DE7413938U - Trockenrasierapparat mit Rotationsmotor und oszillierendem Untermesser - Google Patents

Description

DIPL.ING. HANS ZAPFE PATENTANWALT

D - 6<r, OPFENBALH (MAIN) KAISERSTRASSE 9 BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

TELEFON (06 1!) 88 27 21

25. Februar 1974 Zap/Han

Akte: Io7/ll

BRAUN Aktiengesellschaft
Frankfurt am Main
Rüsselsheimer Straße 22

Trockenrasierapparat mit Rotationsmotor und
oszillierendem Untermesser "

Die Neuerung bezieht sich auf einen Trockenrasierapparat mit Rotationsmotor, oszillierendem Untermesser und mit einem Kurbelschwingengetriebe zur Umsetzung der Drehbewegung des Motors in die oszillierende Bewegung des Untermessers, wobei die Motorachse im wesentlichen senk« recht sur Drehachse des in das Untermeaser eingreifenden

Schwinghebels ausgerichtet ist und sich an der Verbindungsstelle von Kurbel und Schwinghebel ein Gelenk befindet.

Kurbelschwingengetriebe, auch kurz als Kurbelschwingen bezeichnet, dienen zu;r Umsetzung umlaufender Drehbe- ^: wegungen einer Kurbel in Hin- und Herschwingungen eines Nachbargliedes, das auch als Schwinge oder Schwinghebel bezeichnet wird. Bei einem bekannten Getriebe dieser Art sind jedoch die Achsen von Antriebswelle, Kurbel zapfen und Gelenkzapfen parallel zueinander ausgerichtet, so daß Taumel- oder Verkantungsbewegungen der Getriebeglieder gegeneinander nicht auftreten können ("Hütte", Teil II A, 28. Auflage, 1954, Seite 294). Bei Verbindung der Antriebswelle mit einem Motor besitzt die fce- kannte Lösung jedoch eine sehr große Raumausdehnung, die für viele Zwecke eine Anwendung verbietet.

Bei TrockenrasieTapparaten wird gefordert, daß deren Gehäuse sehr kleine, insbesondere aber sehr flache Abmessungen besitzen soll. Man hat daher in der Vergangenheit die vorstehend beschriebene, bekannte Lösung so abgeändert, daß man die Motorachse um 9o Grad geschwenkt, d.h. die Mittenebene des Motors in die Bewegungsebene der Getriebeglieder gelegt hat. Hierdurch ist der eingangs beschriebene, zum Stande der Technik gehörende Trockenrasier- apparat' entstanden, Bei dieser Lösung führt das in einem rechten Winkel zwischen Kurbel und Schwinghebel eingeschlossene Gelenk eine oszillierende Bewegung auf einem Ausschnitt aus einer Kreisbahn aus, der die Kurbel folgen muß. Außerdem führt die Kurbel beim Umlauf des auf der Motorwelle sitzenden Kurbelzapfens eine Bewegung um die Längsachse des Schwinghebels aus, der dieser nicht folgen kann, da er lediglich schwenkbar auf einem

ortsfesten Gehäusezapfen gelagert ist. Die Zusammensetzung ' der Bewegungen fordert eine Ausbildung des Gelenks mit mehreren Freiheits&raden, die bisher durch einen sogenannten 'Kreuzkopf verwirklicht wurde·

