EA002735B1 - Способ изготовления режущего элемента, имеющего вспомогательный слой - Google Patents

Abstract

Способ изготовления режущего элемента, содержащего пластинообразную основу, согласно которому только на одной стороне пластинообразной основы выполняют вспомогательный слой, а затем с помощью устройства для электрохимической обработки создают на этой основе, по меньшей мере, одну режущую кромку. Пластинообразную основу располагают по отношению к электроду устройства для электрохимической обработки таким образом, чтобы вспомогательный слой был обращен в обратную сторону от электрода и чтобы вспомогательный слой, который является инертным к устройству для электрохимической обработки, сохранялся в качестве функционального слоя на пластинообразной основе. Вспомогательный слой имеет толщину менее 200 нм, и его наносят на пластинообразную основу до места расположения режущей кромки на этой основе. Изготовленный режущий элемент содержит пластинообразную основу, имеющую режущую кромку и покрытую только на одной стороне указанным вспомогательным слоем, по меньшей мере, вблизи режущей кромки. Этот режущий элемент используется в бреющей головке, содержащей данный режущий элемент, имеющий основу и режущую кромку для срезания волос, и манипулятор, с помощью которого при использовании волосы можно смещать во время срезания вдоль режущей кромки режущего элемента. Режущая кромка режущего элемента и манипулятор примыкают друг к другу и способны смещаться относительно друг друга в направлении, параллельном режущей кромке. Вспомогательный слой режущего элемента обращен к манипулятору. Бритва содержит вышеописанную бреющую головку и приводное средство для смещения режущего элемента и манипулятора бреющей головки

Description

Область техники

Изобретение относится к способу изготовления режущего элемента, согласно которому на одной стороне режущего элемента создают вспомогательный слой, а затем с помощью устройства для электрохимической обработки образуют, по меньшей мере, одну режущую кромку, при этом режущий элемент располагают относительно электрода устройства для электрохимической обработки таким образом, чтобы вспомогательный слой был обращен в обратную сторону от электрода.

Изобретение также относится к режущему элементу, имеющему пластинообразную основу, которая имеет режущую кромку и покрыта вспомогательным слоем, по меньшей мере, вблизи режущей кромки.

Изобретение также относится к бреющей головке, содержащей режущий элемент, имеющий основу и режущую кромку для срезания волос, растущих из кожи, и манипулятор, с помощью которого при работе волосы смещаются во время срезания вдоль режущей кромки режущего элемента, при этом режущая кромка режущего элемента и манипулятор примыкают друг к другу в направлении, параллельном режущей кромке.

Изобретение также относится к бритве, содержащей бреющую головку, содержащую режущий элемент, имеющий основу и режущую кромку для срезания волос, растущих из кожи, и манипулятор, с помощью которого при работе волосы смещаются во время срезания вдоль режущей кромки режущего элемента, при этом режущая кромка режущего элемента и манипулятор примыкают друг к другу, и бритва имеет направляющее устройство для смещения режущего элемента и манипулятора бреющей головки относительно друг друга в направлении, параллельном режущей кромке.

Описанный во вступительной части описания способ известен из публикации международной заявки \УО 97/17158. Режущий элемент, который может быть изготовлен посредством известного способа, представляет собой бреющую фольгу, которая пригодна для использования в электрической бритве. Вспомогательный слой, который наносится в соответствии с известным способом, содержит полимерную сетку, состоящую из органических и неорганических фрагментов. После образования вспомогательного слоя в бреющей фольге создают комбинацию отверстий с помощью устройства для электрохимической обработки, при этом бреющую фольгу располагают относительно электрода устройства для электрохимической обработки таким образом, чтобы вспомогательный слой был обращен в обратную сторону от электрода. После образования отверстий вспомогательный слой удаляют. Благодаря обеспечению вспомогательного слоя с одной стороны бреющей фольги во время формирования отверстий, каждое из образованных при этом отверстий имеет на упомянутой стороне кромку с настолько малым радиусом закругления, что эти кромки можно использовать как режущие кромки во взаимодействии с бреющим элементом электрической бритвы.

Недостаток известного способа заключается в том, что создание вспомогательного слоя на бреющей фольге очень трудоемко и занимает много времени. Поскольку этот вспомогательный слой удаляется с бреющей фольги после выполнения в ней отверстий, не обеспечивается оптимальное использование вспомогательного слоя.

Целью настоящего изобретения является создание способа такого типа, как описан во вступительной части описания, обеспечивающего более оптимальное использование вспомогательного слоя.

Эта цель достигается в предложенном способе, отличающимся тем, что вспомогательный слой наносят до того места, на котором должна быть образована режущая кромка на режущем элементе, причем после создания режущей кромки сохраняют вспомогательный слой на режущем элементе в качестве его функционального слоя. Если вспомогательный слой наносят на металлическую основу режущего элемента, то вспомогательный слой может служить, например, в качестве слоя для защиты основы от коррозии и может содержать материал, пригодный для этой цели. Так как вспомогательный слой наносят до того места, на котором должна быть образована режущая кромка на основе режущего элемента, кромка вспомогательного слоя, образованная на месте расположения режущей кромки основы, может служить в качестве дополнительной режущей кромки или даже основной режущей кромки режущего элемента и может содержать материал, пригодный для этой цели, а также иметь толщину, соответствующую этой цели. Поскольку при этом вспомогательный слой выполняет функцию не только во время изготовления режущего элемента, но и после его изготовления, когда он используется в качестве функционального вспомогательного слоя режущего элемента, обеспечивается более оптимальное использование вспомогательного слоя, что позволяет оправдать усилия, затраченные на нанесение вспомогательного слоя.

