DE2227910A1 - Schnittelement fuer einen motorisch angetriebenen trockenrasierapparat - Google Patents

Description

PHN.561 6 WIJ/EVH.

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Anmeaar: ^y₄ philips' GloetlampenfdbrWctö

Akt· Ne. PHN- 5616 Atmmkkagvom> ₂. Juni 1972

Schnittelement für einen motorisch angetriebenen Trockenrasierapparat.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schnittelement für einen motorisch angetriebenen Trockenrasierapparat, der eine mit Haardurchgangsöffnungen versehene Scherplatte, insbesondere eine biegsame Scherfolie, sowie einen motorisch drehend antreibbaren Schnittelementträger enthält, der ein oder mehrere Schnittelemente trägt, die alle mit ihrer Schneidkante mit der Scherplatte zusammenarbeiten und gegenüber derselben etwas kippbar sind, wobei die Schneidkanten eine im wesentlichen gestreckte Form aufweisen und sich in einer Richtung im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung derselben gegenüber der Scherplatte erstrecken und die Schnittelemente auf beiden Seiten der Enden ihrer Schneidkanten wenigstens insofern diese Enden mit einem mit Haardurchgangsöffnungen

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versehenen Teil der Scherplatte zusammenarbeiten, einen Antibeschädigungsteil mit einer gekrümmt verlaufenden sich unmittelbar an die Schneidkante anschliessenden Begrenzung aufweisen.

Schnittelemente dieser Art sind bekannt, wobei die Mitte des Krümmungsradius der gekrümmt verlaufenden Begrenzung des Antibeschädigungsteils an der von der Scherplatte abgewandten Seite des Schnittelementes liegt, so dass die Begrenzung sich entsprechend einer Kurve erstreckt, die sich an die Schneidkante anschliesst und sich allmählich, von der Scherplatte abbiegt. Diese Allmäblichkeit des gekrümmten Verlaufes der Begrenzung des Antibeschädigungsteils ist von durchschlaggebender Bedeutung für die einwandfreie Wirkung desselben. Es wird nämlich damit beabsichtigt, dass wenn das Schnittelement etwas kippt, dies nicht zur Folge haben wird, dass ein spitzes Ende des Elementes in eine Haardurchgangsöffnung sinken kann, wodurch Beschädigung der Scherplatte, des Schnittelementθ9 selbst und gegebenenfalls auch der Haut des Benutzers des Rasierapparates auftreten k8nnte, letzteres wird vom Benutzer als brennend empfunden.

Bei Schnittelementen dieser bekannten Art ist es unmöglich, die genannte Allmählichkeit des gekrümmten Verlaufes der Begrenzung des Antibeschädigungsteils bei normalem Gebrauch des Rasierapparates beizubehalten. Durch unvermeidlichen Verschleiss wird nach Verlauf der Zeit die ursprüngliche Schneidkante nicht mehr vorhanden sein -and wird sich die genannte gekrümmte Begrenzung mit einem scharfen Knick an die durch Verschleiss entstandende neue Schneidkante

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anschliessen. Xn der Praxis funktionieren diese Antibeschädigungsteile auf diese Weise nur wie erwünscht solange der Rasierapparat noch verhältnismässig neu ist, nach einiger Zeit wird der Apparat jedoch in immer zunehmendem Masse unbefriedigend funktionieren. Durch die Form der Antibeschädigungsteile wird der Gestehungspreis des Schnittelementes beeinträchtigt, nicht an letzter Stelle weil die Schneidkanten mit änschliessenden gekrümmten Begrenzungen nicht mit Hilfe einer Plachschleifbearbeitung angebracht werden können. ,

Es sind mehrere andere Versuche bekannt, die alle bezwecken, die obengenannten Schwierigkeiten auszuschalten. So sind Trockenrasierapparate bekannt, bei denen die Schnittelemente durch Federn kräftig gegen die Scherplatte ge- drückt werden, so dass vermieden wird, dass diese unter Betriebsumständen kippen werden. Diese Lösung bringt jedoch neue Schwierigkeiten mit sich, da durch die verhältnismässig grossen erforderlichen Anpresskräfte auch eine wesentliche Menge Reibung zwischen Schnittelementen und Scherplatte herbeigeführt werden wird, was zu einem vom Benutzer als. unangenehm empfundene Erhitzung der Scherplatte und zu einem übermässigen Verschleiss derselben sowie der Schnittelemente führt. Ausserdem ist ein verhältnismässig kräftiger Antriebsmotor erforderlich, wodurch der Rasierapparat grosser und teuerer wird, wodurch bei batteriegespeisten Rasierapparaten die Batterien schneller erschöpft sein werden.

