La présente invention concerne un dispositif pour affiler un tranchant de lame.

Ce type de dispositif est utilisé pour entretenir la partie affilée d'une lame, c'est-à-dire son tranchant, qui produit la ligne de coupe lors de l'utilisation de la lame. L'invention concerne en particulier l'affilage du tranchant de lames de couteaux.

L'affilage est une opération d'entretien à effectuer régulièrement pour garantir que le fil de la lame, c'est-à-dire l'arrête coupante du tranchant, soit sensiblement rectiligne. Lors de l'utilisation du couteau, ce fil a en effet tendance à être déformé et/ou entaillé lorsque le tranchant est appliqué contre des objets relativement durs. Par exemple, lors de la découpe d'une carcasse de viande, la lame du couteau rencontre des os ou des cartilages plus résistants que la chair, ce qui émousse le tranchant de la lame.

Traditionnellement, l'affilage est réalisé manuellement au moyen d'un fusil contre lequel l'utilisateur fait frotter chaque face du tranchant, généralement à de nombreuses reprises, pour redresser et aplanir la face. Bien que satisfaisant, le fusil est un outil fastidieux à manipuler et qui nécessite une certaine expérience pour en tirer le meilleur parti. En outre, dans certains domaines tels que l'industrie agroalimentaire, l'utilisation répétitive d'un tel fusil représente des temps d'arrêt significatifs, impliquant des coûts non négligeables, puisque les opérations de découpe doivent être régulièrement interrompues pour affiler les lames utilisées.

Par US-A-2004/097179 et US-A-4,934,110 , on connaît des appareils pour affiler le tranchant d'une lame, comprenant deux groupes distincts d'au moins une tige d'affilage, ces deux groupes de tige(s) permettant respectivement d'affiler les deux faces du tranchant par contact frottant contre ces faces. Les deux groupes de tige(s) sont portés par un boîtier rigide, avec interposition de ressorts respectifs. Ces deux ressorts sont totalement découplés l'un de l'autre, de sorte que le mouvement d'un groupe de tige(s) n'interfère pas avec celui de l'autre groupe de tige(s). Il en résulte que des frottements d'intensités différentes se produisent au niveau de chaque groupe de tige(s) si l'utilisateur n'applique pas la lame à affiler de manière rigoureusement verticale au niveau de la zone de croisement des tiges. Cet inconvénient est d'autant plus marqué dans les domaines précités, tels que l'industrie agroalimentaire, car les cadences de travail n'autorisent pas l'utilisateur à toujours être très attentif au positionnement des lames à affiler contre chacun des groupes de tige(s).

Le but de la présente invention est de proposer un dispositif d'affilage, particulièrement destiné à être utilisé dans des laboratoires agroalimentaires ou analogues, dont l'utilisation est facile et rapide et qui garantit un affilage homogène des deux faces du tranchant de lame.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour affiler un tranchant de lame, comprenant un premier et un second moyens d'affilage, distincts l'un de l'autre et respectivement adaptés pour affiler simultanément l'une et l'autre des deux faces du tranchant par contact frottant contre ces faces, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens de liaison mécanique entre les premier et second moyens d'affilage, adaptés pour transmettre de manière synchronisée le déplacement de l'un des premier et second moyens d'affilage à l'autre lorsque le tranchant est frotté contre ces moyens d'affilage et entraîne ces derniers en déplacement.

La présence des deux moyens d'affilage permet d'affiler simultanément les deux faces du tranchant de la lame. En outre, le recours aux moyens de liaison entre les premier et second moyens d'affilage garantit que le frottement sur l'une des deux faces du tranchant et le frottement sur l'autre face du tranchant sont réalisés de manière sensiblement homogène puisque les cinématiques respectives des deux moyens d'affilage par rapport au tranchant sont synchronisées. Autrement dit, aucun de ces deux moyens d'affilage ne peut être entraîné plus vite que l'autre. Ainsi, en un seul geste consistant à faire frotter le tranchant contre les moyens d'affilage du dispositif suivant l'invention, l'utilisateur est assuré que les deux faces du tranchant sont affilées simultanément et de la même manière, même si l'utilisateur ne positionne pas la lame de manière rigoureusement identique contre chacun des moyens d'affilage. Le fil du tranchant est ainsi rapidement et convenablement reformé. En outre, la structure mécanique du dispositif selon l'invention lui confère une robustesse remarquable, ainsi qu'un haut niveau de fiabilité, apprécié dans le domaine de l'industrie agroalimentaire.

