專利名稱：具有改進(jìn)的刀導(dǎo)向件的刀刃磨器的制作方法
具有改進(jìn)的刀導(dǎo)向件的刀刃磨器 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)基于2006年2月23日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 60/776,135。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代刀片刃磨器基于對(duì)刃磨角度的精確控制，以便獲得最鋒利的 刀。通常，設(shè)有精密導(dǎo)向件，其確保刀片在所有和每一刃磨沖程中相 對(duì)于刃磨磨料的平面或磨刀棒的平面保持在相同角度。為了產(chǎn)生最鋒 利刃口 ，重要的是刀片和研磨材料的表面在每個(gè)橫跨磨料的刃磨沖程 中保持恒定的角位置。
為了在刃面(刃面會(huì)合而產(chǎn)生刃口)接觸刃磨或棒磨(steeling) 元件時(shí)維持它們一致的角度，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)重要的是設(shè)置角度導(dǎo)向件，其 對(duì)刀片的某些特征進(jìn)行物理導(dǎo)向。方便且實(shí)用的方式是以刀面為基準(zhǔn) 來(lái)設(shè)置在接觸點(diǎn)相對(duì)于刃磨或棒磨元件的表面平面的刀片刃口的刃面 的角度。
接下來(lái)，在刃磨中通常將刀面抵靠在平面形單一導(dǎo)向表面上，并 且滑動(dòng)刀片以使刀面物理接觸刃磨表面，同時(shí)刃口的刃面被研磨或棒 磨元件修整。
將被刃磨的刀面作為基準(zhǔn)來(lái)設(shè)置刀片刃面與磨料間的角度的物理 導(dǎo)向件可能非常精確，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)刀的刀面具有通常大且平坦的 結(jié)構(gòu)。然而，由于刀面必須被保持相對(duì)牢固接觸平坦的平面形刃磨表 面，因此需要保持刃磨表面清潔而沒(méi)有異物，例如切屑和磨屑，以便 避免某種劃傷或磨傷刀面。由于刀面通常在工廠中沿著垂直于刃口的 方向拋光，因此即使是平行于刃口的柔和磨料作用可能有時(shí)也會(huì)沿著 刀面引起輕微磨傷。這并非導(dǎo)致干擾獲得鋒利刃口的功能性問(wèn)題，但 對(duì)于購(gòu)買(mǎi)昂貴刀的刀收集者來(lái)說(shuō)是一個(gè)美觀問(wèn)題。因此希望探尋改進(jìn)的措施來(lái)消除這種后果。
減輕這種劃傷和磨傷作用的措施已經(jīng)被本發(fā)明人在以前披露過(guò)并
且獲得了專利。它們包括使用多輥，如描述于美國(guó)專利5,406,679和 5,449,315;抵靠著豎直導(dǎo)向表面進(jìn)行導(dǎo)向，帶或不帶輥，見(jiàn)美國(guó)專利 5,390,431和5,582,535;表面塑料化輥，見(jiàn)美國(guó)專利5,449,315和 5,404,679;由多個(gè)滾珠軸承產(chǎn)生導(dǎo)向平面，并且被導(dǎo)向的刃磨器沿著 刀片刃口移動(dòng)，見(jiàn)美國(guó)專利5,582,535。
雖然大多數(shù)前面披露的措施能夠在刀面沿著物理導(dǎo)向件移動(dòng)時(shí)減 輕刀面的隨機(jī)劃傷或磨傷，因而被證明是實(shí)用的，但它們不能完全消 除劃傷和磨傷。結(jié)果，有些研究被啟動(dòng)，以圖產(chǎn)生改進(jìn)的措施和替代 性方案，從而在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)實(shí)質(zhì)上消除前面描述的不良后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一些新改進(jìn)和先進(jìn)的刀片導(dǎo)向措施，其在刀片刃口被 研磨裝置刃磨、被棒磨或組合研磨時(shí)，能完全消除劃傷和磨傷，或?qū)?劃傷/磨傷程度降低至可忽略的級(jí)別。
這里公開(kāi)的改進(jìn)的新穎裝置可以在刀片接觸平面形或其它導(dǎo)向件 滑動(dòng)移動(dòng)時(shí)保護(hù)刀片的刀面或其它表面，或者說(shuō)本發(fā)明的定位結(jié)構(gòu)可
