EP0148515B1

EP0148515B1 - Scherkopf eines Trockenrasierapparates mit einer gekrümmt eingespannten Scherfolie

Info

Publication number: EP0148515B1
Application number: EP84201598A
Authority: EP
Inventors: Hugo Dr. Schemmann; Romuald Leander Bukoschek
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH; Philips Gloeilampenfabrieken NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH; Koninklijke Philips NV
Priority date: 1983-11-10
Filing date: 1984-11-05
Publication date: 1987-03-04
Also published as: DE3340661A1; EP0148515A1; CA1236280A; DE3462450D1; ATE25611T1; JPS60116393A; US4621423A; DE3340661C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Scherkopf für einen Trockenrasierapparat mit einer gekrümmt eingespannten Scherfolie und einem längs der Scherfolie beweglichen, an der Schneidseite ebenfalls gekrümmten Untermesser, wobei die Scherfolie unweit des Schneidbereichendes des Untermessers eingespannt ist und die Tangenten an die Folienkrümmung in den Einspannstellen miteinander einen spitzen Winkel einschließen und wobei die Form der Krümmung des Untermessers der Form der Krümmung der Scherfolie entspricht.
Ein derartiger Scherkopf ist bekannt (DE-A-25 16 107). Die gebogene Schneidkante des Untermessers entspricht dabei der Form der Wölbung der Scherfolie, wenn Druckfedern das Untermesser in die Wölbung der Scherfolie eindrücken. Dabei ergeben sich zwei etwa streifenförmige Berührungsflächen beiderseits des Scherkopfscheitels. Die Breite der Berührungsflächen schrumpft zusammen, wenn der Radius des Bogens verkleinertwird. Es ist möglich, daß das Untermesser dann nur noch in einem einzelnen schmalen Streifen an der Innenseite der gekrümmten Scherfolie anliegt. Insbesondere im Bereich der schmalen Streifen unterliegt die Scherfolie einem erhöhten Verschleiß. Dort, wo sie sich vom Untermesser abhebt, unterliegt sie starker Biegekräfte.
Aus der DE-A-21 39 419 ist es dazu bekannt, den Anpreßdruck des Untermessers gegenüber der Scherfolie zu erhöhen, um so die Anlage des Untermessers an der Scherfolie zu verbessern. Mit der Erhöhung des Anpreßdruckes geht aber ein verstärkter Verschleiß in den bevorzugten Anlage- und damit Rasierflächen einher. Die benötigte Antriebsleistung des Motors wird erhöht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Scherkopf der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die Berührung zwischen Untermesser und Scherfolie bei geringerem Anpreßdruck verbessert wird.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Krümmungen sowohl der Schneidkanten des Untermessers als auch der Scherfolie einen cosinus-hyperbolicus-förmigen Verlauf haben nach der Formel
wobei

y der Abstand der einzelnen Kurvenpunkte von der x-Achse,
x die laufende Ortskoordinate in Richtung der Breitenausdehnung des Untermessers und
c eine Konstante ist, die sich aus der Einspannbreite (2 - b) und der Wölbungshöhe (h) der eingespannten Scherfolie ergibt.

In der AT-B-171 778 wird erläutert, daß beim Einspannen der Scherfolie eine Krümmung in Form einer Kettenlinie gewählt werden kann, wobei diese Kettenlinie in bekannter Weise durch die oben genannte Formel definiert ist. Nach dem Zusammenbau bzw. beim Betrieb des bekannten Gerätes wird von dieser Konfiguration kein Gebrauch gemacht, sondern dort ausdrücklich angegeben, daß sich der gekrümmte Teil der Scherfolie völlig an die Form des Untermesses anpaßt, das ausdrücklich eine zylindrisch gekrümmte Schneidfläche aufweist.
Diese Krümmungsform von Scherfolie und Untermesser gestattet es, die Kraft, mit der das Untermesser in die gekrümmte Scherfolie gedrückt wird, zu verringern. Infolge der starken Krümmung durch den cosinus-hyperbolicus-förmigen Verlauf treten darüber hinaus weniger Haare gleichzeitig durch die Löcher in der Scherfolie. Diese Funktionsparamater gestatten es, die bereitzustellende Antriebsleistung herabzusetzen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Konstante c ermittelt wird im Schnittpunkt der Funktionen
und
wobei

h die Wölbungshöhe der eingespannten Scherfolie zwischen den Einspannstellen und dem höchsten Punkt der Scherfolie und
b die halbe Einspannbreite zwischen den Einspannstellen bedeuten.