Ein Kreuzkopf besteht aus einem Zwischenglied mit zwei rechtwinklig zueinanderstehenden Zapfen, die in entsprechenden Lagern gehalten sind« Es handelt »ich dabei um ein relativ kompliziertes Bauteil, dessen Gestehungskosten wegen der einzuhaltenden engen Toleranzen und einer Vielzahl von Arbeitsgängen beim Zusammenbau nicht unbeträchtlich sind. Die hiermit verbundenen Nachteile sind ganz besonders deswegen störend, weil es sich bei Trockenrasierapparaten um* Massenerzeugnisse handelt, die zu möglichst günstigen Bedingungen herstellbar sein sollen· Besonders schwierig gestaltet sich wegen der Kleinheit der Abmessungen die Einhaltung enger Toleranzen, die zur Vermeidung von unangenehmen Geräuschen und Vibrationen bei der Benutzung unerläßlich sind· Zu enge Toleranzen oder auch nur die Möglichkeit, zu enge Toleranzen zu erhalten, sind deswegen untragbar, weil hierdurch eine Schvergängigkeit des Kreuzkopfes erzielt wird, die aus Sicherheitsgründen einen stärkeren Antriebsmotor bedingt, was zu größeren Geräteabmessungen und größerem Gewicht führt. Mit größeren Antriebsmotoren ist aber insbesondere bei Batterie-Rasierapparaten ein erhöhter Batterieverbrauch verbunden, der vom Benutzer nicht akzeptiert wird. Im Grunde ist ein Kreuzkopf ein sowohl in der Herstellung als auch in der Montage aufwendiges Bauteil, dessen Einsatz in Kardanwellen bzw. -gelenken gerechtfertigt ist· Dort hat es jedoch eine völlig andere Aufgabe zu erfüllen, nämlich die Übertragung von im wesentlichen gleichsinnigen Drehmomenten um die Längsachsen der einzelnen TeS,Ie der Kardanwelle· Eine solche Kraftübertragung

wird jedoch bei Trockenrasierapparaten nicht gefordert.

Dsr Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Trockenrasierapparat der eingangs beschriebenen Art an» zugeben, dessen zwischen Kurbel und Schwinghebel liegendes Gelenk trotz extrem einfacher Bauweise und Montage eine äußerst tceibungsarme, ungehinderte Relativbewegung in allen geforderten Freiheitsgraden bei größtmöglicher Spielfreiheit gestattet.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Trockenrasierapparat gemäß dar vor liegenden Neuerung in der Weise, daß das Gelenk zum einen Teil aus einem in der Kurbel gelagerten Zylinderstift besteht, dessen Achse in der Mittelstellung der Kurbel parallel zur Drehachse des Schwinghebels ausgerichtet ist, und daß der andere TnXl des Gelenks aus einer den Zylinderstift im wesentlichen spielfrei umgreifenden Bohrung im Schwinghebel besteht, wobei die Vandflachen der Bohrung vom Innern des Schwinghebels aus nach außen in der Weise erweitert sind, daß eine Schwenk- bzw. Taumelbewegung des Zylinderstifts in der Bohrung möglich ist.

Daß Maß der Erweiterung wird dabei aufgrund der Überlegung bestimmt, daß der Zylinderstift ungehindert oszillierende Bewegungen ausführen kann, deren Amplitude durch die Geometrie des Kurbelschwingengetriebes gegeben ist. Es ist jedoch von Bedeutung, daß die Teile des Kurbelschwingengetriebes in radialer Richtung zum Zylinderstift nach Möglichkeit kein Spiel aufweisen, so daß das Getriebe in Richtung der Kraftübertragung spielfrei ist.

Mit der neuerungsgemäßes Lösung ist zunächst der Vorteil

eines verblüffend einfachen Aufbaus des Gelenks verbunden. Die Bohrung kann in besonders vorteilhafter Weise konische Wandflächen besitzen, die sich in der senkrecht zur Bohrungsachse verlaufenden Syaüüetrieebene des Schwinghebels schneiden. Diese Formgebung kommt z.B. der Herstellung des Schwinghebels durch einen Spritzvorgang unter Verwendung thermoplastischer Werkstoffe sehr entgegen.

Das neuerungsgemäße Gelenk besteht dabei lediglich aus drei miteinander zu verbindenden Teilen, die Je nach der Art des verwendeten Kunststoffes reibungsarm aufeinander gleiten. Besonders vorteilhaft ist dabei die Verwendung von hochglänzendenm gehärteten Zylinderstiften, wie sie für Nadellager Verwandung finden und mit engsten Toleranzen erhältlich sind. Die hochglänzende Oberfläche des Zylinderstifts führt zu äußerst geringen Reibungskräften, so daß der Antriebsmotor sehr klein gehalten urd die Tiefenerstreckung des Apparategehäuses weiter vermindert werden kann. Bei einem Batterierasierapparat kann die Lebensdauer der Batterie bei mittlerer Benutzungsdauer und -häufigkeit beispielsweise von sieben auf zehn Tage verlängert werden.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Neuerung und dessen Wirkungsweise seien nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 einen Schnitt durch die Symmetrieebene

eines Trockenrasierapparates mit allen funktionswesentlichen Antriebsteilen,

Figur 2 einen die wesentlichen Getriebeteile

betreffenden Ausschnitt aus Figur 1,

Figur 3 einen Schnitt durch den Gegenstand gemäß Figur 2 entlang der Linie III - III, und

Figur 4 einen vergrößerten Teilausschnitt

aus Figur 3 in zwei unterschiedlichen Stellungen der Kurbel.