以將刀刃口相對(duì)于刃磨、棒磨或修調(diào)裝置精確地定位，其中包括改 進(jìn)的基于輥的裝置；光束導(dǎo)向件；圖案化表面；以及刀導(dǎo)向表面上的 專用纖維和泡沫接觸材料，其提供了軟表面，并且能夠容納和隱藏硬 質(zhì)異物顆粒，在其它情況下，這些顆?？赡軙?huì)引起刀面或刀片的其它 接觸表面上被劃傷或磨傷。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有研磨元件的輥式導(dǎo)向件和刀；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有刷的輥式導(dǎo)向件；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有覆層的輥式導(dǎo)向件輥；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有覆層的輥式導(dǎo)向件輥；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有間隔環(huán)的輥式導(dǎo)向件輥；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有O型環(huán)的輥式導(dǎo)向件輥；
圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有覆層的軸承或輪式導(dǎo)向件；
圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有0型環(huán)的軸承或輪式導(dǎo)向件；
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的用作導(dǎo)向件的被覆蓋的輪和軸承的局部 剖視圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的滾珠軸承式導(dǎo)向件的正視圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明的刀導(dǎo)向件上的模制圖案；
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的模制圖案的剖視圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的傾斜導(dǎo)向件，其中表面上具有豎直纖
維；
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有植絨材料覆層的剛性導(dǎo)向件； 圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的位于刀片兩側(cè)的豎直纖維導(dǎo)向件；
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的傾斜平面導(dǎo)向件和刀限位彈簧上的豎 直纖維；
圖15A示出了根據(jù)本發(fā)明的襯墊材料上的豎直纖維；
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有光學(xué)刀導(dǎo)向件的刀刃磨器的俯視
圖16A示出了圖16的一部分的放大圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有光學(xué)刀導(dǎo)向件的刀刃磨器的正視
圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有光電式刀導(dǎo)向件的刀刃磨器的俯 視圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有光電式刀導(dǎo)向件的刀刃磨器的正 視圖20示出了圖16至19中的刀刃磨器的仰視圖，以表現(xiàn)底部容室。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明人已經(jīng)揭示過(guò)刀導(dǎo)向件包括一列輥，這些輥的圓周表面處 在平面內(nèi)對(duì)正關(guān)系，從而可以用作被刃磨刀片的刀面的導(dǎo)向平面。這 一思想被本發(fā)明人披露并且獲得美國(guó)專利5,404,679、 5，3卯,43K5，582，535和5，449，315。如在先公開(kāi)，輥可以由各式各樣的材料制成， 例如塑料或金屬，并且輥可以被覆蓋一或多種塑料的套筒。本發(fā)明人 的最近的研究表明，為輥式結(jié)構(gòu)所做的修改配置或最優(yōu)化表面包層可 以實(shí)質(zhì)上消除劃傷問(wèn)題。
