Das Ziel der Erfindung liegt in der
Bereitstellung einer Konstruktion eines Schneidsatzes für Haarschneidemaschinen
mit einer parallelen Bewegung der Schermesserkante zur Scherkammkante. Dies
wird erreicht durch die Merkmalskombination entsprechend Anspruch
1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis
zu Grunde, dass an einem Schneidsatz durch die mindestens doppelte
Anzahl von führenden
Federn gegenüber dem
Stand der Technik eine Doppelparallel-Federführung mit exakt paralleler
Bewegung zwischen Schermesserkante und Scherkammkante ermöglicht wird.
Dabei wird das Schermesser von vier nebeneinander liegenden und
parallel ausgerichteten Federn geführt. Der mit dem Schermesser
verbundene Mitnehmer, der über
einen rotierenden Excenter eines Motors angetrieben wird, weist
diese Doppelparallel-Federführung an
seiner Unterseite auf. Die genaue Bewegungscharakteristik der Doppelparallel-Federführung wird
später
erläutert.
Vorzugsweise werden die mindestens
vier Federn paarweise an ihren in die gleiche Richtung weisenden
Enden starr miteinander verbunden, wodurch jeweils ein Führungspaar
entsteht. Die gegenüberliegenden
freien Enden werden entweder im Mitnehmer befestigt oder mit Verstärkungselementen versehen
und am Schneidsatzträger
befestigt.
Zur Stabilisierung der Anordnung
werden die Federpaare im Versteifungsbereich durch ein starres Balkenelement
miteinander verbunden. Somit können
im Betriebszustand die entsprechenden Endbereiche der Federn stabil
hin- und herschwingen.
Im Folgenden werden anhand von schematischen,
die Erfindung nicht einschränkenden
Figuren, Ausführungsbeispiele
beschrieben:
1 zeigt
einen neuen Schneidsatz mit Doppeltparallel-Federführung,
2a und 2b zeigen den Schneidsatzträger mit
Aufbauten ohne Bestückung,
3 zeigt
eine Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen Schneidsatzes,
4a, 4b und 4c zeigen einen Mitnehmer, der an seiner
Unterseite die Doppelparallel-Federführung aufweist,
wobei diese symmetrisch ausgebildet ist,
5a, 5b und 5c zeigen einen Mitnehmer mit asymmetrischer
Doppelparallel-Federführung,
6a, 6b und 6c zeigen einen Mitnehmer mit asymmetrischer
Doppelparallel-Federführung,
7a, 7b und 7c zeigen Schneidsatz mit symmetrischer
Doppeltparallel-Federführung,
bei dem das Schermesser verstellbar ist,
8 zeigt
einen Schneidsatz entsprechend dem Stand der Technik,
9a und 9b zeigen eine schematische Darstellung
der Doppelparallel-Federführung
im Ruhezustand und im ausgelenkten Zustand,
10 zeigt,
auf welchen Bereich des Mitnehmers sich die in den folgenden Figuren
dargestellten Biegelinien beziehen,
11 bis 14 zeigen in Abhängigkeit
von der Stellung des Excenters die Form der Biegelinie jeweils einer
Feder.
In der 1 ist
ein auf einem Schneidsatzträger 1 montierter
Schneidsatz für
Haarschneidemaschinen dargestellt. Bestandteile sind der Scherkamm 2,
das darauf aufliegende Schermesser 3, der Mitnehmer 4 und
Federelemente 5,6. Der am Schneidsatzträger 1 befestigte
Scherkamm 2 ist fixiert und das mit dem Mitnehmer 4 verbundene Schermesser 3 in
Längsrichtung
zur vorderen Scherkammkante 24 hin und her bewegbar. Eine
Andruckkraft zwischen Scherkamm 2 und Schermesser 3 kommt
durch zwei Federelemente 5,6 zustande. Diese sind
derart im Schneidsatzträger 1 montiert,
dass die beiden langen Federarme 52,62 den Mitnehmer 4 und
somit das Schermesser 3 über Federfassungen 45 mit
einer Federkraft beaufschlagen, die das Schermesser 3 auf
entsprechende Laufflächen
des Scherkammes 2 drückt.
