Klinqenblock für elektrische Rasierapparate sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Klingenblock für elektrische Ra- sierapparate mit einer Mehrzahl von Schermessern und einem Messerträger, ein Verfahren zur Herstellung von Klingenblöcken für elektrische Rasierapparate sowie einen elektrischen Rasierapparat mit einem Scherkopf, umfassend eine Scherfolie und mit der Scherfolie zusammenwirkende Schermesser eines Klingenblocks.

Elektrische Rasierapparate sind in unterschiedlicher Bauform bekannt. Neben Trockenrasierapparaten mit rotierenden Messern, bei welchen die relativ kleinen Durchmesser aufweisenden Scherblätter in einem Scherkopf federnd angeordnet sind, sind vor allen Dingen Trockenrasierapparate bekannt, bei welchen in einem Basisteil ein Antriebsmotor angeordnet ist, welcher mit einem oder mehreren Klingenblöcken bzw. Lamellenträgern gekoppelt ist, wobei die Schermesser der Klingenblöcke zu oszillierender Bewegung angetrieben sind. Die Oszillationsrichtung derartiger Klingenblöcke erstreckt sich hierbei in Richtung der Achse der Hüllkurve der Schermesser bzw. Lamellen, wobei diese Schermesser mit Scherfolien zusammenwirken, welche selbst wiederum gewölbt ausgebildet sein können. Die Krümmung der Scherblätter folgt hierbei der Hüllkurve bzw. der Hüllfläche der Schermes- ser, wobei die Länge einer derartigen Scherfolie in Achsrichtung der Krümmung der Hüllfläche gemessen ist. Es können eine Mehrzahl derartiger Klingenblöcke parallel zueinander zu gleichsinniger oder gegensinniger oszillierender Bewegung angetrieben sein, wobei die Scherfolie eine entsprechende Mehrzahl von gekrümmten Flächen, welche mit den Hüllflächen der Schermesser zusammenwirken, aufweisen. Die Scherfolie ist in aller Regel in einem Scherkopfrahmen angeordnet und kann gemeinsam mit dem Scherkopfrahmen für die Reinigung abgenommen werden. Zu diesem Zweck wird der Scherkopfrahmen vom Basisteil gelöst, wo- bei in aller Regel zumindest die Scherfolie gemeinsam mit dem Scherkopfrahmen vom Basisteil getrennt wird. In der Folge können die oszillierenden Schermesser der Klingenblöcke und die

Scherfolie gesondert gereinigt werden, worauf durch einfaches Zusammenstecken der Betriebszustand wieder hergestellt werden kann.

Neben derartigen Ausbildungen sind auch Ausbildungen bekannt, bei welchen auch die Klingenblöcke im Scherkopfrahmen gelagert sind und gemeinsam mit dem Scherkopfrahmen abgenommen werden. Bei derartigen Ausbildungen gestaltet sich die Reinigung etwas aufwendiger.

Die bekannten Ausbildungen bzw. Anordnungen von Scherfolien und Klingenblöcken erlauben ein gewisses Maß an elastischer Nachgiebigkeit. Sowohl die relativ dünnwandige Scherfolie, welche elastisch verformbar ist, als auch der Klingenblock, welcher federnd mit dem Antrieb verbunden ist und federnd gegen die Scherfolie angepresst wird, können bei Druckbeanspruchung ausweichen, wobei diese Ausweichbewegung der besseren Anpassung an die zu rasierende Haut dient.

