Brevet FR3102379A1 — publié le 20210430

Le dispositif d’enseignement de l’affilage d’une lame d’un outil coupant est caractérisé en ce qu’il comprend au moins les éléments suivants : - a) une représentation tridimensionnelle (1) agrandie, au moins deux fois, de la lame dudit outil coupant, - b) au moins un exemplaire d’une lame affilée et d’une lame ayant des défauts d’affilage, - c) au moins un exemple d’un objet coupé avec une lame affilée et d’un objet coupé avec une lame ayant des défauts d’affilage, - d) un organe de quantification de la force appliquée par un utilisateur lors de l’affilage et - e) un organe d’affilage. L’invention concerne également un kit comportant au moins un dispositif pour utilisateur et un dispositif pour formateur. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1] DISPOSITIF D’ENSEIGNEMENT DE L’AFFILAGE D’UNE LAME D’UN OUTIL COUPANT ET KIT CORRESPONDANT La présente invention concerne un dispositif d’enseignement de l’affilage d’une lame d’un outil coupant et un kit correspondant Par l’expression « outil coupant » on désigne un outil actionné manuellement, électriquement, hydrauliquement ou pneumatiquement. Un tel outil peut comporter une ou plusieurs lames disposées de sorte à effectuer la coupe d’un matériau, que ce dernier soit naturel, d’origine biologique ou synthétique. A titre d’exemples non limitatifs, il peut s’agir d’un végétal, d’un polymère, de viande ou autres. La lame d’un tel outil peut être rectiligne ou courbe et son action de coupe peut se faire par un mouvement de translation selon une direction donnée ou par effet de cisaillement lorsque l’outil comporte plusieurs lames coopérant de manière synchronisée. L'aiguisage ou l’affutage consiste, respectivement, à donner ou à rendre à une lame un tranchant utile, c’est-à-dire à donner ou rendre à une lame un bord tranchant. Une lame tranchante, donc avec un bord tranchant aiguisé ou affuté, comporte une arête vive appelée « fil ». Le fil est la partie qui pénètre en premier dans la matière que l'on coupe. C'est lui qui va supporter la pression de coupe et effectivement rompre la matière à couper. Vu au microscope, ce fil ne présente pas un angle vif, mais un très petit arrondi. Le but de l'aiguisage ou de l’affutage est de minimiser le rayon de cet arrondi, afin d'augmenter la pression de contact entre la lame et la matière à couper. De plus, le fil n'est pas rectiligne, surtout après quelques utilisations de la lame. Il comporte des oscillations latérales ou verticales, des endroits où la matière manque. Ces défauts ou irrégularités peuvent affecter le tranchant de la lame. L’affilage est un entretien régulier et relativement fréquent, après quelques utilisations, de la lame. L’affilage consiste à redresser le fil de sorte à ce que le bord tranchant de la lame se rapproche le plus possible de l'arête vive théorique. L’affilage est une opération complexe, cela quel que soit le type de la lame car cette opération nécessite d’une part, que l’utilisateur effectue un diagnostic précis de l’état de la lame ce qui n’est pas aisé car les défauts sont généralement invisibles à l’œil nu, et d’autre part, induit une maitrise de la pression exercée sur la lame associée à un angle d’inclinaison précis de la lame par rapport à un outil d’affilage Si lors d’un usage par un particulier, l’inconfort d’une lame mal ou pas affilée est assez peu sensible, compte tenu du temps d’utilisation, il n’en est pas de même lors d’un usage professionnel avec l’emploi d’une lame plusieurs heures par jour. En effet, dans les métiers de l’agro-alimentaire, de la restauration ou dans le domaine agricole, les troubles musculo-squelettiques (TMS) des membres supérieurs sont fréquents. Ils induisent des raideurs et des douleurs dans les membres supérieurs. Il est donc important que les utilisateurs fréquents d’outils à lame disposent en permanence d’outils avec un tranchant optimal, afin de limiter le risque de TMS ainsi que la dégradation de la matière coupée. De ce fait, outre une mise à disposition des utilisateurs d’instruments d’affilage, il est important que ces deniers soient formés à l’affilage afin non seulement d’effecteur un affilage efficace mais aussi de réaliser rapidement, en temps utile et en sécurité une telle opération. On connait par FR-A-3020299 un affiloir à leviers permettant de disposer d’une zone d’affilage variable. FR-A-2884449 permet, avec un cône de positionnement, une maitrise de l’angle d’affilage par l’utilisateur. WO-A-2008102033 concerne un affiloir formé de feuilles abrasives en recouvrement partiel et posées sur une surface capitonnée. Ainsi, en appuyant plus ou moins sur la lame, l’utilisateur forme une concavité dans les feuilles qui va