FR2836347A1 - Procede de coupe de poils de brosse d'applicateur cosmetique, tube de guidage et machine de mise en oeuvre, ainsi que brosse, systeme applicateur et produit cosmetique correspondants - Google Patents
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Abstract
Afin de déposer le mascara et de peigner les cils, l'invention propose de réaliser une coupe sélective, franche et adaptable des poils pris en torsade le long d'une âme en sélectionnant une partie des poils comprise, le long du fil, dans des secteurs angulaires d'amplitude réglable et en coupant en continu les poils ainsi sélectionnés sur une hauteur prédéterminée.Un module de guidage de mise en oeuvre comporte une tête d'entrée de guidage (69a) et un corps de tube cylindrique (69c), la tête étant formée par un embout à contour conique prolongé par un tube creux ayant un canal central (31) de même diamètre, des rainures de coupe (70) et de guidage (45) étant formées dans le canal. Les rainures de coupe (70) sont réparties longitudinalement pour sélectionner les poils de brosse à épargner, en alternance avec les rainures de guidage (45) de poils de brosse à préserver de la coupe, les rainures de coupe (70) formant dans le corps du tube des fentes de coupe (57) et les rainures de guidage (45) ayant une profondeur telle que les poils sélectionnés restent recourbés. Les rainures de coupe (70) et ce guidage (45) forment des échancrures (45a, 75a) sur l'extrémité de l'embout.La présente invention s'applique principalement à l'industrie cosmétique.
Description
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PROCEDE DE COUPE DE POILS BROSSE D'APPLICATEUR
COSMETIQUE, TUBE DE GUIDAGE ET MACHINE DE MISE EN OEUVRE,
AINSI QUE BROSSE, SYSTEME APPLICATEUR ET PRODUIT
COSMETIQUE CORRESPONDANTS
La présente invention se rapporte principalement à un procédé de coupe de brosse destiné à l'application de produit à usage cosmétique, en particulier de produit pâteux tel que du mascara à appliquer sur les cils ou les sourcils ; elle se rapporte également au tube de guidage et à la machine de coupe pour mettre en oeuvre le procédé, ainsi qu'à la brosse découpée selon ledit procédé et au système applicateur comportant une telle brosse, la tige sur laquelle elle est montée, et l'essoreur sur lequel elle vient s'essuyer.
COSMETIQUE, TUBE DE GUIDAGE ET MACHINE DE MISE EN OEUVRE,
AINSI QUE BROSSE, SYSTEME APPLICATEUR ET PRODUIT
COSMETIQUE CORRESPONDANTS
La présente invention se rapporte principalement à un procédé de coupe de brosse destiné à l'application de produit à usage cosmétique, en particulier de produit pâteux tel que du mascara à appliquer sur les cils ou les sourcils ; elle se rapporte également au tube de guidage et à la machine de coupe pour mettre en oeuvre le procédé, ainsi qu'à la brosse découpée selon ledit procédé et au système applicateur comportant une telle brosse, la tige sur laquelle elle est montée, et l'essoreur sur lequel elle vient s'essuyer.
De manière générale, le mascara est conditionné dans un flacon dont l'ouverture est restreinte par un essoreur, et la brosse est montée à l'extrémité d'une tige solidarisée à une capsule vissée sur le flacon.
A l'état de stockage, la brosse est immergée dans la formule pâteuse du produit et se trouve donc chargée, c'est-à-dire que les interstices entre les poils se trouvent comblés par la pâte.
La quantité de pâte présente sur la brosse est dosée, en sortie du flacon, par l'essoreur dont la lèvre d'essuyage, située autour de son orifice, racle tout excédant. Cet orifice est généralement circulaire, de diamètre voisin du diamètre de la tige et inférieur au diamètre de la brosse.
Le système applicateur a une double fonction : déposer la pâte et peigner les cils ou sourcils. Le dosage de la juste quantité de pâte est déterminant pour les performances du système d'application : une trop faible quantité sur la brosse ne déposera pas assez de pâte sur les cils, donnant un maquillage ténu et peu efficace, alors qu'un dosage trop fort ne permettra pas de peigner et séparer les cils et sourcils de façon correcte. Dans ce dernier cas le maquillage sera grossier et imprécis.
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Pour une formule donnée de pâte, il est connu de l'état de la technique que le bon dosage de la pâte sera déterminé par une combinaison de diamètres adaptés pour la tige, la brosse et l'orifice de l'essoreur. Le diamètre de la tige est adapté au diamètre de l'essoreur, de façon à permettre un coulissement avec frottement nul ou modéré, tout en évitant la souillure importante de la tige que provoquerait un jeu excessif.
Une brosse de petit diamètre passe facilement dans l'orifice de l'essoreur et garde une forte charge de pâte car seule l'extrémité des poils est essuyée. Cependant, une telle solution n'est pas efficace pour le peignage.
A l'opposé, une brosse de fort diamètre, c'est-à-dire comportant des poils longs, porte trop peu de produit après essorage, car les poils recourbés fortement lors du passage de l'orifice perdent une grande partie de leur charge.
En plus du dimensionnement respectif des éléments du système applicateur, la nature des fibres utilisées pour la brosse, ainsi que leur section, leur rigidité, leur nombre, etc., sont également à prendre en compte en fonction de la texture et la viscosité de la formule pour améliorer les performances.
