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Die
Erfindung betrifft eine Schereinheit für einen Trockenrasierer nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine
derartige Schereinheit ist aus der
DE-C 29
49 301 bekannt. Das dort offenbarte Schersystem besitzt
eine Grundplatte, auf welcher sich eine Schraubenfeder abstützt, deren
anderes Ende das Untermesser mit Druck beaufschlagt und gegen die Scherfolie
andrückt,
welche wiederum an der Grundplatte befestigt ist. Nachteilig bei
diesem Schersystem ist, daß die
Schraubenfeder in Mittellage des Schersystems senkrecht zwischen
Grundplatte und Untermesser steht. Dadurch wird bei jeder Bewegung
des Untermessers relativ zur Grundplatte die Schraubenfeder einmal
nach links und einmal nach rechts ausgelenkt und überfährt dabei
jedesmal ihre senkrechte, maximal komprimierte Ausgangslage. Insgesamt
sind zwei Schraubenfedern vorgesehen, die dann in der Mittelllage
den maximalen Druck auf das Untermesser aufbringen, während sie
in der ausgelenkten Lage einen deutlich niedrigeren Anpreßdruck erzeugen.
Auf diese Weise ist kein permanent hoher Andruck zwischen Folie
und Messer garantiert. Darüber
hinaus neigt dieses Schersystem dazu, daß das Untermesser zum Zeitpunkt
der Richtungsumkehr der Oszillationsbewegung an einem Ende abtaucht,
wodurch der Kontakt zur Folie kurzfristig komplett verloren gehen
kann.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden
und ein gattungsgemäßes Schersystem
zu schaffen, bei dem eine sichere und mit stets gleichem Anpreßdruck arbeitende
gleitende Anlage des Untermessers am Obermesser sichergestellt ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung ist
sichergestellt, daß während der
Oszillationsbewegung stets eine gleichmäßige Anpressung des Untermessers
an das Obermesser gegeben ist. Es wird durch diese Federanordnung
erreicht, daß die
Vorspannkraft das Untermesser bezogen auf die Kontaktfläche stets
sowohl mit einer Normal- als auch mit einer Tangentialkraftkomponente
beaufschlagt.
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Das
Federelement ist vorzugsweise so angeordnet, daß es in der Längssymmetrieebene
des Untermessers liegt, wodurch die Normalkraftkomponente aus der
Federvorspannung stets in der Hautlastrichtung, die während der
Rasur durch den Benutzer aufgebracht wird, liegt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß zwei Federelemente vorgesehen
sind, deren jeweilige Tangentialkraftkomponenten einander entgegengesetzt
sind. Dadurch erfolgt während
einer Kompression des einen Federelementes stets eine Entlastung
des anderen Federelementes. Die durch den Motor aufzubringende Antriebskraft
bzw. das Antriebsmoment bleibt dann unabhängig von der aktuellen Bewegungsrichtung
stets gleich und fördert
einen gleichmäßigen runden
Lauf. Mit dieser Ausführungsform
läßt sich auch
besonders einfach sicherstellen, daß die Anpreßkraft in der Kontaktfläche zwischen
Ober- und Untermesser zu jeder Stellung des Untermessers gleich
groß ist.
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Vorteilhafterweise
besitzt das mindestens eine Federelement einen ersten Anlenkpunkt
am Untermesser und einen zweiten bezüglich des Obermessers ortsfesten
Anlenkpunkt, wobei sich die Anlenkpunkte während des Betriebes nicht überfahren. Vorteilhafterweise
sind die Federelemente als Druckfedern, insbesondere als Schraubenfedern
ausgebildet.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, daß das
Obermesser in einem Rahmen befestigt ist und sich das Federelement
einerseits am Untermesser und andererseits an diesem Rahmen abstützt. Diese
Bauweise ermöglicht
die komplette Vormontage einer funktionsfähigen Schneideinheit, welche
dann nur noch mit dem Getriebe und dem Antrieb verbunden werden
muß. Eine solche
Bauweise eignet sich besonders zum Aufbau eines abtauchfähigen und/oder
schwenkfähigen Schersystems,
wobei dann vorgesehen ist, daß der das
Obermesser tragende Rahmen vorgespannt durch ein elastisches Mittel
verschiebbar im Gehäuse
des Trockenrasierers oder in einem mit diesem verbundenen Bauteil
gelagert ist. Dabei sorgt dann das Federelement für eine stets
sichere Anlage zwischen Ober- und Untermesser, während das elastische Mittel
das Abtauchverhalten bzw. Schwenkverhalten in Abhängigkeit
von der durch den Benutzer aufgebrachten Andruckkraft bestimmt.
