DE2410800A1

DE2410800A1 - Trockenrasierapparat

Info

Publication number: DE2410800A1
Application number: DE19742410800
Authority: DE
Inventors: Erich Ing Krainer
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1973-03-08
Filing date: 1974-03-07
Publication date: 1974-09-12
Also published as: CA997545A; FR2220356A1; GB1460314A; AT319807B; JPS5025361A; FR2220356B1

Description

PHN. 6889. TiEEL/WJM/WUN

N.V- Plops' -nii^i -.-^'o.Jvi
au_ Ko. PHN- 6889

Anmeidtng von» 1« MärZ 1974

"Trockenrasierapparat".

Die Erfindung bezieht sich auf einen

Trockenrasierapparat mit mindestens einem Rasierteil, dessen Untermesser von einem Schwingankermotor hin- und hergehend antreibbar ist, wobei die Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungssystems einen derartigen Wert hat, dass der Apparat ohne mechanische Umschaltung der Resonanzfrequenz zum Betrieb an Netzen mit unterschiedlichen Netzfrequenzen geeignet ist.

Bei Trockenrasierapparaten, die beispielsweise auch zur Verwendung während Reisen vorgesehen sind, besteht vielfach die Anforderung, dass sie mit unterschiedlichen Netzfrequenzen betrieben werden können wobei jedoch bei diesen unterschiedlichen Betriebsbedingungen die Rasier-

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leistung möglichst gleich bleiben soll. Zur Lösung dieses Problems ist es bereits bekannt, die Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungssystems durch Hinzufügen oder Wegnehmen von Gewichten zum Schwinganker mittels einer Umschalteinrichtung an die jeweilige Netzfrequenz anzupassen. Eine derartige Umschalteinrichtung ist jedoch sehr aufwendig. Demgemäss sind bereis Trockenrasierapparate bekannt geworden, die ohne Umschaltung zum Betrieb an Netzen mit einer Frequenz von 50 oder 6o Hz geeignet sind« Erreicht wird dies dadurch, dass zur Einstellung der Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungssystems ein ¥ert gewählt wird, der etwa in der Mitte zwischen den möglicherweise auftretenden Schwingungsfrequenzen des Antriebes liegt. Weil die Schwingungsfrequenz eines üblichen Schwingankermotors gleich der doppelten Netzfrequenz ist, wird für einen Betrieb an Netzen mit einer Frequenz von 50 oder 6O Hz der Wert der Resonanzfrequenz zwischen 100 und 12O Hz gewählt, so dass die Arbeitspunkte bei Betrieb mit 5O bzw. 6o Hz abwechselnd auf der einen bzw. der anderen Flanke der Resonanzkurve liegen. Aber auch eine derartige Massnahme ist nicht vollkommen befriedigend, da ja noch erhebliche Unterschiede in der Rasierleistung bei Betrieb des Apparates mit den unterschiedlichen Netzfrequenzen festzustellen sind. Die Resonanzkurve ist auf beiden Seiten des Maximums nicht symmetrisch und ausserdem verhältnismässig steil. Es ist in der Praxis nämlich möglich, den zum Maximum gehörenden Wert, die Resonanzfrequenz, derart zwischen den Frequenzwerten einzu—

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steilen, die zu den beiden Netzfrequenzen gehören, dass bei diesen Frequenzen auch genau dieselbe Leistung gelie-.fert wird. Sogar wenn dies gelingen würde, treten dennoch Unterschiede auf. Die Resonanzkurve weist ja nicht eine unveränderliche Form auf sondern eine Form, die von dem Ausmass der Dämpfung des mechanischen Schwingungssystems abhängig ist. Diese ist in wesentlichem Masse von der

-Reibung, die zwischen dem Untermesser und der Scherfolie beim Rasieren auftritt, und folglich von der Belastung, die der Motor bei Verwendung erfährt, abhängig. Die auftretenden Belastungsänderungen haben bei einer Netzfrequenz von 6O Hz mehr Einfluss auf den Hub des Untermessers als bei einer.Netzfrequenz, von 50 Hz. Dies findet seine Ursache darin, dass die Resonanzkurve bei 60 Hz einen steileren Verlauf aufweist als bei 50 Hz und ausserdem bei zunehmender Dämpfung das Maximum der Kurve sich in Richtung der niedrigeren Frequenzen verschiebt.

