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Schwingankerantrieb, insbesondere für Trockenrasiergeräte
Bei Schwingankerantrieben ist es bekannt, die Polenden eines U-förmigen Magneten durch eine Ab- schrägung zu verjüngen. Ein Beispiel hiefür ist in Fig. 1 gezeigt. Fig. 1 zeigt einen Schwingankerantrieb mit einem U -förmigen Magnet 1, einem ebentalls U-tormigen Anker 2 und einer den Anker schwingfä- hig haltenden Blattfeder 3. Die Erregerwicklung des Magneten 1 ist, wie auch in allen folgenden Figuren, der Einfachheit halber nicht mitgezeichnet. Die Enden 10 der beiden Magnetschenkel weisen eine Ab- schrägung auf, um an der Polstirnfläche 12 eine Konzentration des magnetischen Kraftflusses zu erzielen und damit eine erhöhte Anziehungskraft des Magneten auf den Anker.
An den Teilen 2 und 3 ist ein Zap- fen 4 vorgesehen, der zum Antrieb einer schwingenden Arbeitsmasse dient, beispielsweise zum Antrieb eines Schermessers bei einem Trockenrasiergerät. Während in Fig. 1 die Abschrägung 11 eine ebene Flä- che ist, hat der Magnet anderer bekannter Schwingantriebe eine gekrümmte Abschrägungsfläche 11 ge- mäss Fig. 2.
In Fig. 1 ist der Schwinganker 2 so angeordnet, dass er quer zu den Magnetpolachsen schwingt. Beim Einschalten der nicht mitgezeichneten Erregerwicklung des Magneten 1 wird der Anker 2 vom Magneten 1 in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles angezogen. Es sind aber auch andere Schwingankerantriebe bekannt, bei denen ein den beiden Polenden eines U-förmigen Magneten vorgelagerter Anker in Richtung der Magnetpolachsen, also senkrecht zu den Polstirnflächen des Magneten, schwingt. Schliesslich sind auch Schwingankerantriebe bekannt, die einen stabförmigen Magneten aufweisen, bei dem sich also die Stirnflächen der beiden Magnetpole an einander entgegengesetzten Enden des Magneten, zueinander parallel stehend, befinden, und bei denen der Anker nur vor einer der beiden Polstirnflächen, u. zw. in Richtung der Polachse, schwingt.
Bei Schwingankerantrieben der letztgenannten Art ist es ferner bekannt, an dem dem Schwinganker abgewandten, zweiten Polende des Magneten einen zweiten Schwinganker anzuordnen, der stets gleichzeitig mit dem ersten Schwinganker, aber in entgegengesetzter Richtung, angezogen wird, und der somit gegenläufig zu dem ersten Schwinganker schwingt. Ein solcher Schwinganker dient dem Massenausgleich, damit sich nicht. Rüttelkrâfte auf das Gehäuse oder das Fundament des Schwingankerantriebes bzw. des Schwinggerätes übertragen.
Gewünschtenfalls kann ein solcher zweiter Schwinganker nicht nur dem Massenausgleich dienen, sondern ebenfalls zur Arbeitsleistung herangezogen werden ; beispielsweise bei einem Trockenrasiergerät derart, dass zwei Schneidköpfe vorgesehen sind, wobei der erste Schwinganker ein Schneidmesser des ersten Schneidkopfes und der zweite Schwinganker ein Schneidmesser des zweiten Schneidkopfes antreibt.
Im folgenden wird ein solcher, dem Massenausgleich dienender zweiter Schwinganker der Einfachheit halber kurz als"Ausgleichanker"und der erste Schwinganker als"Arbeitsanker"bezeichnet.
