WO2004033164A1 - Haarentfernungsgerät - Google Patents

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WO2004033164A1
WO2004033164A1 PCT/EP2003/010829 EP0310829W WO2004033164A1 WO 2004033164 A1 WO2004033164 A1 WO 2004033164A1 EP 0310829 W EP0310829 W EP 0310829W WO 2004033164 A1 WO2004033164 A1 WO 2004033164A1
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WO
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actuator
hair removal
removal device
shaving
actuator element
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PCT/EP2003/010829
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English (en)
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Bernhard Kraus
Alexander KLÖS
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Braun GmbH
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Braun GmbH
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Publication date
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Priority to EP03750660A priority patent/EP1549468B1/de
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    • B26B19/3873Electric features; Charging; Computing devices
    • B26B19/388Sensors; Control

Definitions

  • the invention relates to a hair removal device with a movable actuator head and / or at least one movable actuator carrier according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for positioning at least one actuator element of a hair removal device.
  • Movable actuator heads are used, for example, in the form of pivotable shaving heads in electric shavers.
  • the mobility of the shaving head is intended to improve contact with the skin surface during shaving in order to achieve the best possible shaving result.
  • An electric shaver with a shaving head system is known from DE 36 10 736 A1, which is pivotably mounted relative to the housing of the shaver.
  • the shaving head system is set into an oscillating oscillating movement by means of a drive pin by an electric motor arranged in the housing.
  • the shaving head system also performs a passive swivel movement, i.e. H. the shaving head system is forced into a swivel position by pressing against the skin surface, which is predetermined by the current geometric situation.
  • the shaving head system is designed in such a way that the entire usable shaving surface is continuously in contact with the skin surface while shaving.
  • the known system has proven itself in practice, but is subject to some restrictions. For a perfect swivel function, it is necessary to strictly limit the weight of the shaving head system and the position of its center of gravity. This places narrow limits on the arrangement of additional elements in the shaving head system if no deterioration in the mode of operation is to be accepted. In addition, in order to pivot the shaving head system so that the entire usable shaving surface comes into contact with the skin surface, the razor must be pressed against the skin. Another limitation is that the shaving head system can only be driven with the drive pin within a limited swivel angle range.
  • the invention has for its object to provide a hair removal device with a movable actuator head and / or at least one movable actuator carrier as optimally as possible. This object is achieved by the combination of features of claim 1.
  • the hair removal device has a movable actuator head and / or at least one movable actuator carrier with at least one actuator element for removing hair on a skin surface.
  • the special feature of the hair removal device according to the invention is that a detection device is provided for detecting a size which is related to the position of the actuator element relative to the skin surface, and at least one actively actuated adjusting device for changing the position of the actuator head and / or the actuator carrier and a control device for Control of the actuating device depending on the detected size.
  • the invention has the advantage that an optimal skin contact of each actuator element can be continuously achieved. This has an effect in particular if the hair removal device has two or more actuator elements which are optimal for
  • the invention is therefore particularly suitable for use in hair removal devices with a plurality of actuator elements. It is initially irrelevant for the applicability of the invention whether the actuator elements can be positioned individually or in groups or only all together. If there is only one actuator element overall, the user is generally able to make sufficient skin contact without additional aids. In certain applications and in particular when the actuator element is movable in several planes, use of the invention can also be advantageous in a hair removal device with a single actuator element. Another advantage of the invention is that there are no restrictions with regard to the weight and geometry of the actuator head and with regard to the accessible positioning range when the actuator head is positioned passively.
  • actuator carriers preferably several actuator carriers are used which can be moved independently of one another.
  • An electrical drive for the actuator element and / or the actuating device can be arranged in the actuator head. It is also possible to arrange the electric drive outside the actuator head and to provide a coupling device for coupling the electric drive to the actuator head.
  • urbrassungs can have means for detecting the contact pressure of the actuator element on the skin surface, means for performing a capacitive measuring method or means for performing an impedance measurement.
  • the actuator element is electrically conductively connected to the control device.
  • a housing is provided which is at least partially electrically conductive and is electrically conductively connected to the control device.
  • the formation of the detection device by optical means is also advantageous. These can be implemented in particular as light barrier systems.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides for the detection device to be formed by at least one displacement, pressure and / or force sensor.
  • the hair removal device can be, for example, an electric shaver with at least one shaving foil.
  • the shaver can in particular have a center cutter which is arranged between two shaving foils. It is advantageous if the shaving foils and the center cutter are each electrically conductively connected to the control device, since in this way information about the position of the shaving foils can be acquired with relatively little effort.