Der Mitnehmer 4 ist rückseitig
mit dem Schermesser 3 verbunden und weist im unteren Bereich
die Doppelparallel-Federführung auf.
Dies ist entsprechend der 1,3,4a – 7c oder 10 dargestellt durch zwei U-förmige Blattfederelemente 41, 42, 43,
deren lose Enden mit den dort vorgesehen Endverstärkungen 44 am
Schneidsatzträger 1 gehalten
werden. Hierzu sind im Schneidsatzträger 1 Halterungen 13 vorgesehen.
Auf der Vorderseite des Mitnehmers 4 befindet sich ein
gabelförmiger
Vorsprung, die Antriebsöffnung 46.
Dieses Kopplungselement ermöglicht
die Bewegungsübertragung vom
Antrieb auf das Schermesser 3. Als Antrieb dient in der
Regel ein DC-Motor, der im Gehäuse
eines Haarschneidegerätes
untergebracht ist. Auf der Motorwelle sitzt ein Excenter 18,
der beim Anbringen des Schneidsatzes an das Haarschneidegerät in die Antriebsöffnung 46 des
Mitnehmers 4 eingreift. Im Betriebszustand wird so die
Rotationsbewegung des Excenters 18 in eine Linearbewegung
des Schermessers umgesetzt.
Der Schneidsatzträger 1 weist, wie in
den 2a und 2b dargestellt, angeformte
Elemente wie die Auflagefläche 10 für den Scherkamm 2,
die Befestigungszapfen 11 und die Befestigungshaken 12 für die Befestigungslöcher 21,
die Halterungen 13 für die
Endverstärkungen 44,
die Lagerböcke 14 für die Federelemente 5,6 und
die Befestigungshaken 15 zur Montage an einer Haarschneidemaschine
auf. Für
die Funktion der Schneiddruckfedern 5,6 sind weiterhin
Niederhalter in der Nähe
der Lagerböcke 14 vorgesehen.
Die Fläche 16 liegt
beim Anbringen des Schneidsatzes am Haarschneidegerät an dessen
Gehäuse
an.
3 zeigt
eine Explosionsdarstellung des Schneidsatzes entsprechend 1. Die einzelnen Bauteile
sind der Schneidsatzträger 1,
der Scherkamm 2, das Schermesser 3, der Mitnehmer 4 mit Doppelparallel-Federführung und
die Federelemente 5,6 bzw. die Schneiddruckfedern.
Diese Bestandteile, die durch form- und kraftschlüssige Verbindungen zusammengehalten
werden, sind vereinfacht dargestellt. Die Außenmaße des Schneidsatzträgers 1 und die
Geometrie der Befestigungshaken 14 sind derart ausgeführt, dass
sie an Serien-Haarschneidegeräten lösbar befestigt
werden können.
Auch die Antriebsöffnung 46 weist
Abmaße
auf, die die Kompatibilität des
neuen Schneidsatzes zu verschiedenen Haarschneidegeräten gewährleistet.
Mit einem Fixierhaken 17 ist die Befestigung am Gehäuse nach
außen hin
gesichert.
Auf der Vorderseite 20 des
Scherkammes 2 ist eine untere Lauffläche 23 vorhanden,
auf der die Lauffüßchen 32 des
Schermessers 3 hin- und hergleiten. Die obere Lauffläche 22 wirkt
zusammen mit der Lauffläche 31 des
beweglichen Schermessers 3. Es ist anzumerken, dass der
Scherkamm in den Figuren vereinfacht dargestellt ist. Insbesondere
werden die darin vorhandenen Zinken einer Zahngeometrie nicht wiedergege ben.
