BRPI0408818B1 - Aparelho de condicionamento de gume de faca e método para modificar manualmente a estrutura física ao longo de um gume - Google Patents

Description

"APARELHO DE CONDICIONAMENTO DE GUME DE FACA E MÉ- TODO PARA MODIFICAR MANUALMNTE A ESTRUTURA FÍSICA AO LONGO DE UM GUME" Referência Cruzada com Pedido Relacionado Esse pedido é baseado no pedido provisório 60/457.993, depositado em 27 de março de 2003.

Antecedentes da Invenção Esse pedido se refere a um dispositivo de precisão para criação de microlâminas ao longo do gume de uma lâmina de corte. Uma série de dispositivos de afiar com base em a- brasão foi descrita nas patentes por esses inventores e ou- tros com a finalidade de criar gumes de faca ultraafiados.

Tais gumes são ideais para a ampla faixa de aplicações onde os gumes mais afiados são importantes. Exemplos de tais a- plicações incluem lâminas de barbear, bisturis e lâminas de micrótomo para ótimo corte de fatias ultrafinas de materiais não fibrosos mais duros. A seção transversal dos gumes ade- quada para tais aplicações mostra que as facetas do gume se encontram em um ponto ou término muito preciso que é menor do que uns poucos mícrons de largura e para uso em ultrami- crótomos, a largura do gume é geralmente tão pequena quanto 50 angstrõms. De forma geral para tal corte de precisão, o gume quando visto em perfil linear é geralmente muito reto e livre de imperfeições maiores no tamanho do que a espessura do gume.

Existe, entretanto, uma faixa de aplicações que envolve material fibroso relativamente mais macio tais como carnes, músculo fibroso e vegetais fibrosos onde pequenas imperfeições ao longo do perfil do gume e através do término das facetas do gume podem facilitar o corte de tais materi- âlS .

Sumário da Invenção Esse pedido revela um dispositivo de precisão de criação de micro imperfeições de tamanho e freqüência con- trolados ao longo do gume de lâminas que serão usadas para o corte de tais materiais fibrosos mais moles. Uma ampla faixa de lâminas serrilhadas é vendida com serrilhas mecânicas de- liberadas e grandes usinadas ao longo do gume da lâmina para o corte de materiais similares e especialmente esses com uma natureza encrostada dura onde o corte é melhorado pela ação semelhante a serra de tais lâminas. Tais serrilhas, se gran- des, resultam em cisalhamento e fragmentação visual substan- cial da substância sendo cortada.

Esse pedido descreve mecanismos e dispositivos al- tamente precisos que pela primeira vez oferecem um modo con- trolado para preparar gumes reprodutíveis de alta precisão geométrica com microlâminas no término das facetas do gume e ao longo do perfil do gume. Tais imperfeições podem variar no tamanho de uma fração de um mícron até mais do que 100 mícrons. Imperfeições desse tamanho podem funcionar como mi- crolâminas especialmente se as microlâminas são confinadas amplamente dentro dos limites geométricos das facetas e den- tro das extensões geométricas das facetas originais até o ponto onde elas de outra forma se encontrariam para formar um gume de espessura geralmente menor do que 20 mícrons.

Os fabricantes de faca ofereceram, através de ge- rações, uma variedade de hastes de aço alongadas (freqüente- mente citadas como "aços") para alinhar o gume da lâmina.

Para o imenso público, essas provaram ser extremamente difí- ceis ou impossíveis de usar por causa da incapacidade do u- suãrio em controlar manualmente o ângulo de contato com a faceta do gume, a dirigibilidade da lâmina ou a pressão a- plicada pelo aço no gume da lâmina. Pelo fato de que poucos, se algum indivíduo, têm a perícia necessária para mover a lâmina da faca de modo reproduzível em um ângulo e pressão consistentes contra a haste golpe após golpe, o uso dessas ferramentas para melhorar a capacidade de corte de um gume tem sido muito limitado. De um ponto de vista prático, a maior parte dos indivíduos fica alarmado pelo perigo poten- cial de se cortarem seriamente enquanto manualmente movendo uma lâmina afiada contra a haste.

Conseqüentemente, as vantagens procuradas por esse dispositivo, na realidade, não se tornaram possíveis pelo cozinheiro comum ou público geral. 0 uso da haste de aço manual tem sido mais um mis- tério do que uma ciência, carecendo de qualquer base cientí- fica ou entendimento. Foi dito, por exemplo, que as hastes manuais "alisam entalhes microscópicos na superfície das lâ- minas e realinham as moléculas no gume de corte". Também al- guém lê que "os melhores aços são magnetizados para ajudar a colocar as moléculas em realinhamento" ou "o alinhamento das moléculas em uma lâmina de faca é reforçado sempre que ela é afiada, ... e o processo remove muito pouco metal real da lâmina". Outros repetem que o uso de um aço "realinha e ali- sa o gume da faca". É evidente para alguém baseado na ciência e física que a força do magnetismo incorporado nas hastes de afiar comerciais é de longe muito fraca para ter qualquer efeito no nível atômico no aço e até mesmo muito fraca para alterar a estrutura física de qualquer rebarba presa no gume.

Uma série de dispositivos de afiar do tipo de has- te manual foi descrita nas patentes U.S. emitidas incluindo: Patente U.S. 5.046.385 para Ivo Cozzini; Patente U.S. 2.461.690 para K.K. Leong; Patente U.S. 4.799.335 para Sil- vio R, Battachi; Patente U.S. 4.197.677 para Louis N. Gra- ves; Patente U.S. 4.094.106 para Thomas D. Harris; Patente U.S. 4090418 para Shigyoshi Ishida; Patente U.S. 5.163.251 para David Lee. Por uma variedade de razões individualiza- das, nenhum dos dispositivos da técnica anterior provou ser um dispositivo prático para modificar de modo reproduzível a estrutura física ao longo de um gume de corte. Nenhuma des- sas patentes citadas inclui um modo para orientar com preci- são ou consistência suficientes o ângulo da faceta do gume em relação à superfície endurecida de uma haste de aço ou outro material necessário para atingir os resultados relata- dos nesse pedido. Onde existe um esforço na técnica anterior para prover um guia para a faca, o dispositivo usado é angu- larmente inconsistente ou impreciso por causa das variações na geometria da lâmina, altura da lâmina, espessura da lâmi- na, etc. ou porque a precisão do dispositivo é inerentemente muito fraca e variável golpe a golpe.

Geralmente na técnica anterior o ângulo da faceta como apresentado para uma superfície endurecida é totalmente dependente da perícia do operador. Consequentemente, esses projetos carecem da precisão e capacidade de reprodução des- cobertas por esses inventores como sendo necessárias para criar uma estrutura ótima e consistente de microlâminas ao longo do gume de corte das lâminas a despeito da geometria e tamanho da geometria da lâmina ou da perícia do usuário de tais dispositivos. 0 mecanismo de condicionamento de gume revelado aqui depende, entre outras coisas, da referência angular al- tamente precisa de um gume de lâmina com base no aspecto mais reproduzível de uma lâmina, isto é os planos definidos pelas largas faces da lâmina que podem ser mantidos em ali- nhamento preciso em um plano físico chato para garantir a precisão angular requerida, independente das variações em outros aspectos físicos da lâmina. A invenção é baseada na descoberta que quando o gume linear de uma lâmina de faca afiada é pressionado con- tra ou arrastado ao longo de uma superfície endurecida (du- reza preferencialmente acima de Rockwell C-SO mas em qual- quer eventualidade preferencialmente mais dura do que o gume da lâmina) na direção geral do eixo linear do gume em uma maneira cuidadosamente controlada, de modo que o plano da faceta do gume adjacente à superfície endurecida fica posi- cionado com consistência em um ângulo, perfeitamente somente a uns poucos graus do plano da superfície endurecida com uma força apropriada contra essa superfície, uma sequência sur- preendente de eventos acontece ao longo desse gume. Contrá- rio à crença popular, a rebarba criada durante a etapa de afiar precedente não fica reta, mas primeiro é deformada, removida, rachada ou pressionada contra um lado do gume e finalmente microseções fragmentadas ao longo do gume são rompidas deixando um gume microserrilhado. A rebarba pode ser removida, pressionada contra a primeira faceta ou ela pode ser movida para o lado oposto do gume e pressionada contra essa faceta. Essa ação física de mover os fragmentos de rebarba de um lado do gume para o outro ou de pressioná- los contra o gume causa sérias rupturas e irregularidades ao longo da estrutura do gume de um tamanho variando de uns poucos milhares de uma polegada para tão pouco quanto 1 mí- cron. Quando a pessoa então continua a golpear as facetas do gume da lâmina repetidamente através de uma superfície endu- recida apropriada no mesmo ângulo relativo pequeno consis- tente, micro facetas são estabelecidas no término das face- tas maiores e uma pequena estrutura microserrílhada é cria- da. 0 estudo desse processo mostrou que se a relação angular entre a superfície endurecida e a faceta do gume de contato é rigorosa e consistentemente controlada e a pressão aplica- da é regulada, o tamanho médio e a frequência da microestru- tura ao longo do gume de uma dada faca surpreendentemente são muito reproduzíveis toda vez que o processo é repetido.

Pelo fato de que as dimensões da microestrutura são extrema- mente pequenas, o gume resultante - assim criado - é afiado porém um gume que corta material fibroso excessivamente bem.

Como descrito posteriormente, a natureza da estrutura do gu- me pode ser modificada alterando as relações angulares, po- rém um resultado consistente e previsível depende crítica- mente do controle preciso do ângulo em cada golpe ao longo do gume da faca.

