РУКОЯТКА БРИТВЫ, БРИТВА, СОДЕРЖАЩАЯ ТАКУЮ РУКОЯТКУ, И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
RAZOR HANDLE, RAZOR CONTAINING SUCH A HANDLE, AND ITS MANUFACTURING METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к рукояткам бритв, бритвам, содержащим такие рукоятки, и способам их изготовления.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Рукоятки бритв обычно представляют собой сплошные пластмассовые отлитые детали, отлитые в виде одной детали или иногда отлитые в виде нескольких частей, которые затем собирают.
В WO 2006081842 раскрыт пример известной рукоятки бритвы.
Одна из задач настоящего изобретения заключается в улучшении рукояток бритв уровня техники, в частности, в отношении расхода материала и экономичности.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, в настоящем раскрытии обеспечена рукоятка для бритвы для влажного бритья, содержащая:
- корпус рукоятки, выполненный с возможностью удержания пользователем; и также
- поддерживающий головку участок, выполненный с возможностью поддержки головки бритвы, содержащей по меньшей мере одно лезвие,
причем корпус рукоятки имеет сотовую структуру, образованную расположенными рядом полыми ячейками, по меньшей мере частично разделенными твердыми стенками, причем указанные расположенные рядом полые ячейки ориентированы более чем в одном направлении.
Благодаря этим признакам механическая структура корпуса рукоятки может быть высокоэффективной и может экономить много материала по сравнению со сплошными рукоятками, заполненными твердым материалом, для тех же или подобных механических свойств.
Варианты реализации такой рукоятки бритвы могут включать в себя один или более из следующих признаков:
- указанная сотовая структура имеет охватывающий объем Vt который заключает в себя некоторый пустой объем Ve, причем соотношение Ve/Vt указанного пустого объема к указанному охватывающему объему составляет от 33% до 90%;
- указанное соотношение Ve/Vt составляет более 65%;
- указанные расположенные рядом полые ячейки имеют более чем одно очертание и форму;
- указанная сотовая структура образована с использованием способа разделения пространства;
- указанная сотовая структура образована как диаграмма Вороного;
- указанная сотовая структура образована как сотообразная структура;
-4
-4
- коэффициент Rbe эффективности изгиба рукоятки составляет более 1,20 10 Н.мм, причем указанный коэффициент эффективности изгиба определен как:
Rbe=(F/d)/Vm, причем:
- F выражает усилие, прикладываемое к дальнему концу корпуса рукоятки, в то время как поддерживающий головку участок рукоятки зафиксирован, причем указанное усилие прикладывают по существу перпендикулярно общему направлению рукоятки,
- d выражает результирующее смещение дальнего конца рукоятки,
- Vm выражает объем твердого материала рукоятки,
причем отношение Rbe выше по сравнению со сплошной рукояткой идентичной наружной формы;
-4
-4
- указанный коэффициент эффективности изгиба составляет более 1,30 10 Н.мм;
- указанный корпус рукоятки имеет наружную поверхность, определяющую форму указанного корпуса рукоятки, а указанная сотовая структура содержит структуру сетчатой оболочки, образующую оболочку, которая непрерывно проходит в соответствии с указанной наружной поверхностью и окружает внутренний объем, структура сетчатой оболочки образует указанные полые ячейки, открытые по направлению к внутреннему объему и на наружной поверхности, и указанные твердые стенки отделяют указанные полые ячейки, параллельные указанной наружной поверхности;
- указанный внутренний объем является пустым и, следовательно, не содержит твердых стенок;
- указанная сотовая структура образована вдоль всего объема рукоятки;
- корпус рукоятки проходит в продольном направлении вдоль центральной линии между дальним концом и ближним концом, расположенным рядом с поддерживающим головку участком, и указанная структура сетчатой оболочки непрерывно проходит вокруг указанной центральной линии;
- указанная структура сетчатой оболочки имеет верхний участок, нижний участок и два боковых участка, все из которых проходят вдоль центральной линии от дальнего конца к ближнему концу, и указанная структура сетчатой оболочки образует вершину на указанном дальнем конце, непрерывно соединяя верхний участок, нижний участок и боковые участки;
- указанные полые ячейки составляют от 30% до 60% указанной наружной поверхности;
2
- средняя плотность распределения на поверхности указанных полых ячеек составляет от 0,3 до 3 ячеек/см;
- указанные полые ячейки расположены таким образом, что плоскость, перпендикулярная указанной центральной линии, пересекает среднее количество пустых ячеек, составляющее от 3 до 15;
- указанные полые ячейки расположены таким образом, что плоскость, включающая указанный дальний конец и указанный ближний конец, пересекает среднее количество полых ячеек, составляющее от 3 до 20.