déterminer l’angle d’affilage. L’état de la technique fournit donc des instruments d’affilage qui permettent de définir, de façon plus ou moins automatisée, un angle d’affilage, généralement avec des lames droites, par exemple des lames de couteau. Il n’en demeure pas moins que ces instruments restent des aides à l’affilage et qu’il existe un besoin pour former l’utilisateur à l’affilage, notamment dans le cas de lames de formes non droites. C’est à ce besoin que se propose de remédier l’invention en proposant un dispositif d’enseignement de l’affilage d’une lame d’un outil coupant, pouvant être mis en œuvre sur différents types de lames, droites ou non et équipant divers outils coupants tels que des couteaux, ciseaux, sécateurs, coupes branches, pinces coupantes, dents de chaines de tronçonneuses, de tailles haies ou autres, tout en préservant la sécurité de l’utilisateur. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif d’enseignement de l’affilage d’une lame d’un outil coupant, caractérisé en ce qu’il comprend au moins les éléments suivants : - a) une représentation tridimensionnelle agrandie, au moins deux fois, de la lame dudit outil coupant, - b) au moins un exemplaire d’une lame affilée et d’une lame ayant des défauts d’affilage, - c) au moins un exemple d’un objet coupé avec une lame affilée et d’un objet coupé avec une lame ayant des défauts d’affilage, - d) un organe de quantification de la force appliquée par un utilisateur lors de l’affilage et - e) un organe d’affilage. L’invention permet ainsi, avec des divers éléments et organes d’illustrer, de manière visuelle et simple, les diverses parties constitutives d’une lame, les éventuels défauts de la lame et les effets de ces défauts sur la coupe d’objets associés à un organe permettant d’apprécier la force appliquée sur un affiloir. L’utilisateur dispose ainsi des informations, d’une part, nécessaires à la visualisation de la lame, de son affilage et, d’autre part, des informations permettant d’apprécier la qualité d’un affilage sur une lame donnée. Ces divers éléments constitutifs du dispositif objet de l’invention permettent un apprentissage aisé des techniques d’affilage et des conséquences, positives et négatives, de l’affilage effectué par l’utilisateur. Un tel dispositif permet à l’utilisateur non seulement d’apprendre les bons gestes d’affilage et de les comparer à sa pratique habituelle mais également d’optimiser sa technique d’affilage de sorte à éviter tout risque de troubles musculo-squelettiques et/ou une dégradation de la coupe de la matière à couper. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel dispositif peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: Le dispositif comprend également un élément simplifié comportant diverses parties illustrant les étapes de fabrication d’une lame, lesdites parties étant liées entre elles de façon non définitive. L’élément c) est un tuyau en polyéthylène réticulée haute densité. L’élément d) est une balance. L’élément d), outre la balance, comprend également une échelle analogique d’appréciation de la force appliquée par un utilisateur sur une lame. Le dispositif destiné au formateur comporte également au moins une trousse à outils, une trousse de secours et des éléments a) à e) de rechange. . L’invention concerne également un kit comportant au moins un dispositif pour utilisateur et un dispositif pour formateur. L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: illustre une lame d’un outil coupant selon un mode de réalisation de l’invention, ici une lame d’un sécateur, agrandie environ quatre fois par rapport à la taille initiale de ladite lame, est un jeu de lames, à une autre échelle, d’une lame affilée et de quatre lames présentant des défauts d’affilage, selon un mode de réalisation de l’invention, est une vue en perspective, à une autre échelle, d’un objet coupé avec une lame affilée et d’un objet coupé avec une lame ayant un défaut d’affilage, est une vue en perspective, à une autre échelle, d’un organe adapté pour mesurer la force appliquée par un utilisateur lors de l’affilage d’une lame, selon un mode de réalisation de l’invention et est une vue en perspective, à une autre échelle, d’un organe d’affilage adapté à l’enseignement de l’affilage, selon un mode de réalisation de l’invention. La figure 1 est une représentation agrandie, d’au moins deux fois, d’une lame selon un mode de réalisation de l’invention. Ici, à titre d’exemple, la lame 1 qui sera décrite par la suite est une lame courbe d’un sécateur agrandie quatre fois. La lame 1 appartient à un sécateur à main. En variante, elle est montée sur un sécateur pneumatique, hydraulique ou électrique. De tels sécateurs sont utilisés, par