РЕЖУЩАЯ СИСТЕМА МАШИНКИ ДЛЯ СТРИЖКИ ВОЛОС
CUTTING SYSTEM FOR HAIR CLIPPERS

Область техники, к которой относится изобретение
Предлагаемое изобретение относится к режущей системе машинки для стрижки волос. В частности, предлагаемое изобретение относится к подвижному ножу, содержащему множество зубцов с различными высотами и углами атаки.
Уровень техники
В настоящее время машинки для стрижки волос используются как парикмахерами, так и обычными пользователями. Однако, машинки для стрижки волос, предназначенные для профессиональных парикмахеров, являются более мощными, поскольку такие машинки подключаются либо непосредственно в электрическую сеть с напряжением 230 В, либо оснащены аккумуляторами, позволяющими использовать лезвия, обеспечивающие срез практически перпендикулярно волосам. Машинка для стрижки волос данного типа содержит подвижные ножи с глубокими (длинными) зубцами, которые не имеют ограничений по углу атаки волос, поскольку достижимы очень мощные пары сил.
Машинки для стрижки волос, предназначенные для обычных пользователей, являются гораздо менее мощными и, следовательно, в таких машинках необходимо согласование угла атаки волос (угла раскрытия зубцов) и, как следствие, режущей способности, с доступной мощностью. Этот компромисс приводит, в частности, к тому, что конфигурацию зубцов на подвижном ноже, выбирают так, чтобы геометрическая форма данного ножа соответствовала указанным ограничениям. Для получения хорошей режущей способности необходимо открыть (увеличить) угол раскрытия зубцов. Однако для того, чтобы поддерживать постоянное количество зубцов углубления не должны быть слишком глубокими, что не позволяет срезать большое количество волос одновременно.
Кроме этого в настоящее время производители пытаются найти оптимальные способы изготовления машинки для того, чтобы предложить менее дорогое изделие для обычных пользователей. Среди таких способов наиболее предпочтительным является способ травления, но его использование возможно только если обрабатываемый нож является достаточно тонким.
В соответствии со способом травления на стальной нож наносят защитный слой полимера или воска с последующей обработкой данного ножа кислотой для создания выемок в незащищенных местах. При этом непротравленные места образуют зубцы ножа.
Таким образом, мы сталкиваемся с двумя ограничениями. Первое ограничение состоит в ограниченной мощности машинки для стрижки волос, предназначенной для обычных пользователей, и второе ограничение состоит в относительно ограниченной толщине подвижного ножа для обеспечения возможности выполнения химического травления. Под "ограниченной толщиной" понимается величина менее 1 мм, предпочтительно менее 0,5 мм.
Таким образом, малые толщины ножей и ограниченная мощность приводят не только к необходимости применять относительного большой угол атаки волос "гильотинного" типа, но также к относительно малой длине зубца, поскольку при малой толщине ножа и большой длине зубца зубец будет длинным и тонким и, как следствие, будет иметь тенденцию к повреждению.
Кроме этого во избежание снижения режущей способности необходимо иметь определенную глубину (длину) зубцов.
В существующем уровне техники рассматривался вопрос об оптимизации режущих систем машинок для стрижки волос. Решения подобного типа описаны, например, в патентных документах FR 2,398,584, US 2006/0156549, GB 2,435,845 и DE 102009035212 А1, хотя данные документы не посвящены оптимизации режущей системы машинки для стрижки волос, предназначенной для обычных пользователей, в отличие от режущей системы, описанной в настоящей патентной заявке.
Задачи изобретения
Предлагаемое изобретение направлено на создание оптимальной режущей системы машинки для стрижки волос, предназначенной для обычных пользователей. Указанная оптимизация относится как к характеристикам резания при ограничении в виде относительно ограниченной мощности, так и к сниженным производственным затратам за счет использования тонкого ножа, что может быть достигнуто посредством травления.
В частности, предлагаемое изобретение направлено на создание такой геометрии ножа, которая позволит использовать тонкий нож для машинки для стрижки волос, предназначенной для обычных пользователей, и, в одном отдельном варианте осуществления изобретения, на создание взаимосвязи между геометрией зубцов подвижного ножа и достижимой режущей силой.
