Устройство для заточки ножей Российский патент 2024 года по МПК B24B3/54 

Изобретение относится к устройствам, включающим в себя конструктивные элементы шлифовальных и полировальных станков или устройств, относящихся к рамам, кареткам, а также регулируемым люнетам для точной настройки угла заточки спусков лезвийных инструментов, и может применяться для заточки режущих кромок ручных или столовых ножей.

Из уровня техники известна точилка для ножей с фиксированным углом наклона, известная из описания полезной модели, опубликованной в Китайской Народной Республике (CN 210678038 U, МПК B24B 3/36, B24B 41/02, B24B 41/06, опубл. 05.06.2020). Устройство содержит держатель, представляющего собой столик, на первом торце которого выполнен уступ с возможностью установки и фиксации в нем с помощью прижимов затачиваемого ножа. На втором торце держателя установлена траверса на винте, выполненная с возможностью регулируемого вертикального перемещения, для обеспечения возможности настройки угла заточки режущей кромки ножа. На траверсе установлена подвижная в горизонтальном направлении державка, на которой закреплен корпус шарнира, с установленным в нем направляющим стержнем, с держателем, снабженным ручкой и установленным в открытый паз абразивом.

Недостатком известного технического решения является то, что используемый в устройстве механизм фиксации требует для заточки обеих режущих кромок ножа его переустановки, что замедляет работу с точилкой. Кроме того, использование для вертикального перемещения винта не обеспечивает точной настройки угла заточки.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признан точильный станок (RU 202939 U1, МПК B24B 3/54, опубл. 15.03.2021). Станок содержит корпус, держатели ножа и подставку корпуса шарнира, в которой на вертикальной оси установлен шарнирный узел для установки с возможностью вращения направляющей держателя абразива. При этом корпус выполнен в виде подставки и стенок, между которыми на оси, снабженной ручкой смены угла и фиксирующим винтом, в радиальных пазах, выполненных в стенках, установлен корпус разворота, выполненный с возможностью регулируемого вращения относительно геометрического центра окружности, образованной упомянутыми радиальными пазами, при этом в корпусе разворота на оси установлена рамка, выполненная с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и жесткой фиксации в горизонтальном положении, с закрепленными на ней упомянутыми держателями ножа.

Недостатком известного технического решения является его относительно низкая технологичность, связанная со сложным устройством корпуса разворота, применяемого для настройки угла заточки. Кроме того, в корпусе не предусмотрены конструктивные элементы, в частности шкала углов и площадка для установки инклинометра, позволяющие точно устанавливать угол заточки лезвия ножа.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение компактности устройства при его транспортировке и хранении, а также повышение качества заточки режущих кромок лезвий ручных или столовых ножей.

Указанная задача решена тем, что устройство для заточки ножей, содержит подставку, на которой на пружине с центральным отверстием закреплен корпус с полузакрытым пазом, при этом на задней поверхности корпуса на уступе в резьбовое отверстие завинчен упорный барашек, а на передней поверхности установлена кнопка складного механизма с возможностью воздействия на пружину. В полузакрытом пазе корпуса на шарнире установлена дуговая стойка, на ее задней боковой поверхности выполнена зубчатая рейка, а на нижнем торце стойки закреплен ролик, который при вертикальном положении стойки совмещен с центральным отверстием пружины, удерживая стойку в вертикальном положении. На дуговой стойке подвижно установлен поворотный узел, представляющий собой полый корпус, с одной стороны которого установлен механизм регулирования положения поворотного узла, состоящий из ручки-барашка, закрепленной на оси, на конце которой закреплена зубчатая шестерня, находящаяся в зацеплении с зубьями зубчатой рейки; дополнительно на оси установлен рычаг фиксации механизма регулирования положения поворотного узла. С другой стороны корпуса поворотного узла закреплена площадка, выполненная с возможностью установки на нее инклинометра; внутри корпуса поворотного узла установлен подпружиненный пружиной толкатель осевой с установленным на нем кулачком, выполненным с возможностью воздействовать через шайбу на пружину, при этом кулачок выполнен заодно с рычагом, находящимся снаружи бокового окна корпуса поворотного узла. На передней части толкателя осевого, выведенной из корпуса через отверстие, выполненное на его переднем торце, закреплена рама, на которой установлены ножевые зажимы, выполненная с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и жесткой фиксации в горизонтальном положении, а для установки абразива упомянутая вертикальная стойка снабжена шарнирным узлом с возможностью установки в него направляющей держателя абразива.