D'autres caractéristiques de ce dispositif, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont énoncées aux revendications 2 à 10.

Suivant une autre caractéristique avantageuse, le dispositif comporte un boîtier démontable de réception et de support des moyens de liaison. Ainsi, la structure mécanique de synchronisation du dispositif peut être facilement et rapidement démontée, notamment pour être lavée et/ou permettre le remplacement d'une pièce usée.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels :

• la figure 1 est un éclaté en perspective d'un dispositif selon l'invention ;
• la figure 2A est une vue en perspective d'un dispositif de la figure 1 associé à un couteau à affiler, les moyens d'affilage du dispositif occupant une première position d'utilisation extrême ;
• la figure 2B est une vue analogue à la figure 2A, avec les moyens d'affilage du dispositif occupant une seconde position d'utilisation extrême ; et
• les figures 3A et 3B sont des vues en élévation d'une partie interne du dispositif de la figure 1, respectivement dans ses configurations des figures 2A et 2B.

Sur les figures est représenté un dispositif 1 pour affiler un tranchant 2 d'une lame 3 d'un couteau 4 dont le manche n'est que partiellement représenté. Le dispositif 1 est destiné à affiler par frottement les deux faces 2A et 2B du tranchant en vue de reformer son fil.

Le dispositif 1 comporte un boîtier principal 10 réalisé de préférence en polypropylène permettant le contact avec des aliments. Ce boîtier présente une forme globalement plane qui, dans la position du dispositif représentée aux figures et correspondant à la position d'utilisation du dispositif, s'étend sensiblement verticalement. Par commodité, la suite de la description du dispositif 1 sera orientée par rapport à ce boîtier tel que représenté, c'est-à-dire que les termes « supérieur » et « haut » désignent une direction dirigée vers le haut sur les figures, tandis que les termes « inférieur » et « bas » correspondent à une direction opposée. De même, les termes « gauche » et « droit » correspondent aux directions dirigées respectivement vers la gauche et vers la droite sur les figures. En outre, les éléments du dispositif dirigés vers le lecteur regardant les figures sont considérés comme proximaux, tandis que les éléments dirigés à l'opposé du lecteur sont considérés comme distaux, puisque, comme figuré par la main de l'utilisateur représenté aux figures 2A et 2B et comme expliqué ci-après, en fonctionnement, l'utilisateur se place du côté du boîtier 10 dirigé vers le lecteur regardant les figures.

Le boîtier 10 est muni de deux poignées latérales gauche 12A et droite 12B permettant à l'utilisateur de tenir le dispositif 1 à la main pour le déplacer d'un endroit à un autre et/ou pour l'immobiliser lors de l'affilage du tranchant 2. Avantageusement, ces poignées présentent des surfaces profilées, ménageant en particulier des creux et des bosses, destinée à faciliter la prise en main du boîtier.

Dans sa partie haute, le boîtier 10 délimite une ouverture 14 dont le contour forme globalement un V lorsque cette ouverture est observée suivant une flèche 6 pointant dans une direction distale et qui correspond à la direction d'observation du dispositif 1 par l'utilisateur lorsque ce dernier souhaite affiler la lame 3. Cette ouverture traverse de part en part la paroi du boîtier 10 suivant la direction de la flèche 6. L'ouverture 14 débouche également sur l'extérieur au niveau du chant d'extrémité supérieure du boîtier, en formant un évasement 15 divergent vers le haut. L'ouverture 14 est ainsi adaptée pour recevoir et guider la lame 3 du couteau 4, la lame pouvant, d'une part, être introduite dans l'ouverture depuis le dessus du boîtier 10 de sorte que sa direction longitudinale s'étende sensiblement suivant la direction de la flèche 6 et, d'autre part, être entraînée en coulissement suivant une direction sensiblement parallèle à celle de la flèche 6.

