RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP 2203282 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: 10.07.2008 08772493.6 (13) (51) T3 Int.Cl. B26B 21/04 (2006.01) B23P 15/28 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: 23.11.2011 Europejski Biuletyn Patentowy 2011/47 EP 2203282 B1 (54) Tytuł wynalazku: Sposób wytwarzania nożyków do golenia (30) Pierwszeństwo: 29.10.2007 US 983261 P (43) Zgłoszenie ogłoszono: 07.07.2010 w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2010/27 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: 30.04.2012 Wiadomości Urzędu Patentowego 2012/04 (73) Uprawniony z patentu: Eveready Battery Company, Inc., St Louis, US (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP 2203282 T3 WALTER T. PINCHUK, Naugatuck, US DOUGLAS E. ROCKWELL, Prospect, US (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Sebastian Walkiewicz LDS ŁAZEWSKI DEPO I WSPÓLNICY SP.K. ul. Mysłowicka 15 01-612 Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).
1 EP 2 203 282 B1 Z-9298/12 5 10 15 20 25 30 35 Sposób wytwarzania nożyków do golenia Opis TŁO WYNALAZKU DZIEDZINA TECHNIKI [0001] Wynalazek dotyczy ogólnie procesu wytwarzania nożyków do golenia, zwłaszcza sposobów tworzenia jednego albo kilku rejonów osłabionych w nożykach do golenia. STAN TECHNIKI [0002] Wiele nowoczesnych maszynek do golenia zawiera wkład nożyków jednorazowego użytku, przystosowany do selektywnego mocowania do uchwytu wielokrotnego użytku za pomocą struktury złącznej. Wkład nożyków jest wyposażony w ramkę co najmniej z jednym umieszczonym w niej nożykiem do golenia posiadającym zaostrzoną krawędź tnącą. Inne nowoczesne maszynki do golenia zawierają wkład nożyków przymocowany trwale do uchwytu, tworząc wraz z nim jedno urządzenie. [0003] Nożyki do golenia są zwykle wytwarzane z nieprzerwanej taśmy materiału wyjściowego, który jest utwardzany i ostrzony w czasie gdy materiał wyjściowy przemieszcza się wzdłuż linii wytwórczej. Taśma jest dzielona na sekcje o długości równej długości nożyka, stosowanego do wytwarzania indywidualnych wkładów nożyków. [0004] W niektórych zastosowaniach nożyki są podparte w odpowiednio zagiętych podporach które są umieszczone w ramce wkładu z nożykami. Dla umożliwienia, by podparte nożyki mogły się przemieszczać do góry i w dół wewnątrz ramki podczas golenia i/lub dla zapewnienia dostatecznego usuwania odpadów z golenia z przestrzeni między sąsiednimi podpartymi nożykami pożądane jest, by nożyki posiadały mały wymiar od krawędzi tnącej do tylnego brzegu. [0005] W amerykańskim dokumencie patentowym nr US 6,629,475 autorstwa Neamtu i innych jest ujawniony nożyk do golenia posiadający część usuwaną celem ułatwienia skutecznego operowania, przetwarzania i mocowania nożyka do golenia do jego podpory. Część usuwana i nożyk do golenia są ze sobą połączone częścią osłabioną umożliwiającą, by część usuwana mogła zostać łatwo usunięta po tym jak nożyk do golenia został przymocowany do jego podpory. Dokument patentowy 475 ujawnia sposób używania walcarki służącej do wytworzenia części osłabionej nożyka. Walcarka tworzy między główną częścią nożyka i jego częścią usuwaną zagłębienie, które jest widoczne na przykład na fig.4.