In Figur 1 ist mit Io das Gehäuse eines netzgespeisten Trockenrasierapparates bezeichnet, welches alle Antriobs- und Getriebeteile umschließt. In dem Gehäuse ist ein Rotationsmotor 11 angeordnet, dessen nicht sichtbare Antriebswelle parallel zur Zeichenebene und zu den Seitenwänden des Gehäuses Io ausgerichtet ist. Die An» triebswelle trägt an ihrem oberen Ende einen in der Figur ebenfalls nicht sichtbaren Exzenter, der in ein Lager 12 einer Kurbel 13 eingreift.

Seitlich der Motorachse und (in Ruhestellung) im wesentlichen parallel zu ihr, ist ein gestreckter Schwinghebel 14 angeordnet, der zur Ausführung von Oszillationsbewegungen schwenkbar auf einem ortsfesten Lagerzapfen 15 angeordnet ist. Die räumliche Festlegung erfolgt durch einen Sicherungsring 16. Der Schwinghebel 14 ist in Bezug auf den Lagerzapfen 15 zweiarmig und steht an seinem unteren Ende über das vorstehend bereits ausführlich beschriebene Gelenk 17 mit der Kurbel 13 in formschlüssiger Verbindung. Die Kurbel und der Schwinghebel 14 bilden zusammen das hier zur Diskussion stehende Kurbelschwingengetriebe·

An dem dem Gelenk 17 gegenüberliegenden Ende steht der Schwinghebel 14 mittels eines Kupplungszapfens 18 mit einem Untermesser 19 in Verbindung, welches nur gestrichelt dargestellt ist. Das zugehörige Obermesser wurde der Einfachheit halber nicht dargestellt, zumal diese Teile Stand der Technik sind.

Gleichfalls zum Stande der Technik gehört ein sogenannter Seitenschneider, dessen Antrieb ebenfalls über den Schwinghebel 14 bewirkt wird. Zu diesem Zweck dient ein seitlich am Schwinghebel befestigter Zapfen 2o, welcher sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt. Es versteht sich, daß der Abstand zwischen Lagerzapfen 15 und Gelenk 17 größer ist, als der Kurbelradius des Exzenters des Motors 11. Entsprechend den gewählten Übersetzungsverhältnissen führt das Untermesser 19 beim Betrieb oszillierende Bewegungen in Richtung des Doppelpfeils 21 aus·

Das Gehäuse Io besitzt eine obere Gehäusewand 22 und einen von dieser nach innen gezogenen Kragen 23, der unter Zwischenschaltung einer elastischen Dichtung staubdicht, aber die Oszillationsbewegung nicht hemmend mit dem Schwinghebel 14 verbunden ist. Der Schwinghebel 14 stützt sich Über Rückstellfedern 24 und 25 gegen ortsfeste Gehäusefortsätze 26 und ab, wobei die Einstellung einer Resonanz mittels einer Stellschraube 28 herbeiführbar ist.

Es ist erkennbar, daß die Achse des Rotationsmotors senkrecht zur Drehachse des Schwinghebels 14 bzw. zu dessen Lagerzapfen 15 verläuft.

In Figur 2 sind gleiche Teile vie in Figur 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß sich Wiederholungen erübrigen. Zusätzlich zu erkennen sind noch zwei rotationssymmetrische Nocken 29 bzw. 3o, die zur Fixierung der in Figur 1 dargestellten Rückstellfedern 24 bzw. 25 dienen.