Die Erfindung bezweckt nun, die im Vorstehenden angeführten Schwierigkeiten auf einfache Weise zu vermeiden. Bei einem Trockenrasierapparat der eingangs angeführten Art wird dies gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass in an sich bekannter Weise ein Antrieb mit einer mit der Netzfrequenz übereinstimmenden Schwingungsfrequenz des Schwingankermotors vorgesehen ist und dass die Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungssystems oberhalb der des höchsten Wertes der Netzfrequenzen der zur Speisung •des Apparatus in Betracht kommenden Netze liegt. Die Erfin-

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dring nutzt dabei die Tatsache aus, dass ein Antrieb mit einer Schwingungsfrequenz des Schwingankers, die gleich •der Netzfrequenz ist, eine flachere Resonanzkurve aufweist als ein Antrieb, bei dem der Schwinganker mit der doppelten Netzfrequenz schwingt, so dass erstens die Schwingungs— amplituden, die zu den Arbeitspunkten gehören, weniger empfindlich gegen Änderungen in der Einstellung der Resonanzfrequenz sind und zweitens, dass bei Änderungen unter Belastung der Arbeitspunkte auf den Resonanzkurven geringere Änderungen der jeweiligen Schwingungsamplitude auftreten. Veiter wird gemäss der Erfindung die an sich bekannte Massnahme ausgenutzt, dass zur Erhaltung einer stabilen Wirkung des Motors die Schwingungsfrequenz vorteilhaft unterhalb der Resonanzfrequenz liegen soll, wozu der Wert der Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungssystems des Trockenrasierapparates oberhalb des höchsten.Wertes der Frequenzen der zur Speisung des Apparates in Betracht kommenden Netze gelegt ist. Erst die Kombination der beiden vorgenannten Massnahmen ergibt eine praktische gleich gute Rasierleistung des Apparates wenn dieser an Netzen mit unterschiedlicher Netzfrequenz betrieben wird, ohne dass dabei eine mechanische Schaltung notwendig ist.

Die Realisierung eines Antriebes mit einer

Schwingungsfrequenz des Schwingankers, die gleich der Netzfrequenz ist, kann, bekanntlich, auf verschiedene Arten erfolgen. Beispielsweise kann dazu ein Schwingankermotor mit einem E—förmigen Stator vorgesehen sein. Es kann aber

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auch in den Magnetkreis eines an und für sich mit der doppelten Netzfrequenz schwingenden Schwingankermotors einfach ein Dauermagnet eingefügt sein, wodurch ebenfalls eine Halbierung der Schwingungsfrequenz auftritt. Als besonders einfach und damit vorteilhaft wird jedoch ebenfalls nach der Erfindung zur Bildung eines Antriebes mit einer der Netzfrequenz entsprechenden Schwingungsfrequenz des Schwingankers in an sich bekannter Weise der Erregerwicklung eines an und für sich mit der doppelten Netzfrequenz schwingenden Schwingankermotors eine Diode vorgeschaltet.

Bei einem Trockenrasierapparat, der zum

Betrieb an Netzen mit einer Netzfrequenz von 50 oder 60 Hz bestimmt ist, hat es sich im Hinblick auf besonders geringe Änderungen der Schwingungsamplitude und gute Systemstabilität als besonders günstig erwiesen, wenn die Resonanzfrequenz zwischen 73 Hz und 79 Hz und vorzugsweise bei 76 Hz liegt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele enthält, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Trockenrasierapparat, wobei auf elektrischem Wege eine Schwingungsfrequenz des Schwingankermotors entsprechend der' Netzfrequenz erreicht wird,

Fig. 2 einen Schwingankermotor, dessen Anker durch die E-förmige Ausbildung des Stators mi^ der Netz-

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frequenz schwingt,

Fig. 3 eine graphische Darstellung, in der die Resonanzkurven zweier vergleichbarer Schwinganker—
motoren dargestellt werden,, von denen einer erfindungs—
gemäss ausgebildet worden ist.

