Ручной абразивный инструмент для заточки режущих кромок
MANUAL ABRASIVE TOOL FOR SHARPENING CUTTING EDGES

Изобретение относится к ручным абразивным инструментам и предназначено для заточки режущих кромок ножей и различных столярных инструментов (железок рубанков, долот, стамесок и др.). Изобретение может быть использовано в домашнем хозяйстве и в индивидуальных предприятиях, занимающихся деревообработкой.
Известны ручные абразивные инструменты для заточки ножей и другого режущего инструмента в виде точильных камней или абразивных брусков, вырезанных из естественных горных пород под названием новакулит или арканзас, добываемых в Америке, Европе, Австралии, Японии и в других странах, или искусственно изготовленных абразивных кругов или брусков на основе алмазов, корунда, электрокорунда или карборунда на основе карбида кремния (источники из Интернета: статья «Заточка и доводка ножей», стр. 1, 9, 10, сайт http:/www.project-omega.narod.ru/system/noz/zat2.htm, и статья «Заточка режущего инструмента, сайт http://librarv.stroit.ru/articles/zatoch/index.html). Указанные в статьях абразивные круги, бруски и точильные камни имеют различные степени зернистости. Перечисленные абразивы с высокой степенью зернистости применяются на первой стадии заточки ножей и режущего инструмента, когда эти изделия имеют сильное затупление или дефекты, возникшие вследствие обработки древесины с сучками или гвоздями. При окончательной заточке ножей и режущего инструмента также используют указанные абразивы, но с меньшей степенью зернистости.
Главным недостатком этих абразивов является их высокая стоимость. Кроме того, при заточке ножей и режущего инструмента задействованы обе руки специалиста, осуществляющего эту заточку. Одной рукой он удерживает абразивный инструмент, а другой рукой держит под нужным углом к горизонту затачиваемое изделие и одновременно производит необходимые перемещения этого изделия взад-вперед по абразиву. При этом часто возникает ситуация, когда длина ножа или ширина затачиваемого изделия значительно превышает ширину используемого точильного камня или абразивного бруска. В этих случаях приходится не только выдерживать требуемый угол наклона затачиваемого изделия к горизонту, но и перемещать его относительно абразива как по длине, так и по ширине. Это усложняет процесс заточки и увеличивает время ее проведения. Недостатком является и то обстоятельство, что зажатое и перемещаемое одной рукой затачиваемое изделие является острым предметом и представляет определенную опасность для другой руки, удерживающей абразив. Еще одним недостатком указанных абразивных инструментов является опасность повреждения рабочей поверхности стола, на котором производится заточка, так как не исключена возможность перемещения абразива относительно стола и порча его поверхности. Для устранения такой возможности в настоящее время ряд фирм-производителей точильных камней, например фирма Suehiro, Япония, изготавливают их совместно с резиновой или пластмассовой подкладкой, прикрепленной к нижней стороне точильного камня (источник в Интернете: рекламный лист «Точильные камни лучших мировых производителей, сайт http://секатор.ru/tochilnye-kamni, стр. 1).
Кроме перечисленных выше ручных абразивных инструментов, для окончательной заточки режущего инструмента применяется листовой абразив в виде наждачной бумаги, уложенной на твердое основание (лист стекла или металла, см. статью «Заточка режущего инструмента, сайт http://librarv.stroit.ru/articles/zatoch/index.html). В этом случае одной рукой удерживают наждачную бумагу на стекле, а другой рукой перемещают затачиваемое изделие по этому абразиву. Стоимость такого абразива намного ниже вышеуказанных, однако опасность травмирования руки, удерживающей лист наждачной бумаги, очень высока, так как толщина пальцев руки, удерживающей бумагу, превышает толщину листа стекла и наждачной бумаги, и они выступают над поверхностью наждачной бумаги. Кроме того, имеется опасность излома самого стекла при малой его толщине, поскольку на перемещаемое по нему затачиваемое изделие воздействует вертикальная нагрузка, создаваемая рукой, удерживающей это изделие.
Наиболее близким по технической сущности решаемых задач к предлагаемому изобретению (прототипом) является деревянная колодка, обернутая по всему ее периметру наждачной бумагой, закрепленной к ней с помощью гвоздей (источник: книга «Ремонт и благоустройство жилища», автор Веслав Вечоркевич, Издательство Арнады, 1988 г., стр. 51, рис. 151). Конечно, стоимость такого абразива значительно ниже, чем абразивных и точильных камней. Однако этот инструмент предназначен только для шлифовки различных поверхностей (стен помещений, оборудования) перед их покраской. Заточку режущих инструментов этим абразивом производить нельзя, так как вручную невозможно обеспечить плотное прилегание наждачной бумаги к поверхности колодки. При перемещении во время заточки затачиваемого изделия по наждачной бумаге она будет горбиться перед режущей кромкой, и будет иметь место еще большее его затупление, а не заточка.
