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Die
Erfindung betrifft ein Schersystem für ein elektrisches Haarschneidegerät, ein elektrisches Haarschneidegerät mit einem
derartigen Schersystem und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen
Schersystems.
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Ein
Schersystem für
einen elektrischen Rasierapparat weist in der Regel ein Untermesser
und ein Obermesser auf, die eng aneinander anliegen und sich relativ
zueinander bewegen. Durch diese Relativbewegung werden Barthaare,
die in den Bereich zwischen dem Obermesser und dem Untermesser gelangen,
durchtrennt.
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Ein
derartiger Rasierapparat ist beispielsweise aus der
EP 1 182 014 A2 bekannt.
Dort ist ein elektrischer Rasierapparat offenbart, der zwei Untermesser
und ein als eine Scherfolie ausgebildetes Obermesser aufweist. Die
Untermesser werden in eine linear oszillierende Bewegung versetzt
und durchtrennen dabei in Zusammenwirkung mit dem Obermesser die
Barthaare.
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Aus
der WO 2004/076135 A1 ist ebenfalls ein elektrischer Rasierapparat
mit zwei Untermessern bekannt, die relativ zu einem als eine Scherfolie ausgebildeten
Obermesser oszillieren. Die Untermesser sind jeweils über ein
Koppelelement mit einem Antriebselement verbunden. Hierzu ist das
jeweilige Untermesser so auf dem Koppelelement angeordnet, daß am Koppelelement
ausgebildete Vorsprünge
in Ausnehmungen des Untermessers eingreifen.
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Das
mit derart ausgebildeten Rasierapparaten erzielbare Rasurergebnis
hängt insbesondere auch
davon ab, wie exakt Untermesser und Obermesser zusammenwirken.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schermesser eines elektrischen
Haarschneidegeräts
dauerhaft an einem Maschinenteil zu fixieren und dabei mit einem
vertretbaren Aufwand eine möglichst
hohe Präzision
zu erreichen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Schersystem
für ein elektrisches
Haarschneidegerät
weist ein Schermesser zum Durchtrennen von Haaren und ein Maschinenteil
auf, mit dem das Schermesser fest verbunden ist. Die Besonderheit
des erfindungsgemäßen Schersystems besteht
darin, daß das
Schermesser und das Maschinenteil über wenigstens eine metallische Schweißverbindung
miteinander verbunden sind.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, daß das
Schermesser präzise
und dauerhaft am Maschinenteil fixiert ist. Die metallische Schweißverbindung
ist sehr haltbar, benötigt
wenig Platz und kann schnell und kostengünstig hergestellt werden.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist am Schermesser wenigstens eine Halterung ausgebildet
und die Schweißverbindung ist
im Bereich der Halterung angeordnet. Dabei ist es von Vorteil, wenn
die Halterung leichter verformbar ist als das Schermesser. Beispielsweise
kann die Halterung zwischen der Schweißverbindung und dem Schermesser
bereichsweise einen reduzierten Materialquerschnitt aufweisen. Bei
der Ausbildung der Schweißverbindung
entstandene Spannungen bewirken vorwiegend im Bereich des reduzierten
Materialquerschnitts Verformungen und werden somit nicht oder lediglich
in reduzierter Form auf das Schermesser übertragen. Folglich kann eine
unerwünschte Verformung
des Schermessers vermieden werden und somit eine gute Maßhaltigkeit
erreicht werden. Dies ist eine wichtige Vorraussetzung zur Erzielung eines
guten Rasurergebnisses.
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Pro
Halterung können
mehrere Schweißverbindungen
ausgebildet sein. Dabei sind die Schweißverbindungen vorzugsweise
so angeordnet, daß sich von
den Schweißverbindungen
verursachte Spannungen wenigstens teilweise kompensieren. Beispielsweise
sind die Schweißverbindungen
an zueinander symmetrischen Stellen der Halterung ausgebildet. Diese
Maßnahmen
führen
wiederum dazu, daß etwaige
Spannungen im Schermesser und damit einhergehende Verzüge auf ein
vertretbares Maß begrenzt
werden.
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Die
Halterung ist vorzugsweise einteilig mit dem Schermesser ausgebildet.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Halterung über einen
Steg mit dem Schermesser verbunden ist. Durch den Steg kommt es
ebenfalls zu einer gewissen Entkopplung der Schweißverbindung
bzw. der mehreren Schweißverbindungen
vom Schermesser und dadurch zu einer Reduzierung schweißbedingter
Verzüge.