In Fig. 1 ist mit 1 das Gehäuse eines

Trockenrasierapparates bezeichnet, in dem mit Schrauben 2 ein Schwingankermotor 3 angeordnet ist. Der Schwingankermotor weist einen zwei Erregerwicklungen 4 und 5 tragenden U-förmigen Stator 6 auf, an dessen vorseitigen Enden zwei rahmenartige Träger 7 und 8 befestigt sind, zwischen welchen eine Achse 9 eines Schwingankerhebels 10 gelagert ist. An dem dem Stator zugewandten Ende des Schwingankerhebels ist der ebenfalls U-förmig ausgebildete ,* Schwinganker 11 angeordnet, dessen Polenden mit den Polen des Stators
zusammenwirken. Zwei Federn 12 und I3 stützen sich einerseits am Träger 7 und andererseits am Schwingankerhebel ab. Das vom Stator abgewandte Ende 14 des Schwingankerhebels 1Ö ist gabelförmig ausgebildet und dient zum hin- und hergehenden Antrieb eines Untermessers 15 eines Rasierteiles 16 des Trockenrasierapparates. Dazu greift ein am Unter—
messer I5 vorgesehener Mitnehmerstift I7 in das gabelförmige Ende 14 des Schwingankerhebels 10 ein. Das Untermesser 15 ist seinerseits an einem Scherkopftrager 18 hin- und hergehend verschiebbar angeordnet, indem das Untermesser an
Schraubenfedern I9 und 20 befestigt ist, die ihrerseits
mit dem- Scherkopfträger 18 verbunden sind. Am Scherkopf—

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träger 18 ist weiter eine Siebscherfolie 21 angeordnet, in deren bogenförmige Wölbung das TJntermesser 15 unter der Wirkung der Federn 19 und 20 hineingedrückt wird. Der Scherkopfträger 18 ist auf das Gerätegehäuse 1 aufsteckbar.

Die bewegten Teile des Trockenrasierapparates, das sind der Schwingankerhebel 10 und das Untermesser 15» bilden zusammen mit den Schwingankerfedern 12 und 13 ein gedämpftes mechanisches Schwingungssystem mit einer bestimmten Resonanzfrequenz. Bei einem wie vorstehend beschriebenen Schwingankermotor ist die Schwingungsfrequenz des Schwingankers gleich der doppelten Netzfrequenz. Wie aus Fig. ersichtlich, ist nun den in Serie geschalteten Erregerwicklungen h und 5 eine Diode 22 vorgeschaltet, wodurch in bekannter Weise die Schwingungsfrequenz des Schwingankers gleich der Netzfrequenz ist. Die Resonanzabstimmung des mechanischen Schwingungssystems wird nun durch die Wahl der betreffenden Massen und Federkonstanten derart ausgebildet, dass die Resonanzfrequenz oberhalb der höchsten Netzfrequenz der zur Speisung des Apparates im Betracht kommenden Netze liegt. Als übliche Netze kommen solche mit 50 oder 6θ.Ηζ Netzfrequenz in Frage. In einem solchen Fall ist dann die Resonanzfrequenz oberhalb von 60 Hz zu wählen, wobei sich als besonders zweckmässig eine Resonanzabstimmung bei etwa 76 Hz herausgestellt hat.

Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, dass ein derart ausgebildeter und dimensionierter Trockenrasierapparat sehr gut zum Betrieb an Netzen mit unter-

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schiedlicher Netzfrequenz geeignet ist, weil der Apparat immer eine praktisch gleiche Rasierleistung ergibt.

