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Die
Erfindung betrifft einen elektrisch betriebenen Rasierer gemäß den Merkmalen
der Patentansprüche
1 sowie ein Verfahren hierzu gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 24.
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Aus
der
US 5,398,412 ist
bereits ein elektrisch betriebener Rasierer bekannt, bei dem der Schneidkopf
an einer Oberseite eines Rasiergehäuses angebracht ist. Der Schneidkopf
trägt einen
Kopfrahmen, an dem zwei äußere Schneidvorrichtungen befestigt
sind. Zwei innere Schneidvorrichtungen sind mittels je einer Vorspannfeder
in einen erzwungenen Kontakt mit den äußeren Schneidvorrichtungen
gedrückt
und werden zum Rasieren bzw. Abscheren der Haare relativ zu den äußeren Schneidvorrichtungen
oszillierend hin und her bewegt. Die äußeren Schneidvorrichtungen
können
in Kontakt mit unterschiedlichen Bereichen des Gesichtes eines Benutzers
gebracht werden, um eine effektivere Rasur zu ermöglichen.
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Der
Kopfrahmen wird auf schwimmende Weise an dem Schneidkopf gehalten,
so dass die äußeren und
inneren Schneidvorrichtungen mit ihm unter Zusammendrücken der
Federn niedergedrückt werden.
Dadurch werden die Vorspannkräfte
der Federn erhöht,
wenn der Kopfrahmen niedergedrückt wird.
Wenn ein Benutzer harte Haare rasieren will, wird der Kopfrahmen
fester niedergedrückt,
so dass die Vorspannkraft, d.h., der Kontaktdruck zwischen den äußeren und
inneren Schneidvorrichtungen, erhöht wird. Dadurch können die
harten Haare mit einem erhöhten
Kontaktdruck erfolgreich abgeschnitten bzw. abgeschert werden. Je
tiefer der Kopfrahmen niedergedrückt
wird, um den Kontaktdruck zu erhöhen,
umso mehr Gegendruck erfährt
die Haut von den äußeren Schneidvorrichtungen.
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Der
Gegendruck ist für
das Rasieren unabdingbar, er sollte jedoch innerhalb eines tolerierten Bereiches
gehalten werden, weil ein zu hoher Gegendruck die Haut reizen kann.
Dies ergibt sich daraus, dass dabei die Haut zu tief in die Löcher der äußeren Schneidvorrichtungen
sprich die Obermesser, eindringt und die innere Schneidvorrichtungen,
nämlich
vorzugsweise zwei Klingenblöcke,
die Haut verletzen können.
Wenn jedoch harte Haare mit dem schwimmend gelagerten Kopfrahmen
des oben genannten Patents rasiert werden, muß der Kopfrahmen tief niedergedrückt werden,
was eine Erhöhung des
Gegendrucks zur Folge hat. Mit anderen Worten, wird das Rasieren
der harten Haare nur ermöglicht, nachdem
der Kopfrahmen tief bzw. weit Im Schneidkopf niedergedrückt wurde,
allerdings unter Akzeptanz des erhöhten Gegendrucks. Das Rasieren
weicher Haare kann hingegen fast ohne ein Nie derdrücken des
Kopfrahmens und daher mit nur einem leichten Gegendruck auf der
Haut durchgeführt
werden.
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Um
das Reizen der Haut zu reduzieren, ist es daher sehr erstrebenswert,
dass der Kopfrahmen einen reduzierten Gegendruck auf die Haut ausübt, selbst
im Falle des Rasierens der harten Haare mit erhöhtem Kontaktdruck zwischen
der äußeren und inneren
Schneidvorrichtung.
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Aus
der
DE 600 02 040
T2 ist weiterhin ein Rasierer bekannt, der in der Lage
ist, gleichmäßig in unterschiedlichen
Positionen, aber mit unterschiedlichen Kontaktdrücken zwischen den äußeren und
den inneren Schneidvorrichtungen niedergedrückt zu werden. Dabei werden
die inneren Schneidvorrichtungen, die hier von zwei nebeneinander
verlaufenden Klingenblöcke
gebildet werden, von einem elektrisch angetriebenen Motor in oszillierende
Bewegungen versetzt, so dass sie aufgrund ihres Schneid- bzw. Scherkontaktes
mit den äußeren Schneidvorrichtungen,
die hier von nach oben gewölbten
Scherfolien gebildet werden, Haare abscheren bzw. abschneiden können. Die
inneren Schneidvorrichtungen werden mit einer Vorspannfeder nach
oben gedrückt,
so dass ein Kontaktdruck an den Unterseiten der Scherfolien erzeugt
wird, mit dem die inneren Schneidvorrichtungen gegen die äußeren Schneidvorrichtungen
gedrückt
werden.
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Die äußeren Schneidvorrichtungen
werden von einer Halterung für
die Schneidvorrichtungen getragen, die beweglich an einem Kopfrahmen
gehalten ist, der auf der Oberseite des Gehäuses montiert ist. In dem Rasierer
ist ein Höhenregulierungsmechanismus
zum Regulieren der Höhe
des Kopfrahmens relativ zu dem Gehäuse zwischen einer hohen bzw. oberen
Position und einer niedrigen bzw. unteren Position enthalten, während die
Vorspannfedern mehr oder weniger zusammengedrückt werden, um den Kontaktdruck
zu variieren und um zu ermöglichen, dass
die Halterung für
die Schneidvorrichtung relativ zu dem Kopfrahmen sowohl in der oberen
als auch in der unteren Position niedergedrückt werden kann. Zusätzlich zu
der Tatsache, dass die äußeren Schneidvorrichtungen
daher auch in der unteren Position niedergedrückt werden können, wenn
harte Haare rasiert werden, kann das Rasieren harte Haare in der
unteren Position realisiert werden, in der der erhöhte Kontaktdruck
zur Verfügung
steht. Dabei werden jedoch die äußeren Schneidvorrichtungen nicht
relativ zu dem Kopfrahmen zusammengedrückt gehalten und daher wird
auch kein erhöhter
Gegendruck auf die Haut ausgeübt,
wodurch es ermöglicht wird,
dass das Rasieren von harten Haaren erfolgreich mit einem erhöhten Kontaktdruck,
aber ohne Reizen der Haut durchgeführt wird.
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Mit
anderen Worten kann der erhöhte
Kontaktdruck, der zum Rasieren der harten Haare wirksam ist, ursprünglich eingestellt
werden, ohne die äußeren Schneidvorrichtungen niederzudrücken, was ansonsten
den Gegendruck auf die Haut erhöhten würde. Ein
Rasieren weicher Haare hingegen kann mit einem Kopfrahmen, der in
der oberen Position gehalten wird, durchgeführt werden, wobei es den äußeren Schneidvorrichtungen
ermöglicht
wird, der Kontur der Haut zu folgen, jedoch mit geringerem Gegendruck
auf der Haut.
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Aus
der
DE 102 46 519
A1 ist weiterhin ein Rasierer bekannt, der einen beweglichen
Schneidkopf mit wenigstens einer Schneidvorrichtung zum Entfernen
von Haaren auf einer Hautoberfläche
aufweist. Die Besonderheit der Erfindung besteht hier darin, dass
eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Größe vorgesehen
ist, die mit der Position der Schneidvorrichtung relativ zur Hautfläche zusammenhängt. Weiterhin
besteht die Erfindung aus wenigstens einer aktiv betätigten Stelleinrichtung
zum Verändern
der Position des Schneidkopfes sowie einer Steuereinrichtung zur
Ansteuerung der Stelleinrichtung, abhängig von der erfassten Größe. Hierdurch
soll fortwährend
ein optimaler Hautkontakt jedes Schneidelementes erreicht werden.