exemple, en arboriculture, en viticulture ou en horticulture. Une telle lame 1, de par sa forme complexe et son type de coupe, à savoir par effet de cisaillement avec une autre lame similaire, illustre la majorité des difficultés d’affilage et de défauts d’affilage que l’on peut rencontrer. On conçoit aisément que l’invention peut s’appliquer à une lame droite ou courbe de couteau ou de tout autre outil coupant, quel que soit l’objet à couper et quel que soit son type de coupe et/ou qu’une telle lame soit manœuvrée actionnée manuellement ou par une force motrice externe, par exemple hydraulique, pneumatique ou électrique. La lame 1 de la figure 1 est réalisée, de préférence, en un matériau léger, inaltérable et ne présentant pas de risque de blessure lors de sa manipulation. En effet, il s’agit d’une représentation tridimensionnelle à but pédagogique, qui n’a pas pour objet de couper un objet mais de montrer une lame et ses différentes parties, notamment les angles de la partie tranchante. En variante, une telle représentation peut être réalisée en un matériau permettant la coupe d’un objet. Dans ce cas, l’utilisateur devra prendre toutes les précautions nécessaires pour éviter autant que possible une blessure. La lame 1 comprend une soie 2, c’est-à-dire une partie non coupante destinée à assurer la fixation et le maintien de la lame 1 dans un manche, non illustré. Un corps 3 et une partie tranchante 4 forme la partie active 5 de la lame 1, la soie 2 étant considérée comme la partie inactive de la lame 1. Le corps 3 est configuré, dans l’exemple, globalement en coin avec les bords de plus grande dimension courbes. Le corps 3 a une extrémité libre 6 arrondie. L’extrémité 6 forme la partie la plus étroite du corps 3 de la lame 1. La partie tranchante 4 est pourvue d’un bord libre 7, courbe, définissant le fil de la lame 1, c’est-à-dire la partie de la lame 1 qui est en premier en contact avec l’objet à couper et qui supporte la pression exercée par l’utilisateur pour couper l’objet lors du mouvement de coupe. Ici, la partie tranchante est configuré en V, donc avec deux angles, un dénommé biseau et un autre dénommé contre biseau. Dans d’autres modes de réalisations non illustrés, il n’y a qu’un seul angle, le biseau. En variante, les biseau et/ou contre biseau peuvent avoir un angle non constant sur toute leur largeur. Le fil 7 définit de facto une arête théorique tranchante du bord 4.Il est d’ailleurs à noter que, avec une partie tranchante 4 affilée, une pression adaptée exercée selon une direction parallèle au plan principal P du corps 3 de la lame 1 suffit à couper l’objet, au moins partiellement. En effet, au niveau du bord ou fil 7, la pression exercée par un utilisateur peut atteindre aisément plusieurs kg au cm2, sachant que la pression exercée peut varier globalement entre 0,02 kg/cm2 et 10 kg/cm2. Le talon 8 de la lame 1, à savoir la partie du corps 3 assurant la liaison avec la soie 2 ainsi que cette dernière sont ici équipés d’orifices 9 de passage de rivets ou vis pour la fixation d’un manche. .La partie tranchante 4 et le bord 7 sont disposés angulairement par rapport au corps 3 de la lame 1. Ainsi, le plan général P1 de la partie tranchante 4 est incliné par rapport au plan principal P de la lame d’un angle α variant en général de 8° à 26° dans le cas d’une lame de sécateur telle qu’illustrée, étant entendu que l’angle α dépend du type de lame et du fournisseur de la lame. Afin de mieux visualiser les diverses parties constitutives d’une lame, le dispositif comprend, selon un mode de réalisation de l’invention, un autre élément illustrant une étape de fabrication d’une lame et couramment dénommé brut de fonte. Cet élément, non illustré, est une représentation, à grande échelle, en un matériau léger, par exemple en polymères, d’un bloc parallélépipédique dans lequel on réalise une lame. Cet élément est formé de diverses parties. Ces parties, au nombre minimal de trois, avantageusement de cinq, illustrent le corps, le bord tranchant avec les zones de matière à enlever pour réaliser les angles du biseau, du contre biseau, de l’évidage de la lame et le fil d’une lame. Les parties étant fixées entre elles de façon non définitive, cela permet à l’utilisateur de visualiser chaque partie. En d’autres termes, un tel élément est une représentation simplifiée, agrandie et schématique de la partie active d’une lame. En variante, la lame 1 de la figure 1 est elle-même formée de parties indépendantes fixées de façon non définitive entre elles. Ainsi un utilisateur peut, à loisir, détacher le talon 8, le corps 3, le bord 4 et le fil 7 ainsi que les autres parties concernées lors de la fabrication d’une lame pour les étudier. La figure 2 est un