Auch sind Trockenrasierapparate bekannt, deren Scherplatte eine derartige Dicke und Starrheit hat, dass ernstige Beschädigungen, wie Bruch der Scherplatte, ausge-

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schlossen sind. Eine einwandfreie Rasur lässt sich mit einem derartigen Rasierapparat jedoch nicht verwirklichen, weil dazu eine Scherplatte mit einer Dicke von 0,06 mm oder weniger erforderlich ist. Derart dünne Scherplatten, meistens als Scherfolien bezeichnet, sind sehr verletzlich.

Weiter sind noch Trockenrasierapparate bekannt, bei "denen man die Lösung darin gesucht hat, dass man die Enden der Schneidkanten der Schnittelemente mit Teilen der Scherplatten, die nicht mit Haardurchgangsöffnungen versehen sind, zusammenarbeiten lässt. Die Nutzfläche der Scherplatte wird dadurch jedoch verringert. Diese Verringerung ist nicht unwesentlich, weil die Zonen der Scherplatte, die nicht mit Haardurchgangsöffnungen versehen sind, nicht zu schmal gemacht werden dürfen, und zwar im Hinblick auf die Fertigung und Einbautoleranzen der unterschiedlichen Teile des Scherkopfes und der Beweglichkeit der Schnittelemente im Schnittelementträger. Auf diese Weise ist eine verhältnismässig breite Zone erforderlich um mit Gewissheit gewährleisten zu können, dass das Ende einer bestimmten Schneidkante sich auch immer in der zugehörenden Zone befindet.

Die Erfindung bezweckt nun, ein Schnittelement der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das derart gebildet ist, dass die,obenstehend beschriebenen Schwierigkeiten nicht auftreten, auch nicht nach längerem und intensivem Gebrauch des Rasierapparates und sogar nicht unter Benutzung äusserst dünner Scherfolien zusammen mit sehr leicht angedrückten Schnittelementen, wie diese aus der niederländischen Patentanmeldung 6.810.337 4BBSEBB^ ^{von der} Anmelderin bekannt sind,

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Die Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmt verlaufende Begrenzung des Antibeschädigungsteils sich in derselben Ebene erstreckt, in der auch die Schneidkante im wesentlichen bewegbar ist und sich von der sich daran anschliessenden Schneidkante abbiegt bis in einer Richtung im wesentlichen der Bewegungsrichtung der Schneidkante gegenüber der Scherplatte entgegengesetzt.

Durch diese Formgestaltung der Antibeschädigungsteile wird erreicht, dass wenn durch Kippung des Schnittelementes das Ende desselben in eine Haardurchgangsöffnung gerät keine aussergewöhnlich grossen Kräfte auf die Scherplatte ausgeübt werden, weil das Schnittelement durch den, in der Bewegungsrichtung gesehen, rückwärts gekrümmten Antibeschädigungsteil die Gelegenheit erhält, sich allmählich wieder aus der HaardurchgangsÖffnung herauszubewegen, Verschleiss des Schnittelementes hat auf diesen Lauf der Dinge keinen Einfluss, Weiter ist die Form des Schnittelementes nicht nennenswert verwickelter, so dass die Erfindung den Gestehungspreis des Scherkopfes kaum .zu beeinträchtigen braucht.

Für ein einwandfreies Funktionieren der erfindungsgemäss gebildeten Antibeschädigungsteile muss es eine richtige Beziehung zwischen den Abmessungen derselben einerseits und den Abmessungen der Haardurchgangsöffnungen der Scherplatte andererseits geben. Von einer optimalen Bemessung der Antibeschfldi/cungsteile kann die Rede sein, wenn diese in Beziehung zu den Ilaardurchgarigsöf fnungen in der Scherplatte so gross .sind, dass die Beschädigungen der obenerwähnten Art ausgeschlossen sind aber gleichzeitig dennoch wieder so

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klein wie möglich, weil sie nur im beschränkten Masse zur Schnittwirkung der Schnittelemente beitragen. Da auch die Form der Haardurchgangsöffnungen in der Scherplatte auf diese optimale Bemessung von Einfluss ist, ist es unmöglich, allgemein gültige Bemessungsregeln zu geben. In der Figurbeschreibung, die zu dieser Anmeldung gehört, wird jedoch auf die theoretischen Grundlagen bei der optimalen Bemessung eines Antibeschädigungsteils für ein Schnittelement, das mit einer Scherplatte mit runden Haardurchgangsöffnungen zusammenarbeitet, eingegangen; aus der entwickelten Theorie folgen allgemeine Einsichten in bezug auf die Bemessung in anderen Fällen,

Eine aus fertigungstechnischem Gesichtspunkt günstige Ausftthrungsform der Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittelement gänzlich aus nur einem Teil plattenförmigen Materials besteht, wobei die Antibeschädigungsteile aus abgewinkelten Teilen des plattenförmigen Materials bestehen,

