер, и в уменьшении поверхности соприкосновения и соответственно потерь на трение между лезвием и древесиной, возникающие при обработке последней, и тем повысить эффективность обработки.

Этот технический результат в лезвии, имеющем полотно с режущей кромкой и выемки, размещенные на той части боковых поверхностей полотна, которые находятся в силовом контакте с обрабатываемым материалом, достигается тем, что в силовом контакте с обрабатываемым материалом находятся на боковой поверхности полотна лезвия также выступы или выпуклости, каждые из которых шириной от 1 мм до 40 мм и высотой от 1 мм до 40 мм или диаметром от 1 мм до 40 мм и высотой от 1 до 40 мм при выполнении выступов или выпуклостей с круговым основанием.

Выступы или выпуклости, имеющие ширину от 1 мм до 40 мм, выполнены в виде ребер, гребней.

Выступы или выпуклости, каждые шириной от 1 мм до 40 мм и высотой от 1 мм до 40 мм, выполнены съемными, в том числе заменяемыми.

На внешней стороне выступов или выпуклостей имеются выемки, каждая шириной от 1 мм до 20 мм и глубиной от 1 до 20 мм при выполнении выемок в виде воронок, или канавки шириной от 1 мм до 20 мм и глубиной от 1 мм до 20 мм.

Указанный технический результат в другом варианте выполнения лезвия, имеющего полотно с режущей кромкой и выступы или выпуклости, размещенные на той части боковых поверхностей полотна, которые находятся в силовом контакте с обрабатываемым материалом, достигается тем, что суммарная площадь внешней поверхности выступов или выпуклостей, расположенных на одной стороне боковой поверхности полотна, меньше или равна половине общей площади, находящейся в силовом контакте с обрабатываемым материалом, той же стороны полотна, на которой выступы или выпуклости расположены, при этом каждый выступ или выпуклость имеет ширину от 1 мм до 40 мм и высоту от 1 мм до 40 мм или диаметр от 1 мм до 40 мм и высоту от 1 мм до 40 мм при выполнении выступов с круговым основанием.

Выступы, каждый имеющий ширину от 1 мм до 40 мм, выполнены в виде гребней, ребер. Выступы или выпуклости, каждые шириной от 1 мм до 40 мм и высотой от 1 мм до 40 мм, выполнены съемными, в том числе заменяемыми.

На внешней стороне выступов или выпуклостей имеются выемки, каждая шириной от 1 мм до 20 мм и глубиной от 1 мм до 20 мм или диаметром от 1 мм до 20 мм и глубиной от 1 мм до 20 мм при выполнении выемок в виде воронок, или канавки шириной от 1 мм до 20 мм и глубиной от 1 мм до 20 мм.

Практически не вызывает возражений термин "поверхность с канавками", если ширина канавок значительно меньше расстояния между ними или сумма внешних площадей канавок значительно меньше общей площади ровной поверхности, на которой канавки расположены. На фиг. 5 приведен вариант такой поверхности.

Если ширина канавок или поперечные размеры выемок значительно больше расстояния между ними, или при суммарной внешней площади канавок, выемок она много больше оставшейся части общей площади поверхности, на которой канавки, выемки расположены, обычно говорят о поверхности с выступами (фиг. 6).

Если ширина канавок равна расстоянию между ними (фиг. 7), то все зависит от того, какая часть поверхности (внутри канавок, выемок или между ними) является рабочей, вносящей определяющий вклад в результате технологического процесса по обработке древесины. В нашем случае это будет поверхность между канавками, выемками, то есть выступы, выпуклости. Они играют активную роль, находясь в непосредственном контакте с обрабатываемым материалом. Поэтому логично будет назвать такой рельеф, когда ширина канавок равна расстоянию между ними как поверхность с выступами, выпуклостями. Отсюда следует критерий определения характера боковой поверхности лезвия.

Поверхность с выступами - при ширине канавок или поперечных размеров выемок больше или равной расстоянию между ними или при суммарной площади каждой из внешней поверхности выступов, выпуклостей меньше или равной половине общей боковой поверхности лезвия.