Como descrito anteriormente, tanto a precisão da geometria física ao longo do gume de corte de uma lâmina quanto a existência da microestrutura ao longo do gume podem exercer funções significativas na habilidade de corte da lâ- mina dependendo da natureza do material sendo cortado. Uma geometria próxima da perfeição do gume formado pelas facetas que suportam esse gume é importante se uma pessoa deseja cortar fatias finas ou controlar mais precisamente o percur- so ou trajetória de um gume quando ele penetra no material sendo cortado. Até mesmo uma maior perfeição geométrica de gume é necessária para cortar fatias ultra finas de materi- ais mais firmes e mais duros. Da mesma forma, para o corte de materiais fibrosos mais moles a perfeição geométrica é importante se a pessoa deseja cortar fatias extremamente fi- nas, entretanto, a existência de uma série de microlâminas ou microimperfeições ao longo de um gume pode ser uma vanta- gem adicionada para cortar materiais fibrosos mais moles que pode deformar de outra maneira ligeiramente sob a pressão do corte e assim oferecer resistência a ser separado por um gu- me geométrico mais perfeito mais liso. Por essas razões, o gume de corte mais versátil para os materiais mais moles é um com imperfeições controladas ou microlâminas ao longo de um gume que de outra forma tem um alto grau de perfeição ge- ométrica. Sem a perfeição geométrica, torna-se mais difícil cortar seções finas. Sem as imperfeições do gume, o corte de materiais fibrosos é mais difícil. Por essas razões, o con- trole preciso de todos os fatores que afetara essa etapa de condicionamento do gume é importante de modo a otimizar o perfil do gume final e quaisquer imperfeições ou microlâmi- nas criadas ao longo desse gume.

Os Desenhos As Figuras 1-9 ilustram vários gumes de faca;

As Figuras 10-12 ilustram o afiamento dos gumes de faca;

As Figuras 13-20 mostram vários aparelhos que po- deríam ser usados de acordo com essa invenção para afiar e condicionar gumes de faca;

As Figuras 21 e 22 mostram em detalhes a relação angular da faceta do gume e o material endurecido necessário para criar essa ótima estrutura de gume e As Figuras 23-24 mostram práticas da invenção com uma lâmina presa e dispositivo de precisão para movimentar um objeto endurecido através ou ao longo do gume da lâmina.

Descrição Detalhada A Figura 1 mostra uma lâmina de faca com faceta dupla convencional 1 com duas faces 3 que terminam nas face- tas 2, cada uma das quais á formada em um ângulo A, Figura 2 em relação às faces da lâmina 3. De forma geral, cada uma das facetas e afiada no ângulo A e se encontram no gume. 0 caráter do próprio gume depende do dispositivo usado para afiar as facetas; entretanto, se as facetas são amoladas por dispositivo convencional, uma rebarba 4 será criada ao longo do gume como observado nas Figuras 3 e 4, a última sendo uma ampliação muito grande da área circulada, Figura 3, do pró- prio gume. A Figura 4 é a vista de um gume recentemente afi- ado, mostrando uma série de estruturas de rebarba individu- ais curvadas quase perpendiculares à linha central das duas facetas. A Figura 5 mostra as facetas 2 e os restos de re- barba 4 ao longo do mesmo gume de faca da Figura 4 como eles apareceríam depois que as facetas ficaram em contato de a- trito forçado várias vezes em um ângulo consistente e preci- samente controlado com referência ao plano de uma superfície endurecida, se movendo em uma direção nominalmente alinhada com o gume linear da lâmina. A Figura 6 mostra a estrutura do gume a seguir; (a) sua faceta posterior foi pressionada repetidamente no mesmo ângulo controlado contra a superfície endurecida; e (b) a faceta frontal foi pressionada símilar- mente contra a superfície endurecida. A natureza exata des- sas transformações do gume depende, naturalmente, da pressão aplicada no gume contra a superfície endurecida, do ângulo relativo entre o plano da faceta e esse das superfícies en- durecidas e do número de golpes contra a superfície endure- cida. A maior parte da estrutura de rebarba original terá sido removida nesse ponto e a microestrutura desejada começa a se desenvolver ao longo do gume.

Pela repetição da etapa de pressionar alternada- mente um lado e depois o outro lado do gume contra uma su- perfície endurecida na ordem de 10-20 vezes, em um ângulo precisamente controlado, a fixação das rebarbas no término das facetas é interrompida e pedaços remanescentes da rebar- ba são rompidos deixando uma estrutura de gume similar a es- sa mostrada na Figura 7. A pressão adicional da estrutura de gume resultante contra uma superfície endurecida em um angu- lo precisamente controlado deixa uma estrutura de microden- tes finos surpreendentemente regular ao longo do gume como mostrado. Como explicado posteriormente, o sucesso com essa técnica é possível somente se o ângulo do plano da faceta de contato é mantido de maneira consistente golpe após golpe no mesmo ângulo preciso em relação à superfície da superfície endurecida no ponto de contato.

Os microdentes assim criados ao longo do gume da faca podem melhorar a eficácia do corte de uma faixa de ma- teriais incluindo alimentos fibrosos. 0 processo de pressionar com deslizamento o gume contra a superfície de um material endurecido quando ele é movido em uma direção aproximadamente em linha com o eixo do gume e com um ângulo consistente precisamente controlado golpe após golpe entre o plano dessa superfície e o plano da faceta pode ser repetido centenas ou milhares de vezes antes que as facetas do gume da faca precisem ser novamente afia- das (novamente colocadas no ângulo) . Isso é particularmente verdadeiro se o ângulo entre a faceta e a superfície endure- cida é pequeno - por exemplo na faixa de 3-10 graus. O con- tato repetitivo faz a estrutura de gume restante funcionar endurecida e como uma conseqüência repetidamente fratura deixando microdentes ultrafinos ao longo do gume. É impor- tante entender que o mecanismo e a precisão de alinhamento devem ser suficientemente precisos que a área de contato ao longo da faceta do gume fique rigorosamente confinada na porção inferior da faceta muito próximo do gume. Entretanto, como esse processo de atrito é repetido centenas ou milhares de vezes, a fratura repetida ao longo do gume remove uma fi- leira inicial de microdentes ao longo do gume e uma outra nova fileira de substituição de microdentes é formada ao longo da estrutura de gume restante. Esse processo deve ser precisamente controlado pelo uso de guias de ângulo e prefe- rencialmente com a ajuda de dispositivo para manter a face da lâmina seguramente contra os guias - de outra forma um golpe de contato insuficientemente alinhado ao longo do gume pode eliminar muito da microestrutura e tornar menos efetiva a capacidade de corte do gume. Quando esse processo é repe- tido, microquantidades de metal são removidas ao longo do gume pela fratura repetida ao longo do gume e pelo microci- salhamento ao longo da porção inferior da superfície da fa- ceta. Como o próprio gume é repetidamente endurecido com es- tresse, fraturado e rompido, a largura da faceta da lâmina (quando medida perpendicular ao gume) é diminuída, mas ao mesmo tempo a linha ou área do contato real entre, por exem- plo, uma superfície endurecida cilindricamente formada e a superfície da faceta vagarosamente prolonga exigindo que uma pressão ligeiramente maior seja aplicada entre a faceta e a superfície endurecida de modo a remover microquantidades de metal da faceta e manter contato sustentado e adequado com o gume e sua microestrutura de fratura. Nesse ponto, pode-se tornar mais econômico em tempo e esforço para o usuário con- cluir que o gume precisa ser novamente afiado de modo a pro- ver um ângulo relativo mais favorável entre a porção inferi- or da faceta e a superfície do material endurecido. Esse me- canísmo é descrito em maiores detalhes nas seções subsequen- tes . A micro natureza e a precisão desse processo de condicionamento do gume tornam-se evidentes pelo reconheci- mento que inicialmente essa operação é confinada inteiramen- te no 1%-10% inferior da faceta adjacente ao gume. A faceta em uma faca relativamente nova é geralmente somente de cerca de 0,025" (0,6 mm) de largura. Isso significa que a área i- nicial de contato com a superfície endurecida fica confinada a essa área da faceta dentro de cerca de 0,002" (0,05 mm) do próprio gume. À medida que a faceta é pressionada repetida- mente centenas de vezes através de uma área correspondente na superfície endurecida, a área da faceta em contato ligei- ramente aumenta por causa de uma ação de desgaste próximo do gume e essa área em contato se estenderá finalmente para ci- ma na faceta para o ressalto onde a faceta encontra a face da lâmina. À medida que esse processo continua, a força a- plicada na lâmina é distribuída sobre uma área maior da fa- ceta e o nível de estresse aplicado no ponto mais próximo do gume é reduzido. Entretanto, sempre que a lâmina é usada pa- ra corte, distorções laterais dos microdentes ocorrem o que aumenta o estresse lateral nesses dentes durante o recondi- cionamento subseqüente e dessa maneira contribui para a re- moção contínua e restabelecimento dos microdentes ao longo do gume estressado e endurecido com estresse. A natureza de microprecisão desse novo processo de condicionamento é enfatizada pela realização que a quantida- de de metal removido ao longo do gume de uma lâmina de 10 polegadas (25,4 cm) como um resultado de centenas de golpes controlados ao longo desse gume é minúscula e somente cerca de 5-10 miligramas de aço. É importante reconhecer que essa ação repetitiva controlada descrita aqui para desenvolver microestrutura ao longo do gume é radicalmente diferente dos afiadores conven- cionais que usam ações de polimento para remover uma faceta inteira, rapidamente em apenas um ou uns poucos golpes, e dessa maneira estabelecer novas facetas e um novo gume de faca. Os dispositivos de polimento convencionais são análo- gos aos dispositivos de afiamento convencionais que são pro- jetados para formar um novo gume removendo na integridade as facetas antigas e as substituindo com novas facetas geral- mente criadas em um ângulo insuficientemente definido. A va- riedade de afiadores de polimento disponíveis inclui esses que utilizam um gume muito afiado de um material endurecido tal como carbureto de silício ou tungstênio para remover em ângulos não controlados quantidades substanciais de metal em um único golpe e substituir completamente toda a faceta em pouquíssimos golpes. Esses dispositivos de polimento também estão disponíveis com rodas com gumes afiados de interdigi- tação ou cantos de metal endurecido ou cerâmica. Eles não incluem dispositivo de controle de ângulo preciso e, portan- to, não são adequados e são insatisfatórios para condiciona- mento preciso de gume do tipo descrito aqui.

