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Die
Erfindung betrifft einen oszillierenden Rotationsmotor zum Erzeugen
einer oszillierenden Bewegung.
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Aus
der
DE 27 53 749 B2 ist
ein elektrisch betriebener Rasierapparat mit einem als Schwingankermotor
bezeichneten oszillierenden Rotationsmotor bekannt, bei dem zwei
miteinander verbundene und nebeneinander angeordnete Wickelkerne
mit Spulen umwickelt sind. Die Wickelkerne weisen je ein aus den
Spulen herausragendes Polende auf, dem je ein an einem Schwinganker
ausgebildeter Polschuh in geringem Abstand (Luftspalt) gegenübersteht.
Der Schwinganker ist um einen Drehpunkt hin und her schwenkbar,
so daß bei
wechselndem Magnetfeld die Polschuhe an den Polenden oszillierend
vorbei schwingen können.
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An
dem Schwinganker greifen beidseitig in Form von Spiraldruckfedern
Federelemente an, die sich an einem Gehäuse abstützen. Die mit den Spulen versehenen
Wickelkerne bilden die erste Arbeitskomponente, während der
Schwinganker mit den Federn die zweite Arbeitskomponente des oszillierenden
Rotationsmotors bildet. Der Schwinganker ist an seinem den Polschuhen
gegenüberliegenden
Ende jenseits seines Drehpunktes über ein Antriebsglied mit einem
Untermesser einer Schneideinrichtung eines Rasierapparates verbunden.
Auf diese Weise können
die Schwingbewegungen des Schwingankers auf das Untermesser übertragen
werden, so daß beim
Rasiervorgang über
das vorzugsweise aus perforiertem Stahlblech bestehende Obermesser
eindringende Haare vom Untermesser abgeschert werden.
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Aus
der
DE 102 25 024
A1 ist weiterhin gemäß den
10 und
11 ein
oszillierender Rotationsmotor der eingangs beschriebenen Art bekannt.
Dabei besteht die zweite Arbeitskomponente aus einem von einer Spule
umwickelten Eisenkern, der zentrisch an einer Drehachse gelagert
ist. Die Spule sowie der Wickelkern erstrecken sich jeweils zu beiden Seiten
der Drehachse, so daß an
den freien Enden diametral zueinander angeordnete Pole gebildet
werden, denen jeweils in geringem Abstand (Luftspalt) zwei nebeneinander
angeordnete Dauermagnete gegenüberstehen,
die an einer rohrförmigen
Trägerplatte
befestigt sind. Die Trägerplatte
bildet mit den Dauermagneten die erste Arbeitskomponente des oszillierenden
Rotationsmotors. Beidseits der Drehachse greifen an beiden Seiten
des Wickelkerns je ein elastisches Element in Form einer Schraubenfeder
an. Die Schraubenfedern sorgen einerseits dafür, daß in Ausgangsstellung des Rotationsmotors
der Wickelkern seine Gleichgewichtsposition stets einnimmt, d. h.,
die Polenden stehen dann mittig zu den Dauermagneten. Andererseits
dienen die Schraubenfedern dazu, daß im Betrieb die maximale Auslenkung
des Wickelkernes begrenzt wird und dabei auch eine besonders schnelle
beschleunigte Rückführung dieses Wickelkernes
nach seiner Auslenkung ermöglicht wird,
um den Rotationsmotor in Resonanz betreiben zu können.
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Der
Rotationsmotor ist durch die rohrförmige Trägerplatte radial nach außen verschlossen.
Aufgrund der beidseitigen Erstreckung des Wickelkerns zur Drehachse
fällt dieser
Rotationsmotor in radialer Richtung verhältnismäßig groß dimensioniert aus. Des Weiteren
müssen
hier aufgrund des massiven Wickelkerns recht große Massen beschleunigt werden,
was zu einer gewissen Trägheit
des Rotationsmotors führen
kann. Weiterhin können
auf die Dauer Probleme bezüglich
der Stromzuführung
zu der schwingenden Spule auftreten, da die Stromleitung ständig den
oszillierenden Schwingungen ausgesetzt ist.
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Aus
der
DE 30 04 769 A1 ,
die als nächstkommender
Stand der Technik angesehen wird, ist ein oszillierender Rotationsmotor
mit einer ersten Arbeitskomponente, die aus einem von einer Spule
umwickelten Wickelkern mit 3 Polenden besteht, an dem ein wechselndes
Magnetfeld erzeugt wird und mit einer zweiten Arbeitskomponente,
an der in geringem Abstand dem Polende gegenüberliegend zwei in Bewegungsrichtung
nebeneinander angeordnete Dauermagnete ausgebildet sind, bekannt,
wobei die zweite Arbeitskomponente um eine Drehachse schwenkbar
ist. Die dort gezeigte und als Wechselstrommagnet ausgeführte erste
Arbeitskomponente ist ortsfest mit dem Gehäuse des Gerätes verbunden.
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Aus
der
DE 10 2006
034 050 A1 ist schließlich
ein elektrisches Kleingerät
bekannt, dessen beide Antriebskomponenten schwingfähig miteinander und
darüber
hinaus jede der Antriebskomponenten federnd mit dem Gehäuse des
Gerätes
verbunden ist. Die beiden Antriebskomponenten oszillieren während des
Betriebs linear zueinander.
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Aufgabe
der Erfindung ist es nun, einen oszillierenden Rotationsmotor zum
Erzeugen einer oszillierenden Bewegung für eine Arbeitseinheit eines Kleingerätes zu schaffen,
der möglichst
klein baut, der besonders einfach aufgebaut ist und der nur kleine
Massen beschleunigen muß.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Kombination von Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch
den erfindungsgemäßen oszillierenden
Rotationsmotor können
die Massenträgheitsmomente
besonders klein gehalten werden und der Massenschwerpunkt liegt
vorzugsweise in seinem Drehpunkt. Dadurch wird erreicht, daß keine
Linearschwingungen, sondern nur Drehschwingungen um den Drehpunkt
der zweiten Arbeitskomponente, nämlich
des Rotors, auftreten können.
Durch die Rotation der zweiten Arbeitskomponenten bleibt der Abstand
der Dauermagnete gegenüber
dem Polende stets konstant und kann daher besonders klein gehalten
werden, was zu einem besonders guten Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Rotationsmotors führt. Aufgrund
der ortsfesten Lagerung der ersten Arbeitskomponente, die vom gewichtsmäßig größeren Wickelkern
und der Spule gebildet wird, kann einerseits eine unkritische Stromverbindung
zur Spule hergestellt werden und andererseits können die bewegenden Massen
der zweiten Arbeitskomponente klein gehalten werden.