Eine andere Ausführungsform der Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass die Antibeschädigungsteile streifenförmig sind. Der Vorteil davon ist, dass die Masse des Schnittelementes nur im geringen Masse erhöht wird. Dies ist insbesondere wichtig für Scherkopfβ, wie diese aus der niederländischen Patentanmeldung 6.810.337 IHRnSBiIPi. bekannt sind, wobei die Schnittelemente nur äusserst leicht durch eine Feder belastet werden und folglich eine geringe Masse ausweisen müssen, damit die UnregelmSssigkeiten der Scherplatte und die Verformungen derselben beim Rasieren befolgt werden können« Selbstverständlich müssen die streifenförmigen

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Teile quer zur Scherplatte derart bemessen sein, dass sie auch nach längerem Gebrauch nicht völlig zerschleissen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigern

Fig. 1 eine Seitenansicht, zum Teil einen Schnitt, eines Scherkopfes mit erfindungsgemässen Schnittelementen und montiert auf dem Gehäuse eines Trockenrasierapparates,

Fig. 2 eine Draufsicht des Scherkopfes nach Fig. 1; wobei die Scherplatte teilweise fortgelassen ist, damit der darunter angeordnete Schnittelementträger mit den darin montierten Schnittelementen sichtbar ist,

Fig. 3 in vergrössertem Masstab den unteren Teil eines nicht mit Antibeschädigungsteilen versehenen Schnittelementes, das gegenüber der Scherplatte etwas gekippt steht, wobei ein Ende der Schneidkante in eine runde Haardurchgangsöffnung hineingegangen ist,

Fig. 4 dieselbe Situation wie Fig. 3, jedoch mit einem Schnittelement, das auf beiden Seiten mit erfindungsgemässen Antibeschädigungsteilen versehen ist,

Fig. 5 in vergrössertem Masstab ein Schnitteiernent der Art, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, das mit einer mit Sechskanthaardurchgangsöffnungen versehenen Seherfolie zusammenarbeitet,

Fig. 6 eine Draufsicht einer einzigen runden Haardurchgangsöffnung und eines mit dem Rand derselben zusammenarbeitenden Teils einer geraden Schneidkante eines Schnittelementes, wobei weiter eine Anzahl Linien, Winkel und Punkte

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angegeben sind, die zur Erläuterung der theoretischen Grundlage der Erfindung von Bedeutung sind,

Fig* 7 einen Schnitt durch eine Seitenansicht der Situation nach Fig. 6,

Fig. 8 eine schaubildliche Ansicht eines Teils einer Scherplatte und eines Teils einer runden Haardurchgangsöffnung sowie eine Anzahl Linien, Winkel und Punkte ebenfalls zur Erläuterung der theoretischen Grundlagen der Erfindung,

Fig. 9 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 8, wobei jedoch die Kräfte dargestellt sind, die auf das Schnittelement einwirken und zwar an der Stelle, wo das Schnitteiernent die Begrenzung einer Haardurchgangsöffnung berührt,

Fig. 10 eine Draufsicht wie in Fig. 6 mit einer Grenzlinie, an deren linken Seite der gerade verlaufende Teil einer Schneidkante eine Beschädigung veranlassen wird,

Fig. 11 dieselbe Situation wie in Fig. 8_f nun jedoch falls die Schneidkante eines Schnittelementes mit der gezeichneten Y-Achse einen stumpfen Winkel O einschliesst,

Fig. 12 dieselbe Draufsicht nach Fig. 10, wobei zur linken Seite der genannten Grenzlinie die optimal bemessene gekrümmte Begrenzung eines Antibeschädigungsteils dargestellt ist, wie dies nach einer vereinfachten Bemessungsregel konstruiert werden müsste,

Fig. 13 eine Veranschaulichung, wie die Schneidkanten von etwa 12 Sehnittelementen nach der Erfindung, die noch durch einen Teil eines silberstählernen Streifens miteinander verbunden sind, aus welchem Streifen sie durch Stanzen gebildet sind, nach dem Härten auf einfache Weise durch Schleifen angebracht werden.