Die Scherfolie besteht üblicherweise aus Metall. Herkömmliche Klingenblöcke weisen einen Messerträger auf, der zumeist aus Kunststoff hergestellt ist. Der Messerträger trägt eine Mehrzahl von parallelen Schermessern, die wiederum aus Metall bestehen. Die Herstellung eines derartigen Klingenblocks gestal- tet sich relativ aufwendig. Zunächst müssen die einzelnen Schermesser gefertigt werden. In einem gesonderten Herstellungsschritt wird der Messerträger hergestellt, wobei dies zumeist mit Hilfe eines Spritzgussverfahrens erfolgt. Schließlich müssen die einzelnen Schermesser am Messerträger festgelegt werden.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Herstellung von Klingenblöcken zu vereinfachen und Klingenblöcke zu schaffen, die verschleißbeständiger sind als herkömmliche Klingenblöcke und die daher eine hohe Lebensdauer aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich der Klingenblock der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch aus, dass der Klingenblock aus keramischem Material hergestellt ist. Die Verwendung von Keramik hat hierbei eine Reihe von Vorteilen gegen- über der bisherigen Verwendung von Metall. Zunächst zeichnet sich Keramik aufgrund der höheren Verschleißbeständigkeit durch eine wesentlich höheren Lebensdauer aus. Der Reibungskoeffizient zwischen dem keramischen Klingenblock und einer metallischen Scherfolie ist wesentlich geringer als bei Verwendung von herkömmlichen Schneidmessern aus Metall. Aufgrund des geringen Reibungskoeffizienten kann die Vorspannkraft zwischen dem Klingenblock und der Scherfolie, d.h. diejenige Kraft, mit der der Klingenblock bzw. die einzelnen Schermesser des Klingenblocks gegen die Scherfolie gedrückt werden, erhöht werden, was natur- gemäß die Schneidleistung verbessert, ohne Einbußen in Hinblick auf die Abnützung der Schermesser in Kauf nehmen zu müssen.

Die Verwendung von Keramik erlaubt darüber hinaus in einfacher Weise die Herstellung von farbigen Klingenblöcken, da durch einfache Zumischung entsprechender Farbpigmente die Farbgebung beeinflusst werden kann, ohne die Materialeigenschaften zu beeinflussen. Die Herstellung farbiger Klingenblöcke kann einerseits ästhetischen Zielen dienen, andererseits können dadurch auch die Voraussetzungen für die Verbesserung der Hygiene ge- schaffen werden. Insbesondere bei Verwendung von hellen Farben sind Verunreinigungen besser erkennbar, sodass der Benutzer zu entsprechenden Reinigungsmaßnahmen veranlasst ist.

Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von keramischem Materi- al für den Klingenblock liegt in einem geänderten bzw. verbesserten Vibrationsverhalten beim Betrieb. Aufgrund des geringen Reibungskoeffizienten zwischen dem keramischen Klingenblock und der metallischen Scherfolie werden die Vibrationen verringert und die Lärmentwicklung deutlich reduziert.

Bei einer bevorzugten Ausbildung sind die Schermesser und der Messerträger des Klingenblocks miteinander einstückig aus dem

selben keramischen Material hergestellt, wodurch die Herstellungskosten verringert werden können. Der Klingenblock kann hierbei mit Vorteil aus einem keramischen Pulver mittels eines Sinterverfahrens hergestellt sein. Dabei kann die Oberflächen- qualität des Klingenblocks und insbesondere die Oberflächenqualität der Schermesser durch die Wahl der Korngröße des verwendeten Pulvers eingestellt und an die jeweiligen Bedürfnisses angepasst werden.

Besonders vorteilhafte Materialeigenschaften lassen sich gemäß einer bevorzugten Ausbildung dadurch erzielen, dass als keramisches Material Oxidkeramik gewählt ist. Zur besseren Verarbeit- barkeit des keramischen Materials und insbesondere des Keramikpulvers bei der Herstellung ist bevorzugt vorgesehen, dass das keramische Material mit einer Binderkomponente versetzt ist. Als Binderkomponente sind hierbei sowohl organische oder anorganische Binder denkbar.

Bevorzugt ist als keramisches Material Al ₂ O ₃ -Pulver mit einer Korngröße von 400 — 500 nm gewählt. Eine besonders glatte Oberfläche lässt sich erzielen, wenn, wie dies einer bevorzugten Ausbildung entspricht, als keramisches Material ZrO ₂ -Pulver mit einer Korngröße von 30 — 45 nm gewählt ist.