Le nombre de paramètres liés entre eux étant important, l'étude d'un système d'essorage aboutit généralement à une situation de compromis entre les différentes qualités attendues : dépôt important (volume), séparation des cils (peignage), effet allongeant, effet recourbant, etc.
Ce compromis est d'autant plus fragile que certains paramètres évoluent dans le temps : - la viscosité de la pâte change avec la température ; - l'évaporation progressive de l'eau ou des solvants contenus dans la pâte change aussi sa viscosité et sa texture ;
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- le vieillissement des fibres de la brosse, en situation d'immersion dans la pâte, tend à gonfler leur diamètre par imprégnation, tout en diminuant leur rigidité.
Un procédé connu pour augmenter les performances d'un système d'application consiste à utiliser sur une même brosse des poils de différentes longueurs : les poils courts et la présence d'interstices entre ces poils permettent d'emmagasiner du produit à déposer sur les cils de l'utilisateur, et les poils longs permettent de bien peigner et de séparer efficacement les cils.
Pour réaliser ces deux types de poils pour une même brosse, le document US 4 586 520 prévoit des rangées alternées, respectivement formées de poils longs et courts. Cependant, le diamètre d'enveloppe des poils courts est sensiblement plus grand que le diamètre de la tige et de l'essoreur. Ils sont donc également essorés lors du passage sur l'essoreur et ne contiennent alors plus suffisamment de matière lors de l'application.
Le document US 5 595 198 décrit des tailles de poils de longueurs gradués dans une gamme donnée. Une telle répartition de longueur des poils ne permet pas de réaliser correctement les deux fonctions distinctes évoquées ci-dessus et dédiées aux applicateurs.
Le document US 6 279 583 décrit des méthodes consistant à torsader le fil en 2 phases, avant et après une opération de taillage, afin de mélanger les poils courts et les poils longs. Ce procédé est relativement coûteux, et ne permet pas de réaliser correctement les deux fonctions distinctes évoquées ci-dessus, car les poils courts dispersés entre des poils longs se trouvent courbés par la flexion de ceux-ci lors du passage par l'orifice de l'essoreur.
Ainsi, aucun de ces documents ne décrit de procédé de coupe. De plus, aucun des procédés de coupe existants ne permet d'obtenir des poils aussi courts que souhaité. En effet, les procédés connus utilisent un outil de coupe à contre-fer du type (tondeuse)), et le contre-fer impose une
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distance entre l'élément coupant et l'âme métallique de la brosse au moins égale à son épaisseur. En plus, une distance de sécurité entre la lame et l'âme métallique est nécessaire pour ne pas endommager l'outil coupant.
L'invention vise à pallier les inconvénients évoqués ci-dessus en permettant de déposer une quantité importante de mascara en une seule application, pour donner du volume aux cils, de peigner, séparer et recourber les cils. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir une brosse à mascara d'un coût de revient modéré.
Pour atteindre ces buts, l'invention propose de réaliser une coupe sélective et franche des poils par masquage de certains poils à ne pas couper.
Plus précisément, l'invention a pour objet un procédé de coupe de poils de brosse d'applicateur de produit cosmétique consistant, à partir d'une brosse comportant une âme torsadée emprisonnant des poils dont l'enveloppe est une surface de révolution autour de l'âme, réalisée selon un procédé couramment utilisé, à séparer les poils de la brosse en secteurs angulaires le long de l'âme, les poils destinés à être coupés sont rassemblés en ligne dans des premiers secteurs de coupe, alors que les poils de seconds secteurs complémentaires des premiers sont rabattus sensiblement parallèlement à l'âme pour être épargnés, puis à effectuer une opération de coupe des poils alignés. Après cette opération, les poils rabattus sont libérés et se redressent de par leur propre élasticité pour former des rangées de poils longs le long de l'âme de la brosse.
Selon des modes de réalisation particuliers : - la séparation des poils est effectuée par une sélection préalable des poils à couper et des poils à épargner dans les secteurs correspondants ; - la coupe est effectuée sur plusieurs secteurs de coupe, soit simultanément soit secteur par secteur.
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L'invention concerne également un module de guidage de poils de brosse creux dans lequel la brosse est introduite, comportant une tête de sélection des poils à couper et à épargner, prolongée sur un même axe par un élément tubulaire à fentes longitudinales pour exposer les extrémités de poils à couper. Le dimensionnement extérieur de l'élément tubulaire détermine la longueur de coupe.
La tête de sélection comporte un orifice d'entrée de diamètre inférieur au diamètre d'enveloppe de la brosse et des rainures longitudinales de coupe qui sélectionnent les poils destinés à être coupés. Les rainures peuvent être radialement débouchantes pour former des fentes, ou bien rester non débouchantes.
L'élément tubulaire a un canal central de diamètre inférieur au diamètre d'enveloppe de la brosse et des fentes dans le prolongement des rainures de coupe. L'élément tubulaire possède une épaisseur qui détermine la longueur des poils émergents des fentes et destinés à être coupés par au moins un outil de coupe. Cet outil de coupe, qui peut être une meule ou une fraise, à lame ou à disque, prend appui sur l'élément tubulaire ou à proximité immédiate. Les poils coupés sont avantageusement recueillis à l'aide d'un dispositif d'aspiration. L'outil de coupe permet de sectionner les poils émergents des fentes correspondant à la coupe d'au moins un secteur angulaire de coupe. L'outil de coupe peut également être un faisceau laser, un jet d'eau haute pression, un dispositif à ultra-sons ou équivalent.