In Fig» 2 ist ein Schwingankermotor darge-

stellt, bei dem ein Antrieb mit einer Schwingungsfrequenz des Schwingankers, die gleich der Netzfrequenz ist, dadurch erhalten ist, dass sein Stator 23 E-förmig ausgebildet ist. An den beiden äusseren Schenkeln des Stators ist je eine Erregerwicklung Zh bzw. 25 vorgesehen, die elektrisch in Serie geschaltet sind, welcher Serienschaltung unmittelbar die Netzspannung zugeführt wird. Selbstverständlich könnte auch nur eine Erregerwicklung am mittleren Schenkel des Stators angeordnet sein. Mit diesem Stator 23 wirkt wieder ein U-förmiger Schwinganker 11 zusammen, der an einem Schwingankerhebel 10 angeordnet ist. In der Ruhelage des Schwingankers befinden sich seine Polenden je zwischen zwei Polenden des Stators. Ein derartiger Anker schwingt, von der Ruhelage ausgehend, zuerst zu einem äusseren Pol des Stators 1, kehrt dann seine Bewegungsrichtung um, durchläuft die Ruhelage und schwingt dann zu dem anderen äusseren Pol des Stators, worauf wieder eine Umkehrung der Bewegungsrichtung erfolgt. Die Schwingungsfrequenz eines solchen Schwingankermotors ist gleich der Netzfrequenz.

Wird nun bei einem Trockenrasierapparat

mit einem wie im Vorstehenden angeführten Schwingankermotor die Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungssystems oberhalb der höchsten Frequenz der zur Speisung des App.arates in Betracht kommenden Netze gelegt, so ergibt

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-Siderartiger Apparat bei Betrieb an solchen Netzen wieder praktisch immer die gleiche Rasierleistung.

Eine andere Möglichkeit einen Antrieb mit

einer Schwingungsfrequenz des Schwingankers, die gleich der Netzfrequenz ist, zu schaffen, besteht darin, dass beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Diode 22 weggelassen und in den Magnetkreis von Stator und Schwinganker ein Dauermagnet eingefügt wird. Dies kann beispielsweise in der Weise geschehen, dass in den Mittelteil des Schwingankers 11, von dem die Polenden ausgehen, ein Dauermagnet eingesetzt wird. Auch ein derartiger Schwingankermotor ergibt bei einem Trockenrasierapparat, bei dem' die Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungssystems oberhalb der höchsten Netzfrequenz der zur Speisung des Apparates in Betracht kommenden Netze gelegt ist, den Vorteil, dass der Apparat unter Beibehaltung der Rasierleistung an Netzen unterschiedlicher Netzfrequenz betrieben werden kann.

Die theoretische Grundlage der Erfindung wird mit Hilfe der Fig. 3 näher erläutert. In dieser Figur ist auf der horizontalen Achse die Frequenz der angelegten Wechselspannung aufgetragen und auf der vertikalen Achse die zugehörende Sclrtiringungsamplitude bzw. der Hub a des Untermessers des Rasierapparates.

Die Kurve q zeigt den Zusammenhang zwischen

dem Hub a des Untermessers und der Frequenz f einer angelegten Wechselspannung bei einem Motor der Artj- wie diese in Fig. 1 bei Anwendung der Diode 22 dargestellt ist. Die

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Kurve ρ zeigt diesen Zusammenhang wenn bei gleichem Motor die Diode fortgelassen ist und ausserdem, damit der Motor zum Betrieb mit einer Schwingungsfrequenz geeignet gemacht wird, die der doppelten Netzfrequenz entspricht, die Federn 12 und 13 durch geeignete Federn mit einer angepassten grösseren Federkonstante ersetzt worden sind. Die beiden Kurven ρ und q beziehen sich auf eine Betriebssituation, in der keine äussere Belastung auf das Untermesser 15 des Rasierapparates ausgeübt wird.

