WO2009146798A1 - Untermesser für den scherkopf eines trockenrasierapparates - Google Patents

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Andreas Hartmann
Peter Junk
Joachim Krauss
Michael Odemer
Andreas Peter
Thorsten Pohl
Markus Sabisch
Tobias Schwarz
Thomas Verstege
Jürgen Wolf
Christoph Zegula
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Braun Gmbh
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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26B—HAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B19/00—Clippers or shavers operating with a plurality of cutting edges, e.g. hair clippers, dry shavers
    • B26B19/02—Clippers or shavers operating with a plurality of cutting edges, e.g. hair clippers, dry shavers of the reciprocating-cutter type
    • B26B19/04—Cutting heads therefor; Cutters therefor; Securing equipment thereof
    • B26B19/044—Manufacture and assembly of cutter blocks

Definitions

  • the invention relates to a lower blade, which forms the shaving head of a dry shaver with an associated upper blade, according to the preamble of claim 1.
  • Such lower blades are driven oscillating within the shaving head of a dry shaver and pressed against the perforated foil and are exposed to a complex load during shaving.
  • the lower blade designs according to the known type have the disadvantage that they generate very high friction losses due to viscous friction between the perforated foil and the involved friction surfaces of the lower blade. This leads to a high energy consumption and also to a user unpleasant heating of the shaving parts as well as premature wear. Due to the non-uniform mechanical stress distribution over the course of the individual blades, these bulge unevenly over the blade length due to the forces which occur when the shaving head is pressed against the skin of the user. This leads to partial loss of direct contact between lower blade and perforated film, which cut into the hole already threaded hair not cut, but only fed, which can lead to a painful scribing of the hair from the skin. In addition, the perforated foil can be damaged by the uneven bulging of the blades. It is therefore an object of the invention to improve a lower blade of the type mentioned in a cost effective manner in terms of its performance and stability. This object is achieved by the characterizing features of claim 1.
  • the inventive solution a uniform material loading over the entire course of the individual blades is achieved, whereby the permanent uniform contact between the perforated film and the bottom blade is ensured even under heavy loads.
  • This also makes it possible that in the actual cutting area, the blades can be kept narrow without loss of stability, which can reduce the viscous friction between the perforated film and lower blade. As a result, the material used is better utilized.
  • the invention provides according to a preferred embodiment, that the tapering of the strip width of the blades takes place continuously, which promotes a uniform load distribution along the blade.
  • the taper of the strip width is arcuate.
  • the blades are preferably formed symmetrically to the centerline of the strips and preferably have acute-angled cutting edges to reduce the cutting forces encountered during shaving.
  • FIG. 2 is a perspective view of a lower blade according to the invention
  • Fig. 5 shows the section through such a blade element
  • FIG. 5th is an enlarged detail view of Fig. 5th
  • the dry shaver shown in Fig. 1 consists of a housing 1, which serves, inter alia, the recording of a graphically not shown electric motor and, where appropriate also not graphically illustrated accumulators for energy storage and is provided with an on / off switch 2.
  • a housing 1 which serves, inter alia, the recording of a graphically not shown electric motor and, where appropriate also not graphically illustrated accumulators for energy storage and is provided with an on / off switch 2.
  • an oscillating driven drive element 3 is led out of the housing 1.
  • the lower blade 4 are locked by appropriate / suitable per se known coupling means with the drive element 3.
  • the two lower blades 4 arranged parallel to one another can then be driven in an oscillating manner along their longitudinal extent, that is to say in accordance with the double arrow 5.
  • the lower blades 4 are at least partially surrounded in each case by one of the two outer blades, which are each formed as a perforated foil 6. They are mounted in a removable frame 7, which is latched to the housing 1.
  • the perforated foils 6 are perforated flat with passage openings which can be embodied as holes and / or slots and through which the hair to be shaved enters the shaving head during the shaving process. Due to the cutting edges formed on both the film passage holes and the lower blades 4 and the movement of the lower blades 4 relative to the hole foils 6, the hairs entering the shaving head are sheared between the respective shearing edges.
  • each edge region 9 and 10 has at its front or rear end in each case a fastening portion 11 for connection to a carrier element not shown in detail, which ultimately serves to connect the lower blade 4 with the drive element 3 of the dry shaver.
