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Die Erfindung betrifft eine Schärfvorrichtung zum Schärfen von Schärfgut wie Messern, mit einem Schärfwerkzeug, wobei das Schärfgut an dem Schärfwerkzeug anlegbar ist, wobei eine Relativbewegung zwischen Schärfgut und Schärfwerkzeug durchführbar ist, wobei das Schärfwerkzeug einen schraubenlinienförmigen Verlauf aufweist, und wobei das Schärfwerkzeug um eine Achse drehbar gelagert ist.
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Derartige Schärfvorrichtungen sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Durch das Ansetzen des Schärfguts, insbesondere eines Messers, am Schärfwerkzeug und anschließende Relativbewegung kann die Klinge des Schärfguts gerichtet und/oder geschliffen werden.
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Schärfvorrichtungen in Form von Standgeräten sind bekannt, beispielsweise aus der
DE 20 2004 006 957 U1 und der
DE 19854496C1 . Die als Standgeräte ausgebildeten Schärfvorrichtungen verfügen über Schärfwerkzeuge in Form von Stäben, Walzen oder Scheiben.
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Aus der
GB 601,187 und der
US 2,386,194 sind Schärfvorrichtungen bekannt, deren Schärfwerkzeug einen schraubenlinienförmigen Verlauf aufweist. Das Schärfgut wird in einem Zwischenraum zwischen zwei Windungen des Schärfwerkzeugs angesetzt und bewegt. Dadurch wird das Schärfwerkzeug gedreht und zugleich axial relativ zum Schärfgut bewegt. Eine Feder dient dazu, das Schärfwerkzeug nach eine solchen, axialen Auslenkung wieder in eine an einer Gehäusewand der Schärfvorrichtung anschlagende Ruhelage zurückzudrängen.
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Die Handhabung dieser bekannten Schärfvorrichtungen ist nicht unproblematisch. Da das Schärfwerkzeug an der Gehäusewand anschlägt, ist nur in einer der beiden Bewegungsrichtung eines am Schärfwerkzeug angesetzten Schärfguts eine axiale Bewegung und somit eine Rotation möglich. Wird von einem Verwender die falsche Bewegungsrichtung des Schärfguts gewählt, dreht das Schärfwerkzeug nicht und es kommt vielmehr ausschließlich zu einer Art punktuellen Belastung des Schärfwerkzeugs.
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Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schärfvorrichtung hinsichtlich der Bedienerfreundlichkeit, der Gleichmäßigkeit der Abnutzung, der Handhabung und des Aufbaus zu verbessern.
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Zur Lösung schlägt die Erfindung vor, dass das Schärfwerkzeug in axialer Richtung beidseitig federgelagert ist.
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Wenn im Folgenden von einem Schärfdraht die Rede ist, ist damit auch ein mit einem schraubenlinienförmigen Verlauf versehenes Schärfwerkzeug gemeint, soweit dies nicht durch spezifische Besonderheiten eines drahtförmigen Schärfwerkzeugs ausgeschlossen ist.
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Erfindungsgemäß ist der Schärfdraht beidseitig federgelagert. Hierzu sind zumindest zwei Federn vorgesehen, beispielsweise in Form von auf die den Schärfdraht tragende Achse aufgesteckten Schraubenfedern. Durch die Federlagerung kann der Schärfdraht durch Federkraft in eine Ruheposition gedrängt werden. An der den Schärfdraht tragenden Achse sind auf beiden Seiten des Schärfdrahts Federn angeordnet sein, welche den Schärfdraht in eine mittlere Ruheposition drängen. Durch eine solch mittlere Ruheposition wird erreicht, dass das Schärfwerkzeug beiden Bewegungsrichtungen des Schärfguts durch Rotation und axiale Bewegung folgen kann. Ein Verwender kann somit frei entscheiden, wie er ein Schärfgut am Schärfwerkzeug ansetzen möchte und in welcher Richtung er eine Bewegung des Schärfguts relativ zum Schärfwerkzeug initial durchführen möchte. Es besteht kein Zwang mehr, mit einer von beiden Bewegungsrichtungen zu starten. Mit der Erfindung werden somit die Bedienerfreundlichkeit und die Handhabung verbessert. Zugleich wird auch die Gleichmäßigkeit der Abnutzung des Schärfwerkzeugs verbessert, da eine Relativbewegung zwischen Schärfgut und Schärfwerkzeug bei bereits am Gehäuse anschlagendem und somit stehendem Schärfwerkzeug verhindert wird, mithin eine punktuelle Abnutzung.
