Brevet FR2118945A1 — publié le 19720804

"1_ 2118945 La présente invention est relative à de nouveaux dispositifs pour le traitement des cheveux par pertes diélectriques. La société demanderesse a déjà proposé un procédé utilisant des champs électro-magnétiques à haute fréquence qui permet de 5 réaliser une élévation de température dans la masse des cheveux, d'accélérer les réactions chimiques qui peuvent s'y produire, de réaliser un sécnage particulièrement intense et profond des cheveux, ou encore d'obtenir une plastification de la fibre Kératini-que par simple élévation de température. 10 La société demanderesse a en particulier décrit dans sa demande française H° 71 4-0325 du 10-, novembre 1971 un procédé pour traiter les cheveux en les soumettant à l'action d'un champ électro-magnétique à haute fréquence, caractérisé par le fait que les cheveux à traiter sont placés dans un résona-15 teur adapté au générateur et à la ligne de transmission de l'énergie à haute fréquence. La présente invention est relative à de nouveaux dispositifs qui permettent également de traiter les cheveux en les soumettant à l'action d'un champ électro-magnétique à haute fréquence, les 20 cheveux étant placés dans un résonateur, à l'intérieur duquel, ou au voisinage immédiat duquel se trouve produite la majeure partie ou la totalité de l'énergie à haute fréquence qui est nécessaire. Les résonateurs utilisables selon la présente invention peuvent être caractérisés comme comportant: 25 a) une enveloppe extérieure fermée (au sens électro-magnétique du terme) et qui est de préférence mise â la terre. Par enveloppe fermée, on entend une enveloppe conductrice de l'électricité constituant une surface fermée ou sensiblement fermée dont les ouvertures qu'elle peut comporter présentent aes aimen-30 sions telles qu'elles ne laissent pas passer une quantité substantielle de l'énergie électro-magnétique présente à l'intérieur de 1'enveloppe; b) un élément de couplage par lequel l'énergie électromagnétique a haute fréquence est rayonnée à l'intérieur de l'en-35 veloppe. Conformément à tin premier mode de réalisation, de l'invention, le résonateur comporte à l'intérieur de son enveloppe un système-générateur de courant à haute fréquence qui utilise l'élément ae couplage comme partie constitutive de son circuit oscillant. 40 De cette manière, le volume compris à l'intérieur de l'enve- 71 45701 -2- 2118945 loppe du résonateur est le siège d'une énergie électro-magnetique à haute fréquence dont la fréquence correspond à la fréquence propre du résonateur du fait que celui-ci fixe la fréquence au courant engendré par le système-générateur qui se trouve à l'inté-5 rieur de l'enveloppe. Il en résulte que le générateur fonctionne forcément à la fréquence propre du résonateur-récepteur assurant ainsi une autoadaptation malgré les variations d'état ae la mèche de cheveux qui se trouve placée à l'intérieur de l'enveloppe. 10 On sait en effet, comme cela se trouve expliqué dans la demande de brevet déposée par la société demanderesse le 10.11.1971 sous le n° 71 4-0325 que, au fur et à mesure du séchage de la mèche de cheveux, la fréquence propre du résonateur se modifie, ce qui entraîne une modification de la fréquence que le champ 15 électro-magnétique à haute fréquence devrait posséder pour pouvoir continuer à s'adapter parfaitement au résonateur. Par ailleurs, le dispositif qui vient d'être décrit présente la particularité d'engendrer le champ électro-magnétique à haute fréquence a l'intérieur d'une enveloppe électro-magnëtiquement 20 fermée et avec une puissance qui est relativement faible, de sorte qu'il y a pratiquement aucun rayonnement électro-magnétique à l'extérieur du dispositif et que l'on satisfait les règlements internationaux concernant les Télécommunications sans avoir â se soucier de la fréquence réelle du champ électro-magnétique. 