Раскрытие изобретения
В предлагаемом изобретении раскрыта режущая система машинки для стрижки волос, содержащая подвижный нож и неподвижный нож, причем указанный подвижный нож выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения с силой F, в ходе работы, при этом указанный подвижный нож содержит множество зубцов N с двумя различными длинами (х) и (у), имеющих два угла атаки (α и β), причем отношения между указанными двумя длинами и углами атаки определены следующим образом:
отношение х/у составляет от 1,33 до 6,
отношение β/α составляет от 1,2 до 3,55, при этом
α составляет от 9° до 15°,
β составляет от 18° до 32.
В отдельных вариантах осуществления предлагаемого изобретения имеется по меньшей мере один из следующих признаков или подходящая комбинация следующих признаков.
Предпочтительно отношения между указанными двумя длинами и углами атаки определены следующим образом:
отношение х/у составляет от 1,5 до 3,
отношение β/α составляет от 1,42 до 2,8, при этом
α составляет от 10° до 14°,
β составляет от 20° до 28°.
Предпочтительно отношения между указанными двумя длинами и углами атаки определены следующим образом:
отношение х/у составляет от 1,54 до 2,6,
отношение β/α составляет от 1,61 до 2,36, при этом
α составляет от 11° до 13°,
β составляет от 20° до 24°.
Переменные (х, у) и (α, β) отрегулированы таким образом, что количество зубцов N на указанном подвижном ноже остается постоянным.
Длина (х) является постоянной, и переменными являются только длины (у) и углы (α и β).
Предпочтительно сумма α+β является постоянной.
Предпочтительно (х) составляет от 2 мм до 4 мм, предпочтительно от 2 мм до 3 мм, а (у) составляет от 0,3 мм до 2 мм, предпочтительно от 0,5 мм до 1,5 мм.
Предпочтительно F меньше 16 Н и, предпочтительнее меньше 13 Н.
Предпочтительно ножи имеют толщину менее 1 мм, предпочтительно менее 0,8 мм, еще предпочтительнее менее 0,6 мм.
Краткое описание чертежей
На фигурах 1 и 2 изображен вид сверху подвижного ножа, выполненного в соответствии с существующим уровнем техники и предназначенного для высокомощной машинки для стрижки волос со значительной длиной зубцов. На фигурах 3 и 4 изображен вид сверху подвижного ножа, выполненного в соответствии с существующим уровнем техники и предназначенного для машинки для стрижки волос, применяемой обычными пользователями, с меньшей длиной зубцов.
На фигурах 5-10 изображены виды сверху ряда возможных конфигураций части подвижного ножа в соответствии с предлагаемым изобретением, причем параметры (у) варьируемы от 0,5 до 1,8 мм, α варьируем от 9° до 15°, и β варьируем от 18° до 30°. Были протестированы другие конфигурации, в которых, помимо вышеуказанных параметров, варьируемым параметром является параметр (х). Однако, в целях уменьшения количества фигур данные конфигурации не изображены.
На фиг. 11 представлен способ измерения силы, прикладываемой, в ходе работы, подвижным ножом во время возвратно-поступательного перемещения данного ножа.
На фиг. 12 представлено трехмерное подробное изображение головки машинки для стрижки волос, оснащенной предлагаемым подвижным ножом.
Осуществление изобретения
Эксплуатационные характеристики машинки для стрижки волос зависят от многих факторов, которые могут стать более ограничивающими при понижении доступной мощности.
В качестве примеров, не носящих ограничительного характера, можно привести геометрию подвижного ножа и неподвижного ножа, в частности, длину и углы раскрытия зубцов, углы заточки и количество зубцов, смазку, облегчающую возвратно-поступательное перемещение и скорость данного перемещения, давление подвижного ножа на неподвижный нож и другие подобные факторы.
Оптимизация режущей системы машинки для стрижки волос является, таким образом, многогранной задачей. В предлагаемой патентной заявке преднамеренно выбрано решение данной задачи за счет одного из основных параметров режущей системы, а именно геометрии зубцов подвижного ножа. Данная геометрия обусловлена углами раскрытия в комбинации с длиной зубцов.