  • the hair removal device according to the invention is also possible to design the hair removal device according to the invention as an epilating device with at least one plucking unit, since good skin contact is also advantageous in this application.
  • a size is detected which is related to the actual position of the actuator element relative to the skin surface, and the actuator element is actively positively dependent on the detected size.
  • the actuator element can be positioned with the aid of an actuator head and / or with the aid of at least one actuator carrier which has at least one actuator element. Almost any positioning movement is possible.
  • the actuator element is positioned so that there is skin contact.
  • the speed of the positioning can depend on the detected size, so that gross incorrect positioning can be compensated for quickly.
  • the speed of the positioning can be varied during the positioning process.
  • a current flow is detected which is caused by the actuator element coming into contact with the skin surface.
  • Another advantageous development of the method according to the invention provides that the relative position of the actuator element to the skin surface (5) is detected by optical means. This method is particularly stable and insensitive when used on wet skin or skin with care or cleaning agents.
  • a further advantageous development of the method according to the invention provides that the size of the pressure of the actuator element against the skin surface (5) is detected by force, pressure and / or displacement measurement; this is also a particularly reliable detection method under the conditions described above.
  • the actuator element can be brought into a rest position. This is particularly advantageous if the actuator head is brought into a position in which the actuator element is largely protected from external influences.
  • At least one further function of the hair removal device can be controlled depending on the size detected, so that multiple use of this size is possible.
  • the further function can be the control of a display device, the control of an automatic one Activate / deactivate and / or control the drive power of an electric drive for the actuator element.
  • the actuator element can be positioned by a swiveling movement, in particular swiveling movements with respect to different swiveling axes can also be carried out.
  • the latter comes into play when both a pivotable actuator head and at least one pivotable actuator carrier or when there are several pivotable actuator carriers.
  • the positioning of the actuator head or of the actuator carrier is carried out by a displacement in at least one plane.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the electric shaver with a drive outside the shaving head schematically in a perspective view
  • FIG. 3 shows an embodiment of the electric shaver with multiple movable shear elements in a representation corresponding to FIG. 2,
  • Fig. 4 shows an embodiment of the electric shaver with a different type of shaving head system in a representation corresponding to Fig. 2 and
  • FIG. 5 shows an embodiment of an epilator designed according to the invention in a representation corresponding to FIG. 2.
  • FIG. 6-10 show further exemplary embodiments with different sensors for the measurement variable measurement.
  • hig. 1 shows a functional sketch for an exemplary embodiment of an electric shaver designed according to the invention.
  • the illustration relates to a situation during the execution of a shave, individual functional elements of the shaving apparatus being depicted in a highly schematic manner and possible wiring of electronic components which are used to carry out the positioning method according to the invention.
  • the illustrated embodiment of the shaving apparatus has a pivotable shaving head 1 which is pivotably mounted about an axis perpendicular to the plane of the drawing.
  • the shaving head 1 has a first shaving foil 2, a second shaving foil 3 and a center cutter 4 arranged between the shaving foils 2 and 3.
  • the second shaving foil 3 is in touching contact with a skin surface 5 of a user 6.
  • the shaving head 1 is pivoted by means of an actuating device 7 relative to a housing 8 which the user 6 holds in his hand.
  • the two shaving foils 2 and 3 and the center cutter 4 are each electrically conductively connected to an electronic circuit 9, the first shaving foil 2 with the base of a first transistor 10, the second shaving foil 3 with the base of a second transistor 11 and the center cutter 4 with the base of a third transistor 12 are connected.
  • the emitters of transistors 10, 11 and 12 are connected to ground.
  • the first transistor 10 is connected to an input of control logic 13 denoted by F1 and to a first collector resistor 14.
  • the second transistor 11 is connected to an input of the control logic 13 labeled F2 and to a second collector resistor 15, and the third transistor 12 is connected to an input of the control logic 13 labeled MS and to a third collector resistor 16.
  • the control logic 13 has an output labeled Z, which is connected to the actuating device 7 via a driver stage 17.
  • the collector resistors 14, 15 and 16 are still connected to one another and, like the housing 8 which the user 6 holds in his hand, are at an electrical potential Vdd. From the housing 8, there is an electrical connection to the second shaving foil 3 via the user 6, which has a body resistance 18. To make this possible, the housing 8 is at least partially electrically conductive. Depending on the position of the shaving head 1, corresponding electrical connections can also be made to the center cutter 4 and to the first shaving foil 2.