Dies soll sich insbesondere dann positiv auswirken, wenn der Rasierer
zwei oder mehr Schneideinrichtungen aufweist, die für eine optimale
Haarentfernung gleichzeitig mit der Hautoberfläche einer Bedienungsperson
in Kontakt stehen sollen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, die Gründlichkeit der Haarentfernung
während
eines Rasiervorganges bei größtmöglicher
Hautschonung zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Mittel
wird eine unterschiedliche Aufteilung der Anpreßkräfte auf die Schneidvorrichtung
und das Abstützelement
ermöglicht,
so dass möglichst
große
Löcher
an dem Obermesser bei gleichzeitig dünner Folie verwendet werden
können. Dadurch
werden Haare in die größeren Löcher der Scherfolie
gut eingefädelt
und es findet auch bei geringem Andruck des Obermessers an die Hautoberfläche eine
gründliche
Rasur statt. Um zu verhindern, dass die Hautoberfläche bei
größerem Anpreßdruck zu
tief in die Löcher
des Obermessers hineingedrückt wird,
wird erfindungsgemäß der Anpreßdruck des Obermessers
an die Hautoberfläche
geändert.
Dazu wird nicht versucht, die Kraft, mit der der Benutzer den Rasierer
an die Haut andrückt,
zu beeinflussen, sondern es wird vielmehr diese Anpreßkraft auf
das oben genannte Obermesser, was in der Regel eine Scherfolie ist,
und ein zweites Abstützelement
aufgeteilt. Dies ergibt eine bessere Rasierleistung bei opti maler
Hautschonung. Dabei ist es von Vortiel, wenn sowohl die Schneidvorrichtung
wie das Abstützelement
gegen die Kraft einer Feder im Schneidkopf bewegbar gelagert sind.
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Gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 3 bestehen die Mittel aus unterschiedlich ausgewählten Federvorspannungen
der Federn an der Schneidvorrichtung und dem Abstützelement, wobei
die Federvorspannung an der Schneidvorrichtung größer ist
als die Federvorspannung am Abstützelement.
Bei dieser Anordnung kann die Lochgeometrie der Schneidvorrichtung
so gewählt
werden, dass bis zum Überwinden
der Federvorspannung an der Schneidvorrichtung diese an die Hautoberfläche gedrückt wird,
während
das Abstützelement
bis zu diesem Wert praktisch keine Abstützarbeit übernimmt. Auf diese Weise wird
die Scherleistung an der Schneidvorrichtung optimiert, während hingegen nach Überwindung
der Federvorspannung an der Schneidvorrichtung das Abstützelement
mehr zur Aufnahme der Anpreßkraft
kommt, wodurch die Eindringtiefe der Haut in die Löcher der
Schneidvorrichtung abgebremst und auf diese Weise in Grenzen gehalten
wird.
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Gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 4 ist die Federkonstante für die Schneidvorrichtung kleiner
als die Federkonstante für
das Abstützelement.
Hieraus ergibt sich, dass, je fester der Rasierer gegen die Hautoberfläche gedrückt wird, desto
mehr müssen
sich die Schneidvorrichtung und das Abstützelement an ihren Federn abstützen. Aufgrund
der unterschiedlichen Federkonstanten leistet aber nun das Abstützelement
einen größeren Widerstand
als die Schneidvorrichtung und übernimmt
daher auch mehr Anteile der Anpreßkraft. Dies führt vorteilhafter
Weise zu einer Begrenzung der Hauteindringtiefe in die Löcher des
Obermessers der Schneidvorrichtung, so dass die Haut mehr geschont wird.
Anfänglich
jedoch wird die Schneidvorrichtung stärker gegen die Haut gedrückt, allerdings
nur bis zu einem Bereich, der für
die Haut noch erträglich
ist. Durch die anfängliche
höhere
Abstützung
der Anpreßkraft
an der Schneidvorrichtung gegenüber
dem Abstützelement
wird die Schneidvorrichtung anfänglich
stärker
gegen die Haut gedrückt,
was den Schneidvorgang stark begünstigt.
Je fester die Haut gegen die Schneidvorrichtung drückt, desto
mehr Kraftanteil wird dann auf das Abstützelement übertragen, so dass die Eindringtiefe
der Schneidvorrichtung in die Haut nicht mehr nennenswert zunimmt.
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Nach
den Merkmalen des Patentanspruchs 7 ist es auch durchaus denkbar,
mehr als zwei Schneidvorrichtungen am Schneidkopf auszubilden, wobei
dann das Paar gleicher Lochgeometrie benachbart ist. Dadurch sind
immer diejenigen Schneidvorrichtungen nebeneinander angeordnet, die
einerseits mit der gleichen Federkraft ausgebildet sind und sich
daher auch bei Kraftbeaufschlagung gleichmäßig absenken können. Diese
leisten dann auch ge genüber
der oder den anderen Schneidvorrichtungen die gleiche Abstützarbeit,
was sich sowohl auf das Schneidergebnis positiv auswirkt.
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Gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 8 ist der Schneidkopf zusätzlich noch um eine Schwenkachse
schwenkbar, so dass, unabhängig
von der unterschiedlichen Absenkung der Schneidvorrichtung und des
Abstützelementes
bzw. der zweiten Schneidvorrichtung, die Andruckkräfte F1,
F2 durch den Verschwenkgrad des Schneidkopfes beeinflusst werden
können.
Diese Lösung
bezieht sich insbesondere auf den Rasierertyp, wie er beispielsweise
eingangs unter „Braun
Synchro" erwähnt wurde.
Ist der Schneidkopf allerdings nicht schwenkbar gelagert, sondern
ortsfest im Rasierergehäuse
ausgebildet, so sind dann nur die Schneidvorrichtung bzw. das Abstützelement
im Schneidkopf verschiebbar.
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Nach
den Merkmalen des Patentanspruchs 9 ist zusätzlich noch die Schwenkachse
der Schneidvorrichtungen im Schneidkopf selbst verschiebbar, wodurch
der Tatsache Rechnung getragen werden kann, dass Bedienungspersonen,
die in der Regel mit einer größeren Kraft
den Rasierer gegen die Hautoberfläche drücken, der Schneidkopf so geschwenkt wird,
dass ein höherer
Anpreßdruck
von der Schneidvorrichtung mit den kleineren Löchern übernommen wird. Bei Bedienungspersonen,
die in der Regel den Rasierer mit weniger Kraft gegen die Hautoberfläche drücken, kann
die Schwenkachse im Schneidkopf so verschwenkt werden, dass die
Schneidvorrichtung mit den größeren Löchern mehr
Anpreßkraft
aufnimmt, was sich natürlich
dann auch auf eine höhere Eindringtiefe
der Haut in die größeren Löchern auswirkt.
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Gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 10 ist bei der seitlichen Verschiebung der Schwenkachse
am Schneidkopf das Verhältnis
der beiden Andruckkräfte,
die auf das Obermesser und das Untermesser einwirken, etwa reziprok
zum Verhältnis
der beiden Abstände
des Obermessers und des Untermessers zur Schwenkachse.
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Während durch
die Merkmale der Patentansprüche
3 bis 10 eine rein mechanische Andruckregelung der Größe der Anpreßkräfte an die
Schneidvorrichtungen gelöst
wurde, werden nun gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 11 und folgende die Anpreßkräfte an die Schneidvorrichtungen
und das Abstützelement
an die Hautoberfläche
zusätzlich noch
durch elektrische/elektronische Mittel geregelt. Hierzu dient mindestens
ein am Schneidkopf ausgebildeter Sensor sowie eine elektrische Stelleinrichtung
und ein Mikrocontroller, der die Daten vom Kraftsensor erfasst und
entsprechend einem vorgegebenen Schema auswertet und anschließend die
Stelleinrichtung derart mit elektrischen Signalen steuert, dass
durch Verschwenken des Schneidkopfes die Schneidvorrichtung nur
einem in Grenzen gehaltenen Anpreßdruck ausgesetzt ist. Durch
Verschwenken des Schneidkopfes kann nämlich die Kraftbeaufschlagung
mehr oder weniger auf das Abstützelement
abgewälzt
werden, so dass bei einem guten Rasierergebnis die Haut nicht allzu
tief in die Löcher der
Schneidvorrichtung eingreifen.