Die Schermesser des Klingenblockes können mit Vorteil eine Dicke von 0,05 — 0,2 mm, vorzugsweise 0,1 mm aufweisen. Bei einer derartigen Dicke ist sichergestellt, dass die einzelnen Ausnehmungen in der Scherfolie von den Schermessern bei der oszillierenden Bewegung der Schermesser nicht zu sehr abgedeckt werden, was zu einer Verringerung der Schneidleistung führen würde.

Bevorzugterweise können die Seitenflächen bzw. wenigstens eine Seitenfläche der Schermesser des Klingenblocks geneigt bzw. mit sich ändernden Neigungswinkeln ausgebildet sein, wobei die Sei- tenfläche(n) der Schermesser des Klingenblocks in einem ersten Bereich eine Neigung α zwischen 0,5 - 3°, vorzugsweise 1,5°, und

in einem zweiten Bereich eine Neigung ß zwischen 1 - 10°, vorzugsweise 5° aufweisen.

Die Schermesser des Klingenblocks können mit Vorteil von paral- IeI angeordneten, mit vollem Querschnitt ausgebildeten Lamellen gebildet sein. Dadurch wird die Stabilität der Schermesser erhöht.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Klingenblö- cken für elektrische Rasierapparate zeichnet sich im Wesentlichen dadurch aus, dass eine ein keramisches Pulver und eine organische oder anorganische Binderkomponente enthaltende Mischung mittels eines Spritzgussverfahrens zu einem Klingenblock geformt und dass der so genannte Grünling gesintert wird. Ins- gesamt ist bei einem derartigen Herstellungsverfahren nur ein Ausgangsmaterial bzw. eine Ausgangsmischung sowie lediglich zwei Verfahrensschritte notwendig. Im Gegensatz dazu ist bei der Herstellung von metallischen Schneidmessern eine Reihe von aufwendigen Verfahrensschritten notwendig. Bei herkömmlichen Verfahren müssen die metallischen Schermesser zunächst aus einer Folie ausgestanzt, in der Folge gehärtet und schließlich geschliffen werden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren hingegen werden die Klingenblöcke in einem Stück gefertigt, wozu herkömmliche Werkzeuge ausreichen. Dadurch, dass ein keramisches Pulver mit einer Binderkomponente vermischt wird, kann das Material in einer herkömmlichen Spritzgussmaschine unmittelbar zu einem Klingenblock geformt werden, wobei hier relativ niedrige Spritztemperaturen erforderlich sind. Beispielsweise kann bei keramischem Pulver aus Oxidkeramik eine Spritztemperatur von 30 — 40° gewählt werden. Der auf diese Art und Weise hergestellte Grünling wird in der Folge durch in der keramischen Verarbeitungstechnik übliche Sinterverfahren zum Endprodukt gebacken. Dabei muss lediglich auf die während des Sinterprozesses auftretende Schrumpfung Rücksicht genommen werden, wobei jedoch Versuche ergeben haben, dass die Schrumpfung lediglich im Bereich von 10 — 12% liegt. Insgesamt wird mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ein überaus kostengünstiges Verfah-

ren angegeben, wobei auch das Ausgangsmaterial überaus kostengünstig erhältlich ist.

Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise wird als keramisches Pulver Al ₂ O ₃ gewählt. Wie bereits erwähnt, weist Al ₂ O ₃ - Pulver eine Korngröße, d.h. einen Durchmesser des Korns, von ungefähr 400 — 500 nm auf. Die Verwendung von Al ₂ O ₃ als Ausgangsmaterial hat den Vorteil der geringen Anschaffungskosten sowie weiters den Vorteil, dass beim Sintern nur eine relativ geringe Schrumpfung zu beobachten ist. Die aus Al ₂ O ₃ hergestellten Klingenblöcke weisen eine überdurchschnittlich hohe Steifigkeit auf.