Конкретный вариант реализации предложенного способа отличается тем, что вспомогательный слой содержит 8Ю₂. Твердость 8Ю₂ выше, чем твердость большинства металлов и марок сталей. В результате кромка вспомогательного слоя, содержащая преимущественно δίθ₂ и имеющая соответствующую толщину, сформированная на месте расположения режущей кромки основы, может быть очень эффективно использована в качестве режущей кромки режущего элемента. Кроме того, 81О₂ очень хо3 рошо сцепляется со сталью, что обеспечивает очень эффективное использование вспомогательного слоя, состоящего преимущественно из δίθ₂, в комбинации со стальной основой.

Другой вариант реализации предложенного способа отличается тем, что вспомогательный слой дополнительно содержит ΖγΟ₂. Благодаря использованию ΖγΟ₂ во вспомогательном слое еще больше повышается его прочность, а значит и пригодность кромки вспомогательного слоя к использованию в качестве режущей кромки режущего элемента. Поскольку в этом варианте вспомогательный слой также содержит значительное количество δίθ₂, обеспечивается хорошее сцепление вспомогательного слоя со стальной основой.

Следующий вариант осуществления предложенного способа отличается тем, что вспомогательный слой имеет толщину менее 200 нм. Было обнаружено, что при выполнении вспомогательного слоя такой толщины и из подходящего материала, такого как δίθ₂, кромка вспомогательного слоя, образованная на месте режущей кромки основы, может эффективно использоваться в качестве режущей кромки режущего элемента.

Другой вариант осуществления предложенного способа отличается тем, что вспомогательный слой имеет толщину менее 100 нм. При такой толщине вспомогательного слоя дополнительно улучшаются режущие свойства вспомогательного слоя, образованного на месте режущей кромки основы.

Следующий вариант реализации предложенного способа отличается тем, что режущий элемент имеет пластинообразную форму и снабжен практически прямолинейной режущей кромкой. Этот вариант воплощения предложенного способа может успешно использоваться для изготовления лезвий, используемых в бритвах для мокрого бритья. Такие лезвия имеют металлическую основу очень малой толщины, например 0,1 мм. С помощью известных способов, очень трудно или даже невозможно получить на основе такого лезвия режущую кромку, имеющую высокую остроту и твердость. Так как кромка вспомогательного слоя, которая согласно изобретению формируется на месте расположения режущей кромки основы, имеет отличные режущие свойства, если вспомогательный слой выполнен соответствующей толщины и из соответствующего материала и может использоваться в качестве режущей кромки лезвия, то более низкие режущие свойства режущей кромки, образованной на основе, не оказывают значительного влияния на режущие свойства лезвия, и режущие свойства лезвия, по существу, определяются режущими свойствами кромки вспомогательного слоя.

Следующий вариант воплощения предложенного способа отличается тем, что на стороне режущего элемента, удаленной от вспомогательного слоя, формируют с помощью устройства для механического удаления материала первую клиновидную часть, имеющую относительно малый угол клина и расположенную на расстоянии от режущей кромки, а затем на упомянутой стороне формируют с помощью средства для электрохимической обработки вторую клиновидную часть, имеющую относительно большой угол клина и проходящую между режущей кромкой и первой клиновидной частью. Благодаря наличию этих двух клиновидных частей на той стороне основы режущего элемента, которая удалена от вспомогательного слоя, основа обеспечивает жесткую устойчивую опору для вспомогательного слоя вблизи режущей кромки. Удаление материала посредством устройства для механического удаления материала осуществляется относительно быстро по сравнению с удалением материала с помощью устройства для электрохимической обработки. Так как устройство для электрохимической обработки используется только для образования второй клиновидной части, прилегающей к режущей кромке, можно значительно сократить время, необходимое для изготовления режущего элемента. Кроме того, размеры второй клиновидной части можно уменьшить по отношению к размерам первой клиновидной части, что позволит дополнительно сократить время, требуемое на изготовление.

Конкретный вариант реализации предложенного способа отличается тем, что угол клина первой клиновидной части составляет от 15 до 30°, а угол клина второй клиновидной части составляет от 30 до 60°. В результате этого основа режущего элемента создает оптимальную опору для вспомогательного слоя вблизи режущей кромки.