Aus Figur 3 ist zu entnehmen, daß das Lager 12 für den Exzenter 31 der Motorwelle 32 über eine elastische kardanische Aufhängung mit der Kurbel 13 verbunden ist. Die kardanische Bewegung wird über dünne elastische Stege 33 zwischen dem Lager 12 und dem ringförmig ausgebildeten Teil der Kurbel 13 ermöglicht. Die Kurbel 13 weist auf der der Motorwelle 32 abgewandten Seite ein gabelförmiges Ende 34 auf, welches aus zwei Seitenwangen 35 und 36 gebildet wird. Zwischen den Seitenwangen befindet sich der untere Teil des Schwinghebels 14, der an dieser Stelle etwas verjüngt ausgebildet ist. Die Verbindungsstelle von Kurbel und Schwinghebel 14 besteht in dem Gelenk Xl, auf dessen Einzelheiten anhand von Figur 4 näher eingegangen wird,

Gemäß Figur 4 besteht das Gelenk 17 aus einem in der Kurbel 13 gelagerten Zylinderstift 37. In der ausgezogen dargestellten Mittelstellung verläuft die Achse des Zylinderstiftes parallel zur Drehachse bzw· zum Lagerzapfen 15 des Schwinghebels (Figur 2). Der Zylinderstift wird in einer in den Seitenwangen 35/ 36 befindlichen Bohrung 38 spielfrei und kraftschlüssig gehalten. Er ist im wesentlichen ebenfalls spielfrei von einer Bohrung 39 am gelenkseitigen Ende des Schwinghebels 14 umgeben. "Im wesentlichen

spielfrei" heißt, daß zwischen dem Schwinghebel 3 und dem Zylinderstift 37 in Richtung der Kraftübertragung keine unzulässigen Relativbewegungen auftreten können. Andererseits soll auch keine Schwergängigkeit auftreten. Die Wandflächen 4o der Bohrung 39 sind von innen nach außen in einer Weise erweitert, daß sine Schwenk- bzw. Taumelbewegung des Zylinderstifts 37 in der Bohrung 39 um deren Mittelpunkt "M" möglich ist. Die Erweiterung wird durch eine konische Ausbildung der Wandflächen :ü der Weise bewirkt, daß sich die Konusflächen in einer senkrecht zur Bohrungsebene verlaufenden Symmetrieebene ¹¹S" schneiden. Der öffnungswinkel "ex" der Konusflächen ergibt sich aus dem durch die Geometrie des Kurbeltriebs bedingten Schwenkwinkel "/3 " der Kurbel:oi hfh · Die maximale Auslenkung der Kurbel ist gestrichelt dargestellt und mit 13* bezeichnet. Die maximale Auslenkung bestimmt auch ein seitliches Spiel zwischen Schwinghebel 14 und Seitenwangen 35

2ö bzw. 36, sowie eine aus Figur 4 ersichtliche Abschrägung der Seitenflächen des Schwinghebels 14 an der Stelle 41. Die Ausbildung des Gelenks 17 ist in Bezug auf die Symmetrieebene "S" symmetrisch..

- Io -

Claims (3)

-ίο- ,0

1. Trockenrasierapparat mit Rotationsmotor, oszillierendem Untermesser und mit einem Kurbe^schwingengetriebe zur Umsetzung der Drehbewegung des Motors in die oszillierende Bewegung des Untermessers, wobei die Motorachse im wesentlichen senkrecht zur Drehachse des in das Untermesser eingreifenden Schwinghebels ausgerichtet ist und sich an der Verbindungsstelle von Kurbai und Schwinghebel ein Gelenk befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (17) zum einen Teil aus einem in der Kurbel gelagerten Zylinderstift (37) besteht, dessen Achse in der Mittelstellung der Kurbel parallel zur Drehachse <15) des Schwinghebels (14) ausgerichtet ist, und daß der andere Teil des Gelenks aus einer den Zylinderstift im wesentlichen spielfrei umgreifenden Bohrung (39) im Schwinghebel besteht, wobei die Wandflächen der Bohrung vom Innern des Schwinghebels aus nach außen in der Weise erweitert sind, daß eine Schwenk- bzw. Taumelbewegung des Zylinderstifts in der Bohrung möglich ist.

2. Trockenrasierapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (39) im Schwinghebel konische Wandflächen besitzt, die sich in der senkrecht zur Bohrungsachse verlaufenden Symmetrieebene "S" des Schwinghebels schneiden·

3. Trockenrasierapparat nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (12) für den Kurbelzapfen bzw. Exzenter (31) der Motorwelle (32) über eine elastische, kardanische Aufhängung in der Kurbel (13) befestigt ist.