Другим предметом изобретения является бритва, содержащая рукоятку с любым из описанных выше признаков и головку бритвы, установленную на поддерживающем головку участке указанной рукоятки.
Еще одним предметом изобретения является способ уменьшения количества сырья, используемого при изготовлении рукоятки для бритвы для влажного бритья, включающий определение структуры, содержащей ячейки, путем использования алгоритма разделения пространства, в котором объем материала, используемого для изготовления указанной рукоятки, по меньшей мере на 33% меньше по сравнению с рукояткой, имеющей подобный коэффициент эффективности изгиба. Указанный алгоритм разделения пространства может определять структуру, содержащую ячейки, образованную в виде диаграммы Вороного.
Вышеуказанные и другие предметы и преимущества будут очевидны из подробного описания одного варианта реализации изобретения, рассматриваемого вместе с сопроводительными чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертежах:
- На фиг. 1 и 2 показаны общие перспективные виды бритвы в соответствии с одним вариантом реализации изобретения при рассмотрении в двух направлениях,
- На фиг. 3 показан вид в разрезе бритвы по фиг. 1 и 2, причем разрез бритвы выполнен в сагиттальной плоскости Р0 на фиг. 1,
- На фиг. 4 и 5 показаны виды в разрезе рукоятки бритвы по фиг. 1-3, выполненном в плоскостях Р1 и Р2 на фиг. 3, соответственно,
- На фиг. 6 показана охватывающая поверхность рукоятки бритвы, показанной на фиг. 1-5,
- На фиг. 7 показан вид, подобный фиг. 1, для второго варианта реализации,
- На фиг. 8 показан вид в разрезе корпуса рукоятки бритвы по фиг. 7, выполненном вдоль плоскости Р0 на фиг. 7,
- На фиг. 9 показан вид в разрезе в плоскости, перпендикулярной плоскости Р0, в варианте второго варианта реализации,
- На фиг. 10 показан вид, подобный фиг. 1, для третьего варианта реализации,
- На фиг. 11 показан перспективный вид корпуса рукоятки бритвы по фиг. 10 при рассмотрении в направлении, противоположном направлению на фиг. 10,
- На фиг. 12 показан вид в разрезе корпуса рукоятки бритвы по фиг. 10, выполненном вдоль плоскости Р0 на фиг. 7.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На чертежах одинаковыми ссылочными позициями обозначены идентичные или подобные элементы.
Первый вариант реализации:
На фиг. 1 и 2 показана бритва 1 в соответствии с первым вариантом реализации, содержащая рукоятку 2 и головку 3 бритвы.
Головка 3 бритвы может иметь защитный элемент 4, одно или несколько лезвий 5 и, возможно, крышку 6 или подобное.
Рукоятка 2 может быть выполнена за одно целое. В этом случае рукоятка 2 может быть образована с помощью технологии цифрового изготовления, такой как трехмерная (3D) печать, также называемая аддитивным производством. Указанная трехмерная печать может быть выбрана, в частности, среди способов аддитивного производства, таких как выдавливание материала (например, моделирование методом наплавления и т.д.), разбрызгивание материала, фотополимеризация в ванне (например, цифровая обработка света и электронно-лучевое плавление, стереолитография и т.д.), соединение листовых материалов, прямой подвод энергии непосредственно в место построения, расплавление материала в заранее сформированном слое (например, лазерное спекание и т.д.) и разбрызгивание связующего. Дополнительно, может последовать второй этап, при котором детали придают форму с использованием традиционных технологий (например, фрезерование).
Альтернативно, рукоятка может быть сформирована из двух или более частей, которые впоследствии собирают друг с другом. В этом случае рукоятка может быть изготовлена посредством литья под давлением или любого известного способа изготовления, включая аддитивное производство.