Der Scherkamm wird derart mit seiner Rückseite auf die Auflagefläche 10 des Schneidsatzträgers 1 gelegt,
dass die sieben Bohrungen 21 von den Befestigungszapfen 11 und
den Befestigungshaken 12 fixiert werden. Befestigt wird der
Scherkamm durch warmverstemmen der Befestigungszapfen 11.
Er ist symmetrisch geformt und wird im Stanz-Biege-Verfahren aus
korrosionsbeständigem
Stahl hergestellt. Messer und Kämme
könnten jedoch
bei gleichen Schneideigenschaften ebenso aus Kunststoff oder Keramik
hergestellt sein.
Das Schermesser 3 wird wie
der Scherkamm 2 in vereinfachter Darstellung gezeigt. Es
ist ebenfalls kompatibel mit unterschiedlichen Haarschneidemaschinen.
Die auch hier im Bereich der Lauffläche 31 vorhandene
Verzahnung ist nicht dargestellt. Das Schermesser 3 ist
formschlüssig
mit dem Mitnehmer 4 verbunden und wird mit diesem von den
Schneiddruckfedern 5,6 gegen den Scherkamm 2 gedrückt. Dabei
liegen die Lauffläche 31 und
die Lauffüßchen 32 auf
der oberen und unteren Lauffläche 22, 23 des Scherkammes 2 auf.
Das Schermesser 3 hat eine symmetrische Gestalt und wird
wie der Scherkamm 2 im Stanz-Biege-Verfahren aus korrosionsbeständigem Stahl
hergestellt. Die Fixierlöcher 33 wirken
zusammen mit den Fixierzapfen 48, die sich auf der Rückseite
des Mitnehmers 4 befinden. Die Aussparung 34 ist
für den
Befestigungshaken 47 vorgesehen, der von der Rückseite
des Mitnehmers 4 ausgeht. Mit 24 und 35 sind
jeweils die vorderen geraden Kanten des Scherkammes und des Schermessers bezeichnet.
Der Mitnehmer 4 wird in 3 sowie in den 4a–6c,
und 10 detailliert dargestellt.
In üblicher Weise
wird der Mitnehmer 4 das Schermesser mit dem Antrieb und
den Schneiddruckfedern zumindest kraftschlüssig verbinden. Die Befestigungselemente 47, 48 auf
der Rückseite
des Mitnehmers sowie die Antriebsöffnung 46 sind zu
unterschiedlichen Modellen von Haarschneidemaschinen kompatibel.
Der Mitnehmer 4 übernimmt
durch seine neue Konstruktion die Führung des Schermessers 3 sowie
die Abstandshaltung zwischen Schermesserkante 35 und Scherkammkante 24.
Diese Aufgabe wird von den beiden U-förmigen
Blattfederelementen 41, 42, 43 übernommen,
die unterhalb der Antriebsöffnung 46 von
der Rückseite
des Mitnehmers 4 ausgehen. Dieses Blattfederelement 41, 42, 43, 44, 49 ist
derart konstruiert, dass es wie eine Doppelparallel-Federführung funktioniert.
Der Bewegungsablauf und die Führungseigenschaften
der Blattfederelemente werden später
beschrieben.
Der Mitnehmer ist, wie der gesamte
Aufbau, im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet. Der Mitnehmer besteht
aus thermoplastischem Material, das mechanischen Belastungen standhält.
Die Vorderseite des Mitnehmers ist
mit 40 bezeichnet. Die festen Blattfederarme 41 sind
mit dem Mitnehmer 4 rückseitig
verbunden. Die losen Blattfederarme 42 sind mittels der
endseitig angebrachten Endverstärkungen 44 über die
Halterungen 13 mit dem Schneidsatzträger 1 verbunden. Ist
eine integrierte Schnittlängenverstelleinrichtung
vorhanden, so kann die Halterung des Mitnehmers 4 an Stelle
auf dem Schneidsatzträger 1 auf
einem beweglichen Schlitten 7 vorgenommen werden, wie in den 7a bis 7c dargestellt. Die Versteifungen 43 verbinden
die einzelnen Blattfederarme miteinander und gewährleisten eine gute Querstabilität des Federsystems.