Die Werte von c sind abhängig von der Foliendimensionierung.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einer maximalen Einspannbreite (2' b) der Einspannstellen von etwa 2 x 6 mm der Wert der Konstante c etwa 3,5 mm beträgt.
Schließlich ist es von Vorteil, wenn nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, daß die Einspannstellen eine Einspannwand aufweisen, an die sich die eingespannte Scherfolie von außen unmittelbar neben der Einspannung anlegt, wobei die Einspannwand mit der Verbindungslinie zwischen den Einspannstellen einen Winkel a im Betrag von ca. sinh b/c einschließt.
Der Hauptgedanke ist, der Scherfolie nicht die Form des Untermessers aufzuzwingen, sondern vielmehr umgekehrt die Form des geschliffenen, starren Untermessers an die Einspannform der Scherfolie anzupassen.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen :

Figur 1 einen Scherkopf eines Trockenrasierapparates im Schnitt,
Figuren 2 und 3 Schaubilder zur Erläuterung der Dimensionierung der Konstanten c.

Fig. 1 zeigt eine in Einspannstellen 1 eingespannte Scherfolie 5 und ein starres Steglamellen-Untermesser 7, von dem eine Klinge in der Zeichnung dargestellt ist. Die Einspannstellen 1 bestehen aus einer Einspannung 2 und einer richtungsgebenden, von außen gegen die Scherfolie 5 liegenden Einspannwand 4. Das Untermesser 7, das unweit seines Schneidbereichendes 6 eingespannt ist, hat eine gewölbte Schneidkante 9, die in der Zeichnung im Schnittbild zu sehen ist und der Form y = c · cosh x/c folgt. (Der Kurvenverlauf in Fig. 1 ist nicht maßstäblich zu verstehen.) In einem kartesischen Koordinatensystem gibt x in der in Fig.1 1 dargestellten Weise die laufende Koordinate in Richtung der Breitenausdehnung des Untermessers 7 an, während y der Abstand der zugehörigen Untermesserpunkte von der x-Achse ist. Für die Bestimmung des Wertes der Konstanten c sind bestimmte Parameter der Scherfolie 5 zu beachten. Bei der Bestimmung von c geht man von einer bestehenden Scherfolie aus, die gekennzeichnet ist durch ihr Material, ihre Länge, ihre Breite, ihre Dicke und die Löcher in ihr. Die Einspannränder 8 einer solchen Folie 5 werden über einen Abstand von 2 mal b tangential zur cosh-Kurve festgehalten (Fig. 2). Die Scherfolie 5 wird sich dann entsprechend ihrem Aufbau und ihrer Dimensionierung wölben und eine ihr eigene natürliche Krümmung annehmen. Die Wölbungshöhe h zwischen der Basis zwischen den Einspannstellen 1 und dem höchsten Punkt 11 läßt sich messen. Das Untermesser 7 soll nun eine Schneidkante 9 erhalten, die dieser natürlichen Krümmung entspricht. Dies läßt sich verwirklichen, indem die Krümmungslinie optisch kopiert wird. Es hat sich gezeigt, daß die Folienkrümmung näherungsweise einen cosinus-hyperbolicus-artigen Verlauf einnimmt. In Annäherung kann die Schneidkante 9 deshalb eine coshförmige Kontur erhalten.
Die Konstante c läßt sich wie folgt bilden aus den Werten der halben Breite b des Untermessers 7 (bzw. dem halben Abstand der Einspannstellen 1) und der Wölbungshöhe h :
Die cosh-Funktion hat für x = 0 den Wert 1, für x = 0 erhält man also y = c.
Für x = b ergibt sich dann
Das ist eine Bestimmungsgleichung für c, aus der sich c ermitteln läßt. Eine einfache grafische Ermittlungsmethode sähe dann so aus : Man trägt die beiden Funktionen
und
über c auf, bestimmt den Schnittpunkt und erhält damit den speziellen Wert von c.
Die Schneidkante 9 des Untermessers 7 ist entsprechend dieser experimentell und rechnerisch ermittelten Einspannform der Folie 5 gewählt. Bei einer derartigen Formgebung des Untermessers 7 zeigt es sich, daß das Untermesser gut flächig auf der Innenseite der Scherfolie 5 anliegt, ohne daß ein besonderer Druck ausgeübt zu werden braucht, der die Scherfolie 5 verformen würde.
Der Scherkopf eignet sich besonders für verhältnismäßig schmale Ausbildungen. Man nähert sich dabei mehr der Klingenrasur, d. h. einer Einstrichrasur mit exakten Schnitten an. Das Rasieren und das Rasiergefühl werden völlig anders als bei großflächigen Scherköpfen.
Unter einem relativ schmalen Scherkopf soll beispielsweise ein Scherkopf verstanden werden, bei dem die Ausdehnung in der x-Achse beispielsweise etwa 2 x 6 mm beträgt. Die Konstante c, d. h. der Abstand zwischen dem Null-Punkt und dem Sattel-Punkt 11 der Cosinus-Hyperblicus-Kurve beträgt bei den hier gewählten Scherblattdaten beispielsweise 3,5mm. Der Winkel a der Folienrandeinspannung gegenüber der gedachten Verbindungslinie 13 zwischen den Einspannungen beträgt ca. sinh b/c. Im Ausführungsbeispiel ergibt dies einen Winkel von ca. 71°.