取決于輥的表面材料和表面粗糙度，在刀沿著輥表面產(chǎn)生的平面 移動(dòng)時(shí)，被手工抵靠著輥表面保持著的刀的摩擦牽引作用會(huì)帶動(dòng)輥轉(zhuǎn) 動(dòng)。或者，輥可以被電機(jī)以適宜的低表面速度驅(qū)動(dòng)，該速度被選擇為 排除或減小輥的表面和用手保持著的刀片的表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。旋 轉(zhuǎn)輥之間可以維持小間隔，以便允許輥上的大多數(shù)散屑從導(dǎo)向輥之間 掉落。最近的進(jìn)展表明，如果刷狀材料、擦拭器或織物被安置成在圓 周方向位置(而非在導(dǎo)向平面內(nèi))略微接觸移動(dòng)的輥表面，則可以隨 著輥轉(zhuǎn)動(dòng)連續(xù)地將磨料和其它材料從輥表面移除。通過(guò)這些措施，輥 保持清潔并且不劃傷刀片。
圖1示出了直線排列的一列圓柱形輥2，每個(gè)輥被低摩擦率軸向 軸承支撐，其中輥表面相互對(duì)正以產(chǎn)生導(dǎo)向平面，刀片3的刀面在導(dǎo) 向平面上滑動(dòng)移動(dòng)，刀片的刃面抵靠著刃口修整元件，刃口修整元件 可以是研磨元件、棒磨元件或修調(diào)元件。出于解釋的目的，該元件被 顯示為研磨元件5。刀片和研磨元件5之間角度關(guān)系是這樣的，刀片 刃口的刃面4被設(shè)置成精確對(duì)準(zhǔn)研磨元件5的接觸平面，以在期望角 度珩磨刃面。如果輥的表面是拋光金屬，則它們的表面將保持相對(duì)而 言不易遇到由刃磨過(guò)程產(chǎn)生或從研磨元件斷裂下來(lái)的硬碎屑。 一些碎 屑趨向于在以顆粒的形式接觸刀片時(shí)從輥的表面脫落，而不劃傷刀面。 然而，作為對(duì)具有光滑均勻表面的輥的改造，圓柱形輥的表面可以被 圖案化，以包括隆起表面，例如包含隆起螺線以支撐刀面并且允許碎 屑在螺線的各圈之間脫落。
如圖2所示，顯示了一種清潔機(jī)構(gòu)，其形式為精細(xì)毛刷7或絨狀 織物，可被安置成與輥接觸以去除或減少任何殘留在輥表面上的碎屑， 所述刷被布置在輥的后側(cè)，或在除了由輥2建立的導(dǎo)向平面以外的位 置上。
在圖3中，輥上的包橡膠表面9提供了額外的摩擦牽引，以有助于在刀面滑動(dòng)移動(dòng)經(jīng)過(guò)輥表面時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)輥2。刷或絨狀織物7可被定位 成與這種摩擦率更高的輥的后側(cè)接觸，如前所述并且示于圖2，以去 除碎屑。圖3示出了輥2的局部剖視圖，其中帶有橡膠或其它類似彈 性材料的包層或覆層。
更為驚人的是下面的改進(jìn)輥被覆蓋由專用織物、軟觸感塑料膜 或泡沬材料形成的層(圖4)或套筒，以提供更軟的表面，其對(duì)刀面 而言是友好的，并且即使有些小碎屑嵌在織物11中也不會(huì)劃傷刀面。 對(duì)用于輥和靜態(tài)導(dǎo)向件的最佳保護(hù)織物材料的選擇和構(gòu)造將在后文中 討論。圖4中以局部剖視圖顯示的輥2具有由這種專用織物或泡沬材 料11構(gòu)成的包層，該包層軟至足以通過(guò)將碎屑容納于這種材料的平均 接觸表面下面而保護(hù)刀面。
任何所述用于圓柱體的專用包層材料可以以一層的形式施加在整 個(gè)輥表面2上，或施加于圍繞圓柱體的隆起間隔條或環(huán)13，如示于圖
一種為輥提供改進(jìn)表面的特別有效且新穎的措施是 一列輥2， 它們的尺寸被設(shè)置成接納間隔的0型環(huán)15，如圖6所示，所述O型 環(huán)由于它們的形狀和間距而使得只有有限的面積接觸刀面或線接觸刀 面。這是一種非常實(shí)用且有益的構(gòu)造，因?yàn)槿菀撰@得各種尺寸和材料 的O型環(huán)，并且O型環(huán)在防止刀面劃傷方面的表現(xiàn)非常好。O型環(huán)的 間距必須小至足以為待刃磨的最小刀片提供穩(wěn)定支撐。這種結(jié)構(gòu)的改 型示于圖7A、 7B和8。圖7A示出了靜態(tài)軸16，其上安裝著一系列帶 橡膠覆層17的自由旋轉(zhuǎn)軸承21，這些軸承彼此略微間隔以允許任何 碎屑落在各帶橡膠覆層的軸承之間。圖7B示出了靜態(tài)軸16，其上安 裝著一系列自由旋轉(zhuǎn)軸承21，每個(gè)軸承上設(shè)有至少一個(gè)O型環(huán)15。 圖8示出了軸16的其它改型，帶有間隔的軸承21，每個(gè)軸承被覆蓋 著、織物、泡沫材料或軟觸感材料19。由多個(gè)示于圖5、 6、 7A、 7B 和8的轉(zhuǎn)軸單元形成的一列可被安裝，以產(chǎn)生有效的刀面平面形導(dǎo)向 件，其使得刀面的劃傷最小化。
