DE202008002021U1

DE202008002021U1 - Electric hair and / or beard trimmer

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Publication number: DE202008002021U1
Application number: DE200820002021
Authority: DE
Original assignee: Wahl GmbH
Current assignee: Wahl GmbH
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2018-02-14

Abstract

Elektrische Haar- und/oder Bartschneidemaschine mit
– einem Elektromotor zum Antrieb eines Schneidsatzes,
– einem ein Steuersignal bereitstellenden Regler zum Ansteuern des Elektromotors, und
– einer Steuersignalleitung, mit der der Regler mit dem Elektromotor verbunden ist,
gekennzeichnet durch
– einen ein Drehzahlsignal bereitstellenden Drehzahlsensor (4) zur kontinuierlichen oder quasi kontinuierlichen Ermittlung der Drehzahl des Elektromotors (1) und
– einer Drehzahlsignalleitung (5), mit der der Drehzahlsensor (4) mit dem Regler (2) verbunden ist,
– wobei das Steuersignal in Abhängigkeit des Drehzahlsignals vom Regler (2) derart bereitstellbar ist, dass wenigstens eine vorgebbare oder vorgegebene Drehzahl des Elektromotors (1) im Wesentlichen konstant ist.Electric hair and / or beard trimmer with
An electric motor for driving a cutting set,
- A control signal providing controller for driving the electric motor, and
A control signal line, with which the regulator is connected to the electric motor,
marked by
- A speed signal providing a speed sensor (4) for continuous or quasi-continuous determination of the rotational speed of the electric motor (1) and
- A speed signal line (5), with which the speed sensor (4) is connected to the controller (2),
- Wherein the control signal in response to the speed signal from the controller (2) is provided such that at least one predetermined or predetermined speed of the electric motor (1) is substantially constant.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Haar- und/oder Bartschneidemaschine gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The The invention relates to an electric hair and / or beard trimmer according to the preamble of claim 1 protection.

Derartige an sich bekannte Haar- und/oder Bartschneidemaschinen weisen einen Schneidsatz mit einem Scherkamm und einem auf dem Scherkamm aufliegenden Schermesser auf. Die zum Schneiden erforderliche oszillierende Relativbewegung zwischen Scherkamm und Schermesser durch einen Mitnehmer in Form eines Exzenterzapfens bewirkt, der über einen Elektromotor angetrieben wird.such known hair and / or beard trimmers have a Cutting set with a cutting comb and one resting on the cutting comb Scissors on. The oscillating relative motion required for cutting between shearing comb and shearing blade by a driver in the form an eccentric pin causes, via an electric motor is driven.

Für die Effektivität und Präzision des Schneidvorganges spielt u. a. die Drehzahl des Elektromotors eine wesentliche Rolle. So verschlechtert sich die Schneidleistung, wenn die Drehzahl des Elektromotors beispielsweise in Folge starken Schneidwiderstandes oder nachlassender Akkuladung absinkt. Entsprechend verlangsamt sich die Relativbewegung zwischen Scherkamm und Schermesser mit der Konsequenz, dass die Maschine nur noch mit verringerter Geschwindigkeit über die behaarte Fläche bewegt werden kann. Auch besteht die Gefahr, dass ein unregelmäßiges Schnittergebnis entsteht, weil Haare aus den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Zähnen des Scherkamms und des Schermessers ungeschnitten hinausgedrückt werden.For the effectiveness and precision of the cutting process plays u. a. the speed of the electric motor an essential role. Thus, the cutting performance deteriorates when the speed of the electric motor for example as a result of strong cutting resistance or decreasing Battery charge drops. Accordingly, the relative movement slows down between Scherkamm and Schermesser with the consequence that the Machine only with reduced speed over the hairy surface can be moved. There is also the danger that an irregular cutting result arises, because hair from the spaces between each Teeth of the shaving comb and the Schermessers uncut be pushed out.

Üblich sind auch elektrische Haar- und/oder Bartschneidemaschinen, bei denen die Drehzahl des Elektromotors entweder in mehreren Stufen oder auch stufenlos zwischen einer Minimal- und einer Maximaldrehzahl variiert werden kann, um die Motordrehzahl und damit die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Scherkamm und Schermesser auf die abgeforderte Schneidleistung gezielt einzustellen. In der Praxis wird die Motordrehzahl häufig durch Variation der Versorgungsspannung voreingestellt.Common are also electric hair and / or beard trimmers, at which the speed of the electric motor either in several stages or continuously between a minimum and a maximum speed can be varied to the engine speed and thus the speed the relative movement between shearing comb and shearing blade on the requested cutting performance targeted. In practice, the engine speed is often through Variation of the supply voltage preset.

