DE102006022909A1

DE102006022909A1 - Schwingbrücke zum Umwandeln einer Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung und Verwendung einer solchen in einem elektrischen Gerät

Info

Publication number: DE102006022909A1
Application number: DE102006022909A
Authority: DE
Inventors: Daniel Dietzel; Matthias Wetzel; Norbert Kreutz; Volker Stenger; Jürgen Höser
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2007-11-22
Also published as: ATE502740T1; CN104029226A; DE502007006781D1; WO2007131579A1; JP2009538104A; CN101448611A; JP5148599B2; EP2024147B1; EP2024147A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schwingbrücke zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung in einem elektrischen Gerät. Im Gehäuse (1) des elektrischen Geräts ist ein rotierend angetriebener Antrieb (2) mit einer einen kurbel- oder exzenterartigen Abschnitt (4) aufweisenden Antriebswelle (3) und mindestens ein Anlenkelement (15) der Schwingbrücke (7) gehalten. Die Schwingbrücke (7) weist mindestens einen Schwingarm (16) auf, mittels dem der Anlenkpunkt (15) mit dem Schwingkörper (9) elastisch verbunden ist. Der Schwingkörper (9) trägt ein oszillierend anzutreibendes Arbeitsmittel (11) und weist eine Ankopplung (6) für den kurbel- oder exzenterartigen Abschnitt (4) der Antriebswelle (3) auf. Die Ankopplung (6) ist als ein separates Bauteil ausgebildet, das mit dem Schwingkörper (9) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwingbrücke zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung in einem elektrischen Gerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Schwingbrücken sind beispielsweise aus der DE 32 24 223 C2 bekannt und werden unter anderem in elektrischen Trockenrasierapparaten eingesetzt. Aus Gründen der Geräusch- und Gewichtsoptimierung sind derartige Schwingbrücken in elektrischen Kleingeräten meist aus Kunststoff hergestellt, darüber hinaus sind sie meist einteilig ausgeführt. Prinzipiell sind verschiedene Kunststoffe als Werkstoffe für Schwingbrücken geeignet, wobei die einzelnen Kunststoffe deutlich voneinander abweichende Eigenschaften bezüglich der Lebensdauer, der Wasseraufnahme und damit der Fertigungstoleranzen, der Elastizität und der Gleiteigenschaften aufweisen. Bei bekannten Schwingbrücken stellte daher die Werkstoffauswahl stets einen Kompromiß bezüglich der insgesamt gewünschten Materialeigenschaften dar. Die Belastungen, denen verschiedene Bereiche der Schwingbrücke ausgesetzt sind, weichen allerdings deutlich voneinander ab. So ist beispielsweise für die Schwingarme und deren Gelenkabschnitte die Elastizität und die sich aus den möglichen Lastwechseln ergebende Lebensdauer von höchster Bedeutung, während es im Bereich der Ankopplung, also der Kontaktstelle zwischen dem rotierenden Antrieb und der Schwingbrücke insbesondere auf Verschleißfestigkeit und geringe Fertigungstoleranzen ankommt. Eine Erhöhung der Fertigungstoleranz im Bereich der Ankopplung führt nämlich unmittelbar zur Erhöhung des Geräuschniveaus, da jeglichen Spiel in diesem Bereich bei jedem Richtungswechsel der Schwingbrücke erneut aufgenommen werden muß und somit letztendlich zu einem ständigen Anschlagen des Antriebes an die Schwingbrücke führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schwingbrücke zu schaffen, welche sowohl in Bezug auf die erzielbare Lebensdauer als auch bezüglich der Geräuschminimierung optimiert und gegenüber den bislang bekannten Schwingbrücken stark verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es auf einfache Weise, die Ankopplung so auszubilden, daß sie mit minimaler Fertigungstoleranz hergestellt werden kann und besonders gute Gleiteigenschaften aufweist, während die übrigen Bereiche der Schwingbrücke in Bezug auf Elastizität und Lebensdauer optimiert sind. Die zweiteilige Ausbildung begünstigt auch die Entformbarkeit aus dem Formwerkzeug, da die Komplexität der einzelnen Teile geringer ist.
Zur bestmöglichen Abstimmung auf die am jeweiligen Schwingbrückenbereich auftretenden Belastungen, sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß die Ankopplung aus einem anderen Werkstoff besteht als der Schwingkörper. Vorteilhafterweise werden die beiden Einzelteile, also Ankopplung und der Rest des Schwingkörpers, nach dem Zusammenfügen mittels Materialverformung unlösbar miteinander verbunden, insbesondere werden sie miteinander verschweißt.
Zur Unterstützung einer sicheren und einfachen Montage ist es von Vorteil, wenn die Ankopplung und/oder der Schwingkörper Befestigungsmittel zum Verbinden dieser beiden Bauteile aufweist.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sehen des weiteren vor, daß die Ankopplung aus Polyoxymethylen (POM) besteht, bzw. daß der Schwingkörper und die übrigen Teile der Schwingbrücke bis auf die Ankopplung aus Polyamid (PA) bestehen. POM zeichnet sich beispielsweise durch besonders gute Gleiteigenschaften aus, welche im Bereich der Ankopplung, bei der stets Relativbewegungen zwischen dem kurbel- bzw. exzenterartigen Abschnitt und den entsprechenden schwingbrückenseitigen Führungen auftreten, von besonderem Vorteil sind. Darüber hinaus zeichnet sich der Werkstoff POM durch eine sehr geringe Wasseraufnahme aus, wodurch besonders geringe Fertigungstoleranzen möglich sind, die wiederum, wie oben bereits ausgeführt, zu einer Geräuschreduktion führen. Im Bereich der Ankopplung findet keine Materialverformung statt, so daß die Eigenschaft der Elastizität bzw. der Lebensdauer in Bezug auf Lastwechsel nicht von primärer Bedeutung ist. Dagegen sind diese letztgenannten Eigenschaften von höchster Bedeutung für die Schwingarme bzw. die an diese angrenzenden Verbindungs- oder Gelenkabschnitte, so daß sich für diese Bauteile der Werkstoff Polyamid (PA) besonders eignet, da dieser eine besonders gute Elastizität und eine besonders hohe Lastwechselfestigkeit besitzt.