帶有彼此間隔的如前所述的條形環(huán)材料或O型環(huán)的鋼輥可以被磁 化以吸引和保持由發(fā)生接觸的刀片的刀面帶到輥結(jié)構(gòu)上的金屬碎屑。如此在鋼輥中建立的磁場(chǎng)可以吸引和保持留在刀片上的切屑?；蛘撸?磁體可以靠近鋼輥或軸承安裝，以吸引任何松散的鐵磁性碎屑并將其 從輥表面移除。
作為刀導(dǎo)向件的滾珠軸承
類似地排布在一個(gè)平面中的成列的滾珠軸承，例如公開(kāi)于美國(guó)
5,582,535 (其全部?jī)?nèi)容以引用方式并入于此)，可以被用于產(chǎn)生刀面的 平面形導(dǎo)向表面。由于滾珠軸承必須被限位，因此它們通常被俘獲在 直線或圓形列中。對(duì)于平面形刀導(dǎo)向件，直線列的至少三個(gè)小軸承， 例如National Bearings出售的軸承，可以被布置成沿平面形刀導(dǎo)向件 的長(zhǎng)軸的縱向或橫向延伸。較小的滾珠軸承24是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兊?中心之間的距離提供了"更流暢的"表面，這對(duì)非常小的刀片特別有益。 滾珠24從維持滾珠彼此接觸的殼體的開(kāi)放表面延伸。 一種優(yōu)選的幾何 形狀是至少三個(gè)橫向列的平面結(jié)構(gòu)，如示于圖9。這種類型的列的優(yōu) 點(diǎn)是，軸承和刀面之間只有點(diǎn)接觸，如此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)可極大地減少劃 傷或磨傷刀面。碎屑趨向于收集在每列中的各個(gè)滾珠之間，或在彼此 分開(kāi)的滾珠之間以及彼此分開(kāi)的列之間落到下面，因?yàn)檫@些列是沿著 導(dǎo)向平面相互間隔的。
滾珠可以自由旋轉(zhuǎn)，或者它們可以是固定的，然而它們優(yōu)選以最 小摩擦力自由旋轉(zhuǎn)。
圖案化靜態(tài)表面導(dǎo)向件
通過(guò)機(jī)加工、鑄造或模制平面形導(dǎo)向件的表面而產(chǎn)生的圖案化表 面可以模擬輥的線接觸或滾珠軸承的點(diǎn)接觸，并且可以被用作導(dǎo)向表 面以減少刀面的劃傷。利用精確的現(xiàn)代塑料成型技術(shù)，容易實(shí)現(xiàn)這種 圖案化表面。圖10和11示出了示例性圖案的俯視圖和剖視圖，該圖 案形成了圖案化的平面形導(dǎo)向表面，以減少與刀片接觸的面積或接觸 點(diǎn)23。凹槽25靠近接觸點(diǎn)或接觸線或接觸區(qū)域設(shè)置，以收集碎屑并 減少碎屑與刀片3的刀面的接觸。 一種更為簡(jiǎn)單的圖案是模制在構(gòu)成 導(dǎo)向表面的塑料、橡膠或泡沬狀材料上的成排的短豎直圓柱體或球點(diǎn)。
ii這種類型的圖案化導(dǎo)向表面可以例如使用塑料、金屬、橡膠或皮革類 材料而產(chǎn)生。這樣的圖案可以有助于任何形狀的導(dǎo)向表面，包括平坦 平面形表面或圓柱體導(dǎo)向表面。
用于刀導(dǎo)向件表面的專用表面、纖維和包層
本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這里描述的新穎導(dǎo)向件的最有效的實(shí)施方式
之一是豎直纖維27的陣列，如示于圖12。這些纖維可以通過(guò)鑲嵌成 型過(guò)程而在其一端直接模制到塑料板導(dǎo)向件的表面中，或者可以通過(guò) 植絨噴射而施加，或者施加或編制到容易通過(guò)粘合劑或壓敏膠施加在 導(dǎo)向表面29上的輔助性膜、織物或襯墊上。圖12示出了當(dāng)?shù)镀刂?纖維滑動(dòng)接觸地移動(dòng)時(shí)，豎直纖維27的陣列是如何能夠保護(hù)刀片3 的刀面31。刀刃口被顯示為接觸研磨元件33。