Задачей предлагаемого ручного абразивного инструмента является снижение его стоимости и затрат времени на заточку, обеспечение безопасных условий при работе с ним, а также повышение качества заточки.
Поставленная задача достигается тем, что ручной абразивный инструмент, содержащий колодку и листовой абразивный материал, содержит прикрепленные к низу колодки ближе к ее углам амортизаторы и размещенную в ее центральной части пластину, при этом толщина пластины на 2-3 мм меньше высоты амортизаторов, а также два узла зажима для закрепления этого материала на противоположных торцах колодки и один расположенный на одном из этих же торцов узел для его натяжения, при этом колодка имеет на этих торцах сплошные на всю их длину вырезы для размещения всех этих узлов, причем один из вырезов для узла зажима расположен в верхней части торца колодки, а другой вырез расположен в нижней части противоположного торца колодки, на этом же торце выше размещен вырез для узла натяжения, в качестве листового абразивного материала применена шлифшкурка на тканевой основе.
Изготовлен опытный образец предлагаемого ручного абразивного инструмента и проведено его опробование, которое показало возможность достижения поставленной задачи его создания. На фиг. 15 приведена фотография опытного образца.
На фиг. 1, 2, 3 и 4 приведены общие виды предлагаемого ручного абразивного инструмента, соответственно виды спереди, в плане, слева, справа, на фиг. 5, 6 - общий вид и разрез Α-A нижней планки узла зажима, на фиг. 7 - общий вид спереди колодки в сборе с нижними планками узлов зажима с частичными вырезами мест размещения отверстий для специальных гаек узла натяжения и шурупов для крепления пластины и амортизаторов, на фиг. 8 - вид на колодку снизу, на фиг. 9 - общий вид и разрез В-В наружной планки узла зажима, на фиг. 10 - общий вид шлифовальной шкурки на тканевой основе, на фиг. 11 - общий вид и разрез В-В стержня узла натяжения этой шкурки, на фиг. 12 и 13 - общий вид спереди и сбоку специальной гайки этого же узла, на фиг. 14 - общий вид установки ручного абразивного инструмента в тисках, прикрепленных к столу или верстаку.
Ручной абразивный инструмент содержит колодку 1, изготовленную из пластмассы или древесины твердых пород древесины (бук, дуб, береза). Сверху и с двух противоположных торцов этой колодки наложена шлифовальная шкурка на тканевой основе 2 (см. фиг. 10), вырезанная из рулона (предприятия поставляют эти шкурки в рулонах) и имеющая отверстия 23 для пропуска винтов 15 узлов зажима и отверстия 24 для пропуска винтов 8 узла натяжения шлифовальной шкурки 2.
Снизу к колодке 1 шурупами 12 прикреплена пластина 11, с помощью которой ручной абразивный инструмент может быть закреплен в тисках. Колодка 1 на двух противоположных торцах по всей их длине имеет прямоугольные вырезы для размещения узлов зажима и один фигурный вырез для размещения узла натяжения. В колодке 1 имеются также отверстия 22 для шурупов, крепящих амортизаторы 13, и отверстия 21 для шурупов 12, крепящих пластину 11, отверстия 5 для ввинчивания специальных гаек 6 узла натяжения и отверстия 14 для пропуска винтов 8 этого же узла (см. фиг. 7 и фиг. 8). Высота амортизаторов 13 на 2-3 мм больше, чем высота пластины 11. Это необходимо для того, чтобы при нахождении ручного абразивного инструмента на столе он опирался на стол амортизаторами и тем самым была исключена возможность повреждения его поверхности.
Узел зажима предназначен для закрепления концов шлифовальной шкурки на тканевой основе 2 к колодке 1 и состоит из нижней планки 3 с отверстиями 26, через которые эта планка крепится к колодке 1 шурупами 20, и наружной планки 4, крепящейся к планке 3 зажимными винтами 15 через резьбовые отверстия 25.
Узел натяжения предназначен для натяжения шлифшкурки на тканевой основе 2 после ее закрепления к торцам колодки 1 и состоит из натяжных винтов 8, специальных гаек 6 и стержня 7 (см. фиг. 11) с отверстиями 17 для пропуска натяжных винтов 8 и выточками 16 для обеспечения плотного сочленения его с головками винтов 8. Специальная гайка 6 (см. фиг. 12 и фиг. 13) представляет собой небольшой отрезок металла круглого сечения, имеющий на наружной поверхности соответствующую резьбу, поперечное отверстие с резьбой 19 под натяжные винты 8 и шлицевые прорези 18 для отверток. Для повышения эстетики всего инструмента отверстия 5 в колодке 1 снизу закрыты приклеенными к колодке 1 пластинами 10.