Поверхность с выемками - при ширине канавок или поперечных размеров выемок меньше расстояния меду ними или при суммарной площади каждой внешней поверхности выемок, канавок меньше половины общей площади боковой поверхности лезвия.

Как очевидно, могут быть приведены и другие соображения по уточнению терминологии характера поверхности с выемками и выступами. Вплоть до получения прямо противоположного результата. Зависит от исходной позиции. Здесь она определяется предназначением выемок и выступов как конструктивных элементов лезвия и не зависит от способа их получения.

Назначение выступов и выемок - уменьшить поверхность соприкосновения и соответственно потери на трение между лезвием и древесиной, возникающие при обработке.

При выступах меньшего размера, чем указанные выше, практически не уменьшаются потери на трение из-за того, что неровности поверхности раскола древесины входят в соприкосновение с полотном боковой поверхности лезвия.

При выступах большего размера недопустимо увеличивается площадь силового контакта между выступами лезвия и древесиной, а следовательно, увеличиваются силы трения, противодействующие внедрению лезвия в древесину при ее обработке.

Преимущество предлагаемого технического решения в том, что выступы на боковых поверхностях лезвия могут быть съемными, в том числе заменяемыми другими в зависимости от степени износа, характера обрабатываемого материала, условий эксплуатации лезвия. Наконец, лезвие может использоваться и без съемных выступов, что еще более расширяет его возможности как в быту, так и в производственной сфере.

Заявленный технический результат достигается также в случае, когда на боковых поверхностях лезвия расположены наряду с выемками, так и выступы. Те и другие могут располагаться по зонам. Например, дальше от режущей кромки выемки, ближе - только ребра. Выемки могут располагаться и на внешней поверхности ребер.

Вариантов, комбинаций расположения выемок, канавок, выступов, ребер может быть много. Но во всех случаях суммарная площадь внешней боковой поверхности лезвия, находящаяся в силовом контакте с обрабатываемым материалом, образованная выемками и выступами, равна половине или меньше половины общей боковой поверхности той же стороны лезвия, на которой находятся выемки и выступы.

Эффективность использования лезвия с выступами, когда суммарная площадь внешней поверхности выступов равна половине общей площади той части боковой поверхности лезвия, на которой они находятся, полностью подтвердили результаты эксперимента. Внедрение лезвия с выступами в чурак при колке дров увеличилось в 4 раза (по объему). Кроме того, отделив выступы, лезвие можно использовать как обыкновенный топор.

На фиг. 1 изображен один из вариантов предлагаемого лезвия с выступами 3 в виде ребер на боковых поверхностях полотна, вид сбоку. Он содержит обух 1 для крепления топорища, полотно 2 с режущей кромкой 4.

На фиг. 2 представлен тот же вариант лезвия, вид по стрелке А на фиг. 1.

На фиг. 3 дан эскиз второго варианта предлагаемого лезвия с выступами 3 в виде ребер на нижней части боковой поверхности полотна и выемками 5 на верхней части боковой поверхности, вид сбоку. Он состоит из державки 1, полотна 2, режущей кромки 4.

На фиг. 4 изображен второй вариант предлагаемого лезвия, вид по стрелке В на фиг. 3.

На фиг. 5 изображено лезвие с выемками;
на фиг. 6 - с выступами;
на фиг. 7 изображено лезвие, когда ширина выемок равна расстоянию между ними.

Лезвие с выступами или с выступами и выемками применяют следующим образом. Если оно используется как составная часть колуна или топора, последним сообщают необходимую кинетическую энергию и при перемещении внедряют режущей кромкой в тело древесины. В случае использования в качестве клина, например, при колке чураков большого диаметра, лезвие забивают с помощью кувалды, ударяя по державке.

При использовании предлагаемого лезвия в качестве рабочего органа деревообрабатывающего станка, дровокольного оборудования, рубительной машины, например, для дробления отходов производства и приготовления щепы, древесине сообщается кинематическая энергия, она подается под лезвие установки или одновременно сообщается движение древесине и лезвиям.

Разумеется, вместо древесины может быть любой материал, близкий по механическим свойствам и технологическим особенностям.