Dadurch wird ein Rasiersystem bereitgestellt, das sich optimal an die
zu rasierende Hautkontur anpaßt,
dabei aber stets ein perfekt arbeitendes Schersystem besitzt. Dabei
sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Federrate
des elastischen Mittels geringer ist als die des Federelementes.
Die oszillierende Relativbewegung zwischen dem Unter- und dem Obermesser
kann eine Linearbewegung sein, es ist jedoch auch eine Rotations-
oder Schwenkbewegung möglich.
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Um
während
der Herstellung einer erfindungsgemäßen Schereinheit auf einfache
Weise stets gleiche Kontaktverhältnisse
zwischen Ober- und Untermesser sicherzustellen, sieht eine vorteilhafte
Ausführungsform
der Erfindung vor, daß mindestens
einer der Anlenkpunkte des Federelementes als einstellbares Federlager
ausgeführt
ist. Insbesondere ist dies das dem Rahmen zugeordnete Federlager.
Um diese Einstellung zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn am
Untermesser ein Absatz zur Einstellung des Federlagers ausgebildet
ist.
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Die
vorliegende Erfindung findet ihren Einsatz sowohl in Kurzhaar- als
auch in Langhaarschneidsystemen. Daher sieht eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung vor, daß das
Obermesser als Scherfolie ausgebildet ist, dem ein mehrere Klingen
umfassendes Untermesser zugeordnet ist, während eine andere Ausführungsform
vorsieht, daß das
Obermesser als Kamm eines Langhaarschneiders ausgebildet ist, das
mit dem als Klinge mit einer Vielzahl von Schneidzähnen ausgebildeten
Untermesser zusammenwirkt.
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Weitere
Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Dabei bilden alle beschriebenen oder bildlich dargestellten Merkmale
für sich
oder in beliebiger Kombination den Gegenstand vorliegender Erfindung,
auch unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Es
zeigen:
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1 den
prinzipiellen Aufbau eines Trockenrasierers,
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2 bis 5 jeweils
eine Drauf-, Front-, Seiten- bzw. Unteransicht einer erfindungsgemäßen Schneideinheit,
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6 und 7 jeweils
Schnittdarstellungen durch das Schersystem in unterschiedlicher
Position des Untermessers,
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8 und 9 jeweils
eine Weiterbildung der Erfindung in unterschiedlicher Abtauchposition der
Schneideinheit,
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10 bis 13 das
Einstellverfahren des Federelementes der Schereinheit.
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1 zeigt
in perspektivischer Darstellung einen Trockenrasierer mit einem
Gehäuse 1,
das den Elektromotor und gegebenenfalls auch Batterien, Akkumulatoren
oder dergleichen aufnimmt. Am Gehäuse 1 ist Ein-/Ausschalter
und gegebenenfalls auch ein Trimmer zum Kürzen längerer Haare angeordnet. Am
oberen Ende des Gehäuses
ragt ein Antriebselement 4, das mit dem Motor verbunden
ist, aus dem Gehäuse 1 heraus.
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Ein
Scherkopfgehäuse 5 nimmt
die Untermesser 6 auf, die als Messerblock mit einer Vielzahl von
quer zur Oszillationsrichtung verlaufenden Klingen ausgebildet ist.
Die Untermesser sind von einem Koppelelement 7 gehalten,
welches wiederum mit dem Antriebselement 4 in Verbindung
steht. Die als Lochfolien ausgebildeten Obermesser 6 sind
in einem Rahmen 9 gehalten, der über Rastelemente 10 mit
dem Scherkopfgehäuse
verbunden sind. Das Scherkopfgehäuse 5 wiederum
ist mittels der Haltearme 11 des Gehäuses 1 schwenkbar
um die Achse X-X gelagert. Bei eingeschaltetem Antrieb werden die
Untermesser 6 in eine Oszillationsbewegung entlang ihrer
Längsachse
versetzt und schneiden in Verbindung mit dem Obermesser 8 die
jeweiligen Haare ab, welche durch die Lochfolie hindurchragen. Hierzu muß das Untermesser 6 stets
an das Obermesser 8 angedrückt sein.