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Vorteilhafterweise
ist die Stelleinrichtung am Rasierergehäuse ausgebildet, über die
dann der am Rasierergehäuse
schwenkbar gelagerte Schneidkopf verschwenkt wird. Dazu ist es von
Vorteil, wenn nach den Merkmalen des Patentanspruchs 12 der die Schneidvorrichtung
antreibende Motor im Schneidkopf selbst ausgebildet ist. Der Schneidkopf
ist dann nur noch am Rasierergehäuse
schwenkbar gelagert und der vorzugsweise als Linearmotor ausgebildete Motor
wird über
flexible elektrische Leitungen mit dem elektrischen Anschluß im Rasierergehäuse verbunden.
Die Ankoppeleinrichtung des Stellmotors zum Schneidkopf kann beispielsweise über eine Zahnriemenanordnung
oder eine aus Zahnrädern bestehende
Getriebeanordnung bestehen, die die Schwenkbewegung am Schneidkopf
bewirkt.
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Als
Sensor kann vorzugsweise nach Anspruch 13 ein Kraftsensor an der
Schneidvorrichtung ausgebildet sein, dessen abgegebenen Meßdaten als
Maß der
Eindringtiefe der Hautoberfläche
in das Obermesser dienen. Selbstverständlich wäre auch eine direkt die Eindringtiefe
der Haut in die Löcher der
Scherfolie messende Meßanordnung,
wie beispielsweise eine optische oder durch Strahlen ausgeübte Sensoreinrichtung,
möglich,
aber auch das Maß des
Anpreßdruckes
bzw. der Anpreßkraft
auf die Schneideinrichtung ergibt eine gute Auskunft über die
Eindringtiefe der Haut in die Löcher,
wenn man zuvor anhand von Versuchen die Eindringtiefe im Labor bei
einer vorgegebenen Lochgeometrie einer Scherfolie in Abhängigkeit
von genau definierten Anpreßkräften gemessen
hat.
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Eine äußerst praktikable
Lösung
ergibt sich bei einem Kraftsensor gemäß Anspruch 14, der aus einem
an der Schneidvorrichtung angebrachten Magneten einerseits und einem
am Schneidkopf angebrachten Hallsensor besteht, wobei durch den
Hallsensor der Abstandsweg des Magneten in elektrische Signale umgesetzt
wird und diese als Maß für die Größe der Anpreßkraft dienen.
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Nach
den Merkmalen des Patentanspruchs 15 ist die elektronische Druckregelungslösung gemäß dem Patentanspruch
11 dann besonders vorteilhaft, wenn auch das Abstützelement
von einer Schneidvorrichtung gebildet wird, die in ihrer Ausführungsform
der ersten Schneidvorrichtung im wesentlichen entspricht, die aber
zum Unterschied mit einer kleineren Loch geometrie und mit mindestens
einer Feder ausgebildet ist, die eine kleinere Federvorspannung
aufweist als die erste Schneidvorrichtung. Um Wiederholungen zu
vermeiden, verweisen wir hierzu auf die Vorteilsangaben zu den Merkmalen des
Patentanspruchs 6, die hier auch Bestand haben können. Die elektronische Regelung
der Anpreßkräfte wird
der mechanischen Steuerung mittels der Federkräfte überlagert, so dass die Ansteuerung
noch empfindlicher auf erhöhte
Andruckkräfte
reagieren kann, ohne dass eine Bedienungsperson hierzu zusätzlich eingreifen
muß. Der
entscheidende Vorteil ist auch hier, dass die Schneidvorrichtung
mit den größeren Löchern bei
geringen Andruckkräften
die Hauptschneidleistung übernimmt
und dabei die Haut nicht allzu tief in die größeren Löcher eingreift.
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Gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 16 ist es auch bei diesem System von Vorteil,
wenn das Paar von Schneidvorrichtungen mit gleicher Lochgeometrie
stets nebeneinander angeordnet ist. Vorteile hierzu findet man auch
bei den Vorteilsangaben zu Anspruch 7.
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Eine
seitliche Verlagerung der Schwenkachse am Schneidkopf nach den Merkmalen
des Patentanspruchs 17 verändert
wiederum die am Schneidkopf angreifenden Drehmomente aufgrund der
sich verändernden
Anpreßkräfte, so
dass auch hierdurch die Grundeinstellung eines Rasierers in kleinen Grenzen
verändert
werden kann. Bedienungspersonen mit einer robusteren Haut verschieben
die Schwenkachse gemäß den 4 und 5 mehr nach
rechts, so dass die Schneidvorrichtung mit den größeren Löchern mehr
zum Tragen kommt. Bedienungspersonen mit weicherer Haut nehmen die
andere Richtung.
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Gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 18 ist am Rasierer ein weiterer Sensor vorgesehen,
der die Rasierergeschwindigkeit misst. Je schneller nämlich rasiert
wird, desto weniger Haut kann in die größeren Löcher der ersten Schneidvorrichtung
eindringen und desto später
muß der Schneidkopf
geschwenkt werden, damit die erste Schneidvorrichtung entlastet
wird.
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Vorteilhaft
hat sich als Sensor für
die Rasierergeschwindigkeit nach Anspruch 19 ein optischer Sensor
erwiesen, der gleichermaßen
aufgebaut ist, wie dies bei dem optischen Sensor einer Computermaus
der Fall ist. Daher wird auf eine nähere Beschreibung hier nicht
mehr eingegangen.
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Zusätzlich zu
dem Geschwindigkeitssensor oder anstelle diesem, kann auch nach
den Merkmalen des Patentanspruchs 20 ein die Hautfeuchtigkeit der
Hautoberfläche
einer Bedienungsperson messender Sensor am Schneidkopf eingesetzt
werden, der ebenfalls die elektronische Steuereinrichtung mit Daten
versorgt, die letztendlich dazu führen, dass bei besonders feuchter
Haut die Andruckkraft an die Schneidvorrichtung mit den größeren Löchern größer sein
kann, als wenn die Haut sehr trocken ist. Dazu werden gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 20 die beiden Widerstände zwischen den Scherfolien der
beiden Schneidvorrichtungen gemessen und dem Mikrocontroller zugeführt, der
dann die Stelleinrichtung und somit den Schneidkopf entsprechend schwenkt.
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Zusätzlich zum
Geschwindigkeitssensor und zum Hautfeuchtigkeitssensor kann noch
nach den Merkmalen des Patentanspruchs 22 ein die Lage der Scherfolien
ermittelnder Lagesensor am Schneidkopf ausgebildet sein, der ebenfalls
Auskunft darüber
gibt, ob weichere Hautteile – denn
diese liegen mehr im horizontalen Bereich – oder härtere Hautteile – denn diese
liegen mehr im Wangen-, also im senkrechten Bereich –, vorliegen.
Bei der mehr horizontalen Lage wird der Schneidkopf so verdreht,
dass die Schneidvorrichtung mit den größeren Löchern weniger Anpreßkraft aufnimmt,
was die Eindringtiefe der Haut in die Löcher reduziert. Jeder der einzelnen
oben erwähnten
Sensoren kann auch alleine oder mit einem oder gar mit allen am
Rasierer angeordnet sein.
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Schließlich kann
auch noch ein Reibungssensor gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 23 am Rasierer ausgebildet sein, der – ähnlich wie der
Hautfeuchtigkeitssensor – ebenfalls
indirekt über die
Beschaffenheit der Haut Auskunft gibt, der aber zusätzlich noch
den Einfluß des
Anpreßdruckes
des Scherkopfes an die Hautoberfläche ermittelt und dem Mikrocontroller
mitteilt. Je größer die
Werte am Reibungssensor sind, desto mehr wird der Schneidkopf dahingehend
geschwenkt, dass die Anpreßkraft
an der Scherfolie mit den größeren Löchern abnimmt. Vorteilhafterweise
wird der Reibungssensor nach Anspruch 24 von einem Dehnmeßstreifen
gebildet, der in die Scherfolie integriert ist.