Os inventores verificaram que este novo dispositi- vo micro manipulador de criação de microdentes ao longo de um gume de corte deve ser precisamente controlado se os re- sultados devem ser otimizados. Para melhores resultados, o ângulo de contato B, Figura 9 entre a superfície 2 da faceta do gume e a superfície 5 da superfície endurecida no ponto ou linha de contato deve ser reproduzível e mantido constan- te com grande precisão, de modo que a taxa de conversão do gume com rebarba em um gume de microdente, 6 da Figura 7, seja controlada. 0 melhor gume de corte geralmente será ob- tido quando toda a rebarba inicial é removida e a estrutura de microdente é criada. 0 gume das Figuras 3 e 4 como mostrado com uma re- barba dominante não cortará bem. Um gume corta significati- vamente melhor quando a estrutura da rebarba é removida e os microdentes são criados. 0 gume como mostrado na Figura 6 cortará razoavelmente bem, porém ele corta muito melhor quando modificado mais para a estrutura de gume da Figura 7.

Claramente, se a espessura W do término do gume torna-se muito grande, Figura 8, a vantagem de ter os microdentes se- ria um pouco diminuída. Conseqüentemente, existe uma vanta- gem distinta em criar um gume com microdentes e é até mesmo melhor fazer isso em uma maneira que minimiza a espessura efetiva do gume no seu término.

Os inventores foram capazes de demonstrar que se o ângulo B, Figura 9, entre o plano da faceta 2 e o plano da superfície endurecida 5 do material endurecido no ponto de contato é mantido em menos do que 5o, em relação às facetas quando as facetas do gume são movidas repetidamente em face- tas alternadas ao longo da superfície endurecida 5, a rebar- ba será desgastada de maneira relativamente rápida e os mi- crodentes serão criados em pouca escala para nenhum aumento na espessura efetiva do gume. Uma espessura de gume de 5 mí- crons pode ser facilmente obtida. Entretanto, se o ângulo B é muito maior do que 5 graus, existe uma maior curvatura do gume frágil em cada golpe que rompe os microdentes prematu- ramente e alarga prejudicialmente a espessura efetiva do gu- me quando ele fratura. Em ângulos até mesmo maiores, a su- perfície endurecida ê esfregada em uma maior extensão sob o gume tendendo a alargar e alisar a microestrutura, dessa ma- neira reduzindo essa estrutura e reduzindo sua eficácia de corte, Tentativas para condicionar um gume facetado re- centemente afiado movendo a faca manualmente e batendo seu gume contra uma superfície endurecida sem o controle preciso do ângulo de contato entre a superfície da faceta e a super- fície endurecida rapidamente comprometem ou destroem a qua- lidade da microestrutura criada ao longo do gume e resultam em gumes com capacidade de corte aquém da perfeita. Al em disso, o contato repetido em ângulos diferentes e de dife- rentes direções em golpes sucessivos interfere com a forma- ção ordenada da microestrutura e um gume ótimo nunca é obti- do. 0 gume deve ser conseqüentemente novamente afiado mais freqüentemente e o tempo de serviço da lâmina é diminuído. 0 uso consistente de um guia de ângulo preciso para a lâmina golpe após golpe é necessário de modo a evitar; (a) bater a lâmina em um ângulo menor do que o ângulo A, Figura 9, da faceta, de modo que o próprio gume não entra em contato com a superfície endurecida; ou (b) pressionar o gume em um ân- guio excessivamente grande ou com força excessiva que alar- gará o gume e interferirá com a remoção eficiente da rebarba e o desenvolvimento da ótima microestrutura ao longo do gu- me. 0 fato que esse novo método de estabelecimento de micro- estrutura ao longo do gume evita o novo afiamento frequente ■por método convencional não é somente importante para esten- der a duração da faca, mas é uma grande vantagem para o a- çougueiro ou usuário por não ter que interromper as suas o- perações de corte tão frequentemente de modo a afiar nova- mente a lâmina.

Portanto, é crítico controlar o ângulo B, Figura 9. Será evidente que se alguém controla precisamente o ângu- lo A durante a etapa de afiamento precedente, é possível com dispositivo apropriado garantir o controle preciso do ângulo B entre a faceta e a superfície endurecida 5. É importante enfatizar a novidade e o valor de prover em um único aparelho tanto um dispositivo preciso de afiamento das facetas do gume em um ângulo A muito preciso em relação ao plano da face da lâmina quanto um dispositivo de condicionamento do gume afiado pressionando repetidamente a porção inferior das facetas assim criadas contra o plano de uma superfície endurecida em um ângulo B muito preciso e sustentado otimamente somente uns poucos graus maior do que o ângulo A. Essa combinação única garante o controle angular necessário para otimizar a fratura da estrutura do gume e a criação da estrutura microserrilhada altamente regular ao longo do gume. Pela incorporação de ambas essas etapas crí- ticas no mesmo aparelho, as relações angulares exigidas cri- ticamente importantes podem ser garantidas. A Figura 10 representa um dispositivo de afiamento da lâmina de precisão com exatidão suficiente para afiar uma faca antes dela ser passada através de um aparelho de condi- cionamento de gume preciso. Ele contém duas superfícies de guia de ângulo de precisão 8 e 8a ajustadas no ângulo C em relação ao plano 11 de uma camada abrasiva de afiamento na face dos discos de rotação cujas superfícies são formadas, por exemplo, como seções de troncos cônicos. Uma lâmina de faca 1 posicionada com sua face 3 repousando no plano de guia 8 será afiada por esse dispositivo criando uma faceta 2 cujo plano será criado precisamente no ângulo A em relação à face 3 da lâmina. Os discos revestidos abrasivos 9 e 9a mos- trados aqui giram ao redor do seu eixo de montagem 10 acio- nado por um motor, não mostrado. Os discos são livres para se moverem com deslizamento no eixo 10 contra a mola 14 no eixo 10 quando os discos são deslocados de sua posição de repouso estabelecida pelos batentes 12. Depois que uma face- ta é criada no primeiro lado da lâmina como mostrado, a lâ- mina pode ser movida para o plano de guia 8a onde a segunda faceta pode ser criada pelo segundo disco revestido abrasivo 9a no ângulo A em relação â face guiada oposta 3 da lâmina.

Dispositivos de afiar desse tipo são descritos em maiores detalhes nas patentes U.S. anteriores desses inventores. A Figura 11 representa um estágio condicionador de gume de precisão adequado para uso com um estágio de afia- mento de precisão. São mostradas as seções transversais dos elementos de guia da lâmina alongada de precisão tendo su- perfícies de guia 7 e 7a e um elemento endurecido 13. A face 3 da lâmina 1 como mostrado repousa na superfície de guia alongada 7, cuja superfície é precisamente ajustada no ângu- lo C em relação ao plano de contato 5 do elemento endurecido 13. Se a lâmina 1 é afiada primeiro no dispositivo de afia- mento de precisão da Figura 10, sua faceta 2 ficará precisa- mente no ângulo A em relação â superfície alongada da super- fície de guia 7. Como uma consequência, o plano da faceta 2 é posicionado (Figura 11) precisamente no ângulo B (ângulo C - ângulo A) em relação ao plano da superfície endurecida 5. Ξ evidente, conseqüentemente, que controlando independente- mente com precisão o ângulo A do processo de afiamento da Figura 10 e o ângulo C do processo de condicionamento de gu- me da Figura 11, o ângulo B do processo de condicionamento no próprio gume pode ser precisamente controlado. De modo a criar a ótima microestrutura ao longo do gume da faca, o ân- gulo em cada uma das etapas de afiamento e condicionamento de gume deve ser controlado independentemente e com preci- são. Para a maior precisão, os ângulos A e C serão criados usando o mesmo aspecto de referência da lâmina. O aspecto de referência mais confiável de uma lâmina para essa finalidade é sua face alongada larga. Pelo uso de cada uma das duas fa- ces largas da lâmina, como referências, o ângulo das facetas pode ser formado precísamente no ângulo A. Similarmente pelo uso dessas mesmas faces, como referência durante as etapas de condicionamento de gume, o ângulo B entre a faceta assim criada e a superfície da superfície de condicionamento de gume endurecido no ponto de contato será precisamente con- trolado. A superfície de guia descrita aqui pode ser super- fícies planas estendidas ou uma série de duas ou mais hastes ou rolos dispostos para definir um plano estendido no qual a lâmina pode repousar enquanto as suas facetas de gume estão sendo afiadas ou condicionadas em contato com uma superfície endurecida. A Figura 11A, por exemplo, mostra a lâmina 1 guiada por duas hastes ou rolos 7b definindo um elemento 13 de superfície endurecida oposto ao plano de guia estendido. É importante que a superfície endurecida tenha dureza ade- quada, entretanto, a estrutura de sustentação sob essa su- perfície não precisa ser necessariamente da mesma dureza.

Como ilustrado em várias figuras, tal como Figuras 9-11, o ângulo A é o ângulo formado entre a faceta do gume 2 e o plano de guia. Na Figura 10, o ângulo A é o ângulo entre a faceta 2 e o plano 11 do disco revestido abrasivo 9 porque a faceta é disposta contra a superfície abrasiva de modo a que a faceta tenha um plano no ângulo A. O ângulo B é o ân- gulo entre a faceta do gume e a superfície endurecida do ob- jeto. No caso da Figura 10, o ângulo B é zero. O ângulo C é o ângulo entre a superfície de guia e a superfície endureci- da. No caso da Figura 10, o ângulo C iguala o ângulo A. 0 ângulo A mais o ângulo B iguala o ângulo C para a etapa de condicionamento mostrada nas Figuras 9 e 11. A Figura 12 mostra de maneira simplista a vantagem do uso de uma superfície de guia alongada 7 e as longas fa- ces da lâmina 3 como superfícies de referência de modo a po- sicionar a faceta do gume 2 da lâmina 1 em um ângulo preci- samente controlado em relação a um plano de contato estabe- lecido do elemento da superfície endurecida 13. 0 contato íntimo da área planar alongada 3 da face lateral posterior da lâmina com o plano rígido 7 de comprimento, largura e ã- rea suficientes garante realmente o controle preciso da po- sição angular da lâmina e sua faceta em relação à orientação predeterminada da superfície de contato endurecida 5 no ele- mento 13. Quanto maior o comprimento e a largura da superfí- cie de guia, até o tamanho de lâmina, maior será a precisão do controle de ângulo. Preferencialmente para garantir a precisão angular suficiente, o comprimento da superfície de guia não é menor do que 20% do comprimento da lâmina, mas geralmente não menos do que cerca de uma polegada (2,54 cm) .

