Brevet FR2417760A1 — publié le 19790914

L'invention concerne un appareil d'expérimentation et d'essais en vue de mesurer et d'enregistrer l'effort de tranchage de lames, telles que des lames de rasoirs. Il est bien connu que les lames de rasoirs sont des objets manufacturés ayant atteint à ce jour un stade de développement technique très avancé. En particulier, hormis les teneurs particulières des ingrédients constituant les aciers, les revêtements par pulvérisation sous vide de couches minces, dures et anticorrosion et les revêtements polymères tels que polymères fluorés sur le tranchant , les lames ont atteint un stade technicité très évolué. I1 s'avère, toutefois, que les laboratoires chargés de contrôler ou de faire progresser la recherche sur les lames, ne sont pas actuellement équipés de moyens de tests reproduisant fidèlement les conditions d'utilisation d'une lame lors de l'opération de rasage d'une peau, c'est-à-dire la coupe par simple pression du poil constitué d'ecailles de Kératine dont le diamètre moyen s'étage entre 60 et 100 microns. La présente invention a pour objet un appareil permettant de reproduire presque exactement les conditions de rasage pour une lame de rasoir mécanique telle que vendue dans le commerce actuellement, et de mesurer 1'effort de tranchage de la lame. A cet effet, l'invention concerne un appareil ou dispositif pour l'expérimentation et la mesure de l'effort de tranchage de lames, telles que lames de rasoirs , caractérisé en ce qu r il comporte un bloc porte-lame pourvu de moyens de verrouillage amovible de ladite lame, maintenue en position telle qu'elle offre son fil à nu , ce porte-lame étant relié mécaniquement à un organe de mesure de contrainte, l'appareil comportant également un organe moteur apte à provoquer la traction selon une force déterminée d'un support d'un ensemble de crins de matériau synthétique disposés perpendiculairement sur ledit support lequel est maintenu parallèlement à la lame en cours d'expérimentation et à proximité immédiate de cette dernière, le support étant ainsi apte à présenter successivement les crins en position transversale par rapport à la lame et soumis à l'action de tranchage de cette dernière. De préférence, le bloc porte-lame est constitué d'un corps de forme plate et de faible épaisseur comportant une encoche médiane permettant l'insertion et l'immobilisation de la lame sur. ledit bloc, la lame offrant un bord de coupe débordant vers l'avant, les parois du bloc porte-lame situées à proximité du bord ou fil de coupe présentant une forme enveloppante convexe et fuyante vers l'arrière, dépourvue d'angles vifs De préférence, les parois latérales du bloc porte-lame sont constituées de deux faces convexes symétriques par rapport à un plan médian occupé par la lame, le bloc ayant ainsi une forme générale ogivale très aplatie. De préférence encore, le bloc porte-lame comporte une encoche réceptrice de la lame et définie par un méplat situé selon un plan sensiblement médian et parallèle à l'avancement du support des crins soumis au tranchage, méplat sur lequel vient reposer la lame, l'encoche comportant un front arrière perpendiculaire rejoignant la paroi latérale du bloc porte-lame , la lame étant associée à un élément de blocage formant serre-lame,de forme complémentaire de ladite encoche,et dont la paroi extérieure est symétrique de la paroi opposée du bloc, l'élément de blocage serre-lame comportant au moins un évidement le traversant de part en part et permettant le passage d'une vis de serrage pénétrant dans un filetage prévu sur le méplat récepteur de la lame, la vis de serrage traversant ainsi le bloc serre-lame, une lumière disposée sur la lame et étant vissée dans le bloc porte-lame en assurant l'immobilisation de la lame. Selon une autre caractéristique de l'invention les parois du bloc porte-lame et l'élément de blocage formant serre-lame sont revêtues de résine synthétique à faible coefficient de frottement tel que lepolytetrafluorethylene (PTFE) Selon encore une autre caractéristique de l'invention le bloc porte-lame est relié par chacune de ces extrémités transversales à deux biellettes latérales elles-mêmes solidaires mécaniquement d'un organe de mesure de contrainte de type connu. Par exemple les biellettes sont articulées à l'extrémité inférieure d'un pont de jauge de contrainte. Selon encore une autre caractéristique, l'organe de mesure de contrainte est du type émettant des signaux et l'organe de mesure est relié à un ensemble d'amplification lui-même associé à un organe d'affichage tel qu'un tube vidéo ou un appareil d'enregistrement Selon encore une autre caractéristique le support des crins est double et il est constitué de deux rubans disposés selon des plans parallèles et reliés entre eux par une pluralité de crins perpendiculaires auxplansdes rubans, les crins réunissant les deux rubans. Les crins sont de préférence des monofilaments d'une matière synthétique telle qu'un polyamide De préférence les crins ont un diamètre compris entre 50 et 100 microns, et de préférence