Рукоятка 2 может быть выполнена из одного или нескольких материалов. Например, рукоятка 2 может быть выполнена из одного или нескольких из следующих материалов: пластиковые материалы, металлы, смеси синтетических и природных материалов, включая дерево и бумагу, и т.д.
Рукоятка 2 может содержать удлиненный корпус 7 рукоятки и поддерживающий головку участок 8, поддерживающий головку 3 бритвы. Головка 3 бритвы может быть присоединена с возможностью или без возможности отсоединения к поддерживающему головку участку 8.
Корпус 7 рукоятки выполненный с возможностью удержания в руке пользователем. Корпус 7 рукоятки проходит между дальним концом 9 (напротив поддерживающего головку участка 8) и ближним концом 10 (рядом с участком 8 головки) вдоль центральной линии С. Центральная линия С может быть изогнутой. Центральная линия С может быть включена в сагиттальную плоскость Р0.
Головка 3 бритвы может быть соединена с поддерживающим головку участком 8 любым известным способом, например, с возможностью поворота вокруг оси поворота, перпендикулярной сагиттальной плоскости Р0, или иным образом.
В примере, показанном на чертежах, как можно видеть, в частности, на фиг. 3, головка 3 бритвы может быть установлена с возможностью поворота на двух боковых плечах 12, принадлежащих к поддерживающему головку участку 8, и эластично смещена в положение покоя посредством эластичного язычка 13, также принадлежащего к поддерживающему головку участку 8. Возможен любой другой известный способ установки головки 3 бритвы на поддерживающий головку участок 8.
Как показано на фиг. 1-5, корпус 7 рукоятки может иметь сотовую структуру, образованную расположенными рядом полыми ячейками 16, по меньшей мере частично разделенными твердыми стенками 15. Твердые стенки 15 могут образовывать непрерывную единую сплошную деталь. Сотовая структура имеет охватывающий объем Vt, который является внутренним объемом, образованным охватывающей поверхностью S рукоятки 2, как показано на фиг. 6.
Полые ячейки 16 могут иметь более одного очертания и формы, например, 1 или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, или 9, или 10, или 11, или 12, или 13, или 14, или 15, или 16, или 17, или 18, или 19, или 20, или более различных очертаний и форм.
Полые ячейки 16 могут иметь только изогнутые (не отходящие под углом) концевые части/края. Полые клетки 16 могут иметь овоидальные концевые части.
Охватывающий объем Vt охватывает определенный пустой объем Ve.
Соотношение Ve/Vt указанного пустого объема к указанному охватывающему объему составляет от 33% до 90%, предпочтительно более 65%.
Твердые стенки 15 могут образовывать сеть из твердых нитей или плеч, которые соединены вместе.
Сотовая структура 15, 16 может быть выполнена как любая структура. Сотовая структура 15, 16 может быть образована с использованием алгоритма разделения пространства. Разделение пространства представляет собой процесс разделения пространства на непересекающиеся области с использованием математических диаграмм или алгоритмов. Диаграммы Вороного являются одними из наиболее популярных способов разделения пространства на области. Сотовая структура может быть выполнена как, например, диаграмма Вороного.
В особенно преимущественном варианте реализации, как показано на фиг. 1-5, указанная сотовая структура 15, 16 является структурой сетчатой оболочки. Такая структура сетчатой оболочки образует непрерывную оболочку или кожух, проходящий по существу на охватывающей поверхности S корпуса рукоятки, таким образом определяя наружную форму корпуса 7 рукоятки и окружая внутренний объем 14 корпуса рукоятки. В этом случае вышеупомянутые полые ячейки 16 выполнены в структуре сетчатой оболочки и открыты по направлению к внутреннему объему 14 и на охватывающей поверхности S, а указанные твердые стенки 15 отделяют указанные полые ячейки 16, параллельные охватывающей поверхности S корпуса оболочки.
В примере, показанном на чертежах, внутренний объем 14 является пустым и не содержит твердых стенок. В других вариантах реализации, не показанных, внутренний объем 14 может содержать твердые стенки, принадлежащие сотовой структуре и образующие пустые ячейки, например, согласно трехмерной диаграмме Вороного, и в этом случае указанная сотовая структура 15, 16 может быть образована вдоль всего объема рукоятки. В других вариантах реализации корпус рукоятки может быть изготовлен вокруг любого объекта (например, вставки, выполненной из любого известного материала), охватывая его и/или обеспечивая возможность его свободного перемещения в корпусе 7 рукоятки.