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Vorzugsweise
kann am Rasierergehäuse noch
ein Modusumschalter ausgebildet sein, über den die einzelnen Sensoren
zu- oder abgeschaltet werden. Zusätzlich kann der Modusumschalter
auch noch in die Stellung „Hart", „Mittel" oder „Weich" gestellt werden,
so dass dadurch die Eindringtiefe der Haut in die größeren Löcher der
ersten Scherfolie vergrößert (Hart)
bzw. verkleinert (Weich) wird.
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Gemäß dem Patentanspruch
25 wird noch ein Verfahren zur kontrollierten Aufteilung der auf eine
Schneidvorrichtung und ein Abstützelement
einwirkenden Anpreßkräfte beansprucht.
Um Wiederholungen zu vermeiden, wird bezüglich der Verfahrensansprüche 25 bis
35 auf die Vorteilsbeschreibung der sinngemäß entsprechenden Sachansprüche verwiesen,
die auch hier Bestand hat.
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Mehrere
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 skizzenhafte
Darstellung eines Längsschnittes
eines elektrisch betriebenen Rasierers, bei dem im Schneidkopf zwei
nebeneinander angeordnete Schneidvorrichtungen ausgebildet sind
und die unabhängig
voneinander im Schneidkopf verschiebbar sind,
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2 skizzenhafte
Darstellung eines Längsschnittes
eines gerade während
eines Rasiervorgangs an der Hautoberfläche einer Bedienungsperson
anliegenden Schneidkopfes, der über
eine elektrisch steuerbare Stelleinrichtung schwenkbar an einem
teilweise nur dargestellten Rasierergehäuse gelagert ist,
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3 schematische
Darstellung eines Blockschaltbildes für eine elektrisch steuerbare
Andruckregelung entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach 2,
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4 skizzenhafte
Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines teilweise nur im Längsschnitt
dargestellten und in einem Rasierergehäuse schwenkbaren Schneidkopfes,
wobei zur Einstellung der Andruckverteilung die Schwenkachse des
Schneidkopfes selbst im Schneidkopf beweglich gelagert ist und wobei
die Schwenkachse in diesem Ausführungsbeispiel
gerade ihre Mittelstellung gegenüber
dem Schwenkkopf eingenommen hat,
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5 skizzenhafte
Darstellung eines teilweise nur dargestellten Schneidkopfes gemäß 4, wobei
allerdings die Schwenkachse nicht mehr mittig zu den Schneidvorrichtungen
verläuft
sondern mehr zu der linken Schneidvorrichtung hin im Schneidkopf verschoben
wurde und
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6 schematische
Darstellung eines Teilausschnittes eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Schneidvorrichtung, bei der nur eine Feder sowohl für die Vorspannkraft
des Untermessers an das Obermesser wie bei für das federnde Absenken von Obermesser
und Untermesser bei einem Rasiervorgang sorgt.
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In 1 besteht
der Rasierer 1 aus einem Rasierergehäuse 2, in dem ein
von einer elektrischen Energiequelle 3, hier ein Akku,
angetriebener Elektromotor 4 ausgebildet ist, der von einem
elektrischen Ein-/Aus-Schalter 5 mit der elektrischen Energiequelle 3 verbindbar
ist. An der Oberseite 6 des Rasierergehäuses 2 ist ein Schneidkopf 7 befestigt,
an dem mindestens zwei nebeneinander angeordnete Schneidvorrichtungen 8, 9 in
Bewegungsrichtung X bzw. Y zum Rasierergehäuse 2 hin bzw. von
diesem weg verschiebbar gelagert sind.
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Die
Schneidvorrichtungen 8, 9 bestehen in den Ausführungsbeispielen
nach den 1, 2, 4 und 5 im
wesentlichen aus je einem Gehäuseabschnitt 10, 11,
in denen je eine innere Schneidvorrichtung 12, 13 ausgebildet
ist. Die inneren Schneidvorrichtungen 12, 13 bestehen
aus je einem Klingenblock, an denen hintereinander angeordnete einzelne
Klingen 14, 15 befestigt sind. Die Klingen 14, 15 liegen
mit ihren Scherflächen
an der Unterseite der die Klingen 14, 15 von außen her
begrenzenden Obermesser 16, 17 an. In 1 sind
allerdings zwischen den Klingen 14, 15 und den
Obermessern 16,17 geringe Abstände, um diese Teile besser
darstellen zu können.
Die Obermesser 16, 17 sind nach oben gewölbt und
verlaufen parallel senkrecht in die Zeichenebene hinein. Gleiches
gilt für
die Untermesser 12, 13. Eine an die Obermesser 16, 17 angelegte
Tangente bildet bei sehr fester Hautoberfläche 29 die Schneidebene 54 für den Rasierer 1.
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Die
Klingenblöcke 12, 13 werden über vorgespannte
Federn 18, 19 gegen die Unterseiten der Obermesser 16, 17 gedrückt. Die
Obermesser 16, 17 weisen sehr viele kleine Löcher 20, 21 auf,
von denen nur je ein Loch 20, 21 als Beispiel
in den Obermessern 16, 17 in einem größeren Querschnitt
dargestellt wurde. In 1 sind an der Oberseite des
Schneidkopfes 7 an die Querschnitte der Gehäuseabschnitte 8, 9 angepasste Öffnungen 21, 22 ausgebildet,
in denen die Gehäuseabschnitte 10, 11 bündig eingesetzt sind
und in denen sie gemäß der Bewegungsrichtung X,
Y nach oben bzw. nach unten gleitend verschoben werden können. An
den Gehäuseabschnitten 10, 11 sind
Anschläge 23, 24 ausgebildet,
die die Bewegung der Schneidvorrichtungen 8, 9 nach
oben begrenzen, wenn sie von unten her an der Oberseite 25 des Schneidkopfes 7 anschlagen.
An der Unterseite der Gehäuseabschnitte 10, 11 greifen
Federn 26, 27 an, die sich auf der anderen Seite
an einer Wand 6 am Schneidkopf 7 abstützen. Die
Wand 6 soll in der skizzenhaften 1 sowohl
die Wand des Schneidkopfes 7 wie die Wand des Rasierergehäuses 2 darstellen.
Die Federn 26, 27 drücken die Schneidvorrichtungen 8, 9 so
weit nach oben, bis diese mit ihren Anschlägen 23, 24,
an der Oberseite 25 anschlagen. Die Federn 18, 19 dienen
in 1 vorrangig dazu, die Untermesser 12, 13 mit
einer Federvorspannung an die Unterseite der Obermesser 16, 17 zu
drücken. Die
Federn 26, 27 sind in 1 für das Absenken und
die Kraftaufteilung auf beide Schneidvorrichtungen zuständig, was
aber später
noch näher
erläutert wird..
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Der
elektrische Motor 4 ist über eine mechanische Übertragungseinrichtung 28 mit
den Klingenblöcken 12, 13 verbunden
und bringt diese in eine schnell hin und her schwingende Bewegung,
so dass die Klingen 14, 15 an den Löchern 20, 21 der
Obermesser 16, 17 eine Scherbewegung erzeugen
und somit beim Rasiervorgang in die Löcher 20 eintretende
Haare (nicht dargestellt) abscheren bzw. abschneiden.
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Anstelle
der beiden an den Schneidvorrichtungen 8, 9 angreifenden
Federn 18, 26 bzw. 19, 27 kann
auch nur eine Feder 18, 19 eingesetzt werden, wie
dies aus 6 ersichtlich ist. Die Federn 26, 27 sind
dann sowohl für
das Andrücken
der Klingenblöcke 12, 13 an
die Obermesser 16, 17 als auch für das Absenken
der Schneidvorrichtungen 8, 9 bei von außen einwirkenden
Anpreßkräften F1,
F2 zuständig.
In 6 ist nur die von der Kraft F1 beaufschlagte rechte
Schneidvorrichtung 8 (1) dargestellt.