  • the body resistance 18 represents the total electrical resistance effective between the skin surface 5 and the hand of the user 6.
  • the functional principle according to the invention is that the shaving head 1 is pivoted so that the two shaving foils 2 and 3 rest on the skin surface 5.
  • information about this is Requires whether the two shaving foils 2 and 3 actually lie against the skin surface 5 and secondly a mechanism which swivels the shaving head 1 from a position in which at least one of the shaving foils 2 and 3 does not lie against the skin surface 5, in which both shaving foils 2 and 3 rest on the skin surface 5.
  • the information as to which of the shaving foils 2 and 3 rests on the skin surface 5 is obtained by checking with the electronic circuit 9 shown in FIG. 1 for both shaving foils 2 and 3 whether a current is flowing.
  • the current flow runs through the body resistance 18 and can therefore only be formed when the respective shaving foil 2 or 3 is applied to the skin surface 5. If, for example, in accordance with the situation shown in FIG. 1, the second shaving foil 3 bears against the skin surface 5 and thus a current flows through the body resistance 18 to the base of the second transistor 11, the second transistor 11 switches through and applies the input F2 to the control logic 13 , which is otherwise at the electrical potential Vdd, to ground. The same also applies to the first shaving foil 2 when it lies against the skin surface 5. Since only very low currents are required for the connection of the transistors 10, 11, 12, the current flow through the body resistance 18 is absolutely safe and imperceptible for the user 6.
  • the control logic 13 evaluates the signals present at its inputs and controls the driver stage 17 as a function thereof, which in turn controls the actuating device 7 in a corresponding manner, so that the shaving head 1 is pivoted in a desired manner.
  • the evaluation by the control logic 13 takes place in accordance with a truth table shown as Table 1, which assigns a control command at the output Z of the control logic 13 to each combination of signals at the inputs F1, F2 and MS.
  • a “0” appears in the truth table for an input of the control logic 13, which is connected to ground, and a “1” for an input at the electrical potential Vdd, ie there is skin contact with a “0” and with a “ 1 "there is no skin contact.
  • the signal at the input MS of the control logic 13 indicates whether the center cutter 4 is in contact with the skin surface 5 and is determined in a manner corresponding to the signals at the inputs F1 and F2.
  • the consideration of the signal at the input MS of the control logic 13 is not absolutely necessary, but enables better control of the shaving head 1, since intermediate positions can also be taken into account in this way.
  • the shaving head 1 remains in its position if either both the shaving foils 2 and 3 are in common or neither of the two shaving foils 2 and 3 are in contact with the skin surface 5. It is irrelevant in each case whether the center cutter 4 lies against the skin surface 5 or not. In a variant, it is also possible to slowly pivot the shaving head 1 into a basic position if neither of the two shaving foils 2 and 3 abuts the skin surface 5. If only the first shaving foil 2 is not in contact with the skin surface 5, the adjusting device 7 is slowly moved to the right in the geometry shown in FIG. H. clockwise, rotated and thus the shaving head 1 pivoted to the left.
  • the circuit 9 serves on the one hand as a detection device for detecting information relating to the position of the two shaving foils 2 and 3 and on the other hand as a control device for controlling the actuating device 7 depending on the detected information.
  • the detection and the control are carried out again and again in that the test as to whether there is a current flow through the body resistance 18 and the evaluation according to the truth table are repeated continuously.
  • the position of the shaving head 1 is changed until the desired skin contact of the two shaving foils 2 and 3 is present.
  • the skin contact of the two shaving foils 2 and 3 is thus established by a kind of control loop.
  • both shaving foils 2 and 3 are in contact with the skin, the difference between the two electrical resistances or the difference in impedances between each shaving foil and the housing 8 can be used for more precise positioning of the shaving head 1.
  • Such a difference occurs when the skin contact of the two shaving foils is different, i.e. when one shaving foil is pressed closer to the skin than the other. Then the shaving head is pivoted until the two resistances or impedances are the same and both shaving foils are pressed onto the skin with exactly the same force. This is particularly advantageous for an optimal shave.
  • a parking function can be implemented, according to which the shaving head 1 is pivoted into a parking position when the shaving apparatus is switched off.
  • the shaving foils 2 and 3 point towards the housing 8 and are therefore protected against damage from external influences.
  • an alternative shaving system for example a long hair cutter or a shaving system for problem areas, is brought into an application position by pivoting the shaving head 1 instead of the shaving foil system.
