Результат интеллектуальной деятельности: Ручной инструмент для резки жести по радиусу, преимущественно консервный нож

Изобретение относится к ручному инструменту (приспособлениям), главным образом к консервным ножам, с подвижным режущим элементом, т.е. вскрывающим устройствам, включающим средства для образования точки поворота между режущим элементом и открываемой емкостью и имеющим средства для движения режущего элемента вокруг точки поворота.

Среди консервных ножей наибольшее распространение в домашнем хозяйстве получила конструкция, с металлической рамкой (совмещенной с устройством открывания крышек бутылок), рукояткой в продолжение рамки и L-образным лезвием, с ориентацией его режущей кромки вперед-вверх [1. Открывашка для консервов деревянная ручка. - Интернет-ресурс: Sales.xoztovari.ru. 11334.jpg].

Известны и более компактные консервные ножи такого типа, не имеющие явно выраженной рукоятки, например нож, содержащий две пластины, соединенные с возможностью поворота относительно одной оси, причем рабочая пластина снабжена режущей кромкой, а опорная пластина выполнена с вырезами каплевидной, дугообразной и круглой формы, и у которого в опорной пластине дополнительно выполнен вырез прямоугольной формы, одна из сторон которого является осью, а рабочая пластина выполнена с выступом, который загнут на ось, режущая кромка рабочей пластины имеет дугообразную форму [2. RU 25444 U1, B26B 3/02; 9/02, 10.10.2002].

В обоих этих устройствах жесть крышки/донышка цилиндрической консервной банки протыкают острием лезвия вблизи поперечного шва банки, заглубляют лезвие и, опираясь рамкой на поперечный шов банки, а другой рукой удерживая банку, качательными движениями рукоятки в кисти руки осуществляют вскрытие банки («на глаз») по окружности, примерно эквидистантной поперечному шву, то есть по периметру крышки/донышка банки.

Очевидно, при таком способе резки жести не обеспечивается гарантированно-ровная окружность реза, зачастую происходит смятие закраины банки. Это не удовлетворяет современным требованиям к «культуре вскрытия консервов», обусловливает относительно высокую вероятность травматизма. Кроме того, сам процесс резания таким способом не может быть быстрым. Высококомпактные же устройства требуют от пользователя большей сноровки, цепкости пальцев и усилий.

Консервные ножи другого типа, появившиеся в быту в XX веке, представляют собой более сложные устройства (механизмы). Как правило, они включают смонтированные на общей оси два смыкаемых рычага с рукоятками, несущие расположенные в одной плоскости валы соответственно дискового ножа и тягового рифленого колеса, кинематически замкнутые между собой посредством зубчатого зацепления, причем вал дискового ножа, закрепленного на опорной катушке, наклонен к нормально смонтированному относительно рычага валу тягового колеса, под которым установлен кулачок, выступающий для взаимодействия со стенкой разрезаемой коробки за дисковый нож с асимметричной режущей кромкой, образующие которой имеют разный наклон [3. RU 2268240 C1, B67B 7/76, 20.01.2006; 4. RU 2271992 C1, B67B 7/76, 20.03.2006; 5. Интернет-ресурс: Instudio.mabangapp.com. Index of /img/049/MS178].

При вскрытии такими устройствами чрезмерная точечная нагрузка на закраину также существенно деформирует ее. Кроме того, процесс резки жести (вскрытия банки) не намного быстрее предыдущего.

Достаточно интересно, под углом зрения данной заявки, устройство для вскрытия консервных цилиндрических круглых жестяных банок, включающее смонтированные в станке (1, прессового типа) вертикальный винт (3,4) с рукоятками (5) и возможностью вращательного и поступательного движения установленного на его конце зазубренного под лезвия по всему периметру стального стакана (2), а вдоль оси стакана установлена центровочно-пробивная игла (7), при этом консервную цилиндрическую круглую банку (8) устанавливают между столиком-основанием (6) станка (1) и стаканом (2) крышкой вверх [6. RU 2062251 C1, B67B 7/46]..