Eine derartige Rasiereranordnung mit zwei Schneidvorrichtungen 8, 9 und
einem diese trennenden Mittelschneider ist beispielsweise aus dem
von der Anmelderin bereits seit langem vertriebenen Rasierer „Braun
Synchro 7650" bekannt
und wird hier deshalb nur noch grob erläutert.
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Bei
diesem Rasierertyp sind die beiden Klingenblöcke 12, 13,
wovon aber in 6 nur der rechte Klingenblock 12 dargestellt
ist, federnd und unabhängig
voneinander in Bewegungsrichtung X bzw. Y an einem Fuß 61 gegen
die Kraft einer Feder 26, 27 verschiebbar befestigt.
Zukünftig
wird nur noch auf die eine in 6 dargestellte
Schneidvorrichtung 8 eingegangen, da die zweite Schneidvorrichtung 9 mit Ausnahme
der Vorspannkraft und der Federrate der Feder 27 und der
Lochgeometrie des Obermessers 17 ansonsten identisch ist.
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Von
der Unterseite des Klingenblocks 12 erstreckt sich nach
unten eine Führungsstange 64,
die eine im Fuß 61 ausgebildete
Bohrung 65 durchdringt und die die Bohrung mittels einer
an ihrem Ende ausgebildete Erweiterung 66 hintergreift.
Aufgrund der Vorspannkraft der Feder 26 stützt sie
sich einerseits an der Unterseite des Klingenblocks 12 und
andererseits an der Oberseite 67 des Fußes 61 ab, so dass der
Klingenblock 12 an der Unterseite des Obermessers 16,
hier eine sehr dünne
Scherfolie, mit einer Vorspannkraft bündig anliegt. Der Fuß 61 und
somit der Klingenblock 12 ist seinerseits auf der Antriebsachse 62 des
Antriebsmotors 4 fest und spielfrei aufgeklipst. Das Obermesser 16 ist
in Bewegungsrichtung X in einem Wechselrahmen 63 verschiebbar
gelagert, der seinerseits im Schneidkopf 7 lösbar befestigt
ist. Der Wechselrahmen 63 weist zu beiden Seiten des Untermessers 12 Füh rungseinrichtungen 69 auf,
in denen die Endabschnitte des Obermessers 16 in Bewegungsrichtung
X geführt
werden. An den Endabschnitten des Obermessers 16 sind Anschläge 70 ausgebildet,
die die Bewegungsrichtung X im Wechselrahmen 63 begrenzen.
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An
Stelle des in den 1, 2 und 4 bis 6 dargestellten
Schneidsystems in Form von an Obermessern 16, 17 hin
und her gleitenden Klingenblöcken 12, 13 kann
selbstverständlich
auch ein Schneidsystem in Form von rotierenden Schneidvorrichtungen
treten, wobei dann an den Unterseiten von zwei nebeneinander angeordneten,
mit Löchern versehenen
Obermessern je ein Untermesser mit einer Federvorspannung gleitend
anliegend rotiert, so dass Haare abgeschnitten werden, wenn diese über die
Löcher
des Obermessers an das Untermesser gelangen. Dabei ist dann von
Wichtigkeit, dass sich jede einzelne Schneidvorrichtung bei Einwirkung
einer Anpreßkraft
F1 bzw. F2 nach Überwindung
der Vorspannkraft nach unten in den Schneidkopf absenkt, wobei die
Schneidvorrichtung mit der Anpreßkraft F1 größere Löcher aufweist
als die Schneidvorrichtung mit der Kraft F2.
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In
den 1 und 2 sind die Federn 26, 27 zwischen
der Oberseite 6 und den Gehäuseabschnitten 10, 11 mit
einer bestimmten Federvorspannung vorgespannt und weisen auch unterschiedliche Federkonstanten
auf. In 1 ist beispielsweise die Scherfolie 16 mit
größeren Löchern 20 versehen
als die Löcher 21 der
Scherfolie 17. Die dem Gehäuseabschnitt 10 zugeordnete
Feder 26 wurde in diesem Ausführungsbeispiel so ausgewählt, dass
sich die Schneidvorrichtung 8 erst nach Beaufschlagung
des Obermessers 16 mit einer Kraft F1 absenkt. Diese Kraft
F1 ist erfindungsgemäß größer als
die auf die Schneidvorrichtung 9 einwirkende Kraft F2.
Nach der Erfindung ist dann aber die Federkonstante der Feder 26 kleiner
als die Federkonstante der Feder 27.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel senkt
sich die Feder 26 ab einer Kraft von 3 Newton ab und zwar
dann mit einer Federkonstante von 0,5 Newton pro mm (N/mm). Die
Feder 27 hingegen taucht bereits bei 0 Newton Anpreßkraft ab,
dann allerdings mit einer Federkonstante von 2 Newton pro mm (N/mm).
Dadurch wird gemäß der Erfindung
erreicht, dass man möglichst
große
Löcher 20 an
der Scherfolie 16 bei gleichzeitig dünner Folie verwenden kann.
Denn Haare greifen bekanntlich in größere Löcher 20 besser ein
als in kleinere Löcher 21. Gleichzeitig
erfordern größere Löcher 20 eine
geringere Anpreßkraft
der Hautoberfläche 29 auf
das Obermesser 16 (Scherfolie), was allerdings erfindungsgemäß nur dann
möglich
ist, wenn die überschüssige Kraft
auf das Abstützelement
bzw. auf die zweite Schneidvorrichtung 9 übertragen
wird, denn diese kann mehr Anpreßkraft F2 aufnehmen, weil das
Obermesser 17 kleinere Querschnitte an den Löchern 21 aufweist.
Auf diese Weise kann in gleichem Zeitabschnitt eine gründlichere
und die Haut mehr schonende Rasur wie bei herkömmlichen Rasierern entstehen.
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In 1 ist
noch ein mechanischer Schalter 30 dargestellt, mit dem
man beide Schneidvorrichtungen 8, 9 in ihrer Bewegung
blockieren kann. Weiterhin können
mit diesem Schalter 30 auch die Vorspannkräfte der
Federn 26, 27 verändert werden, so dass ein früheres oder
späteres
Absenken der Schneidvorrichtungen 8, 9 möglich ist.
Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Personen allzu heftig gegen
die Hautoberfläche 29 drücken. Bei
Verstellung des mechanischen Schalters 30 arbeitet dann der
Rasierer 1 gemäß der Erfindung
mehr oder weniger sensibler.
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In 2 ist
ein Rasierer 1 nur teilweise und auch sehr skizzenhaft
dargestellt. Im Unterschied zu 1 ist der
Schneidkopf 7 um eine Schwenkachse 31 drehbar,
die in Längsrichtung
der Schneidvorrichtungen 8, 9 – also senkrecht in die Zeichenebene – verläuft. Zur
Vermeidung von Wiederholungen wird in 2 nur auf
die Unterschiede gegenüber 1 eingegangen.
Auf die entsprechend gleichen Bauteile wird daher hier nicht mehr
besonders eingegangen.
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Im
Unterschied zu dem Rasierer 1 nach 1 ist der
elektrische Antriebsmotor 4 nicht mehr im Rasierergehäuse 2 sondern
im Schneidkopf 7 ausgebildet und der Schneidkopf 7 ist über einen
Antriebsriemen 32 oder sonst eine Getriebeeinrichtung um
eine Schwenkachse 31 schwenkbar, wobei der Antriebsriemen 32 mit
einer Antriebswelle 33 verbunden ist, die im Rasierergehäuse 2 an
einem Antriebsmotor (nicht dargestellt) befestigt ist. Die Außenfläche der
Scherfolien 8, 9 gleiten an einer Hautoberfläche 29 an
der Kinnunterseite des Kopfes 36 einer Bedienungsperson
entlang. Zwischen den beiden Schneidvorrichtungen 8, 9 ist
noch am Schneidkopf 7 ein Mittelschneider 34 ausgebildet,
der über
eine Getriebeeinrichtung 35 mit dem Elektromotor 4 verbunden
ist. Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem elektrischen Motor 4 um
einen Linearmotor, da dieser besonders klein bauend ausgeführt werden
kann und daher gut in einem verhältnismäßig kleinen
Schneidkopf 7 integriert werden kann. Anstelle der sehr
einfach dargstellten Antriebseinrichtung 32, 33 kann auch
eine Zahnradanordnung oder sonst eine allgemein bekannte Verschwenkeinrichtung
benutzt werden, wichtig ist nur, dass der Schneidkopf 7 in
Abhängigkeit
von bestimmten Größen, die
später
noch genannt werden, in sehr kurzen Abständen mehr oder weniger um seine
Schwenkachse 31 geschwenkt werden kann.