entre 60 et 80 microns. Par exemple, les crins sont disposés sur le ruban double de façon que sur une même ligne transversale abordée par le fil de la lame les crins sont toujours disposés symétriquement par rapport à l'axe médian d'avancement du ruban, l'effort de tranchage exercé par les crins sur la lame étant ainsi équilibré et symétrique à cet axe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation particulière présentée à titre d'exemple non limitatif et en se référant auxdessinsannexés La figure 1 représente une vue en coupe du bloc porte-lame. La figure 2 représente une vue en coupe du même bloc porte-lame, les différentes pièces étant en position éclatée. La figure 3 montre une vue en perspective et schématique de l'appareil selon l'invention. La figure 4 montre une vue en perspective d'un détail du ruban double porte-crins. La figure 5 montre une vue en coupe du bloc porte-lame et du ruban double en action sur ce dernier. La-figure 6 montre une vue en plan d'un schéma de répartition des crins sur un ruban double et, la figure 7 montre un schéma d'une autre répartition Selon l'ensemble des figures l'appareil se compose d'un bloc porte-lame dont les figures 1 et 2 donnent une vue détaillée. Le bloc est de préférence revêtu sur ses parois d'une matière à faible coefficient de frottement telle par exemple une résine fluorée , notamment le polytétrafluoréthylène. Le bloc a une forme générale plate allongée. Plus précisément, le bloc 1 visible aux figures 1 et 2 comporte une face supérieure 2 et une face inférieure 3 de forme générale enveloppante et fuyante présentant deux convexités symétriques par rapport à un plan médian A correspondant à l'emplacement de la lame 4. La lame qui est ici en cours d'expérimentation et d' essai est une lame de rasoir du type mis en place sur un "rasoir mécanique". La lame est immobilisée sur le porte-lame qui est prévu à cet effet avec une encoche 5 ; l'encoche comporte un méplat 6 disposé sensiblement selon le plan médian A et sur ce méplat 6 vient se positionner la lame 4, de telle façon que son bord avant ou fil 7 déborde vers l'avant. Un élément de blocage ou serre-lame 8 est de forme complémentaire de l'encoche 5, il vient s'appliquer sur la lame 4 , une vis de blocage 9 traverse à cet effet un logement 10 prévu sur le serre-lame 8 et vient s'engager dans le filetage 11 prévu sur le bloc porte-lame après avoir traversé la lumière médiane prévue de façon connue sur la lame 4 ; de préférence, le bloc serre-lame 8 comporte deux encoches permettant l'immobilisation ferme de la lame 4, sans que la vis 9 déborde au dessus de la paroi. Le bloc porte-lame 1 est associé sur ses bords transversaux d'extrémité 12 et 12' à deux biellettes latérales 13 et 13' ellesmêmes articulées en 14, 14' (selon l'axe B) auxpiedsi5, 15' d'un pont de jauge de contrainte à haute sensibilité 16. Le pont de jauge de contrainte 16 émet des signaux qui sont reçus par un amplificateur 17 par le circuit 18 et les signaux amplifiés sont transmis par le circuit 19 soit par un tube vidéo de visualisation, soit par un enregistreur graphique 21. L'appareil est alimenté , pour permettre la mesure des efforts de tranchage,par un ruban double dont la figure 4 donne une vue en perspective ; ce ruban est constitué d'une toile ou d'une matière souple et comporte deux couches parallèles distantes de 1 à 3 mm ; entre ces deux couches sont disposés et répartis convenablement des crins d'une matière synthétique, par exemple des crins de polyamide (polyamide 12 ou 6) de diamètre compris entre 60 et 80 microns,correspondant aux caractéristiques physiques d'un poil ou cheveu moyen. Ce ruban double peut être réalisé selon la technique du velours. Il est mis en place de façon à se présenter face au fil 7 de la lame, cette dernière étant située selon un plan médian intermédiaire entre le ruban supérieur 22 et le ruban inférieur 22', la lame étant parfaitement centrée entre les deux rubans. Le ruban est associé à un ensemble moteur qui exerce un effort de traction régulier et à vitesse constante sur les extrémités 23, 23' des rubans 22, 22', ces deux rubans avançant simultanément dans le sens des flèches de la figure 5, tandis que le bloc porte-lame 1 est maintenu en place au pied du pont de jauge de contrainte 16. On comprend que dans ces conditions les deux rubans 22, 22' avançant régulièrement dans le sens des flèches délivrent et présentent successivement au front constitué par le fil 7 de la lame 4 les crins intermédiaires 24, 24', 25, 25'. L'utilisation pour réaliser le bloc porte-lame d'un revêtement superficiel constitué d'une résine fluorée, tel que le PTFE à faible coefficient de frottement, supprime pratiquement toutes les forces de friction parasites du bloc porte-lame sur les rubans 22, 22'. L'appareil selon l'invention permet d'enregistrer un effort de tranchage pur et simple de crins de polyamide, qui constituant eux-mêmes le matériau, se rapprochant le plus de la consistance et de la dureté du poil naturel de barbe humaine. De même que l'observation de l'usure