Diese Art der einfachen Steuerung führt aber noch immer nicht zu einem optimalen Schneidergebnis.These But the type of simple control still does not work to an optimal cutting result.

Insbesondere bei elektrischenr Haar- und/oder Bartschneidemaschinen, bei denen die Energieversorgung mittels Batterien oder Akkus erfolgt, tritt zusätzlich der Effekt auf, dass bei einer vorgegebenen Schalterposition die angewählte Leerlauf-Drehzahl vom aktuellen Ladezustand der Batterie bzw. des Akkus empfindlich abhängt.Especially in elektrr hair and / or beard trimmers in which the power is supplied by means of batteries or rechargeable batteries occurs In addition, the effect on that at a given Switch position the selected idle speed from the current State of charge of the battery or the battery sensitive depends.

Es ist deshalb in der DE 295 07 982 U1 vorgeschlagen, die Drehzahl an die aktuelle Antriebsbelastung anzupassen. Hierzu wird über eine Regelungseinrichtung die Drehzahl im Leerlauf reduziert und mit steigender Belastung erhöht. Diese Vorgehensweise führt zu einem reduzierten, stets an den aktuellen Leistungsbedarf angepassten Energieverbrauch. Als nachteilig wird hierbei der vergleichsweise hohe regelungstechnische Aufwand betrachtet.It is therefore in the DE 295 07 982 U1 proposed to adapt the speed to the current drive load. For this purpose, the speed is reduced at idle via a control device and increased with increasing load. This procedure leads to a reduced energy consumption that is always adapted to the current power requirement. A disadvantage here is considered the comparatively high control engineering effort.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich daher das Problem, eine elektrische Haar- und/oder Bartschneidemaschine bereitzustellen, die eine weitgehend konstante und insbesondere vom Ladezustand einer Batterie oder eines Akkus sowie dem Schneidwiderstand unabhängige Schneidleistung auf vereinfachte Art und Weise ermöglicht.outgoing from this prior art, therefore, the problem arises, a to provide electric hair and / or beard trimmer, the one largely constant and in particular the state of charge of a Battery or a battery and the cutting resistance independent Cutting performance in a simplified manner allows.

Dieses Problem wird durch eine elektrische Haar- und/oder Bartschneidemaschine mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den abhängigen Unteransprüchen zu entnehmen.This Problem is by an electric hair and / or beard trimmer solved with the features of the protection claim 1. Advantageous embodiments can be found in the dependent claims.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass durch eine einfache Überwachung und Regelung der Drehzahl des antreibenden Elektromotors die Abhängigkeit der tatsächlichen Motordrehzahl von den Schneidebedingungen und dem Ladestand etwaig vorhandener Batterien oder Akkus weitgehend eliminiert werden kann.Of the Invention is based on the finding that by a simple monitoring and controlling the speed of the driving electric motor the dependency the actual engine speed from the cutting conditions and the state of charge of any existing batteries or batteries largely can be eliminated.

Konkret weist die elektrische Haar- und/oder Bartscheidemaschine erfindungsgemäß einen Drehzahlsensor zur kontinuierlichen Ermittlung der Drehzahl des Elektromotors während des Betriebs auf, der ein Drehzahlsignal bereitstellt. Der Drehzahlsensor ist mit einer Drehzahlsignalleitung mit einem Regler verbunden, der in an sich bekannter Weise ein Steuersignal zum Ansteuern des Elektromotors bereitstellt und zu diesem Zweck mit dem Elektromotor über eine Steuersignalleitung verbunden ist. Der Drehzahlsensor stellt ein Drehzahlsignal bereit, welches über die Drehzahlsignalleitung dem Regler zugeführt wird. Dieser sorgt nun dafür, dass eine vorgebbare oder fest vorgegebene Drehzahl im Wesentlichen konstant eingehalten wird. Ein Absinken der Motordrehzahl, bspw. in Folge eines erhöhten Schneidwiderstandes oder des Absinkens der Ladekapazität des Akkus, werden vom Drehzahlsensor unmittelbar detektiert und vom Regler durch eine korrespondierende Variation des Steuersignals kompensiert.Concrete has the electric hair and / or Bartscheidemaschine according to the invention a Speed sensor for continuous determination of the speed of the Electric motor during operation, which is a speed signal provides. The speed sensor is equipped with a speed signal line connected to a controller which in a conventional manner a control signal provides for driving the electric motor and for this purpose connected to the electric motor via a control signal line is. The speed sensor provides a speed signal, which over the speed signal line is supplied to the controller. This now ensures that a predefinable or fixed Speed is maintained substantially constant. A sinking the engine speed, eg. As a result of increased cutting resistance or the sinking of the charging capacity of the battery directly detected by the speed sensor and by the controller by a corresponding variation of the control signal compensated.