2 5 10 15 20 25 30 35 [0006] W amerykańskiej publikacji zgłoszenia patentowego US 2007/0163390 jest ujawniona inna walcarka, która zmniejsza grubość taśmy nożyków do golenia i częściowo albo całkowicie spłaszcza wymienione powyżej zagłębienie. [0007] W amerykańskiej publikacji zgłoszenia patentowego US 2006/0000526 jest ujawnione urządzenie służące do tworzenia osłabionej części nożyka do golenia, wykorzystujące energię cieplną, zwłaszcza energię lasera, celem wykonania podłużnego rowka z jednej strony taśmy. OPIS WYNALAZKU [0008] Celem niniejszego wynalazku jest wyeliminowanie, albo co najmniej częściowe usunięcie ograniczeń procesów wytwarzania nożyków do golenia znanych ze stanu techniki. Ten cel został osiągnięty według wynalazku dzięki jego cechom wymienionym w zastrzeżeniu 1. Wynalazek dotyczy zwłaszcza sposobu wytwarzania nożyków do golenia posiadających część osłabioną. Sposób obejmuje następujące etapy: a) dostarczenie podłużnej płaskiej taśmy ze stali nierdzewnej. Taśma ma ogólnie prostokątny przekrój posiadającą górną powierzchnię, dolną powierzchnię, oraz leżące naprzeciw siebie pierwszy i drugi brzeg, rozciągające się wzdłuż podłużnej taśmy, b) przemieszczenie taśmy przez wielotaktowe narzędzie perforujące tak że podłużna część taśmy przylegająca do pierwszego brzegu zostaje zgięta pod kątem ostrym względem głównej części taśmy, wokół jej miejscowej nieregularnej części, a następnie spłaszczenie części zgiętej, c) utwardzenie taśmy, d) ostrzenie pierwszego brzegu celem utworzenia podłużnej krawędzi tnącej, oraz e) podzielenie taśmy na poszczególne nożyki do golenia. [0009] Część osłabiona jest utworzona w pobliżu miejscowej nieregularności. Operacje zgięcia i spłaszczenia powodują powstanie międzykrystalicznego rozszczepienia w części nieregularnej, a proces utwardzania powoduje utlenienie odkrytych granic między krystalitami w pobliżu odszczepionych (odkrytych) granic między krystalitami, tworząc miejsce zapoczątkowania łamania. [0010] Nożyk do golenia posiada część osłabioną. Część osłabiona obejmuje opisane powyżej miejsce zapoczątkowania łamania. Nożyk do golenia posiada krawędź tnącą i przeciwny drugi brzeg. Część osłabiona znajduje się między krawędzią tnącą i przeciwnym drugim brzegiem. Główna część nożyka do golenia znajduje się między częścią z krawędzią tnącą i częścią osłabioną, a część usuwana znajduje się między częścią osłabioną i przeciwnym drugim brzegiem. Nożyk do golenia jest przymocowany do zagiętej podpory, a część usuwana zostaje usunięta wskutek zginania dokoła części osłabionej. Jeden albo kilka nożyków do golenia jest mocowanych na ich odpowiednich podporach w ramce, tworząc wraz z nią wkład nożyków. [0011] Rozwiązania według wynalazku posiadają następujące zalety. Zastosowanie technologii powodującej tworzenie osłabionej części nożyka pozwala na użycie bardziej
3 5 10 15 20 25 30 35 miękkich i cieńszych materiałów na nożyki do golenia, które innym sposobem nie mogłyby zostać łatwo oddzielone tylko przez zgięcie. Zastosowanie zdefiniowanego niniejszym wynalazkiem procesu albo procesów zapewnia korzyści wytwórcze. [0012] Powyższe cechy i zalety niniejszego wynalazku zostaną lepiej zrozumiane po zapoznaniu się z poniższym szczegółowym opisem, nawiązującym do załączonych rysunków. ZWIĘZŁY OPIS RYSUNKÓW [0013] Fig.1 jest widokiem izometrycznym i przekrojem taśmy służącej do wytwarzania nożyków do golenia. Fig.2 jest widokiem z góry częściowo przetworzonej taśmy służącej do wytwarzania nożyków do golenia. Fig.3 jest widokiem z góry częściowo przetworzonej, innego rodzaju taśmy służącej do wytwarzania nożyków do golenia. Fig.3 A jest przekrojem wzdłuż linii 3A-3A taśmy według fig.3 Fig.4A-4D są przekrojami taśmy służącej do wytwarzania nożyków do golenia, na kolejnych stanowiskach wielotaktowego narzędzia do perforowania. Fig.5 jest powiększonym przekrojem fragmentu z fig.3a, pokazującym osłabioną część taśmy. OPIS SZCZEGÓŁOWY [0014] Przedstawiona na fig.1 wykonana ze stali nierdzewnej taśma 10, która kolejnymi