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Gemäß den Merkmalen
der Erfindung ist die erste mit der zweiten Arbeitskomponente alleine über die
Drehachse verbunden. Dabei durchdringt die Drehachse den außerhalb
der Spule liegenden Wickelkern, wobei dann an den aus dem Wickelkern austretenden
Enden der Drehachse beidseitig die zweite Arbeitskomponente schwenkbar
gelagert ist, von der sich dann zumindest an einer Seite Arme erstrecken,
anderen Ende die Dauermagnete befestigt sind. Vorteilhaft ist die
zweite Arbeitskomponente schiffschaukelähnlich ausgebildet, an dessen
Rumpf (Schiff) die Dauermagnete befestigt sind. Von dem Rumpf erstrecken
sich dann mindestens zwei, vorzugsweise vier Zugstreben, die mit
der Drehachse verbunden sind.
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Bei
dieser Ausführungsform
kann entweder die Drehachse an der ersten oder zweiten Arbeitskomponente
drehfest befestigt sein, während
die jeweils andere Arbeitskomponente schwenkbar um die Drehachse
gelagert ist, damit beide Arbeitskomponenten konzentrisch zueinander
schwingen können. Dadurch
bleiben die Luftspalte absolut konstant und Berührungen im Betrieb werden so
vermieden.
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Außerdem sieht
die Erfindung eine Lagerung vor, bei der zur Ausführung einer
gegenphasig oszillierenden Bewegung der einen Arbeitskomponente gegenüber der
anderen Arbeitskomponente beide Arbeitskomponenten drehbar auf der
Drehachse gelagert sind. Bei dieser Ausführungsform schwingen beide
Arbeitskomponenten gegenphasig oszillierend, was zu dem Vorteil
führt,
daß eine
wesentlich höhere Relativgeschwindigkeit
zwischen den Antriebskomponenten als bei einem herkömmlichen
Antrieb erzielt wird, bei dem sich nur eine Antriebskomponente bewegt
und die andere Antriebskomponente ruht. Da der Wirkungsgrad bei
derartigen Antrieben mit der Relativgeschwindigkeit der Antriebskomponenten zueinander
zunimmt, lassen sich mit der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung höhere Wir kungsgrade erreichen
als mit vergleichbar bekannten Antrieben. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist die Drehachse am Gehäuse
des Kleingerätes
gelagert. Durch die gegenphasig oszillierende Bewegung können die
am Gehäuse
eines Kleingerätes
unweigerlich auftretenden Vibrationen gering gehalten werden.
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Erfindungsgemäß wirkt
mindestens ein elastisches Element auf die schwingende Arbeitskomponente
ein, um nach jeder Auslenkung der hin und her schwingenden Arbeitskomponente
diese wieder möglichst
schnell zurückzustellen.
Die Rückstellkraft wirkt
also der motorischen Bewegungskraft entgegen. Die Rückstellkräfte des
oder der elastischen Elemente müssen
dabei so auf den Rotationsmotor abgestimmt sein, daß sich Resonanzschwingungen am
Motor ergeben. Die Größe der rotatorischen
Auslenkung steht dabei im Gleichgewicht mit der Rückstellkraft.
Bei dieser Ausführung
kann entweder die erste Arbeitskomponente ortsfest am Gehäuse eines Kleingerätes befestigt
sein, während
die andere Arbeitskomponente um die Drehachse schwingt oder es kann
die zweite Arbeitskomponente ortsfest am Gehäuse eines Kleingerätes befestigt
sein, während die
erste Arbeitskomponente um die Drehachse schwingt. An der schwingenden
Arbeitskomponente ist dann das Abtriebsglied für ein anzutreibendes Antriebsglied
eines Kleingerätes
befestigt bzw. ausgebildet. Das oder die elastischen Elemente bestehen vorzugsweise
aus Spiralfedern, Blattfedern oder Elastomeren, die entweder ein-
oder beidseitig an der schwingenden Arbeitskomponente einwirken,
während
die andere Arbeitskomponente ortsfest am Gehäuse befestigt ist. Es ist aber
auch möglich,
beide Arbeitskomponenten gegeneinander schwingen zu lassen, wobei
dann auf beide Antriebskomponenten elastische Elemente einwirken.
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Das
elastische Element ist vorzugsweise als Torsionsstab ausgebildet,
der an seinem einen Ende an der ersten Arbeitskomponente und an
seinem anderen Ende an der zweiten Arbeitskomponente drehfest befestigt
ist. Der Torsionsstab hat den Vorteil, daß er klein baut und bereits
bei geringen Durchmessern in Abhängigkeit
des Verdrehwinkels hohe Rückstellkräfte aufbringt.
Dabei bildet der Torsionsstab in vorteilhafter Weise die Drehachse
der oszillierenden Arbeitskomponente(n).
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Um
den Wirkungsgrad des Rotationsmotors zu erhöhen, und gleichzeitig die Radialkraft
im Lager der Drehachse zu verringern, sind die Merkmale des Patentanspruchs
2 vorgesehen. Durch den magnetisierten Rückschluß werden hohe magnetische Streuverluste
vermieden und es kann durch den Rückschluß aufgrund der konstant auftretenden
Magnetkräfte
der Luftspalt zwischen dem Polende und den Dauermagneten und dem
Rückschluß im Betrieb des
Rotationsmotors konstant gehalten werden. Dabei verläuft die
Magnetisierungsrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung.
Der Rückschluß ist dabei
normal kraftfrei aufgehängt.
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Ein
besonders einfach aufgebauter Rotationsmotor ergibt sich gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 3. Dabei ist der als magnetischer Rückschluß fungierende
Eisenkern mit dem Wickelkern verbunden. Die Verbindung kann über metallische
oder nicht metallische Verbindungsbrücken erfolgen, die an dem Wickelkern,
vorzugsweise durch Anschweißen,
befestigt werden. So kann der Wickelkern und der Rückschluß beispielsweise
in eine Kunststoffmasse eingegossen werden. Es ist aber auch denkbar,
den Rückschluß sowie
den Wickelkern an einem separaten Gehäuseteil zu zentrieren und anschließend miteinander
zu verbinden.
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Um
die Spaltbreite bei der oszillierenden Drehbewegung konstant zu
halten, sind die Merkmale des Patentanspruchs 4 vorgesehen. Sowohl
die Fläche
am Polende wie die Außen- und Innenfläche der
Dauermagnete als auch die den Dauermagneten zugewandte Fläche des
Rückschlusses
verlaufen konzentrisch zur Drehachse.
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Damit
die Impulskräfte
zum Verschwenken der zweiten Arbeitskomponente besonders groß sind,
ist gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 5 der Wickelkern E-förmig ausgebildet, wodurch drei Polenden
entstehen. Dabei ist der Mittelbalken von der Spule umwickelt. Auf
diese Weise entsteht ein besonders kraftvoller und schnell pulsender
Rotationsmotor bei entsprechender elektronischer Ansteuerung.