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In der Figurbeschreibung sind entsprechende Teil* immer mit denselben Bezugsseichen angedeutet»

Fig. 1 zeigt den oberen Teil eines Trockenrasierapparates _1_, der eine Scherkappe £ auf dem Motorgehäuseteil 3_ enthält« Der Scherkopf £ umfasst einen Kappenmantel -4, an dessen Oberseite mit Hilfe des eingepressten Sparmstticks 6 eine im wesentlichen flache Scherfolie 5 angeordnet ist. Der Kappenmantel h ist mit Hilfe von Gewinde auf dem Einsatzteil 7 montiert, der in die Kunststoffhülle 8 des Motorgehäuseteils 3_ eingebettet ist. Unter der mit einer Vielzahl von Haardurchgangsöffnungen 9 versehenen Scherfolie 5 befindet sich ein Schnittelementträger in Form einer Scheibe Mit Hilfe der Schraube 11 ist die Scheibe 10 motorisch antreibbar auf der Motorwelle 12 des im Motorgehäuseteils 3, befindlichen in der Zeichnung nicht dargestellten elektrischen Antriebsmotors befestigt. Die Motorwelle 12 ist in einem im Einsatzteil 7 gepressten Gleitlager 13 gelagert. Die Scheibe 10 trägt ein Dutzend Schnittelemente 14, die je mit ihrer Schneidkante 15 mit der Scherfolie 5 zusammenarbeiten und gegenüber derselben etwas kippbar sind. Die Schneidkanten 15 der Schnittelemente "\k haben eine gestreckte Form und erstrecken sich in einer Richtung im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung derselben. Selbstverständlich ist die Bewegungsrichtung jedes Schnitt element es 1^·, das in der Scheibe 10 angeordnet ist, der Drehungsrichtung der Scheibe selbst gleich, welche Drehungsrichtung in Fig. 2 durch den Pfeil P angegeben ist. Jedes der Schnittelementβ 14 ist auf beiden Seiten der Enden der Schneidkante 15 mit

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teilen 16 versehen, die einen gekrümmt verlaufenden sich unmittelbar an die Schneidkante 15 anschliessende Begrenzung haben'und ist in einem Schlitz 18 in der Scheibe 10 angeordnet* Weiter hat jedes der Schnittelemente 14 eine bogenförmige Seite 191 die gegen die nach aussen gerichtete Begrenzung des Schlitzes 18 drückt, wobei das Schnittelement übrigens genügend Raum im Schlitz 18 hat um gegenüber der Scherfolie 5 etwas kippbar zu sein. Dünne drahtförmige Federn 20, die auf geeignete Art und Weise an der Unterseite der Scheibe 10 befestigt sind und durch die Oeffnungen 21 der Schnittelemente Ik ragen, drücken diese leicht gegen die untere Seite der Scherfolie 5.

Nach der Erfindung erstrecken sich die gekrümmt verlaufenden Begrenzungen 17 der Antibeschädigungsteile in derselben Ebene, in der auch die Schneidkante 15 im wesentlichen bewegbar ist. Selbstverständlich ist diese genannte Ebene, abgesehen von geringen Bewegungen beim Schneiden der Schnittelemente 1k in einer Richtung senkrecht zur Scherfolie 5 und abgesehen ebenfalls von der geringen Kippbewegung der Schnittelemente k gegenüber der Scherfolie d±₉ Ebene, die durch die Unterseite der Scherfolie 5 gebildet wird. Die gekrümmt verlaufende Begrenzung 17 biegt sich von der sich daran anschliessenden Schneidkante 15 ab bis in einer Richtung, die im wesentlichen der Bewegungsrichtung P der Sohneidkante 15 gegenüber der Scherfolie 5 entgegengesetzt ist. In den Fig. 3, ^ und 5 sind die linden der Schneidkante 15 des Schnittelementes lh durch 22 bezeichnet.

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Fig, 3 zeigt den unteren Teil eines Schnitt element es in stark vergrttssertem Masstab, wobei das Schnittelement nicht mit irgendeinem Antibe s.chSdigungs teil ausgebildet ist. Das Schnittelement ist in einer etwas gekippten Lage gegenüber einer Scherfolie 5, mit der es zusammenarbeitet und die mit runden Haardurchgangsöffnungen 9 versehen ist, dargestellt· Durch die gekippte Lage des Schnittelementes ist es möglich, dass ein Ende 22 der Schneidkante 15 in eine Haardurchgängen" ffnung gerät. Aus der Figur dürfte es ersichtlich sein, dass wenn das Schnittelement lh in der Bewegungsrichtung P bewegt wird, unvermeidlich grosse Kräfte auf die Scherplatte 5 und auf das Schnittelement selbst ausgeübt werden, weil das Ende 22, das in diesem Augenblick in eine Haardurchgangsöffnung 9 geraten ist, gegen die Begrenzung derselben stossen wird· In Fig. k ist die Situation nach Fig. 3 abermals dargestellt, nun jedoch mit dem Unterschied, dass das Schnittelement 14 an den beiden Enden 22 der Schneidkante 15 nach der Erfindung mit Antibeschädigungsteilen 16 versehen ist. Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung sind die dargestellten Antibeschädigungsteile 16 streifenförmig ausgebildet und weisen also eine geringe Masse auf. Veiter bilden sie mit dem aus plattenförmigen! Material gebildeten Schnittelement 14 ein Ganzes. Dank der gekrümmtverlaufenden Begrenzung 17 des Antibesehädigungsteils 16 kann das Schnittelement 14, wenn es in eine etwas gekippte Lage geraten ist, dennoch bei weitergehender Bewegung in der Bewegungsrichtung P sich allmählich in einer Richtung senkrecht zur Scherfolie verschieben, so dass der Anti-