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Bei bestimmungsgemäßer Verwendung ist jeweils eine Feder zwischen dem Schärfwerkzeug, insbesondere einer am Schärfwerkzeug anliegenden Lagerscheibe, einerseits und einem entsprechenden Lager im Gehäuse der Schleifvorrichtung andererseits eingespannt. Die Federn können also bei bestimmungsgemäßer Verwendung vorgespannt sein. Sie können dafür sorgen, dass der Schärfdraht in axialer Erstreckungsrichtung zusammengedrückt wird. Die Federn sorgen aber in jedem Fall dafür, dass der Schärfdraht nach einer Auslenkung in axialer Richtung unter Federkraft wieder in eine Ruhelage zurückgedrängt wird.
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Der Schärfdraht kann zwischen zwei Lagerscheiben angeordnet sein. Die Lagerscheiben können den Schärfdraht in Form halten. Sie können zudem als Gleitlager dienen. So kann der Schärfdraht um seine Achse relativ zu den Lagerscheiben verdreht werden. Die Lagerscheiben können jeweils auf der dem Schärfdraht abgewandten Seite eine Aufnahme für Federelemente und/oder dergleichen aufweisen.
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Mit der Erfindung werden die bekannten Prinzipien bei Schärfwerkzeugen aufgegeben, nämlich insbesondere die Verwendung von Walzen oder Scheiben als Schärfwerkzeuge einerseits und die Verwendung von sich gerade erstreckenden, insbesondere stabförmigen Schärfwerkzeugen andererseits. Im Unterschied zu diesen Prinzipien betrifft die Erfindung einen schraubenlinienförmigen Verlauf am Schärfwerkzeug, insbesondere einen gewickelten Schärfdraht. Eine Alternative zu einem Schärfdraht ist beispielsweise ein massives stabförmiges Schärfwerkzeug, in welchem durch Ur-, Umformen oder Trennen eine schraubenlinienförmige Außenkontur eingebracht ist.
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Ein Schärfdraht ist ein Draht, welcher zum Schärfen von Schärfgut, insbesondere Messern, geeignet ist. Der Draht ist aus einem Material gebildet, welches eine Härte aufweist, die an das Material des Schärfguts angepasst ist. Sie ist vorzugsweise höher als die Härte des Schärfguts. Das Material des Drahts weist zudem eine Rauigkeit bzw. Körnung auf, welche dazu geeignet ist, einen gewünschten Materialabtrag, eine gewünschte Oberflächengüte sowie ein gewünschtes Schliffbild am Schärfgut zu erreichen.
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Das erfindungsgemäße Schärfwerkzeug kann also aus einem Draht gebildet sein, welcher aufgewickelt ist. Der Draht kann im ungewickelten Zustand eine axiale Erstreckung aufweisen, welche seinen Durchmesser deutlich übersteigt, beispielsweise wenigstens um den Faktor 10, insbesondere wenigstens um den Faktor 20 oder noch mehr. Es handelt sich also um ein vergleichsweise dünnes Material. Der Draht kann zudem biegbar, insbesondere plastisch verformbar ausgebildet sein. Auf diese Weise kann er bei der Herstellung in die erfindungsgemäß gewickelte Konfiguration überführt werden.
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Gewickelt meint, dass der Schärfdraht sich umlaufend um eine reale und/oder gedachte Achse herum erstreckt. Gewickelt meint insbesondere eine schraubenförmige Wicklung. Dies bedeutet, dass der Radius des um die reale oder gedachte Achse laufenden Schärfdrahts konstant ist. Der Schärfdraht ist im Querschnitt vorzugsweise kreisrund ausgebildet.