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Gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 6 ist es zwecks symmetrische Anordnung und stabiler
Lagerung weiterhin möglich,
daß der
Torsionsstab an zwei gegenüberliegenden
Lagerschilden gelagert ist, wobei das eine Ende des Torsionsstabes
drehfest mit dem einen Lagerschild verbunden ist, während das
andere Ende des Torsionsstabes drehbar an dem anderen Lagerschild
gelagert ist. Beide Lagerschilde sind an der ersten Arbeitskomponente
befestigt, d. h., wird die erste Arbeitskomponente festgehalten,
so schwingt die zweite Arbeitskomponente am Torsionsstab oszillierend
hin und her, wird hingegen die zweite Arbeitskomponente festgehalten,
so schwingt die erste Arbeitskomponente am Torsionsstab oszillierend
hin und her.
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Zwischen
den Lagerschilden ist auf dem Torsionsstab vorteilhaft die zweite
Arbeitskomponente gelagert, wobei in Nähe des drehbaren Endes des Torsionsstabes
am Lagerschild die zweite Arbeitskomponente am Torsionsstab drehfest
befestigt ist, während
in Nähe
des drehfesten Endes des Torsionsstabes an dem anderen Lagerschild
die zweite Arbeitskomponente am Torsionsstab drehbar gelagert ist.
Auf diese Weise sind die beiden Arbeitskomponenten über den
Torsionsstab und die Lagerschilde miteinander verbunden und bauen
bei gegenseitiger Verdrehung aus ihrer Ausgangsstellung im Torsionsstab
eine Torsionskraft als Rückstellkraft
auf.
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Die
Lageschilde selbst dienen in einer vorteilhaften Ausführungsform
als Befestigungsstelle im Gehäuse
eines Kleingerätes,
d. h., die erste Arbeitskomponente bildet hier den Stator. Die Lagerschilde können entweder
einteilig mit der ersten Arbeitskomponente ausgeführt sein,
sie können
aber auch an dem vorzugsweise als Blechpaket ausgebildeten Statorteil
des Wickelkerns angeflanscht, angeschweißt, angeklebt oder sonst wie
befestigt sein. Die Lagerschilde können aus Metall, Kunststoff
oder einem ansonsten ausreichend festen Material bestehen.
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Nach
den Merkmalen des Patentanspruchs 7 ist nun der erfindungsgemäße Rotationsmotor
in einem Rasierapparat integriert, bei dem an dem an der vorzugsweise
schwenkbaren zweiten Arbeitskomponente ein Antriebsglied drehfest
verbunden ist, das die oszillierende Hin- und Herbewegung des Rotationsmotors
aufnimmt und auf das oder die Untermesser einer Schneideinheit überträgt. Durch
den Platz sparenden Aufbau des oszillierenden Rotationsmotors ist
es möglich,
diesen im Rasierkopf eines Rasierapparates zu integrieren, so daß mechanische Kopplungsmittel
vom ortsfesten Handstück
zum schwingenden Rasierkopf vermieden werden können.
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Nach
den Merkmalen des Patentanspruchs 8 ist erfindungsgemäß die erste
Arbeitskomponente ortsfest im Gehäuse eines Kleingerätes befestigt. Dadurch
bleibt die Stromleitung zur Spule schwingungsfrei, so daß Kabelbrüche vermieden
werden.
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Die
Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische skizzenhafte Vorderansicht von links auf den erfindungsgemäßen Rotationsmotor
in Ausgangsstellung und in vergrößertem Maßstab, an
dessen zweiter Arbeitskomponente am vorderen Antriebsglied ein Untermesser
eines nicht dargestellten Rasierapparates befestigt ist,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines senkrechten Teilmittelschnittes des
oszillierenden Rotationsmotors nach 1, wobei
allerdings das vordere und hintere Lagerschild sowie das Untermesser
nach 1 weggelassen wurden,
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3 ein
perspektivische Vorderansicht eines aus einem Handstück eines
Rasierapparates herausgenommenen Rasierkopfes in seiner Mittenstellung,
wobei im Gehäuse
der Rotationsmotor (nicht sichtbar) eingebettet ist und wobei zur
besseren Darstellung das Obermesser der Arbeitseinheit vom Rasierkopf
entfernt wurde,
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4 eine
perspektivische Vorderansicht, ähnlich
wie 3, jedoch in stark vergrößertem Maßstab, wobei zum Unterschied
das Gehäuse
des Handstücks
teilweise dargestellt ist, wobei zusätzlich der Rasierkopf zur rechten
Seite hin verschoben und ent gegen dem Uhrzeigersinn ein wenig verschwenkt dargestellt
ist und wobei der Rasierkopf und das Gehäuse des Handstückes mittig
aufgebrochen wurden, um die Antriebseinrichtung und die durch die
seitliche Verschiebung des Rasierkopfes geänderte Lage der Führungsmittel
gegenüber 3 zeigen
zu können,
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5 wie 4,
allerdings wurde hier die entgegengesetzte Stellung des Rasierkopfes
gezeigt, wobei dieser also nicht nach rechts sondern nach links
verschoben und dabei ein wenig im Uhrzeigersinn verdreht dargestellt
ist,
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6 eine
perspektivische skizzenhafte Vorderansicht von links auf den Rotationsmotor
gemäß 1 in
vergrößertem Maßstab, allerdings
ist hier die zweite Arbeitskomponente nach links ausgeschwenkt und
es wird zusätzlich
der Gegenstand der zweiten Erfindung gezeigt. An der zweiten Arbeitskomponente
ist zusätzlich
am hinteren Antriebsglied ein zweites Untermesser eines ansonsten
nicht näher
dargestellten Rasierapparates befestigt und
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7 ein
senkrechter skizzenhafter Mittelschnitt durch den oberen Teil des
Rotationsmotors gemäß der Schnittführung VI-VI
nach 6, allerdings in vergrößertem und weit auseinandergezogenen
Maßstab.
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In
den 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel
eines oszillierenden Rotationsmotors 47 eines Kleingerätes dargestellt.
Da es sich hierbei um die Darstellung eines Versuchsprototyps handelt, entsprechen
die Teile nicht einer Serienfertigung. Dennoch kann mit dieser Ausführung die
prinzipielle Anordnung und Arbeitsweise des erfindungsgemäßen oszillieren
den Rotationsmotors 47 erläutert werden.
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Der
Rotationsmotor 47 besteht nach den 1, 2, 6 und 7 aus
einer ersten und zweiten Arbeitskomponente 67, 78.
Die erste Arbeitskomponente 67 besteht aus einem aus vielen
magnetisierbaren Blechen 136 zusammengesetzten, im Querschnitt
E-förmigen
Wickel- oder Magnetkern 70. Der Wickelkern 70 weist
drei parallel nebeneinander verlaufende Stege 121, 153, 122 auf,
um dessen mittleren Steg 153 eine Spule 69 gewickelt
ist. Die nach außen
gehenden Leitungen (nicht dargestellt) sind mit einer Impuls gesteuerten
elektrischen Energiequelle (nichtdargestellt) verbunden. Der nach oben
aus der Spule 69 zu den Seiten sich erstreckende und die äußeren Stege 121, 122 einteilig
verbindende Querbalken 123 überträgt die Magnetkraft auch in
die äußeren Stege 121, 122.