Vorteilhafterweise sind der Schwingkörper, der mindestens eine Schwingarm und das mindestens eine Anlenkelement einstückig ausgeführt und dadurch besonders einfach und ohne weitere Montageschritte herstellbar.
Eine derartige, erfindungsgemäße Schwingbrücke eignet sich besonders für die Verwendung in einem elektrischen Rasierapparat, wobei das Arbeitsmittel mindestens ein Scherelement eines Schersystems ist. Gerade in diesem Bereich der elektronischen Kleingeräte werden hohe Ansprüche an Lebensdauer und an geringe Geräuschentwicklung bei niedrigen Fertigungskosten gestellt.
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele. 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.
Es zeigt:
1 einen Schnitt durch den elektrischen Trockenrasierapparat mit einer erfindungsgemäßen Schwingbrücke,
2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schwingbrücke und
3 die erfindungsgemäße Schwingbrücke in perspektivischer Darstellung.
Der in 1 dargestellte Trockenrasierapparat besitzt ein Gehäuse 1, in welchem ein Elektromotor 2 mit einer Antriebswelle 3 befestigt ist. Auf der Antriebswelle 3 befindet sich der Exzenterabschnitt 4, der drehfest und auch in Axialrichtung fixiert mit der Antriebswelle 3 verbunden ist. Dieser Exzenterabschnitt 4 weist einen gegenüber der Antriebswelle 3 exzentrisch versetzten Stift 5 auf, der in die Ankopplung 6 der Schwingbrücke 7 eingreift. Die Ankopplung 6 besitzt hierfür einen horizontal entlang der Zeichnungsebene verlaufenden Schlitz 8, dessen Breite dem Durchmesser des Stiftes 5 entspricht.
Sobald die Antriebswelle 3 des Elektromotors 2 rotierend angetrieben ist, wird durch die Schwingbrücke eine oszillierende Bewegung erzeugt, deren Oszillationsrichtung senkrecht auf der Zeichnungsebene steht. Der Schwingkörper 9 ist in seinem oberen Bereich mit einem Lagerbolzen 10 versehen, auf dem das Untermesser 11 eines Schersystems gehalten ist. Das Untermesser 11 weist in an sich bekannter Weise eine Vielzahl von parallel hintereinander angeordneten Klingen 12 auf, die zusammen mit der sie umspannenden Scherfolie 13 das Schersystem bilden. Mittels des Lagerbolzens 10 wird die Oszillationsbewegung des Schwingkörpers 9 auf das Untermesser 11 übertragen, dessen Relativbewegung zur Scherfolie dem Abtrennen der durch die Scherfolie hindurchtretenden Haare dient. Das Untermesser 11 wird durch die Andruckfeder 14 stets an die Scherfolie 13 angepreßt.
In der 2 ist eine erfindungsgemäße Schwingbrücke 7 im Längsschnitt dargestellt, diese setzt sich aus einem Schwingkörper 9 und der mit dieser verbundenen Ankopplung 6, sowie aus Anlenkelementen 15, die über Schwingarme 16 mit dem Schwingkörper 9 verbunden sind, zusammen. Die links und rechts seitlich des Schwingkörpers 9 angeordneten Anlenkelemente 15 dienen der Befestigung der Schwingbrücke 7 am Gehäuse 1 des Gerätes. Hierzu sind die Anlenkelemente 15 mit Befestigungszapfen 17 versehen. Die Schwingarme 16 sind als vertikal verlaufende, biegeelastische Streifen ausgeführt, die einerseits über die Biegegelenke 18 mit den Anlenkelementen 15 und andererseits über die Biegegelenke 19 mit dem jeweils unteren Abschnitt des Schwingkörpers 9 verbunden sind. Diese Aufhängung erlaubt ein Relativverschieben entlang der Oszillationsrichtung A, die durch einen Doppelpfeil angedeutet ist, zwischen dem Schwingkörper 9 und den Anlenkelementen 15. Der Schwingkörper 9 besitzt eine im Längsschnitt eetwa C-förmige Gestalt und ist zusammen mit den Anlenkelementen 15, den Befestigungszapfen 17, den Schwingarmen 16 und den Biegegelenken 18, 19 als ein einstückiges Bauteil ausgeführt.
Die Ankopplung 6 ist als kastenförmiges Bauteil ausgeführt und über die vier Haltebolzen 20 mit dem Schwingkörper 9 verbunden. Die einstückig mit dem Schwingkörper 9 ausgebildeten Haltebolzen 20 sind zum Zwecke der Befestigung der Ankopplung 6 an ihrem diese durchragenden Ende verstemmt. Hierzu eignet sich insbesondere eine Heißverstemmung. Dadurch entsteht eine nietartige Verbindung.
Die perspektivische Darstellung der Schwingbrücke in 3 zeigt nochmals deutlich den Schlitz 8, der in der Ankopplung 6 vorgesehen ist und der senkrecht zur Oszillationsrichtung A verläuft. Der Abstand der Seitenwände 21 des Schlitzes 8 ist genau auf den Durchmesser des Stiftes 5 des Exzenterabschnittes 4 angepaßt, so daß bezogen auf die Oszillationsrichtung A eine spielfreie Lagerung des Stiftes 5 im Schlitz 8 realisiert ist. Hierdurch wird dem Auftreten von Geräuschen entgegengewirkt.