25 Dans un mode de réalisation particulier, on réalise un tel générateur de champ électro-magnétique à haute fréquence en utilisant un transistor dont la base est reliée à un premier enroulement dont son autre extrémité peut être libre, et dont le collecteur est relié à une source de courant continu par l'intermèdiai-30 re d'un enroulement coaxial avec l'enroulement précité alimenté par l'intermédiaire d'une capacité de filtrage, l'émetteur au transistor étant relié à la masse, et la base étant reliée par une résistance au pOle positif de la source de courant continu. Dans ce mode de réalisation, il est avantageux d'enrouler 35 les cheveux autour des deux enroulements électriques concentriques qui viennent d'être décrits et de recouvrir l'ensemble par l'enveloppe étanche au sens électro-magnétique du terme, ladite enveloppe pouvant être constituée par une paroi métallique, par exemple en aluminium,percée d'orifices convenables pour permettre 40 une aération de la mèche de cheveux. 71 45701 ' ~3~ 2118945 Dans ce mode de réalisation, il est également avantageux de placer le transistor sur une embase métallique munie d'ailettes de manière à assurer un refroidissement efficace du transistor. Les enroulements électriques peuvent être avantageusement 5 supportés par un matériau isolant, en particulier une matière synthétique telle que le PTFE qui est connu pour sa bonne résistance aux températures élevées. Le dispositif qui vient d'être décrit présente l'avantage de pouvoir être alimenté par un conducteur souple de faible 10 section qui sert uniquement à conduire un courant continu et qui ne présente par conséquent aucun rayonnement. Lorsque les différentes caractéristiques de l'ensemble constitué par le résonateur et le système-générateur à haute fréquence qui ont été décrits ci-dessus sont déterminées correcte-15 ment, il suffit de mettre le collecteur sous la tension continue pour amorcer les oscillations qui sont auto-entretenues et qui produisent les champs électro-magnétiques à haute fréquence. Selon une variante perfectionnée, il est possible d'assurer le départ des oscillations électro-magnétiques en envoyant dans 20 le conducteur d'alimentation en continu des oscillations ou des successions de surtension très brèves qui ont pour effet d'amorcer les oscillations électro-magnétiques S l'intérieur du résonateur. Dans un second mode de réalisation du dispositif selon 25 l'invention, l'on place à l'intérieur du résonateur, de préférence dans un compartiment de ce dernier, un générateur de courant à haute fréquence qui alimente directement le résonateur. Dans ce mode de réalisation, le générateur et le résonateur proprement dit sont enfermés dans une même enveloppe étanche au 20 sens électro-magnétique du terme, de telle sorte que l'énergie électro-magnétique à haute fréquence se trouve produite à l'endroit même où elle doit être utilisée. Dans ce mode de réalisation, l'alimentation en énergie électrique du dispositif peut s'effectuer à l'aide d'un conducteur 35 souple et conventionnel qui sert uniquement à transmettre une faible énergie électrique en courant continu. Dans ce cas également du fait que le générateur d'énergie à haute fréquence est de faible puissance et du fait qu'il se trouve à l'intérieur d'une enveloppe électro-magnétiquement étanche, on 40 peut utiliser la fréquence que l'on désire sans risquer de se 71 45701 -4- 2118945 trouver en contravention avec les règlements internationaux concernant les Télécommunications. Bien entendu, dans ce mode de réalisation, il convient que la fréquence de l'énergie électro-magnétique produite par le 5 générateur corresponde à la fréquence propre du résonateur. Pour réaliser le couplage de l'énergie électro-magnétique à haute fréquence produite par le générateur et du résonateur, on peut utiliser les différents dispositifs qui ont été décrits dans la demande déposée la société demanderesse le 10.11.1971 10 sous le n° 71 40325- Dans un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention, l'on place à l'intérieur du résonateur, et