Selon des modes de mise en oeuvre particuliers : les rainures longitudinales de coupe sont formées sur toute la longueur du module de guidage à partir de l'orifice de la tête de sélection ; des rainures de guidage complémentaires, destinées à guider les poils rabattus, sont formées longitudinalement entre les rainures de coupe sur toute la longueur du module à partir de l'orifice de la tête de sélection ;
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les rainures de coupe et de guidage sont formées dans la tête de sélection avec une profondeur telle que les poils sélectionnés restent rabattus, les rainures de coupe sont réparties régulièrement en alternance avec les rainures de guidage de poils de brosse à épargner ; - les fentes de coupe sont disposées le long de l'axe de l'élément tubulaire ou selon un trajet hélicoïdal avec un pas au moins cinq à dix fois supérieur au pas de l'âme torsadée de la brosse, la répartition angulaire des fentes étant fonction de l'encombrement des outils coupants ; - l'élément tubulaire présente des entailles au niveau des fentes de coupe afin d'effectuer une coupe au plus près de l'âme, - l'élément tubulaire présente une conicité pouvant aller jusqu'à 10 à 15 degrés sur la face externe présentant les fentes, pour moduler la longueur de coupe des poils en fonction de la position axiale de l'outil de coupe en appui sur cette face ; - la tête de sélection possède une embouchure tronconique intérieure destinée à faciliter l'introduction de la brosse par la réalisation d'un effet d'entonnoir ; - la tête de sélection possède une extrémité tronconique extérieure, l'intersection entre les rainures de coupe et l'extrémité tronconique pouvant former des échancrures améliorant la sélection ; - les fentes ou les rainures de coupe présentent au niveau de l'embouchure tronconique une ouverture qui s'évase jusqu'à l'extrémité de la tête, cette largeur pouvant être réglée par flexion des fentes de guidage réalisée par l'exercice d'une pression radiale sur l'embout, notamment par une bague d'ajustement, en particulier conique ou de diamètre variable ; un tel réglage fait varier l'ouverture des rainures de coupe sur la tête de sélection et donc l'angle des secteurs de poils coupés.
Avantageusement, la brosse est auto-centrée dans le module de guidage du fait de la répartition statistiquement régulière des poils autour
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de l'âme de la brosse, qui se positionne alors automatiquement sur l'axe du module de guidage.
L'invention concerne également une machine de coupe équipée d'un tel module, de moyens de coupe de poils associés aux fentes de coupe, des moyens moteurs d'entraînement en rotation du tube et/ou des outils de coupe, à vitesse pouvant aller jusqu'à 30 000 tr/min, de préférence entre 5 et 20 000 tr/min, le tube pouvant être monté sur des paliers supports, et de moyens de chargement, de centrage et de mise en rotation des brosses pénétrant avant leur introduction dans le tube de coupe.
Selon des modes de réalisation particuliers des moyens de coupe plan ou annulaire, notamment sous forme de lame rectiligne ou circulaire sont disposés autour du tube et associés aux fentes de coupe.
L'invention se rapporte également à la brosse découpée conformément au procédé ci-dessus, ainsi qu'au système applicateur comportant une telle brosse, une tige de support de brosse cylindrique, de diamètre compris entre 3 et 5 mm, et un essoreur en matériau souple, thermoplastique, élastomère ou thermoplastique élastomère, pourvu d'un orifice de diamètre compris entre 2 et 6 mm.
Selon un mode de réalisation préféré, la brosse du système applicateur comporte des rangées longitudinales de poils de longueurs différentes, les poils d'au moins l'une de ces rangées possédant une longueur telle que les extrémités de poils sont inscrites dans le profil d'enveloppe de la tige, lui-même sensiblement égal au profil d'ouverture de l'essoreur, par un réglage par valeurs supérieures ou inférieures.
L'invention se rapporte également au produit cosmétique comportant un tel système applicateur associé à une formule cosmétique correspondante.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après et des figures annexées,
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données comme des exemples non limitatifs, et qui représentent respectivement : - la figure 1, une vue générale en coupe d'un emballage d'application de mascara équipée d'un système applicateur selon l'état de la technique ; - les figures 2a à 2c, des vues frontales schématiques de brosses découpées par le procédé selon la présente invention ; - les figures 3a à 3c, des vues cavalières avant, arrière et en coupe latérale d'un exemple de brosse conforme à l'invention ; - la figure 4, une vue en coupe transversale schématique illustrant un premier exemple de procédé de coupe de poils selon la présente invention ; - la figure 5, une vue en coupe transversale schématique illustrant un deuxième exemple de procédé de coupe de poils selon la présente invention ; - la figure 6, une vue en coupe transversale schématique illustrant un troisième exemple de procédé coupe de poils selon la présente invention ; - la figure 7, une vue perspective partielle d'un premier mode de réalisation de tube de guidage de coupe associé à une lame de coupe plane ; - la figure 8, une vue perspective de la tête du tube de guidage selon la figure 7 ; - la figure 9, une vue frontale de la tête du tube de guidage selon la figure 7 ; - la figure 10, une vue cavalière complète du tube de guidage selon la figure 7 ; - la figure 11, une vue perspective d'un exemple de tube de guidage à fentes continues et adjacentes ;
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- la figure 12, une vue perspective d'une bague annulaire de serrage de la tête de guidage selon la figure 9 ; - les figures 13a à 13c, des vues perspectives d'un deuxième mode de réalisation de tube de coupe selon la présente invention ; - les figures 14a et 14b, des vues en coupe et latérale de deux bagues annulaires de serrage de la tête de guidage selon les figures
13a à 13c ; et - les figures 15a et 15b, une vue en coupe avec un agrandissement partiel d'une machine de coupe selon la présente invention.