Die freien Endender Stege 121, 153, 122 bilden
die Polenden 154, 155, 156 des Wickelkerns 70.
Die Flächen
der Po lenden 154, 155, 156 liegen auf
der Mantelfläche
eines gedachten Zylinders, dessen Mittelachse auf der Drehachse 134 der
zweiten Arbeitskomponente 78 liegt.
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In
konstantem Abstand s verläuft
zu den Polenden 154, 155, 156 eine diesen
zugewandte Teilringsegmentfläche 128,
die die Innenseite eines Rückschlusses 71 bildet.
Der Rückschluß 71 ist ebenfalls
aus vielen magnetisierbaren Blechen 135 zusammengesetzt
und weist die gleiche Breite und Dicke wie der Wickelkern 70 auf.
Da es sich bei dem hier dargestellten Rotationsmotor 47 um
einen Versuchsprototypen handelt, ist der Einfachheit halber an
den beiden seitlichen Enden des Rückschlusses 71 an
Vorder- und Rückseite
je eine Verbindungsbrücke 115, 116 mittels
Schrauben 126, 127 angeflanscht, die an ihrem
anderen Ende über
Spannschrauben 143, 144 an den äußeren Stegen 121, 122 des
Wickelkerns 70 an dort angebrachten Befestigungslaschen 149, 150 befestigt
sind. Auf diese Weise entsteht eine feste Verbindung des Rückschlusses 71 mit
dem Wickelkern 70. Bei einem in Serie gebauten Rotationsmotor 47 würde mit
Sicherheit eine wesentlich einfachere Befestigung gewählt werden. Die
Verbindungsbrücken 115, 116 können auch
vorteilhafter Weise einteilig mit dem Rückschluß 71 verbunden sein.
Sie können
auch aus Kunststoff bestehen und beispielsweise nach Einsetzen der
zweiten Arbeitskomponente 78 an den Wickelkern 70 angespritzt
oder anderweitig befestigt werden, beispielsweise durch Kleben,
Schrauben, Schweißen,
Nieten, etc..
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Am
oberen Abschnitt des Wickelkerns 70 stützen sich nach den 1, 2, 6 und 7 an
dessen Vorder- und Rückseite 137, 138 Lagerschilde 77, 76 ab,
die seitlich über
den Wickelkern 70 hinausragen und über Spannschrauben 124, 125 gegen
die Vorder- und Rückseite 137, 138 gepreßt werden.
Die Lagerschilde 77, 76 werden über abgewinkelte
Bereiche 141 an die Vorder- bzw. Rückseite 137, 138 des
Wickelkerns heran geführt
und erstrecken sich von dort dann seitlich über Flanschabschnitte 142 nach
außen.
Da es sich, wie schon erwähnt,
bei dem hier dargestellten Rotationsmotor 47 um einen Versuchsprototypen
handelt, sind auch hier die beiden Lagerschilde 76, 77 behelfsmäßig über ihre
Flanschabschnitte 142 mit an den Seitenflächen des
Wickelkerns 70 angebrachten Befestigungslaschen 151, 152 mittels
Spannschrauben 124, 125 befestigt. Dadurch sind
sie auf einfache Weise mit dem Wickelkern 70 fest verbunden.
Bei einem in Serie gebauten Rotationsmotor 47 würde mit
Sicherheit eine wesentlich einfachere Ausführung und Befestigung gewählt werden.
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An
den Lagerschilden 76, 77 sind nach den 1, 2, 6 und 7 zur
Aufnahme eines Torsionsstabes 75 mittig Paßbohrungen 101 ausgebildet,
deren Mittelachse die Drehachse 134 der zweiten Arbeitskomponente 78 bildet.
Die Lagerschilde 76, 77 sind so am Wickelkern 70 zentriert
angebracht, daß ihre
Drehachse 134 absolut konzentrisch zu den Flächen an
den Polenden 154, 155, 156, zu den zu-
und abgewandten Flächen 139, 140 der
Dauermagnete 113, 114 sowie zu der Teilringsegmentfläche 128 des
Rückschlusses 71 verlaufen.
Dies deshalb, damit die zwischen diesen Teilen gebildeten ringsegmentartigen
Spalte 72, 118 sehr klein gehalten werden können, um
einen besonders guten Motorwirkungsgrad zu erhalten.
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Die
zweite Arbeitskomponente 78 ist ähnlich einer Schiffschaukel
aufgebaut und besteht nach den 1, 2, 6 und 7 aus
einem oberhalb des Wickelkerns 70 von vorne nach hinten
sich erstreckenden Antriebsglied 46, das über an abgewinkelten
Seitenteilen 146, 147 ausgebildeten Bohrungen 145, 148 auf
dem Torsionsstab 75 zentriert, gelagert und befestigt ist.
Während
nach 7 die am linken Seitenteil 146 ausgebildete
Bohrung 145 mit geringem Spiel auf der Außenfläche des
Torsionsstabes 75 drehbar gelagert ist, ist die Bohrung 148 am rechten
Seitenteil 147 mit dem Tosionsstab 75 drehfest
verbunden, beispielsweise durch Schweißen, Kleben, durch einen Zahneingriff
oder durch eine Mehrkantausführung.
In der Zeichnung ist hier eine Schweißstelle 133 angedeutet.
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Von
den Seitenteilen 146, 147 der ersten Antriebskomponente 67 erstrecken
sich nach unten beidseitig je zwei Zugstangen 74, 102,
die an ihren Enden über
je ein Bodenteil 73 einteilig miteinander verbunden sind.
Zwischen den beiden Bodenteilen 73 sind zwei nebeneinander
angeordnete Dauermagnete 113, 114 befestigt. Zwischen
den Polenden 154, 155, 156 und der diesen
zugewandten Teilringsegmentfläche 128 des
Rückschlusses 71 wird
ein teilringsegmentartiger Aufnahmeraum 129 gebildet, der
eine konstante Spaltbreite s aufweist. In dem Aufnahmeraum 129 pendeln
die beiden nebeneinander angeordneten, gleich großen Dauermagnete 113, 114,
die nur sehr geringe Luftspalte 72, 118 zur ersten
Arbeitskomponente 67 aufweisen. Die Luftspalte 72, 118 verlaufen
auf Radien, die ihren gemeinsamen Mittelpunkt auf der Drehachse 134 des
Torsionsstabes 75 haben.