一種理想的無(wú)劃傷表面是由緊密填裝的大約0.025至O.l"長(zhǎng)的撓 性豎直纖維構(gòu)成的墊層。這提供了一種墊層，其足夠深而能夠容納典 型的小硬質(zhì)碎屑，例如刀刃磨環(huán)境中通常會(huì)產(chǎn)生的切屑(金屬顆粒) 和磨料顆粒。每根纖維的直徑(通常小于0.001英寸)并不是很重要 的因素，但它們應(yīng)當(dāng)是撓性的，同時(shí)還具有足夠的硬度，并且足夠密 (以每單位面積中的纖維數(shù)表示)，以便在刀片被拉過(guò)導(dǎo)向件時(shí)抵抗刀 片的壓力下的嚴(yán)重彎曲。如果纖維不夠密或硬，則碎屑在被刀片接觸 時(shí)不容易以不劃傷刀片的方式到達(dá)纖維的表面下面。纖維長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)至 少為碎屑尺寸的至少5被，優(yōu)選為10倍。無(wú)論何時(shí)顆粒狀碎屑臨時(shí)安 置在纖維和刀片之間，撓性豎直纖維故有的類似于彈簧的柔順性或可 屈服性本質(zhì)都可防止隨機(jī)碎屑在刀片的接觸表面上施加額外高的力。 通過(guò)這種方式，碎屑可以移動(dòng)到纖維墊層的表面下面，在此碎屑可以 相對(duì)于刀片的表面隱藏，并且因此不會(huì)損傷接觸刀面。舉例來(lái)說(shuō)，我 們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的刃磨器中使用范圍在100-300粒度(grit)的 金剛石磨料時(shí)，刃磨碎屑的尺寸小于千分之3英寸。纖維長(zhǎng)度為0.060 英寸的絨狀織物可以針對(duì)刀面優(yōu)異地工作。在刀面被刃磨時(shí)經(jīng)歷了數(shù) 千次沖程后，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)劃傷或磨傷。更短的纖維也工作良好。
植絨、氈和泡沫材料也可以良好地用作刀導(dǎo)向件的保護(hù)包層。然而，已發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間后，由隨機(jī)定向的疏松粘結(jié)纖維形成的 植絨和氈，同豎直纖維的絨狀墊層相比，保護(hù)能力不那么好。
由于導(dǎo)向表面29上的植絨和氈32，如示于圖13，具有墊子狀結(jié) 構(gòu)，因此它們大體上必須以更深的層的形式施加，以便為硬質(zhì)刃磨碎 屑提供覆蓋和緩沖。
泡沫材料層可能是有效的，如果它們相對(duì)軟的話；并且它們優(yōu)選 為開(kāi)放孔式的，以便為所收集的碎屑提供空間。泡沬材料可以噴射到 平面形導(dǎo)向平面上，或者以片材的形式通過(guò)粘合劑襯層施加。它們可 以還可以鑲嵌成型在模制塑料導(dǎo)向件的表面上。
豎直纖維，不論是鑲嵌成型的還是以割絨的形式連接到織物襯墊 上，都工作良好。襯墊可以被涂覆壓敏膠，以便容易安裝到刀導(dǎo)向件 上或從刀導(dǎo)向件移除。這里所用的術(shù)語(yǔ)豎直纖維指的是一個(gè)陣列的緊 密排布的個(gè)體纖維，其名以上垂直于承載基板例如塑料或織物結(jié)構(gòu)定 向。割絨織物典型地具有理想的豎直纖維結(jié)構(gòu)。圈絨織物也是有效的。
從織物襯墊延伸出來(lái)的形式為刷或豎直纖維的纖維也可以被使 用，以有效地限定如示于圖14的溝槽，以同時(shí)引導(dǎo)放置在溝槽中的刀 片的兩面。使用纖維來(lái)形成示于圖14的溝槽，以在刀片如圖所示豎直 定向時(shí)同時(shí)推壓刀片的兩面，是特別便利的。如示于圖15，在動(dòng)力刃 磨裝置中，傾斜的平面形導(dǎo)向件用于一側(cè)刀面，塑料彈簧推壓在相反 的刀面上以使刀片穩(wěn)定，這種方式也工作良好。圖15中的塑料彈簧 35常被用于這種刃磨臺(tái)中，在刀片3的一個(gè)刀面被沿著導(dǎo)向件手工拉 動(dòng)時(shí)，其刃口 39與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)或固定的研磨元件41接觸，塑料彈簧將 刀面輕柔地推壓在傾斜導(dǎo)向件37上。傾斜導(dǎo)向件37和刀面保持彈簧 35 二者的表面上的豎直纖維結(jié)構(gòu)27工作得非常好，因?yàn)樵诿看稳心?沖程中，刀片的兩側(cè)都可以同時(shí)被清除碎屑。經(jīng)驗(yàn)表明，這種刀保持 彈簧在不具備這種保護(hù)措施時(shí)可能偶然劃傷和磨傷刀片的刀面。豎直 纖維結(jié)構(gòu)可以類似地用在可能被刀片的刀面或結(jié)構(gòu)件接觸的任何其它 表面上。在圖15中，研磨元件輪41通過(guò)軸43被電機(jī)驅(qū)動(dòng)。然而，安 置著磨料的非動(dòng)力式刃磨器也可以采用這些相同類型的纖維結(jié)構(gòu)，以 有效地保護(hù)刀面不被劃傷和磨傷。如前所述，纖維結(jié)構(gòu)可以鑲嵌成型在刀片導(dǎo)向表面上，或被永久 性粘合或安裝在刀片導(dǎo)向表面上的織物承載。特別方便的是提供這樣 的纖維結(jié)構(gòu)，其帶有紡織或撓性襯墊，襯墊上可以被涂覆壓敏膠，以 便容易手工施加到刀導(dǎo)向表面和從刀導(dǎo)向表面移除。