Pelo controle do ângulo entre a faceta e a superfície endu- recida por esse modo, o ângulo fica notavelmente consistente e isento de variações devido aos aspectos tais como a espes- sura da lâmina no gume e variações da largura da lâmina ao longo do comprimento da lâmina. É evidente que a precisão do controle do ângulo descrita acima na Figura 12 usando um plano alongado será muito melhor do que esse que pode ser obtido, por exemplo, com uma única haste de guia redonda an- gularmente alinhada com uma superfície endurecida para ser- vir como o guia angular adjacente ao elemento endurecido 13.

Duas hastes podem ser ajustadas em um ângulo comum e separa- das para definir um plano para guiar a lâmina, mas uma su- perfície ininterrupta é mais precisa e mais conveniente so- bre todo o comprimento da lâmina. Variações aleatórias de somente uns poucos graus no alinhamento da faceta do gume e superfície endurecida afetarão notavelmente a qualidade da microestrutura ao longo do gume da lâmina. 0 controle do ân- gulo preciso pode ser obtido, naturalmente, prendendo a lâ- mina em um braço mecânico preciso onde a precisão do meca- nismo do braço provê a exatidão angular requerida. Tais dis- positivos complexos, entretanto, não são práticos na cozinha residencial ou industrial ou ambientes de açougue e eles re- presentam complexidade desnecessária para atingir a exatidão requerida.

As Figuras 13 e 14 mostram uma estrutura para um condicionador de gume manual de precisão de acordo com os princípios detalhados acima. Os elementos endurecidos 13 são montados nominalmente no centro entre os guias de faca alon- gados 17 em uma estrutura física 15 que tem um cabo preso 16 que pode ser convenientemente seguro com uma mão enquanto a face da lâmina 1 é puxada alternadamente com a outra mão ao longo da superfície dos guias 17. 0 comprimento do guia 17 é adequado para garantir o alinhamento muito preciso do gume da lâmina com o guia e a superfície de contato dos elementos endurecidos 13. 0 uso de dois elementos endurecidos 13 é op- cional, mas ele tem a vantagem que na estrutura 15, o condi- cionador de gume pode ser usado convenientemente por um ope- rador destro ou canhoto e ter a vantagem de dois elementos endurecidos para o afiamento mais rápido de algumas lâminas e a vantagem que todo o comprimento do gume pode ser condi- cionado até o suporte ou cabo. Alternativamente, um único elemento endurecido 13 pode ser similarmente localizado en- tre os guias. Os elementos 13 são dimensionados e localiza- dos como mostrado centralmente entre os guias, de modo que o gume da faceta da lâmina entrará em contato com um ou ambos os elementos quando a lâmina ê puxada ao longo da superfície de guia alongada e pressionada contra a superfície de conta- to do elemento endurecido. 0 ângulo dos guias de lâmina a- longados pode ser selecionado, de modo que o ângulo entre os planos da faceta do gume e o plano da superfície endurecida é otimizado para a lâmina cujo gume está sendo condicionado.

Dispositivos mecânicos, por exemplo, tal como na Figura 16A podem ser incorporados para permitir o ajuste do ângulo do dispositivo de guia de modo que o ângulo C, Figuras 11 e 16A, pode ser otimizado para o ângulo particular das facetas do gume da lâmina sendo condicionada. A Figura 16A ilustra o dispositivo mecânico para ajustar o ângulo do dispositivo de guia. Como mostrado nela, cada guia 7b é articuladamente montado em 43 no elemento de suporte 19. Uma mola 41 impul- siona cada guia 76 para girar em uma direção para longe do elemento endurecido 13. Um elemento de batente 42 é montado com rosqueamento através do elemento de suporte 19 para li- mitar o movimento de rotação dos guias 76. Assim, a força de mola de cada mola 41 impulsiona cada guia 7b contra o baten- te 42 para estabelecer o ângulo C. Esse ângulo é ajustado pelo ajuste da posição do elemento de parada 42. Alternati- vamente como descrito subseqüentemente um afiador de gume de faca de precisão combinado, manual ou energizado junto com um condicionador de gume manual de precisão provê em um apa- relho o controle de ambos os ângulos A e C e garante resul- tados ótimos da etapa de condicionamento do gume. 0 elemento endurecido 13 pode ser cilíndrico, o- val, retangular ou de qualquer uma de uma variedade de for- mas. Esse elemento preferencialmente terá uma dureza maior do que a lâmina sendo afiada. 0 raio da sua superfície na linha ou pontos de contato pode ser projetado para otimizar a pressão aplicada no gume da lâmina quando ele é forçado para contato com essa superfície. Esse raio efetivo na linha ou área de contato pode ser o resultado da macro curvatura do elemento endurecido ou o resultado da microestrutura tal como ranhuras e nervuras nesse ponto. Para melhores resulta- dos, tal abertura de ranhuras, nervuras ou pautação ao longo da superfície deve ser aproximadamente perpendicular à linha do gume sendo condicionado e em qualquer eventualidade o a- linhamento das ranhuras ou pautações preferencialmente cruza a linha do gume. A invenção pode ser praticada com o eixo de tal abertura de nervuras em um ângulo diferente do perpendi- cular, incluindo inclinando a superfície nervurada ou espí- ralando as nervuras para estabelecer um ângulo alternado de ataque.

Na criação da estrutura de gume perfeita pelo dis- positivo novo e preciso descrito aqui, a superfície de con- tato endurecida 13 inicialmente fará contato com a faceta somente na extremidade da faceta 2, Figura 21, adjacente ao gume. Quando a rebarba é removida, a superfície endurecida também removerá quantidades microscópicas de metal adjacente ao gume e a seção mais inferior da faceta começará, depois de muitos golpes, a ser novamente disposta em ângulo para um ângulo mais perto desse da superfície endurecida. Assim, uma linha e área maior de contato 44, Figura 22, se desenvolvem entre a seção inferior da faceta e a superfície contatada no elemento endurecido. Essa área de contato crescente 44, Fi- gura 22, resultante de muitos golpes repetitivos da faceta contra a superfície endurecida é importante para estabilizar a pressão localizada contra a estrutura do gume se desenvol- vendo e dessa maneira para reduzir a probabilidade de prema- turamente romper os microdentes durante o recondicionamento subseqüente do gume. Esse mecanismo que conta com a relação angular altamente precisa e consistente entre a faceta e a superfície endurecida reduz a oportunidade da superfície en- durecida bater sob o gume e liquidar os microdentes por esse impacto ao invés de pelo desgaste repetitivo desejável ao longo do lado da faceta e o processo de endurecimento e fra- tura por estresse resultante.

Foi verificado que a abertura de nervuras axiais localizadas ao longo da superfície do elemento endurecido é uma maneira conveniente para criar um nível localizado apro- priado de estresse contra a faceta e o gume sem danificar os microdentes sendo formados. As nervuras, entretanto, são de preferência individualmente arredondadas e não terminadas em um gume ultra afiado que pode remover o metal muito agressi- vamente e conseqüentemente arrancar os microdentes. 0 nível de força deve ser adequado para estressar os microdentes e gerar a fratura abaixo das raízes dos microdentes e permitir a sua remoção a substituição depois que o gume de corte está cego por causa do uso. A profundidade de tal abertura de nervuras deve também ser controlada de modo que tais nervu- ras não possam remover uma quantidade significativa de metal ao longo de porções das facetas do gume. 0 elemento endurecido 13, Figura 13, pode ser pre- so rigidamente na estrutura 15 ou alternativamente o elemen- to endurecido pode ser montado em um elemento estrutural de modo que ele seja ligeiramente deslocável contra uma força de restrição quando a faceta do gume da faca é pressionada para contato com o elemento. A força de restrição pode ser suprida por um mecanismo de restrição, tal como um material de mola linear ou não linear ou dispositivo similar. Proje- tos são possíveis que permitem que o usuário ajuste ou sele- cione manualmente a quantidade da força de restrição e ex- tensão do deslocamento. As Figuras 15 e 15 ilustram uma das muitas configurações possíveis que incorporam um conceito de força de restrição. Os elementos endurecidos 13 mostrados nas Figuras 15 e 16 podem ser, por exemplo, cilindros ou tu- bos com superfícies endurecidas ou corpo oco e rosqueado in- ternamente que podem ser girados nas hastes rosqueadas 18 que se estendem para dentro do elemento de suporte 19 perfu- rado para aceitar as seções não rosqueadas das hastes 18 que, por sua vez, são ranhuradas para aceitar anéis em 0 e- lastoméricos 20 que suportam e fisicamente centralizam a haste 18 nos furos perfurados no elemento de suporte 19. Se tais estruturas ou similares são montadas no aparelho das Figuras 13 e 14, quando a faca 1, Figuras 13 e 14, é inseri- da ao longo do guia alongado 17, o elemento endurecido 13 entrará em contato com a faceta do gume da faca 2 e será deslocado ligeiramente no sentido angular ou lateral pela aplicação de força descendente suficiente na lâmina 1, fa- zendo com que a força lateral seja aplicada nos anéis em 0 20. 0 grau de compressão do anel em O e o deslocamento angu- lar resultante do elemento endurecido 13 podem ser limitados por batentes físicos ou outro dispositivo de modo a manter o ângulo de contato B, Figura 11, preferencialmente em 1-2 graus do valor ótimo. Permitindo que o elemento endurecido desloque ligeiramente dessa maneira com uma pressão resísti- va controlada, é possível minimizar a oportunidade de forças excessivas serem aplicadas pelo operador que está aplicando manualmente a força entre a faca e o elemento endurecido.

