DE3601202A1

DE3601202A1 - Verfahren zum ausbilden eines bevorzugten scheraktiven bereichs im scherkopf eines trockenrasierapparates

Info

Publication number: DE3601202A1
Application number: DE19863601202
Authority: DE
Inventors: Leo Bertram; Hugo Dr Schemmann; Romuald Leander Bukoschek; Reinhard Dr Huszar
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1986-01-17
Filing date: 1986-01-17
Publication date: 1987-07-23
Also published as: EP0229679B1; DE3764097D1; EP0229679A1; ATE55305T1; JPS62170285A; ES2017997B3; JPH0318911B2; CA1264412A; US4807365A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausbilden eines bevorzugten scheraktiven Bereiches im Scherkopf eines Trockenrasierapparates, bei dem in einem Scherkopf rahmen eine Scherfolie in den Einspannstellen verschieb lich unter Vorspannung gewölbt gehaltert und in die Vorspannwölbung ein Untermesser gedrückt ist, dessen Schneidkanten ebenfalls gewölbt sind, wobei die Tangenten an die Einspannwölbung in den Einspannstellen zum Scher kopfscheitel hin einen spitzen Winkel miteinander einschließen, sowie einen mit Hilfe dieses Verfahrens hergestellten Scherkopf.

Scherköpfe für Trockenrasierapparate, die aus einer gewölbt eingespannten Folie und einem in die Folienwölbung eingedrückten, an den Schneidkanten ebenfalls gewölbten Untermesser bestehen, sind bekannt (AT-PS 1 71 778). Während bei diesem Stand der Technik der Scherfolie mit Hilfe des federnd eingedrückten Untermessers die Form des kreiszylinderförmigen Untermessers aufgezwungen wird, ist es auch bekannt, einer Scherfolie durch eine formgebende Einspannung bereits eine annähernd kreisförmige Einspann wölbung aufzuzwingen, die dann beim Eindrücken eines kreisförmigen Untermessers nur noch unwesentliche Form veränderungen erfährt. Bei so gebildeten, kreisförmig gewölbten Scherköpfen läßt sich aufgrund der angepaßten kreisförmigen Wölbungen theoretisch ein recht breit flächiger Kontakt zwischen Untermesser und Folie ausbilden. In der Praxis neigen kreisförmige Einspannungen aber immer dazu, daß der besonders gute Kontakt mehr oder weniger beiderseits des Scheitels stattfindet.

Kreisförmige Scherköpfe mit einem relativ breiten Einspannbasis-Durchmesser leiden vor allem bei fester Einspannung an einer ungenügenden Steifigkeit der Scher folie beim Rasieren. Jegliche Formveränderung der Scher folie beim Rasieren mindert den Flächenkontakt zwischen Scherfolie und Untermesser. Dies mindert beim Rasieren das Rasierergebnis.

Es ist aus der DE-OS 33 40 661 bekannt, einen Scherkopf schlanker zu gestalten, indem man sowohl der Scherfolie als auch dem Untermesser eine Wölbung vorgibt, die etwa einen cosinus-hyperbolicus-förmigen Verlauf aufweist. Ein solcher Scherkopf, der mit geringeren Anpreßkräften des Untermessers auskommt, hat bereits eine größere Folien steifigkeit.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Anpreßdruck zwischen Untermesser und Scherfolie im scheraktiven Bereich so zu erhöhen, daß sich im Ruhezustand zwischen dem Untermesser und der Scherfolie Kräfte ausbilden, die auch während des Rasierens im scheraktiven Bereich den Kontakt zwischen Untermesser und Folie aufrecht erhalten.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß mit Hilfe eines Verfahrens gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

- die Scherfolie zunächst ohne Untermesser eingespannt wird und danach längs der vom Schermesser noch unbelasteten Einspannwölbung eine senkrecht zur Folien krümmung stehende Leerlauf-Normaldruckverteilung zwischen Schermesser und Folie simuliert wird entsprechend einem bevorzugten scheraktiven Bereich, wodurch die Scherfolie entsprechend dem scheraktiven Bereich längs ihrer Wölbung nach Maßgabe dieser gewünschten Form der Normaldruckverteilung eine simulierte Verformung gegenüber der freien Einspann wölbung erleidet, wobei die so entstandene simulierte Vorspannwölbung die gewünschte Normaldruckverteilung des Untermessers bei diesem bevorzugten scheraktiven Bereich gegenüber der Scherfolie wiedergibt,
- die Schneidkanten des Untermessers entsprechend der so ermittelten Vorspannwölbung der Scherfolie gewölbt werden und
- das Untermesser mit der dieser Vorspannwölbung entsprechenden Form in die Scherfolie mit Einspann wölbung eingedrückt wird.