Bei einer alternativen Verfahrensweise wird als keramisches Pulver ZrO ₂ gewählt. Wie bereits erwähnt, weisen ZrO ₂ -Körner einen Durchmesser zwischen 35 — 40 nm auf. Die Steifigkeit der aus ZrO ₂ hergestellten Klingenblöcke ist geringer als bei der Verwendung von Al ₂ O ₃ . Zudem ist beim Sintern ein stärkeres Schrumpfen zu beobachten als bei der Verwendung von Al ₂ O ₃ . Den- noch kann die Verwendung von ZrO ₂ -Pulver im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit Vorteile bieten.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren hat weiters den Vorteil, dass erforderlichenfalls verschiedene zusätzliche Ferti- gungsschritte ergänzt werden können. Beispielsweise weisen die durch das Spritzgussverfahren hergestellten Grünlinge bereits eine derart ausreichende Steifigkeit aus, dass gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise Teile des Grünlings, insbesondere die Schermesser, zur Erzielung der gewünschten Schneidkantengeomet- rie vor dem Sintervorgang einer Laserbehandlung unterzogen werden können. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise ein positiver Schneidwinkel erstellt werden. Denkbar ist auch die Erstellung von speziellen Konturen zwischen den einzelnen Schermessern des Klingenblocks.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Verfahrensweise können die Schermesser des Klingenblocks nach dem Sintervorgang einem

Schleifen zur Herstellung bzw. Schärfung von Schneidkanten unterzogen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Klingenblock aus Keramik in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht einzelner Schermesser, Fig. 3 einen Querschnitt eines Schermessers und Fig. 4 eine Scherfolie.

In Fig. 1 ist der Messerträger ist mit 1 bezeichnet und weist eine Mehrzahl von parallelen Schermessern 2 auf. Die Schermesser weisen jeweils Schneidkanten 3 auf, die wiederum parallel zueinander verlaufen. Die einzelnen Schermesser weisen eine ge- meinsame Hüllfläche auf. Der Klingenblock ist in einer normal zu den Ebenen der einzelnen Schermesser verlaufenden Richtung gemäß dem Doppelpfeil 4 zu oszillierender Bewegung angetrieben.

In Fig. 2 sind die einzelnen Schermesser 2 vergrößert dargstellt, wobei sich aus der Querschnittsansicht gemäß Fig. 3 ergibt, dass die Seitenflächen 5 und 6 des Schermessers 2 geknickt bzw. mit sich änderndem Neigungswinkel ausgebildet sind. In einem ersten Bereich 7 ist die Neigung a möglichst gering gewählt, etwa 0,5 — 3°, vorzugsweise etwa 1,5°, um eine bessere Entformung aus der Spritzgussform, dennoch aber einen möglichst geringen negativen Schneidwinkel an der Schneidkante 3 zu erreichen. Dieser erste Bereich 7 erstreckt sich bevorzugt über eine Länge von 0,05 - 0,3 mm, vorzugsweise etwa 0,1 mm, von der Schneidkante weg. In einem anschließenden Bereich 8 ist der Neigungswinke ß größer gewählt, wobei ein Winkel von 1 — 10°, vorzugsweise etwa 5°, von Vorteil ist, um die Dicke des Schermessers und damit die Stabilität zu erhöhen. Der übergang zwischen den Bereichen 7 und 8 kann auch verlaufend ausgebildet sein, sodass sich eine gekrümmte Fläche ergibt.

Die Schermesser wirken mit einer in Fig. 4 dargestellten Scherfolie 9 zusammen, die zumindest in einem mittleren Abschnitt im

Wesentlichen der gemeinsamen Hüllfläche der Schermesser 2 entspricht. Die Scherfolie 9 weist eine Mehrzahl von Ausnehmungen 10 auf. Erfindungsgemäß ist der Klingenblock aus keramischem Material hergestellt.