Die Federfassungen 45 nehmen die äußeren Enden der langen Federarme 52,62 der Schneiddruckfedern 5,6 auf.
Die Antriebsöffnung 46 bildet
das Kopplungselement zum Antrieb. Befestigungshaken 47 und
Fixierzapfen 48 dienen der mechanischen Ankopplung des
Mitnehmers 4 an das Schermesser 3.
Die Federelemente 5,6 bzw.
die Schneiddruckfedern erzeugen durch Andrücken des Schermessers 3 an
den Scherkamm 2 einen bestimmten Schneiddruck. Im Gegensatz
zum Stand der Technik, wie er in der 8 mit
einem Mitnehmer 9 ohne Doppel-Parallelfederführung dargestellt ist, dienen
diese Federn lediglich zur Erzeugung dieses Druckes und nicht zur
Führung
des Schermessers 3. Die Federelemente 5,6 werden
durch zwei Drehfedern dargestellt, die auf den symmetrischen Aufbau
des Schneidsatzes abgestimmt sind. Die Abmessungen der kurzen Federarme 51,61 und
der langen Federarme 52,62 sind jeweils gleich,
die Anordnung der Federarme links 51,52 an der
linken Federwendel 50 ist spiegelverkehrt zur Anordnung
der Federarme rechts 61,62 an der rechten Federwendel 60.
Daher ist die linke Federwendel 50 rechtsdrehend und die rechte
Federwendel 60 linksdrehend. Bei asymmetrischer Doppeltparallel-Federführung sind
die beiden Federelemente 5,6 gleich. Die Schneiddruckfedern 5,6 werden
aus korrosionsbeständigem
Federstahldraht mit rundem Querschnitt hergestellt.
In den 4a bis 4c sind die Blattfederarme symmetrisch
angeordnet. Die beiden losen Blattfederarme sind kürzer als
die festen Blattfederarme. Deshalb sind diese in der Breite dünner ausgeführt. Die
Höhe der
vier Blattfedern ist gleich. In den 5a bis 5c wird eine alternative
Ausführungsform
gezeigt, in der die vier Blattfederarme asymmetrisch angeordnet
sind. In den 6a bis 6c ist eine weitere Alternative
dargestellt, die asymmetrische Blattfederarme aufweist. Länge, Höhe und Breite
der vier Blattfederarme sind gleich.
Die 7b und 7c zeigen einen Schneidsatz entsprechend 7a in der Aufsicht und in
der Seitenansicht. Gleiche Teile sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
In 7a sind
weiterhin ein beweglicher Schlitten 7 und ein Verstellhebel 8 dargestellt.
Diese Elemente dienen in einer integrierten Schnittlängenverstelleinrichtung
dazu, den Abstand zwischen der Schermesserkante 35 und
der Scherkammkante 24 zu verändern, um die Haarschnittlänge einzustellen. Dabei
muss zusätzlich
die Unterseite des Scherkammes 2 entsprechend schräg ausgeführt sein.
Falls der Schneidsatz eine Schnittlängenverstelleinrichtung aufweist,
kann die Doppelparallel-Federführung nicht
direkt am Schneidsatzträger 1 ange bracht
werden. Vielmehr muss sie auf dem beweglichen Schlitten 7 befestigt
sein.
Zur Beschreibung des Führungsprinzips
auf der Basis einer Doppeltparallel-Federführung:
Diese neue Federführung ist
dadurch gekennzeichnet, dass sie dem Prinzip einer Doppeltparallel-Feder-Führung entspricht.
Das bedeutet im Gegensatz zum Stand der Technik, dass dieses System über die doppelte
Anzahl führender
Federn verfügt.