通過(guò)壓敏膠附裝到刀導(dǎo)向件上的織物結(jié)構(gòu)在被異物材料例如食 物、油等弄臟時(shí)具有極大的優(yōu)點(diǎn)。它們可以容易更換。同樣，在被安 裝到刀導(dǎo)向件上長(zhǎng)時(shí)間使用后，如果它們變得明顯承載著刃磨碎屑， 可以簡(jiǎn)單地將它們更換。
圖15A是豎直纖維27的易安裝結(jié)構(gòu)的剖視圖，顯示了豎直纖維 安裝在襯墊材料40例如織物狀結(jié)構(gòu)、撓性膜狀材料或金屬剛性支撐體 上，襯墊材料又被涂覆壓敏膠44。類似的結(jié)構(gòu)可以由氈、泡沫材料、 非紡織纖維或軟皮革狀上層制成，以取代豎直纖維。這些可以容易地 安裝在導(dǎo)向件子結(jié)構(gòu)上并且在必要時(shí)更換。
前面描述的實(shí)施方式的特點(diǎn)在于，提供了表面成形的刀導(dǎo)向結(jié)構(gòu)， 其使得刀片在進(jìn)行持續(xù)的移動(dòng)接觸所述結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向表面時(shí)，其劃傷、 擦傷、磨傷或表面破壞最小化。導(dǎo)向表面是無(wú)磨削性的，并且具有允 許刃口修整過(guò)程中產(chǎn)生的切屑和研磨材料的顆粒在被移動(dòng)的刀片接觸 時(shí)移動(dòng)到導(dǎo)向表面下面的裝置。這樣的裝置可以是輥或滾珠的接觸區(qū) 域之間的間隙，或者，可以從撓性纖維或從導(dǎo)向表面上的材料獲得。
用于對(duì)刀片導(dǎo)向的光學(xué)裝置
本發(fā)明人研制出光學(xué)和光電式裝置，以在刃磨過(guò)程中提供對(duì)刀片 的角度控制，從而完全消除對(duì)導(dǎo)向件和被刃磨的刀面之間物理接觸的 需要。
在最簡(jiǎn)單的構(gòu)思中，來(lái)自發(fā)光二極管或其它類型的光源45的光被 刀片的一側(cè)反射，如示于圖16， 16A和17。從發(fā)光二極管發(fā)出并被刀 面反射的反射光被俘獲，例如被示于圖16、 16A和17的一對(duì)聚光透 鏡53和兩個(gè)光纖束47俘獲，并且傳輸?shù)皆O(shè)在刃磨器上的醒目位置上 的指示器51，指示器可以容易地被使用者借助于光散射透鏡觀察到。 刀的角位置必須被使用者精確維持，以使得在刀被刃磨時(shí)使用者從指示器51看到的從刀片反射的兩個(gè)光束的相對(duì)強(qiáng)度相一致。通過(guò)使反射
到每個(gè)光纖末端的光強(qiáng)度相一致，刀片刃面(靠近刀刃口)相對(duì)于研
磨元件33的角度保持相對(duì)恒定。
或者，如示于圖18和19，來(lái)自發(fā)光二極管(LED) 45的光反射 從刀片反射，然后可以被兩個(gè)光敏檢測(cè)器57俘獲，并且被電子地比較。 視頻或音頻信號(hào)可以被產(chǎn)生或顯示在指示器55的位置，以有助于使用 者將刀片豎直地對(duì)正角度。當(dāng)反射光束的強(qiáng)度取得平衡時(shí)，指示器55 處的指示光或聲音的強(qiáng)度可以被最大化。
圖16至19中的研磨元件33可以是靜態(tài)列的研磨元件，例如交叉 的研磨元件。相同的刀導(dǎo)向裝置可被用于一系列動(dòng)力磨輪。在圖16 至19中的示例性裝置中，設(shè)有底側(cè)容室59 (圖20)，用于存放電池， 或用于安裝用于LED、光敏檢測(cè)器以及視頻或音頻信號(hào)裝置的電路。
權(quán)利要求