Однако оно громоздко, почти стационарно, и проблематична фиксация банки от проворота.

В то же время, в инструментальном деле (а консервные ножи - тоже инструмент, бытовой) давно и широко применяют ручной инструмент для вырезания круглых отверстий, кольцевых прокладок, и круглых деталей из различного листового материала (резины, фторопласта, паронита и даже металла), конструктивно близкий к циркулю «козья ножка». Примеры таких устройств весьма многочисленны [7. Вырезка круглых прокладок из паронита сделай сам. - Интернет-ресурс: http://cometa-z.ru/?p=2790; 8. Рисунки - ВВН-220-15 и ВВН-330-15 - руководство по капитальному ремонту. - Интернет-ресурс: http://forca.ru/knigi/arhivy/vvn-220-15-i-vvn-330-15-rukovodstvo-po-kapitalnomu-remontu-9.html. Рис. П-12; 9. Приспособление для вырезания круглых отверстий в гипсокартоне. - Интернет-ресурс: http://www.secoin.ru/proizvod/brigadier/otdelka3.html; 10. Как вырезать круг в металле своими руками. - Интернет-ресурс: http://tehosmotr-ufa.ru/kak-vyrezat-krug-v-metalle-svoimi-rukami/]. Некоторые из них усложнены до целых станков [11. RU 2007290 C1, B26D 1/14, конвенц. приоритет 25.06.1990].

Наиболее близкий по назначению и совокупности существенных конструктивных признаков аналог (прототип) заявляемого устройства - ручной инструмент для резки листового материала по радиусу, содержащий рейку с установленными на ней рукояткой, центрирующим узлом с заостренным конусом, ориентированным по нормали к рейке, режущим узлом с лезвием, ориентированным по нормали к рейке, средством регулировки расстояния между осью конуса и плоскостью режущей кромки лезвия, по меньшей мере, при двух фиксируемых положениях, с возможностью пробития и ручной инструментальной резки листового материала по радиусу R_i, где i - порядковый номер указанного фиксируемого положения [7. Вырезка круглых прокладок из паронита сделай сам. - Интернет-ресурс: http://cometa-z.ru/?p=2790, рис. 425386s-960.jpg и 2185386s-960.jpg или рис. «самодельное приспособление «Жук-2» на базе штангель-циркуля»].

Известное устройство предназначено для резки паронита. Конус отдаленно, но напоминает по форме и функциональному назначению иглу «патефонного» типа: с возможностью либо фиксации в предварительно заготовленном отверстии в центре радиуса R_i, либо «самостоятельного» проникновения в материал, по крайней мере, частичного - не сквозного. При этом свободная длина конуса в соотношении с толщиной материала в источнике информации [3] не оговорена. Лезвие выполнено с отвесно ориентированным острием и ориентацией его режущей кромки вперед-вниз (как у гильотины). Центрирующий узел установлен на рейке без возможности перемещения вдоль нее, а режущий узел, напротив, с такой возможностью, посредством подвижной муфты с фиксатором (болтом в резьбовом отверстии муфты), с принадлежностью, таким образом, к средствам регулировки расстояния R_i. Регулируемое расстояние R_i, согласно информации в источнике [3], никаким образом не привязано к геометрическим размерам консервных банок/коробок (надо полагать, в связи с неизвестностью консервных емкостей из паронита).

В прототипе, соответственно, не предусмотрено никакого средства (элемента) охвата поперечного (кольцевого) шва цилиндрической круглой консервной банки, с возможностью поступательного скольжения по указанному шву. Рукоятка ориентирована по нормали вверх к продольной оси рейки.