Режущий элемент такого типа, как был описан во вступительной части описания, известен из документа ЕР-В-0591339. Известный режущий элемент представляет собой пластинообразное лезвие для использования в бритве для мокрого бритья. Пластинообразная основа известного режущего элемента выполнена из стали и на ней сформирована клиновидная кромочная часть с режущей кромкой посредством ряда последовательных операций по удалению металла. Основа покрыта с обеих сторон вспомогательным слоем алмазоподобного углерода (АПУ), имеющим толщину около 200 нм. Вспомогательные слои проходят до режущей кромки основы и за этой кромкой сливаются с лезвием, окружающим режущую кромку основы. Для упрочнения лезвия выполнены вспомогательные слои вблизи режущей кромки на длине приблизительно 250 нм с гранями, образующими друг с другом входной угол величиной приблизительно 80°. За счет использования вспомогательных слоев режущая кромка известного режущего элемента защищена от износа, что увеличивает остроту режущей кромки, а значит и срок служ5 бы режущего элемента. Использование граней позволяет ограничить повреждение вспомогательных слоев вблизи режущей кромки.

Недостаток известного режущего элемента заключается в том, что его изготовление трудоемко и занимает много времени. После того, как на основе режущего элемента с обеих сторон образованы вспомогательные слои, на них нужно еще образовать грани.

Целью настоящего изобретения является также создания режущего элемента такого типа, как был описан во вступительной части описания, изготавливаемого более простым и менее трудоемким способом и имеющего режущие свойства и срок службы, сопоставимые с режущими свойствами и сроком службы известного режущего элемента.

Эта цель достигается в предложенном режущем элементе, отличающемся тем, что вспомогательный слой нанесен только на одну сторону основы и проходит до ее режущей кромки. Так как вспомогательный слой проходит до режущей кромки основы, кромка вспомогательного слоя находится на месте расположения режущей кромки основы. Было обнаружено, что если использовать для вспомогательного слоя подходящий материал и если вспомогательный слой имеет требуемую толщину, то кромка вспомогательного слоя служит в качестве дополнительной режущей кромки или даже в качестве основной режущей кромки режущего элемента. В результате режущий элемент имеет такие режущие свойства и срок службы, которые практически определяются режущими свойствами и сроком службы вспомогательного слоя и которые сопоставимы с режущими свойствами и сроком службы известного режущего элемента, благодаря использованию пригодного материала и соответствующей толщины вспомогательного слоя. Так как режущий элемент, согласно изобретению, снабжен вспомогательным слоем только на одной стороне и этот вспомогательный слой проходит только до режущей кромки основы, предложенный режущий элемент гораздо легче изготовить, чем известный режущий элемент, и на его изготовление требуется меньше времени.

Конкретный вариант воплощения предложенного режущего элемента отличается тем, что вспомогательный слой содержит 8102. Твердость 8102 выше твердости большинства металлов и марок стали. В результате, кромка вспомогательного слоя соответствующей толщины, которая расположена на месте расположения режущей кромки основы и которая преимущественно содержит 81О2, может успешно использоваться в качестве прочной режущей кромки режущего элемента. Кроме того, 81О2 очень хорошо сцепляется со сталью, в результате чего вспомогательный слой, выполненный преимущественно из 81О2, может очень успешно ис пользоваться в комбинации со стальной основой.

Следующий вариант режущего элемента согласно изобретению отличается тем, что вспомогательный слой дополнительно содержит Ζγ02. Содержание Ζ1Ο2 во вспомогательном слое обеспечивает дополнительное повышение его твердости, а значит улучшает свойства кромки вспомогательного слоя для использования ее в качестве режущей кромки режущего элемента. Так как вспомогательный слой в этом дополнительном варианте также содержит существенное количество 81О2, обеспечивается хорошее сцепление вспомогательного слоя со стальной основой.

Следующий вариант режущего элемента согласно изобретению отличается тем, что вспомогательный слой имеет толщину менее 200 нм. Было обнаружено, что если кромка вспомогательного слоя, имеющего такую толщину и выполненного из соответствующего материала, такого как 81О2, присутствует на месте расположения режущей кромки основы, то эта кромка вспомогательного слоя может использоваться в качестве режущей кромки режущего элемента, обладающего отличными режущими свойствами и длительным сроком службы.

Конкретный вариант предложенного режущего элемента отличается тем, что вспомогательный слой имеет толщину менее 100 нм. При такой толщине вспомогательного слоя дополнительно улучшаются режущие свойства кромки вспомогательного слоя, присутствующей на месте расположения режущей кромки основы.

Следующий вариант предложенного режущего элемента отличается тем, что сторона режущего элемента, обращенная в обратную сторону от вспомогательного слоя, содержит первую клиновидную часть, имеющую относительно малый уголь клина и расположенную на расстоянии от режущей кромки, и вторую клиновидную часть, имеющую относительно большой угол клина и проходящую между режущей кромкой и первой клиновидной частью. Благодаря тому, что сторона основы режущего элемента, обращенная в обратную сторону от вспомогательного слоя, имеет эти две клиновидные части, основа обеспечивает жесткую и устойчивую опору для вспомогательного слоя вблизи режущей кромки. В результате значительно ограничиваются деформации режущей кромки, которые могут развиваться под действием сил резания на режущую кромку, а это увеличивает срок службы режущего элемента и практически исключает отрицательное воздействие сил резания на режущие свойства режущего элемента.