13a à 13c ; et - les figures 15a et 15b, une vue en coupe avec un agrandissement partiel d'une machine de coupe selon la présente invention.
Sur toutes les figures, les signes de référence identiques désignent des éléments identiques ou similaires.
Ainsi qu'il apparaît sur la vue en coupe de la figure 1, un système applicateur de mascara 1 se compose classiquement d'un capuchon 2, sur lequel est montée solidairement une tête 3a de tige 3 couplée en son extrémité à une brosse à mascara 4, le capuchon et la tige étant vissées sur un élément en forme de corps tubulaire 5 contenant le mascara. Le col de ce tube 5 est équipé intérieurement d'un essoreur 6 muni d'une lèvre circulaire 6a qui vient en appui contre la tige 3. L'essoreur est en matériau thermoplastique souple, en PEBD (polyéthylène basse densité) ou en élastomère, par exemple de type TPE (thermoplastique élastomère) ou de type néoprène.
Selon un procédé courant, la brosse à mascara 4 est réalisée à partir d'un fil métallique 7 formant l'âme centrale linéaire de la brosse. Des fibres, par exemple en polyamide ou en matériaux synthétiques ou naturels, creuses ou pleines, sont réparties entre deux branches préalablement recourbées en U. Le fil plastiquement déformable est torsadé pour emprisonner les fibres sous forme de poils 8 répartis de façon régulière le long d'une hélice. L'extrémité des poils est égalisée sous la forme d'une enveloppe de révolution (cylindrique, conique, tronconique, etc. ) par une
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opération de coupe. Dans l'exemple illustré en figure 1, l'enveloppe extérieure des fibres de la brosse est cylindrique à section circulaire.
Après des opérations d'assemblage et de remplissage du mascara, le capuchon est vissé sur le flacon, les poils 8 sont immergés dans le mascara 20. A ce moment-là, la brosse 1 est lourdement chargée en mascara. Son retrait du flacon fait passer les poils 8 au milieu de la lèvre circulaire 6a de l'essoreur 6 qui ôte l'excédent de produit.
Afin de répartir de façon avantageuse le mascara sur la brosse, le procédé selon la présente invention tranche certains poils situés dans des secteurs angulaires prédéterminés le long de l'âme torsadée. La coupe a réduit la longueur de ces poils, les poils ainsi coupés sont appelés par la suite poils courts. L'extrémité des poils courts est inscrite dans une enveloppe de diamètre d sensiblement égal au diamètre de la tige, et sensiblement égal au diamètre de la lèvre circulaire 6a, par exemple à 0, 2 mm près. Dans ces conditions, le mascara piégé entre les poils n'est pas retiré de la brosse 4 lors du passage de cette brosse sur la lèvre 6a de l'essoreur 6.
Comme il ressort des figures 2a à 2c, la coupe forme trois, quatre ou six secteurs alternés de poils courts 9 et de poils non coupés 8 appelés poils longs, par opposition à poils courts. Selon des variantes, la coupe peut s'effectuer en spirale hélicoïdale avec un pas important par rapport au pas des torsades, par exemple cinq à dix fois supérieur. La hauteur H (figure 2a) des poils courts correspond à un rayon mesuré par rapport au centre du fil, c'est-à-dire à la moitié du diamètre d (figure 2c) de la section d'enveloppe des polis courts 9. Les poils longs 8 forment une enveloppe cylindrique de diamètre D"en section (figure 2b).
Les secteurs 10 (figure 2c) de poils longs 8 d'angle a sont régulièrement répartis autour de l'âme du fil 7. Ces secteurs sont répartis en alternance avec les secteurs 11 de poils courts 9, d'angle p, également régulièrement répartis autour du fil 7.
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Dans l'exemple illustré en figure 2c : a = (3=30
Diamètre (D)) d'enveloppe des poils longs : 7 mm (5 à 8mm dans d'autres exemples)
Diamètre d d'enveloppe des poils coupés : 3,8 mm ;
Diamètre d'enveloppe de l'âme torsadée : 1,5 mm.
Alternativement, les brosses comportent des secteurs non régulièrement répartis angulairement, ainsi que des secteurs d'angles différents pour des poils de même longueur.
L'une des brosses selon l'une des figures 2a à 2c est montée sur une tige 3 (figure 1) de diamètre égal à 4 mm, ce qui correspond sensiblement à celui de l'enveloppe des poils courts. Le diamètre d'ouverture
de la lèvre 6a de l'essoreur 6 est aussi égal à 4 mm. Plus généralement, le diamètre d'ouverture de l'essoreur est compris entre environ 2 et 6 mm, et le diamètre d'enveloppe correspondant de la tige et des poils courts est compris entre 3 et 5 mm.
de la lèvre 6a de l'essoreur 6 est aussi égal à 4 mm. Plus généralement, le diamètre d'ouverture de l'essoreur est compris entre environ 2 et 6 mm, et le diamètre d'enveloppe correspondant de la tige et des poils courts est compris entre 3 et 5 mm.