Força excessiva pode ser prejudicial para o processo pro- gressivo de remoção da rebarba e criação das microestruturas ao longo do gume em uma maneira ótima. Entretanto, caso tor- ne-se desejável acelerar a taxa de desenvolvimento dos mi- crodentes, maior pressão pode ser aplicada na faca, o ângulo B aumentará ligeiramente e os microdentes se desenvolverão mais rápido. Foi descoberto que existe um nível ótimo de pressão resistiva e esse aparelho provê um dispositivo para criar e manter esse nível ótimo. Geralmente uma força resis- tiva entre 1 a 3 libras (453,6 a 1360,8 g) é ótima. A cone- xão rosqueada do elemento endurecido na haste de suporte 18 permite que o usuário gire e eleve ou abaixe o elemento en- durecido 13 de modo a expor as superfícies novas do elemento endurecido para a faceta do gume 2 â medida que a superfície do elemento endurecido se torna distorcida, carregada com detritos ou gasta excessivamente pelos contatos repetidos com as facetas da lâmina. A conexão rosqueada pode ser sufi- cientemente firme que o elemento endurecido 13 não gire quando o gume da faca é esfregado contra sua superfície de contato. Alternativamente, a conexão rosqueada pode ser frouxa o suficiente para girar lentamente como resultado da esfregação e forças de atrito quando o gume da lâmina é pu- xado através da superfície do elemento endurecido 13. Nesse sentido, a conexão rosqueada pode ser considerada um meca- nismo de frenagem que impede a rotação do objeto cilíndrico giratório a menos que um torque seja aplicado no objeto ci- líndrico maior do que esse aplicado por tal mecanismo de frenagem. A superfície endurecida preferencialmente concede- rá pouca a nenhuma ação abrasiva convencional contra a es- trutura de gume. Se existe qualquer ação abrasiva ao longo do gume, ela deve ser suficientemente pequena que ela não interfira significativamente com o processo lento de remoção da rebarba pelo dispositivo não abrasivo ou remova prematu- ramente a microestrutura fina sendo formada ao longo do gume da lâmina. Como explicado mais tarde aqui, foi mostrada uma vantagem em algumas situações para uma ação complementar a- brasiva muito leve ao longo do gume para reduzir ligeiramen- te a largura da microestrutura, mas essa ação deve ser ex- tremamente suave e aplicada com grande cuidado de modo a não remover a microestrutura sendo criada pelo elemento endure- cido . 0 mecanismo das Figuras 13, 14, 15, 16 e 16a é simplesmente um exemplo das configurações que podem ser usa- das para executar o processo de condicionamento de gume de precisão enquanto mantendo firme controle do ângulo B, Fígu- ra 11, entre o plano da faceta 2 e o plano do elemento endu- recido 13. A forma da superfície e a forma do elemento endu- recido podem ser variadas amplamente para acomodar modos al- ternativos de guiar a lâmina com exatidão e de estabelecer precisamente o ângulo B entre a superfície do elemento endu- recido 13 e a faceta da lâmina 2. Claramente, uma variedade de dispositivos de restrição alternados incluindo fio e mo- las em folhas pode ser usada para posicionar o elemento en- durecido e para permitir, porém oferecer resistência ao des- locamento controlado dos elementos endurecidos. Dispositivos alternativos podem ser usados para permitir o movimento dos elementos endurecidos para expor áreas novas nas suas super- fícies que podem ser usadas para condicionar o gume. Um afi- ador incorporando ambos um estágio de afiamento de precisão e o mecanismo de condicionamento de gume mostrado nas Figu- ras 15 e 16 permite o controle preciso do ângulo B e a cria- ção de gumes com condicionamento ótimo como descrito anteri- ormente.

Como mencionado anteriormente aqui, a superfície do elemento endurecido pode ser gravada em relevo, pautada ou dada uma estrutura ou modelagem que criará pressões loca- lizadas maiores porém controladas e que forças sejam aplica- das ao longo do gume da faca de modo a ajudar na remoção da estrutura de rebarba e criação da microestrutura onde é de outra forma necessário aplicar maiores forças manuais na própria lâmina. Tal microestrutura incluiría uma série de nervuras finas rasas endurecidas, por exemplo por 0,003 po- legadas a 0,020 polegadas (0,0762 a 0,508 mm) separadas, na superfície do elemento endurecido onde o eixo das nervuras individuais é preferencialmente alinhado perpendicular à, porém em qualquer caso em um ângulo significativo para a li- nha do gume quando ela entra em contato com a superfície en- durecida. De preferência, tais nervuras devem ser superfici- ais de modo que elas não possam remover quantidades excessi- vas de metal das facetas adjacentes à microestrutura sendo formada. 0 plano de tais nervuras definido pelo plano da á- rea, pontos ou linha de contato adjacente à faceta da lâmina de contato deve ser, entretanto, mantido no ângulo ótimo B como descrito aqui de modo a realizar a microestrutura óti- ma. 0 tamanho ótimo de tais nervuras depende em parte da du- reza do material da lâmina.

Geometrias possíveis para a superfície endurecida necessária para criar a microestrutura do gume descrito aqui podem incluir aspectos geométricos repetitivos com pequenos raios na ordem de uns poucos milhares de uma polegada. É im- portante, entretanto, entender que a etapa de condicionamen- to descrita aqui não é uma operação de polimento convencio- nal que normalmente removerá, disporá em ângulo novamente ou criará uma nova faceta sem considerar a microestrutura deta- lhada e desejada ao longo do próprio gume. Ao contrário, es- sa invenção é uma operação de precisão para remover cuidado- samente a rebarba de uma faca, que previamente foi afiada convencionalmente, pressionando o gume da faca contra a su- perfície de um material endurecido em um ângulo B precisa- mente controlado a essa superfície com pressão suficiente para, de modo progressivo e significativo, remover a rebar- ba; fraturar o gume no ponto de fixação da rebarba e criar uma microestrutura relativamente uniforme ao longo do gume.

Seria contraprodutivo polir toda a faceta (ou dispor em ân- gulo novamente toda a faceta) que, como o afiamento grossei- ro e agressivo criaria uma nova faceta e recriaria uma re- barba convencional ao longo do gume e deixaria um gume muito áspero e não acabado.

Essa invenção é um dispositivo único para condi- cionar um gume convencionalmente afiado, de modo que uma mi- croestrutura altamente efetiva é estabelecida ao longo do gume enquanto simultaneamente mantendo um gume relativamente afiado como definido por sua perfeição geométrica.

Um alto grau de micromanipulação precisamente re- petitiva é necessário para criar esse tipo favorável de gu- me. Além da necessidade de estabelecer precisamente o ângulo entre a superfície da faceta e a superfície do material en- durecido no ponto de contato, é crítico garantir que esse ângulo de ataque seja mantido em cada e todo golpe do gume da faca ao longo de todo o seu comprimento. 0 ângulo de ata- que deve ser mantido com uma precisão repetitiva de aproxi- madamente mais ou menos 1 a 2 graus angulares. Tal repetição precisa é necessária para evitar danificar seriamente os mi- crodentes ou alterar a natureza da estrutura do gume sendo criado ao longo do gume. Além disso, a pressão aplicada pela faceta da faca contra a superfície endurecida deve ser oti- mizada de modo a evitar o rompimento prematuro dos microden- tes recentemente formados. A força desenvolvida ao longo do gume das facetas pelo contato deslizante repetitivo alisa os lados dos microdentes, porém os estressa e os força em uma maneira que fratura repetidamente a sua estrutura de suporte em uma profundidade ao longo do gume significativamente a- baixo dos pontos aparentes da sua fixação. Esse processo re- petitivo leva finalmente à remoção dos microdentes e sua substituição com uma nova fileira de microdentes criados pe- la fratura repetitiva da estrutura do gume de sustentação abaixo de cada "dente". A quantidade de força exercida con- tra os microdentes em cada golpe é dependente da força des- cendente na lâmina da faca quando aplicada pelo usuário. É importante realizar que a força localizada contra os micro- dentes pode ser muito grande por causa do efeito de cunhagem no gume da lâmina entre o guia de faca angular alongado e a superfície endurecida. A força que deve ser aplicada pelo usuário é, como conseqüência, relativamente modesta e certa- mente menor do que se a força tivesse que ser aplicada dire- tamente na ausência de um guia de faca. Seria muito difícil aplicar de maneira consistente esse nível de força no gume da faca por qualquer procedimento de golpe não guiado manual.

Em geral, o material endurecido não deve ser um abrasivo. 0 processo descrito remove a rebarba, cria micro- dentes ao longo do gume e desgasta micro quantidades de me- tal da faceta adjacente ao gume basicamente por um processo não abrasivo. A taxa da remoção do metal por qualquer abra- sivo pode ser facilmente muito agressiva comparada com as quantidades minúsculas de metal que serão removidos enquanto criando e recriando a linha ordenada de microdentes ao longo do gume. 0 condicionador de gume ilustrado nas Figuras 13 e 14 contém dois elementos endurecidos 13 de modo que o apare- lho será igualmente efetivo se usado por pessoas destras ou canhotas. Claramente, essa disposição permite que alguém condicione o comprimento total de uma faca convencional, particularmente incluindo essa porção do gume adjacente ao cabo ou suporte. Se existisse nesse aparelho, que tem um guia alongado 17 para garantir o controle de ângulo preciso, somente um tal elemento 13 tanto a pessoa destra quanto ca- nhota ou ambas acharia impossível condicionar de maneira confortável todo o comprimento do gume para o suporte ou ca- bo da lâmina. De modo a condicionar o gume próximo do supor- te enquanto provendo um guia alongado para a face da lâmina, um elemento endurecido deve residir em um lado do condicio- nador, de modo que todo o gume possa contatá-lo até o supor- te e cabo da lâmina.