de préférence dans un compartiment de ce dernier, un amplificateur de puissance pour courant à haute fréquence qui alimente l'ëlé-15 ment de couplage qui diffuse l'énergie électro-magnétique à l'intérieur de l'enveloppe comme cela a été expliqué précédemment. Dans ce mode de réalisation, le conducteur d'alimentation du dispositif est un coaxial qui envoie au dispositif un courant à haute fréquence de faible puissance, ainsi que le courant 20 continu nécessaire au fonctionnement de l'amplificateur. Dans ce mode de réalisation également, il convient de choisir les caractéristiques du courant à haute fréquence pour que ce dernier soit adapté à la fréquence propre du résonateur. On peut, avec des dispositifs du dernier mode de réalisation 25 décrit, utiliser un générateur unique de courant à haute fréquence qui alimente simultanément les différents dispositifs, en envoyant à chacun une puissance relativement faible, cette puissance se trouvant amplifiée par l'amplificateur qui se trouve à l'intérieur de l'enveloppe du résonateur. 30 La fréquence de l'énergie électro-magnétique que l'on peut utiliser conformément à l'invention peut varier dans de larges limites, elle peut être par exemple de quelques dizaines de mégahertz à quelques dizaines de milliers de mégahertz. Conformément à l'invention, il est possible d'agir sur la 35 fréquence du résonateur en modifiant sa forme ainsi que les positions relatives des organes qu'il contient. Il est également possible d'agir sur la forme, la nature et les dimensions des enroulements électriques situés à l'intérie.ur de l'enveloppe. On peut de même introduire à l'intérieur du résonateur des matériaux diélec-40 triques. 71 45701 " -5- 2118945 Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, on va en décrire maintenant à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif plusieurs modes de réalisation représentes sur le dessin annexé dans lequel: 5 - la figure 1 représente schématiquement en coupe un dispo sitif selon le premier mode de réalisation de l'invention, r la figure 2 représente un schéma de montage électrique des circuits électriques de la figure 1, - la figure 3 est une vue schématique en coupe du deuxième 10 et du troisième modes de réalisation de l'invention, - la figure 4 est un 'schéma électrique d'un quatrième mode de réalisation, et, - la figure 5 est une vue en coupe d'un bigoudi selon ce quatrième mode de réalisation. 15 On a représenté sur la figure 1 un noyau 1 réalisé en un matériau isolant, par exemple en PTFE, ce noyau se présente sous la forme d'un cylindre muni à une de ses extrémités d'un flasque 2 de conducteur de l'électricité, et à son autre extrémité d'un flasque annulaire 3. 20 Le noyau 1 et les flasques 2 et 3 délimitent une sorte de bobine sur laquelle on vient enrouler la mèche de cheveux qui a été schématiquement représentée en 4. Un cylindre amovible 5 percé d'orifices 6 peut être placé autour du noyau 1 sur les flasques 2 et 3 de manière à réaliser 25 avec le flasque 2 et l'embase métallique 7 l'enveloppe électro-magnétiquement fermée qui s'oppose à la diffusion du rayonnement à haute fréquence vers l'extérieur. L'embase 7 est munie d'ailettes 8 schématiquement représentées qui cnt pour objet de faciliter la dissipation de la chaleur au 30 voisinage du transistor 9 qui est fixé sur l'embase métallique 7 par n'importe quel moyen. Un conducteur 10 placé dans une gaîne conductrice 11 arrive à l'extrémité inférieure de l'embase 7- Un fil 12 relie l'embase 7 à l'émetteur du transistor 9 35 dont la base est reliée par le fil 13 à un enroulement 14 dont l'extrémité 14a est libre, c'est-à-dire n'est connectée en aucun point. Un second enroulement 15 coaxial avec l'enroulement 14 a son extrémité 16 reliée au collecteur du transistor 9 et son extrémité 40 17 reliée au conducteur 10 par l'intermédiaire d'une capacité 71 45701 -6- 2118945 coaxiale de filtrage 18. Enfin, la base du transistor est reliée au conducteur 17 par une résistance 19. On retrouve sur le schéma électrique de la figure 2 les 5 différentes pièces électriques qui viennent d'être décrites, le conducteur 10 étant relié à une source de courant continu de 18 volts, par exemple et 1'-embase 7 étant reliée à la masse. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les différents éléments ont les valeurs suivantes. 10 Le transistor 9 est de type NPN et il doit être par exemple celui vendu sous la référence 2 N 3926 par la Firme MOTOROLA. L'enroulement 14 est constitué par 18 spires en fil de 0,6mm de diamètre s'étendant sur une longueur totale de 36mm, le cylindre 1 supportant les spires ayant 20 mm de diamètre. 15 L'enroulement 15 est constitué par 8 spires en fil de 0,4 mm de diamètre s'étendant sur une longueur de 14 mm. La résistance 19 a une valeur de 22 kilo-ohms. La capacité 18 est de 2.200 picofarad. Avec une enveloppe cylindrique 5 ayant 28 mm de diamètre et 20 65 mm de long garnie d'une mèche de cheveux comme représentée sur la figure 1, on obtient une fréquence d'environ 65 mégahertz. On a représenté sur la figure 3 une vue schématique des deuxième et troisième modes de réalisation de l'invention. On retrouve sur cette figure 3, le noyau 1 et les deux 25 flasques 2 et 3 qui délimitent la bobine sur laquelle sont enroulés les cheveux 4, ainsi que le cylindre 5 qui délimite avec l'embase 7 et le flasque 2 l'enveloppe du résonateur. On retrouve également l'enroulement 14 dont l'extrémité 14a est libre et dont l'autre extrémité 14b est reliée à l'embase 7 30 qui est elle-mOme reliée à la terre. Dans le mode de réalisation représenté, un élément de couplage 20 se trouve disposé au centre du résonateur. Selon le second mode de réalisation de l'invention, l'élément de couplage 20 est relié à un générateur 21 d'énergie élec-35 tro-magnétique à haute fréquence qui peut être constitué par tout générateur à haute fréquence de faible puissance de type conventionnel. Ce générateur de courant à haute fréquence 21 est alimenté par le conducteur 10 qui se trouve à l'intérieur de la gaîne 11, 40 elle-même mise à la terre. 71 45701 2118945 On voit donc que, grâce à ce mode de réalisation, l'énergie électro-magnétique nécessaire au traitement des cheveux se trouve en totalité engendrée à l'intérieur de l'enveloppe électro-magnétiquement étanche qui constitue la cavité du résonateur. 5 De cette manière, il est possible d'utiliser la fréquence que l'on désire, car il n'existe aucun rayonnement sortant de l'enveloppe du résonateur. Ce mode de réalisation présente le grand avantage de pouvoir alimenter le dispositif qui vient d'être décrit à l'aide d'un 10 simple fil amenant un courant continu de faible tension, ce qui ne présente rigoureusement aucun danger ni pour la personne dont les cheveux sont traités, ni pour la personne qui éxëcute le traitement. Selon le troisième mode de réalisation de l'invention, le 15 générateur de courant à haute fréquence 21 qui est représenté sur la figure 3 est remplacé par un amplificateur de courant à haute fréquence. Dans ce cas, le fil-conducteur 10 qui est obligatoirement un coaxial envoie dans l'amplificateur 21 un courant â haute fréquence qui est ensuite amplifié dans l'amplificateur 20 21 qui peut être de n'importe quel type conventionnel. On peut par exemple dans ce mode de réalisation envoyer par le coaxial 10 une énergie à haute fréquence ayant une puissance par exemple de 1 watt et amplifier cette puissance jusqu'à une valeur de 5 à 10 watts par l'amplificateur 21. 