  • the longitudinal extent of each edge region 9 or 10 between its two attachment portions 11 corresponds to the direction of oscillation according to the double arrow 5.
  • the blades 8 according to the embodiment shown here are perpendicular to the longitudinal extent of the edge regions 9, 10.
  • the width of the blades 8 and the pitch T of Blades of the lower blade 4 are measured parallel to the longitudinal extent of the edge regions.
  • the width of the strip-shaped blades 8 is not constant over their length L1, but tapers, starting from the edge section 9 towards the zenith Z of the arc, from there to increase again towards the edge region 10. This is particularly clear from the illustration of FIG. 3.
  • Fig. 3 shows the development of a single blade 8, which is formed symmetrically both with respect to the center line M and with respect to the zenith Z.
  • the edge regions 9, 10 are shown in Fig. 3 with the width of the pitch T, which is about 1 mm.
  • the total length L1 of the blade 8 is about 11, 5 mm.
  • the entire tapered region of the blade 8 bounded on both sides by the approach of the inner radii R1 at the end regions 9, 10 extends over a length L2 of about 8.9 mm.
  • the blade 8 tapers by means of a concave inner radius R1, which is about 0.2 mm, to the width B1, which is about 0.58 mm. This is followed by a convex outer radius R2 of about 33 mm. This gives the blade in this area a convex outer contour along its longitudinal extent. At the inside end of the radius R2, the blade merges with a concave inner radius R3 of about 3.5 mm into the parallel middle part. This part has a width B2 of 0.32 mm and a length L3 of about 3.1 mm.
  • the notch effect is eliminated, which due to the bending load due to the cutting forces occurring, becomes fractures in the connecting region between the edge regions 9, 10 and the blades 8 themselves could occur. Due to the outer radius R2, the stress distribution is evened out in the area of the greatest bending torsional stress and stress peaks are avoided. By the inner radius R3, the notch effect between R2 and the parallel middle part L3 is eliminated.
  • FIG. 4 shows a view of a curved blade element 8 which has been produced by corresponding U-shaped bending of an originally flat starting lower blade 4.
  • the flat starting lower blade 4 is produced in particular by an etching-technical process from a strip-shaped starting body made of metal, into which the slots lying between the individual blades 8 are etched. This starting body is then then bent in a U-shape, so that a lower blade, as shown in FIG. 2, arises. Due to the etching-technical production arises in the region of the two opposite cutting edges 12, 13 of each blade 8, an undercut, as shown clearly in Figures 5 and 6. This undercut 14 is located after the U-shaped bending on the inside of the sheet. As can be seen in FIG. 4, the material thickness of the starting sheet D is approximately 0.3 mm.
  • each of the two cutting edges 12, 13 extends along a radius R4 of about 0.3 mm and generates at the cutting edges 12, 13 a cutting edge angle W of about 50 °.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Untermesser (4), welches zusammen mit einem zugeordneten Obermesser (6) den Scherkopf eines Trockenrasierapparates bildet. Das Obermesser ist als Lochfolie (6) ausgebildet, die das Untermesser (4) zumindest teilweise umgibt und gegen dieses vorgespannt ist. Das Untermesser (4) besitzt mehrere voneinander beabstandete in Form von Streifen zwischen zwei Randbereichen (9, 10) Schneidkanten (12, 13) aufweisende Klingen. Das Untermesser (4) ist im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet. Die Breite des Streifens von den beiden Randbereichen (9, 10) zur Mitte (Z) hin verjüngt sich monoton.

Description

Untermesser für den Scherkopf eines Trockenrasierapparates
Die Erfindung betrifft ein Untermesser, welches mit einem zugeordneten Obermesser den Scherkopf eines Trockenrasierapparates bildet, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein derartiges Untermesser ist bereits aus der US 7,022,195 B2 bekannt, wobei dieses Untermesser sich aus einer Vielzahl von streifenförmigen Klingenelementen zusammensetzt, die über eine konstante Breite oder über eine zur Mitte hin zunehmende Breite verfügen.
Derartige Untermesser befinden sich innerhalb des Scherkopfes eines Trockenrasierapparates oszillierend angetrieben und angepreßt an die Lochfolie und sind während des Rasiervorganges einer komplexen Belastung ausgesetzt.