Como mencionado anteriormente, a superfície endu- recida não deve ter uma tendência inerente â abrasão. A su- perfície não deve ser revestida com partículas abrasivas maiores agressivas convencionais de materiais tais como dia- mantes, carburetos ou óxidos abrasivos. Esses materiais quando na forma de particulado dimensionável tipicamente têm gumes extremamente afiados que proporcionam a eles qualida- des agressivamente abrasivas. Entretanto, esses mesmos mate- riais são extremamente duros e quando preparados na forma planar grande e altamente polidos essencialmente não são a- brasivos. 0 processo de condicionamento de gume revelado a- qui conta com a pressão angular precisamente aplicada por uma superfície endurecida contra a faceta no seu gume de mo- do a repetidamente criar e fraturar uma mícroestrutura ao longo do gume no término extremo das facetas. 0 processo de esfregar repetidamente a faceta da faca e a estrutura do gu- me contra a superfície mais dura endurece com estresse a fa- ceta adjacente ao gume, fratura o gume abaixo da linha do gume e deforma o metal imediatamente adjacente ao gume. 0 metal ao longo da porção inferior da faceta adjacente ao gu- me é deformado, prejudicado pela pressão de contato locali- zada e microcisalhado como resultado do alinhamento angular diferencial muito pequeno do plano da superfície endurecida e do plano da faceta do gume. Assim, a pressão de contato localizada fratura lentamente os microdentes ao longo de um gume e lenta e seletivamente dispõe em ângulo novamente a porção inferior da faceta para se conformar firmemente com o plano da superfície endurecida. É evidente que se o alinha- mento angular diferencial é muito grande ou se existe qual- quer ação abrasiva verdadeira no gume, a mícroestrutura que de outra forma seria lentamente criada e recriada será pre- maturamente desgastada pelo atrito e destruída. A taxa de deformação da faceta e remoção do metal adjacente ao gume deve ser minimizada de modo que a mícroestrutura tenha tempo para se desenvolver e ser protegida da abrasão direta. A quantidade de desgaste ao longo da porção inferior da faceta que pode ocorrer por causa da aspereza inerente da superfí- cie endurecida na faixa de poucos mícrons aparenta ser acei- tável. A aspereza de superfície (em contraste com dimensões de pequenos aspectos geométricos repetitivos} maior do que cerca de 10 mícrons em alguns casos dependerá das pressões e da taxa de desenvolvimento de microdente serem aproximada- mente o limite prático, de modo que tal aspereza não leve à remoção excessiva de metal enquanto a microestrutura ótima está sendo criada. Conseqüentemente, é importante que a su- perfície endurecida não tenha qualidade abrasiva significa- tiva.

Pelo fato de que é importante controlar o ângulo B entre o plano da faceta afiada ao longo do gume e a superfí- cie no ponto de contato com a superfície endurecida, na si- tuação ótima é importante como descrito acima controlar am- bos o ângulo A da faceta (Figura 10) e o ângulo C na opera- ção de condicionamento, Figura 11, de modo que o ângulo de diferença B (ângulo A - ângulo C) seja rigorosamente contro- lado. Por essa razão, é agora evidente que existe uma vanta- gem principal em criar um aparelho único 31 tal como mostra- do nas Figuras 17 e 18 incluindo uma estação de afiamento e uma estação de condicionamento de gume 26, cada uma com ân- gulos A e C precisamente controlados, respectivamente. O es- tágio de afiamento pode ser manual ou energizado, mas nesse exemplo o estágio de afiamento é energizado. O primeiro es- tágio (afiamento) 25 desse aparelho tem planos de guia alon- gados 23, cada um ajustado no ângulo A em relação à face da lâmina e às superfícies abrasivas. Os planos de guia 24 no segundo estágio (condicionamento de gume) 26 são, cada um, ajustados no ângulo C em relação à superfície de contato do elemento endurecido 13. O primeiro estágio, Figura 17, é mostrado com a mola de guia em formato de U 22 projetada pa- ra manter a faca com segurança contra o plano de guia alon- gado 23 quando a faca é puxada ao longo do dito plano de guia alongado e colocada em contato com discos de afiamento 9 e 9a (Figuras 10 e 18) . A mola de guia em formato de U 22 montada na colu- na 28 para manter a face da lâmina com segurança contra as superfícies de guia 23 da Figura 17 é ilustrada para o pri- meiro estágio 25, mas é omitida somente por razões de clare- za no segundo estagio 26. A Figura 18, entretanto, mostra em tracejado a coluna 29 para a mola de guia no segundo estágio 26. Esse tipo de mola é descrito nas Patentes U.S. 5.611.726 e 6.012.971, cujos detalhes são incorporados aqui por refe- rência a elas. É preferível, entretanto, ter uma mola de o- rientação de faca similar 22 no segundo estágio 26 se esten- dendo ao longo do comprimento do guia de modo a garantir que a face da lâmina 3 seja mantida em contato íntimo com o pla- no de guia alongado. Isso, por sua vez, garante que a faceta da lâmina seja orientada em relação à superfície de contato do elemento 13. O elemento endurecido 13 é suportado na estrutura 19 que é posicionada à frente do eixo de transmissão 34 ou fendido para permitir a passagem ininterrupta e a rotação do eixo 34 que é suportado na sua extremidade pelo conjunto de mancai 35 suportado, por sua vez, pela estrutura 37 presa na base 31. A estrutura 19, da mesma forma, é parte da base 31 ou um elemento separado preso na base 31. 0 elemento endure- cido 13 suportado por e rosqueado sobre a haste 18 nesse e- xemplo pode ser deslocado lateralmente quando contatado pela faceta do gume de corte da lâmina, a quantidade de tal des- locamento sendo controlável pela seleção de durômetro apro- priado e projeto dos anéis em 0, 20. Alternativamente, o e- lemento 13 pode ser montado rigidamente na estrutura 19, pa- ra ser imóvel, mas essa alternativa exige ligeiramente mais perícia pelo usuário para evitar a aplicação de força exces- siva ao longo do gume de corte. A experiência com um aparelho como ilustrado nas Figuras 17 e 18 demonstrou a melhora distinta da criação da microestrutura de gume sob condições consistentes severas onde a diferença angular B (C-A) foi precisamente controlada pelos guias alongados de precisão para situar-se dentro da faixa de 3-5°. A vantagem de ter a operação de condiciona- mento de gume e afíamento no mesmo aparelho é evidente desde que cada um dos ângulos A e C á predeterminado pelo ângulo pré-estabelecido dos guias alongados. 0 processo de afiamen- to que deve ser projetado para criar facetas completas no ângulo A desejado pode ser executado por qualquer um dos mé- todos convencionais conhecidos para esses versados no afia- mento incluindo dispositivo abrasivo e de polimento. Foi também observado que existe uma vantagem no uso de abrasivos de diamante no estágio de afíamento de modo a criar rapida- mente facetas precisamente amoladas com uma rebarba distin- ta. Os diamantes são o abrasivo mais efetivo para afíamento e para remover o metal inteiramente. Consequentemente, os diamantes criam sem superaquecer uma rebarba muito pronunci- ada e inteiramente definida ao longo do gume de qualquer me- tal a despeito de sua dureza. 0 processo de criação de uma microestrutura ótima ao longo do gume da faca depende da partida com uma lâmina que foi afiada suficientemente para estabelecer facetas bem definidas, a seguir pela aplicação de pressão em uma diferença angular pequena B alternadamente em um lado, a seguir no outro do gume até que quaisquer res- tos de rebarba sejam removidos deixando uma microestrutura ao longo do gume. À medida que esse processo de separação prossegue, ele pode ser interrompido e a faca pode ser usada para cortar alimento ou outros objetos e subseqüentemente condicionada mais para melhorar novamente ou favorecer a ca- pacidade de corte da estrutura de gume. Esse processo de re- condicionamento pode ser interrompido e repetido muitas ve- zes até que o processo de recondicionamento fica muito lento que se torna desejável afiar novamente o gume e iniciar com facetas recentemente formadas. É importante observar que mantendo uma diferença angular pequena B durante esse pro- cesso, o gume pode ser recondicionado muitas vezes antes que ele precise ser novamente afiado para criar uma faceta de precisão nova no ângulo A. A capacidade de corte de um gume de faca depende de uma variedade de fatores, mas mais importantes são a per- feição geométrica do gume e a natureza de qualquer microes- trutura ao longo do gume que possa contribuir para a eficá- cia de corte de certos materiais, especialmente materiais fibrosos como relatado aqui. Os dispositivos manuais e ener- gizados descritos nessa revelação são projetados para otimi- zar e controlar a criação de uma microestrutura fina desejá- vel ao longo do gume. No processo de criação dessa microes- trutura, a rebarba restante do afiamento anterior é progres- sivamente removida até que ela é virtualmente toda removida deixando a microestrutura. Como mostrado na Figura 8 quando a rebarba é removida, a microestrutura é criada aproximada- mente como mostrado, mas o gume no seu término pode às vezes ser mais largo do que o gume seria se as facetas 2 fossem para se encontrar em um ponto. Isso é por causa dos fragmen- tos restantes ao longo ou microestrutura danificada resul- tante do uso da faca. Esses fragmentos em geral são pequenos mas é possível reduzir o seu tamanho ligeiramente sem remo- ver a microestrutura sendo formada. Foi verificado que pelo uso de um processo de acabamento na forma de uma ação de po- limento com camurça ou couro extremamente suave (não agres- siva) precisamente ajustada em um ângulo muito próximo do ângulo C, é possível se necessário durante a etapa de condi- cionamento do gume reduzir o tamanho de tais fragmentos ao longo do gume sem significativamente remover a microestrutu- ra sendo criada pelo dispositivo descrito. 0 ângulo efetivo D, Figura 20, desse dispositivo de polimento com camurça su- ave deve ser muito próximo do ângulo C. É evidente que se ele está exatamente no ângulo da faceta A, Figura 10, ele pode remover qualquer detrito fora da projeção geométrica das facetas e remover somente quantidades mínimas do materi- al da própria faceta. Tal ação abrasiva se suficientemente suave pode, algumas vezes, melhorar a precisão geométrica do gume e reduzir ligeiramente a espessura do gume sem remover a estrutura semelhante a dente das microestruturas criadas pela etapa de condicionamento do gume. A experiência mostra que tal ação suave subseqüente pode melhorar ligeiramente a capacidade de corte do gume para alguns materiais. É também evidente que se o angulo D dessa etapa de ação suave excede significativamente o ângulo C, ele rapidamente removerá a microestrutura desejada ao longo do gume e criara uma estru- tura de rebarba. Portanto, essa operação de acabamento deve ser conduzida sob condições altamente controladas precisa- mente no ângulo ótimo relacionado com o ângulo A da ação de afiamento agressiva inicial que criou as facetas originais e a rebarba original.