Claims

Schwingbrücke zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine Oszillationsbewegung in einem elektrischen Gerät, in dessen Gehäuse (1) ein rotierend angetriebener Antrieb (2) mit einer einen kurbel- oder exzenterartigen Abschnitt (4) aufweisenden Antriebswelle (3) und mindestens ein Anlenkelement (15) der Schwingbrücke (7) gehalten ist, wobei die Schwingbrücke (7) mindestens einen Schwingarm (16) aufweist, mittels dem der Anlenkpunkt (15) mit dem Schwingkörper (9) elastisch verbunden ist, der ein oszillierend anzutreibendes Arbeitsmittel (11) trägt und der eine Ankopplung (6) für den kurbel- oder exzenterartigen Abschnitt (4) der Antriebswelle (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung (6) als ein separates Bauteil ausgebildet ist, das mit dem Schwingkörper (9) verbunden ist.
Schwingbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung (6) aus einem anderen Werkstoff besteht, als der Schwingkörper (9).
Schwingbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung (6) mit dem Schwingkörper (9) verschweißt oder vernietet ist,
Schwingbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung (6) und/oder der Schwingkörper (9) Befestigungsmittel (20) zum Verbinden dieser beiden Bauteile aufweist.
Schwingbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung (6) aus Polyoxymethylen (POM) besteht.
Schwingbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkörper (9) aus Polyamid (PA) besteht.
Schwingbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkörper (9), der mindestens eine Schwingarm (16) und das mindestens eine Anlenkelement (15) einstückig ausgeführt sind.
Schwingbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, deren Verwendung in einem elektrischen Rasierapparat, wobei das Arbeitsmittel mindestens ein Scherelement (11) eines Schersystems (11, 13) ist.