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Die
Halterung kann das Maschinenteil bereichsweise umschließen. Dies
erleichtert die Fixierung des Schermessers am Maschinenteil und
ergibt einen zuverlässigen
Halt. Dabei folgt die Halterung gemäß einer Variante im gesamten
Umschließungsbereich
mit ihrer dem Maschinenteil zugewandten Fläche der Formgebung des Maschinenteils.
Gemäß einer
weiteren Variante weicht die Halterung bereichsweise, insbesondere
in einem zur Schweißverbindung benachbarten
Bereich mit ihrer dem Maschinenteil zugewandten Fläche derart
von der Formgebung des Maschinenteils ab, daß der Abstand der Halterung
vom Maschinenteil in diesem Bereich vergrößert ist. Im Bereich der abweichenden
Formgebung weist die Halterung somit einen reduzierten Materialquerschnitt
auf, so daß etwaige
Spannungen insbesondere in diesem Bereich Deformationen bewirken
und allenfalls in abgeschwächter
Form auf das Schermesser übertragen
werden.
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Das
erfindungsgemäße Schersystem
kann so ausgebildet sein, daß die
Halterung wenigstens einen Haltearm aufweist. Besonders vorteilhaft
ist es, wenn die Halterung zwei insbesondere symmetrisch ausgebildete
Haltearme aufweist, zwischen denen das Maschinenteil angeordnet
ist. Bei dieser Ausgestaltung ist eine besonders wirksame Unterdrückung bzw.
Kompensation von Spannungen möglich.
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Das
Schermesser kann als ein Untermesser ausgebildet sein, das über das
Maschinenteil insbesondere oszillierend antreibbar ist. Insbesondere kann
das Schermesser einen U-förmigen Querschnitt aufweisen.
Das Schermesser kann eine Materialstärke von weniger als 1 mm, vorzugsweise
weniger als 0,5 mm und insbesondere etwa 0,3 mm aufweisen. Vorzugsweise
ist beim erfindungsgemäßen Schersystem
ein weiteres Schermesser vorgesehen, mit dem das Schermesser zusammenwirkt.
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Die
Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein elektrisches Haarschneidegerät mit wenigstens
einem erfindungsgemäß ausgebildeten
Schersystem.
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Beim
erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung eines Schersystems für ein elektrisches Haarschneidegerät wird ein
Schermesser zum Durchtrennen von Haaren mit einem Maschinenteil fest
verbunden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet
sich dadurch aus, daß das
Schermesser und das Maschinenteil über wenigstens eine metallische
Schweißverbindung
miteinander verbunden werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn mehrere Schweißverbindungen gleichzeitig
ausgebildet werden. Auf diese Weise kann die Entstehung von Spannungen
bei der Ausbildung der Schweißverbindungen
eingedämmt
werden. Ähnliches
läßt sich
dadurch erreichen, daß die
Energiezufuhr zur Ausbildung mehrerer Schweißverbindungen zeitlich nacheinander
erfolgt, wobei die Zeitdifferenz jeweils so klein gewählt wird,
daß geschmolzenes
Material zum gleichen Zeitpunkt im Bereich der mehreren Schweißverbindungen
vorliegt.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
eines elektrischen Rasierapparats in Seitenansicht,
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2 ein
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Untermessers in Seitenansicht,
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3 das
Untermesser aus 2 in Schnittdarstellung,
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4 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 2 im Bereich einer der Halterungen,
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5 und 6 weitere
Ausführungsbeispiele
für das
Untermesser, wobei die Halterungen mit je zwei Schweißpunkten
an der Achse fixiert sind, in einer 4 entsprechenden
Darstellung und
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7 bis 10 Ausführungsbeispiele
für das
Untermesser, wobei die Halterungen mit je einem Schweißpunkt an
der Achse fixiert sind, in einer 4 entsprechenden
Darstellung.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines elektrischen Rasierapparats 1 in Seitenansicht. Der Rasierapparat 1 weist
ein in der Hand haltbares Gehäuse 2 und
einen daran befestigten Scherkopf 3 auf. Am Gehäuse 2 ist
ein Schalter 4 zum Ein- und Ausschalten des Rasierapparats 1 angeordnet.
Der Scherkopf 3 weist ein Schersystem 5 auf, von
dem in 1 lediglich eine in einem Halterahmen 6 angeordnete
Scherfolie 7 sichtbar ist.