As Figuras 19 e 20 ilustram um aparelho de condi- cionamento de gume de três estágios acionado por motor que inclui um estágio de afiamento 25 projetado para operar no ângulo A, um estágio de condicionamento de gume, 26 projeta- do para operar no ângulo C e um estágio de acabamento usando uma ação de polimento com camurça ou couro muito suave pro- jetada para operar no ângulo D que deve estar próximo do ân- gulo C, preferencialmente nos limites de 1 ou 2 graus. Todos esses ângulos são o ângulo entre o plano do guia de controle desse estágio e o ângulo da superfície de contato dos abra- sivos 9, 9a, 38 e 38a ou a superfície do elemento endurecido 13. Nesse aparelho, Figuras 19 e 20, o primeiro estágio 25 podería usar, por exemplo, discos abrasivos 9 e 9a revesti- dos com diamantes de granulação 270. Os discos do terceiro estágio 38 e 38a poderíam ser feitos de abrasivos ultra- finos de 3-10 mícrons, tal como óxido de alumínio embutido em uma matriz flexível como descrito nas Patentes U.S. ante- riores 6.267.652 BI e 6.113.476, cujos detalhes são incorpo- rados aqui por referência a elas. No terceiro estágio 27, o tamanho da granulação preferencialmente deve ser pequeno (menor do que 10 mícrons) e a força da mola de restrição 40 ou seu equivalente deve ser excessivamente pequena, prefe- rencialmente menor do que 0,2 libras {90,7 g), de modo a e- vitar uma ação tão grande que a microestrutura desenvolvida no estágio 2 pudesse ser prematuramente removida ou danifi- cada.

Nas Figuras 19 e 20, o estágio dois de condiciona- mento de gume, 26 é basicamente o mesmo como descrito ante- riormente com referência às Figuras 17 e 18. Os guias para esse estágio são mantidos precisamente no ângulo C.

As áreas novas da superfície no elemento endureci- do 13 podem ser expostas pela rotação do elemento na seção rosqueada da haste 18. Embora não mostrado, uma mola de su- jeição tal como mola 22 geralmente seria incorporada para pressionar a face da lâmina 3 com segurança contra o plano dos guias alongados 24 de modo a garantir o controle preciso do ângulo durante o processo de condicionamento do gume.

As Figuras 19 e 20 mostram as colunas 28 e 30 para a montagem das molas de guia 22 para os estágios 25 e 27. A

Figura 20 ilustra em tracejado a coluna 29 que montaria a mola de guia para o estágio 26. A superfície dos discos em ambos o primeiro está- gio 25 e o terceiro estágio 27 pode ser, por exemplo, seções de cones truncados. Na determinação dos ângulos precisos de contato nesses estágios, é importante estabelecer o ângulo vertical entre o plano da superfície do guia e o plano da superfície na superfície abrasiva nesse ponto de contato do gume da faca com a faceta da lâmina. Os guias 23, 24 e 21 são alongados para permitir o controle preciso do ângulo quando a face da lâmina é movida em contato íntimo com o plano alongado da face do guia. Os discos 38 e 38a girados no eixo 34, por exemplo, em aproximadamente 3600 RPM podem se mover lateralmente pelo contato deslizante com o eixo contra a força de restrição da mola 40. Permitindo que o disco se mova dessa maneira com deslizamento para longe da faceta da faca quando essa faceta é colocada em contato com a superfície do disco, a oportunidade do abrasivo cinzelar o gume da faca ou danificar a microestrutura é substancialmen- te reduzida. Como na Figura 18 anterior, a posição lateral do eixo de transmissão 34 ê precisamente estabelecida pelo conjunto do mancai de precisão 35 mantido com segurança em uma fenda da estrutura 37 presa na base do aparelho 31. Pelo estabelecimento preciso da posição lateral do eixo 34, os discos são localizados com precisão lateralmente em relação aos guias 21, 24 e 23.

Para usar esse aparelho o motor é energizado e a lâmina é puxada várias vezes ao longo do plano de guia com a faceta do gume em contato com os discos rotativos 9 e 9a en- quanto alternando puxões nos guias esquerdo e direito 23 do estágio 1 até que as facetas e uma rebarba sejam desenvolvi- das ao longo do gume da lâmina. A faca é a seguir puxada ao longo do plano de guia alongado 24 com a faceta em contato com o elemento endurecido 13, uma série de vezes alternando os puxões ao longo dos guias esquerdo e direito 24 do está- gio 2. A faca pode então ser usada para cortar ou ela pode ser puxada primeiro rapidamente uma vez ao longo dos guias esquerdo e direito do estágio 3 mantendo o gume da lâmina em contato com os discos rotativos 38 e 38a. 0 estágio 3 deve ser usado frugalmente de modo a não remover a microestrutura ao longo do gume. Quando a eficácia da lâmina é reduzida de corte, o gume da lâmina pode ser novamente condicionado no estágio 2. 0 gume pode ser recondicionado muitas vezes antes que ele deva ser novamente afiado no estágio 1 como descrito acima. A descrição precedente revela uma série de dispo- sitivos que não precisam de perícia para criar de modo re- produzível uma microestrutura unicamente uniforme ao longo do gume de uma lâmina afiada onde o dispositivo incorpora um sistema de orientação angular altamente preciso para a lâmi- na, de modo que áreas muito estreitas das facetas da lâmina adjacente ao gume podem ser repetidamente movidas através de uma superfície endurecida exatamente no mesmo ângulo, golpe após golpe. Essa ação altamente controlada endurece com es- tresse a porção inferior das facetas em aproximadamente 20 mícrons do gume fazendo com que fraturas ocorram em uma ma- neira reproduzível nessa pequena zona adjacente ao gume que por sua vez faz com que as microseções do gume diminuam ao longo do gume deixando uma estrutura dentada altamente uni- forme ao longo do gume. Os dentes assim criados são geral- mente de menos do que 10 mícrons de altura e são espaçados ao longo do gume a cada 10 a 50 mícrons. Essas dimensões são comparáveis a ou substancialmente menores do que a largura de um cabelo humano. Os vários aparelhos já descritos aqui operam pelo movimento do gume da faca contra a superfície endurecida. Um resultado similar pode ser realizado movendo a superfície endurecida ao longo do gume de um gume de faca estacionário, mas somente se o ângulo da superfície endure- cida no ponto ou área de contato ê mantido precisamente no mesmo ângulo golpe após golpe. Para ótimos resultados, a di- ferença angular entre o plano da faceta do gume e o plano de contato da superfície endurecida deve ficar na ordem de 3-5 graus e preferencialmente menor do que 10°.

Se a diferença angular excede 10°, a natureza e a frequência dos microdentes mudam significativamente e a ca- pacidade de corte do gume resultante é afetada adversamente.

Acima de 10° os microdentes são individualmente menores, o espaçamento dos dentes se torna menos regular e em ângulos crescentes o número total de dentes substanciais é reduzido.

Além disso e mais importante ainda, no ângulo maior B a lar- gura do gume W é maior e o gume não é tão afiado. As vanta- gens de manter o ângulo B pequeno, por exemplo, abaixo de 10° são claramente evidentes. É também evidente que de modo a manter o ângulo de condicionamento C dentro de tal proxi- midade rigorosa ao ângulo de afiamento A em cada e todo gol- pe de condicionamento, é necessário usar o dispositivo de orientação de precisão. Essa é a única maneira em que os re- sultados descritos aqui podem ser obtidos.

Dois exemplos de um aparelho que cria microestru- turas similares pelo movimento de uma superfície endurecida ao longo do gume de uma lâmina em uma diferença angular con- trolada entre o plano da faceta do gume e o plano da super- fície endurecida são mostrados nas Figuras 23 e 24. No pri- meiro exemplo, Figura 23, a lâmina 1 é montada com seu eixo nominalmente horizontal. 0 plano da faceta do gume e posi- cionado em um ângulo de A graus da horizontal onde A é o ân- gulo da faceta superior 2. 0 ângulo do plano da superfície endurecida 5 para a horizontal é ajustável e é mostrado a- justado no ângulo C. A diferença angular entre o plano da faceta do gume e o plano da superfície endurecida é conse- quentemente C menos A igual ao ângulo B, que otimamente deve ser da ordem de 3-5° e preferencialmente menor do que 10°. O elemento endurecido 13 é preso de modo ajustável na coluna 46 que é montada no pedestal 47 que pode se mover com deslizamento ao longo do elemento de base angular 48. À medida que o elemento endurecido 5 á assim movido manualmen- te ao longo do elemento de base 48 em contato deslizante com a porção inferior da faceta superior 2 adjacente ao gume, a quantidade de pressão aplicada na faceta do gume pela super- fície endurecida pode ser controlada pelo usuário empurrando 0 elemento endurecido com mais ou menos força contra a face- ta. O elemento de base 48 é projetado para suportar a lâmina 1 que é presa na plataforma superior 58 da base 48 por meio do grampo 50 e um parafuso de fixação 56.