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beschädigungsteil 16 ohne Ausübung grosser Kräfte auf den umringenden Teil der Scherfolie 5 aus ύβτ Haardurchgangsöffnung 9 geraten kann. In Fig. 5 ist ein Schnittelement 14 der Art., wie auch in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, abermals in vergrössertem Masstab dargestellt, wobei dieses Schnittelement mit einer Scherfolie 5 zusammenarbeitet, die mit Haardurchgangsöffnungen 9 einer Sechskantform versehen ist. Abgesehen von den Antibeschädigungsteilen 16 sind Schnittelemente Ik der in Fig, 5 dargestellten Art aus der niederländischen Patentanmeldung 6.810.337 (PHN.3152) bekannt. Die grösste Abmessung der Haardurchgangsöffnungen 9 in der Scherfolie 5 beträgt etwa 0,5 bis 0,6 mm. Die Dicke des plattenförmigen Materials, aus dem das Schnittelement lh hergestellt ist beträgt nur etwa 0,2 mm. Bei derartigen aus äusserst dünnem Material hergestellten Elementen ist es von grösster Bedeutung, dass der Krümmungsradius der gekrümmten Begrenzung 17 des Antibeschädigungsteils 16 genau bemessen wird. Es stellt sich nämlich heraus, dass der genannte Krümmungsradius einen.bestimmten Minimalwert aufweisen muss um ein einwandfreies Funktionieren des Antibeschädigungsteils 16 gewährleisten zu können. In Fällen, wo das Schnittelement "\k eine grössere Dicke hat als die obenstehend angegebene Dicke von 0,2 mm, kann es passieren, dass der Krümmungsradius 17 aus Materialbrucherwägungen einen derart grossen durch Materialeigenschaften bedingten Minimalwert aufweisen muss, der Wert, der für ein einwandfreies Funktionieren minimal erforderlich ist, unter allen Umständen gewährleistet ist. Bei Schnittelementen von sehr geringer

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Dicke wird es jedoch, ohne auf durch das Material bedingte Beschränkungen zu stossen, möglich sein, Krümmungsradien anzuwenden, die kleiner sind als der für das einwandfreie Funktionieren des Antibeschädigungsteils erforderliche Mindestwert.

Nachstehend wird auf die Bemessung des Antibeschädigungsteils 16 eines Schnittelementes, das mit einer Scherfolie zusammenarbeitet, die mit runden Haardurchgangsöffnungen versehen ist, eingegangen. In Fig. 6 ist dazu eine Draufsicht einer runden Haardurchgangsöffnung 9 in einer flachen Scherfolie 5 dargestellt. Die teilweise dargestellte Schneidkante 15 eines Schnittelementes, das nicht mit einem Antibeschädigungsteil versehen ist, ist ebenfalls in der Figur dargestellt. In der iCbene, in der die Scherfolie 5 und die Schneidkante 16 miteinander zusammenarbeiten ist ein XOY-Achsenkreuz dargestellt, dessen Ursprung an der gtelle der Mitte der Ilaarolurchfjangsöffnung 9 liegt. Vorausgesetzt ist, dass die Schneidkante 15 sich parallel zur Y-Achse bewegt.
Die ocimei liiante 15 berHhrt die kreisförmige l"e;;renzung 22 der· 'if'ariiureh. ru-i^sö "friting 9 im i^Junkt A, die Linie I₁ ist
die rangen te durch den Punkt A am Kreis 22, Die durch den Ursprung gehende Normale 1„ auf der Tangente I₁ schliesst
einen v/inkel 0( mit der positiven X-Achse ein. Fdg. 7 zeigt eine Ansicht im ..,chnitt der Situation nach Fig. 6, die
Durchschnii.tsebene geht durch die X-Achse und steht senkrecht auf der XOY-Ebene. Fig. 7 zeigt die gekippte Lage des
Schnri tt element es 14, das mit dem linde 22 der Schneidkante etwas in die Haardurchgarigsö i'fnung ') geraten ist. Der

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BAD ORIGINAL

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Kippwinkel der Schneidkante 15 gegenüber der in Fig. 6 dargestellten XOY-Bbene ist durch den Winkel /3 zwischen der Linie Io» welche die Verlängerung der Schneidkante bildet, und der Oberseite der Scherfolie angegeben. Zugleich ist in Fig. 7 eine dritte Koordinatenachse angegeben, die senkrecht auf der XOY-Ebene steht und als Z-Achse bezeichnet ist. Das Schnittelement 14 muss um wieder aus der Haardurchgangsöffhung 9 zu geraten ausser in der Y-Richtung auch in der Z-Richtung, also weg von der Scherfolie, bewegen.