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2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Untermessers 8 in Seitenansicht. Eine zugehörige Schnittdarstellung
ist in 3 dargestellt. Das Untermesser 8 stellt
einen weiteren Bestandteil des Schersystems 5 dar und liegt
im montierten Zustand eng an der Innenseite der in 1 dargestellten
Scherfolie 7 an. Beim Betrieb des Rasierapparats 1 wird
das Untermesser 8 relativ zur Scherfolie 7 in
eine linear oszillierende Bewegung versetzt. Diese Bewegung führt dazu,
daß Haare,
die durch die Scherfolie 7 bis zum Untermesser 8 vordringen,
vom Untermesser 8 erfaßt
und in Zusammenwirkung mit der Scherfolie 7 durchtrennt
werden.
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Im
Querschnitt ist das Untermesser 8 U-förmig ausgebildet und setzt
sich aus einem ersten Schenkel 9, einem zweiten Schenkel 10 und
ein zwischen den Schenkeln 9 und 10 angeordnetes
Bogenstück 11 zusammen.
In Längsrichtung
des Untermessers 8 sind mehrere Einzelklingen 12 in
regelmäßigen Abständen zueinander
angeordnet. Die Einzelklingen 12 sind insbesondere scharfkantig
ausgebildet. An jedem Schenkel 9 und 10 des Untermessers 8 sind
je zwei Halterungen 13 ausgebildet, mit denen das Untermesser 8 an
zwei Achsen 14 befestigt ist, die quer zur Längserstreckung
des Untermessers 8 orientiert sind. Die Achsen 14 können Bestandteile
eines ansonsten nicht figürlich
dargestellten Trägers
sein, der das Untermesser 8 mit einem Antrieb des Rasierapparats 1 koppelt,
mit dessen Hilfe das Untermesser 8 in eine linear oszillierende
Bewegung versetzt wird. Die Ausbildung der Halterungen 13 wird
anhand von 4 näher erläutert.
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4 zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt aus 2 im
Bereich einer der Halterungen 13. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Halterung 13 symmetrisch geformt und einteilig
mit dem ersten Schenkel 9 des Untermessers 8 ausgebildet.
Dabei weist die Halterung 13 zwei Haltearme 15 auf,
die zusammen eine Gabelung ausbilden und die dargestellte Achse 14 partiell
umgreifen. Die beiden Haltearme 15 vereinigen sich im Bereich
eines Stegs 16, über
den die Halterung 13 mit dem ersten Schenkel 9 des
Untermessers 8 verbunden ist. Der Steg 16 weist
eine laterale Erstreckung parallel zur Außenkontur des ersten Schenkels 9 des
Untermessers 8 auf, die kleiner ist als die gesamte laterale
Erstreckung der beiden Haltearme 15. An der Achse 14 liegen
die Haltearme 15 mit kreisbogenförmig ausgebildeten Innenflächen 17 an.
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Die
Achse 14 ist aus Metall, vorzugsweise aus Stahl hergestellt.
Das Untermesser 8 ist wenigstens im Bereich der Halterungen 13 aus
Metall hergestellt. Vorzugsweise ist das Untermesser 8 insgesamt aus
Metall hergestellt, wobei sich wiederum Stahl als Werkstoff besonders
gut eignet. Die Materialstärke des
Untermessers 8 beträgt
weniger als 1 mm. Vorzugsweise wird eine Materialstärke von
weniger als 0,5 mm gewählt.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
beträgt
die Materialstärke
etwa 0,3 mm.
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Zur
Fixierung der Halterung 13 an der Achse 14 sind
die Halterung 13 und die Achse 14 miteinander
verschweißt.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
sind zwei Schweißpunkte 18 in
der Nähe
der freien Enden der Haltearme 15 in zueinander symmetrischen
Positionen ausgebildet. Zwischen den Schweißpunkten 18 und dem
Steg 16 weisen die Haltearme 15 jeweils einen
bereichsweise reduzierten Materialquerschnitt auf.
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Die
Schweißpunkte 18 werden
vorzugsweise durch Laser-Schweißen
ausgebildet. Hierzu werden die dafür vorgesehenen Grenzbereiche
zwischen den Haltearmen 15 und der Achse 14 kurzzeitig
einem hochenergetischen Laserstrahl ausgesetzt. Dies führt zu einem
lokalen Aufschmelzen des Materials im Bereich des Laserstrahls.