So werden sie einerseits durch den Anpreßdruck beaufschlagt, mit welchem der Benutzer den Rasierapparat gegen die Haut preßt, wodurch die streifenförmigen Klingen einer Biegebelastung um eine Achse ausgesetzt sind, die der Breitenerstreckung der Klingen entspricht. Während des Abscherens eines Haares tritt zusätzlich noch eine mechanische Belastung durch die Schnittkräfte auf, die sich im Zenit als Biegebelastung darstellt und nach außen hin zu einer komplexen Belastung aus zweiachsiger Biegung und Torsion wird. Eine weitere Belastung entsteht durch die Reibkraft zwischen der Lochfolie und dem Untermesser selbst.
Die Untermesserkonstruktionen gemäß dem bekannten Typ weisen den Nachteil auf, daß sie sehr hohe Reibleistungen durch viskose Reibung zwischen Lochfolie und den beteiligten Reibflächen des Untermessers generieren. Dies führt zu einem hohen Energieverbrauch und darüber hinaus zu einer für den Benutzer unangenehmen Erhitzung der Scherteile sowie zu einem vorzeitigen Verschleiß. Aufgrund der ungleichförmigen mechanischen Spannungsverteilung über den Verlauf der einzelnen Klingen beulen sich diese bedingt durch die Kräfte, welche beim Anpressen des Scherkopfes an die Haut des Benutzers auftreten, ungleichmäßig über die Klingenlänge aus. Dies führt zu partiellem Verlust der direkten Anlage zwischen Untermesser und Lochfolie, wodurch in die Lochfolie bereits eingefädelte Haare nicht geschnitten, sondern lediglich eingezogen werden, was zu einem schmerzhaften Anreißen des Haares aus der Haut führen kann. Außerdem kann durch das ungleichmäßige Ausbeulen der Klingen die Lochfolie beschädigt werden. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Untermesser der genannten Art auf kostengünstige Weise in Bezug auf seine Leistungsfähigkeit und Standfestigkeit zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine gleichmäßige Materialbelastung über den gesamten Verlauf der einzelnen Klingen erzielt, wodurch die permanente gleichmäßige Anlage zwischen der Lochfolie und dem Untermesser auch unter starken Belastungen sichergestellt ist. Auch wird dadurch ermöglicht, daß im eigentlichen Schneidbereich die Klingen ohne Stabilitätsverlust schmal gehalten werden können, wodurch sich die viskose Reibung zwischen Lochfolie und Untermesser verringern läßt. Dadurch wird auch das eingesetzte Material besser ausgenutzt.
Die Erfindung sieht gemäß einer bevorzugten Ausführung vor, daß die Verjüngung der Streifenbreite der Klingen stufenlos erfolgt, was eine gleichmäßige Belastungsverteilung entlang der Klinge fördert. Insbesondere ist die Verjüngung der Streifenbreite bogenförmig ausgeführt.
Erfolgt die Verjüngung der Streifenbreite der Klingen in Form mindestens zweier Übergangsradien, so läßt sich die Sicherheit gegen ein Brechen der Klingen im Bereich des Überganges zwischen den Randbereichen und der Klinge selbst verringern. Durch die entsprechende Ausgestaltung der Übergangsradien läßt sich nämlich die Wirkung der Kerbe in diesem Übergangsbereich nahezu eliminieren.
Die Klingen werden bevorzugt symmetrisch zur Mittellinie der Streifen ausgebildet und weisen zur Reduzierung der beim Rasieren auftretenden Schneidkräfte vorzugsweise spitzwinkelige Schneidkanten auf.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei bilden alle beschriebenen oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand vorliegender Erfindung, auch unabhängig von Ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Hierzu zeigt:
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau des Schersystems eines Trockenrasierapparates,
Fig. 2 die perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Untermessers,
Fig. 3 die Abwicklung einer einzigen Klinge gemäß des erfindungsgemäßen Untermessers,
Fig. 4 die Vorderansicht auf ein einzelnes Klingenelement,
Fig. 5 den Schnitt durch ein solches Klingenelement und
Fig. 6 eine vergrößerte Detailansicht aus Fig. 5.