Lors du passage de la brosse 4 sur la lèvre 6a, celle-ci resserre les poils longs 8 des secteurs 10 qui sont essorés, tout en préservant une quantité importante de mascara dans les secteurs 11 pourvus de poils courts 9. La tige, la brosse et l'essoreur forment un système applicateur selon l'invention. Dans cet ensemble, la tige, la brosse et l'ouverture de l'essoreur présentent des dimensions de profil d'enveloppe sensiblement identiques.
Une brosse selon l'invention, telle qu'illustrée en vues cavalières avant, arrière et en coupe latérale des figures 3a à 3c, se présente dans des conditions idéales pour assurer le dépôt de mascara sur les cils. La brosse 4 est en effet pourvue de quantité importante de mascara, tout en comportant des poils longs 8 permettant de brosser, séparer et éventuellement recourber les cils de l'utilisateur. Une couche uniforme d'épaisseur importante de mascara donnant du volume aux cils est également déposée par les poils courts 9.
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La brosse est taillée dans les secteurs 11, avec une taille d'abord conique à partir de l'extrémité 12 puis cylindrique. De même, les poils longs 8 subissent une taille conique du côté de l'extrémité 12 de façon à obtenir un profil élancé.
Les figures 4 à 6 illustrent schématiquement trois exemples de coupe de poils d'une brosse à mascara selon la présente invention. Une fibre unique, correspondant à deux poils 8 diamétralement opposés, représente symboliquement la brosse. Une grille ou une plaque 17 munie d'une fente 19, par exemple rectangulaire, assure la sélection des poils 8 à couper. Pour couper les poils sur une longueur importante, la grille 17 est appliquée directement sur le fil torsadé 7 et l'épaisseur de la grille 17 est réduite. Cette épaisseur correspond sensiblement à la longueur des poils coupés. Une lame 21 animée d'un mouvement alternatif selon la double flèche 23 assure la coupe du poil 8 par cisaillement entre le bord tranchant 25 de la lame 21 et le bord 27 de la fente 19. La grille 17 peut avoir une épaisseur variable suivant la hauteur de coupe recherchée, par exemple pour obtenir une coupe conique en extrémité de brosse comme illustré en figures 3a à 3c.
Sur la figure 5, le dispositif de coupe comporte deux lames 21 et 21'placées sensiblement en vis-à-vis. Ces lames se déplacent l'une par rapport à l'autre selon les doubles flèches 23 et/ou 23, assurant le sectionnement des poils 8 par cisaillement. Le dispositif de la figure 5 peut être muni des moyens de guidage (non représentés), notamment par rapport au fil torsadé 7. La longueur du poil après la coupe dépend de la position des lames 21 et 21', ainsi que de l'épaisseur de la lame 21'disposée du côté du fil torsadé.
Sur la figure 6, les poils 8 sont sectionnés par une lame 21 appliquée sur un premier côté du poil dont le côté opposé repose sur un support ou enclume 21". L'ensemble lame 21-enclume 21"peut être
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rapproché du fil torsadé 7 pour réduire la longueur du poil après la coupe ou au contraire en être éloigné pour augmenter sa longueur.
Des lames tournantes annulaires, notamment circulaires, autres que des lames linéaires animées d'un mouvement alternatif plan telles que représentées sur les figures 4 à 6, peuvent être mises en oeuvre.
Pour obtenir une découpe rigoureuse, un tube creux 29 en acier Z38 traité est utilisé pour former un module de guidage composé d'une tête et d'un corps tubulaire de guidage des poils. Ce tube est utilisé en coopération avec des moyens de coupe, comme illustré sur les figures 7 à 10 d'un premier mode de réalisation.
Le tube 29 comporte un canal central 31 de réception de brosse 4. La brosse (non représentée) est introduite par l'orifice d'entrée 31 a du canal 31 selon la flèche 33. L'orifice 31 a a un diamètre inférieur au diamètre d'enveloppe de la brosse.
Dans l'exemple illustré, le tube 29 présente en embout, après usinage, la tête de réception conique 29a prolongé par un corps cylindrique 29b. Le canal rectiligne 31 s'étend sur toute la longueur du tube et correspond sensiblement à son axe longitudinal 35. Le canal 31 comporte des fentes longitudinales 37, dont une seule est représentée sur la figure 7, pour sélectionner les poils à couper. Les fentes sont obtenues par procédé d'électro-érosion filaire.
Dans l'exemple illustré aux figures 8 à 10, le tube 29 est muni d'un canal 31 comportant cinq fentes 37 longitudinales, régulièrement réparties angulairement. Ces fentes correspondent à cinq secteurs de coupe pourvus de poils ayant, après découpe, une plus faible longueur. Chaque fente 37 débouche dans une zone de coupe 39 à la surface du tube 29b où une lame 41 assure le sectionnement des poils qui dépassent. Le tube 29b est muni de cinq zones de coupe 39 chacune associée à une lame de coupe 41. Les zones 39 sont décalées angulairement les unes par rapport aux autres et axialement le long de l'axe 35 (figure 10).
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Dans l'exemple illustré, chaque zone 39 est formée d'une entaille, de forme plane (figure 7) ou légèrement incurvée (figure 10), sur laquelle est adaptée la lame 41 ayant une forme de parallélépipède rectangle.
Dans ce méplat, une ouverture 43 en V à pentes biseautées a été aménagée, le côté ouvert du V étant dirigé vers l'ouverture d'entrée du canal 31.