25 D'autre part. c§ câblç coaxial 10 doit aussi véhiculer nécessaire l'énergie continue/au fonctionnement de 1'amplificateur. On peut avec ce mode de réalisation utiliser un générateur de haute fréquence unique qui alimente un certain nombre de dispositifs tels que celui qui vient d'être décrit, le transport 30 de l'énergie électro-magnétique à haute fréquence s'effectuant avec une faible puissance qui est ensuite amplifiée à l'intérieur de l'enveloppe du résonateur. On évite de cette manière les difficultés inhérentes à la transmission des énergies électro-magnétiques à haute-fréquence 35 dans des conducteurs coaxiaux. On sait que la qualité de la transmission décroît assez rapidement lorsque l'on atteint des fréquences élevées par exemple de quelques centaines de milliers de mégahertz. Dans les deux modes de réalisation qui ont été décrits et qui 40 sont représentés sur la figure 3, il est également clair qu'il 71 45701 -8- 2118945 est nécessaire d'utiliser une énergie électro-magnétique dont la fréquence correspond à la fréquence propre du résonateur, A cet effet, on peut utiliser les différents moyens qui permettent de modifier ou d'adapter la fréquence propre du résonateur, 5 moyens qui ont été rappelés ci-dessus et q,ui sont décrits d'une manière détaillée dans la demande déposée par la société demanderesse le 10."11.1971 sous le n° . 71 4-0325» On a représenté sur les figures 4 et 5, un quatrième mode de réalisation qui constitue une variante du mode de réalisation 10 représenté sur les figures 1 et 2. La figure 5 représente une vue en coupe axiale de ce mode de réalisation dans lequel on retrouve un noyau cylindrique 1, réalisé par exemple en PTFE, qui est destiné à supporter les enroulements schématiquement représentés en 22, et dont la struc-15 ture sera décrite ultérieurement d'une manière plus détaillée. Le noyau 1 comporte vissés à ses extrémités les embouts 23 et 24 réalisés par exemple en aluminium, et qui servent de supports aux deux transistors 25. Une gaîne cylindrique de protection 26 est disposée autour 20 des enroulements 22. Cette gaîne peut être réalisée par exemple en PTFE. A l'extrémité inférieure, l'embout 24 est solidaire d'une embase 27 en matière plastique, par exemple en PVC qui présente sur sa périphérie, une gorge annulaire qui permet une meilleure 25 préhension du bigoudi. L'embase 27 supporte également le contact 28 auquel on assujettit le câble d'alimentation en courant continu. Pour simplifier le dessin de la figure 5, on n'a pas représenté les composants électroniques du bigoudi qui sont situés dans 30 un espace 29 délimité schématiquement par des traits mixtes. Enfin, une enveloppe cylindrique 30 munie d'un fond 31, réalisée en un matériau électriquement conducteur constitue l'enve.-loppe de la cavité resonnante. Bien que cela ne soit pas représenté sur la figure 5, l'enve-35 loppe 30 est munie des orifices destinés à laisser passer la vapeur résultant du séchage des cheveux, et aussi la mèche de cheveux qui est enroulée sur le noyau-du bigoudi jusqu'à ce que l'enveloppe 30 soit placée au voisinage de la tête de la personne qui subit le traitement. 40 On a représenté sur la figure 4 le schéma électrique du 71 45701 • -9- 2118945 bigoudi de la figure 5. Ce schéma est symétrique. Il comporte deux transistors 25 identiques qui sont par exemple des transistors KPN, vendus sous la référence 2 N 3926 par la société MOTOROLA. 5 Le collecteur de chaque transistor 25 est réuni à une source de tension continue de 12 volts par un conducteur 32 et un enroulement 33* Un conducteur 3^ relie entre eux les deux émetteurs des transistors 25, et met ces deux émetteurs à la terre. 10 Les bases des deux transistors 25 sont reunies entre elles par des conducteurs 36 et'l'enroulement 35- De plus, la base de chaque transistor 25 est reliée à la source de courant continu de 12 volts, par une résistance 19. Dans un mode de réalisation particulier; on obtient une 15 fréquence de 220 mégahertz avec des composants électroniques ayant les caractéristiques suivantes: Chacune des résistances de polarisation 19 a une valeur de 2,2 kilo-ohms. Les deux enroulements 33 et l'enroulement 35 sont réalisés 20 sur un noyau ayant un diamètre de 20 mm, avec imbrication des spires d'un enroulement dans l'autre. Pour des raisons de simplicité et de clarté de dessins, les enroulements 33 et 35 ont été représentés sur la figure 4 avec des