De manière avantageuse mais non représentée, les parois de l'évasement 15 sont renforcées pour éviter leur dégradation précoce due aux lames successivement introduites dans la fente 14. Du côté supérieur de chacune de ces parois, une ou plusieurs barrettes métalliques peuvent être prévues, en s'étendant en longueur de l'extrémité haute à l'extrémité basse de la paroi. De préférence, les extrémités longitudinales de chaque barrette sont directement surmoulées par la paroi correspondante de l'évasement, avec ajout d'un renflement de matière du côté inférieur de la paroi à des fins de renfort de la paroi et de tenue mécanique de la barrette.

Comme représenté aux figures 3A et 3B, l'ouverture 14 délimite un plan de symétrie P sensiblement vertical sur les figures, par rapport auquel les parties gauche et droite du boîtier 10 sont sensiblement symétriques.

Dans sa partie inférieure, le boîtier 10 délimite un logement interne 16 représenté en pointillés aux figures 1 et 2A. Ce logement, ouvert vers le bas au niveau du chant d'extrémité inférieure du boîtier 10, est fermé, à l'état assemblé du dispositif 1, par une embase complémentaire 18. Comme représenté à la figure 1, des pions 20 de clipsage de l'embase ainsi que des vis 21 de solidarisation de l'embase sont prévus, de sorte que cette embase est fermement fixée à la partie inférieure du boîtier 10 lorsque le dispositif 1 est assemblé et utilisé, tout en permettant son dégagement lors de l'entretien de ce dispositif. Ces pions et ces vis peuvent être complétés par d'autres éléments de solidarisation et, de manière plus générale, diverses formes de ces moyens de solidarisation sont envisageables, en particulier des formes facilitant le positionnement relatif du boîtier 10 et de l'embase 18 lors de leur assemblage.

Pour affiler le tranchant 2 de la lame 3 par contact frottant, le dispositif 1 est muni de deux paires de tiges incurvées 22A et 22B. Ces tiges d'affilage présentent un diamètre sensiblement constant suivant leur longueur et sont de préférence réalisées en un acier inoxydable permettant un contact alimentaire. Leur surface externe est sensiblement lisse, les tiges étant traitées thermiquement pour augmenter leur dureté superficielle.

Vues suivant la flèche 6, les paires de tiges 22A et 22B se croisent en définissant entre elles une zone angulaire 24 de réception et d'application frottante de la lame 3. Cette zone 24 s'étend de part et d'autre du plan P. Plus précisément, comme représenté aux figures 3A et 3B, la lame 3 peut être placée dans cette zone de sorte qu'elle s'étende en longueur sensiblement suivant le plan P et que sa face 2A soit au contact des tiges 22A tandis que sa face 2B est au contact des tiges 22B.

Les tiges 22A croisent les tiges 22B de manière alternée, c'est-à-dire que, suivant la flèche 6, se succèdent, au niveau du sommet de la zone 24, une première tige 22A, une première tige 22B, la seconde tige 22A et la seconde tige 22B. De la sorte, la partie du tranchant 2 frottée par ces tiges est calée latéralement, c'est-à-dire que les débattements de la lame 3 de part et d'autre du plan P sont fortement limités par les tiges.

Les paires de tiges 22A et 22B sont articulées par rapport au boîtier 10. Chaque tige est, conjointement avec l'autre tige de sa paire, déplaçable par rapport au boîtier entre une position extrême initiale représentée aux figures 2A et 3A, et une position extrême finale représentée aux figures 2B et 3B. Pour passer de sa position initiale à sa position finale, chaque paire de tiges 22A, 22B décrit un mouvement de rotation autour d'un axe géométrique A-A, respectivement B-B. Les axes de rotation A-A et B-B sont symétriques par rapport au plan P et définissent un plan sensiblement perpendiculaire au plan P.

Lorsque les tiges 22A et 22B sont dans leur position extrême initiale, la zone 24 présente, vue suivant la flèche 6 comme à la figure 3A, un contour globalement en forme de V dont la pointe est dirigée vers le bas. Comme expliqué en détail ci-après, l'entraînement en rotation des tiges 22A, 22B est commandé par la poussée vers le bas de la lame 3 lorsque cette dernière est reçue dans la zone 24. Cet entraînement est synchronisé entre les deux paires de tiges, c'est-à-dire que l'entraînement en rotation d'une des paires de tiges provoque l'entraînement en rotation de l'autre paire de tiges sur une course identique, mais en sens opposé.