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Nach 2 sind
die Pole Nord (N)-Süd
(S) an den Dauermagneten 113, 114 radial zur Drehachse 134 ausgerichtet
bzw. magnetisiert, so daß beispielsweise
der Dauermagnet 113 den Nordpol innen und den Südpol außen während der
Dauermagnet 114 dann den Südpol innen und den Nordpol
außen haben
muß. Die
Magnetisierungsrichtung verläuft also
von innen nach außen
und ist im wesentlichen senkrecht, hier wegen der Kreisbewegung
tangential zur Bewegungsrichtung. Das Polende 155 des mittleren
Steges 153 wechselt im Betrieb ständig, beispielsweise von Süd nach Nord
nach Süd
etc.. Die beiden äußeren Polen den 121, 122 sind
immer gleich gepolt, jedoch sie haben immer gerade die entgegengesetzte
Polung zu der am Polende 155 anliegenden Polung.
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Nach 7 durchdringt
der Torsionsstab 75 die linke und rechte Paßbohrung 101,
wobei die rechte Paßbohrung 101 in
einer im rechten Lagerschild 77 befestigten Lagerbuchse 130 ausgebildet
ist. Die Lagerbuchse 130 sorgt für eine gute und dauerhafte Gleitlagerung
des Torsionsstabes 75. Die linke Paßbohrung 101 ist mit
der Torsionswelle 75 drehfest befestigt, beispielsweise
durch Schweißen,
Kleben, durch einen Zahneingriff oder durch eine Mehrkantausführung, etc..
In der Zeichnung ist hier als drehfeste Befestigung eine Schweißstelle 132 angedeutet.
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Nach
den 6 und 7 sind die beiden äußeren Enden
des Torsionsstabes 75 in Lagerbuchsen 131 drehbar
gelagert, die Teil je eines flanschartigen Befestigungselementes 119, 120 sind.
Die Befestigungselemente 119, 120 können in
einem Gehäuseteil
befestigt werden, so daß der
Rotationsmotor 47 um die Drehachse 134 des Torsionsstabes 75 im
Betrieb frei hin und her pendeln kann, um so möglichst wenige Vibrationen
auf das Gehäuse
zu übertragen.
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In
den 3 bis 5 ist teilweise ein Rasierapparat 1,
mit einem im Rasierkopf 3 integrierten oszillierenden Rotationsmotor 47 nach
der Erfindung dargestellt. In 3 ist der
Rotationsmotor 47 in einem Gehäuseteil 68 eingekapselt,
das in den 4 und 5 aber weggelassen
wurde Der Rasierkopf 3 ist über Führungsmittel 90 beweglich
am Handstück 2 gelagert.
Die Führungsmittel 90 bestehen
aus beidseitig der Längsachse 44 ausgebildeten
Blattfedern 83, 84. In 3 ist die
Mittelstellung des Rasierkopfes 3 gegenüber dem Handstück 2 gezeigt,
wobei der hier dargestellte Ausschnitt eines Rasierapparates 1 in
einem wesentlich kleineren Maßstab
dargestellt ist, als der Ausschnitt des Rasierapparates 1 nach
den 4 und 5. Die Achsen 44, 45 bilden in
dieser Ausgangsstellung die Symmetrieachse des Rasierapparates 1.
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In 4 wird
eine Stellung des Rasierkopfes 3 angezeigt, bei dem sich
dieser aufgrund der Kräfte F2
und F3 um das Maß c
nach rechts verschoben und sich dabei einerseits gleichzeitig um
einen kleinen Winkel α entgegen
dem Uhrzeigersinn und um die Schwenkachse F-F nach vorne bzw. nach
hinten gemäß der angezeigten
Pfeilrichtung G ein wenig gedreht hat, je nach dem, ob die Kraft
F3 mehr im vorderen Bereich des vorderen Messerblocks 57 oder
im hinteren Bereich des hinteren Messerblocks 56 an dem
Rasierkopf 3 angreift. Die Schwenkachse F-F verläuft senkrecht
zu der Mittelachse 45 längs
des Schwerpunktes des Rasierkopfes 3 und wird über beidseitige
Drehgelenke (nicht dargestellt) zwischen den Armen 25, 26 der
Halteeinrichtung 5 und dem Boden 64 des Rasierkopfes 3 gebildet.
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Nach 5 wirkt
zum Unterschied zu 4 eine Seitenkraft F1 von rechts
und eine Kraft F3 von oben auf den Rasierkopf 3 ein, so
daß dieser
sich um das Maß d
nach links verschoben und sich dabei um einen kleinen Winkel β im Uhrzeigersinn
und um die Schwenkachse F-F nach vorne bzw. nach hinten gemäß der angezeigten
Pfeilrichtung G ein wenig gedreht hat. Die Bewegung des Rasierkopfes 3 um
die Maße
c bzw d ist durch die Art der Aufhängung des Rasierkopfes 3 an
den Blattfedern 83, 84 begründet, was später noch
naher erläutert
wird. Die Seitenkraft F1 ist die Reaktionskraft auf die beim Rasiervorgang über das
Handstück 2 eingeleitete
Verschiebekraft und resultiert daher im wesentlichen aus der Andruckkraft
F3 mal dem Reibungskoeffizienten zwischen der Haut einer Bedienungsperson
und der Metalloberfläche
eines in der Zeichnung nicht dargestellten Obermessers.
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Nach
den 3 bis 5 besteht der Arbeitskopf 3 aus
einem nach oben offenen U-förmigen Schneidkopfrahmen 35,
in dessen zwischen den beiden Schenkeln 37 ausgebildeten
Aufnahmeraum 38 mindestens eine aus zwei vorzugsweise aus
perforierten Scherfolien bestehenden Obermessern (nicht dargestellt,
sie sind aber aus dem Stand der Technik allgemein bekannt) und aus
entsprechend daran angepaßten
Messerblöcken 56, 57 (nur
teilweise dargestellt) bestehende Arbeitseinheit (nicht dargestellt) lösbar über Rastmittel 91 eingeklipst
ist.
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Die
Untermesser 55 bestehen hier aus zwei senkrecht zur Längsachse 44 verlaufenden
Messerblöcken 56, 57,
an denen senkrecht zu den Messerblöcken 56, 57 angeordnete,
nach oben gekrümmte Klingen 58, 59 ausgebildet
sind. Die den Messerblöcken 56, 57 zugeordneten
Obermesser (nicht dargestellt) bestehen aus zwei parallel zueinander
angeordneten, nach oben gekrümmten
Scherfolien (nicht dargestellt) mit die Haare durchdringenden vielen kleinen Öffnungen
(nicht dargestellt). Zwischen den beiden Scherfolien ist ein ebenfalls
aus Ober- und Untermesser bestehender Mittelschneider (nicht dargestellt)
ausgebildet, der mit der Antriebsstange 117 verbunden wird.