Еще один вариант реализации предложенного режущего элемента отличается тем, что угол клина первой клиновидной части составляет от 15 до 30°, а угол клина второй клиновид002735 ной части составляет от 30 до 60°. В результате, основа режущего элемента создает оптимальную опору для вспомогательного слоя вблизи режущей кромки.

Бреющая головка и бритва такого типа, как были описаны во вступительной части описания, известны из документа ЕР-А-0855256. Режущий элемент известной бреющей головки и известной бритвы содержит пластинообразную основу, снабженную прямой режущей кромкой. Манипулятор содержит каретку, которая держит гребнеобразный манипуляционный элемент, имеющий большое количество зубцов, расположенных вблизи режущей кромки режущего элемента. В работе волосы, растущие из кожи, проникают в пространство между зубцами манипуляционного элемента после перемещения бреющей головки по коже, после чего волосы достигают режущей кромки режущего элемента. С помощью направляющего устройства бритвы манипулятор может осуществлять колебательные движения в направлении, параллельном режущей кромке, относительно режущего элемента, так что волосы, которые проникли в пространство между зубцами манипуляционного элемента, перемещаются во время срезания с помощью манипуляционного элемента вперед и назад вдоль режущей кромки режущего элемента. Это существенно улучшает режущие свойства режущего элемента и значительно ограничивает необходимые силы резания.

Для обеспечения надежной работы известной бреющей головки и известной бритвы и для исключения порезов кожи манипуляционный элемент должен занимать точное положение относительно режущей кромки режущего элемента, а промежуток между манипуляционным элементом и режущей кромкой должен быть как можно меньше. Недостаток известной бреющей головки и известной бритвы заключается в том, что упомянутый ограниченный промежуток вызывает возникновение значительных сил трения между манипуляционным элементом и режущей кромкой, и в результате манипуляционный элемент и режущая кромка подвержены контактной и фрикционной коррозии.

Целью настоящего изобретения является также создание бреющей головки и бритвы такого типа, как описаны во вступительной части описания, которые не имеют перечисленных выше недостатков известной бреющей головки и известной бритвы.

Эта цель достигается в предложенной бреющей головке, отличающейся тем, что используемый в ней режущий элемент является режущим элементом согласно изобретению, в котором вспомогательный слой режущего элемента обращен к манипулятору.

Для достижения вышеупомянутой цели предложенная бритва отличается тем, что используемая в ней бреющая головка является бреющей головкой согласно изобретению.

Так как режущий элемент бреющей головки является режущим элементом согласно изобретению, в котором вспомогательный слой режущего элемента обращен к манипулятору, бреющая головка не только обладает отличными режущими свойствами и длительным сроком службы, но вспомогательный слой режущего элемента также служит в качестве защитного слоя от контактной и фрикционной коррозии, если используется подходящий материал, поскольку использование вспомогательного слоя значительно уменьшает силы трения между манипуляционным элементом и режущей кромкой режущего элемента.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его воплощения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 изображает пластинообразную основу, из которой можно изготовить предложенный режущий элемент с помощью способа согласно изобретению;

фиг. 2а-2е - вид основы в сечении по линии 11а-11а на фиг. 1 после или во время ряда последовательных операций предложенного способа;

фиг. 3 - бритву согласно изобретению, имеющую предложенную бреющую головку; и фиг. 4 - вид бритвы, показанной на фиг. 3, в разрезе.

На фиг. 1 изображена пластинообразная основа 1, из которой может быть изготовлен с помощью предложенного способа режущий элемент 3 согласно изобретению. Фиг. 2а изображает вид в сечении передней части 5 основы 1, на которой выполнена прямая режущая кромка 7 посредством предложенного способа. Фиг. 2е изображает вид в сечении режущего элемента 3 с режущей кромкой 7, выполненной с помощью предложенного способа, при этом сечение на фиг. 2е соответствует сечению на фиг. 2а. Фиг. 2Ь, 2с и 26 изображают основу 1 после или во время ряда последовательных операций способа, также в сечении, соответствующем сечению на фиг. 2а. В данном варианте выполнения режущий элемент 3 представляет собой пластинообразное лезвие, которое можно использовать в такой бритве для мокрого бритья, как бритва, описанная в ЕР-В-0591339, или в бреющей головке и бритве, которые будут описаны ниже и которые соответствуют настоящему изобретению. Для этой цели основа 1 в проиллюстрированном примере имеет длину Ь, составляющую несколько сантиметров, ширину В приблизительно 1 см и толщину Ό приблизительно 0,1 мм.