Лезвие может быть использовано в устройствах, оборудовании, станках, ручных инструментах для грубой обработки древесины как основная часть (рабочий орган) колуна, топора, других устройств, предназначенных для колки, рубки, обтески, прочих работ по грубой обработке древесины, иных материалов, близких по механическим свойствам и технологическим особенностям. Лезвие имеет полотно с режущей кромкой и выемки, размещенные на той части боковых поверхностей полотна, которые находятся в силовом контакте с обрабатываемым материалом. В силовом контакте с обрабатываемым материалом находятся на боковой поверхности полотна лезвия также выступы или выпуклости, каждые из которых шириной от 1 мм до 40 мм и высотой от 1 до 40 мм или диаметром от 1 мм до 40 мм и высотой от 1 мм до 40 мм при выполнении выступов или выпуклостей с круговым основанием. В варианте выполнения лезвия его полотно имеет выступы или выпуклости. Суммарная площадь внешней поверхности выступов или выпуклостей, расположенных на одной стороне боковой поверхности полотна, меньше или равна половине общей площади, находящейся в силовом контакте с обрабатываемым материалом, той же стороны полотна, на которой выступы или выпуклости расположены. Конструкция лезвия обеспечивает более высокую эффективность не только при колке дров в быту, но и при выполнении других хозяйственных задач, например при отделочных работах, то есть придает лезвию более универсальный характер, уменьшение поверхности соприкосновения и соответственно потерь на трение между лезвием и древесиной, возникающих при обработке последней, чем повышается эффективность обработки. 2 с. и 6 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Лезвие, имеющее полотно с режущей кромкой и выемки, размещенные на той части боковых поверхностей полотна, которые находятся в силовом контакте с обрабатываемым материалом, отличающееся тем, что в силовом контакте с обрабатываемым материалом находятся на боковой поверхности полотна лезвия также выступы или выпуклости, каждые из которых шириной от 1 до 40 мм и высотой от 1 до 40 мм или диаметром от 1 до 40 мм и высотой от 1 до 40 мм при выполнении выступов или выпуклостей с круговым основанием. 2. Лезвие по п.1, отличающееся тем, что выступы или выпуклости, имеющие ширину от 1 до 40 мм, выполнены в виде ребер, гребней. 3. Лезвие по п.1 или 2, отличающееся тем, что выступы или выпуклости, каждые шириной от 1 до 40 мм и высотой от 1 до 40 мм, выполнены съемными, в том числе заменяемыми. 4. Лезвие по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что на внешней стороне выступов или выпуклостей имеются выемки, каждая шириной от 1 до 20 мм и глубиной от 1 до 20 мм или диаметром от 1 до 20 мм и глубиной от 1 до 20 мм при выполнении выемок в виде воронок, или канавки шириной от 1 до 20 мм и глубиной от 1 до 20 мм. 5. Лезвие, имеющее полотно с режущей кромкой и выступы или выпуклости, размещенные на той части боковых поверхностей полотна, которые находятся в силовом контакте с обрабатываемым материалом, отличающееся тем, что суммарная площадь внешней поверхности выступов или выпуклостей, расположенных на одной стороне боковой поверхности полотна, меньше или равна половине общей площади, находящейся в силовом контакте с обрабатываемым материалом той же стороны полотна, на которой выступы или выпуклости расположены, при этом каждый выступ или выпуклость имеет ширину от 1 до 40 мм и высоту от 1 до 40 мм или диаметр от 1 до 40 мм и высоту от 1 до 40 мм при выполнении выступов с круговым основанием. 6. Лезвие по п.5, отличающееся тем, что выступы, имеющие каждый ширину от 1 до 40 мм, выполнены в виде гребней, ребер. 7. Лезвие по пп.5 или 6, отличающееся тем, что выступы или выпуклости, каждые шириной от 1 до 40 мм и высотой от 1 до 40 мм, выполнены съемными, в том числе заменяемыми. 8. Лезвие по любому из пп.5 - 7, отличающееся тем, что на внешней стороне выступов или выпуклостей имеются выемки, каждая шириной от 1 до 20 мм и глубиной от 1 до 20 мм или диаметром от 1 до 20 мм и глубиной от 1 до 20 мм при выполнении выемок в виде воронок, или канавки шириной от 1 до 20 мм и глубиной от 1 до 20 мм.