Структура 15, 16 сетчатой оболочки может проходить непрерывно вокруг центральной линии С. Структура 15, 16 сетчатой оболочки может образовывать верхний участок 17, нижний участок 18 и два боковых участка 19, все из которых проходят вдоль центральной линии от дальнего конца к ближнему концу, и указанная структура сетчатой оболочки образует вершину 20 на дальнем конце 9 корпуса рукоятки (фиг. 4-5), непрерывно соединяя верхний участок 17, нижний участок 18 и боковые участки 19.
Структура 15, 16 сетчатой оболочки может быть такой, что указанные пустые ячейки 16 составляют от 30% до 60% указанной наружной поверхности.
2
Структура 15, 16 сетчатой оболочки может быть такой, что средняя плотность распределения указанных полых ячеек 16 на поверхности (параллельно охватывающей поверхности S) составляет от 0,3 до 3 ячеек/см.
Структура 15, 16 сетчатой оболочки может быть такой, что плоскость, перпендикулярная указанной центральной линии С и пересекающая корпус 7 рукоятки (например, плоскости Р1, Р2, показанные на фиг. 3), пересекает среднее количество пустых ячеек 16, составляющее от 3 до 15.
Структура 15, 16 сетчатой оболочки может быть такой, что плоскость, включающая указанный дальний конец 9 и указанный ближний конец 10 (например, сагиттальная плоскость Р0), пересекает среднее количество пустых ячеек 16, составляющее от 3 до 20.
Обычно, толщина е структуры 15, 16 сетчатой оболочки может составлять несколько миллиметров, например от 0,3 до 5 мм; поперечный размер D структуры 15, 16 сетчатой оболочки, перпендикулярный центральной линии С, может составлять, например, приблизительно от 8 до 25 мм.
Длина структуры 15, 16 сетчатой оболочки может составлять, например, приблизительно от 90 до 120 мм, а общая длина рукоятки 2 бритвы может составлять, например, приблизительно от 110 до 140 мм. Эти размеры могут быть типичными для обычной рукоятки и не считаются ограничивающими. Рукоятка также может быть меньше, например, с длиной в диапазоне приблизительно 30-80 мм, и в этом случае длина структуры 15, 16 сетчатой оболочки будет, следовательно, уменьшена. Дополнительно, рукоятка может иметь структуру 15, 16 сетчатой оболочки только на части своей длины, а не во всем объеме.
Благодаря вышеуказанным признакам рукоятка 2 бритвы в соответствии с изобретением экономит много материала по сравнению с известными рукоятками бритв, таким образом, также экономя массу и энергию. Некоторые сравнительные примеры приведены в таблице 1 ниже.
Способ, используемый для вычисления значений в таблице 1, представлен ниже:
Были собраны различные коммерчески доступные рукоятки бритв.
Был измерен объем твердого материала (Vm) путем погружения каждой рукоятки по очереди в объемометрическую трубку, наполненную деионизированной водой, и измерения объема воды, выходящей из трубки.
После этого первого измерения каждую рукоятку покрывали пластиковой пленкой, имитируя сплошную (наполненную материалом) форму рукоятки, и аналогичным образом погружали рукоятку в объемометрическую трубку, снова наполненную деионизированной водой. Объем воды, выходящей из трубки, измеряли в соответствии с охватывающим объемом (Vt).
Затем пустой объем (Ve) вычисляли по формуле: Ve=Vt-Vm.
В итоге, вычисляли соотношение Ve/Vt.
Помимо экономии материала и минимизации энергетического потребления продукта, изобретение также позволяет повысить механическую эффективность используемого материала.
Эта механическая эффективность для рукоятки бритвы может быть измерена с помощью коэффициента Rbe эффективности изгиба, определенного следующим образом:
Rbe=(F/d)/Vm,
где
- F выражает усилие, прикладываемое к дальнему концу 9 корпуса рукоятки, при этом поддерживающий головку участок 8 рукоятки зафиксирован, причем указанное усилие F прикладывается по существу перпендикулярно общему направлению рукоятки (более конкретно, это усилие F может прикладываться по направлению вниз, в сагиттальной плоскости Р0 и по существу перпендикулярно центральной линии С на дальнем конце 9),
- d выражает результирующее смещение дальнего конца 9 рукоятки (вертикальное смещение),
- Vm выражает объем твердого материала рукоятки.