Bei einer derartigen Ausbildung eines Scherkopfes ergibt sich im scheraktiven Bereich eine Konzentration der Vorspannkräfte. Mit Hilfe einer solchen Scherkopfausbil dung wandert die Kräftekonzentration von Untermesser und Scherfolie bei ihrem gemeinsamen Zusammenwirken in den gewünschten scheraktiven Bereich des Scherkopfes. Trotz dieser Scherkraftkonzentration braucht die Andruckkraft des so geformten Untermessers gegenüber dem Scherkopf mit cosinus-hyperbolicus-förmiger Wölbung kaum erhöht zu werden. Die Andruckkraft kann unterhalb von 4 Newton angesetzt werden.

Der scheraktive Bereich des Scherkopfes kann seitlich des Scheitelbereiches oder im Scheitelbereich beliebig gewählt werden. Bevorzugt wird ein scheraktiver Bereich im Scheitelbereich des Scherkopfes, insbesondere bei schlanken Scherköpfen, weil die zu rasierende Stelle für den schlanken Scheitelbereich im Spiegel gut einsehbar ist.

Ein Scherkopf, der mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung hergestellt ist, weist das Kennzeichen auf, daß die Biegelinie der frei eingespannten Scherfolie beid seitig des Zentrums des scheraktiven Bereiches vor dem Eindrücken des Schermessers einen größeren Krümmungsradius hat als das Schermesser. Durch eine solche Ausbildung läßt sich die Vorspannung auf den scheraktiven Bereich gezielt ausrichten. Dort, wo der scheraktive Bereich liegen soll, drückt nämlich das schlankere Untermesser gegen die Scher folie und verspannt sie oder spannt sie mehr vor als in den übrigen Scherfolienbereichen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge sehen, daß die Scherfolie im Scheitelbereich, der der scheraktive Bereich sein soll, eine geringere Biege steifigkeit aufweist als an den Flanken seitlich des Scheitelbereiches. Die unterschiedliche Biegesteifigkeit läßt sich dazu ausnutzen, die Scherfolie im Scheitel stärker zu krümmen als an den Flanken. Die Veränderung der Biegesteifigkeit kann z. B. durch Querschnittsveränderung oder die Perforierung der Folie erzielt werden. Auf diese Weise kann die Scherfolie bereits im frei eingespannten Zustand eine mehr keilförmige Gestalt annehmen. Der für das Rasieren benötigte Normaldruck zwischen Untermesser und Scherfolie im scheraktiven Bereich muß durch entsprechende Formgebung des Untermessers durch das beschriebene Simulationsverfahren erzeugt werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge sehen, daß zur Ausbildung eines spitzen Scherkopfscheitels bei einer Einspannbasisbreite der Scherfolie von 15 bis 20 mm die Einspannhöhe zwischen den Folieneinspannstellen und dem Scheitel 12 bis 20 mm beträgt. Auf diese Weise ergeben sich mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung ausgebildete Scherköpfe mit Scherfolien, die bei unter schiedlicher Schlankheit im scheraktiven Bereich alle zwischen Untermesser und Scherfolie Kräfte ausbilden, die größer sind als die Rasierkräfte.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine frei eingespannte Scherfolie ohne Untermesser, auf die eine gewünschte Scherbelastung aufgebracht (simuliert) ist; die Scherbelastung wird durch Pfeile angedeutet,

Fig. 2 eine Darstellung eines theoretisch in viele Einzel teile unterteilten Abschnittes der Scherfolie, im Wölbungsquerschnitt gesehen,