coffret 10 contenant au moins une lame 11 neuve et affilée, avec un fil 7 droit donc avec des capacités de coupe optimales, et au moins une lame 12 à 15 présentant un défaut d’affilage. Ici, le coffret 10 comprend quatre lames 12 à 15 présentant de défauts d’affilage différent, à savoir avec des défauts du fil 7 différents. Ici, la lame 15 est très abimée, avec un fil 7 usé, ébréché et cassé. Pour une telle lame 15, il faut alors prévoir un affutage, si un enlèvement de matière est possible, cela pour retrouver les angles du biseau et du contre biseau d’origine, sinon il faut prévoir le remplacement de la lame. Entre ces deux extrêmes, les lames 12 à 14 présentent, respectivement, un fil 7 avec une usure normale donc un fil peu viré, c’est-à-dire un fil non rectiligne qui dévie à droite ou à gauche et qui nécessite un affilage normal, un fil 7 très viré pour lequel un affilage est possible mais avec un risque de fragilisation de la lame 13 ou un fil retourné, donc une lame 14 jamais affilée qui nécessite un affutage si ce dernier est encore possible. On conçoit que le nombre de lames illustrant les défauts peut être diffèrent de quatre. De plus le coffret 10 peut inclure des lames avec d’autres types de défauts, par exemple des fissures dans le métal du bord de la lame 1. Un tel coffret est, pour le formateur, accompagné d’un moyen de reconnaissance des défauts des diverses lames 11 à 15 et d’un rappel des actions réparatrices possibles. Les coffrets des utilisateurs sont utilisés pour que ces derniers identifient, visuellement et/ou tactilement les défauts des lames et proposent une action réparatrice. La figure 3 est un objet à couper, ici un morceau de tuyau 16 en polymères, par exemple en PER (polyéthylène réticulée haute densité). Le tuyau 16 est destiné à assurer des essais de coupe avec différentes lames, afin que l’utilisateur visualise les effets d’un fil 7 bien, peu ou pas affilé. Le tuyau 16 comporte une entaille 17 rectiligne faite avec une lame 1 affilée et une entaille 18 non rectiligne, avec des bords irréguliers faits avec une lame 1 présentant des défauts d’affilage. Le nombre d’entailles dépend de la longueur utile du tuyau 16. On conçoit que l’on peut utiliser tout autre objet en lieu et place du tuyau 16 pour autant qu’il soit léger, qu’il offre une résistance à la coupe comparable à celle des objets habituellement coupés avec la lame testée. De même, les dimensions et/ou forme de l’objet à couper peuvent être différentes. Il en est de même de la disposition et du nombre d’entailles. La figure 4 est un organe de visualisation et de quantification de l’effort de l’affilage, c’est-à-dire de la pression que doit exercer un utilisateur sur un organe d’affilage, par exemple un affiloir tel que décrit par la suite. Cet organe est une balance 19. L’utilisateur pose un organe d’affilage sur le plateau 20 de la balance et effectue l’affilage, à savoir déplace une lame 1, par exemple affilée et/ou une lame ayant un défaut d’affilage, le long de l’organe d’affilage, selon un trajet et un angle définis. La pression qu’il exerce pour obtenir un résultat d’affilage se traduit par un déplacement du plateau 20 sous l’effet de la pression exercée selon la direction F. Le plateau 20 est relié à un curseur 21 qui se déplace le long d’une échelle 22 graduée. Il s’agit donc d’une mesure simple de la pression d’affilage. En variante, il est possible d’utiliser un organe adapté, avec, par exemple, un affichage digital de la pression exprimée en kg/cm2. De même dans un autre mode de réalisation de l’invention, le plateau 20 intègre une zone formant la zone d’affilage d’une lame. En d‘autres termes, le plateau 20 est lui-même configuré en organe d’affilage. En variante, le dispositif comprend également un organe de visualisation et de quantification de l’effort de coupe, c’est-à-dire de la pression que doit exercer un utilisateur pour couper un objet, par exemple un tuyau 16. Un tel organe est, également et de façon préférée, une balance sur le plateau de laquelle l’utilisateur pose l’objet à couper. On conçoit aisément que la zone de coupe d’un tel plateau ne sert qu’à des tests, aucune entaille réelle dans le plateau n’étant effectuée. Pour cela, le matériau dans lequel on coupe est un matériau déformable, par exemple une mousse fixée sur le plateau. En variante, la balance 19 peut recevoir, de manière amovible soit un plateau configuré en organe d’affilage soit un plateau configuré en objet à couper. La figure 5 est un affiloir 23. Ce dernier définit un organe d’affilage en forme de parallélépipède. En variante sa forme est différente. Pour mémoire, un affiloir permet de reconstituer un fil abimé, à savoir un fil 7 viré ou légèrement