Die Messerblöcke 56, 57 sind
an ihrer Unterseite mit Formfedern 60, 61 verbunden,
die an T-förmigen
Antriebsstangen 62, 63 schwenkbar aufgeklipst
sind, das die Kupplungsmittel 100 von Rotationsmotor 47 zu
den Untermessern 55 bildet. Der Mittelschneider (nicht
dargestellt) ist in 1 mit der mittleren Antriebsstange 117 verbunden.
Die Antriebsstangen 62, 63, 117 sind
mit einem Antriebsglied 46 des Rotationssmotors 47 verbunden,
das um die Drehachse 134 des Rotationsmotors 47 schwenkt,
so daß bei
eingeschaltetem Rotationsmotor 47 eine oszillierende Hin-
und Herbewegung über die
Antriebsstangen 62, 63 auf die Formfedern 60, 61 und
von dort auf die Untermesser 55 übertragen wird.
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In
den 3 bis 5 ist in dem die beiden Schenkel 37 verbindenden
Boden 64 eine zentrale Öffnung 65 ausgebildet,
die von dem Rotationsmotor 47 nach oben durchdrungen wird
und an deren Wände 66 die
erste Arbeitskomponente 67 des Rotationsmotors 47 verankert
ist. Es kann entweder der Rotationsmotor 75 nach den 1 und 2 oder
der Rotationsmotor 75 nach den 6 und 7 in
einen Rasierapparat eingesetzt sein. Gemäß den 3 bis 5 ist
derjenige Rotationsmotor 47 eingesetzt, der in den 1 und 2 gezeigt
ist. Dieser Rotationsmotor 47 ist vorzugsweise über seine Verbindungsbrücken 115, 116 direkt
an den Wänden 66 der Öffnung 65 des
Schneidkopfrahmens 35 des Rasierkopfes 3 befestigt
ist.
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Nach
den 3 bis 5 weist die Halteeinrichtung 5 einen
Boden 79 auf, der mit einem nach unten offenen, U-förmigen Rahmenteil 80 verbunden ist,
dessen beide Schenkel 81, 82 in Ruhestellung des
Rasierapparates (3) symmetrisch zur Längsachse 44 verlaufen.
Die Schenkel 81, 82 laufen bis zu ihren freien
Enden aufeinander zu und haben an ihren freien Enden gleichen Abstand
zur Längsachse 44.
Das Rahmenteil 80 ist aus einem biegesteifen Material,
vorzugsweise Metall, hergestellt, um einwirkende Kräfte ohne
große
Verformung aufnehmen zu können.
An den freien Enden B1 und B2 der Schenkel 81, 82 sind
Blattfedern 83, 84 befestigt, die in den 3, 4 und 5 nach
oben in Richtung eines Fußes 95 verlaufen
und die an den Befestigungsstellen B3 und B4 eines am Gehäuse 89 des Handstückes 2 schwenkbar
gelagerten Träger 85 befestigt
sind. Die Befestigung der Blattfedern 83, 84 am
Träger 85 und
am Rahmenteil 80 kann durch Punktschweißen, Kleben, Verschrauben oder
sonst eine einem Konstrukteur bekannte Befestigungsart verbunden
sein. Der Träger 85 ist über eine
Lagerung 111 am Handstück 2 schwenkbar
gelagert, so daß die beim
Rasiervorgang auftretenden Querkräfte F1, F2 teilweise im Träger 85 durch
dessen leichte Verschwenkung um den Schwenkmittelpunkt M1 abgefangen
werden können,
wodurch sich der Rasierkopf in Richtung c bzw. d seitlich verschiebt.
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Der
Träger 85 ist
im Wesentlichen in Seitenansicht U-förmig ausgebildet und weist
zwei gegenüberliegende,
nach oben sich verjüngende
Arme 86, 87 auf, zwischen denen ein Freiraum 88 ausgebildet ist.
Dieser Freiraum 88 dient zum Eintauchen der mit den Schenkeln 81, 82 verbundenen
Blattfedern 83, 84, wenn sich der Rasierkopf 3 gemäß den 4 und 5 zu
den Seiten verschwenkt. Die Lagerung 111 besteht aus einer
Lagerachse 112, die in den Armen 86, 87 ausgebildete
Bohrungen durchdringen und die am Gehäuse 89 des Handstückes 2 gelagert sind.
Die Lagerachse 112 weist Anschlagmittel (nicht dargestellt)
auf, die das Trageteil 85 im Gehäuse 89 des Handstückes 2 fixieren.
In den 4 und 5 wurde die die Vorderseite 8 des
Handstückes 2 bildende
Gehäuseschale
entfernt, um die Führungsmittel 90 zum
Verschwenken bzw. seitlichen Verschieben (Maße c und d) des Rasierkopfes 3 zu
den Seiten hin erkennen zu können.
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Die
Wirkungsweise der Erfindung wird zunächst anhand des Rotationsmotors 47 nach
den 1, 2, 6 und 7 beschrieben.
Nach Einschalten des Rotationsmotors 47 wird über nicht dargestellte
Leitungen die Spule 69 mit getaktetem, in der Richtung
ständig
wechselndem Strom versorgt. Liegt also beispielsweise zunächst am
mittleren Polende 155 Süd
an, so liegt an den äußeren Polenden 154, 156 Nord
an. Da sich die Pole Nord-Süd anziehen
und diese noch zu weit voneinander entfernt sind, wird durch die
Magnetkraft ein Drehmoment erzeugt, das die zweite Arbeitskomponente 78 (kurz
Rotor genannt) gemäß dem Richtungspfeil 157 entgegen
dem Uhrzeigersinn um die Drehachse 134 dreht.
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Da
nach 7 der Rotor 78 einerseits über die
Schweißstelle 133 drehfest
mit dem Torsionsstab 75 verbunden ist und andererseits
der Torsionsstab 75 an der gegenüberliegenden Schweißstelle 132 drehfest
mit dem gehäusefesten
linken Lagerschild 76 verbunden ist, verdreht sich der
Torsionsstab 75 an der rechten Schweißstelle 133 mit dem
Rotor 78 entsprechend des durch die Magnetkräfte erzeugten Drehmoments
und baut dabei ein dem Drehmoment entgegengesetztes stetig anwachsendes
Torsionsdrehmoment auf, das den Rotor 78 negativ beschleunigt.
Sobald das Motordrehmoment gleich dem Torsionsdrehmoment ist, kommt
der Rotor 78 in seiner Drehung zum Stillstand. Die Bohrung 145 dient
als Gleitlager für
das linke Seitenteil 146 des Rotors 78, so daß dieser
stabil und zentriert auf dem Torsionsstab 75 gelagert ist.
Da dieses Gleitlager sehr nahe an der ortsfesten Einspannstelle 132 des
Torsionsstabes 75 am linken Lagerschild 76 liegt,
treten auch bei Drehung des Rotors 78 hier nur geringe
Gleitlagerbewegungen auf.