operacjami jest przetwarzana w nożyki do golenia, jest doprowadzana w postaci podłużnych odcinków 12. Taśma posiada korzystnie ogólnie prostokątny przekrój o szerokości 14 i grubości 16. Taśma posiada górną i dolną powierzchnie 20, 22 i odpowiednie przeciwne brzegi 24, 26. Grubość 16 taśmy wynosi korzystnie około 0,05 mm do 0,2 mm, korzystniej 0,075-0,1 mm, a najkorzystniej około 0,076 mm. Szerokość 14 taśmy jest dostatecznie duża, aby móc wykonywać procesy przetwarzania, które mogą być nazywane procesami dla jednego brzegu albo procesami dla dwóch brzegów (co zostanie opisane poniżej) a ta szerokość może wynosić między około 2,5 mm do około 20 mm, albo może być jeszcze większa dla dostosowania się do szczególnych wymagań. [0015] Twardość wykonanej ze stali nierdzewnej taśmy jest mniejsza niż około 550HV i wynosi korzystnie około 280-460HV, przy czym taśma posiada skład chemiczny korzystnie 0,65-0,72% C, 12,7-13,9% Cr, 0,45-0,75% Mn, 0,15-05% Si, 0-0,5% Ni, 0-0,02% S, 0-0,025% P, reszta zasadniczo Fe. Niniejszy wynalazek nie jest ograniczony do taśmy o wymienionej twardości i składzie chemicznym i mogą zostać zastosowane inne stale nierdzewne, w tym na przykład ujawnione w amerykańskich dokumentach patentowych nr US 5,275,672 i US 5,433,801, obydwa Althausa i innych, w amerykańskim zgłoszeniu
4 5 10 15 20 25 30 35 patentowym US 2007/0,137,050 Xu a i innych, oraz w europejskim zgłoszeniu patentowym EP 1,739,199 A1 Millwarda. [0016] Nawiązując dodatkowo do fig.2, jest tu pokazany w widoku z góry częściowo przetworzony nożyk do golenia wytwarzany w procesie 30 dla dwóch brzegów. Taśma 10 jest perforowana w ciągłej jeszcze jej postaci, z utworzeniem podłużnej środkowej szczeliny 32, wykorzystywanej podczas podpierania albo umiejscawiania taśmy dla nożyków podczas kolejnych operacji, takich jak formowanie ostrza i powlekanie ostrza. Taśma może być również perforowana celem wykonania otworów lokalizujących 34, które mogą zostać wykorzystane do pozycjonowania taśmy, albo do lokalizacji poszczególnego nożyka do golenia względem jego odpowiedniej podpory podczas mocowania go do niej. Taśma posiada część dzielącą 36, zbliżoną do środkowej szczeliny i usytuowaną na jej przedłużeniu, którą nożyk do golenia może być podzielony, tworząc z nożyka z dwoma ostrzami dwa nożyki z jednym ostrzem. Nożyk do golenia z dwoma ostrzami posiada krawędzie tnące 40, części właściwe 42 nożyków do golenia, części osłabione 44 i części usuwane 46. Sąsiednie, częściowo przetworzone nożyki do golenia, w ciągłej taśmie, są pokazane liniami przerywanymi. [0017] Nawiązując dodatkowo do fig.3 jest tu pokazany w widoku z góry nożyk do golenia częściowo przetworzony w procesie 50 z jednym ostrzem. Nożyk do golenia jest zasadniczo podobny do opisanego powyżej nożyka do golenia przetwarzanego w procesie z dwoma ostrzami, z wyjątkiem tego, że nie istnieje środkowa szczelina a proces dzielenia nie jest potrzebny. Nożyk do golenia z jednym ostrzem może być wytwarzany z taśmy o mniejszej szerokości niż nożyk z dwoma ostrzami. Nożyk do golenia może posiadać perforowane otwory lokalizujące 34. Nożyk do golenia posiada krawędź tnącą 40, część właściwą 42 nożyka do golenia, część osłabioną 44 i część usuwaną 46. [0018] Zostanie teraz dokładniej opisany proces wykonywania części osłabionej 44. Będzie on opisany dla procesu z jednym ostrzem, jednakże operacje wytwórcze mogą zostać tak samo zastosowane do procesu z dwoma ostrzami, a niniejszy wynalazek nie jest ograniczony pod tym względem. Na fig.4a-4d są pokazane przekroje taśmy w kolejnych stanowiskach wielotaktowego narzędzia do perforowania. Dzięki zaopatrzeniu tych stanowisk w narzędzie wielotaktowe dodane do konwencjonalnych stanowisk perforowania, proces tworzenia części osłabionej nożyka do golenia jest realizowany bez konieczności wykonywania dodatkowych operacji, takich jak walcowanie albo rowkowanie energią cieplną, jak to zostało opisane w poprzednim ustępie niniejszego zgłoszenia. Ponadto po wykonaniu następnej operacji, albo następnych operacji przetwarzania, część osłabiona posiada korzystną strukturę krystaliczną, która zostanie opisana w dalszej części niniejszego zgłoszenia. Korzystna struktura krystaliczna ułatwia usuwanie tych usuwanych części. Na stanowisku przedstawionym na fig.4a taśma 10 jest pokazana jako wprowadzona do otwartego wielotaktowego narzędzia 60 do perforowania. Stanowisko zawiera stempel 62 i matrycę 67. Stempel jest zaopatrzony w podłużny występ 64,