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In 3 ist
ein Blockschaltbild einer elektronischen Andrucksteuerregelung für den Rasierer nach 2 prinzipiell
dargestellt. Das Kernstück
ist ein Mikrocontroller 37, in dem elektrische Impulse empfangen,
verarbeitet und weitergeleitet werden. Hierzu sind zwei Andrucksensoren 38, 39 vorhanden,
von denen der Andrucksensor 38 beispielsweise den Anpreßdruck F1
an der Schneidvorrichtung 8 und der Andrucksensor 39 die
Kraft F2 an der Schneidvorrichtung 9 misst und dementsprechend elektrische
Signale über
die Leitungen 40, 41 an den Mikrocontroller 37 weiterleitet.
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Schließlich kann
noch am Obermesser 16, 17 ein Hautsensor 42,
oder ein Geschwindigkeitssensor (nicht dargestellt) ausgebildet
sein, der ebenfalls seine elektrischen Daten über eine Leitung 43 an den
Mikrocontroller 37 sendet. Schließlich kann auch noch ein Modusumschalter 44 am
Rasierergehäuse 2 ausgebildet
sein, der seine Daten über
eine Leitung 45 an den Mikrocontroller 37 sendet.
Weitere Sensoren, wie ein Geschwindigkeitssensor 56, ein
Lagesensor 57 oder ein Reibungssensor 58 können über elektrischen
Leitungen 71, 72, 73 mit dem Mikrocontroller 37 verbunden
sein. Sie geben dem Mikrocontroller 37 darüber Auskunft,
welche Bedingungen für den
Rasierer gerade vorliegen. Entsprechend dieser Zustände und
in Abhängigkeit
der Anpreßkräfte F1 und/oder
F2 wird dann die Stelleinrichtung 47 und somit der Schneidkopf 7 in
die für
diese Daten richtige Position gebracht.
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Der
Mikrocontroller 37 ist weiterhin über eine Leitung 46 mit
einer elektrisch betriebenen Stelleinrichtung 47 verbunden,
die mit der Antriebswelle 33 nach 2 gekoppelt
ist. Vom Mikrocontroller 37 über die Leitung 46 abgehende
Signale gehen an die Stelleinrichtung 47, die dann ihrerseits
entsprechend der Größe und Länge der
Signale den Schneidkopf 7 um die Schwenkachse 31 mehr
oder weniger schwenkt. Die Stelleinrichtung 47 weist noch
einen Servopositionsgeber 48 auf, der jede Position der Stelleinrichtung 47 ermittelt
und diese elektrischen Daten über
die Leitung 49 an den Mikrocontroller 37 leitet.
Der Servopositionsgeber 48 ist über eine Leitung 50 mit
dem Servoantrieb bzw. der Stelleinrichtung 47 verbunden.
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In 4 und 5 sind
noch prinzipielle Darstellungen des oberen Abschnittes eines Rasierers 1 in
vergrößertem Maßstab und
nur sehr skizzenhaft von einer Seite her gezeigt. Dabei erstrecken sich
am Rasierergehäuse 2 an
beiden Seiten Arme 51 (der zweite ist nicht in der Zeichnung
zu erkennen) nach oben, die über
eine Schwenkachse 52 miteinander verbunden sind. Auch hier
verlaufen sowohl die Schwenkachse 52 wie der Schneidkopf 7 senkrecht
in die Zeichenebene hinein. Der Schneidkopf 7 ist einerseits
im und entgegen dem Uhrzeigersinn auf der Schwenkachse 52 schwenkbar
und andererseits ist er gleichzeitig von links nach rechts bzw.
umgekehrt gemäß der Pfeilführung 52 in
einer am Schneidkopf ausgebildeten Kulisse 59 (gestrichelt
dargestellt) seitlich bewegbar. Durch die seitliche Verschiebung
des Schneidkopfes 7 gemäß der Pfeilführung 53 ändert sich
der Abstand a und b, wobei diese jeweils von Mitte Obermesser 16 bzw. 17 zur
Schwenkachse 52 gemessen wird.
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Gemäß 5 wurde
der Abstand b um das Maß,
wie sich die Schwenkachse 52 in Bezug auf den Schneidkopf 7 nach
links bewegt hat, vergrößert, während sich
das Maß a
um diesen Betrag verkleinert hat. Dadurch ändert sich der Drehmomentenangriff
auf den Schneidkopf 7, so dass sich der Schneidkopf 7 bei
gleicher Kraftbeaufschlagung der Kräfte F1 und F2 dann eher im
Uhrzeigersinn dreht, als dies bei der Stellung des Schneidkopfes 7 nach 4 der
Fall ist.
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Die
Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Rasierers 1 nach 1 ist
folgende.
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Nach
Einschalten des Rasierers 1 über den Ein-/Ausschalter 5 wird
der Elektromotor 4 mit Strom von dem Akku 3 oder
sonst einer elektrischen Energiequelle versorgt. Der Elektromotor 4 setzt über die mechanische Übertragungseinrichtung 28 die
Klingenblöcke 12, 13 in
eine in Längsrichtung
der Unter- und Obermesser 12, 13 und 16,17 laufende
oszillierende Hin- und Herbewegung, wobei die Obermesser 16, 17 im
wesentlichen fest im Gehäuseabschnitt 10,11 angeordnet
sind. Dabei überfahren
die Klingen 14, 15 die an den Obermessern 16, 17 ausgebildeten Löcher 20, 21,
so dass in die Löcher 20, 21 eintretende
Haare (nicht dargestellt) von diesen erfasst und abgeschert bzw.
abgeschnitten werden. Beim Entlanggleiten der Obermesser 16, 17 an
der Hautoberfläche 29 einer
Bedienungsperson wird aufgrund der Unebenheit der Hautoberflächen 29 und
des ungleichmäßigen Andrückens des
Rasierers 1 an die Hautoberfläche 29 auf die Schneidvorrichtungen 8, 9 eine
unterschiedliche Anpreßkraft
F1, F2 aufgebracht. Nach der Erfindung wird das eine Untermesser 12 mit
einer anfänglich
höheren
Federkraft gegen das Obermesser 16 gedrückt als die bei der Schneidvorrichtung 9 der
Fall ist. Zusätzlich
weist das Obermesser 16 der einen Schneidvorrichtung 8 eine
größere Lochgeometrie
auf als das Obermesser 17, der zweiten Schneidvorrichtung 9.
Unter der Lochgeometrie ist dabei zu verstehen, dass zumindest ein
Teil oder alle Löcher 20 im
Durchmesser oder Querschnitt größer sind
als die Löcher 21 des
anderen Obermessers 17.
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Geht
man nun davon aus, dass auf die Schneidvorrichtungen 8, 9 gleiche
Anpreßdrücke anliegen,
so taucht aufgrund der unterschiedlichen Federvorspannungen der
Federn 18, 19 das Obermesser 16 bei einem
vorgegebenen Andruck von beispielsweise F1 gleich 3 New ton ab und
zwar dann mit einer Federkonstanten C1 von beispielsweise 0,5 Newton
pro mm. Das Obermesser 17 mit den kleineren Löchern 21 taucht
bereits bei einem geringeren Andruck, beispielsweise bei F2 von
0 Newton, jedoch dann mit einer Federkonstanten C2 von größer der Federkonstanten
C1 der Feder 18, beispielsweise von C2 gleich 2 Newton
pro mm ab. Bei kleineren Andrücken
bis 3 Newton leistet das Obermesser 16 mit den größeren Löchern 20 die
größere Rasierleistung, weil
die Haare in größeren Löcher 20 leichter
eindringen können
als in die kleineren Löcher 21 des
Obermessers 17.