Как показано на фиг. 2Ь согласно предложенному способу, сначала на одной стороне 9 основы 1 создают вспомогательный слой 11. В данном варианте вспомогательный слой 11 содержит преимущественно δίθ₂ и наносится на основу 1 посредством золь-гелевой технологии. Золь-гелевая технология широко известна и обычно используется для нанесения керамиче9 ских слоев. Согласно этой технологии растворитель, который в данном варианте содержит спирт и в котором растворено соединение 8ί (в данном варианте включающее тетраэтилортосиликат (ТЭОС)), наносится на основу, например, методом напыления или заливки. Во время испарения растворителя происходит химическая реакция, в которой образуется 8ίΟ₂, остающийся в виде слоя на основе 1. Затем основу 1 помещают на некоторое время в печь, чтобы вызвать испарение остатка растворителя из слоя 8ίΟ₂ и полимеризацию 8ίΟ₂. Так как 8ίΟ₂ очень хорошо сцепляется со сталью, его можно успешно использоваться в комбинации со стальной основой 1. Нанесенный вспомогательный слой 11 имеет толщину менее 200 нм и наносится (как видно на фиг. 2Ь) до края 13 основы 1, где должна быть сформирована режущая кромка

7. Вспомогательный слой 11 можно нанести таким образом, чтобы он полностью покрыл всю сторону 9 основы 1. Однако в данном варианте вспомогательный слой 11 нанесен преимущественно на переднюю часть 5 основы 1.

Как видно на фиг. 2с, после нанесения вспомогательного слоя 11 на передней части 5 основы 1 на стороне 15, обращенной в обратную сторону от вспомогательного слоя 11, создают первую клиновидную часть 17, имеющую относительно малый угол клина о.|.

В данном варианте первую клиновидную часть 17, проходящую, как видно на фиг. 2с, до края 13 основы 1, формируют с помощью устройства для механического удаления материала, например шлифовальной машиной, которая известна как таковая и обычно используется для таких целей. Как видно на фиг. 2е, первая клиновидная часть 17 расположена на режущем элементе 3 на некотором расстоянии от режущей кромки 7.

Затем согласно изобретению на основе 1 формируют вышеупомянутую режущую кромку 7 вблизи края 13. Для этой цели используется устройство 19 для электрохимической обработки, которое только схематически показано на фиг. 26 и которое содержит электрод 21. В данном варианте электрод 21 содержит медный сердечник 23 и оболочку 25 из электрического изолятора. Электрод 21 имеет клиновидный конец 27, который имеет относительно большой угол клина α₂. Как видно на фиг. 26, электрод 21 располагают над краем 13 основы 1, а основу 1 располагают относительно электрода 21 таким образом, чтобы вспомогательный слой 11 был обращен в обратную сторону от электрода 21. Электрод 21 и основа 1 находятся в высокоионном электролитном растворе, например растворе ΝαΝΟ₃. Между электродом 21 и основой 1 прикладывают электрическое напряжение, при этом электрод 21 служит в качестве катода, а основа 1 - в качестве анода. Прикладываемое напряжение составляет, например, от 10 до 20 В.

Стрелкой 29 на фиг. 26 показан поток электролитного раствора, который поддерживается между основой 1 и электродом 21 в течение процесса электрохимической обработки. Оболочка 25 электрода 21 направляет поток 29, а также исключает слишком широкое распространение электрического тока из электрода 21 по основе

1.

В процессе электрохимической обработки на стороне основы 1, обращенной в противоположную сторону от вспомогательного слоя 11, вблизи края 13 создается вторая клиновидная часть 31, показанная на фиг. 2е, проходящая между режущей кромкой 7 и первой клиновидной частью 17. Электрод 21 находится в неподвижном положении относительно основы 1. Альтернативно, электрод 21 можно перемещать в направлении основы 1 с некоторой скоростью подачи, как показано стрелкой V на фиг. 26. Форма образованной таким образом второй клиновидной части 31 соответствует форме электрода 21 и поэтому имеет относительно большой угол клина α₂, соответствующий углу клина электрода 21. Процесс электрохимической обработки продолжается до тех пор, пока сформированная вторая клиновидная часть 31 не соединится с краем 33 вспомогательного слоя 11. В результате на месте положения края 33 вспомогательного слоя 11 образуется режущая кромка 7 основы 1 как граница второй клиновидной части 31, при этом обеспечивается очень высокая размерная точность второй клиновидной части 31. За счет использования вспомогательного слоя 11, который инертен к процессу электрохимической обработки, исключается возможность того, что вторая клиновидная часть 31 закруглится вблизи края 33 вспомогательного слоя 11 под действием электрохимической обработки, так что режущая кромка 7 основы 1, образованная на месте расположения края 33 вспомогательного слоя 11, имеет лишь очень малый радиус закругления и поэтому очень острая.