Eine wegen der Möglichkeit der berührungslosen Drehzahlmessung besonders geeignete Ausführungsform eines Drehzahlsensors ist ein Hallsensor.A because of the possibility of non-contact speed measurement particularly suitable embodiment of a speed sensor is a Hall sensor.

Besonders günstig ist die Anordnung des Drehzahlsensors unmittelbar benachbart zum oder direkt außen am Elektromotor. Bei dieser Anordnung muss der Hall-Sensor nicht innerhalb des Motorgehäuses integriert werden, sondern kann an geeigneterer Stelle der elektrischen Haar- und/oder Bartschneidemaschine angebracht werden, sodass weiterhin kostengünstige Standard-Motoren verwendet werden können. Dabei sind insbesondere zwei vorteilhafte Anordnungen denkbar.Particularly favorable is the arrangement of the speed sensor immediately adjacent to or directly outside the electric motor. In this arrangement, the Hall sensor does not have to be integrated within the motor housing, but can be suite terer place the electric hair and / or beard trimmer are attached, so that continue to use low-cost standard motors. In particular, two advantageous arrangements are conceivable.

Einerseits kann der Drehzahlsensor radial außen an einem von der Schneidsatzaufnahme abgewandten hinteren Gehäuseabschnitt des Elektromotors angeordnet werden, so dass Drehzahlsensor und Motor eine gemeinsam austauschbare Einheit bilden. Bei dieser Ausführungsform kann durch entsprechende Kalibrierung des Drehzahlsensors der Antriebsmotor problemlos getauscht werden.On the one hand For example, the speed sensor may be located radially outward on one of the cutting attachment remote rear housing portion of the electric motor be arranged so that speed sensor and motor one in common form exchangeable unit. In this embodiment can by appropriate calibration of the speed sensor of the drive motor easily exchanged.

Andererseits ist es aber auch möglich, den Drehzahlsensor axial benachbart zu einer von der Schneidsatzaufnahme abgewandten Stirnseite des Elektromotors anzuordnen, was insbesondere ermöglicht, den Drehzahlsensor in der Umgebung der Energieversorgung anzuordnen. In dieser materialsparenden und damit preisgünstigen Ausgestaltung kann ein Motortausch vorgenommen werden, ohne dass auch der Drehzahlsensor ausgewechselt werden muss.on the other hand But it is also possible, the speed sensor axially adjacent to an end facing away from the Schneidsatzaufnahme end face of the electric motor to arrange, which in particular allows the speed sensor to arrange in the vicinity of the power supply. In this material-saving and thus inexpensive embodiment, a motor exchange be made without the speed sensor replaced must become.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, dass mindestens ein Verstärker zur Verstärkung des Drehzahlsignals vorgesehen ist.It has proven to be useful that at least an amplifier for amplifying the speed signal is provided.

Besonders vorteilhaft ist es, im Regler einen Microcontroller zur Auswertung der Drehzahlsignals des Drehzahlsensors vorzusehen. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn das Drehzahlsignal an einem Interrupt-Eingang des Microcontrollers anliegt. Dar über hinaus hat sich gezeigt, dass es zu einer besonders stabilen Drehzahlregelung beiträgt, wenn der Microcontroller Mittel zur Auswertung der Frequenz des anliegenden Drehzahlsignals aufweist.Especially It is advantageous in the controller a microcontroller for evaluation provide the speed signal of the speed sensor. Especially It is useful if the speed signal on an interrupt input of the microcontroller is present. About that In addition, it has been shown that it leads to a particularly stable speed control contributes when the microcontroller means for evaluation having the frequency of the applied speed signal.

Als Steuersignal, das der Regler bereitstellt, bietet sich insbesondere ein pulsweitenmoduliertes oder PWM Signal an.When Control signal that provides the controller, in particular offers a pulse width modulated or PWM signal.

Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die elektrische Haar- und/oder Bartschneidemaschine mit einem Schalter oder Potentiometer zur Vorgabe einer oder mehrerer Solldrehzahlen versehen, durch den das vom Regler bereitgestellte, vom Drehzahlsignal des Sensors abhängige Steuersignal beeinflusst wird.To a preferred embodiment is the electrical Hair and / or beard trimmer with a switch or potentiometer provided for the specification of one or more desired speeds, by the the controller provided, dependent on the speed signal of the sensor Control signal is affected.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ausführlich erläutert. Es zeigen:following the invention will be explained in detail with reference to figures. Show it:

1: den schematischen Aufbau des Regelkreises einer erfindungsgemäßen elektrischen Haar- und/oder Bartschneidemaschine, 1 : the schematic structure of the control circuit of an electric hair and / or beard trimmer according to the invention,

2a: eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Haar- und/oder Bartschneidemaschine in einer ersten Ausführungsform, 2a FIG. 4 is a sectional view of an electric hair and / or beard trimmer according to the invention in a first embodiment, FIG.

2b: eine Detailansicht eines Bereichs aus 2a, 2 B : a detailed view of an area 2a .

3a: eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Haar- und/oder Bartschneidemaschine in einer zweiten Ausführungsform und 3a : A sectional view of an electric hair and / or beard trimmer according to the invention in a second embodiment and

3b: eine Detailansicht eines Bereichs aus 3a. 3b : a detailed view of an area 3a ,

Sofern nicht anders erwähnt, werden in allen Figuren für gleiche Objekte gleiche Bezugszeichen verwendet.Provided not mentioned otherwise, are used in all figures for same objects used the same reference numerals.

Die 1 zeigt den schematischen Aufbau eines Regelkreises für eine erfindungsgemäße elektrische Haar- und/oder Bartschneidemaschine.The 1 shows the schematic structure of a control loop for an electric hair and / or beard trimmer according to the invention.

Dargestellt ist ein Elektromotor 1, der über eine Steuersignalleitung 3 mit einem Betriebs- oder Steuersignal versorgt wird, das vom Regler 2 bereitgestellt wird. Dieses Betriebs- oder Steuersignal kann beispielsweise ein pulsweitenmoduliertes Signal (PWM Signal) sein.Shown is an electric motor 1 , which has a control signal line 3 supplied with an operating or control signal from the controller 2 provided. This operating or control signal may be, for example, a pulse width modulated signal (PWM signal).

Mittels des pulsweitenmodulierten Signals wird der Elektromotor 1 in Betrieb versetzt. Die Rotordrehung und damit die aktuelle Motordrehzahl wird mit einem Drehzahlsensor 4, hier als Hallsensor ausgeführt, kontinuierlich oder quasi kontinuierlich detektiert. Das Ausgangssignal des Drehzahlsensors 4 stellt das Drehzahlsignal dar und wird dem Regler 2 über eine Drehzahlsignalleitung 5 zugeführt.By means of the pulse width modulated signal is the electric motor 1 put into operation. The rotor rotation and thus the current engine speed is with a speed sensor 4 , designed here as a Hall sensor, continuously or quasi continuously detected. The output signal of the speed sensor 4 represents the speed signal and becomes the controller 2 via a speed signal line 5 fed.

Im Inneren des Reglers 2 wird das Drehzahlsignal verstärkt und an einen nicht dargestellten Interrupt-Eingang eines ebenfalls nicht dargestellten Microcontrollers geführt und durch Messen der Frequenz des verstärkten Drehzahlsignals ausgewertet. Der Microcontroller steuert in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Auswertung und von einer Position eines nicht dargestellten Schalters oder Potentiometers, die eine von einem Benutzer gewünschte Drehzahl vorgibt, das pulsweitenmodulierte Signal.Inside the regulator 2 the speed signal is amplified and fed to an unillustrated interrupt input of a microcontroller, also not shown, and evaluated by measuring the frequency of the amplified speed signal. The microcontroller controls the pulse width modulated signal as a function of the result of this evaluation and of a position of a switch or potentiometer, not shown, which predetermines a speed desired by a user.

2a zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Haar- und/oder Bartschneidemaschine in einer ersten Ausführungsform. In einem Gehäuse 24 ist ein Elektromotor 1 angeordnet, der im Betrieb einen Schneidsatz antreibt. Das Gehäuse 24 weist eine Schneidsatzaufnahme 21 auf. Der Elektromotor 1 ist über eine Anschlussleitung 26 mit einer Energiequelle 22, beispielsweise einem Akku oder einer Batterie, verbunden. 2a shows a section through a hair and / or beard trimmer according to the invention in a first embodiment. In a housing 24 is an electric motor 1 arranged, which drives a cutting set in operation. The housing 24 has a cutting attachment 21 on. The electric motor 1 is via a connection cable 26 with an energy source 22 , For example, a battery or a battery connected.