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Während der
größten Auslenkung
des Rotors 78 wird nun durch die elektronische Motorsteuerung
(nicht dargestellt) der Stromfluß umgepolt. Nun liegt am mittleren
Polende 155 Nord an, während
an den äußeren Polenden 154, 156 Süd anliegt.
Dadurch wird die zweite Arbeitskomponente 78 durch das
sich aufbauende, nunmehr entgegengesetzte Drehmoment entgegen dem
Richtungspfeil 157 im Uhrzeigersinn um die Drehachse 134 gedreht.
Das dabei noch vom vorgespannten Torsionsstab 75 auf den
Rotor 78 ausgeübte
Torsions drehmoment addiert sich zu dem durch die Magnetkräfte erzeugte Drehmoment
und beschleunigt so den Rotor 78 in der Drehrichtung entgegen
dem Richtungspfeil 157. Sobald der Rotor 78 seine
Mittelstellung erreicht hat, ist das Torsionsdrehmoment auf Null
abgefallen. Nach Überschreiten
der Mittelstellung (2) wächst dieses wieder an, wie
bereits zuvor beschrieben und der Ablauf erfolgt nun in der umgekehrten
Richtung, was aber der Einfachheit halber nicht mehr an dieser Stelle
beschrieben wird. Durch das sehr schnell wechselnde Magnetfeld wird
der Rotor 78 um die Drehachse 134 des Torsionsstabes 75 entsprechend
schnell hin- und herbewegt. Die Schwingfrequenz wird durch die Häufigkeit
der Umpolung der Spule 69 bestimmt. Durch die Torsionskraft
wird der Rotor 78 besonders schnell in seine Mittellage
zurück
bewegt.
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Die
Wahl der Einspannlänge,
die Auswahl des Werkstoffes, hier vorzugsweise Federstahldraht und
die Wahl der Abmessungen des Torsionsstabes 75 müssen sowohl
auf die vom Rotationsmotor 47 abgegebene Motorleistung,
auf die Frequenz und auf die elektronische Mototsteuerung abgestimmt
sein. Die oszillierende Drehbewegung wird durch den Torsionsstab 75 erheblich
unterstützt,
insbesondere dann, wenn die Spule 69 so angesteuert wird,
daß die
erste und zweite Arbeitskomponente 67, 78 mit der
Resonanzfrequenz oszillieren.
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Mit
Hilfe der 3, 4 und 5 wird
die Wirkungsweise einer weiteren Ausführungsform gemäß den 6 und 7 näher erläutert. Auch
hier muß natürlich vor
einem Rasiervorgang zunächst das
Obermesser (nicht dargestellt) in den Aufnahmeraum 38 des
Rasierkopfes 3 eingesetzt werden. Dabei greifen dann Rastmittel 91 in
die Seitenwände 41 des
Rahmens (nicht dargestellt) der Obermesser ein und halten diese
ortsfest am Rasierkopf 3. In dieser Stellung werden die
Untermesser 55 durch streifenförmig ausgebildete Formfedern 60, 61 federnd
gegen die Unterseite der Obermesser gedrückt.
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Die
nach den 3 bis 5 entspannt
dargestellten Formfedern 60, 61 sind an der rechten
Befestigungsstelle 92 in einem Festlager und an der linken
Befestigungsstelle 93 in einem Loslager gehalten. Dies
deshalb, weil beim Aufsetzen der Obermesser (nicht dargestellt)
die linke und rechte Befestigungsstelle 92, 93 der
Formfedern 60, 61 ein wenig nach unten vorgespannt
werden und diese infolge der dabei entstehenden geringen Verschiebung
nach links an den linken Befestigungsstellen 93 (Loslager) zur
linken Seite gleiten können,
damit die Formfedern 60, 61 nicht gestaucht werden,
was zu einer frühzeitigen
Ermüdung
dieser führen
könnte.
Im übrigen würden bei
beidseitig fest eingespannten Formfedern 60, 61 bei
deren Absenkung eine viel zu hohe Vorspannkraft an den Messerblöcken 56, 57 entstehen, was
letztendlich zu einer viel zu hohen Gleitreibung zwischen den Ober-
und Untermessern 55 führen würde. Da
die Formfedern 60, 61 an ihren mittigen Einspannstellen 94 auf
Querstiften 110 der Antriebsstangen 62, 63 federnd
und spielfrei aufgeklipst sind, verschieben sie sich die Einspannstellen 94 leicht nach
rechts und nehmen dabei die Antriebsstangen 62, 63 ein
wenig mit.
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Die
Formfedern 60, 61 weisen halbkreisförmige Abschnitte 109 auf,
die die an den freien Enden der Antriebsstangen 62, 63 senkrecht
zu diesen verlaufende Querstifte 110 mit Vorspannung spielfrei und
nur teilweise von oben her umschließen. Die Querstifte 110 bilden
mit den Antriebsstangen 62, 63 T-förmige Gebilde.
Durch die Formfedern 60, 61 liegen die Untermesser 55 stets
an den Unterseiten der Obermesser an, so daß diese Arbeitseinheit sich
bei Druck von außen
entgegen der Kräfte
der Formfedern 60, 61 in den Aufnahmeraum 38 des
Rasierkopfes 3 hinein bewegen kann.
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Nach
Einschalten eines in der Zeichnung nicht dargestellten Ein-Ausschalters
wird von einer elektrischen Energiequelle Strom in eine elektronische
Steuerschaltung eingespeist, der pulsgesteuert der Spule 69 zugeführt wird.
Nun schwingt die zweite Arbeitskomponente 78, kurz Rotor
genannt, des Rotationsmotors 47 oszillierend um die Drehachse 134. An
dieser Stelle wird noch erwähnt,
daß, wenn
man den Rotationsmotor 47 nach den 6 und 7 in den
Rasierkopf 3 nach den 3 bis 5 einsetzt, die
seitlichen Wände 66 der Öffnung 65 im
Rasierkopf 3 gegenüber
der seitlichen Außenkontur
des Rotationsmotors 47 so weit auf Abstand halten muß, daß sich der
Rotationsmotor 47 beim Verschwenken um den an den Befestigungselementen 119, 120 gelagerten
Torsionsstab 75 frei bewegen kann, ohne an den Wänden 66 anzuschlagen.
Die Befestigungselemente 119, 120 sind fest mit
dem Gehäuse
des Rasierkopfes 3 verbunden. Der Schwerpunkt des Rotationsmotors 47 liegt
weit unterhalb der Lagerung des Rotationsmotors 47 an den
Befestigungselementen 119, 120. Durch den im Betrieb
um den Torsionsstab 75 mitschwingenden Rotationsmotor 47 kann
eine lineare aktive Rasierkopfbewegung erreicht werden, die gegebenenfalls
durch Federn zwischen der ersten Arbeitskomponente 67 und
dem Rasierkopf 3 beeinflußt werden können.