В предлагаемом изобретении не учтена какая-либо адаптация геометрии зубцов неподвижного ножа к зубцам подвижного ножа. Таким образом, считается, что неподвижный нож неизменно имеет равномерно чередующиеся зубцы с по существу треугольной формой и с длиной, незначительно превышающей длину подвижного ножа во избежание любых травм кожи головы. Тем не менее, следующее описание применимо также для неподвижного ножа.
Для обеспечения наилучшего компромисса между доступной парой сил и углом раскрытия зубцов, зубец подвижного ножа сконфигурирован так, чтобы получить относительно длинный зубец с малым углом раскрытия. Данный зубец имеет форму, сочетающую, в некоторой степени, узкие длинные зубцы, обычно присутствующие в высокомощных машинках для стрижки волос (как изображено на фиг. 1), и короткие зубцы, используемые в настоящее время в маломощных машинках для стрижки волос, предназначенных для обычных пользователей (как изображено на фиг. 1 и 2).
Способ травления для изготовления ножей обеспечивает возможность изготовления только очень тонких ножей с очень острым профилем. Однако, в такой конструкции, чем длиннее зубец, тем более хрупким он является. Для устранения данной хрупкости верхушку зубца обрезают и выполняют в данной верхушке выемку для получения раздвоенной верхушки с различными углами (α, β, как изображено на фиг. 3, 4 и 5).
Переменными, рассмотренными в данной патентной заявке, являются длины х и у и углы α и β (как изображено на фигурах). Влияние углов заточки подвижного и неподвижного ножей не учтено преднамеренно. Здесь мы просто полагаем, что достигнута оптимальная заточка, позволяющая сконцентрироваться на других параметрах, указанных выше.
Сила F, создаваемая подвижным ножом, измерена с использованием динамометрии. Диаграмма этих измерений представлена на фиг. 8.
Были проведены испытания с машинками для стрижки волос, имеющими различные мощности, что позволило ограничить параметры F, х и у и углы α и β. Для значений α менее 9° и значений β менее 18° количество зубцов N на единицу длины является относительно высоким, если отношения х/у малы, например, менее 1,33. Данная конструкция ближе к ножам, предназначенным для профессиональных машинок для стрижки, и требует наличие высокой мощности. Кроме этого для относительно длинных зубцов необходима относительно большая толщина ножа, что препятствует использованию для ножа такого типа технологии травления.
Для значений α выше 15° и значений β выше 32° количество зубцов N на единицу длины является относительно низким, если отношения х/у велики, например, выше 6. Для данной конструкции не требуется большая мощность, и для ножа данного типа обеспечена возможность использования технологии травления. Однако, режущая способность ножа данного типа относительно ограничена.
Между двумя вышеописанными крайностями возможен, конечно, целый ряд конфигураций. Было, однако, экспериментально определено, что для ножа толщиной менее 0,6 мм трудно использовать значения х более 5 мм, предпочтительно более 4 мм, вследствие хрупкости ножа. Кроме этого значения х менее 1 мм, предпочтительно менее 2 мм, в действительности не представляют практического интереса, поскольку данные значения чрезмерно ограничивают режущую способность.
Поскольку заявляемое изобретение направлено на создание ножа для машинки для стрижки, предназначенной для обычных пользователей, мы провели испытания для машинок для стрижки волос указанного типа. Данные машинки для стрижки волос не способны обеспечивать силы на подвижном ноже, превышающие примерно 20 Н, и, как правило, даже менее 15 Н.
Наиболее показательные результаты испытаний приведены в нижеследующей таблице. Данные результаты являются исключительно иллюстративными и ни в коей мере не ограничивают объем правовой охраны предлагаемого изобретения. Тем не менее, данные испытания позволили примерно определить диапазоны длин и отношений длины зубца, а также углы, которые могут быть использованы на относительно тонком подвижном ноже. В нижеследующей таблице показано, что возможно получить машинку для стрижки с высокими эксплуатационными характеристиками при точной комбинации углов раскрытия и длин зубцов, даже если создаваемая на ноже силы меньше 16 Н.