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Die
in den 2 bis 7 dargestellt in Kassettenbauweise
ausgeführte
Schereinheit umfaßt
einen im wesentlichen rechteckigen Kassettenrahmen 13,
an welchem die Scherfolie 14 befestigt ist, die sich angepaßt an die
Kontur des Messerblockes 15 bogenförmig um letzteren herum wölbt. Der
Messerblock 15 wird durch zwei Druckfedern 16, 17,
welche als Schraubenfedern ausgeführt sind, gegen die Scherfolie 14 gepreßt. Die
Druckfedern 16, 17 stützen sich hierzu an zugeordneten
Federlagern 18, 19 ab, die brückenartig zwischen den beiden
Längsträgern 20 des
Kassettenrahmens 13 und damit etwa parallel zu den Endstegen 21 des
Kassettenrahmens verlaufen.
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Die
Federlager 18, 19 besitzen jeweils zwei Haltearme 22,
die mit Spiel in entsprechende Ausnehmungen der Längsträger hineinragen.
Sie werden nach dem später
beschriebenen Einstellvorgang positioniert und mittels eines aufgesetzten
Schweißpunktes
mit dem jeweiligen Längsträger fest
verbunden. Der Messerblock 15 setzt sich, wie insbesondere
der 6 entnehmbar ist , aus einem Klingenbereich 25 und
einem Messerträger 26 zusammen,
wobei der Klingenbereich 25 eine Vielzahl einzelner Klingen
bildet und durch einen bogenförmig
gewölbten
mit Querschlitzen versehenen Blechstreifen realisiert ist. Der Messerträger 26 besitzt
eine Aufnahme 23 zum Ankoppeln an das Antriebselement 24,
welches sich bei eingeschaltetem Motor oszillierend hin- und herbewegt
(siehe 3 und 5). Die Oszillationsrichtung
entspricht der Längsachse
des Messerblocks 15.
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Der
Kassettenrahmen 13 ist auf ein Tragelement 27,
welches Führungsstifte 28 aufweist,
montiert. Er ist, wie der 3 entnehmbar
ist, daher vertikal entlang der Führungsstifte 28 verschiebbar.
In Verbindung mit einer Tragfeder 29, die entweder das Antriebselement 24 in
Längsrichtung
beaufschlagt oder aber zwischen dem Kassettenrahmen 13 und dem
Trag element 27 wirkt, kann ein abtauchfähiges Schersystem aufgebaut
werden, welches sich dann stets der gegebenen Gesichtskontur anpaßt. Das Tragelement 27 ist
vorzugsweise Teil des schwenkbaren Scherkopfgehäuses 5, um zur maximalen
Adaption an die Kontur der zu rasierenden Haut sowohl eine Abtauch-
als auch eine Schwenkoption zu bieten, es kann jedoch auch Teil
des Gehäuses 1 sein. Die
Abtauchbewegung des Schersystems nach unten ist durch das Blocksetzen
der Tragfeder(n) 28 bzw. den Anschlag 32 am Tragelement 27 begrenzt. Selbstverständlich ist
auch die Aufwärtsbewegung des
Schersystems durch entsprechende zeichnerisch nicht dargestellte
Anschläge
begrenzt.
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6 zeigt
einen Längsschnitt
durch die erfindungsgemäße Schereinheit,
in welchem sich das Untermesser, also der Messerblock 15,
in der Mittellage befindet. Aus dieser Mittellage heraus wird er während des
Betriebes jeweils um ca. 1,1, mm nach links bzw. nach rechts bewegt,
so daß der
Gesamthub des Untermessers ca. 2,2 mm beträgt. 7 stellt
das Untermesser in seiner nach links ausgelegten Lage dar, wobei
zwischen dem Messerblock 15 bzw. dessen Messerträger 26 und
der linken Begrenzung des Kassettenrahmens 13 noch ein
Abstand a vorhanden ist.
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Die
beiden in der Längsmittelebene
liegenden Druckfedern 16, 17 sind schräg, d.h.
in diesem Ausführungsbeispiel
mit ihren oberen Enden zueinander geneigt, angeordnet. Der Abstand
ihrer dem Messerblock 15 zugeordneten ersten Anlenkpunkte 30 ist
daher deutlich geringer als der Abstand zwischen den zweiten Anlenkpunkten 31,
die dem Kassettenrahmen 13 zugeordnet sind. Bei dieser
Orientierung der Druckfedern 16, 17 wird zum Zeitpunkt der
Richtungsumkehr einer linearen Oszillationsbewegung dem aus der
Massenträgheit
resultierenden Abtauchen des nach der Umkehrung hinteren Endbereiches
des Messerblocks 15 entgegengewirkt. Allerdings ist auch
eine umgekehrte, also mit auswärts gerichteten
oberen Enden der Druckfedern 16, 17, ausgeführte elastische
Lagerung realisierbar.