retourné. En revanche, il ne permet pas de réparer un fil ébréché donc avec des cassures. Un affiloir 23 permet de redresser le fil 7 et de rendre rectiligne ce dernier. Il ne permet pas l’aiguisage ou l’affutage, à savoir la réalisation d’un bord tranchant par enlèvement de matière. L’affiloir 23 est, dans l’exemple, un affiloir disponible dans le commerce. En variante, il a des dimensions supérieures à celles d’un affiloir du commerce et/ou formes différentes de celles d’un affiloir du commerce et/ou il est formé de diverses parties amovibles afin que l’utilisateur puisse visualiser les parties de l’affiloir. l’affiloir 23 comprend une partie 24 formant une zone de préhension et de maintien en position de l’affiloir 23. la partie active 25 de l’affiloir 23 est en un matériau dur, adapté pour redresser le métal de la lame mais non abrasif afin de ne pas enlever de matière à la lame. la partie active 25 est un parallélépipède avec des bords disposés angulairement, donc avec une forme trapézoïdale vue en section transversale. L’utilisation d’un tel affiloir 23 est connue en soi et ne sera pas décrite plus précisément. Le dispositif peut comprendre d’autres éléments. On peut citer, à titre d’exemples non limitatifs, des moyens de marquage et de visualisation des lames et/ou de leurs défauts comme des marqueurs, des loupes. En complément de la balance 19, le dispositif peut comporter une échelle visuelle analogique ou EVA d’appréciation de la force exercée par l’utilisateur sur une lame. Il s’agit, par exemple, d’un élément plastifié graduée entre 1 et 10 et permettant à un utilisateur d’indiquer, selon lui, où il se situe en terme de force exercée. Des exemples d’objet coupant, par exemple des sécateurs, des couteaux ayant visuellement un aspect négatif ou sale mais avec une lame affilée et des sécateurs ayant un aspect neuf mais avec une lame désaffiliée sont fournis dans le dispositif afin que l’utilisateur constate qu’il ne faut pas se fier seulement à l’aspect visuel. Un support ou présentoir pour les morceaux de tuyaux 16 coupés peut être compris dans le dispositif, afin que l’utilisateur ait devant lui l’ensemble des essais réalisés. Le dispositif destiné au formateur peut comporter d’autres éléments tels qu’au moins une trousse à outils, une trousse de secours, des tuyaux 16 non entaillés, des fiches pédagogiques, divers jeux de lames et outils en remplacement de ceux inclus dans les dispositifs des utilisateurs et/ou permettant d’intervenir et de réparer ou remplacer les éléments du dispositif. Un tel dispositif est fourni dans une boite comportant tous les éléments pour au moins un utilisateur. En variante, une boite comporte les éléments pour deux ou plus utilisateurs. On peut imaginer un kit pédagogique comportant un dispositif pour formateur et plusieurs, par exemple de deux à douze dispositifs pour des utilisateurs en formation. Le kit est fourni sous forme d’une caisse ou palette contenant le nombre de boites concernées. Dispositif d’enseignement de l’affilage d’une lame d’un outil coupant, caractérisé en ce qu’il comprend au moins les éléments suivants : - a) une représentation tridimensionnelle (1) agrandie, au moins deux fois, de la lame dudit outil coupant, - b) au moins un exemplaire d’une lame affilée et d’une lame ayant des défauts d’affilage, - c) au moins un exemple d’un objet (16) coupé avec une lame affilée et d’un objet coupé avec une lame ayant des défauts d’affilage, - d) un organe de quantification (19) de la force appliquée par un utilisateur lors de l’affilage et - e) un organe d’affilage (23). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend également un élément simplifié des diverses parties d’une lame, lesdites parties étant liées entre elles de façon non définitive. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément c) est un tuyau (16) en polyéthylène réticulée haute densité. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément d) est une balance (19). Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’élément d), outre la balance (19), comprend également une échelle visuelle analogique d’appréciation de la force appliquée par un utilisateur sur une lame. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un dispositif d’enseignement de l’affilage d’une lame d’un outil coupant destiné à un formateur comporte également au moins une trousse à outils, une trousse de secours et des éléments a) à e) de rechange. Kit comportant au moins un dispositif d’enseignement de l’affilage d’une lame d’un outil coupant destiné à un utilisateur selon l’une des revendications 1 à 5 et un dispositif d’enseignement de l’affilage d’une lame d’un outil coupant destiné à un formateur selon la revendication 6.