Es ist schon vorgeschlagen worden, einen solchen Ausgleichanker auch bei der in Fig. 1 dargestellten Art von Schwingankerantrieben anzuordnen, bei der also der Arbeitsanker im Gegensatz zu den erwähnten bekannten Geräten nicht in Richtung der Magnetpolachsen, sondern quer zu den Magnetpolachsen schwingt. Nach diesem Vorschlag kann der Ausgleichanker wahlweise entweder ebenso wie der Arbeitsanker vor den Stirnflächen der beiden Magnetpole, quer zu den Magnetpolachsen, hin- und herschwin-
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gen oder aber so angeordnet werden, dass er längs einer Seitenfläche der Magnetpolenden 10, quer zu den
Magnetpolachsen, hin-und herschwingen kann.
Wenn man im letztgenannten Falle die Magnetpolenden 10 mit einer Abschrägung 11 gemäss Fig. 1 versehen würde, so würden sich beispielsweise Anordnungen ergeben können, wie sie in Fig. 3 und 4 oder auch in Fig. 5 und 6, je im Aufriss und Grundriss dargestellt, aufgezeichnet sind. In Fig. 3 und 4 befin- det sich der Ausgleichanker 5 zusammen mit dem Arbeitsanker 2 vor den Stirnflächen 12 der Magnetpol- enden 10, während er sich in Fig. 5 und 6 seitlich von den Polenden 10 befindet. Bei beiden Beispielen ist der Anker 5 ebenso wie der Anker 2 in der Ruhestellung dargestellt, und die in die Anker eingezeich- neten Pfeile geben die Einschwingrichtung der Anker bei der Erregung des Magneten 1 wieder. Die Pfeile zeigen, dass die beiden Anker 2 und 5 gegenläufig schwingen.
Die die Anker schwingfähig haltenden Fe- dermittel sind in Fig. 3-6 sowie auch in den folgenden Figuren der Einfachheit halber nicht mitgezeich- net.
Die Erfindung geht nun von folgenden Überlegungen aus, die an Hand von Fig. 7 und 8 erläutert wer- den. In Fig. 7 ist ein Anker 2 wie in Fig. 1 einem mit der Abschrägung 11 versehenen Magnetpolende 10 seitlich versetzt zugeordnet, während in Fig. 8 ein Anker 2 einem unverjüngten Polende eines Magneten
1 zugeordnet ist.
Es ist bei Schwingankerantrieben, bei denen sowohl der Magnet als auch der Anker U-förmig ist, üb- lich, den vier Polstirnflächen dieser beiden Teile zum mindesten in der Schwingbewegungsrichtung die gleiche Breite zu geben, wie es in Fig. 7 und 8 mit den Massangaben a eingezeichnet ist.
Ausserdem ist es bei solchen Schwingankerantrieben, deren Anker in der Ruhestellung gegenüber dem Magnet seitlich versetzt angeordnet ist, üblich, diese seitliche Versetzung so zu bemessen, dass sich jeweils eine Kante der Ankerpolstirnfläche 20 wenigstens annähernd genau über einer Kante der zugehörigen Magnetpolstirnfläche 12 befindet, wie dies in Fig. 7 und 8 an der Stelle x der Fall ist ; denn wenn die seitliche Versetzung grösser wäre, so würde die in Fig. 7 nach links gerichtete Anziehungskraft des Magneten auf den Anker unnütz herabgesetzt sein.
Aus der gleichen Überlegung heraus ist es dann aber auch nützlich, wenn der Schwingungshub b des Ankers nicht mehr als das Doppelte der Breite a der Polstirnflächen 12 und 20 beträgt, wenn also die Polstirnfläche 20 des Ankers auch in der in Fig. 7 und 8 gestrichelt eingezeichneten linken Endstellung nicht weiter über den Magneten hinausragt, als-bis sich auch hier wieder jeweils eine Kante der Ankerpolstirnfläche 20 wenigstens annähernd genau über einer Kante der zugehörigen Magnetpolstirnfläche 12 befindet, wie dies in Fig. 7 und 8 an der Stelle y der Fall ist ;
denn wenn der Schwingungshub b grösser wäre, die Polstirnfläche 20 des Ankers in Fig. 7 also nach links hin über die gestrichelt gezeichnete Endstellung bzw. über die Polstirnfläche 12 des Magneten mehr oder minder hinausschwingen würde, so würde die den hinausgeschwungenen Anker abbremsende, in Fig. 7 und 8 nach rechts gerichtete Magnetkraft unnütz geschwächt sein.