Der in Fig. 1 dargestellte Trockenrasierapparat besteht aus einem Gehäuse 1 , das unter anderem der Aufnahme eines zeichnerisch nicht dargestellten Elektromotors und gegebenenfalls von ebenfalls zeichnerisch nicht dargestellten Akkumulatoren zur Energiespeiche- rung dient und mit einem Ein-/Aus-Schalter 2 versehen ist. An der oberen Stirnseite des Trockenrasierapparates ist ein oszillierend angetriebenes Antriebselement 3 aus dem Gehäuse 1 herausgeführt. Die Untermesser 4 sind über entsprechende/geeignete an sich bekannte Kupplungsmittel mit dem Antriebselement 3 verrastet. Hierdurch können dann die beiden parallel zueinander angeordneten Untermesser 4 in oszillierender Weise entlang deren Längserstreckung, also entsprechend dem Doppelpfeil 5 angetrieben werden.
Die Untermesser 4 sind zumindest teilweise jeweils von einem der beiden Obermesser umgeben, welche jeweils als Lochfolie 6 ausgebildet sind. Sie sind in einem Wechselrahmen 7 befestigt, welcher mit dem Gehäuse 1 verrastbar ist. Die Lochfolien 6 sind flächig mit Durchgangsöffnungen perforiert, die als Löcher und/oder Schlitze ausgeführt sein können und durch welche während des Rasiervorganges die zu rasierenden Haare in den Scherkopf eintreten. Aufgrund der Schneidkanten, die sowohl an den Foliendurchgangslöchern als auch an den Untermessern 4 ausgebildet sind und der Bewegung der Untermesser 4 relativ zu den Lochfolien 6 werden die in den Scherkopf eingetretenen Haare zwischen den entsprechenden Scherkanten abgeschert. Das in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Untermesser 4 weist eine Vielzahl von U- förmigen parallel zueinander verlaufenden Klingen 8 auf, die in Form von Streifen zwischen den beiden Randbereichen 10 und 9 verlaufen. Jeder der beiden Randbereiche 9 und 10 weist an seinem vorderen bzw. hinteren Ende jeweils einen Befestigungsabschnitt 11 zur Verbindung mit einem zeichnerisch nicht näher dargestellten Trägerelement auf, welches letztendlich der Verbindung der Untermesser 4 mit dem Antriebselement 3 des Trockenrasierapparates dient. Die Längserstreckung eines jeden Randbereiches 9 bzw. 10 zwischen seinen beiden Befestigungsabschnitten 11 entspricht der Oszillationsrichtung gemäß dem Doppelpfeil 5. Die Klingen 8 verlaufen gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht zur Längserstreckung der Randbereiche 9, 10. Die Breite der Klingen 8 sowie die Teilung T der Klingen des Untermessers 4 werden parallel zur Längserstreckung der Randbereiche gemessen.
Wie bereits in Fig. 2 zu erkennen und in Fig. 3 noch näher dargestellt, ist die Breite der streifenförmigen Klingen 8 nicht konstant über deren Länge L1 , sondern verjüngt sich, beginnend vom Randabschnitt 9 zum Zenit Z des Bogens hin, um von dort aus zum Randbereich 10 hin wieder zuzunehmen. Dies wird besonders aus der Darstellung gemäß Fig. 3 deutlich.
Fig. 3 zeigt die Abwicklung einer einzelnen Klinge 8, welche sowohl bezüglich der Mittellinie M als auch bezüglich des Zenits Z symmetrisch ausgebildet ist. Die Randbereiche 9, 10 sind in Fig. 3 mit der Breite der Teilung T dargestellt, die etwa 1 mm beträgt.
Die Gesamtlänge L1 der Klinge 8 beträgt in etwa 11 ,5 mm. Der gesamte verjüngte Bereich der Klinge 8 beidseitig jeweils begrenzt durch den Ansatz der Innenradien R1 an den Endbereichen 9, 10 verläuft über eine Länge L2 von etwa 8,9 mm.