5 5 10 15 20 25 30 35 korzystnie o kształcie podobnym do litery U, a korzystniej do litery V. Wysokość występu wynosi do około 50 mikronów, korzystnie 33-43 mikronów. Występ o preferowanym kształcie podobnym do litery V zawiera kąt wynoszący około 90 stopni i promień zaokrąglenia wynoszący mniej niż 15 mikronów, korzystnie mniej niż 10 mikronów, a najkorzystniej 5-7 mikronów. Stempel posiada podłużną płaszczyznę przyłożenia 66 narzędzia, do której może przylegać zagięta część taśmy, co zostanie opisane poniżej. Przeciwna matryca posiada podłużny płytki rowek 68, usytuowany naprzeciw występu 64 tak, że odpowiednia podłużna część taśmy nie jest miejscowo podparta. Nawiązując teraz do fig.4b, stanowisko według fig.4a jest pokazane zaraz po tym jak narzędzie 60 zamknęło się całkowicie i zacisnęło taśmę 10, przy czym narzędzie jest pokazane nieco otwarte. Występ 64 o kształcie podobnym do litery V wraz z przeciwną, zaopatrzoną w rowek matrycą 67 formują miejscową nieregularną część 70 w miejscowo nie podpartej części taśmy i dalej powodują odgięcie części 74 taśmy pod ostrym kątem 76 względem głównej części 78 taśmy. Podłużny występ i podłużny rowek posiadają długość dostateczną dla wytworzenia nieregularności zasadniczo na całej długości częściowo przetworzonego nożyka do golenia. Nawiązując teraz do fig.4c przedstawione jest narzędzie w stanie otwartym na stanowisku usytuowanym za stanowiskami według fig.4a i 4B. Na stanowisku 4C narzędzie 60 jest wyposażone w stempel 80 z korzystnie płaską dolną powierzchnią 84 i w matrycę 82 z korzystnie płaską górną powierzchnią 86. Nawiązując teraz do fig.4d, narzędzie ze stanowiska 4C jest pokazane w stanie otwartym po tym jak narzędzie 60 zostało całkowicie zamknięte i zacisnęło taśmę. Stanowisko według fig4c i 4D jest przewidziane do spłaszczenia taśmy w taki sposób, że część zagięta 74 taśmy staje się równoległa do głównej części 78 taśmy. Podłużny rowek 90, pozostałość po nieregularności, pozostaje na górnej powierzchni 20 taśmy. Mały występ 92, pozostałość po nieregularności, może być obecny na dolnej powierzchni 22 taśmy, jednakże jest ważne, że ten występ jest dostatecznie mały, jeżeli w ogóle jest obecny, nie przeszkadzając w przemieszczani się taśmy między prowadnicami w następnej operacji, albo w następnych operacjach. Dla zapewnienia, by taśma została całkowicie spłaszczona, w miarę potrzeby może zostać zastosowane drugie stanowisko spłaszczania w wielotaktowym narzędziu perforującym, które może być identyczne z pierwszym stanowiskiem spłaszczania opisanym poprzednio. [0019] Nawiązując teraz do fig.5, pokazany jest w powiększeniu przekrój taśmy w sąsiedztwie rowka 90. Ważne jest, że opisany powyżej proces zginania powoduje, że materiał taśmy jest rozciągany poza granicę sprężystości w jednym, albo w obydwu obszarach 98. Powoduje to międzykrystaliczne rozszczepienie w tych obszarach. W następnej operacji wytwórczej taśma jest utwardzana dobrze znanym procesem utwardzania, powodującym utwardzenie taśmy korzystnie do twardości około 750-850HV. W czasie tego procesu ma miejsce silne utlenianie odkrytych granic między krystalitami w obszarach 98, co powoduje