Положительным техническим результатом, обеспечивающимся раскрытой выше совокупностью признаков устройства, является повышение компактности устройства при его транспортировке и длительном хранении за счет применения складного механизма, что позволяет складывать стойку, а также выполнения поворотного узла, рамы с установленными на ней ножевыми зажимами и держателя абразива съемными. Кроме того, за счет подпружиненного пружиной осевого толкателя и рычага, образующих совместно механизм переворота рамы с установленными на ней ножевыми зажимами, что позволяет затачивать обе стороны ножа без извлечения его из зажимов, достигается повышение точности заточки лезвий ножей. Дополнительно обеспечение точности заточки обеспечивается возможностью вертикального перемещения и фиксации шарнирного узла, что позволяет точно настраивать требуемый угол наклона абразива к плоскости ножа, а также наличию площадки для установки на нее инклинометра.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен внешний вид устройства в изометрической проекции; на фиг. 2 приведен изометрический вид устройства с разнесенными деталями; на фиг. 3 приведен виду устройства сбоку; на фиг 4. приведен увеличенный изометрический вид подставки (основания); на фиг. 5 приведен вид дуговой стойки сбоку; на фиг. 6 приведен внешний вид транспортира; на фиг. 7 приведен изометрический вид дуговой стойки и шарнирного узла с разнесенными деталями; на фиг. 8 приведен вид сверху дуговой стойки; на фиг. 9 приведен вид дуговой стойки в изометрии со стороны площадки для инклинометра; на фиг. 10 приведен увеличенный вид шарнирного узла с установленной в нем направляющей держателя абразива; на фиг. 11 приведен внешний вид сложенной дуговой стойки.

Устройство для заточки ножей имеет следующую конструкцию.

Основой устройства является подставка (основание) 1, на которой на пружине 2 с центральным отверстием 3 закреплен корпус 4 с полузакрытым пазом 5, при этом на задней поверхности корпуса на уступе в резьбовое отверстие завинчен цилиндрический упорный барашек 6, а на передней поверхности в корпусе 7 установлена кнопка 8 складного механизма с возможностью воздействия ею на пружину 2 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 4). В пазе 5 корпуса 4 на шарнире установлена дуговая стойка 9, при этом на передней и задней поверхностях стойки выполнены пазы 10, на задней боковой поверхности стойки выполнена зубчатая рейка 11, на нижнем торце стойки 9 закреплен ролик 12, который при вертикальном положении стойки совмещен с центральным отверстием 3 пружины 2, удерживая стойку 9 в вертикальном положении, а на пятке 13 стойки 9 закреплен подпружиненный пружиной штифт 14 (фиг. 2, фиг. фиг. 4, фиг. 5, фиг. 9). Шарнир состоит из сквозных отверстий 15, выполненных на боковых поверхностях корпуса 3 и в нижней части стойки 9, с установленной в них осью 16. Дополнительно боковая поверхность стойки 9 снабжена транспортиром 17 (фиг. 6) для точной установки угла заточки, выполненном в виде рисок с обозначением углов заточки.