Em um segundo exemplo de um aparelho incorporando uma superfície endurecida móvel 5, Figura 24, a lâmina 1 é montada de modo que o plano angular da sua faceta superior 2 é apenas B graus menor do que o plano horizontal X-X que corresponde com a superfície inferior 5 do cilindro endure- cido 13 que é abaixado para contato físico com o gume da fa- ceta da lâmina superior 2. Pelo ajuste do ângulo C por meio do parafuso de ajuste de ângulo 45, o valor absoluto do ân- gulo B pode ser variado para o nível ótimo. A superfície in- ferior do cilindro pesado e endurecido 5 pode ser lisa ou entalhada com ranhuras radiais finas e nervuras de modo a prover áreas menores de contato com a faceta do gume e assim prover maiores níveis de estresse ao longo do gume para es- tressar e fraturar o gume como descrito anteriormente. 0 pe- so do cilindro pode ser otimizado ou molas (não mostradas) podem ser adicionadas se necessário para otimizar a carga colocada sobre a faceta pela superfície endurecida 5. A su- perfície endurecida pode ser movida com deslizamento ao lon- go da altura da coluna 46 que é presa no pedestal 47 que é livre para deslizar sobre o elemento de base angular 48. 0 elemento de base angular tem uma coluna vertical 50 na qual é montada uma chapa angularmente ajustável 52 que mantem a lâmina 1 por meio do grampo 54 e parafuso de fixação 56.

Claims (28)

1. Aparelho de condicionamento de gume de faca pa- ra modificar manualmente a estrutura física ao longo de um gume alongado de uma lâmina de faca golpeada, a lâmina tendo duas faces que nos seus términos foram afiadas formando duas facetas de gume que se interceptam para criar o gume alonga- do na junção das duas facetas, o dito aparelho sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender pelo menos um guia de faca de precisão tendo uma superfície de contato de face de faca planar, ao longo da qual a face da lâmina pode ser gol- peada em contato móvel sustentado com uma superfície endure- cida de um objeto localizado adjacente a e em um ângulo com a dita superfície de guia, o dito objeto sendo não acionado por motor, a dita superfície endurecida sendo de forma não planar para manter o contato sustentado com e localmente submeter a esforços e fraturar o gume da lâmina na localiza- ção de contato com a dita superfície endurecida em golpes repetidos para criar uma serrilha microscópica ao longo do gume, e a dita superfície endurecida sendo substancialmente isenta de partículas abrasivas e livre de gumes afiados ca- racterísticos de ferramentas de abrasão, polimento e remoção de metal.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita superfície endurecida tem uma forma arqueada na dita localização de contato.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita superfície de contato do guia da faca de precisão compreende uma superfície plana alongada ou um plano estendido definido por pelo menos dois suportes alinhados espaçados.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito plano estendido é de- finido por suportes na forma de hastes ou cilindros.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito objeto tem a dita su- perfície endurecida em duas localizações opostas, e um dos ditos guias de faca sendo disposto em cada uma das ditas du- as localizações opostas.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita superfície endurecida é a superfície de um objeto estacionário.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita superfície endurecida é a superfície de um objeto cilíndrico giratório.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que um mecanismo de frenagem im- pede a rotação do dito objeto cilíndrico giratório a menos que um torque aplicado ao dito objeto cilíndrico seja maior do que o aplicado pelo dito mecanismo de frenagem.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito objeto é ajustavel de modo que diferentes áreas da dita superfície endurecida do dito objeto podem ser selecionadas como a dita localização de contato.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita superfície endurecida do dito objeto é serialmente ranhurada com uma pluralidade de ranhuras na dita localização de contato, e as ditas ra- nhuras sendo orientadas angularmente para cruzar o gume a- longado à medida que o gume ê movido através da dita super- fície endurecida ranhurada.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que existem pelo menos dois obje- tos alinhados linearmente dentre os ditos objetos, cada um possuindo a dita superfície endurecida, e o dito guia de fa- ca possuindo a dita superfície de contato da face de faca planar para uso com os ditos pelo menos dois objetos.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que existem dois dos ditos guias de faca que são paralelos um ao outro com o dito objeto en- tre os ditos guias de faca.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito objeto ê montado em um elemento de suporte, o dito guia de faca sendo articulada- mente montado no dito elemento de suporte, e uma estrutura de ajuste controlando o ângulo de orientação do dito guia de faca.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um elemento físico pa- ra contatar a lâmina de faca e aplicar força para pressionar a lâmina contra o dito guia de faca à medida que a lâmina é movida ao longo do dito guia de faca com o gume da lâmina em contato sustentado com a dita superfície endurecida.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um conjunto das ditas superfícies endurecidas e um dentre os ditos guias de faca de precisão sendo adjacente às ditas superfícies endu- recidas .

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui um elemento de mola em forma de U invertido possuindo braços resilientes em balanço e uma parte de conexão intermediária, a dita parte de cone- xão estando entre o dito conjunto de superfícies endureci- das, e cada um dos ditos braços do dito elemento de mola se estendendo para baixo em geral ao longo de uma parte de um guia respectivo dentre os ditos guias de faca de precisão.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito objeto em uma posição de repouso pode ser deslocado por uma força exercida pelo gume de lâmina contra a dita superfície endurecida do dito objeto contra uma força de retardo predeterminada de uma es- trutura resiliente que, quando da liberação da dita força sendo exercida, reposiciona a dita superfície endurecida pa- ra a dita posição de repouso.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um afiador de múl- tiplos estágios tendo pelo menos um estágio que inclui uma estrutura para afiar o gume pela remoção de material da pelo menos uma das facetas, e o dito aparelho de condicionamento sendo um estágio adicional do dito afiador.

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita estrutura para afiar o gume no dito pelo menos um estágio é acionada por motor, e o dito objeto no dito estágio de condicionamento de gume ê não acionado por motor.

20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pelo menos um estágio inclui um estágio de afiação possuindo um elemento de afia- ção com uma superfície abrasiva, e um estágio de acabamento possuindo um elemento de acabamento com uma superfície abra- siva, e a dita superfície abrasiva do dito elemento de afia- ção sendo mais bruta do que a dita superfície abrasiva do dito elemento de acabamento.

21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito estágio de condiciona- mento está localizado entre o dito estágio de afiação e o dito estágio de acabamento, o dito objeto no dito estágio de condicionamento sendo não acionado por motor, e cada um den- tre o dito elemento de afiação e o dito elemento de acaba- mento sendo acionado por motor de maneira giratória.

22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pelo menos um estágio compreende um estágio de afiação tendo pelo menos um disco com uma superfície abrasiva exposta, o dito disco sendo mon- tado em um eixo para rotação, uma superfície de guia de lâ- mina justaposta ao dito disco para guiar uma face da lâmina para trazer o gume da lâmina em contato com a dita superfí- cie abrasiva do dito disco, a dita superfície de guia de lâ- mina estando em um ângulo vertical predeterminado A em rela- ção ao plano da dita superfície abrasiva do dito disco no ponto de contato com a faceta da lâmina, a dita superfície de guia de lâmina estando em um plano que intercepta a dita superfície abrasiva, e a dita superfície de contato da face da faca no estágio de condicionamento estando em um ângulo predeterminado C em relação ao plano da dita superfície en- durecida no ponto de contato do gume de lâmina.

23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pelo menos um estágio inclui adicionalmente um estágio de acabamento de gume, o dito estágio de acabamento compreendendo pelo menos um disco de acabamento possuindo uma superfície abrasiva exposta, o dito disco de acabamento sendo montado em um eixo para rota- ção, uma superfície de guia de lâmina de acabamento justa- posta ao dito disco de acabamento para guiar uma face da lâ- mina para trazer o gume da lâmina em contato com a superfí- cie do dito disco de acabamento, e a dita superfície de guia da lâmina de acabamento estando em um plano que intercepta a dita superfície abrasiva do disco de acabamento ajustada em um ângulo predeterminado D em relação ao plano da superfície abrasiva do dito disco de acabamento no ponto de contato com o gume de lâmina.

24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que a diferença angular entre o ângulo A e o ângulo C é menor que 10 graus, e a diferença angular entre o ângulo A e o ângulo D é menor que 3 graus.

25. Método para modificar manualmente a estrutura física ao longo de um gume alongado de uma lâmina de faca que tem duas faces que nos seus términos formam duas facetas de gume que se interceptam para criar o gume alongado na junção das duas facetas, o método sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender as etapas de: prover pelo menos um guia de faca de precisão ten- do uma superfície de contato de face de faca planar, prover perto do pelo menos um guia de faca de precisão um objeto não acionado por motor tendo uma superfície endurecida que é substancialmente isenta de partículas abrasivas e isenta de gumes afiados característicos de ferramentas de abrasão, po- limento e remoção de metal, a superfície endurecida tendo uma dureza pelo menos igual â dureza da lâmina da faca, colocar repetidamente cada face da lâmina da faca contra a superfície de contato da face da faca planar do pe- lo menos um guia de faca de precisão, manter cada face alternadamente em contato movei sustentado com a superfície de contato da face à medida que cada faceta é golpeada contra a superfície endurecida em uma localização de contato onde a superfície endurecida é de forma não planar e não estendida, e manter contato sustentado entre cada faceta e a superfície endurecida em cada golpe para localmente submeter a esforço e fraturar o gume da lâmina em golpes repetidos para criar uma serrilha microscópica ao longo do gume.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que existe um guia de faca único, e compreende a etapa de seletivamente golpear ambas as faces da lâmina contra a superfície de contato de face planar do guia de faca único.

27. Método, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que existe uma superfície endure- cida em duas localizações opostas com um dos guias de faca em cada uma das duas localizações opostas, e compreende a etapa de golpear uma das faces da lâmina contra um dos guias de faca e a outra das faces da lâmina contra o outro do guia de faca.

28. Método, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui a etapa de dispor a faceta em um ângulo com relação à superfície endurecida me-nor do que 10 graus durante o golpe.