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Bis
zu dem vorgegebenen Wert von beispielsweise 3 Newton bleibt das
Obermesser 16 voll ausgefahren, während das Obermesser 17 mit
den kleineren Löchern 21 bereits
abgetaucht ist. Bei größeren Andrücken des
Rasierers 1 an die Hautoberfläche 29 nimmt allerdings
der Andruck des Obermessers 16 mit den größeren Löchern 20 nur
noch geringfügiger
zu, da dann dieses Obermesser 16 aufgrund seiner geringeren
Federkonstante C1 bei gleiche Krafterhöhung mehr abtaucht als das
Obermesser 17 mit der höheren
Federkonstante C2, das bei einer Andruckkraft größer Null abtaucht, dann aber der
Abtauchweg bei zunehmender Kraft abnimmt. Auf diese Weise wird eine
gründliche
Rasur mit dem die größeren Löcher 20 aufweisenden
Obermesser 16 erzielt und gleichzeitig wird dabei durch
den begrenzten Andruck die Haut geschont, weil sie nicht so tief
in das Obermesser 16 hinein gedrückt wird.
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Bei
der obigen Beschreibung der Wirkungsweise des Rasierers 1 nach 1 wurde
von einer zweiten Schneidvorrichtung 9 gesprochen. Gemäß der Erfindung
kann die zweite Schneidvorrichtung 9 aber auch eine Andruckeinrichtung,
vorzugsweise eine Andrückrolle
(nicht dargestellt) sein, die parallel zur Schneidvorrichtung 8 verläuft. Beim
Andrücken an
die Hautoberfläche 29 verhält sich
dabei die Andrückrolle
genauso als wenn dort eine zweite Schneidvorrichtung 9 vorhanden
wäre. Die
Andrückrolle
hat sogar noch den Vorteil, dass geringere Reibkräfte beim
Rasiervorgang durch die Hautoberfläche 29 entstehen,
allerdings wird bei diesem System nur mit einer einzigen Schneidvorrichtung 8 gearbeitet, so
daß die
Schneidleistung pro Hin- und Herbewegung des Rasierers 1 vermindert
sein wird.
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Die
Wirkungsweise des Rasierers 1 gemäß den 2 und 3 ist
folgende: Zuvor muß jedoch erwähnt werden,
dass die beiden Schneidvorrichtungen 8, 9 im wesentlichen
genauso aufgebaut sein können,
wie die Schneidvorrichtungen 8, 9 gemäß den 1 und 6,
jedoch mit dem Unterschied, dass die Federn 26, 27 auch
gleiche oder unterschiedliche Vorspannkräfte sowie gleiche aber auch unterschiedliche
Federkonstanten C1, C2 aufweisen können. Bei gleichen Federkonstanten
C1, C2 hat dies zur Folge, dass sich bei gleicher Anpreßkraft beide
Schneidvorrichtungen 8, 9 gleichermaßen mit gleichen
Kräften
F1, F2 ab senken. Allerdings werden aufgrund der elektrischen Steuerung
des Schneidkopfes 7 durch die Stelleinrichtung 47 unterschiedliche
Anpreßkräfte F1,
F2 an den Schneidvorrichtungen 8, 9 erzeugt, durch
die die Hauteindringtiefe beeinflußt wird.
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Bei
einer ersten Ausführungsform
ist nur an der ersten Schneidvorrichtung 8 (in 2 nicht
dargestellt) ein Andrucksensor 38 (3) ausgebildet, der
den Andruck der Hautoberfläche 29 auf
die Schneidvorrichtung 8 mißt. Da die Obermesser 16, 17 als
sehr dünne
Scherfolien ausgebildet sind, ist es schwierig, hier die Eindringtiefe
der Hautoberfläche in
die Löcher 20, 21 direkt
zu messen. Aus diesem Grund wird ein Kraftsensor 38 verwendet,
dessen elektrische Meßdaten
ein Maß für die Hauteindringtiefe
darstellen.
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Der
am Kraftsensor 38 gemessene Wert wird nach 3 dem
Mikrocontroller 37 über
die Leitung 40 zugeführt.
Ist die Andruckkraft F1 zu hoch, so sendet der Mikrocontroller 37 ein
Signal an die elektrisch betriebene Stelleinrichtung 47,
die die Antriebswelle 33, den Antriebsriemen 32 und
somit den Schneidkopf 7 im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 31 schwenkt,
so dass die Schneidvorrichtung 9 eine höhere Anpreßkraft F2 erfährt, was
bedeutet, dass die Anpreßkraft
F1 reduziert wird. Diese Absenkung misst wiederum der Andrucksensor 38 und
gibt ein Signal an den Mikrocontroller 37, der die Stelleinrichtung 47 stoppt.
Sinkt die Anpreßkraft
F1 unter ein vorgegebenes Maß,
was dem Mikrocontroller 37 durch den Andrucksensor 38 mitgeteilt
wurde, so wird die Stelleinrichtung 47 in Gang gesetzt
und der Schneidkopf 7 wird entgegen dem Uhrzeigersinn um
die Schwenkachse 31 geschwenkt, bis die Anpreßkraft F1
wieder auf ein bestimmtes Maß angestiegen
ist. Auf diese Weise wird eine verhältnismäßig konstante Kraftbeaufschlagung
der beiden Schneidvorrichtungen 8, 9 erreicht.
Dabei bewegt sich die Stelleinrichtung 47 natürlich so
schnell, dass im Bruchteil einer Sekunde sich die Kräfte F1 und
F2 an den momentanen Rasierzustand anpassen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann die Schneidvorrichtung 8 und das Abstützelement 9 je
einen Andrucksensor 38, 39 aufweisen, so dass
der Mikrocontroller 37 beide Werte miteinander vergleicht
und dann entsprechend einer Auswertetabelle die Stelleinrichtung 47 so
steuert, dass die an den Vorrichtungen 8, 9 angreifenden
Anpreßkräfte F1,
F2 optimal auf beide Systeme aufgeteilt werden. Bei zu hoher Kraftbeaufschlagung übernimmt
natürlich
das Abstützelement 9 den
größten Anteil,
um die Haut an der Schneidvorrichtung 8 zu schonen.
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Sind
am Schneidkopf 7 zwei Schneidvorrichtungen 8, 9 ausgebildet,
von denen das eine Obermesser 16 im Querschnitt größere Löcher 20 aufweist
als das andere Obermesser 21, so kann die Aufteilung der
Andruckkräfte
auf die beiden Schersysteme dahingehend geändert werden, dass bis zu einer
Andruckkraft F1 (kleiner als 3 Newton) diese Kraft im wesentlichen
dem Obermesser 16 mit den größeren Löchern 20 zugeleitet
wird. Wird der Andruck durch den Benutzer erhöht, so wird die zusätzliche
Kraft im Verhältnis
der Federkonstanten anteilig von den Obermessern 16, 17 aufgenommen.
Dazu nimmt der Mikrocontroller 37 die von den Andrucksensoren 38, 39 abgegebenen
Daten auf, wertet sie aus und steuert die Stelleinrichtung 47 und
somit den Schneidkopf 7 entsprechend.
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Als
weiteres Feature kann der Rasierer 1 noch mit einem elektrisch
betriebenen Hautsensor 42 bestückt sein. Der Hautsensor 42 mißt das Drehmoment,
das auf den um die Schwenkachse 31 schwenkbaren Schneidkopf 7 einwirkt.
Das Drehmoment wird von einem Servogeber 48 in elektrische Werte
umgesetzt, die dem Mikrocontroller 37 zugeführt werden.