In Fig. 8 ist die Situation nach Fig. 6 und 7 iⁿ schaubildlicher Ansicht dargestellt. Statt der Schneidkante des Schnittelementes 14 ist ausschliesslich die Linie 1„ in der Figur dargestellt. Der Pfeil P symbolisiert die augenblickliche Bewegung der Linie 1„ und schliesst einen Winkel f mit dem Pfeil P ein, welcher letztere in der XOY-Ebene liegt und die Projektion des Pfeiles P bildet. Die Bewe/^ngsrichtung der Schneidkante 5 und folglich der Linie 1„ liegt in der Ebene, die durch die Linie 1„ und durch die Tangente am Kreis 22 gebildet wird. Aus Pig. 8 geht hervor:

4- -*· ^CD 4- i ^AC Λ 4. A ^CD

^S "T ⁼ nc ' ^tgc^ ⁼ ITc ^{und tg} ' ~ Xc woraus folgt:

tg γ = tg <Λ . tg /} .

Punkt B ist der Schnittpunkt der Tangente I₁ am Kreis 22 mit der Y-Achse, Punkt C ist der Schnitfcpunkt der Projektion 1. in der XOY-iCbene der Linie 1„ mit der Y-Achse und Punkt D ist der Schnittpunkt der Linie Iq mit der ZOY-libene. aus der Beziehung für tg "Y folgt, dass der Winkel /"grosser wird je nachdem ^* und P) grosser werden. Der Winkel /% , der der

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Kippwinkel eines Schnittelementes gegenüber der Scherfolie ist, hat für eine bestimmte Rasierapparatkonstruktion einen bestimmten Maximalwert, Der Winkel dv , wie aus Fig. 8 ersichtlich, durchläuft einen Winkel, anfangend bei 0° bis etwa 90°. Wegen der obenstehenden Beziehung für d* bedeutet dies, dass auch Y einen Winkel zwischen 0 und 90° durchläuft. Sollte der Winkel γ wirklich 90° werden, so würde das Schnitteiernent sich senkrecht, also in der Richtung der Z-Achse bewegen müssen um aus der Haardurchgangsöffnung 9 geraten zu können,

während die Bewegungsrichtung P des Schnittelementträgers in der XOY-Ebene liegt. Um Beschädigung der Scherfolie 5 ζμ vermeiden werden Massnahmen getroffen werden müssen, die das Vermeiden dieser Situation beinhalten. In Fig. 9 sind die auf das Schnittelement im Punkt A einwirkende Reibungskraft W und die dazugehörende Normalkraft N dargestellt, wie diese unter dem Einfluss der in Richtung des Pfeiles P auf das Schnittelement einwirkenden Antriebskraft K auftreten. Bei einer allmählichen Vergrösserung des Winkels *JT werden in einem bestimmten Augenblick die im Punkt A wirksamen Kräfte N, W und K einander ausgleichen. In diesem Augenblick entspricht der Winkel CP zwischen der Verlängerung des Pfeiles P und der Normalkraft N der nachfolgenden Beziehung:

in der f den Reibungskoeffizienten zwischen dem Schnittelement und der Scherfolie 5 darstellt. Wie aus Fig. 9 folgt gilt immer: V⁷ = 90° - f . Im Hinblick auf die Vermeidung von Beschädigung wird es also erwünscht sein, dafür zu. sorgen, dass:

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'-Ρ <9O° - 7 oder: T <9O° - *f

max ^y max * max ^y max

Daraus folgt wieder, dass

. tg/i < tg (90° - ^_moJ ^oder*

max' tg<£ . tg /2> ^

^tg ^ max

und folglich

Aus der obenstehend bestimmten Beziehung zwischen dem Winkel ^O _f dem Reibungskoeffizienten f und dem Winkel P* lässt sich für eine bestimmte Rasierapparatkonstruktion der maximal zulässige Winkel 0( berechnen. Wird dieser Winkel, durch 0( angegeben, so folgt aus Fig. 10, die eine ähnliche Ansicht darstellt wie Fig. 6, dass eine sichere Situation vorliegt, solange der Kontaktpunkt A zwischen der Schneidkante 15 eines Schnittelementes und dem Begrenzungskreis 22 einer runden Haardurchgangsöffnung 9 sich zur rechten Seite der gestrichelt dargestellten Grenzlinie 1 befindet. Aus der Figur folgt, dass der Abstand χ zwischen der Grenzlinie 1

und der Y-Achse die nachfolgende Beziehung erfüllt:

χ = R cos tx/

in der R der Radius der Haardurchgangsöffnung 9 ist. Das bedeutet, dass die Schneidkante 15» insofern diese zur linken Seite der Grenzlinie 1 kommt, eine derartige Form aufweisen muss, dass keine Beschädigung auftreten kann.