Die Figur zeigt klar und deutlich, dass

die Kurve ρ einen wesentlich steileren Verlauf aufweist als die Kurve q. Damit gewährleistet wird, dass die Arbeitspunke P₁ und P„ zum Betrieb an Netzfrequenzen von 50 bzw. 60 Hz annähernd auf derselben Hohe liegen, ist es notwendig, diese Punkte auf beiden Seiten des Maximums ρ der Kurve zu legen. Dies ist durch eine geeignete Wahl.der Federkonstante der Federn erreichbar. Kleine Verschiebungen von ρ nach links bzw. rechts haben einen starken Einfluss

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auf die gegenseitige Lage der Arbeitspunkte P₁ und P„. In der Praxis bedeutet dies, dass eine genaue Einstellung des Motors schwer zu gewährleisten ist, da diese kritisch empfindlich ist gegen Ungenauigkeiten und Fertigungstoleranzen.

Die Kurve q hat einen, wesentlich flacheren

Verlauf. Dadurch, dass die Schwingungsfrequenz des Untermessers die Hälfte von der des Motors nach der Kurve ρ beträgt, können die Federn 12 und 13 verwendet werden, die etwa eine halb so grosse Konstante aufweisen wie im oben_T

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stehenden Fall. Das Produkt der Federkonstante und der Masse des Schwingungssystems ist dadurch auf etwa die Hälfte herabgesetzt, was die Ursache des flacheren Verlaufes der Kurve q ist.

Dies wurde nach der Erfindung dadurch benutzt, dass die Spitze q. der Kurve nicht zwischen den Arbeitspunkten Q₁ und ^L gewählt wird, sondern zur rechten Seite derselben. Dadurch, dass q bei etwa j6 Hz gewählt

max

wird, ist die Kurve an der Stelle der Frequenzen 50 und Hz so flach, dass die Arbeitspunkte Q₁ und Q₂ praktisch auf gleicher Höhe liegen. Die gegenseitige Lage ist gegen geringfügige Verschiebungen von q nach links oder nach rechts wenig empfindlich.

Unter Betriebsumständen werden die Kurven

eine geringe Änderung erfahren durch die geänderte Dämpfung, die das Schwingungssystem durch die Reibung zwischen dem Untermesser 15 und der Scherfolie 16 erfährt. Die gestrichelt dargestellten Kurven p¹ und q¹ bezeichnen, in welchem Sinne die Änderungen stattfinden. Die Spitze jeder der Kurven geht nach unten und ausserdem nach links. Dies hat einen viel grösseren Einfluss auf die Punkte auf der rechten Flanke als auf die auf der linken Flanke der Kurve. Insbesondere P' hat auf diese Weise eine wesentlich andere Lage als P., Die Punkte Q¹.. und Q' liegen etwas niedriger als die Punkte Q₁ und Qp.

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Claims

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- 12 P ATENT A KSPR PCHE.

1 _Λ) Trockenrasierapparat mit mindestens einem

Rasierteil, dessen Untermesser von einem Schwingankermotor hin- und hergehend antreibbar ist, wobei die Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungssystems einen derartigen Wert hat, dass der Apparat ohne mechanische Umschaltung der Resonanzfrequenz zum Betrieb an Netzen mit unterschiedlichen Netzfrequenzen geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise ein Antrieb mit einer mit der Netzfrequenz übereinstimmenden Schwingungs— frequenz des Schwingankermotors vorgesehen ist und dass die Resonanzfrequenz des mechanischen Schwingungssystems des Schwingankermotor-s oberhalb des höchsten Wertes der Netzfrequenzen der zur Speisung des Apparates in Betracht kommenden Netze liegt.
2. Trockenrasierapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung eines Antriebes mit einer der Netzfrequenz entsprechenden Schwingungsfrequenz des Schwingankermotors in an sich bekannter Weise der Erregerwicklung eines mit der doppelten Netzfrequenz

. schwingenden Schwingankermotors eine Diode vorgeschaltet ist.
3. Trockenrasierapparat nach Anspruch 1 oder 2, der zum Betrieb an Netzen mit einer Netzfrequenz von 50 .oder 60 Hz bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenz zwischen 73 Hz und 79 Hz und vorzugsweise bei etwa *]6 Hz^-liegt.

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