De la sorte, lorsque les tiges 22A et 22B passent de leur configuration extrême initiale à leur configuration finale, la forme en V de la zone 24 est sensiblement inchangée, la courbure des tiges étant dimensionnée pour que l'angle au sommet &agr; du V présente une valeur sensiblement constante sur la course de déplacement des tiges 22A et 22B, entre leur position de la figure 2A et celle de la figure 2B. Cette valeur de l'angle &agr; est de préférence égale à 60° environ, de sorte que, lorsque la lame 3 s'étend dans la zone 24 suivant le plan P, chacune des faces 2A, 2B de son tranchant 2 forme avec les tiges respectivement associées 22A et 22B un angle d'environ 30° vu suivant la flèche 6, et ce quel que soit la position des tiges synchronisées entre leurs deux positions extrêmes. Cette valeur d'angle de 30° correspond à un optimum en ce qui concerne la qualité et l'efficacité de l'affilage par frottement de chaque face du tranchant contre les tiges.

Pour synchroniser les rotations des tiges 22A et 22B, le dispositif 1 présente une liaison mécanique de synchronisation entre ces tiges. A cet effet, les parties d'extrémité inférieure des tiges 22A, 22B de chaque paire sont solidarisées à des arbres respectifs 26A, 26B, de préférence par surmoulage des extrémités inférieures des tiges, pour garantir une meilleure hygiène et pour assurer une meilleure tenue mécanique ainsi qu'une plus grande rigidité. Pour améliorer l'immobilisation des tiges par rapport aux arbres de surmoulage 26A, 26B, les parties d'extrémité inférieure des tiges peuvent être localement aplaties par écrasement en plusieurs zones suivant la longueur des tiges, avant que la matière constituant les arbres ne soient appliquée pour enrober ces parties inférieures de tige. De la sorte, les tiges sont fermement retenues vis-à-vis des arbres au niveau de ces zones écrasées (non visibles sur les figures), qui bloquent les tiges notamment en rotation sur elles-mêmes.

Les arbres 26A, 26B définissent, de manière centrale, les axes géométriques de rotation A-A et B-B. En outre, chacun de ces arbres 26A et 26B délimite extérieurement une surface cylindrique 28A, 28B (figure 1) complémentaire de surfaces de portée semi-cylindriques correspondantes 30A, 30B et 32A, 32B délimitées respectivement par l'embase 18 et la partie inférieure du boîtier 10. Ainsi, les axes A-A et B-B sont fixes par rapport au boîtier en configuration montée du dispositif.

Les parties d'extrémité distale 34A, 34B des arbres 26A, 26B s'étendent dans le logement interne 16 du boîtier 10 et présentent une section carrée, complémentaire de l'alésage central 36A, 36B de roues 38A, 38B, associées et agencées dans le logement 16. Chacune de ces roues présente, sur une partie de sa périphérie extérieure, une denture 40A, 40B. Les dentures des deux roues sont montées en prise l'une avec l'autre, de sorte que l'entraînement en rotation d'une des roues autour de son axe correspondant A-A, B-B provoque l'entraînement en rotation de l'autre roue autour de son axe, en sens opposé. Ainsi, lors de l'entraînement en rotation d'une des paires de tiges 22A, 22B, sa roue associée 38A, 38B est entraînée suivant le même mouvement de rotation et, par engrenage des dentures 40A, 40B, entraîne l'autre roue en rotation, mais en sens opposé, cet entraînement rotatif opposé étant alors transmis à l'autre paire de tiges, dont le mouvement est ainsi synchronisé à celui de la première paire de tiges.