Insbesondere aber beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass die vorerwähnte, den Anker aus seiner in Fig. 7 und 8 linken Endstellung zurückführende magnetische Bremskraft schon vor dem Zeitpunkt zu wirken beginnt, an dem der Anker bei der Schwingbewegung nach links seine linke Endstellung erreicht, und dass sie daher bei der unterschiedlichen Magnetpolausbildung nach Fig. 7 einerseits und 8 anderseits nicht gleich, sondern unterschiedlich gross ist : Da sich in Fig. 7 der linke Ankerpol in seiner gestrichelt gezeichneten linken Endstellung noch teilweise über dem Magnetpolende 10 befindet, nämlich noch über der Abschrägungsfläche 11 des Magnetpolendes 10, in Fig. 8 dagegen nicht mehr, so ist die von dem Magnetpolende 10 auf den gestrichelt eingezeichneten Ankerpol ausgeübte magnetische Bremskraft in Fig. 7 kleiner als in Fig. 8.
Diese Überlegung führte zu der Erkenntnis, dass eine Magnetpolverjüngung, wie z. B. in Fig. l, 2 und 7, einerseits sehr vorteilhaft ist, indem sie eine Feldkonzentration an den Magnetpolen bewirkt und hiemit die Anziehungs- und die Bremskraft des Magneten auf den Anker erhöht, anderseits aber auch nachteilig ist, da der über die Polstirnfläche 10 nach aussen hin hinausragende Teil (Abschrägung 11) des Magnetpolendes die Bremskraft abschwächt.
Der Erfinder hat sich, von diesen Erkenntnissen ausgehend, die Aufgabe gestellt, den vorgenannten Mangel bei einem Schwingankerantrieb, der in der erwähnten heist mit einem Ausgleichanker versehen ist, zu beheben. Die Erfindung bezieht sich mithin auf einen Schwingankerantrieb, insbesondere für Trok- kenrasiergeräte, mit einem U-förmigen Elektromagnet und einem z.
B. U-förmigen Anker ("Arbeitsan- ker"), der mit je einem seiner beiden Polenden je einem Polende des Magneten zugeordnet und derart quer zuden Polachsen der beiden Magnetpole schwingfähig gehaltert ist, dass sich seine Polstirnflächen in seiner Ruhestellung seitlich von den Polstirnflächen der beiden Magnetpole befinden und im Betrieb durch
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die Anziehungskraft des Magneten periodisch vor die Polstirnfläche des Magneten hingezogen werden, wobei dem gleichen Magnet noch mindestens ein zweiter, dem Massenausgleich dienender, ebenfalls U-förmiger Anker ("Ausgleichanker") zum Arbeitsanker gegenläufig und parallel schwingfahig zugeordnet ist.
Erfindungsgemäss ist ein solcher Schwingankerantrieb dadurch gekennzeichnet, dass bei feldkonzentrierend verjüngter Ausbildung der beiden Polenden des Magneten die Polenden quaderförmig abgesetzt sind und beide Anker (Arbeitsanker und Ausgleichanker) mit ihren Polstirntlachen derart den Polstirnflachen des Magneten zugeordnet sind, dass sich sowohl in der Ruhestellung als auch in der äussersten Ausschwingstellung jede Polstirnfläche der Anker diesseits und jenseits der Polstirnfläche des zugehörigen quaderförmigen Polendes des Magneten befindet.
An den in Fig. 9 - 13 dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert.