1、一種刀片刃磨器，用于通過(guò)磨料刃磨、棒磨或修調(diào)刀片刃口來(lái)修整刀片刃口，所述刀片刃磨器包括刃口修整元件；表面成形的刀導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，其使得在刀片持續(xù)移動(dòng)接觸所述結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向表面以便控制刃口被刃磨、棒磨或修調(diào)元件修整的角度時(shí)刀片的劃傷、擦傷、磨傷或表面破壞最小化，所述刀導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向表面是無(wú)磨削性的，并且具有允許刃口修整過(guò)程中所產(chǎn)生的切屑和研磨材料的顆粒在被移動(dòng)的刀片接觸時(shí)移動(dòng)到導(dǎo)向表面下面的裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的刀片刃磨器，其中所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括一列輥， 這些輥可自由旋轉(zhuǎn)，并且被布置成以平面支撐體的形式提供所述出導(dǎo) 向表面，所述支撐體由所述輥的相互間隔部分形成，所述相互間隔部 分之間的中間區(qū)域構(gòu)成所述允許顆粒移動(dòng)到所述導(dǎo)向表面下面的裝 置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的刀片刃磨器，其中所述輥具有隆起螺線，以 進(jìn)一步構(gòu)成所述裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2的刀片刃磨器，包括清潔機(jī)構(gòu)，其被布置成在 遠(yuǎn)離刀片的位置接觸所述輥，以從所述輥去除碎屑，并且所述清潔機(jī) 構(gòu)包括與所述輥的表面接觸的豎直纖維。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2的刀片刃磨器，其中所述輥具有彈性外表面， 以進(jìn)一步構(gòu)成所述裝置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2的刀片刃磨器，其中所述輥具有泡沫材料表面， 以進(jìn)一步構(gòu)成所述裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2的刀片刃磨器，其中沿圓周方向形成的相互間隔的環(huán)圍繞所述輥安裝，以構(gòu)成所述裝置，并且最小化其與刀片之間 的接觸面積。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的刀片刃磨器，其中所述環(huán)為O型環(huán)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2的刀片刃磨器，其中所述輥安裝在靜態(tài)軸上， 至少一個(gè)獨(dú)立的輥軸承安裝在所述軸上，并且間隔件安裝在所述輥軸 承上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9的刀片刃磨器，其中所述間隔件是圍繞所述 輥軸承安裝的環(huán)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9的刀片刃磨器，其中每個(gè)所述間隔件是圍繞 所述輥軸承的泡沫材料層。
12、 根據(jù)權(quán)利要求2的刀片刃磨器，其中所述輥的表面具有沿圓 周方向形成的圖案，所述圖案包括隆起區(qū)域，以減小刀片與所述輥接 觸的面積，并且提供出進(jìn)一步形成所述裝置的凹槽。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1的刀片刃磨器，其中所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括至少 三個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滾珠，它們被布置成彼此接觸，以提供出由所述滾 珠的用于與刀片接觸的彼此間隔的接觸區(qū)域產(chǎn)生的平面支撐體，并且 通過(guò)所述接觸區(qū)域之間的間隙形成所述裝置。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1的刀片刃磨器，其中所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向表 面包括隆起區(qū)域，以減小刀片與所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)接觸的面積，并且提供 出進(jìn)一步形成所述裝置的凹槽。