2b zeigt als Ausschnittsvergrößerung des Bereichs Z, dass ein Drehzahlsensor 4 radial außen an einem von der Schneidsatzaufnahme 21 abgewandten, hinteren Gehäuseabschnitt 14 des Elektromotors 1 angeordnet ist. 2 B shows as a detail enlargement of the area Z that a speed sensor 4 radially outward on one of the cutting attachment 21 remote, rear housing section 14 of the electric motor 1 is arranged.

3a zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Haar- und/oder Bartschneidemaschine in einer zweiten Ausführungsform. Wiederum ist in einem Gehäuse 24 ein Elektromotor 1 angeordnet, der im Betrieb einen Schneidsatz antreibt. Hierzu weist das Gehäuse 24 eine Schneidsatzaufnahme 21 auf. Der Elektromotor ist über eine Anschlussleitung 26 mit einer Energiequelle 22, beispielsweise einem Akku oder einer Batterie, verbunden. 3a shows a section through a hair and / or beard trimmer according to the invention in a second embodiment. Again, in a case 24 an electric motor 1 arranged, which drives a cutting set in operation. For this purpose, the housing 24 a cutting attachment 21 on. The electric motor is via a connecting cable 26 with an energy source 22 , For example, a battery or a battery connected.

3b zeigt als Ausschnittsvergrößerung den gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel modifizierten Bereich Z'. Hier ist ein Drehzahlsensor 4 axial benachbart zu einer von der Schneidsatzaufnahme 21 abgewandten Stirnseite 15 des Elektromotors 1 und damit in der Nähe der Energiequelle 22 angeordnet. 3b shows an enlarged detail of the modified compared to the first embodiment area Z '. Here is a speed sensor 4 axially adjacent to one of the cutting attachment 21 opposite end face 15 of the electric motor 1 and thus near the source of energy 22 arranged.

11: Elektromotorelectric motor
22: Reglerregulator
33: SteuersignalleitungControl signal line
44: DrehzahlsensorSpeed sensor
55: DrehzahlsignalleitungSpeed signal line
1414: Gehäuseabschnitt (Elektromotor)housing section (Electric motor)
1515: Stirnseite (Elektromotor)front (Electric motor)
2121: SchneidsatzaufnahmeCutting set recording
2222: Energiequelle (Akku, Batterie)energy (Battery, battery)
2424: Gehäuse (Maschine)casing (Machine)
2626: Anschlussleitungconnecting cable
ZZ: BereichArea
Z'Z ': BereichArea

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 29507982 U1 [0007]

Claims

Electric hair and / or beard trimmer with - an electric motor for driving a cutting set, - a control signal providing controller for driving the electric motor, and - a control signal line with which the controller is connected to the electric motor, characterized by - a speed signal providing speed sensor ( 4 ) for the continuous or quasi-continuous determination of the rotational speed of the electric motor ( 1 ) and - a speed signal line ( 5 ) with which the speed sensor ( 4 ) with the controller ( 2 ), - wherein the control signal in dependence on the speed signal from the controller ( 2 ) is provided such that at least one predetermined or predetermined speed of the electric motor ( 1 ) is substantially constant.

Electric hair and / or beard trimmer according to claim 1, characterized in that the speed sensor ( 4 ) is a Hall sensor.

Electric hair and / or beard trimmer according to claim 1 or 2, characterized in that the speed sensor ( 4 ) immediately adjacent to or directly outside the electric motor ( 1 ) is arranged.

Electric hair and / or beard trimmer according to claim 3, characterized in that the speed sensor ( 4 ) radially outward on one of the cutting attachment ( 21 ) facing away, rear housing section ( 14 ) of the electric motor ( 1 ) is arranged.

Electric hair and / or beard trimmer according to claim 3, characterized in that the speed sensor ( 4 ) axially adjacent to one of the cutting attachment ( 21 ) facing away from the front side ( 15 ) of the electric motor ( 1 ) is arranged.

Electric hair and / or beard trimmer according to any preceding claim, characterized in that at least one amplifier for amplifying the speed signal of the speed sensor ( 4 ) is provided.

Electric hair and / or beard trimmer according to any preceding claim, characterized in that in the regulator ( 2 ) a microcontroller for evaluating the speed signal of the speed sensor ( 4 ) is provided.

Electric hair and / or beard trimmer after Claim 7, characterized in that the speed signal at a Interrupt input of the microcontroller is present.

Electric hair and / or beard trimmer after Claim 7 or 8, characterized in that the microcontroller Having means for evaluating the frequency of the applied speed signal.

Electric hair and / or beard trimmer according to any preceding claim, characterized in that the control signal of the controller ( 2 ) is a pulse width modulated or PWM signal.

Electric hair and / or beard trimmer after a preceding claim, characterized in that a switch or potentiometer for setting at least one target speed provided is.