6 5 10 15 20 zapoczątkowanie miejsca, albo miejsc łamania między sąsiednimi rozszczepionymi i utlenionymi granicami między krystalitami, powodując utworzenie wymienionej części osłabionej. W dalszym procesie wytwórczym, w dalszych operacjach, zostaje utworzona krawędź tnąca 40, taśma jest dzielona na poszczególne nożyki do golenia, a na krawędź tnącą może zostać nałożona odpowiednia powłoka. Nożyk do golenia zostaje przymocowany do podpory zginania odpowiednim sposobem, przykładowo punktowym spawaniem laserowym, na przykład opisanym w US 4,379,219 Behrensa i innych. Część usuwana zostaje zagięta względem właściwej części nożyka do golenia, powodując złamanie części osłabionej i odłączenie części usuwanej. Jeden albo kilka takich nożyków do golenia jest mocowanych na odpowiednich podporach w ramce, tworząc wraz z nią wkład nożyków opisany w patencie 475. [0020] Zastosowanie procesu wytwórczego dla wykonania części osłabionej umożliwia użycie dla nożyka do golenia materiału bardziej miękkiego i/lub cieńszego, który przy użyciu innego sposobu nie mógłby być łatwo oddzielany wyłącznie dzięki zaginaniu. Zastosowanie zdefiniowanego niniejszym wynalazkiem procesu, albo procesów posiada zatem zalety wytwórcze. [0021] Jakkolwiek wynalazek został opisany i zilustrowany w nawiązaniu do szczególnych zilustrowanych jego wykonań, to nie jest zamierzone, by wynalazek był ograniczony tylko do tych zilustrowanych wykonań. Fachowcy uznają, że mogą zostać dokonane zmiany i modyfikacje, nie wykraczające poza realny zakres wynalazku, zdefiniowany poniższymi zastrzeżeniami. Eveready Battery Company Inc., USA Pełnomocnik
7 EP 2 203 282 B1 Z-9298/12 Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wytwarzania nożyków do golenia, z których każdy posiada część osłabioną, obejmujący następujące etapy : dostarczenie podłużnej płaskiej taśmy (10) ze stali nierdzewnej, posiadającej ogólnie prostokątny przekrój, zawierającej górną powierzchnię (20), dolną powierzchnię (22), oraz leżące naprzeciw siebie pierwszy i drugi brzeg (24, 26) przy czym każdy z nich rozciąga wzdłuż podłużnej taśmy (10), przemieszczanie taśmy przez wielotaktowe narzędzie (60) do perforowania, dla 1) zagięcia podłużnej części taśmy (10) przylegającej do jej pierwszego brzegu pod kątem ostrym względem głównej części taśmy wokół miejscowej nieregularnej części (70), oraz 2) spłaszczenia taśmy (10) celem zasadniczego usytuowania w jednej linii zagiętej już części taśmy z główną częścią taśmy, gdzie jeden albo obydwa z etapów gięcia i spłaszczania powodują powstanie międzykrystalicznego rozszczepienia co najmniej w jednej nieregularnej części (70), utwardzenie taśmy, przy czym etap utwardzania powoduje utlenianie na granicy krystalitów w pobliżu międzykrystalicznego rozszczepienia, wykonanie podłużnej krawędzi tnącej na pierwszym brzegu, oraz podzielenie taśmy (10) na poszczególne nożyki do golenia, przy czym każdy nożyk do golenia posiada krawędź tnącą, przeciwny drugi brzeg, oraz część osłabioną między krawędzią tnącą i przeciwnym drugim brzegiem, część właściwą nożyka między krawędzią tnącą i częścią osłabioną, oraz część usuwaną między częścią osłabioną i przeciwnym drugim brzegiem, przy czym część osłabiona zawiera zapoczątkowanie miejsca łamania między sąsiednimi odszczepionymi i utlenionymi granicami między krystalitami. 2. Sposób według zastrz.1, w którym dostarczona podłużna płaska taśma (10) ze stali nierdzewnej posiada twardość mniejszą niż około 550HV. 3. Sposób według zastrz.2, w którym dostarczona podłużna płaska taśma (10) ze stali nierdzewnej posiada twardość między 280HV i 460HV. 4. Sposób według zastrz.1, w którym wielotaktowe narzędzie (60) do perforowania jest wyposażone w stempel (62) z podłużnym występem (64), który uderza w taśmę powodując, że podłużna część taśmy (10) przylegająca do pierwszego brzegu zgina się pod ostrym kątem względem głównej części taśmy dokoła miejscowej nieregularnej części (70).
8 5. Sposób według zastrz.4, w którym podłużny występ (64) posiada kształt podobny do litery V. 6. Sposób według zastrz.4, w którym wielotaktowe narzędzie (60) do perforowania jest wyposażone w matrycę (67) posiadającą podłużny rowek usytuowany naprzeciw podłużnego występu. Eveready Battery Company Inc., USA Pełnomocnik
9 EP 2 203 282 B1 Z-9298/12
10 EP 2 203 282 B1 Z-9298/12
11 EP 2 203 282 B1 Z-9298/12
12 EP 2 203 282 B1 Z-9298/12
13 EP 2 203 282 B1 Z-9298/12