Beim Abkühlen
verbindet sich das geschmolzene Material der Haltearme 15 mit
dem geschmolzenen Material der Achse 14. Das Aufschmelzen
erfolgt in einer Zeitspanne von etwa 1 ms bis 10 ms und wird für beide
Schweißpunkte 18 gleichzeitig
oder kurzfristig hintereinander durchgeführt. Der Zeitversatz des Aufschmelzens zwischen
den beiden Schweißpunkten 18 beträgt maximal
etwa 1 ms, so daß das
Material im Bereich des zweiten Schweißpunktes 18 bereits
aufgeschmolzen ist, bevor das Material im ersten Schmelzpunkt 18 erstarrt
ist. Das gleichzeitige Aufschmelzen im Bereich der beiden Schweißpunkte 18 kann
beispielsweise mit Hilfe eines bifokalen Laserstrahls erreicht werden,
der so justiert wird, daß je
ein Fokus im Bereich je eines der beiden Schweißpunkte 18 ausgebildet
wird. Beim Erstarren der aufgeschmolzenen Bereiche entstehen durch
Volumenverkleinerung und Kontraktion der abkühlenden Schmelze Spannungen.
Insbesondere entstehen Zugspannungen normal zur Hüllfläche des
Schmelzvolumens, das den dargestellten Schweißpunkten 18 entspricht.
Die Spannungen können
bis zu einem gewissen Grad durch ein geringes Schmelzvolumen und
einen kleinen Schweißspalt
reduziert werden.
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Im
Rahmen der Erfindung sind mehrere Maßnahmen vorgesehen, mit denen
sich die Spannungen auf sehr kleine Werte begrenzen lassen. Eine
dieser Maßnahmen
besteht darin, daß mehrere Schweißpunkte 18 in
der beschriebenen Weise wenigstens annähernd gleichzeitig ausgebildet
werden, so daß sich
die Spannungen bei der Kontraktion des Schmelzvolumens teilweise
aufheben. Beispielsweise können
die vier Schweißpunkte 18, über welche die
Achse 14 mit einer Halterung 13 des ersten Schenkels 9 und
einer Halterung 13 des zweiten Schenkels 10 des
Untermessers 8 verbunden ist, gleichzeitig oder annähernd gleichzeitig
erzeugt werden.
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Eine
zweite Maßnahme
besteht darin, daß die
einzelnen Schweißpunkte 18 bevorzugt
so angeordnet werden, daß nach
dem Abkühlen
der Schmelze im Schweißspalt
normal zur Hüllfläche des Schmelzvolumens
eine Aufhebung der Spannungen erfolgen kann. Beim Ausführungsbeispiel
der 4 sind die Schweißpunkte 18 hierzu
einander symmetrisch gegenüberliegend
angeordnet.
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Soweit
dennoch Spannungen entstehen, können
deren Auswirkung auf die Form des Untermessers 8 gemäß einer
dritten Maßnahme
dadurch begrenzt werden, daß sich
die Halterungen 13 leichter verformen als das Untermesser 8.
Dies wird durch die Gabelform der Halterungen 13 und den
bereichsweise reduzierten Materialquerschnitt der Haltearme 15 erreicht.
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Besonders
wirksam lassen sich die auf das Untermesser 8 einwirkenden
Spannungen dadurch begrenzen, daß die beschriebenen Maßnahmen
in Kombination angewendet werden. Es ist aber auch möglich, die
Maßnahmen
einzeln oder als Unterkombinationen anzuwenden. Die beschriebene
Anordnung der Schweißpunkte 18 und
das wenigstens annähernd
gleichzeitige Aufschmelzen kommen bevorzugt in Kombination zur Anwendung.
Weitere Ausführungsbeispiele
hierzu sind in den 5 und 6 dargestellt.
Als Einzelmaßnahme
kann insbesondere die leichte Verformbarkeit der Halterungen 13 eingesetzt
werden. Ausführungsbeispiele
hierfür
zeigen die 7 bis 10.
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5 und 6 zeigen
weitere Ausführungsbeispiele
für das
Untermesser 8, wobei die Halterungen 13 mit je
zwei Schweißpunkten 18 an
der Achse 14 fixiert sind, in einer 4 entsprechenden Darstellung.
Bei beiden Ausführungsbeispielen
wird die Achse 14 durch die Haltearme 15 der Halterung 13 jeweils
bis auf einen kleinen Spalt 19 nahezu vollständig umschlossen.