На дуговой стойке 9 подвижно установлен поворотный узел 18, представляющий собой полый корпус с боковыми окнами и выполненными на его внутренних поверхностях вертикальными направляющими выступами 19, совмещенными с пазами 10 дуговой стойки 9, при этом поворотный узел выполнен с возможностью его жесткой фиксации на стойке (фиг. 7, фиг. 8). С одной стороны корпуса узла на планке 20 установлен механизм регулирования положения поворотного узла, состоящий из ручки-барашка 21, закрепленной на оси 22, на конце которой закреплена зубчатая шестерня 23, находящаяся в зацеплении с зубьями зубчатой рейки 11. Дополнительно на планке 20 на оси 24 установлен рычаг 25 фиксации механизма регулирования положения поворотного узла 18, при этом рычаг снабжен регулировочными винтами 26, позволяющими изменять степень свободы вращения рычага 25 вокруг оси 24. С другой стороны корпуса поворотного узла 18 закреплена площадка 27 для установки инклинометра, измеряющего угол заточки ножа, при этом площадка может быть выполнена из магнитного материала.

Внутри корпуса поворотного узла 18 установлен подпружиненный пружиной 29 толкатель осевой 30, с установленным на нем кулачком 31, выполненным с возможностью воздействовать через шайбу 32 на пружину 29, при этом кулачок 31 выполнен заодно с рычагом 33, находящимся снаружи бокового окна корпуса поворотного узла 18
(фиг. 2, фиг. 3). На передней части толкателя осевого 30, выведенной из корпуса через отверстие 34, выполненное на его переднем торце, резьбовым соединением с помощью винта 35 закреплена рама 36, на которой установлены ножевые зажимы 37, выполненная с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и жесткой фиксации в горизонтальном положении, при этом стержень винта 35 совмещен с центральным отверстием 38 рамы 36, а головка винта 35 находится со стороны ножевых зажимов 37, прижимая раму 36 к торцу корпуса поворотного узла 18 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 7).

Для установки абразива вертикальная стойка 9 снабжена шарнирным узлом с возможностью установки в него направляющей держателя абразива, выполненным в виде корпуса 39, внутри которого закреплен сферический роликовый подшипник 40, при этом корпус 39 закреплен на штифте 41, установленном в вертикальном отверстии 42, выполненном на верхнем торце стойки 9, с возможностью его фиксации с помощью винта 43 (фиг. 7, фиг. 9). Направляющая 44 держателя абразива (фиг. 1) представляет собой стержень, состоящий из двух половин, соединенных муфтой 45 с винтом-фиксатором 46, на одном конце которого закреплена шаровая ручка 47 и установлены подпружиненный пружиной 48 первый подвижный упор 49 и второй зафиксированный винтом неподвижный упор 50, используемые для установки абразива, а на втором конце стержня закреплен ограничитель 51 хода стержня. Дополнительно в центре стержня на муфте 45 установлен парковочный кронштейн 52, выполненный с возможностью его совмещения со сквозным пазом, образованным нижней частью корпуса 39 шарнирного узла и верхним торцом штифта 41, для обеспечения возможности блокировки продольных перемещений стержня (его парковки), например при транспортировке устройства или при подготовке его к работе.

Устройство для заточки ножей используют следующим образом.

Транспортируют и хранят устройство в разобранном виде, при этом дуговая стойка 9 находится в горизонтальном положении (фиг. 11), а рама 36, на которой установлены ножевые зажимы 37, и направляющая 44 держателя абразива сняты. Поэтому перед началом работы осуществляют сборку устройства.

Первоначально дуговую стойку 9 приводят в вертикальное рабочее положение. Для этого предварительно удостоверяются, что упорный барашек 6 полностью закручен, далее дуговую стойку 9 плавно поворачивают по часовой стрелке до щелчка кнопки 8 складного механизма. При этом происходит совмещение ролика 12 дуговой стойки 9 с центральным отверстием 3 пружины 2, что обеспечивает удержание стойки в вертикальном положении, а устойчивость стойки достигается за счет подпружиненного пружиной штифта 14, опирающегося на пружину 2. После установки стойки 9 в рабочее положение выкручивают барашек 6 против часовой стрелки до его упора в пятку 13 стойки 9, что обеспечивает ее жесткую фиксацию.