Für ein richtiges Verständnis der Erfindung dürfte es notwendig sein, nachzugehen, welchen Einfluss eine schiefe Lage eines Schnittelementes gegenüber der Bewegungsrichtung auf die Situation hat, wobei die in Fig. 9 dargestellten

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Kräfte K, N und W einander ausgleichen.

In Fig. 11 schliesst die Linie Il mit der Y-Achse einen Winkel 6 ein. Dieser Winkel wird auch als Scherwinkel bezeichnet, Ausser den Punkten A, B, C und D ist in Fig. auch noch der Punkt E auf der Y-Achse angegeben, der der Fusspunkt der aus A auf der Y-Achse heruntergelassenen Senkrechten 1_ς ist. Aus Fig. 11 folgt»

tg r = — und

Weiter die folgenden Beziehungen:

tg (180° - 6 ) = -tg<S = M und tg H Mit Hilfe dieser Beziehungen lässt sich nun die nachfolgende Beziehung herleiten:

te· T =
⁶

te

sin S -tgoöcosi * Aus dieser Formel geht hervor, dass Y = 90° wenn o6 = <S ist; dies bedeutet, dass eine Aufwärtsbewegung des Schnittelementes in dem Augenblick bereits nicht mehr möglich ist. Sollte jedoch dafür gesorgt werden, dass ö( immer grosser bleibt als S , so wird diese Situation niemals auftreten. Dies ist der Grundgedanken, der der Erfindung zugrunde liegt, weil dadurch die Möglichkeit der Konstruktion eines Antibeschädigungsteiles gegeben wird.

Wie obenstehend hergeleitet wurde, gilt die Beziehung:

Mit Hilfe dieser Formel lässt sich die vorhergehende Be ziehung aufs neue schreiben zu:

tgr sin/ - tg o6 cos<f

fu et JL _ .·

woraus

nach Reduktion folgtt

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Da die Winkel (P und A bekannte Grossen sind, ist es

• max /^

möglich, für jeden δ ein zugehörender C^ zu berechnen,
womit die theoretisch richtige Form des Schnittelementes im "unsicheren Gebiet" d.h. in dem Gebiet zur linken Seite der Grenzlinie 1 in Fig. 10, bestimmt werden kann.

Für einen Fall aus der Praxis, wobei es sich herausstellte, dass der Winkel A maximal den Wert 15° hatte und
wobei, als maximaler Reibungskoeffizient in der Berechnung
der Wert 0,3 verwendet wurde, wurde die mit Hilfe der zuletzt hergeleitenden Beziehung theoretisch optimale gekrümmte
Grenzlinie des Antibeschädigungsteils bestimmt. Es stellte
sich heraus, dass diese theoretisch optimale gekrümmte
Grenzlinie mit grosser Genauigkeit der gekrümmten Grenzlinie, die in Fig. 12 dargestellt ist, annäherte und die durch
einen Kreisbogen gebildet wird, der beim Schnittpunkt der
kreisförmigen Begrenzung 22 der· Haardurchgangsöffnung 9 und der Grenzlinie I^ anfängt und einen Radius hat entsprechend R+x. Ein derartiger Kreisbogen hat sich in der Praxis bewährt, Ausserdera stellte es sich heraus, dass, wegen der für ziemlich sicher- zu haltenden Wahl von 0^3 für den Wert des
Reibungskoeffizienten, die gekrümmte Begrenzung 17 nicht
so weit durchgezogen zu werden brauchte wie in Fig. 12 dargestellt ist, sondern bereits eher aufhören kann, ohne dass dies die richtige Wirkung des Antibeschädigungsteils behindert. Es stellte sich heraus, dass es ausreichte die Krümmung 17
bis einen Winkel O =120° fortzusetzen, was einem Winkel
£* = 115°4O⁸ entspricht.

Selbstverständlich ist ein© einwandfreie Wirkung des

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Antibeschädigungsteils immer gewährleistet, wenn eine gekrümmte Begrenzung 17 verwendet wird, deren Krümmungsradius grosser ist als der in Fig. 12 angegebene Krümmungsradius R+x. Ebenfalls wird eine einwandfreie Wirkung gesichert sein wenn das Ende 2k der gekrümmten Begrenzung 17 weiter in Richtung der negativen Y-Achse verlängert wird. Derartige Abweichungen von der optimalen Bemessung haben also keinen Einfluss, auf die gute Wirkung des Antibeschädigungsteils als solches, sie beeinflussen jedoch die Masse des Schnittelementes in

ungünstigem Sinne, d.h. sie vergrössern die Masse des Schnittelementes unnötig.