Le canal 31 comporte également des rainures de guidage 45 situées sur la bissectrice de deux fentes 37 consécutives. Ces rainures, de forme semi-cylindrique, forment à l'extrémité du canal 31 des échancrures 45a. Ces échancrures et les rainures assurent une sélection fine donc améliorée, et un guidage rigoureux de poils préservés de la coupe. La distance entre le fond des rainures et l'axe du canal 31 étant inférieure à la hauteur des poils sélectionnés, ces poils sont recourbés et aucune partie ne dépasse par la fente 37. Cette sélection précise des poils à ne pas couper induit une sélection précise des poils à couper.
Dans l'exemple illustré, un moyen automatique, tel qu'un poussoir à mouvements alternatifs linéaires (représenté plus loin), introduit selon la flèche 33 les brosses dans le canal 31. Les poils que l'on désire couper se positionnent en continu et de manière automatique dans les fentes 37 et dépassent au niveau des zones de coupe 39. Le déplacement de la brosse par rapport au dispositif de guidage 29 assure la coupe des poils dans la zone 43 en V de la lame 41. La lame 41 peut en outre être animée d'un mouvement latéral ou vibratoire pour faciliter la coupe des poils. La lame peut être animée d'un mouvement vibratoire selon l'axe 65. Un tel mouvement combiné à une forme incurvée de la fente de coupe permet de réaliser une découpe de hauteur variable et adaptée.
La brosse est ensuite récupérée à la sortie du canal 31, puis est assemblée sur une tige.
Dans l'exemple de réalisation, le canal 31 est obtenu par un perçage central de diamètre 2 mm, duquel partent des rainures 45 semicylindriques ayant un diamètre de 0,8 mm. Le diamètre d'un cercle passant
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par les extrémités externes des rainures 45 s'étendant radialement sur 2,8 mm. Les fentes 37 ont une largeur de 0,4 mm et une hauteur de 4 mm par rapport à l'axe 35 passant par le centre du canal 31. Les fentes 37 débouchent dans la zone de coupe 39 à une distance de l'axe 35 comprise approximativement entre 1 et 2 mm.
Selon un autre exemple de réalisation illustré sur la figure 11, les fentes 57 du tube 49 sont continues de la tête de guidage au corps du tube. Le dispositif 49 comporte un canal rectiligne 51 de réception des brosses, introduites par l'ouverture d'entrée du canal comme dans l'exemple de réalisation précédent.
Dans l'exemple illustré, le tube 49 est muni, après usinage, d'une tête cylindro-conique 49a, prolongé par un corps cylindrique 49b de diamètre inférieur. Le canal 51 comporte six fentes longitudinales 57, assurant la sélection et l'orientation des poils à couper. Ces fentes sont régulièrement réparties, formant six secteurs angulaires égaux de sélection des poils à couper. Chaque fente 57 présente une largeur qui diminue linéairement sur la partie conique de l'embout 49a, puis reste constant sur les parties cylindriques de la tête 49a et du corps 49b du tube. Une zone de coupe 59 est aménagée à la surface du dispositif 49 où une lame annulaire
61 assure le sectionnement des poils qui dépassent.
61 assure le sectionnement des poils qui dépassent.
Comme illustré sur la figure 12, il est prévu une bague 60 de centrage des brosses, sur l'axe du tube. Cette bague est clipsée selon la flèche 63. Par serrage ajusté, cette bague règle également la largeur des fentes de sélection dans la zone conique de la tête 49a, afin de moduler la largeur des secteurs de poils courts.
Dans les exemples de réalisation illustrés par les figures 7 à 11, la hauteur des poils courts est située dans une enveloppe cylindrique de diamètre égal à environ 3 mm. Comme prévu, ce diamètre correspond sensiblement au diamètre de l'ouverture de l'essoreur. Le canal 51 est composé d'un alésage cylindrique ayant un diamètre de 2,2 mm, dans lequel
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les rainures 65 semi-cylindriques ont un diamètre de 0,4 mm et les fentes 57 une largeur comprise entre 0,7 et 0, 4mm sur la partie conique de la tête 49a.
Dans la partie tubulaire, les fentes ont une longueur de 50 mm.
Comme illustré sur les figures 13a à 13c d'un deuxième mode de réalisation, le module de guidage 69 représenté en vues perspectives, présente une tête de guidage 69a à embout bi-tronconique prolongé par une partie cylindrique 69b puis par un corps de tube 69c également cylindrique, mais de diamètre sensiblement inférieur. Des premières rainures de coupe 70, réparties longitudinalement dans l'alésage du tube, sélectionnent les poils de brosse à couper. En alternance avec ces premières rainures, des secondes rainures de guidage 45 sélectionnent les poils de brosse à épargner, comme dans le premier mode.
Les premières rainures de coupe 70 sont formées de parois parallèles et d'un fond cylindrique. Ces rainures sont suffisamment profondes pour ne pas courber les poils. Ces rainures 70 forment des échancrures 70a sur l'embout 69a et se prolongent dans le corps du tube 69c pour former les fentes de coupe 57. Les secondes rainures de guidage 45 sont semicylindriques, inscrites dans une enveloppe de diamètre égal à 3 mm, de manière à recourber les poils sélectionnés. Ces rainures forment également des échancrures 45a sur l'embout 69a.