Согласно предложенному способу после процесса электрохимической обработки вспомогательный слой 11, как показано на фиг. 2е, сохраняется на основе 1 в качестве функционального вспомогательного слоя режущего элемента 3. В варианте, показанном на фиг. 2е, где вспомогательный слой 11 содержит преимущественно 8ίΟ₂, такой вспомогательный слой имеет толщину менее 200 нм и проходит до режущей кромки 7 основы 1, причем кромка 33 вспомогательного слоя 11, присутствующая на месте расположения режущей кромки 7 основы 1, служит в качестве дополнительной режущей кромки или даже основной режущей кромки для режущего элемента 3. Так как твердость 8ίΟ₂ намного выше твердости большинства металлов и марок стали, кромка 33 вспомогательного слоя 11 имеет высокую устойчивость к износу, в результате чего режущий элемент 3 имеет про должительный срок службы. В альтернативном варианте вспомогательный слой 11 содержит смесь, состоящую преимущественно из δίθ₂ и ΖγΘ₂. Это дополнительно повышает твердость кромки 33 вспомогательного слоя 11 и ее износоустойчивость, а значит и срок службы режущего элемента 3, а присутствие δίθ₂ в упомянутой смеси обеспечивает хорошее сцепление между вспомогательным слоем 11 и стальной основой 1. Такой вспомогательный слой из δίθ₂ и ΖγΘ₂ можно сформировать посредством добавления, помимо упомянутого выше тетраэтилортосиликата (ТЭОС), например, еще тетрабутоксицирконата (ТБОЦ) в раствор растворителя во время золь-гель процесса, чтобы во время испарения из раствора растворителя кроме δίθ₂ образовался еще ΖγΘ₂. Однако изобретение также включает в себя варианты воплощения, в которых вспомогательный слой 11 преимущественно содержит ΖγΘ₂, что обеспечивает очень высокую твердость и износостойкость кромки 33 вспомогательного слоя 11, или варианты, в которых вспомогательный слой 11 содержит, например, другой тип керамического материала, такой как Сг₂О₃, что также обеспечивает очень высокую твердость и износостойкость вспомогательного слоя 11. Было обнаружено, что кромка 33 вспомогательного слоя 11 имеет хорошие режущие свойства, если толщина вспомогательного слоя 11 составляет менее чем приблизительно 200 нм. Существенное улучшение режущих свойств кромки 33 достигается, если вспомогательный слой 11 имеет толщину 100 нм или меньше. Такую толщину вспомогательного слоя 11 без недопустимых отклонений толщины можно обеспечить с помощью зольгелевой технологии. Так как вспомогательный слой 11 не только выполняет функцию во время изготовления режущего элемента 3, т.е. предотвращает слишком большой радиус закругления режущей кромки 7 основы 1, но также используется после изготовления режущего элемента 3 в качестве функционального вспомогательного слоя 11, кромка 33 которого служит в качестве дополнительной режущей кромки или даже основной режущей кромки режущего элемента 3, это обеспечивает лучшее использование вспомогательного слоя 11 и значительно повышает режущие свойства и срок службы режущего элемента 3.

Благодаря тому, что на основе 1 на стороне 15, обращенной в противоположную сторону от вспомогательного слоя 11, выполнена не только первая клиновидная часть 17, имеющая относительно малый угол клина α₁, но также и находящаяся вблизи режущей кромки 7 вторая клиновидная часть 31, имеющая относительно больший угол клина α₂, средняя толщина основы 1 вблизи режущей кромки 7 значительно превосходит толщину основы, когда эта основа снабжена всего одной клиновидной частью, имеющей относительно малый угол клина и проходящей до режущей кромки, как это обычно имеет место в известных режущих элементах, особенно лезвиях. В результате, основа 1 создает жесткую и устойчивую опору для вспомогательного слоя 11 вблизи режущей кромки 7 и исключаются, насколько это возможно, деформации основы 1, которые могут развиваться вблизи режущей кромки 7 под действием сил резания и которые приводят к излому вспомогательного слоя 11. При обычной величине угла клина αι в пределах приблизительно от 15° до 30° создается оптимальная опора для вспомогательного слоя 11, а режущие свойства режущей кромки 7 и кромки 33 вспомогательного слоя 11 практически остаются неизменными, если угол клина α₂ составляет приблизительно от 30 до 60°. Так как в описанном выше примере предложенного способа первую клиновидную часть 17 основы 1 формируют с помощью устройства для механического удаления материала, а относительно медленный процесс электрохимической обработки используется только для создания второй клиновидной части 31, которая относительно мала по сравнению с первой клиновидной частью 17, время, необходимое для изготовления режущего элемента 3, значительно сокращается. Изобретение также включает в себя варианты осуществления предложенного способа, в которых первую клиновидную часть 17 получают с помощью процесса электрохимической обработки, или в которых на основе 1 образуют с помощью способа электрохимиче ской обработки одну клиновидную часть, имеющую относительно малый угол клина и простирающуюся до режущей кромки 7. Однако в этих вариантах неэффективно используется относительно медленный процесс электрохимической обработки, так как при этом процесс электрохимической обработки используется также и на расстоянии от режущей кромки 7, где не требуется высокая размерная точность и/или малый радиус закругления основы 1. Изобретение также включает в себя варианты осуществления способа, в которых первую клиновидную часть 17 получают посредством другого типа процесса механической обработки, относительно быстрого по сравнению с процессом электрохимической обработки. Примером такого процесса механической обработки может быть процесс пластической деформации, например прокатка.

Как было описано выше, предложенный способ можно особенно успешно использовать для изготовления режущего элемента согласно изобретению, такого как описанный выше режущий элемент 3. Однако предложенный режущий элемент 3 можно также изготовить с помощью других способов. Например, режущую кромку 7 основы 1 режущего элемента 3 согласно изобретению можно получить методом химического травления или методом механического удаления материала вместо описанного выше способа электрохимической обработки. Кроме того, вспомогательный слой 11 режущего элемента 3 согласно изобретению можно получить, например, методом напыления вместо описанного выше золь-гель процесса. Так как предложенный режущий элемент имеет только на одной стороне вспомогательный слой, проходящий до режущей кромки основы режущего элемента, режущий элемент согласно изобретению можно изготовить относительно простым способом и за относительно короткое время.