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Die Schraubenlinie, insbesondere der Schärfdraht ist vorzugsweise um eine Achse gewickelt, welche sich bei bestimmungsgemäßer Verwendung schräg, insbesondere rechtwinklig, zum Schärfgut erstreckt. Der Schärfdraht kann auf der Achse aufliegen oder radial von dieser beabstandet sein. Der Schärfdraht ist vorzugsweise in einer ihn tragenden Vorrichtung, beispielsweise einem Gehäuse angeordnet. Die den Schärfdraht tragende Achse kann in dem Gehäuse gelagert sein. Vorzugsweise ist die Achse drehbar im Gehäuse gelagert. Ergänzend oder alternativ kann der Schärfdraht drehbar auf der Achse gelagert sein. Zusätzlich ist der Schärfdraht in axialer Richtung, insbesondere relativ zum Gehäuse, bewegbar gelagert. Der Schärfdraht ist somit mit anderen Worten in zwei voneinander unabhängigen Freiheitsgraden bewegbar. Er kann zugleich um die Achse gedreht und in axialer Richtung linear bewegt werden. Der Schärfdraht kann zusammen mit der Achse und/oder auf der Achse in axialer Richtung relativ zum Gehäuse bewegt werden.
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Bei bestimmungsgemäßer Verwendung wird das Schärfgut zwischen zwei Windungen des Schärfdrahts bewegt. Dies führt dazu, dass zum einen eine Relativbewegung zwischen dem Schärfgut und dem Schärfdraht erfolgt, und zum anderen der Schärfdraht durch die Bewegung des Schärfguts angetrieben wird. Infolge dieses Antriebs bewegt sich der Schärfdraht, und zwar in beiden zuvor beschriebenen Freiheitsgraden. Zum einen rotiert der Schärfdraht um seine Achse. Zum anderen wird der Schärfdraht in axialer Richtung linear bewegt. Diese lineare Bewegung resultiert auch daraus, dass das Schärfgut gegebenenfalls zwangsgeführt wird, beispielsweise durch einen entsprechenden Schlitz im Gehäuse und/oder dergleichen. Infolge einer Drehung des Schärfdrahts verändert sich der Kontaktpunkt des Schärfguts mit einer gedachten Schraubenlinie des Schärfdrahts infolge seiner aufgewickelten Gestalt. Dieser Veränderung des Kontaktpunkts kann dadurch Rechnung getragen werden, dass zum einen das Schärfgut in axialer Richtung relativ zum Schärfdraht nachgeführt wird. Zum anderen kann dieser Veränderung durch die erfindungsgemäße axiale Bewegbarkeit des Schärfdrahts Rechnung getragen werden. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Schärfdrahts ermöglicht es somit, das Schärfgut in konstanter axialer Position relativ zum Gehäuse der Schärfvorrichtung zu betätigen. Bei bestimmungsgemäßer Verwendung wird somit das Schärfgut, beispielsweise ein Messer, in einen Schlitz im Gehäuse der Schärfvorrichtung eingeführt und am Schärfdraht angelegt. Dann wird das Schärfgut vor und zurückbewegt, wobei nicht nur eine Relativbewegung zwischen Schärfdraht und Schärfgut erfolgt, sondern auch ein Antrieb des Schärfdrahts durch das Schärfgut. Der Schärfdraht dreht um seine Achse und bewegt sich gleichzeitig relativ zum Gehäuse der Schärfvorrichtung bzw. zum Schärfwerkzeug in axialer Richtung auf und ab, d. h. insbesondere schräg zur Schneidrichtung des Schärfguts.
