Schereinheit für einen Trockenrasierer
Die Erfindung betrifft eine Schereinheit für einen Trockenrasierer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 O- ber- 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.
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.
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.
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.
Es zeigen:
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines Trockenrasierers,
Fig. 2 bis Fig. 5 jeweils eine Drauf-, Front-, Seiten- bzw. Unteransicht einer erfindungsgemäßen Schneideinheit,
Fig. 6 und Fig. 7 jeweils Schnittdarstellungen durch das Schersystem in unterschiedlicher Position des Untermessers,
Fig. 8 und Fig. 9 jeweils eine Weiterbildung der Erfindung in unterschiedlicher Abtauchposition der Schneideinheit,
Fig. 10 bis Fig. 13 das Einstellverfahren des Federelementes der Schereinheit.
Fig. 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.
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.
Die in den Figuren 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 Messerblockes15 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.
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 Fig. 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 Figuren 3 und 5). Die Oszillationsrichtung entspricht der Längsachse des Messerblocks 15.
Der Kassettenrahmen 13 ist auf ein Tragelement 27, welches Führungsstifte 28 aufweist, montiert. Er ist, wie der Fig. 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.
Fig. 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. Fig. 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.
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.
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.
Fig. 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.
In der Mittellage (Fig. 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 Fig. 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.
Die Figuren 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. Fig. 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.
In den Figuren 10 und 12 bzw. deren Teilausschnittsvergrößerungen (Figuren 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 Figuren 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.
Diese seitliche Anlage ist eine Position, welche im Betrieb mit oszillierender Messerbewegung nicht erreicht werden kann. In Fig. 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 bügeiförmigen 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.
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.
Wird nun - wie in den Figuren 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.