L'embout 69a présente une forme bi-tronconique en extrémité, le tronc de cône externe 69e converge vers l'axe 35 du tube lorsqu'on s'éloigne du corps tubulaire 69c, alors que le tronc de cône interne 69i diverge selon cette même direction. Dans ces conditions, les échancrures 70a des rainures de sélection et de coupe 70 sont formées sur le tronc de cône externe, alors que les échancrures 45a des rainures de guidage 45 se découpent sur le tronc de cône interne. Le corps du tube 69c se prolonge, à l'opposé de la tête de guidage 69a, par un embout de maintien et d'entraînement en rotation 69d.
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Comme illustré par les vues en coupe et en perspective des figures 14a et 14b, une bague annulaire de centrage 80 peut être adaptée sur la tête de guidage 69a selon les figures 13a à 13c. Cette bague permet de parfaire le guidage par un effet de type entonnoir".
Un exemple de machine de coupe selon l'invention est illustré par les vues en coupe longitudinale des figures 15a et 15b.
La machine de coupe 90 est équipée d'une embase 90a sur laquelle sont réglés : un tube de coupe tel que le tube 69, une lame de coupe telle que la lame 41 montée sur le tube au niveau des fentes de coupe, une poulie motrice 91 d'entraînement du tube de coupe en rotation à la vitesse de 20000 tours/min, le tube étant monté sur des paliers à roulements 92a et 92b. Une tige-poussoir 93 amène successivement, par un mouvement alternatif, les brosses 4 dans un tube de centrage 94 à partir d'une zone de chargement 96. Dans cette zone, une gouttière de chargement 95 est prévue.
Avant de pénétrer dans l'embout 69a, la brosse est mise en rotation dans un tube rotatif 96 monté également sur le pallier 92b. Un mandrin de centrage 97 est également prévu pour coupler le tube 69 à la poulie motrice 91.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation annexés et représentés. Il est par exemple possible, après avoir effectué la taille, de courber le fil torsadé afin d'obtenir une meilleure application. Par ailleurs, d'autres méthodes de taille peuvent être envisagées sans sortir du cadre de la présente invention : par exemple, le dispositif conique ou cylindrique de guidage régulièrement fendu est animé d'un mouvement alternatif ou rotatif alors que les lames de coupe sont fixes ou également mobiles.
Par ailleurs, les lames peuvent être formées de rubans coupants linéaires ou circulaires. De plus, les rainures peuvent présenter différentes formes : coniques, cylindrique, en V, etc.
La présente invention s'applique principalement mais non exclusivement à l'industrie cosmétique.
Claims (31)
1. Procédé de coupe de poils de brosse d'applicateur de produit cosmétique consistant, à partir d'une brosse comportant une âme torsadée (7) emprisonnant des poils (8) dont l'enveloppe est une surface de révolution autour de l'âme, réalisée selon un procédé couramment utilisé, à séparer les poils de la brosse en secteurs angulaires le long de l'âme, les poils destinés à être coupés sont rassemblés en ligne dans des premiers secteurs de coupe, alors que les poils de seconds secteurs complémentaires des premiers sont rabattus sensiblement parallèlement à l'âme pour être épargnés, puis à effectuer une opération de coupe des poils alignés, les poils rabattus étant libérés pour former des rangées de poils longs le long de l'âme de la brosse.
2. Procédé de coupe selon la revendication 1, dans lequel la séparation des poils est effectuée par une sélection préalable des poils à couper et des poils à épargner dans les secteurs correspondants.
3. Procédé de coupe selon la revendication 1, dans lequel la coupe est effectuée sur plusieurs secteurs de coupe (11), soit simultanément soit secteur par secteur.
4. Module de guidage de poils de brosse pour la mise oeuvre du procédé de coupe selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une tête de sélection (29a, 49a, 69a) des poils à couper et à épargner, prolongée sur un même axe (35) par un élément tubulaire (29b, 49b, 69c) à fentes longitudinales (57) pour exposer les extrémités de poils à couper, et dans lequel le dimensionnement extérieur de l'élément tubulaire détermine la longueur de coupe.
5. Module de guidage selon la revendication précédente, dans lequel la tête de sélection (29a, 49a, 69a) comporte un orifice d'entrée (31 a) d'un canal central (31) de diamètre inférieur au diamètre d'enveloppe de la brosse et des rainures longitudinales de coupe (70) qui sélectionnent les poils destinés à être coupés.
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6. Module de guidage selon la revendication 5, dans lequel les rainures ne sont pas radialement débouchantes.
7. Module de guidage selon la revendication 5, dans lequel les rainures sont radialement débouchantes pour former des fentes (37).
8. Module de guidage selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel l'élément tubulaire (29b, 49b, 69c) a des fentes de coupe (57) dans le prolongement des rainures de coupe (70), et dans lequel l'élément tubulaire possède une épaisseur qui détermine la longueur des poils émergents des fentes (57) et destinés à être coupés par au moins un outil de coupe (41,61) dans au moins un secteur angulaire (11).
9. Module de guidage selon la revendication précédente, caractérisé en, ce que l'outil de coupe associé est une meule ou une fraise, à lame ou à disque, qui prend appui sur l'élément tubulaire (29b, 49b, 69c) ou à proximité immédiate.
10. Module de guidage selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, dans lequel les poils coupés (9) sont avantageusement recueillis à l'aide d'un dispositif d'aspiration.
11. Module de guidage selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, dans lequel l'outil de coupe est choisi parmi un faisceau laser, un jet d'eau haute pression et un dispositif à ultra-sons.