In Fig. 9 und 10 ist ein Schwingankerantrieb nach der Erfindung im Aufriss und im Grundriss dargestellt. Die Einzelteile haben die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1-8. Auch hier sind die Erregerwicklung des Magneten 1 und die Federmittel zum schwingfähigen Haltern der Anker 2 und 5 nicht mitgezeichnet. Unterschiedlich ist bei dem Beispiel nach Fig. 9 und 10 gegenüber den Beispielen nach Fig.
3 - 6, dass die Verjüngung der Magnetpolenden 10 nicht aus einer Abschrägung besteht, sondern dadurch gebildet ist, dass die Magnetpolenden 10 quaderförmig abgesetzt sind. An die Stirnfläche 12 des Magnetpolendes 10 (Fig. 9) schliesst sich also nicht mehr eine Abschrägflache an, sondern eine senkrecht abfallende Seitenfläche des quaderförmigen Polendes 10. Ausserdem weist das Ausführungsbeispiel folgende Merkmale auf : In der Ruhestellung befinden sich die Polstirnflachen zu und 12 ebenso wie in Fig. 7 und 8 an der Stelle x Kante mit Kante übereinander. Auch die Polstirnfläche 50 des Ausgleichankers 5befitdet sich mit der Polstirnfläche 12 an der Stelle y Kante mit Kante übereinander.
Das Gleiche ist aber auch bei der äussersten Ausschwingstellung der beiden Anker der Fall, wie es die in Fig. 11 gestrichelt gezeichnete Ausschwing-Endstellung der beiden Anker 2 und 5 zeigt, nur mit dem Unterschied, dass hier der Anker 2 bei y und der Anker 5 bei x Kante mit Kante übereinandersteht. Trotzdem steht aber hier der linke Ankerpol des Arbeitsankers 2 in seiner äussersten linken Ausschwingstellung, obwohl der Magnet durch das quaderförmige Absetzen verjüngte Polenden aufweist, unter der gleichen kräftigen Bremswirkung wie nach Fig. 8 bei einem Magnet mit unverjüngten Polenden.
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von dem nach Fig. 9 und 10 dadurch unterscheidet, dass sich hier der Ausgleichanker 5 nicht über den Polstirnflächen 12 des Magneten befindet, sondern, wie in Fig. 5 und 6, seitlich von den Magnetpolen den.
Die Wirkungsweise ist aber auch hier die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
9 - 11.
In Fig. 14 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, das in Weiterbildung des Ausführungsbeispieles nach Fig. 12 und 13 auch an der dem Anker 5 gegenüberliegenden Seite des Magneten 1 noch einen Ausgleichanker 15 aufweist, der in der gleichen Weise wie der Anker 5 ausgebildet, angeordnet und gehalten ist. Die beiden Ausgleichanker 5 und 15 wirken also wie eine einzige Ausgleichmasse, und sie werden zur Erzielung eines wirksamen Massenausgleichs vorteilhaft so bemessen, dass ihregemeinsameMas- senwirkung mindestens annähernd gleich der Massenwirkung des Ankers 2 ist. Gewünschtenfalls können die beiden Ausgleichanker 5 und 15 mittels Querstege od. dgl. baulich miteinander vereinigt werden. Solche Querstege können vorteilhaft so geformt und angebracht sein, dass sie den Magneten 1 seitlich bügelartig umgreifen.
Statt, wie in Fig. 14, die beiden Ausgleichanker 5 und 15 seitlich von dem Magneten anzuordnen, können sie auch gemeinsam mit dem Anker oberhalb der Polstirnfläche 12 des Magneten vorgesehen werden, ahnlich wie der Ausgleichanker 5 in Fig. 3 und 4.
Der Arbeitsanker wie auch der Ausgleichanker kann beim Erfindungsgegenstand statt der in den Ausführungsbeispielen dargestellten U-Form auch andere Formen aufweisen, z. B. eine L-Form, wie sie in Fig. 15 gezeigt ist.
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