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Sowohl
die ersten Anlenkpunkte 30 als auch die im ersten bzw.
zweiten Federlager 18, 19 ausgebildeten zweiten
Anlenkpunkte 31 sind als topfförmige Federaufnahmen ausgebildet,
die jeweils abschnittsweise in den zylindrischen Innenraum der Schraubenfedern
eingreifen und diese führen.
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7 zeigt
die maximale Auslenkung des Messerblockes 15 während des
oszillierenden Betriebes, wobei deutlich zu erkennen ist, daß selbst
in diesem Zustand die erste Druckfeder 16 immer noch schräg mit dem
oberen Ende nach innen weisend verläuft. Die Schereinheit ist also
derart ausgelegt, daß in
jedem Betriebszustand die ersten Anlenkpunkte 30 am Messerblock
innerhalb des durch den Abstand zwischen den zweiten Anlenkpunkten 31 festgelegten
Intervalls liegen.
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In
der Mittellage (6) beträgt der spitze Winkel zwischen
der Horizontalen und den jeweiligen Längsachsen der ersten bzw. zweiten
Druckfeder 16 bzw. 17 etwa 65°. Die beiden Kräfte aus
den vorgespannten Druckfedern 16, 17 sind mit
F1 und F2 seitlich der Figur als Vektoren mit zugeordneten Vertikal- und
Horizontalkomponenten dargestellt. Die aus den Druckfedern resultierende
Gesamtkraft in vertikaler Richtung überträgt F und stellt die Anpreßkraft zwischen
dem Messerblock 15 und der Scherfolie 14 dar.
In ausgelenktem Zustand gemäß 7 erhöht sich
aufgrund der Kompression die Druckkraft aus der ersten Druckfeder 16,
wohingegen sich die Kraft aus der zweiten Druckfeder 17 verringert.
Außerdem verändern sich
durch die Auslenkung des Messerblockes 15 gegenüber dem
Kassettenrahmen 13 bzw. der Scherfolie 14 die
spitzen Winkel zwischen der Horizontalen und der Längsachse
der jeweiligen Druckfedern. Der der ersten Druckfeder 16 zugeordnete
spitze Winkel erhöht
sich auf ca. 75°,
während sich
der spitze Winkel zwischen der Längsachse
der zweiten Druckfeder 17 und der Horizontalen auf ca. 55° verringert.
Dies führt
zu den im seitlichen Kräfteparallelogramm
dargestellten Veränderungen
der Kraftkomponenten F1 und F2. Wie aus dem Kräfteschaubild zu entnehmen ist,
bleibt die Gesamtkraft F als Summe der Vertikalanteile der Kraftkomponenten F1
und F2 in ausgelenktem Zustand des Messerblockes 15 etwa
genauso groß wie
in der Mittelstellung. D.h.: An jedem Punkt der Oszillationsbewegung
des Messerblocks ist die Anpreßkraft
zwischen diesem und der Scherfolie konstant. Die Horizontalanteile, also
die Tangentialkräfte,
der Kraftkomponenten F1 und F2 sind stets einander entgegengerichtet.
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Die 8 und 9 verdeutlichen
noch einmal die schwimmende Lagerung des Kassettenrahmens 13 einschließlich der
Scherfolie 14 und des durch die Druckfedern 16, 17 vorgespannten
Messerblocks 15 an einem Tragelement 27 mittels
der Führungsstifte 28. 8 zeigt
die Schereinheit im komplett ausgefahrener Position, d.h. der Abstand zwischen
dem Tragelement 27 und dem Kassettenrahmen 13 ist
maximal; der Abstand zwischen der Unterkante des Messerträgers 26 des
Messerblocks 15 und dem Anschlag 32, welcher am
Tragelement 27 ausgebildet ist, beträgt ca. 3 mm. Der Kassettenrahmen 13 wird über die
Tragfeder 29, welche das oszillierende Antriebselement 24 vertikal
mit der Druckkraft P beaufschlagt, nach oben gedrückt. Unter
entsprechender Belastung L kann die gesamte Schereinheit nach unten
abtauchen, bis die Unterkante des Messerträgers 26 am Anschlag 32 des
Tragelementes 27 anliegt. Um ein klemmfreies Verschieben
des Kassettenrahmens 13 auf dem Führungsstift 28 sicherzustellen,
ist letzterer auf der rechten Seite mittels eines Führungsringes
komplett umschlossen gelagert, während
auf der linken Seite eine Führungsgabel 34,
die den linken Führungsstift
nur teilweise umgreift, angeordnet ist.