При всех своих несомненных технологических достоинствах известный инструмент-прототип, в случае реализации принципиальной возможности использования в качестве консервного ножа, не адаптирован к этому и требует существенного технического усовершенствования. Ибо резка многократной проходкой сопровождается попаданием металлических опилок в консервированный продукт питания, а резка со сквозным пробитием жести без четкого направляющего центрирования на крышке /донышке (для центровочного конуса необходимы предварительные разметки и пробитие центровочного отверстия в крышке/донышке банки) не обеспечит ровной круговой резки эквидистантно поперечному шву банки. Ориентация же рукоятки вертикально вверх, вполне рациональная для прототипа, в приложении к консервному ножу прекращает быть рациональной, поскольку не использует резервы увеличения плеча момента силы от кисти руки в тех же трехмерных габаритах устройства. Кроме того, при использовании прототипа для вскрытия консервов относительно большое сопротивление на лезвии и режущем узле в целом перегружает конус и делает его фиксацию в точке-«центре» вращения лезвия проблематичной, не очень надежной.

Таким образом, известное устройство-прототип обладает недостаточно высокими технико-эксплуатационными показателями при использовании в качестве консервного ножа.

Технической проблемой (задачей), на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение технико-эксллуатационных возможностей и характеристик устройства-прототипа за счет обеспечения возможности использовать его для вскрытия жестяных цилиндрических круглых консервных банок.

Решение указанной проблемы (задачи) достигается тем, что в ручном инструменте для резки жести по радиусу, преимущественно консервном ноже, содержащем рейку с установленными на ней рукояткой, центрирующим узлом с заостренным конусом-иглой, ориентированной по нормали к продольной оси рейки, режущим узлом с лезвием, ориентированным по нормали к продольной оси рейки, средством регулировки расстояния между осью конуса-иглы и плоскостью режущей кромки лезвия, по меньшей мере, при двух фиксируемых положениях, с возможностью пробития и ручной инструментальной резки жести по радиусу R_i, где i - порядковый номер указанного фиксируемого положения, согласно заявляемому изобретению, свободная длина конуса-иглы превышает максимальную толщину консервной жести, с возможностью ручного сквозного ее пробития, режущий узел установлен на рейке без возможности перемещения вдоль нее, а центрирующий узел, напротив, с такой возможностью, посредством подвижной муфты с фиксатором, с принадлежностью, таким образом, к средствам регулировки расстояния R_i, при этом регулируемое расстояние R_i не превышает радиуса крышки/донышка жестяных консервных цилиндрических банок существующих промышленных типоразмеров.

Решение указанной проблемы (задачи) достигается также за счет дополнительных (к указанной основной) совокупностей конструктивных признаков, а именно тем, что

- лезвие может быть выполнено L-образным, с ориентацией его режущей кромки вперед-вверх (это обеспечивает более качественный рез при более устойчивом положении центрирующего узла по высоте заглубления конуса-иглы, благодаря рациональному распределению сил по устройству);

- режущий узел может быть снабжен расположенной под рейкой со стороны, противоположной центрирующему узлу, П-образной, в сечении вертикальной продольной плоскостью рейки, скобой охвата поперечного шва цилиндрической круглой консервной банки с трех сторон, с возможностью поступательного скольжения по указанному шву и автоматической центровки положения конуса-иглы при выставленном расстоянии R_i. (это является вторым частным случаем дополнительного фиксатора, расширяет возможности дополнительной, к эффективности центрирующего узла, центровки - как предварительно-установочной, так и текущей в процессе работы);

- рукоятка может быть ориентирована в продолжение продольной оси рейки (этим оптимизируются как крутящий момент от усилия руки за счет большего плеча этого усилия, так и габариты устройства в трех плоскостях, плюс повышается технологичность изготовления устройства и монтажа рукоятки на рейке, повышается эргономичность);

- рукоятка может быть снабжена кистевым упором (гардой) в ее основании (это не только повышает эргономичность и безопасность работы с устройством, но и расширяет возможности дополнительной, к эффективности центрирующего узла, центровки - как предварительно-установочной, так и текущей в процессе работы);