Предложенный способ можно также успешно использовать для изготовления режущих элементов других типов, отличных от режущего элемента согласно изобретению. Вариантами таких режущих элементов могут быть режущие элементы с основой, отличной от пластиноообразной, например с клиновидной основой, или режущие элементы, имеющие несколько режущих кромок или режущие кромки другой формы, например круглые или овальные. К этим вариантам можно также отнести бреющую фольгу, имеющую комбинацию отверстий, каждое из которых снабжено режущей кромкой.

На фиг. 3 и 4 изображены, соответственно, бритва 35 согласно изобретению и бреющая головка 37 согласно изобретению, которая составляет часть бритвы 35. Бритва 35 содержит корпус 39, к которому разъемно присоединена бреющая головка 37 с помощью крепежного средства, не показанного на фиг. 3 и 4 для упрощения чертежей. Корпус 39 вмещает электродвигатель 41, батарейку 43 для питания двигателя 41 и электрический регулятор 45 для управления двигателем 41. Двигатель 41 может включаться и выключаться выключателем 47 на корпусе 39.

Бреющая головка 37 содержит режущий элемент согласно изобретению, например, описанный выше режущий элемент 3, который имеет пластинообразную основу 1 и режущую кромку 7. Режущий элемент 3 неподвижно закреплен на держателе 49 бреющей головки 37, при этом режущая кромка 7 проходит параллельно направлению X, которое перпендикулярно направлению Υ бритья бритвой 35. Бреющая головка 37 также содержит манипулятор 51, который состоит из каретки 53 и гребенчатого манипуляционного элемента 55. Каретка 53 имеет плоскую ограничительную поверхность 57, расположенную рядом с основой 1 режущего элемента 3. Гребенчатый манипуляционный элемент 55 содержит ряд зубцов 59, которые расположены параллельно направлению Х и проходят, по существу, по всей ширине манипуляциоиного элемента 55, и, если смотреть в направлении бритья Υ, эти зубцы расположены непосредственно перед режущей кромкой 7 режущего элемента 3. Следует отметить, что для простоты на фиг. 4 показано всего не сколько зубцов 59 манипуляционного элемента 55. Если смотреть в направлении, параллельном направлению X, каретку 53 манипулятора 51 можно смещать относительно держателя 49 бреющей головки 37, и для этой цели предусмотрена направляющая 61, проходящая параллельно направлению Х и взаимодействующая с двумя канавками 63, 65, выполненными в держателе 49 бреющей головки 37 и также проходящими в направлении, параллельном направлению X. На выходном валу 67 двигателя 41 имеется эксцентрически расположенный штифт 69 для взаимодействия с выемкой 71, выполненной в каретке 53 манипулятора 51. Если смотреть в направлении параллельном направлению X, выемка 71 имеет ширину, соответствующую диаметру штифта 69, так что вращение выходного вала 67 двигателя 41 преобразуется в колебательное движение манипулятора 51 относительно держателя 49 бреющей головки 37 в направлении, параллельном направлению X.

В работе пользователь должен перемещать бреющую головку 37 бритвы 35 по коже 73, подлежащей бритью, в направлении Υ бритья. В результате волосы 75, растущие из кожи 73, сначала проникают в пространства между зубцами 59 манипуляционного элемента 55, после чего волосы 75 достигают режущей кромки 7 режущего элемента 3. В результате того, что манипулятор 51 выполняет колебательное движение по отношению к режущей кромке 7 в направлении, параллельном направлению X, волосы 75, если смотреть в направлении, параллельном направлению X, перемещаются вперед и назад вдоль режущей кромки 7 манипулятором 51 непосредственно перед или во время операции срезания. Это значительно улучшает режущие свойства режущего элемента 3 и существенно уменьшает требуемые силы резания.

Для обеспечения надежной работы бреющей головки 37 и бритвы 35 и, в частности, для исключения порезов кожи манипуляционный элемент 55 должен занимать точное положение относительно режущей кромки 7 режущего элемента 3, а промежуток между манипуляционным элементом 55 и режущей кромкой 7 должен быть как можно меньше или вообще отсутствовать. Согласно изобретению режущий элемент 3 крепится в держателе 49 бреющей головки 37 таким образом, чтобы вспомогательный слой 11 режущего элемента 3 был обращен к манипулятору 51. В результате в бритве 35 и бреющей головке 37 не только повышаются режущие свойства, обеспечиваемые кромкой 33 вспомогательного слоя 11, и увеличивается срок службы режущего элемента 3, но вспомогательный слой 11 также обеспечивает существенное уменьшение сил трения между манипуляционным элементом 55 и режущей кромкой 7. Вспомогательный слой 11 также служит в качестве защитного слоя от контактной и фрикционной коррозии, которая может возникать, если основа режущего элемента 3 и каретка 53 манипулятора 51 выполнены из разных материалов.