Установку поворотного узла 18 осуществляют следующим образом. Поворачивают рычаг 25 фиксации механизма регулирования положения поворотного узла 18 за язычок 53 против часовой стрелки, освобождая ось 22 узла. Далее совмещают вертикальные направляющие выступы 19 поворотного узла 18 с пазами 10 дуговой стойки 9, затем плавно вручную перемещают поворотный узел 18 вниз по стойке до зацепления зубьев шестерни 23 за зубья рейки 11. Дальнейшее перемещение поворотного узла 18 по дуговой стойке 9 осуществляют вращением ручки-барашка 21 по часовой стрелке. После установки поворотного узла 18 отверстие 38 рамы 36 совмещают с толкателем осевым 30 и закрепляют на нем резьбовым соединением с помощью винта 35. Ножевые зажимы 37 устанавливают на раму 36, закрепляют их на ней винтами 54, установленными в пазы рамы 36 и завинченными в отверстия, выполненные на торцах зажимов (на фигурах условно не показаны), при этом зажимы закрепляют с возможностью их скольжения по раме 36. Далее, передвигая зажимы 37 вдоль рамы 36, настраивают расстояние между ними, обеспечивающее надежное крепление затачиваемого ножа, после чего положение зажимов жестко фиксируют винтами 54 (фиг. 2).

На последнем этапе сборки шарнирный узел устанавливают в отверстие 42 стойки 9, далее собирают направляющую 44 держателя абразива с помощью муфты 45 и устанавливают ее в сферический роликовый подшипник 40 шарнирного узла, после чего на муфту 45 устанавливают парковочный кронштейн 52. Далее, удерживая шаровой ручкой 47 направляющую 44 держателя, отводят подвижный упор 49 и устанавливают между ним и неподвижным упором 50 брусок абразива, после чего, отпустив подвижный упор 49, фиксируют его в держателе с помощью пружины 48.

После выполнения сборочных операций, описанных выше, устройство готово к использованию.

При начале работы затачиваемый нож устанавливают в ножевые зажимы 37 острием к заточнику и фиксируют его в зажимах с помощью винтов 55, а затем устанавливают угол заточки. Для этого приподнимают рычаг 25 фиксации механизма регулирования положения поворотного узла 18 за язычок 53 и вращают ручку-барашек 21, перемещая поворотный узел 18 до совмещения указателя 56 (фиг. 6) с нужным значением угла на шкале транспортира 17. Ориентировочные значения углов заточки на каждую сторону ножа приведены ниже (таблица 1). После настройки угла заточки поворотный узел 18 блокируют с помощью рычага 25, поворачивая его язычок 53 до достижения язычком горизонтального положения, при этом рычаг 25 полностью блокирует возможность вращения оси 22 поворотного
узла 18. Затем начинают обработку лезвия ножа бруском абразива.

Таблица 1 – Углы заточки на каждую сторону ножа

Графическое обозначение Принятое словесное обозначение угла заточки Диапазон углов заточки на одну сторону ножа Бритвенный угол менее 10º Филейный нож 10º ÷ 16º Кухонный нож 16º ÷ 22º Охотничий нож, EDC-нож 22º ÷ 28º

Закончив обработку одной стороны лезвия, раму 37 переворачивают на 180⁰. Для этого с помощью рычага 33 вращают кулачок 31 против часовой стрелки, при этом кулачок освобождает пружину 29, которая надавив на толкатель 30 через шайбу 32, сдвигает его и винт 35 в осевом направлении, освобождая, таким образом, раму 37. После этого раму 37 поворачивают вручную на 180⁰, а затем, вращая кулачок 31 с помощью рычага 33 по часовой стрелке до упора, взводят пружину 29 и возвращают толкатель 30 и винт 35 в исходное положение, вновь фиксируя раму 37 в горизонтальном положении. Во время выполнения этой операции для повышения безопасности работы держатель абразива 44 целесообразно зафиксировать (запарковать) совместив язычок парковочного кронштейна 52 со сквозным пазом, образованным нижней частью корпуса 39 шарнирного узла и верхним торцом штифта 41. После поворота рамы 36 держатель абразива 44 освобождают и продолжают заточку ножа.