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Da
der Rasierkopf 3 über
die federnden Verbindungselemente 83, 84 mit dem
im Gehäuse 89 des
Handstückes 2 über die
Lagerung 111 schwenkbaren Träger 85 verbunden ist,
werden auch vom Rotationsmotor 47 im Betrieb erzeugte Schwingungen (Reaktionskräfte) auf
den Rasierkopf 3 übertragen, so
daß dieser
auch hierdurch leichte oszillierende Schwingungen entsprechend den
Schwingungen des Rotationsmotors 47 ausübt. Die Schwingungen verlaufen
im wesentlichen quer zur Mittelachse 45, so daß durch
diese das Rasierergebnis weiter begünstigt wird. Dies deshalb,
da durch das schwingende Hin- und Hergleiten der Obermesser (nicht
dargestellt) auf der Hautoberfläche
einer Bedienungsperson in kürzester
Zeit größere Rasierflächen erreicht werden
können.
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Zusätzlich zu
dieser vom Rotationsmotor 47 ausgelösten Schwingung des Rasierkopfes 3 wird beim
Andrücken
der Obermesser 39 an der Hautoberfläche einer Bedienungsperson
und gleichzeitigem Verschieben parallel zur Hautoberfläche dieser in
Gleitrichtung Z zur Seite verschoben und zusätzlich noch um die Befestigungsstellen
B3, B4 verschwenkt. Eine außermittig
eventuell von oben auf den Rasierkopf 3 einwirkende Druckkraft
F3 begünstigt
noch die Verschwenkung.
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Da
gemäß den 3 bis 5 der
Rotationsmotor 47 im Rasierkopf 3 selbst und der
Rasierkopf 3 über
den Boden 79 der gabelförmigen
Halteeinrichtung 5 mit dem Fuß 95 des Rahmenteils 80 fest
verbunden ist, hängt
dieses System über
die nach unten verlaufenden Schenkel 81, 82 an
den Blattfedern 83, 84, die bei B1 und B2 an den
Schenkeln 81, 82 und bei B3 und B4 an dem Träger 85 befestigt
sind. Wird nun beim Rasiervorgang gemäß 4 eine Reibkraft
F2 von links auf die Seitenfläche des
Schenkels 37 am Rasierkopf 3 aufgebracht, so wird
diese Kraft F2 über
den Rasierkopf 3 auf die Halteeinrichtung 5 und
von dort auf die Führungsmittel 90 übertragen.
Dadurch gibt der Rasierkopf 3 federnd nach und gelangt
von seiner Mittelstellung gemäß 3 in
seine gemäß 4 dargestellte
Stellung.
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Dabei
verbiegen sich die Blattfedern 83, 84 in ihrer
Längsrichtung
zwischen den Einspannstellen B3, B1 und B4, B2. Diese Bewegung wird
noch dadurch begünstigt,
daß sich
das Trageteil 85 um seinen Schwenkmittelpunkt M1 entgegen
dem Uhrzeigersinn um ein geringes Maß verschwenkt. Auf die Befestigungspunkte
B1 und B2 üben
die zugehörigen,
leicht elastisch verbogenen Blattfedern 83, 84 eine
Rückstellkraft
aus, die, sobald der Kontakt der Obermesser 39 mit der
Hautoberfläche
aufgehoben wird, eine selbständige
Rückführung des
Rasierkopfes 3 in seine Ausgangslage verursacht. Der Rasierkopf 3 ist
also förmlich
schwimmend zur Seite um die Maße
c, d sowie in bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn um die Winkel α, β an den Blattfedern 83, 84 aufgehängt.
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Da
die Breitseiten der Blattfedern 83, 84 im Wesentlichen
senkrecht zu den auf den Rasierkopf 3 einwirkenden Querkräften F2
verlaufen, ist der Rasierkopf 3 in dieser Richtung aufgrund
des geringen Widerstandsmomentes besonders federnd elastisch gelagert.
Hingegen bei den von vorne nach hinten bzw. umgekehrt auf die Blattfedern 83, 84 einwirkenden
Kräften
leisten diese aufgrund ihres großen Widerstandsmomentes eine
hohe Zugfestigkeit. Die Bewegung des Rasierkopfes 3 in
Richtung von vorne nach hinten bzw. umgekehrt erfolgt ausschließlich über die
Schwenkachse 7, wenn der Rasierkopf 3 an den an
der Halteeinrichtung 5 ausgebildeten Armen 25, 26,
die über
einen mittleren Bereich 48 mit dem Boden 79 verbunden
sind, schwenkbar gelagert ist, wie dies gemäß den 3 bis 5 der
Fall ist.
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Werden
gemäß 5 nun
die Kräfte
F1 und F3 von rechts auf den Rasierkopf 3 ausgeübt, so werden
diese über
die Befestigungsstellen B1, B2 auf die Blattfedern 83, 84 und
von dort auf die Befestigungsstellen B3 und B4 übertragen. Dabei wirkt auf
das Trageteil 85 ein entgegen dem Uhrzeigersinn wirkendes
Drehmoment, was ein leichtes Verdrehen des Trageteils 85 um
seinen Schwenkmittelpunkt M1 bewirkt, wodurch sich die Befestigungsstellen
B3, B4 entgegen dem Uhrzeigersinn um M1 verdrehen. Zusätzlich wird
der Rasierkopf 3 durch die Krafteinwirkung nach links verschoben,
weil sich die Blattfedern 83, 84 verbiegen. Auf
diese Weise wird der Rasierkopf 3 um das Maß d nach
links verschoben und gleichzeitig um den Winkel β im Uhrzeigersinn verdreht.
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Der
Winkel α wird
zwischen dem Lot auf den Fuß 95 des
Rahmenteils 80 in seiner Ausgangsstellung und dem Lot auf
den verschwenkten Fuß 95 entgegen
dem Uhrzeigersinn bestimmt. Der Winkel β wird zwischen dem Lot auf den
Fuß 95 in
Ausgangsstellung und dem Lot auf den verschwenkten Fuß 95 im
Uhrzeigersinn bestimmt.
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Die
in den 3 bis 5 dargestellten Führungsmittel 90 sowie
der frei schwingende Rotationsmotor 47 um seinen Torsionsstab 75 ermöglichen
beim Rasiervorgang eine bessere Anpassung des Rasierkopfes 3 an
die Hautoberfläche
einer Bedienungsperson. Dies wird einerseits durch die seitliche
Verlagerung des Rasierkopfes 3 (Maße c, d) und die gleichzeitige
Verschwenkung (Winkel α, β) um die Befestigungsstellen
B3, B4 sowie andererseits durch die zusätzliche Verschwenkung des Rasierkopfes 3 um
seine Schwenkachse F-F und die schwimmend Lagerung der Ober- und
Untermesser 55 im Rasierkopf 3 erreicht, so daß die Gleitfläche der
beweglichen Obermesser nahezu jeder Kontur einer Hautoberfläche folgen
können.