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Durch diese Ausgestaltung ist die Handhabung der Schärfvorrichtung sehr einfach. Das Schärfgut muss nicht dem Schärfdraht, insbesondere der Schraubenlinie des Schärfdrahts nachgeführt werden, sondern der Schärfdraht selbst passt seine axiale Lage dem veränderten Kontaktpunkt an. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Schärfdrahts bringt zudem den Vorteil mit sich, dass eine gleichmäßige Abnutzung über die gesamte Länge des Schärfdrahts erreicht werden kann. Der Benutzer tendiert nicht – wie bei bekannten Schärfvorrichtungen – dazu, das Schärfgut beispielsweise nur in einem mittleren Bereich des Schärfwerkzeugs zu schärfen. Im Unterschied zu bekannten walzen- oder scheibenförmigen Schärfwerkzeugen stellt der erfindungsgemäße Schärfdraht zudem eine deutlich vergrößerte, zum Schärfen zur Verfügung stehende Oberfläche bereit. Die zur Verfügung stehende Oberfläche entspricht nämlich nicht nur einem einzigen 360°-Umlauf wie bei bekannten Walzen oder Scheiben, sondern vielmehr entsprechend der Anzahl der Windungen einem Vielfachen eines solchen 360°-Umlaufs. Somit stellt die erfindungsgemäße Schärfvorrichtung eine besondere effiziente Möglichkeit zur Schärfung von Schärfgut bereit bei gleichzeitig einfacher Handhabung und auch geringen (Folge-)Kosten bereit.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Weiterbildung, wonach benachbarte Windungen des Schärfdrahts aneinander anliegen, ist darin zu sehen, dass die Windungen einen realen Kontaktpunkt aufweisen, d. h. der Schärfwinkel im Kontaktpunkt gegen Null konvergiert. Auf diese Weise lässt sich ein besonders gutes Schärfergebnis erreichen.
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Der Schärfdraht kann im Querschnitt kreisrund ausgebildet sein. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass besonders komfortabel und einfach ein Hohlschliff in das Schärfgut eingebracht werden kann. Der Schärfdraht kann aber auch eine abweichende Querschnittskontur aufweisen. Die Querschnittskontur kann beispielsweise einen polygonalen Querschnitt aufweisen, so dass sich Schliffarten wie Flachschliff, balliger Schliff, einseitiger Schliff und/oder dergleichen erreichen lassen.
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Der Schärfdraht kann in axialer Richtung durch Federkraft zusammengedrückt werden. Hierzu können die bereits beschriebenen Federn benutzt werden. Durch diese Art Vorspannung durch Federkraft kann sichergestellt werden, dass benachbarte Windungen des Schaftdrahts im Betrieb aneinander anliegen und beispielsweise nicht durch ein Schärfgut auseinandergedrückt werden können.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Schärfdraht um eine sich radial zu seiner Achse erstreckende Achse drehbar ausgebildet. Diese Achse kann als Drehachse des Schärfdrahts bezeichnet werden. Sie erstreckt sich insbesondere parallel zu der Richtung, in welcher ein zu schärfendes Schärfgut auf den Schärfdraht aufgesetzt wird. Die Drehachse des Schärfdrahts erstreckt sich insbesondere rechtwinklig sowohl zur Achse seiner Windungen als auch zur Bewegungsrichtung eines mit der Schärfvorrichtung zu schärfenden Schärfguts. Um diese Drehachse kann der Schärfdraht gedreht werden. Hierzu sind beispielsweise die Lager für den Schärfdraht verstellbar ausgebildet. Es kann sich beispielsweise um Langlöchern handeln, in welchen die Achse des Schärfdrahts geführt ist. Das Vorsehen einer zuvor beschriebenen Drehachse hat den Vorteil, dass der Schärfwinkel des Schärfdrahts nach Benutzervorgabe eingestellt werden kann. Sofern der Schärfdraht gerade ausgerichtet ist, d. h. die Achse des Schärfdrahts rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des zu schärfenden Schärfguts verläuft, ist der Schärfwinkel maximal. Das Schärfgut tritt in dieser Konfiguration beim Anliegen am Schärfdraht mit demselben in zwei einander gegenüberliegenden Punkten in Kontakt. Sofern nun in der zuvor beschriebenen Weise der Schärfdraht gedreht wird, verringert sich der Schärfwinkel. Dies lässt sich veranschaulichen durch einen gedachten Blick in Bewegungsrichtung des Schärfguts auf die lichte Weite zwischen zwei Windungen des Schärfdrahts. Sofern der Schärfdraht um die zuvor beschriebene Drehachse gedreht wird, verringert sich die lichte Weite aus dieser Perspektive. Dementsprechend verjüngt sich der Abstand zwischen den beiden Kontaktpunkten des Schärfdrahts mit dem Schärfgut in Bewegungsrichtung des Schärfguts. Der Kontakt zwischen dem Schärfgut und dem Schärfdraht kommt nicht mehr an zwei gegenüberliegenden Punkten des Schärfguts zustande, sondern vielmehr an zwei in Längsrichtung des Schärfguts zueinander versetzten Punkten.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Es zeigen:
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1: eine Schärfeinheit für eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schärfvorrichtung in perspektivischer Ansicht;
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2: die Schärfeinheit gemäß 1 in Draufsicht; und
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3: eine Seitenansicht der Schärfeinheit gemäß 1.