- при наличии кистевого упора (гарды) в основании рукоятки, с внешней стороны кистевого упора (гарды) может быть предусмотрена П-образная, в сечении вертикальной продольной плоскостью рейки, скоба охвата поперечного шва цилиндрической круглой консервной банки с трех сторон, с возможностью поступательного скольжения по указанному шву и автоматической центровки положения конуса-иглы, при выставленном расстоянии R_i (это является вторым частным случаем дополнительного фиксатора, расширяет возможности дополнительной, к эффективности центрирующего узла, центровки - как предварительно-установочной, так и текущей в процессе работы);

- при наличии кистевого упора (гарды) в основании рукоятки, с внешней стороны кистевого упора (гарды) может быть предусмотрена j-образная, в сечении продольной вертикальной плоскостью рейки, скоба охвата поперечного шва цилиндрической круглой консервной банки с двух или трех сторон, с возможностью поступательного скольжения по указанному шву и/или по корпусу банки, и автоматической центровки положения конуса-иглы, при выставленном расстоянии R_i (это является третьим частным случаем дополнительного фиксатора, расширяет возможности дополнительной, к эффективности центрирующего узла, центровки - как предварительно-установочной, так и текущей в процессе работы);

- рейка может быть выполнена, по крайней мере, трехгранной в поперечном сечении (этим достигается динамическая устойчивость лезвия и обеих - центрирующего и режущего - узлов относительно рейки, в поперечных сечениях, предотвращение проворота муфт);

- на рейку может быть нанесена шкала величин радиуса R_i, по меньшей мере, с двумя идентификационными рисками, соответствующими указанным фиксируемым положениям применительно к жестяным консервным банкам промышленных типоразмеров (это улучшает технические возможности и характеристики консервного ножа, позволяя не только оперативнее выставлять требуемое расстояние Ri в устройстве, но и столь же оперативно адаптировать его к банкам других типоразмеров - см. ГОСТ 5981-88 «Банки металлические для консервов» и ГОСТ 26384-84 «Банки жестяные цилиндрические круглые для консервов. Размеры конструктивных элементов»).

Примеры выполнения заявляемого устройства представлены графическими материалами:

на фиг. 1 показан ручной инструмент для резки жести по радиусу, преимущественно консервный нож, вид сбоку с реализацией в его конструкции как основных, так и части заявляемых дополнительных конструктивных признаков, включая наличие П-образной скобы при режущем узле и j-образной скобы при кистевом упоре рукоятки, вид сбоку;

на фиг. 2 - то же, с П-образной скобой при кистевом упоре рукоятки;

на фиг. 3 - вид А на фиг. 1 (с поперечным разрезом рейки);

на фиг. 4 - процесс вскрытия, посредством устройства по фиг. 1, 2, жестяной цилиндрической круглой консервной банки.

На фиг. 1-4 позициями обозначены:

1 - рейка; 2 - рукоятка; 3 - центрирующий узел; 4 - фиксатор (винт) центрирующего узла 3; 5 - конус-игла; 6 - прижимная планка крепления конуса-иглы 5; 7 - винты крепления прижимной планки 6; 8 - режущий узел; 9 - фиксатор (винт) режущего узла 8; 10 - лезвие; 11 - прижимная планка крепления лезвия 5; 12 - винты крепления прижимной планки 10; 13 - кистевой упор (гарда) при рукоятке 2; 14 - П-образная скоба, прикрепленная к режущему узлу 8; 15 - П-образная скоба, прикрепленная к кистевому упору (гарде) 13; 16 - J-образная скоба на кистевом упоре (гарде) 13; 17 - шкала расстояний R_i для различных типоразмеров консервных банок; 18 - жестяная цилиндрическая круглая консервная банка; 19 - корпус банки 18; 20 - донышко банки 18; 21 - крышка банки 18; 22 - поперечный шов (закаточный шов, углошов) банки 18.

Другие символы на графическом материале:

h_и - свободная длина (высота) конуса-иглы 5;

h_л - свободная длина (высота) лезвия 10;

R_i - фиксируемые положения между осью конуса-иглы 5 и плоскостью режущей кромки лезвия 10, определяющее радиус резки, где i - порядковый номер фиксируемого положения узлов 3 и 8;

R₁ и R₂ - конкретные значения R_i при i=1 и i=2 соответственно двум из типоразмеров банок 18.