Claims

1. Scherkopf für einen Trockenrasierapparat mit einer gekrümmt eingespannten Scherfolie (5) und einem längs der Scherfolie (5) beweglichen, an der Schneidseite ebenfalls gekrümmten Untermesser (7), wobei die Scherfolie (5) unweit des Schneidbereichendes (6) des Untermessers (7) eingespannt ist und die Tangenten an die Folienkrümmung in den Einspannstellen miteinander einen spitzen Winkel einschließen und wobei die Form der Krümmung des Untermessers (7) der Form der Krümmung der Scherfolie (5) entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungen sowohl der Schneidkanten (9) des Untermessers (7) als auch der Scherfolie (5) einen cosinus-hyperbolicus-förmigen Verlauf haben nach der Formel

wobei,

y der Abstand der einzelnen Kurvenpunkte von der x-Achse,

x die laufende Ortskoordinate in Richtung der Breitenausdehnung des Untermessers (7) und

c eine Konstante ist, die sich aus der Einspannbreite (2 - b) und der Wölbungshöhe (h) der eingespannten Scherfolie (5) ergibt.

2. Scherkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstante c ermittelt wird im Schnittpunkt der Funktionen

und

wobei

h die Wölbungshöhe der eingespannten Scherfolie (5) zwischen den Einspannstellen (1) und dem höchsten Punkt (11) der Scherfolie (5) und

b die halbe Einspannbreite zwischen den Einspannstellen (1) bedeuten.

3. Scherkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer maximalen Einspannbreite (2 - b) der Einspannstellen (1) von etwa 2 x 6 mm der Wert der Konstante c etwa 3,5 mm beträgt.

4. Scherkopf nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannstellen (1) eine Einspannwand (4) aufweisen, an die sich die eingespannte Scherfolie (5) von außen unmittelbar neben der Einspannung (2) anlegt, wobei die Einspannwand (4) mit der Verbindungslinie zwischen den Einspannstellen (1) einen Winkel a im Betrag von ca. sinh b/c einschließt.

5. Scherkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel a auf ca. 71° bemessen ist.