Bei einer praktischen Anwendung der Erfindung in einem Trockenrasierapparat mit einem Scherkopf entsprechend Fig. 1 und 2 wurden ausgezeichnete Erfahrungen gemacht beim Gebrauch einer äusserst dünnen Scherfolie mit einer Dicke von nur etwa kO /um, mit Haardurchgangsöffnungen mit einem Durchmesser von etwa 0,55 nun und mit Schnitteiernenten aus plattenförmigem Material mit einer Dicke von 0,2 mm. Der Krümmungsradius R+x der gekrümmten Begrenzung 17 erhielt bei dieser Anwendung einen Wert von 0,4 mm.

Ein Krümmungsradius der obengenannten Grössenordnung ist selbstverständlich bei einer Dicke des Plattenmaterials von 0,2 mm leicht realisierbar. Bei Schnittelementen aus Plattenmaterial mit einer grösseren Dicke wäre es möglich, dass ein derartiger kleiner Krümmungsradius, wiis¹ obenstehend erwähnt, im Hinblick auf Bruch des Materials nicht hergestellt werden kann. Bei derartigen Schnittelementen kann dann der minimal aus Materialerwägungen erreichbare Krümmungsradius

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angewandt werden, der dann automatisch gut wirkt, weil er immer grosser sein wird als der Krümmungsradius R+x aus Fig.12.

Mit den obenstehend erläuterten. Erkenntnissen, die erhalten worden sind ausgehend von Haardurchgangsöffnungen mit einer kreisförmigen Begrenzung, können auch Schnittelemente entworfen werden für Haardurchgangsöffnungen einer anderen Form. Es hat sich ja herausgestellt, dass der wichtigste Punkt ist, dafür zu sorgen, dass ständig der Schwerwinkel δ den obengenannten Anforderungen entspricht.

Bei einem Scherkopf mit einer flachen Schnittplatte wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, befinden sich die Schneidkante 15 und die gekrümmten Begrenzungen. T7in einer flachen Ebene, Dies ermöglicht es, die Schneidkanten an den Schnittelementen mit Hilfe einer einfachen Flachschleifbearbeitung anzubringen.

Fig. 13 zeigt ein Dutzend Schnittelemente 14, die durch einen Teil 25, aus dem Silberstahlstreifen, aus dem sie durch einen Stanzvorgang gebildet sind, miteinander verbunden sind und zwar über Verbindungsstücke 26. Das Ganze ist in einem zum Teil im Schnitt dargestellten Schlitten 27 eingeklemmt und ist in Richtung des Pfeiles 28 über das Bett 29 einer Schleifmaschine 30 bewegbar. Diese trägt eine um eine feste Achse drehbare Schleifscheibe 32, die durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Dadurch, dass der Schlitten 27 unter die Schleifscheibe 32 hindurch bewegt wird, werden schnell und einfach die Schneidkanten 15 angebracht, sowie die gekrümmten Begrenzungen 17·

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Claims (1)

1. - 21 - PHN.5616.

   PATENTANSPRUECHE:

   j 1. J Schnittelement für einen motorisch angetriebenen Trockenrasierapparat, der eine mit Haardurchgangsöffnungen versehene Scherplatte, insbesondere eine biegsame Scherfolie, sowie einen motorisch drehend antreibbaren Schnittelementträger enthält, der ein oder mehrere Schnittelemente trägt, die alle mit ihrer Schneidkante mit der Scherplatte zusammenarbeiten und gegenüber derselben etwas kippbar sind, wobei die Schneidkanten der Schnittelemente eine im wesentlichen gestreckte Form aufweisen und sich in einer Richtung im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung derselben gegenüber der Scherplatte erstrecken und die Schnittelemente auf beiden Seiten der Enden ihrer Schneidkanten wenigstens insofern diese Enden mit einem mit Haardurchgangsöffnungen versehenen Teil der Scherplatte zusammenarbeiten, einen Antibeschädigungsteil mit einer gekrümmt verlaufenden sich unmittelbar an die Schneidkante anschliessenden Begrenzung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmt verlaufende Begrenzung des Antibeschädigungsteils sich in derselben Ebene erstreckt, in der auoh die Schneidkante im wesentlichen bewegbar ist und sich von der sich daran anschliessenden Schneidkante abbiegt bis in. einer Richtung im wesentlichen der Bewegungsrichtung der Schneidkante gegenüber der Scherplatte entgegengesetzt, 2. Schnittelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnitteiernent gänzlich aus nur einem Teil plattenförmigen Materials besteht, wobei die Antibeschädlgungsteile aus abgewinkelten Teilen des plattenförmigen Materials

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   - 22 - ^ PHN.5616.

   bestehen.

   3. Schnittelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antibeschädigungsteile streifenförmig sind.

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