Ausgehend von den Randbereichen 9, 10 verjüngt sich die Klinge 8 mittels eines konkaven Innenradius R1 , der etwa 0,2 mm beträgt, auf die Breite B1 , welche etwa 0,58 mm beträgt. Daran schließt sich ein konvexer Außenradius R2 von etwa 33 mm an. Dadurch erhält die Klinge in diesem Bereich eine konvexe Außenkontur entlang ihrer Längserstreckung. Am innenseitigen Ende des Radius R2 geht die Klinge mit einem konkaven Innenradius R3 von etwa 3,5 mm in den parallelen mittleren Teil über. Dieser Teil hat eine Breite B2 von 0,32 mm und eine Länge L3 von etwa 3,1 mm.
Durch die Verjüngung der Klingenbreite mittels des Radius R1 wird die Kerbwirkung eliminiert, welche durch die Biegebelastung aufgrund der auftretenden Schnittkräfte zu Klingen- brüchen im Verbindungsbereich zwischen den Randbereichen 9, 10 und den Klingen 8 selbst auftreten könnten. Durch den Außenradius R2 wird im Bereich der größten Biege- Torsions-Belastung die Spannungsverteilung vergleichmäßigt und Spannungsspitzen vermieden. Durch den Innenradius R3 wird die Kerbwirkung zwischen R2 und dem parallelen mittleren Teil L3 eliminiert.
Die Querschnittsreduktion der Klingen 8, beginnend von den Randbereichen 9, 10 bis hin zur Zenitachse Z verläuft in etwa gemäß der Abnahme der Biege- und Torsionsmomente, die aus den Schnittkräften und den Reibungskräften resultieren, so daß sich insgesamt eine sehr homogene Spannungsverteilung entlang der Klingenlänge (bzw. im U-förmig gebogenen Endzustand entlang der Klingenhöhe) ergibt. Dies begünstigt eine optimale Materialausnutzung und verhindert unregelmäßige Deformationen.
Fig. 4 zeigt eine Ansicht eines gebogenen Klingenelementes 8, welches durch entsprechendes U-förmiges Verbiegen eines ursprünglich ebenen Ausgangsuntermessers 4 erzeugt wurde. Das ebene Ausgangsuntermesser 4 wiederum wird insbesondere durch ein ätztechnisches Verfahren aus einem streifenförmigen Ausgangskörper aus Metall hergestellt, in den die zwischen den einzelnen Klingen 8 liegenden Schlitze eingeätzt werden. Dieser Ausgangskörper wird dann anschließend U-förmig gebogen, so daß ein Untermesser, wie es Fig. 2 zeigt, entsteht. Bedingt durch die Ätztechnische Herstellung entsteht im Bereich der beiden gegenüberliegenden Schneidkanten 12, 13 einer jeden Klinge 8 ein Hinterschnitt, wie er in den Figuren 5 und 6 deutlich dargestellt ist. Dieser Hinterschnitt 14 liegt nach dem U- förmigen Verbiegen auf der Innenseite des Bogens. Wie der Fig. 4 entnehmbar ist, beträgt die Materialstärke des Ausgangsbleches D etwa 0,3 mm.
Der in Fig. 6 deutlich gezeigte Hinterschnitt unter jeder der beiden Schneidkanten 12, 13 verläuft entlang eines Radius R4 von etwa 0,3 mm und erzeugt an den Schneidkanten 12, 13 einen Schneidkantenwinkel W von etwa 50°.

Claims

Patentansprüche:
1. Untermesser (4), welches zusammen mit einem zugeordneten Obermesser (6) den Scherkopf eines Trockenrasierapparates bildet, wobei das Obermesser als Lochfolie (6) ausgebildet ist, die das Untermesser (4) zumindest teilweise umgibt und gegen dieses vorgespannt ist und wobei das Untermesser (4) mehrere voneinander beabstandete in Form von Streifen zwischen zwei Randbereichen (9, 10) Schneidkanten (12, 13) aufweisende Klingen besitzt und im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Breite des Streifens von den beiden Randbereichen (9, 10) zur Mitte (Z) hin monoton verjüngt.
2. Untermesser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung der Streifenbreite stufenlos erfolgt.
3. Untermesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung der Streifenbreite bogenförmig ausgeführt ist.
4. Untermesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung in Form mindestens zweier Übergangsradien (R1 , R2) erfolgt.
5. Untermesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klingen (8) symmetrisch zur Mittellinie (M) ausgebildet sind.
6. Untermesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (12, 13) der Klingen (8) spitzwinklige Schneidkantenwinkel (W) aufweisen.
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