Этот коэффициент Rbe эффективности изгиба может быть получен из теоретического анализа, в частности, из анализа методом конечных элементов, который использует трехмерную цифровую модель для вычисления коэффициента эффективности изгиба посредством принятия в качестве входных данных усилия F, прикладываемого к дальнему концу 9 рукоятки, и вычисления смещения d дальнего конца 9 рукоятки и объема Vm твердого материала рукоятки.
В приведенной ниже таблице 2 показано сравнение вычисления коэффициента Rbe эффективности изгиба для рукоятки бритвы, показанной на фиг. 1-5, и сплошной рукоятки бритвы, имеющей такую же охватывающую поверхность, как показано на фиг. 6:
Таблица 2 показывает, что механическая эффективность изобретения, измеренная соотношением Rbe, выше по сравнению со сплошной рукояткой идентичной наружной формы.
-4
-4
-4
-4
В более общем смысле, коэффициент эффективности сгиба рукоятки в соответствии с изобретением предпочтительно превышает 1,20 10 Н.мм, еще более предпочтительно превышает 1,30 10 Н.мм.
В дополнение к вышеупомянутым преимуществам изобретение также обеспечивает лучшее захватывание для пользователя, повышая комфорт и ощущение безопасности во время бритья.
Во втором и третьем вариантах реализации, описанных ниже, общая конструкция корпуса рукоятки и вышеуказанные преимущества сохранены, так что эти второй и третий варианты реализации не будут снова описаны подробно. Главным образом, далее будут описаны отличия от первого варианта реализации.
Второй вариант реализации:
Во втором варианте реализации, показанном на фиг. 7-8, корпус 7 рукоятки может быть, например, образован литьем под давлением, а поддерживающий головку участок 8 может быть выполнен как отдельная деталь и прикреплен к ближнему концу 10 корпуса рукоятки, например, посредством подгонки и/или ультразвуковой сварки, или любым другим способом.
Корпус 7 рукоятки может содержать центральный пустой канал 21, полученный путем использования ползуна в форме, если корпус рукоятки изготовлен литьем под давлением. Центральный канал 21 может быть открытым в осевом направлении на ближнем конце 10 центрального корпуса. Центральный канал 21 может проходить вдоль центральной линии С рукоятки, которая изогнута в примере на фиг. 7-8. Центральный канал 21 и центральная линия С рукоятки также могут быть прямыми, как показано в варианте по фиг. 9.
Во втором варианте реализации структура 15, 16 сетчатой оболочки может иметь большую и/или переменную толщину по сравнению с первым вариантом реализации, причем максимальная ширина канала 21 образована шейкой корпуса 7 рукоятки.
Третий вариант реализации:
В третьем варианте реализации, показанном на фиг. 10-12, корпус 7 рукоятки может быть, например, образован литьем под давлением на вставке 22, а поддерживающий головку участок 8 может быть выполнен как отдельная деталь и прикреплен к корпусу 7 рукоятки и / к вставке 22 на ближнем конце 10 корпуса рукоятки, например, посредством подгонки и/или ультразвуковой сварки, или любым другим способом. Например, вставка 22 может иметь отверстие 23 на ближнем конце 10 корпуса рукоятки, а поддерживающий головку участок 8 может иметь выступ 24, установленный в указанное отверстие 23.
Вставка 22 может преимущественно быть полой, образуя пустой внутренний объем 14. Например, вставка 22 может быть образована формованием с раздувом. Толщина вставки 22 обычно может составлять от нескольких десятков миллиметров до нескольких миллиметров.
В одном конкретном примере материалом вставки может быть ПЦТГ (модифицированный гликолем полициклогексилендиметилентерефталат), например ПЦТГ с высокой оптической прозрачностью.
В конкретном примере структура 15, 16 сетчатой оболочки может быть образована литьем под давлением из термопластичного эластомера (ТПЭ) на вставке 22.