diamètres différents et des traits d'épaisseurs différentes, mais dans le mode de 25 réalisation, les diamètres des spires sont les mêmes et les enroulements sont tous réalisés avec du fil de cuivre d'un diamètre de 6 dixième de millimètre. L'enroulement 35 comporte dix spires, enroulées sur une longueur de 40 mm. 30 Chaque enroulement 33 comporte six spires enroulées sur une longueur de 17,5 mm. Il est bien entendu que les modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toutes modifications désirables 35 sans sortir pour cela du cadre de l'invention. En particulier, il va de soi que la position relative des cheveux et des autres organes situés à l'intérieur du résonateur peut être modifiée sans porter atteinte pour cela au principe de l'invention. 40 Par ailleurs, il va également de soi que l'on peut modifier 71 45701 -10- 2118945 la forme ou la structure des différents composants électriques qui sont placés à l'intérieur de l'enveloppe du résonateur, ceci afin de modifier ou d'adapter la fréquence de ce dernier. 71 45701 ' -ii- 2118945 REVENDICA1IOHS 1. Dispositif pour traiter les cheveux en les soumettant à l'action d'un champ électro-magnétique à haute fréquence, caractérisé par le fait qu'il comprend une enveloppe conduc- 5 trice de l'électricité, formant résonateur, fermée électro- magnétiquement et de préférence mise à la terre, un moyen situé à l'intérieur de ladite enveloppe pour recevoir ou supporter les cheveux, un élément de couplage diffusant l'énergie électromagnétique à haute fréquence à l'intérieur de l'enveloppe, et 10 un organe situé à l'intérieur ou au voisinage immédiat de l'enveloppe et engendrant la majeure partie ou la totalité de l'énergie électro-magnétique dissipée à l'intérieur du résonateur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte à l'intérieur de l'enveloppe un générateur 15 d'énergie électro-magnétique à haute fréquence dont le coupleur constitue un des éléments du circuit oscillant. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le générateur à haute fréquence est constitué par un transistor dont la base est reliée à un enroulement dont l'autre 20 extrémité, peut être libre, dont le collecteur est relié à une source de courant continu par l'intermédiaire d'un enroulement concentrique à l'enroulement précité, et dont l'émetteur est relié à la masse, tandis que la base du transistor est reliée à la source de courant continu par l'intermédiaire d'une résistance. 25 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le générateur à haute fréquence présente un schéma électrique symétrique comportant deux transistors identiques, dont les émetteurs sont reliés à la masse, dont les bases sont reliées entre elles par un enroulement et sont également reliées 30 à la source de courant continu par une résistance de polarisation, et dont chaque collecteur est relié à la source de courant continu par un enroulement coaxial à l'enroulement qui réunit les bases des transistors. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 35 2, 3 et 4, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un dispositif permettant d'envoyer des impulsions dans l'alimentation en courant continu afin de permettre de déclencher l'oscillation du générateur. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par 40 le fait que l'organe qui alimente l'élément de couplage est un 71 45701 2118945 générateur de courant à haute fréquence alimenté par un conducteur d'amenée de courant continu. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément de couplage est alimenté par un organe 5 constitué par un amplificateur de courant à haute fréquence, lui-même alimenté par un courant à haute fréquence de faible puissance qui lui est envoyé par un coaxial. 8. Procédé pour traiter les cheveux ou fibres analogues, caractérisé par le fait que l'on utilise un dispositif selon 10 l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Dispositifs tels que décrits et revendiqués.