Les positions extrêmes initiale et finale des tiges 22A et 22B sont imposées par des butées portées par les roues 38A et 38B. Ainsi, chaque roue 38A, 38B est munie d'une première butée 42A, 42B, globalement sous la forme d'une première aile radialement saillante du corps tubulaire de la roue, adaptée pour venir s'appuyer par sa face inférieure contre une surface correspondante 44A, 44B ménagée par la face supérieure du fond inférieur du couvercle 18 lorsque les tiges sont dans leur position initiale, comme représenté à la figure 3A. De même, chaque roue 38A, 38B est munie d'une seconde butée 46A, 46B, globalement sous la forme d'une seconde aile radialement saillante du corps de la roue et s'étendant approximativement à angle droit de l'aile formant la première butée 42A, 42B. Ces secondes butées 46A, 46B sont adaptées pour, lorsque les tiges sont dans leur position finale, comme représenté à la figure 3B, venir s'appuyer par leur face respectivement droite et gauche, c'est-à-dire leur face tournées vers le plan P, contre des surfaces respectives correspondantes 48A, 48B ménagées par un bras commun 49 venu de matière avec le boîtier 10 et s'étendant vers le bas en saillie de la face inférieure de la paroi supérieure délimitant le logement 16, de part et d'autre du plan P.

Avantageusement, pour des raisons de compacité et de résistance, les ailes formant les butées précitées 42A, 42B et 46A, 46B sont venues de matière avec le reste de la roue correspondante 38A, 38B, ces roues étant réalisées par exemple en un polyamide chargé de fibres de verre ou de carbone ou en une matière analogue.

Le dispositif 1 comporte en outre deux ressorts de compression 50A, 50B situés dans le logement 16 et interposés respectivement entre le boîtier 10 et la première butée 42A de la roue 38A et entre le boîtier et la première butée 42B de la roue 38B. Autrement dit, chaque ressort est associé à l'une des roues dentées et agit directement sur elle par rapport au boîtier fixe. Plus précisément, chaque ressort 50A, 50B est agencé dans le logement 16 de sorte que l'extrémité supérieure du ressort est appuyée contre la face inférieure de la paroi supérieure délimitant le logement 16, tandis que son extrémité inférieure est appuyée sur la face supérieure de la butée en forme d'aile 42A, 42B. Chaque ressort exerce ainsi un effort élastique E_A, respectivement E_B, qui tend à déplacer la butée correspondante 42A, 42B vers sa surface d'appui associée 44A, 44B de l'embase 18. Par conséquent, ces ressorts permettent le rappel automatique des tiges 22A, 22B vers leur position extrême initiale.

En outre, chaque ressort 50A, 50B s'oppose à la rotation de sa roue correspondante lorsque les tiges associées sont entraînées vers leur position extrême finale, puisque l'intensité de l'entraînement en rotation des tiges 22A, 22B doit être suffisante pour vaincre les efforts E_A et E_B et comprimer davantage les ressorts. Autrement dit, ces ressorts retiennent de manière amortie les roues 38A, 38B lorsque les tiges sont déplacées de leur position initiale vers leur position finale.

Le dispositif 1 comporte en outre, de manière optionnelle, un socle 60 permettant la fixation du dispositif à un plan d'utilisation, tel qu'un bord de table de travail. L'embase 18 est immobilisée sur ce socle en étant coincée au niveau de ses côtés gauche et droit par des pions correspondants 62 solidarisés fermement au socle. Avantageusement, ce socle est muni de perforations 64 permettant son ancrage, de préférence amovible, au plan d'utilisation précité.

L'utilisation du dispositif 1 va maintenant être décrite, essentiellement en regard des figures 2A, 2B, 3A et 3B.

Dans un premier temps, on considère que les tiges 22A et 22B sont dans leur position initiale des figures 2A et 3A. La lame 3 est alors introduite dans la zone 24 délimitée entre les parties hautes de ces tiges, l'introduction de la lame étant guidée par l'ouverture en V 14 du boîtier 10. A cet effet, l'évasement supérieur 15 de l'ouverture 14 est avantageusement prévu plus haut que la zone 24. La pointe de la lame est disposée du côté distal du dispositif, en étant la plus éloignée possible de l'utilisateur, de sorte que la partie d'extrémité proximale de la lame 3 est placée dans la zone 24.