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In
den 10 und 12 bzw.
deren Teilausschnittsvergrößerungen
(11 und 13) wird
das Einstellen des maximalen Spiels zwischen dem Messerblock 15 und
der Scherfolie 14 bzw. die Begrenzung der Abtauchbewegung
des Messerblocks näher
beschrieben. In den 10 und 12 ist
dabei der Übersichtlichkeit
wegen nur die rechte Zeichnungshälfte
als Schnitt dargestellt, während
die linke Hälfte
die Außenansicht
der Schereinheit zeigt. Während
der Montage der Schereinheit wird nach dem Befestigen der Scherfolie 14 am
Kassettenrahmen 13 das komplette Untermesser, d.h. der
Messerblock 15, seitlich über die im Betrieb auftretende
Amplitude hinaus auf Anschlag verschoben. Dadurch gelangt der Messerträger 26 in
seitliche Anlage an ein Bauteil des Kassettenrahmens 13.
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Diese
seitliche Anlage ist eine Position, welche im Betrieb mit oszillierender
Messerbewegung nicht erreicht werden kann. In 10 ist
hierzu der Messerblock 15 ganz nach rechts auf Anschlag
mit dem Kassettenrahmen 13 dargestellt. In dieser Position
hat sich einer der am Messerträger 26 angeordneten
Absätze 35 in
den Bereich eines bügelförmigen Endabschnittes 36 des
zweiten Federlagers 19 verschoben. An der Unterseite jeden
Messerträgers 26 sind
insgesamt vier Absätze 35,
jeweils zwei links und zwei rechts der ersten bzw. zweiten Druckfedern 16 bzw. 17 angeordnet.
Diese Absätze
stehen gegenüber
der Fläche 37 des
Messerträgers 26 um
ca. 0,03 mm hervor. Die Fläche 37 bildet
denjenigen Bereich, welcher während
der betriebsmäßigen Oszillationsbewegung
oberhalb der Federlager 19 bzw. 18 hin- und herbewegt
wird.
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Ist
die beschriebene Montageposition, d.h. Längsverschieben des Messerblocks 15 auf
Anschlag mit dem Kassettenrahmen 13, erreicht, wird jeweils
eine definierte schräg
nach innen gerichtete Andruckkraft FA auf die Federlager 18 und 19 aufgebracht.
Dabei können
die Federlager – wie
durch den bogenförmigen
Doppelpfeil angedeutet – um
ihre durch die Haltearme 22 definierte Achse schwenken. Somit
werden die Federlager 18 und 19 an den Absatz 35 angedrückt und
ihre Haltearme 22 in dieser Position mit dem jeweiligen
Längsträger 20 verschweißt. Während der
Endabschnitt 36 des zweiten Federlagers 19 am
linken bzw. inneren der beiden Absätze 35 anliegt, liegt
der entsprechende Endabschnitt 36 des ersten Federlagers 18 während des
beschriebenen Einstellvorganges am äußeren der beiden Absätze 35 an,
welche auf der linken der beiden symmetrischen Messerblockhälften angeordnet
sind.
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Wird
nun – wie
in den 12 und 13 dargestellt – der Messerblock 15 wieder
in seine Mittelposition verschoben, so stellt sich zwischen der Fläche 37 des
Messerträgers 26 und
den Federlagern 18 und 19 der definierte Spalt
S von 0,03 mm ein. Dieses Maß S
stellt die maximal mögliche
Abtauchbewegung des Messerblocks 15 gegenüber dem
Kassettenrahmen dar. Dieses Maß S
ist dermaßen
gering, daß in
den sich dann maximal zwischen Scherfolie 14 und Messerblock 15 bildenden
Spalt kein Haar untergezogen und dadurch geklemmt werden kann, statt
abgeschnitten zu werden. Durch dieses geringe Spiel zwischen Messerblock 15 und Scherfolie 14 ist
sichergestellt, daß auch
bei während der
Benutzung auftretenden Querkräften
durch Belastung senkrecht zur Mittellängsebene, insbesondere Reibungskräfte, kein
Abheben der Scherfolie vom Untermesser auftreten kann.