Anhand dieser Daten und der Daten der Andrucksensoren 38, 39 kann
der Mikrocontroller 37 einen Wert ermitteln bzw. errechnen
und an die Stelleinrichtung 47 weiter geben, die ihrerseits
den Schneidkopf 7 entsprechend mehr oder weniger in einer
Drehrichtung schwenkt, um die Andruckkräfte F1, F2 in vorgegebene zulässige Werte
zu bringen. Der Servostrom, der an der Stelleinrichtung 47 notwendig ist,
um den Schneidkopf 7 in einer bestimmten Position zu halten,
ist also ein Maß für die Hautreibung. Bei
größerer Hautreibung
wird demnach der Schneidkopf so geschwenkt, dass die Anpreßkraft F1 auf
das Obermesser 16, das die größeren Löcher 20 aufweist,
reduziert wird. Natürlich
kann die Hautreibung auch mittels eines Dehnmeßstreifens bestimmt werden,
der beispielsweise die Durchbiegung an der Aufhängung des Scherkopfes oder
die Dehnung einer sehr dünnen
Scherfolie 16, 17 detektiert. Auch diese Werte
können
dem Mikrocontroller 37 zugeführt werden, der dann entsprechend
diese Daten verarbeitet, vergleicht und die Stelleinrichtung 47 anweist,
den Schneidkopf 7 in die richtige Position zu bringen.
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Der
Rasierer 1 kann auch mit einem Modusumschalter 44 versehen
sein, der durch verschiedene Stellungen dem Mikrocontroller 37 über die
Leitung 45 verschiedene Anforderungen mitteilt, wie beispielsweise
in einer ersten Stellung „sehr
empfindliche Haut",
in einer zweiten Stellung „empfindliche Haut" oder in einer dritten
Stellung „normale
Haut". Diese Stellungen
können
aber auch mit den Worten „sanft,
aggressiv oder schnell" bezeichnet
werden. Entsprechend dieser Stellungen wird dann der Mikrocontroller 37 die
Stelleinrichtung 47 so steuern, dass der Schneidkopf 7 eine
Stellung einnimmt, bei der die Schneidvorrichtung 8 mehr
oder weniger Anpreßkraft F1
aufnehmen kann.
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Der
Rasierer 1 kann des weiteren noch mit einem Geschwindigkeitssensor 56,
einem Lagesensor 57 und/oder einem Feuchtigkeitssensor 58 über die
Leitungen 71, 72 und 73 verbunden sein.
Um die Rasierergeschwindigkeit zu messen, kann als Geschwindigkeitssensor 56 ein
optischer Sensor eingesetzt werden, der so aufgebaut sein kann,
wie der optische Sensor bei einer Computermaus. Da die Hautoberfläche bei
sehr niedrigen Geschwindigkeiten tiefer in die Löcher 20, 21 eindringen
kann, wird in diesem Fall der Schneidkopf 7 in seiner Grundeinstellung
um ein vorgegebenes festes Maß geschwenkt,
damit am Obermesser 16 mit den größeren Löchern 20 die Andruckraft
generell um ein festes Maß reduziert
wird. Hierzu steuert der Mikrocontroller 37 die Stelleinrichtung 47 und
somit den Schneidkopf 7 entsprechend.
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Als
weiterer Sensor kann noch ein Lagesensor 57 im Rasierer 1 angeordnet
sein, mit dem sich bestimmen lässt,
ob beispielsweise am Hals – hier muß der Rasierer 1 eher
senkrecht gehalten werden – oder
an der Wange – hier
muß der
Rasierer eher waagerecht gehalten werden – rasiert wird. Da die Haut
am Hals elastischer bzw. empfindlicher ist als an der Wange, wird
in diesem Fall der Schneidkopf 7 so geschwenkt, dass die
Anpreßkraft
F1 des Obermessers 16 mit den größeren Löchern 20 reduziert wird.
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Schließlich kann
noch am Rasierer 1 ein die Hautoberfläche 29 messender Feuchtesensor 56 angeordnet
sein. Die Hautfeuchtigkeit kann beispielsweise durch Messung des
elektrischen Widerstandes zwischen den beiden Obermessern 16, 17 erfolgen. Da
feuchte Haut elastischer ist als trockene Haut und dadurch tiefer
in die Löcher 20, 21 der
Obermesser 16, 17 eindringt, wird in diesem Fall
der Schneidkopf 7 so geschwenkt, dass die Andruckkraft
F1 des Obermessers 16 mit den größeren Löchern 20 reduziert wird.
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Die
Wirkungsweise des Rasierers 1 gemäß den 4 und 5 ist
folgende.
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Befindet
sich die Schwenkachse 52 mittig zu dem Schneidkopf 7,
d.h., die Abstände
a und b sind gleich groß,
so bleibt der Schneidkopf 7 etwa in horizontaler Lage stehen,
wie in 4 zu erkennen, allerdings nur dann, wenn die Anpreßkräfte F1,
F2 gleich sind. Um den Abstand b größer werden zu lassen als den
Abstand a, verschiebt man nun die Schwenkachse 52 gemäß 5 am
Schneidkopf 7 in der Kulisse 59 nach links. Mittels
in der Zeichnung nicht dargestellter Befestigungsmittel befestigt
man nun die Achse 52 im Schwenkkopf 7, damit dieser
einen ortsfesten Bezugspunkt gegenüber den Armen erhält. Wird
nun der Schneidkopf 7 mit gleicher Anpreßkraft F1,
F2 beaufschlagt, so schwenkt dieser im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 52,
so dass das Obermesser 17 mehr Anpreßkraft F2 auf nehmen muß, während das
Obermesser 16 um diesen Betrag entlastet wird. Dabei senken
sich die Schneidvorrichtungen 8, 9 in Abhängigkeit
der Federkräfte
entsprechend in Bewegungsrichtung X, Y ab. Auf diese Weise kann
eine härtere
oder weichere Rasur durchgeführt
werden.
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Die
Wirkungsweise der Schneidvorrichtung nach 6 ist folgende.
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Zunächst wird
allerdings erwähnt,
dass die hier dargestellte Schneidvorrichtung 8 an einem Schneidkopf 7 doppelt
angeordnet sein kann, wie dies auch in 1 gezeigt
ist und dass die Wirkungsweise auf beide Schneidvorrichtungen 8, 9 auch
der Wirkungsweise in 1 entspricht, so dass zur Vermeidung
von Wiederholungen hier nicht noch einmal auf diese eingegangen
wird. Es wird daher lediglich die Funktionsweise der in 6 dargestellten
und sich gegenüber 1 unterscheidenden
Ausführungsform
der Schneidvorrichtung 8 eingegangen.
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Wird
das Obermesser 16 mit einer Anpreßkraft F1 beaufschlagt, so
verschiebt sich das Obermesser 16 nach unten in Richtung
X und drückt
dabei den Klingenblock 12 gegen die Federvorspannung der
Feder 26 nach unten, wobei sich die Erweiterung 66 vom
Anschlag 68 des Fußes 61 abhebt.
Das Obermesser 16 wird dabei in der Führungseinrichtung 69 des
Wechselrahmens 62 geführt.
Obwohl in 6 die Bohrung 65 zeichnerisch
viel Spiel aufweist, so ist dies in der Praxis nicht der Fall, da
die Verbindung der Antriebsachse 62 zum Klingenblock 12 starr
sein muß,
damit die oszillierenden Bewegungen ohne Energieverluste von der
Antriebsachse 62 auf die Untermesser 12, 13 übertragen
werden.
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Sobald
die Anpreßkraft
F1 nachläßt, drückt die
Feder 26 das Untermesser 12 und somit auch das Obermesser 16 nach
oben. Obermesser 16 und Untermesser 12 liegen
in der Regel immer bündig
aneinander an, um die Scherbewegung und somit den Schneiddruck an
den Löchern 20 stets
optimal zu gewährleisten.