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1的刀片刃磨器，其中所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括位于 所述導(dǎo)向表面上的可屈服材料墊層，以構(gòu)成所述裝置。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15的刀片刃磨器，其中所述可屈服材料墊層包 括具有足夠深度的撓性纖維，以構(gòu)成所述裝置。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16的刀片刃磨器，包括靠近所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)布置 的彈簧件，用于將刀片推壓在所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)上，并且所述彈簧件上裝 有纖維，所述纖維被布置成接觸所述刀片。
18、 根據(jù)權(quán)利要求15的刀片刃磨器，其中所述可屈服材料是墊子 狀材料。
19、 根據(jù)權(quán)利要求15的刀片刃磨器，其中所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為第一導(dǎo) 向結(jié)構(gòu)，相同的第二導(dǎo)向結(jié)構(gòu)布置成靠近且平行于所述第一導(dǎo)向結(jié)構(gòu)， 以在二者之間產(chǎn)生可被刀片插入的溝槽。
20、 根據(jù)權(quán)利要求15的刀片刃磨器，其中所述纖維安裝在子結(jié)構(gòu) 上，所述子結(jié)構(gòu)具有用于附裝至所述導(dǎo)向表面上的粘合劑覆層。
21、 一種刀刃磨器，用于通過(guò)磨料刃磨、棒磨或修調(diào)刀片刃口來(lái)修整刀片刃口，所述刀刃磨器包括至少一個(gè)刃口修整元件，以及用于控制刀片和其刀刃的刃面相對(duì)于所述至少一個(gè)刃口修整元件的角度 的至少一個(gè)刀導(dǎo)向件；所述導(dǎo)向件包括光源，用于引出至少一個(gè)光束，所述光束照射在刀片的至少一個(gè)刀面上；至少一個(gè)光檢測(cè)器，用 于俘獲從刀面反射的光；以及指示器，其監(jiān)視和顯示從刀面反射的光 的強(qiáng)度，所述光的強(qiáng)度取決于刀面角度，由此有助于使用者在刀刃與 一個(gè)所述刃口修整元件接觸的狀態(tài)下將刀片移動(dòng)通過(guò)所述刃磨器時(shí)維 持恒定的刀片角度。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21的刀刃磨器，其中所述刃口修整元件在所述 光源和所述指示器之間安置在所述刃磨器上。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22的刀刃磨器，其中所述檢測(cè)器包括一對(duì)透鏡， 以及光纖束，通過(guò)所述透鏡和光纖束，當(dāng)?shù)镀慕嵌群愣〞r(shí)，兩個(gè)反 射光束的相對(duì)強(qiáng)度會(huì)相一致。
24、 根據(jù)權(quán)利要求22的刀刃磨器，其中所述光源為發(fā)光二極管， 所述檢測(cè)器包括光敏檢測(cè)器，所述指示器包括視頻或音頻信號(hào)指示器， 以使得當(dāng)反射光束的強(qiáng)度取得均衡時(shí)，光/聲音的強(qiáng)度被最大化。
全文摘要
各種形式的刀導(dǎo)向件為刀刃磨器提供，以最小化刀刀的損傷片。刀導(dǎo)向件包括在導(dǎo)向表面上設(shè)置撓性纖維，并且在輥被用于形成導(dǎo)向表面時(shí)包括位于一列輥上的環(huán)，例如O型環(huán)。其它形式的刀導(dǎo)向件包括非接觸型光學(xué)結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)B24B41/06GK101437653SQ200780006472
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2007年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者丹尼爾·D·老弗里爾 申請(qǐng)人:埃奇克拉夫特公司