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1 zeigt eine Schärfeinheit 1. Die Schärfeinheit 1 kann in einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schärfvorrichtung verbaut werden.
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Die Schärfeinheit 1 weist einen gewickelten Schärfdraht 2 auf. Dieser ist um eine Achse 4 herum angeordnet. Er sitzt zwischen zwei Lagerscheiben 3. Der Schärfdraht 2 ist schraubenförmig aufgewickelt. Er kann einen kreisrunden Querschnitt haben. Der Schärfdraht 2 ist von der Achse 4 in radialer Richtung 10 beabstandet.
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Die Achse 4 weist eine größere axiale Erstreckung 6 als der Schärfdraht 2 auf. Auf diese Weise kann die Achse 4 in einem Gehäuse einer Schärfvorrichtung gelagert werden. Hierzu kann das Gehäuse entsprechende Lagerbuchsen, Lagerböcke und/oder dergleichen aufweisen.
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Der Schärfdraht 2 ist in Bewegungsrichtung 7 verschiebbar gelagert. Hierzu kann er auf der Achse 4 verschoben werden. Die Bewegungsrichtung 7 des Schärfdrahts 2 verläuft parallel zur axialen Erstreckungsrichtung 6 der Achse 4.
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Vorliegend ist der Schärfdraht 2 zudem federgelagert. Hierzu sind zwei Schraubenfedern 5 vorgesehen. Diese sind auf die Achse 4 aufgesteckt. Bei bestimmungsgemäßer Verwendung ist jeweils eine Feder 5 zwischen einer Lagerscheibe 3 einerseits und einem entsprechenden Lager im Gehäuse der Schleifvorrichtung eingespannt. Die Federn 5 können also bei bestimmungsgemäßer Verwendung vorgespannt sein. Sie sorgen zum einen dafür, dass der Schärfdraht in axialer Erstreckungsrichtung 6 zusammengedrückt wird. Die Federn 5 sorgen zum anderen dafür, dass der Schärfdraht 2 nach einer Auslenkung in Bewegungsrichtung 7 unter Federkraft wieder in eine Ruhelage zurückgedrängt wird.
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Der Schärfdraht 2 ist nicht nur in Bewegungsrichtung 7 verschiebbar. Er ist auch um die Achse 4 herum in Bewegungsrichtung 8 drehbar. Hierzu kann entweder die gesamte Schärfeinheit 1 in entsprechenden Lagern des Gehäuses drehbar sein. Alternativ oder ergänzend kann der Schärfdraht 2 relativ zur Achse 4 gedreht werden.
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Eine Verwendung der Schärfeinheit 1 geht wie folgt vonstatten. Ein Schärfgut wird am Schärfdraht 2 angelegt. Hierzu wird das Schärfgut beispielsweise in einen Schlitz eines nicht dargestellten Gehäuses der Schärfvorrichtung eingeführt. Die Klinge des Schärfguts wird in den Zwischenraum zweier benachbarter Windungen des Schärfdrahts 2 eingeführt. Dieser Zwischenraum weist einen Schärfwinkel 9 auf. Der Schärfwinkel 9 wird durch die Querschnittsgeometrie des Schärfdrahts 2 bestimmt. Sofern der Schärfdraht 2 im Querschnitt kreisrund ausgebildet ist, kann beispielsweise ein Hohlschliff erzeugt werden.