При настройке угла заточки совместно с устройством может использоваться электронный инклинометр, снабженный блоком управления с подключенными к нему мультисенсорным датчиком измерения движения, модулем индикации, выполненным в виде семисегментных индикаторов, и блоком ввода данных, выполненным в виде кнопок, при этом блок управления инклинометром выполнен на основе микропроцессорной системы, центральным элементом которой является микроконтроллер. Инклинометр, разработанный для совместного использования с устройством, который получил название «Axicube One», обеспечивает повышение точности настройки угла заточки лезвий ножей. При заточке ножей инклинометр сначала устанавливают на площадку 57 неподвижного упора 50, обнуляют его показания с помощью блока ввода данных, и выбирают режим измерения угла, а затем устанавливают на площадку 27.

При долговременном хранении или транспортировке устройства его разбирают. При этом сначала, открутив винт 35, снимают с толкателя осевого 30 раму 36 с ножевыми зажимами 37. Затем поворачивают рычаг 25 фиксации механизма регулирования положения поворотного узла 18 за язычок 53 против часовой стрелки, освобождая ось 22 узла. Далее, вращая ручку-барашек 21 против часовой стрелки, перемещают поворотный узел 18 вверх по дуговой стойке 9 и снимают его со стойки. На последнем этапе разборки нажимают на кнопку 8 складного механизма, которая воздействуя на пружину 2, освобождает ролик 12 из отверстия 3 и, соответственно, делает дуговую стойку 9 свободно вращаемой на оси 16. После чего дуговую стойку 9 плавно складывают, поворачивая ее против часовой стрелки.

Таким образом, рассмотренное в настоящей заявке устройство является простым в использовании высокотехнологичным и безопасным станком для заточки ножей. В настоящее время изготовлена опытная партия таких устройств, получившая название «TSPROF Kadet PRO». За счет конструктивных особенностей устройства, рассмотренных выше, станок обеспечивает заточку ножей с толщиной в обухе до 5 мм, с длиной лезвия ножа до 250 мм, с шириной лезвия ножа до 40 мм, при этом минимальный угол заточки составляет менее 10°, а максимальный – 28°. В качестве абразивов могут использоваться бруски длиной от 10 до 160 мм и толщиной от 3 до 15 мм.

Изобретение относится к устройствам для заточки режущих кромок ручных или столовых ножей. Устройство содержит подставку, на которой на пружине с центральным отверстием закреплен корпус с полузакрытым пазом. На задней поверхности корпуса на уступе в резьбовое отверстие завинчен упорный барашек, а на передней поверхности установлена кнопка складного механизма, воздействующая на пружину. В полузакрытом пазе корпуса на шарнире установлена дуговая стойка, на задней боковой поверхности которой выполнена зубчатая рейка, а на нижнем торце закреплен ролик, выполненный с возможностью совмещения с центральным отверстием пружины при вертикальном положении стойки. На дуговой стойке подвижно установлен поворотный узел в виде полого корпуса, с одной стороны которого установлен механизм регулирования положения поворотного узла, а с другой стороны закреплена площадка с инклинометром. Внутри полого корпуса установлен подпружиненный пружиной толкатель осевой с кулачком, выполненным выполнен заодно с рычагом, расположенным снаружи бокового окна полого корпуса. На передней части указанного толкателя закреплена рама с ножевыми зажимами, выполненная с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и жесткой фиксации в горизонтальном положении. Повышается качество заточки. 7 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.