Fig. 3 die Form der Vorspannwölbung bei einer gewünschten Druckverteilung auf die Scherfolie mit einem scheraktiven Bereich im Bereich des Scherkopfscheitels,

Fig. 4 die Einspannwölbung einer frei eingespannten Scher folie mit einem bevorzugt scheraktiven Bereich an einer Flanke des Scherkopfes,

Fig. 5 die sich durch Simulation ausbildende Vorspann wölbung der Scherfolie mit scheraktivem Bereich an einer Scherkopfflanke entsprechend Fig. 4,

Fig. 6 eine sehr schlanke, keilförmige Scherfolie mit Biegesteifigkeit im Scheitelbereich bei freier Einspannung mit simulierter Scherkraftbelastung,

Fig. 7 die durch Simulation ermittelte Vorspannwölbung der Scherfolie nach Fig. 6.

Die Darstellung nach Fig. 1 zeigt eine Scherfolie 1 eines Trockenrasierapparates, die unbelastet in Einspannstellen 3 eines Scherkopfrahmens 4 längsverschieblich gehaltert ist. Die Tangenten an die Scherfolie schließen mit der Scherkopfbasis 6 zwischen den Einspannstellen und zum Scheitel hin spitze Winkel ein. Auf diese Scherfolie ist eine gewünschte Normaldruckbelastung aufgebracht, die der gewünschten Normaldruckbelastung durch das Untermesser im Ruhezustand entspricht und die größer sein soll als die während des Rasierens auftretenden Abhebekräfte. Diese bevorzugte Belastung ist in Fig. 1 durch Pfeile 5 ange deutet. Die Pfeile 5 unmittelbar im Scheitel 7 sollen dabei einer Druckkraft von etwa 1,2 N entsprechen und zu den Flanken 9 hin kleinerwerdend Druckkräfte von 0,5 N bis 0 N wiederspiegeln.

Fig. 2 zeigt nun, wie die simulierte Aufbringung der Druckbelastung vorgenommen wird. Dabei ist in Fig. 2 nur ein Ausschnitt der Folie bzw. eines gewölbten Folienteils im Schnitt wiedergegeben. Zur Simulation der sich bei der gewählten Folienbelastung ergebenden Folienverformung wird der Folienabschnitt 11 in Fig. 2 nach der Methode der finiten Elemente in sehr kleine Abschnitte a, b, c usw. unterteilt. An jedem Teilungsstrich 11.1, 11.2, 11.3, 11.4. werden die auf die Folien wirkenden Kräfte aufge bracht. Diese Kräfte sind durch Pfeile 13 wiedergegeben. Die Größe der Pfeile 13 läßt sich variieren, so daß die gewünschte Druckkraftverteilung, wie sie in Fig. 1 darge stellt ist, entsteht. Aufgrund dieser Druckkraftverteilung läßt sich dann eine Vorspannwölbung simulieren, die die Scherfolie im scheraktiven Bereich SK, beispielsweise bei Fig. 1 im Scheitel, haben sollte, um die erforderlichen Anpreßkräfte zu gewährleisten. Die sich ergebende Wölbungsform A, dargestellt in Fig. 3, ist dann die gewünschte Wölbung der Schneidkanten 16 des Untermessers 3, mit der die Kräftekonzentration in den scheraktiven Bereich im Scheitel verlegt ist. Die Wölbungsform A des Untermessers weist dabei eine schlankere Schneidkanten kontur auf als die Folie nach Fig. 1 im Ruhezustand ohne Untermesser.

Diese durch Simulation ermittelte Scherkopfform läß sich entsprechend dem gewünschten scheraktiven Bereich den jeweiligen Bedürfnissen anpassen. Fig. 4 zeigt ein Ausfüh rungsbeispiel, bei dem der scheraktive Bereich SK in eine Flanke gelegt ist. Entsprechend der Simulation nach Fig. 2 wird auf der Scherfolie 18 eine entsprechende Kräfte verteilung simuliert. Diese zuerst aus der Scherfolie simulierte Kräfteverteilung ergibt die Form B, erfährt die Scherfolie 18 eine simulierte Form B, die die Schneid kantenkontur des Untermessers 3′ erhält, um im scherakti ven Bereich besonders gut anzuliegen, wobei der scher aktive Bereich hier an der Folienseite gewählt ist.

Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Scherfolie 31 in dem Scheitel 7 eine größere Biegsamkeit aufweist. Dadurch kann sich die zwischen den Einspann stellen 3 frei verschieblich eingespannte Folie 31 bei Ausbildung einer unbelasteten Biegelinie bereits mehr keilförmig formen. Wird nun wieder eine simulierte Belastung entsprechend der in Fig. 6 eingetragenen Pfeile aufgegeben, dann ergibt sich eine simulierte Einspannwöl bung, die die Form der Vorspannwölbung C des Untermessers nach Fig. 7 wiedergibt. Diese Vorspannwölbung C nach Fig. 7 entspricht wieder der Form der Schneidkantenkontur 20 des Untermessers.

Die größere Biegsamkeit der Scherfolie 31 im Scheitel bereich 7 läßt sich steuern durch eine Variation der Dicke der Folie, der Breite und Anzahl der Stege zwischen den Löchern und die Form und Zahl der Löcher.

Die Scherkopfform richtet sich nach den gewünschten Anforderungen des jeweiligen Gerätes und Herstellers an das Gerät. Die Wölbungen von Folie bzw. Untermesser können einem cosinus-hyperbolicus-förmigen, elliptischen oder parabolischen Verlauf folgen. Ebenso sind Zwischenwerte denkbar. Das wesentliche Lösungsprinzip ist in der Aussteifung des scheraktiven Bereiches SK der entsprechen den Scherfolien- und Untermesserwölbung zu sehen.

Claims

1. Verfahren zum Ausbilden eines bevorzugten scheraktiven Bereiches im Scherkopf eines Trockenrasierapparates, bei dem in einem Scherkopfrahmen eine Scherfolie in den Einspannstellen verschieblich unter Vorspannung gewölbt gehaltert und in diese Wölbung ein Untermesser gedrückt ist, dessen Schneidkanten ebenfalls gewölbt sind, wobei die Tangenten an die Einspannwölbung in den Einspann stellen einen spitzen Winkel miteinander einschließen, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Scherfolie zunächst ohne Untermesser einge spannt wird und danach längs der vom Untermesser noch unbelasteten Einspannwölbung eine senkrecht zur Folien krümmung stehende Leerlauf-Normaldruckverteilung zwischen Untermesser und Folie simuliert wird, entsprechend einem bevorzugten scheraktiven Bereich (SK), wodurch die Scherfolie entsprechend dem scherakti ven Bereich (SK) längs ihrer Wölbung nach Maßgabe dieser gewünschten Form der Normaldruckverteilung eine simulierte Verformung gegenüber der freien Einspann wölbung erleidet, wobei die so entstehende simulierte Vorspannwölbung die gewünschte Normaldruckverteilung des Untermessers bei diesem bevorzugten scheraktiven Bereich gegenüber der Scherfolie (1) wiedergibt,
- daß die Schneidkanten des Untermessers entsprechend der so ermittelten Vorspannwölbung der Scherfolie gewölbt werden und
- daß das Untermesser mit der dieser Vorspannwölbung entsprechenden Form in die Scherfolie mit Einspann wölbung eingedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der scheraktive Bereich in den Scheitelbereich des Scher kopfes gelegt wird.

3. Mit Hilfe des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 hergestellter Scherkopf eines Trockenrasierapparates, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegelinie der frei einge spannten Scherfolie (1) beidseitig des Zentrums des scher aktiven Bereiches vor dem Endrücken des Untermessers einen größeren Krümmungsradius hat als das Untermesser.

4. Scherkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherfolie im Scheitelbereich, der der scheraktive Bereich sein soll, eine geringere Biegesteifigkeit aufweist als an den Flanken seitlich des Scheitel bereiches.

5. Scherkopf nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung eines spitzen Scher kopfscheitels bei einer Einspannbasisbreite der Scherfolie von 15 bis 20 mm die Einspannhöhe zwischen den Folien einspannstellen und dem Scheitel ca. 12 bis 20 mm beträgt.