progressive de la lame ou de ces divers revêtements ou traitements et ainsi parfaitement observer et mesurer, sans effort parasite, d'aucune sorte. Le double ruban ou support souple relié par les crins de nylon aura une largeur par exemple égale à la largeur d'une lame du commerce, le nombre de crins ou poils présentés à lame peuvent être -soit en une seule ligne, -soit en plusieurs lignes parallèles, -soit enforme de diamants ou losanges répétitifs, selon une figure géométrique d'implantation sur le support souple de façon à solliciter selon la volonté de l'opérationnel -soit un endroit précis du tranchant de la lame, -soit au contraire la totalité de la largeur de la lame, selon le type d'observation d'usure (figures 5 et 6). REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour l'expérimentation et la mesure de l'effort de tranchage de lames, telles que lames de rasoirs, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc porte-lame pourvu de moyens de verrouillage amovible de ladite lame, maintenue en position telle qu'elle offre son fil à nu, ce porte-lame étant relié mécaniquement à un organe de mesure de contrainte, l'appareil comportant également un organe moteur apte à provoquer la traction selon une force déterminée d'un support d'un ensemble de crins de matériau synthétique disposés perpendiculairement sur ledit support lequel est maintenu parallèlement à la lame en cours d'expérimentation et à proximité immédiate de cette dernière, le support étant ainsi apte à présenter successivement les crins en position transversale par rapport à la lame et soumis à l'action de tranchage de cette dernière. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc porte-lame est constitué d'un corps de forme plate et de faible épaisseur comportant une encoche médiane permettant l'insertion et l'immobilisation de la lame sur ledit bloc, la lame offrant un bord de coupe débordant vers l'avant, les parois du bloc porte-lame situées à proximité du bord ou fil de coupe pré- sentant une forme enveloppante convexe et fuyante vers l'arrière, dépourvue d'angles vifs. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parois latérales du bloc porte-lame sont constituées de deux faces convexes symétriques par rapport à un plan médian occupé par la lame, le bloc ayant ainsi une forme générale ogivale très aplatie. 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 , 2 ou 3, caractérisé en ce que le bloc porte-lame comporte une encoche réceptrice de la lame-et définie par un méplat situé selon un plan sensiblement médian et parallèle à l'avancement du support des crins soumis au tranchage, méplat sur lequel vient reposer la lame, l'encoche comportant un front arrière rejoignant la paroi latérale du bloc porte-lame, la lame étant associée à un élément de blocage formant serre-lame, de forme complémentaire de ladite encoche, et dont la paroi extérieure est symétrique de la paroi opposée du bloc, l'élément de blocage serre-lame comportant au moins un évidement le traversant de part en part et permettant le passage d'une vis de serrage pénétrant dans un filetage prévu sur le méplat récepteur de la lame, la vis de serrage traversant ainsi le bloc serre-lame, une lumière disposée sur la lame et étant vissée dans le bloc porte-lame en assurant l'immobilisation de la lame. 5.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les parois du bloc porte-lame et l'élément de blocage formant serre-lame sont revêtues de résine synthétique à faible coefficient de frottement tel que le polytétrafluoréthylène (PTFE). 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le bloc porte-lame est relié par chacune de ces extrémités transversales à deux biellettes latérales elles-mêmes solidaires mécaniquement d'un organe de mesure de contrainte de type connu. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les biellettes sont articulées à l'extrémité inférieure d'un pont de jauge de contrainte. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe de mesure de contrainte est relié à un ensemble d'amplification lui-même associé à un organe d'affichage tel qu'un tube vidéo ou un appareil d'enregistrement. 9.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le support des crins est double et il est constitué de deux rubans disposés selon des plans parallèles et reliés entre eux par une pluralité de crins perpendiculaires aux plans des rubans, les crins réunissant les deux rubans. 10.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les crins sont de préférence des monofilaments d'une matière synthétique telle qu'un polyamide et les crins ont un diamètre compris entre 50 et 100 microns, et de préférence entre 60 et 80 microns. 11.- Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les crins sont disposés sur le ruban double de façon que sur une même ligne transversale abordée par le fil de la lame les crins sont toujours disposés symétriquement par rapport à l'axe médian d'avancement du ruban, l'effort de tranchage exercé par les crins sur la lame étant ainsi équilibré et symétrique à cet axe.