1. Устройство для заточки ножей, содержащее подставку, на которой закреплен корпус с полузакрытым пазом, при этом на задней поверхности корпуса на уступе в резьбовое отверстие завинчен упорный барашек, а на передней поверхности установлена кнопка складного механизма; в полузакрытом пазе корпуса на шарнире установлена дуговая стойка, на задней боковой поверхности которой выполнена зубчатая рейка, а на нижнем торце дуговой стойки закреплен ролик, при этом на дуговой стойке подвижно установлен поворотный узел, представляющий собой полый корпус, с одной стороны которого установлен механизм регулирования положения поворотного узла, состоящий из ручки-барашка, закрепленной на оси, на конце которой закреплена зубчатая шестерня, находящаяся в зацеплении с зубьями зубчатой рейки, а дополнительно на оси установлен рычаг фиксации механизма регулирования положения поворотного узла, при этом внутри корпуса поворотного узла установлен подпружиненный пружиной толкатель осевой с установленным на нем кулачком, выполненным с возможностью воздействия через шайбу на пружину, причем кулачок выполнен заодно с рычагом, находящимся снаружи бокового окна корпуса поворотного узла, при этом на передней части толкателя осевого, выведенной из корпуса через отверстие, выполненное на его переднем торце, закреплена рама с установленными ножевыми зажимами, выполненная с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и жесткой фиксации в горизонтальном положении, а для установки абразива упомянутая дуговая стойка снабжена шарнирным узлом с возможностью установки в него направляющей держателя абразива, отличающееся тем, что корпус закреплен на пружине с центральным отверстием, при этом ролик, закрепленный на нижнем торце дуговой стойки, при ее вертикальном положении совмещен с центральным отверстием пружины с возможностью удержания дуговой стойки в вертикальном положении, а на пятке стойки закреплен подпружиненный пружиной штифт, обеспечивающий ее устойчивость, при этом кнопка складного механизма выполнена с возможностью воздействия на пружину, а шарнир, на котором установлена дуговая стойка, состоит из сквозных отверстий, выполненных на боковых поверхностях корпуса, с установленной в них осью, при этом устройство содержит инклинометр, установленный на площадке для установки инклинометра, закрепленной на корпусе поворотного узла, причем блок управления инклинометром выполнен на основе микропроцессорной системы, центральным элементом которой является микроконтроллер.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на внутренних поверхностях корпуса поворотного узла выполнены вертикальные направляющие выступы, совмещенные с пазами дуговой стойки.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рычаг фиксации механизма регулирования положения поворотного узла снабжен регулировочными винтами, позволяющими изменять степень свободы вращения рычага вокруг оси.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что площадка для установки инклинометра, измеряющего угол заточки ножа, выполнена из магнитного материала.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама на передней части толкателя осевого закреплена резьбовым соединением с помощью винта, при этом стержень винта совмещен с центральным отверстием рамы, а головка винта находится со стороны ножевых зажимов, обеспечивающих прижим рамы к торцу корпуса поворотного узла.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шарнирный узел выполнен в виде корпуса, внутри которого закреплен сферический роликовый подшипник, при этом корпус закреплен на штифте, установленном в вертикальном отверстии, выполненном на верхнем торце стойки, с возможностью его фиксации с помощью винта.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая держателя абразива представляет собой стержень, состоящий из двух половин, соединенных муфтой с винтом-фиксатором, на одном конце которого закреплена шаровая ручка и установлены подпружиненный пружиной первый подвижный упор и второй зафиксированный винтом неподвижный упор, используемые для установки абразива, а на втором конце стержня закреплен ограничитель хода стержня.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в центре стержня на муфте установлен парковочный кронштейн, выполненный с возможностью его совмещения со сквозным пазом, образованным нижней частью корпуса шарнирного узла и верхним торцом штифта, для обеспечения возможности блокировки продольных перемещений стержня.