Ручной инструмент для резки жести по радиусу, преимущественно консервный нож, содержит (см. фиг. 1) рейку 1 с установленными на ней рукояткой 2, центрирующим узлом (с муфтой) 3 с заостренным конусом-иглой 5 («потефонного» типа), ориентированной по нормали (вниз) к продольной оси рейки 1, режущим узлом 8 с лезвием (по жести) 10, ориентированным по нормали (тоже вниз и вбок, на наблюдателя) к продольной оси рейки 1, средством регулировки расстояния между осью конуса-иглы 5 и плоскостью режущей кромки лезвия 9, по меньшей мере, при двух фиксируемых положениях R_i, где i - порядковый номер фиксируемого положения узлов 3 (в основном) и 8 (см. фиг. 4).

Предусмотрена возможность пробития вручную, без привлечения дополнительного инструмента) крышки 21 / донышка 20 банки 18 как конусом-иглой 5, так и лезвием 10, а также ручной инструментальной резки жести по радиусу Ri,.

Свободная длина h_и (с учетом вертикального положения может быть названа и «высотой») конуса-иглы 5 превышает максимальную толщину δ консервной жести (см. фиг. 1, 2), с возможностью ручного сквозного ее пробития (см. фиг. 4).

Конус-игла 5 закреплена в узле в муфте) 3 съемно, посредством прижимной планки 6 и винтов 7 (см. фиг. 1, 2).

Режущий узел (с муфтой) 8 установлен на рейке 1 без возможности перемещения вдоль нее (но, в принципе, возможен вариант с регулировкой положения узла 8 расфиксацией-фиксацией фиксатором (винтом) 9, но как исключение). Центрирующий узел 3, напротив, установлен с возможностью оперативной перестановки вдоль рейки 1 с выбором (преимущественно по шкале 17 величин Ri) необходимого радиуса R_i резки. Это обеспечено посредством подвижной муфты с фиксатором (винтом) 4. С принадлежностью, таким образом, центрирующего узла 3 к средствам регулировки расстояния R_i. При этом регулируемое расстояние R_i не превышает радиуса крышки/донышка жестяных консервных цилиндрических банок существующих промышленных типоразмеров (см. упомянутые выше два ГОСТа, а также материалы по импортным банкам).

Лезвие 10 закреплено, как и конус-игла 5, съемно, посредством прижимной планки 11 и винтов 12 (см. фиг. 1-3).

Как частный рациональный пример, лезвие 10 выполнено L-образным, с ориентацией его режущей кромки вперед-вверх (см. фиг. 3).

Свободная длина h_л (с учетом вертикального положения может быть названа и «высотой») лезвия 10 превышает максимальную толщину δ консервной жести (см. фиг. 1-3), с возможностью ручного сквозного ее пробития (см. фиг. 4).

В частном примере по фиг. 1 режущий узел 8 снабжен расположенной под рейкой 1 со стороны, противоположной центрирующему узлу 3, П-образной, в сечении вертикальной продольной плоскостью рейки 1, скобой 14 охвата поперечного шва 22 банки 18 с трех сторон (изнутри, снаружи и сверху, с возможностью поступательного скольжения по шву 22 и автоматической центровки положения конуса-иглы 5 при выставленном расстоянии R_i (см. фиг. 4).

В частном примере по фиг. 1-4 рукоятка 2 ориентирована в продолжение продольной оси рейки 1.

При этом в (при) ее основании рекомендуется предусмотреть кистевой упор (гарду) 13.

Как возможная альтернатива скобе 14, с внешней стороны кистевого упора может быть предусмотрена такая же - П-образная, в сечении вертикальной продольной плоскостью рейки 1, скоба 15 охвата поперечного шва 22 банки 18 с трех сторон (изнутри, снаружи и сверху), с возможностью поступательного скольжения по шву 22 и автоматической центровки положения конуса-иглы 5, при выставленном расстоянии R_i..