Das Schermesser wird von vier nebeneinander liegenden Federn 41, 42 geführt. Bei
der Doppelparallel-Federführung
bilden je zwei parallele Federn ein Führungspaar, indem sie einseitig über eine
Versteifung 43 miteinander verbunden sind. Die freien Enden
des Federpaares sind einerseits am Schneidsatzträger 1 oder am beweglichen
Schlitten des Trägers
bzw. am Gestell, und andererseits am Mitnehmer 4 bzw, an der
Koppel befestigt. Außerhalb
dieser Befestigungspunkte stehen die Federelemente frei und können im Betriebszustand
hin und her schwingen. Zur Verbesserung der Querstabilität sind die
Federpaare durch ein starres Balkenelement 49 miteinander
verbunden.
Zu den 9a und 9b:
Wird der Mitnehmer/Koppel
in y-Richtung verschoben, so verkürzt sich auch bei diesem System
die effektive Länge
der Federn um einen bestimmten Betrag in x-Richtung. Doch im Gegensatz
zu einer einfachen Parallel-Federführung führt dies nicht zu einer Verkippung
des mit dem Mitnehmer 4 verbundenen Schermessers 3,
sondern zu einem Querversatz Δx der
freischwingenden Federverbindungen mit den Versteifungen 43 und
dem Balkenelement 49. Die Antriebsöffnung 46 des Mitnehmers 4 bewegt
sich auf einer geraden Führungsbahn,
so dass die Kante 35 des Schermessers 3 immer
parallel zu der des Scherkammes 2 verläuft. In 9a ist das Doppelparallel-Federführungs-System im Ruhezustand
dargestellt, wobei innenliegend die festen Blattfederarme 41 positioniert
sind und außenliegend die
losen Blattfederarme 42. Am Mitnehmer 4 sind die
sogenannten festen Blattfederarme 41 befestigt. Durch die
Befestigung jeweils zweier Blattfedern wird an einer Versteifung 43 jeweils
ein Federpaar gebildet. Die den Versteifungen 43 entgegengesetzten
Enden der losen Blattfederarme 42 sind mit dem Schneidsatzträger 1 bzw.
dem beweglichen Schlitten 7 verbunden. 9b zeigt eine Auslenkung des Mitnehmers 4 bzw. der
Koppel in y-Richtung relativ zum Schneidsatzträger 1. Bei einem Verschiebeweg
Smax ergibt sich ein Querversatz Δx.
Der Bewegungsablauf des Doppelparallel-Federführungs-Systemes
wird anhand der jeweiligen Form der Biegelinien der Blattfederelemente 41, 42 in
Abhängigkeit
von der Position des Excenters 18 dargestellt und in den 11, 12, 13 und 14 wiedergegeben. Der Excenter 18 rotiert
in der Antriebsöffnung 46 des
Mitnehmers 4 und bewirkt somit eine Auslenkung der Blattfederarme 41, 42 nach
links und nach rechts. Der Hub wird durch den Radius der Excenterumlaufbahn
bestimmt. Wird der Mitnehmer 4 über den Excenter 18 in
y-Richtung angetrieben, so bewegen sich die Federn aus ihrer Strecklage
heraus. Der Federweg bzw. der Verstellweg s nimmt so lange zu, bis
der Excenter 18 eine Viertelumdrehung erreicht hat. Der
Verschiebeweg s ist an dieser Stelle maximal und entspricht dem
Radius der Excenter-Umlaufbahn. In den 12 und 14 ist
jeweils die Ruhelage des Federsystems dargestellt. Dies entspricht
einer Excenterstellung, die den Mitnehmer 4 nicht auslenkt.
In den 11 und 13 ist der Mitnehmer 4 maximal
ausgelenkt, was durch die Stellung des Excenters 18, in 11, nach rechts, und in 13, nach links, bedingt
ist. Der Bewegungsablauf kehrt sich bei jedem Durchgang durch die
Ruhelage in üblicher
Weise um. Nach jeder halben Umdrehung des Excenters 18 wird
die Ruhelage wieder erreicht. Der Zustand entsprechend 10 ist in 14 wiedergegeben. Ausgehend von dem Zustand
in 10 ist bis zur 14 eine volle Umdrehung
des Excenters 18 abgelaufen.