12. Module de guidage selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, dans lequel les rainures longitudinales de coupe (70) sont formées sur toute la longueur du module de guidage (69) à partir de l'orifice (31) de la tête de sélection (69a).
13. Module de guidage selon l'une quelconque des revendications 4 à 12, dans lequel des rainures de guidage (45) complémentaires, destinées à guider les poils rabattus, sont formées longitudinalement entre les rainures de coupe (70) sur toute la longueur du module (69) à partir de l'orifice (31) de la tête de sélection (69a).
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14. Module de guidage selon la revendication précédente, dans lequel les rainures de coupe (70) et de guidage (45) sont formées dans la tête de sélection (69a) avec une profondeur telle que les poils sélectionnés restent rabattus, les rainures de coupe (70) sont réparties régulièrement en alternance avec les rainures de guidage (45) de poils de brosse à épargner.
15. Module de guidage selon l'une quelconque des revendications 4 à 14, dans lequel les fentes de coupe (57) sont disposées le long de l'axe (35) de l'élément tubulaire (29b) ou selon un trajet hélicoïdal avec un pas de longueur cinq à dix fois supérieure à celle du pas de l'âme torsadée (7) de la brosse, la répartition angulaire des fentes (37,57) étant fonction de l'encombrement des outils coupants.
16. Module de guidage selon l'une quelconque des revendications 4 à 15, dans lequel l'élément tubulaire présente des entailles (39) au niveau des fentes de coupe (57) afin d'effectuer une coupe au plus près de l'âme.
17. Module de guidage selon l'une quelconque des revendications 4 à 15, dans lequel l'élément tubulaire présente une conicité pouvant aller jusqu'à 10 à 15 degrés sur la face externe présentant les fentes (57) pour moduler la longueur de coupe des poils en fonction de la position axiale de l'outil de coupe en appui sur cette face.
18. Module de guidage selon l'une quelconque des revendications 4 à 17, dans lequel la tête de sélection (69a) possède une embouchure tronconique intérieure (69i) destinée à faciliter l'introduction de la brosse par la réalisation d'un effet d'entonnoir.
19. Module de guidage selon la revendication précédente, dans lequel la tête de sélection (69a) possède une extrémité tronconique extérieure (69e), l'intersection entre les rainures de coupe (70) et l'extrémité tronconique (69a) formant des échancrures (70a) améliorant la sélection.
20. Module de guidage selon l'une des revendications 18 et 19, dans lequel les fentes (37) ou les rainures de coupe (70) présentent au
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niveau de l'embouchure tronconique une ouverture qui s'évase jusqu'à l'extrémité de la tête (69a).
21. Module de guidage selon la revendication précédente, dans lequel la largeur de l'ouverture est réglée par flexion des fentes de guidage réalisée par l'exercice d'une pression radiale sur l'embout pour faire varier l'ouverture des rainures de coupe (70) sur la tête de sélection (69a) et l'angle des secteurs de poils coupés (9).
22. Module de guidage selon la revendication précédente, dans lequel le réglage est effectué par une bague d'ajustement conique.
23. Module de guidage selon l'une quelconque des revendications 4 à 22, dans lequel la brosse est auto-centrée dans le module de guidage (29,49, 69) du fait de la répartition statistiquement régulière des poils (8) autour de l'âme de la brosse, qui se positionne alors automatiquement sur l'axe du module de guidage.
24. Machine de coupe équipée d'un module selon l'une quelconque des revendications 4 à 23 et de moyens de coupe de poils associés aux fentes de coupe (57), dans laquelle sont prévus des moyens moteurs d'entraînement en rotation du tube et/ou des outils de coupe, à une vitesse allant jusqu'à 30 000 tr/min, le tube étant monté sur des paliers supports, ainsi que des moyens de chargement, de centrage et de mise en rotation des brosses avant leur introduction dans le tube de coupe.
25. Machine de coupe selon la revendication précédente, dans laquelle la vitesse d'entraînement est comprise entre 5 et 20 000 tr/min.
26. Machine de coupe selon l'une des revendications 24 et 25, dans laquelle des moyens de coupe plan ou annulaire, notamment sous forme de lame rectiligne ou circulaire, sont disposés autour du tube et associés aux fentes de coupe (57).
27. Brosse découpée conformément au procédé de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, tel que mis en oeuvre par la machine selon l'une quelconque des revendications 24 à 26.
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28. Brosse selon la revendication précédente, comportant des rangées longitudinales de poils de longueurs différentes, les poils d'au moins l'une de ces rangées possédant une longueur telle que les extrémités de poils sont inscrites dans le profil d'enveloppe de la tige, lui-même sensiblement égal au profil d'ouverture de l'essoreur.
29. Système applicateur comportant une brosse selon l'une des revendications 27 et 28, une tige sur laquelle la brosse est montée, et un essoreur sur lequel elle vient s'essuyer, la tige, les poils courts (9) de la brosse et l'essoreur possédant un diamètre sensiblement identique.
30 Système applicateur selon la revendication précédente, dans lequel la tige de support de brosse a un diamètre compris entre 3 et 5 mm, et l'essoreur, en matériau souple, est pourvu d'un orifice de diamètre compris entre 2 et 6 mm.
31. Produit cosmétique comportant un système applicateur selon l'une des revendications 29 et 30 associé à une formule cosmétique correspondante.
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