Как другая возможная альтернатива или в дополнение к скобе 14, с внешней стороны кистевого упора может быть предусмотрена j-образная, в сечении продольной вертикальной плоскостью рейки, скоба охвата поперечного шва цилиндрической круглой консервной банки с двух или трех сторон, с возможностью поступательного скольжения по указанному шву снизу (и/или по корпусу 19 банки 18) и автоматической центровки положения конуса-иглы 5, при выставленном расстоянии R_i.

Рекомендуется выполнение рейки 1, по крайней мере, трехгранной в поперечном сечении (в данном случае рейка выполнена четырехгранной - см. фиг. 3).

Рекомендуется также на рейку 1 нанести шкалу 17 величин радиуса R_i, по меньшей мере, с двумя идентификационными рисками, соответствующими указанным фиксируемым положениям применительно к жестяным консервным банкам 18 промышленных типоразмеров (см. фиг. 1, 2).

Заявляемое устройство работает (используют) следующим образом.

Расфиксируют винтом 4 муфту центровочного узла 3, перемещая ее вдоль рейки 1, выставляют на расстояние R_i, (см. фиг. 1 или 2), пользуясь, например, шкалой 17, в привязке к существующим типоразмерам банок 18.

Заносят устройство в указанном на фиг. 1, 2 положении над ее крышкой 21 (или донышком 20 - для любителей все делать наоборот и не умеющих отличить торцы цилиндра 18 друг от друга) и опускают до частичного охвата скобой 14 или 15 (в зависимости от частного примера конструкции) поперечного шва 22 банки 18 (см. фиг. 4). После чего выравнивают рейку диаметрально по кругу торца банки 18 (при этом выставленное значение R_i, автоматически и достаточно точно совпадет с радиусом будущего реза в непосредственной близости от шва 22) и резко надавливают второй рукой (опосредованно придерживая этой же рукой банку 18) на центровочный узел 3 (или на конец рейки 1 рядом с узлом 3) до пробития конусом-иглой 5 жести банки 18 и полного (h_и) ее заглубления (см. фиг. 4).

Позднее или одновременно (это зависит от сноровки, опыта и личных предпочтений пользователя) осуществляют пробитие жести лезвием 10, соответствующим образом распределяя (перераспределяя) нагрузку на устройство кистями рук.

После полного заглубления (h_и и h_и) конуса-иглы 5 и лезвия 10, а заодно и окончательной «посадки» скобы 14 (15) на шов 22, одной рукой удерживают банку 18 (предпочтительно сверху, с охватом центровочного узла 3), а другой рукой с хватом за рукоятку 2, постепенно проворачивают устройство вокруг конуса-иглы 5 в качестве оси вращения, преодолевая сопротивление резанию жести лезвием 10. При этом скоба 14 (15) скользит по шву 22, как по направляющему «монорельсу», разгружая конус-иглу 5 от горизонтальных вредных силовых воздействий и стабилизируя движение устройства и гарантируя концентричность кругового разреза и окружности шва 22.

При j-образной скобе 16 (в дополнение к скобе 14 или вместо нее) последняя, хотя и менее эффективно, но выполняет выставочную и стабилизирующую функции.

Предложенная ориентация рукоятки 2 дает, при прочих равных условиях, максимальный крутящий момент от ведущей руки пользователя. Кистевой упор (гарда) 13 не только повышает безопасность работы и эргономичность, но и служит носителем скоб 15 или 16.

Граненая форма рейки 1 препятствует провороту муфт узлов 3 и 8 в динамике.

Таким образом, использование заявляемого изобретения позволяет расширить технико-эксллуатационные возможности и характеристики устройства-прототипа за счет обеспечения возможности использовать его для вскрытия жестяных цилиндрических круглых консервных банок при высокой эффективности вскрытия (скорости, усилии и качестве) и надежности фиксации устройства в процессе использования.