L'utilisateur impose alors à la lame 3 du couteau 4 un mouvement de haut en bas indiqué par une flèche 70 aux figures 2A, 2B, 3A et 3B, tout en tirant le couteau vers lui comme indiqué par une flèche 71. Ce mouvement est guidé par l'ouverture en V 14 du boîtier 10. Lors du déplacement du couteau 4, le dispositif 1 est immobilisé, en étant tenu à la main par l'utilisateur, au niveau d'une des poignées 12A, 12B, ainsi qu'en étant éventuellement fixé à un plan de travail au moyen du socle 60. On remarquera que, en raison de sa symétrie globale par rapport au plan P, le dispositif 1 est tout aussi facilement sollicité par un utilisateur droitier que gaucher.

Durant ce mouvement, les deux faces 2A et 2B du tranchant 2 de la lame sont pressées et frottées respectivement contre les tiges 22A et 22B, permettant l'affilage simultané des deux faces du tranchant. En outre, l'entraînement vers le bas (flèche 70) de la lame provoque l'entraînement en rotation des tiges 22A et 22B autour de leurs axes respectifs A-A et B-B, comme indiquée par les flèches respectives 72A et 72B. Ces deux mouvements d'entraînement en rotation sont synchronisés par les dentures 40A et 40B qui engrènent l'une sur l'autre, de sorte que l'intensité d'application et de frottement de chacune des deux faces du tranchant contre les tiges 22A et 22B est uniformisée, aucune des deux paires de tiges ne pouvant être entraînées plus vite que l'autre.

En raison de leur raideur, dimensionnée en conséquence, les ressorts 50A et 50B s'opposent de manière amortie au déplacement des tiges, ce qui se traduit, pour l'utilisateur, par une certaine résistance des tiges 22A et 22B à se dérober sous l'appui vers le bas de la lame 3. De la sorte, le tranchant 2 est frotté de manière efficace contre ces tiges pour reformer son fil.

Comme l'utilisateur tire également vers soi le couteau 4 (flèche 71), toute la longueur du tranchant 2 est affilée durant le mouvement vers le bas de la lame 3, jusqu'à ce que la lame ait poussé les tiges 22A, 22B dans leur position finale, comme représenté aux figures 2B et 3B.

En poursuivant la traction du couteau 4 vers lui, l'utilisateur dégage la pointe de la zone 24. Les ressorts 50A et 50B repoussent alors élastiquement les roues 38A et 38B suivant des mouvements de rotation respectifs opposés à ceux qu'elles ont chacune décrits durant l'abaissement de la lame, ramenant alors les tiges 22A et 22B dans leur position initiale des figures 2A et 2B.

Les pièces d'usure du dispositif 1, c'est-à-dire essentiellement les tiges 22A, 22B, les roues dentées 38A, 38B et les ressorts 50A, 50B sont facilement démontables pour être nettoyées et, si nécessaire, changées.

De plus, le recours à des pièces à interactions exclusivement mécaniques permet au dispositif 1 d'être rapidement nettoyé et d'être particulièrement léger, facilitant sa manipulation et son transport d'un lieu d'utilisation à un autre.

Divers aménagements et variantes au dispositif 1 décrit ci-dessus sont en outre envisageables :

• plutôt que de prévoir deux tiges 22A et deux tiges 22B, des nombres différents de tiges d'affilage peuvent être envisagés ; ainsi, avec une tige d'un côté et deux tiges de l'autre, l'effet de calage de la lame est obtenu ; cependant, avec une seule tige de chaque côté pour frotter l'une des faces 2A, 2B du tranchant 2, les risques de mauvais positionnement de la lame 3 sont augmentés puisque l'utilisateur peut, par mégarde, écarter du plan P la lame 3 vers la gauche ou vers la droite, tandis que plus de deux tiges de chaque côté de la lame induit un surcoût du dispositif ; et/ou
• des paires de tiges analogues aux paires de tiges 22A et 2BB décrites ci-dessus peuvent être ajoutées du côté distal du boîtier 10, en étant synchronisées dans leur déplacement par le même mécanisme à roues dentées 38A, 38B ; de cette façon, des lames peuvent être affilées par le dispositif en y étant introduites aussi bien d'un côté du dispositif que de l'autre, l'utilisateur n'étant pas obligé de se placer d'un côté spécifique du boîtier 10.