Der Spalt 19 ist jeweils auf einer dem Steg 16 gegenüberliegenden
Seite der Halterung 13 zwischen den freien Enden der Haltearme 15 ausgebildet.
Beidseits neben dem Spalt 19 ist je ein Schweißpunkt 18 ausgebildet.
Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist jeweils die gesamte Innenfläche 17 der
beiden Haltearme 15 kreisbogenförmig ausgebildet. Beim Ausführungsbeispiel nach 6 ist
dagegen jeweils lediglich ein Teilbereich der Innenfläche 17 der
beiden Haltearme 15 kreisbogenförmig ausgebildet. Bei diesem
Ausführungsbeispiel
weicht die Innenfläche 17 jeweils
in einem an den Schweißpunkt 18 angrenzenden
Bereich des Haltearms 15 von der Form eines Kreisbogens derart
ab, daß zunächst zunehmend
größere Radien angenommen
werden und sich dann die Radien wieder soweit reduzieren, bis der
Kreisbogen wieder erreicht ist. Somit weist jeder Haltearm 15 benachbart zu
seinem Schweißpunkt 18 eine
Ausbuchtung 20 auf, im Bereich derer die Innenfläche 17 des
Haltearms 15 von der Achse 14 beabstandet ist
und der Materialquerschnitt des Haltearms 15 dadurch reduziert
ist. Auf diese Weise ist ein nochmals verbesserter Spannungsabbau
möglich.
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7 bis 10 zeigen
Ausführungsbeispiele
für das
Untermesser 8, wobei die Halterungen 13 mit je
einem Schweißpunkt 18 an
der Achse 14 fixiert sind, in einer 4 entsprechenden Darstellung.
Bei diesen Ausführungsbeispielen
weist die Halterung 13 jeweils nur einen Haltearm 15 auf
und ist insgesamt hakenförmig
ausgebildet. In der Nähe seines
freien Endes ist der Haltearm 15 durch einen Schweißpunkt 18 mit
der Achse 14 verbunden.
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Bei
den Ausführungsbeispielen
der 7 und 8 umschließt der Haltearm 15 ungefähr den halben
Umfangsbereich der Achse 14. Dabei ist die Innenfläche 17 des
Haltearms 15 beim Ausführungsbeispiel
der 7 durchgehend kreisbogenförmig ausgebildet. Das Ausführungsbeispiel
der 8 weist neben dem Schweißpunkt 18 eine Ausbuchtung 20 auf,
so daß die
Innenfläche 17 des
Haltearms 15 nur bereichsweise kreisbogenförmig ausgebildet ist.
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Bei
den Ausführungsbeispielen
der 9 und 10 umschließt der Haltearm 15 die
Achse 14 jeweils nahezu vollständig, so daß das freie Ende des Haltearms 15 jeweils
bis nahezu an den Steg 16 heranreicht. Der Schweißpunkt 18 ist
auch bei diesen Ausführungsbeispielen
jeweils wieder in der Nähe des
freien Endes des Haltearms 15 ausgebildet. Das Ausführungsbeispiel
der 9 weist eine durchgehend kreisbogenförmige Innenfläche 17 des
Haltearms 15 auf. Beim Ausführungsbeispiel der 10 ist
neben dem Schweißpunkt 18 eine
Ausbuchtung 20 ausgebildet. Außerhalb der Ausbuchtung 20 ist die
Innenfläche 17 des
Haltearms 15 kreisbogenförmig ausgebildet.
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Bei
allen Ausführungsbeispielen
können
die Schweißpunkte 18 nicht
nur mit dem vorstehend beschriebenen Laser-Schweißen, sondern
auch mit anderen Schweißverfahren
hoher Energiedichte, wie beispielsweise Mikroplasma- oder Elektronenstrahlschweißen, hergestellt
werden.
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- 1
- Rasierapparat
- 2
- Gehäuse
- 3
- Scherkopf
- 4
- Schalter
- 5
- Schersystem
- 6
- Halterahmen
- 7
- Scherfolie
- 8
- Untermesser
- 9
- erster
Schenkel
- 10
- zweiter
Schenkel
- 11
- Bogenstück
- 12
- Einzelklinge
- 13
- Halterung
- 14
- Achse
- 15
- Haltearm
- 16
- Steg
- 17
- Innenfläche
- 18
- Schweißpunkt
- 19
- Spalt
- 20
- Ausbuchtung