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Das am Schärfdraht 2 anliegende Schärfgut wird anschließend vor und zurückbewegt. Hierbei kommt es zum einen zu einer Relativbewegung zwischen dem Schärfdraht 2 und dem Schärfgut. Zum anderen wird der Schärfdraht 2 durch das Schärfgut angetrieben. In der Folge dreht er in Bewegungsrichtung 8 um die Achse 4. Dies führt dazu, dass sich der Kontaktpunkt zwischen dem Schärfdraht 2 und dem Schärfgut ständig ändert. Eine durch den schraubenlinienförmigen Verlauf des Kontaktpunkts zwischen dem Schärfdraht 2 und dem Schärfgut hervorgerufene Axialbewegung wird dadurch ausgeglichen, dass sich der Schärfdraht 2 dem Schärfgut folgend in axialer Bewegungsrichtung 7 bewegt. Der Schärfdraht 2 gleicht somit quasi selbstständig einen infolge seiner Rotation hervorgerufenen axialen Versatz zum Schärfgut aus.
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Die Rotation des Schärfdrahts 2 hat zur Folge, dass während eines Schleifprozesses nahezu die gesamte zum Schärfen zur Verfügung stehende Oberfläche des Schärfdrahts 2 ausgenutzt werden kann. Hinzu kommt, dass diese Oberfläche ohnehin im Vergleich mit herkömmlichen Schärfwerkzeugen wie Rollen und/oder dergleichen deutlich vergrößert ist.
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Gemäß einer bevorzugten Variante kann vorgesehen sein, dass die Schärfeinheit 1 um eine zweite Achse 11 drehbar ausgebildet ist. Diese zweite Achse 11 schneidet die Achse 4 des Schärfdrahts 2. Sie verläuft rechtwinklig zu dieser Achse 4. Sie erstreckt sich bei bestimmungsgemäßer Verwendung in Richtung eines mit dem Schärfdraht 2 zu schärfenden Schärfguts.
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Die Schärfeinheit 1 und somit der Schärfdraht 2 kann um diese Achse 11 gedreht werden. Hierzu kann die Lagerung der Achse 4 verstellbar ausgebildet sein, wobei beispielsweise eine Führung in Langlöchern und/oder dergleichen in Betracht kommt. Auf diese Weise kann die Schärfeinheit 1 in Drehrichtung 12 verstellt werden.
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Eine Verstellung der Schärfeinheit 1 um die Achse 11 in Drehrichtung 12 bewirkt eine Verstellung des Schärfwinkels 9. Dies deswegen, da durch das nicht dargestellte Gehäuse die Bewegungsrichtung des Schärfguts fest vorgegeben ist. Das Schärfgut ist am Gehäuse zwangsgeführt. Die Schärfeinheit 1 wird durch eine Verstellung in Drehrichtung 12 relativ zum Gehäuse, insbesondere relativ zu einer im Gehäuse vorgesehenen Zwangsführung für das Schärfgut verstellt.
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Die Bewegungsrichtung des Schärfguts kann senkrecht zur Figurenebene der 2 verlaufen. Sofern nun die Schärfeinheit 1 um die Achse 11 gedreht wird, hat dies zur Folge, dass sich die lichte Weite zweier benachbarter Windungen des Schärfdrahts 2 in dieser Blickrichtung je nach Drehrichtung verringert oder vergrößert. Dementsprechend verjüngt oder vergrößert sich der Schärfwinkel 9 je nach Drehrichtung, so dass ein abweichendes Schliffbild am Schärfgut erzeugt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schärfeinheit
- 2
- Schärfdraht
- 3
- Lagerscheibe
- 4
- Achse
- 5
- Feder
- 6
- axiale Erstreckung
- 7
- Bewegungsrichtung
- 8
- Bewegungsrichtung
- 9
- Schärfwinkel
- 10
- radiale Richtung
- 11
- Achse
- 12
- Drehrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202004006957 U1 [0003]
- DE 19854496 C1 [0003]
- GB 601187 [0004]
- US 2386194 [0004]