Сборка ручного абразивного инструмента производится в следующей последовательности. К торцам колодки 1 с помощью шурупов 20 прикрепляются нижние пластины 3 узлов зажима, а в отверстия 5 ввинчиваются специальные гайки 6 с таким расчетом, чтобы их поперечные отверстия с резьбой 19 совпали с отверстиями 14 колодки 1. Снизу к колодке 1 прикрепляются амортизаторы 13 и пластина 11. После этого из рулона или из отрезка шлифшкурки на тканевой основе вырезается шлифшкурка по ширине, равной длине колодки 1, и в ней пробиваются отверстия 23 и 24. Отверстия 24 имеют овальную форму. Длина овала в полтора два раза больше его ширины. Это необходимо для того, чтобы обеспечить возможность беспрепятственного перемещения шкурки при закручивании натяжных винтов 8. После этого подготовленную шлифшкурку на тканевой основе 2 плотно накладывают сверху на колодку 1 и ее торцы, прочно закрепляют ее концевые участки с помощью наружных планок 4 и винтов 15 узлов зажима. При наложении шлифшкурки на колодку 1 необходимо обеспечить совпадение имеющихся на ней отверстий 24 с отверстиями 14 колодки 1, предназначенными для пропуска натяжных болтов 8 узла натяжения. Затем с помощью стержня 7 и винтов 8 производится натяжение шлифшкурки. Округленная поверхность торца колодки 1 со стороны узла натяжения обеспечивает возможность легкого ее перемещения по этому месту при натяжении без опасности разрыва.
Предварительное покрытие этой поверхности воском или мылом способствует еще более легкому скольжению шлифшкурки по этой поверхности и плотному прилеганию ее к верхней поверхности колодки 1. Выбор в качестве абразивного материала шлифшкурки на тканевой основе обосновывается необходимостью сохранения ее прочности при использовании во время заточки водного или масляного смачивания поверхности шлифшкурки, которое улучшает качество заточки и упрощает уборку образующихся при заточке отходов. Смачивание обычной наждачной бумаги резко уменьшает ее прочность и может привести к ее разрыву при натяжении.
Представляется целесообразным изготовить несколько заготовок шлифшкурки с разной степенью зернистости и использовать их в соответствии с общепринятыми правилами заточки инструментов. Замена шлифшкурок с одной степенью зернистости на другую не занимает много времени и может быть осуществлена в течение нескольких минут.
Заточка ножей и режущего инструмента предлагаемым ручным абразивным инструментом осуществляется по обычной схеме. Он укладывается на стол.  Амортизаторы 13 обеспечивают защиту поверхности стола от повреждений. Одной рукой он удерживается от возможных перемещений, а другой рукой производятся необходимые перемещения затачиваемого инструмента по поверхности шлифшкурки.
Предлагаемый ручной абразивный инструмент должен иметь общую толщину более 35-40 мм. Это обеспечивает возможность его удержания рукой за нижнюю часть на значительном удалении пальцев руки от плоскости движения затачиваемого инструмента, что повышает безопасность процесса заточки.
Наличие пластины 11, прикрепленной снизу к колодке 1, позволяет установить предлагаемый ручной абразивный инструмент в тисках 29, прикрепленных к столу или верстаку 28 (см. фиг. 14). Это позволяет произвести заточку более качественно и с меньшей затратой времени и энергии, так как ее можно выполнить, удерживая затачиваемый инструмент двумя руками.
Конструктивное решение предлагаемого изобретения ручного абразивного инструмента обеспечивает возможность его изготовления с размерами рабочей поверхности, намного превышающей поверхность известных абразивных брусков и точильных камней. Вместе с тем оно позволяет закрепить и узкую полоску шлифшкурки при заточке режущего инструмента с малой режущей кромкой, например стамесок и долот. Использование для заточки таких инструментов известных абразивных брусков и точильных камней всегда связано с опасностью местного повреждения их рабочей поверхности по причине неравномерного износа, который осложняет последующую заточку инструмента с широкой режущей кромкой, например железок рубанков.
Таким образом, предлагаемый ручной абразивный инструмент решает поставленную задачу, так как позволяет:
- снизить стоимость его изготовления,
- обеспечить более безопасные условия труда при его использовании,
- обеспечить защиту поверхности стола от повреждения,
- ускорить процесс заточки и улучшить ее качество.