В описанном выше режущем элементе 3 согласно изобретению, кромка 33 вспомогательного слоя 11, сохраняемого на режущем элементе 3 после изготовления режущего элемента 3, служит в качестве дополнительной режущей кромки или даже основной режущей кромки режущего элемента. Для этой цели вспомогательный слой 11 содержит в основном 8ίΘ₂ или смесь 8ίΘ₂ и ΖτΟ₂, а толщина вспомогательного слоя 11 составляет менее 200 нм, предпочтительно менее 100 им. В описанной выше бреющей головке 37, согласно изобретению, вспомогательный слой 11 дополнительно служит в качестве защитного слоя против контактной или фрикционной коррозии, а также в качестве слоя, уменьшающего трение. Следует отметить, что изобретение также включает в себя способы и режущие элементы, в которых в зависимости от функции вспомогательного слоя на режущем элементе этот нанесенный вспомогательный слой может быть выполнен из другого материала и/или иметь другую толщину. Если вспомогательный слой используется только, например, для уменьшения трения или для защиты от коррозии, то он может иметь толщину намного больше 200 нм и может быть выполнен, например, из материала, имеющего значительно меньшую твердость.

Claims (15)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ изготовления режущего элемента, содержащего пластинообразную основу, согласно которому только на одной стороне пластинообразной основы выполняют вспомогательный слой, а затем с помощью устройства для электрохимической обработки создают на этой основе, по меньшей мере, одну режущую кромку, причем пластинообразную основу располагают по отношению к электроду устройства для электрохимической обработки таким образом, чтобы вспомогательный слой был обращен в обратную сторону от электрода и чтобы вспомогательный слой, который является инертным к устройству для электрохимической обработки, сохранялся в качестве функционального слоя на пластинообразной основе, отличающийся тем, что вспомогательный слой имеет толщину менее 200 нм и его наносят на пластинообразную основу до места расположения режущей кромки на этой основе.
2. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вспомогательный слой содержит 8ίΟ₂.
3. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что вспомогательный слой также содержит ΖτΟ₂.
4. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вспомогательный слой имеет толщину 100 нм.
5. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пластинообразная основа имеет, по существу, прямую режущую кромку.
6. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что на стороне режущего элемента, удаленной от вспомогательного слоя, образуют с помощью устройства для механического удаления материала первую клиновидную часть, расположенную на расстоянии от режущей кромки, а затем на упомянутой стороне образуют с помощью устройства для электрохимической обработки вторую клиновидную часть, имеющую больший относительно первой клиновидной части угол клина и проходящую между режущей кромкой и первой клиновидной частью.
7. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что угол клина первой клиновидной части составляет от 15 до 30°, а угол клина второй клиновидной части составляет от 30 до 60°.
8. 8. Режущий элемент, содержащий пластинообразную основу, имеющую режущую кромку и покрытую только на одной стороне вспомогательным слоем, по меньшей мере, вблизи режущей кромки, отличающийся тем, что вспомогательный слой имеет толщину менее 200 нм и выполнен до места расположения режущей кромки на пластинообразной основе.
9. 9. Режущий элемент по п.8, отличающийся тем, что вспомогательный слой содержит 8ίΟ₂.
10. 10. Режущий элемент по п.9, отличающийся тем, что вспомогательный слой также содержит ΖτΟ₂.
11. 11. Режущий элемент по п.8, отличающийся тем, что вспомогательный слой имеет толщину менее 100 нм.
12. 12. Режущий элемент по п.8, отличающийся тем, что на стороне режущего элемента, удаленной от вспомогательного слоя, выполнена первая клиновидная часть, имеющая относительно малый угол клина и расположенная на расстоянии от режущей кромки, и вторая клиновидная часть, имеющая относительно большой угол клина и проходящая между режущей кромкой и первой клиновидной частью.
13. 13. Режущий элемент по п. 12, отличающийся тем, что угол клина первой клиновидной части составляет от 15 до 30°, а угол клина второй клиновидной части составляет от 30 до 60°.
14. 14. Бреющая головка, содержащая режущий элемент, имеющий основу и режущую кромку для срезания волос, растущих из кожи, и манипулятор, с помощью которого при использовании волосы можно смещать во время срезания вдоль режущей кромки режущего элемента, при этом режущая кромка режущего элемента и манипулятор примыкают друг к другу и способны смещаться относительно друг друга в направлении, параллельном режущей кромке, отличающаяся тем, что режущим элементом является режущий элемент по любому из пп.8-13, и вспомогательный слой режущего элемента обращен к манипулятору.
15. 15. Бритва, содержащая бреющую головку, снабженную режущим элементом, имеющим основу и режущую кромку для срезания волос, средство для смещения режущего элемента и манипулятора бреющей головки относительно друг друга в направлении, параллельном режущей кромке, отличающаяся тем, что бреющей головкой является бреющая головка по п.14.

    растущих из кожи, и манипулятор, с помощью которого при использовании волосы можно смещать во время срезания вдоль режущей кромки режущего элемента, при этом режущая кромка режущего элемента и манипулятор примыкают друг к другу и бритва имеет приводное