  • display elements are controlled or the shaving apparatus is switched on automatically depending on whether the housing 8 is touched or whether a component of the shaving head 1 is in skin contact.
  • a long hair trimmer function can be implemented as a further additional function.
  • the user can pivot the shaving head into a position in which a long-hair trimmer known per se, which is attached to the shaving head at a suitable point, can be used particularly advantageously.
  • a long hair trimmer has, for example, a fixed comb, which works together with a blade having oscillating driven cutting webs.
  • the entire drive system ie both the oscillating drive of individual components of the shaving head 1 and the actuating direction 7 for pivoting the shaving head 1 can be integrated in the shaving head 1. This enables any pivoting angle of the shaving head 1.
  • the respective drives outside the shaving head 1 in the housing 8 of the shaving apparatus. Such an embodiment is shown in FIG. 2.
  • Fig. 2 shows an embodiment of the shaver with a drive outside of the shaving head 1 schematically in perspective.
  • an electric motor 19 is arranged in the housing 8.
  • the movement of the electric motor 19 is transmitted into the area of the shaving head 1 by means of a belt 20.
  • gears for example, can also be used to transmit the movement.
  • the belt 20 is coupled to a gear 21, which adapts the movement transmitted with the belt 20 to the requirements of the shaving head 1 and drives two shaving elements 22, which can consist, for example, of a shaving foil and a knife block, which are shown in FIG 2 are not shown separately.
  • the transmission 21 has a coupling element, not shown, with the aid of which a pivoting movement of the shaving head 1 about a pivot axis 23 can be triggered.
  • the coupling element is controlled electronically depending on the actual position of the shaving head 1, wherein the electronic circuit 9 shown in FIG. 1 and the control method described there can be used in a corresponding manner.
  • a large swiveling range of +/- 180 ° can be achieved with the exemplary embodiment shown in FIG. 2 for the shaving head 1.
  • Fig. 3 shows an embodiment of the electric shaver with multiple movable shear elements 22 in a representation corresponding to Fig. 2.
  • the shaving head 1 can be pivoted about the pivot axis 23 analogously to the exemplary embodiment in FIG. 2.
  • this exemplary embodiment has a further pivoting possibility about a further pivot axis 24, which is oriented perpendicular to the pivot axis 23.
  • the additional pivoting possibility is based on the fact that two pivotable supports 25 are provided, on each of which two shear elements 22 are arranged. Both the pivoting movement about the pivot axis 23 and the Pivoting movement about the further pivot axis 24 can take place in an active manner according to the principle according to the invention.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the shaving apparatus with a different type of shaving head system in a representation corresponding to FIG. 2.
  • the shaver does not have a pivotable shaving head 1, but a fixed shaving head 1 with three mutually independently movable supports 25, on each of which two shaving elements 22 are arranged.
  • the carriers 25 are not arranged parallel to one another, but each form an angle of 120 ° with one another and are thus distributed uniformly over the shaving head 1.
  • the principle according to the invention of the active positioning of the shear elements 22 is also used in this exemplary embodiment, in that for each of the three carriers 25 it is determined to what extent the shear elements 22 are in skin contact and, depending on this, the position of the carriers 25 with the aid of actuating devices 7, which are not visible in the illustration in FIG. 4, is actively set.
  • the positioning of the individual carriers 25 takes place independently of one another with the respective aim of producing the best possible skin contact for the shear elements 22 arranged thereon.
  • the invention not only relates to shavers, but can also be used, for example, in epilators.
  • FIG. 5 shows an embodiment of an epilator designed according to the invention in a representation corresponding to FIG. 2.
  • This embodiment is very similar in construction to the razor shown in FIG. 3.
  • the epilator thus has an epilating head 26 which can be pivoted relative to the housing 8 about the pivot axis 23.
  • the epilation head 26 has four rotating plucking units 27, each of which is fastened in side brackets 28 in such a way that a pivoting movement is possible.
  • the entire epilation head 26 and the individual plucking units 27 can each be pivoted in such a way that the individual plucking units 27 have the best possible skin contact.
  • FIGS. 6 to 10 Further embodiments of sensor systems according to the invention for detecting the position of the actuator element relative to the skin surface are shown in FIGS. 6 to 10.
  • FIG. 6 shows schematically a front and side view of a shaving head 1, on the lateral boundaries of which at least one light transmitter 31 and at least one light receiver 32 are arranged on the opposite side.
  • two light transmitters 31 and two light receivers 32 are arranged, which are each positioned at the level of the shaving foils 2, 3. This can be seen in particular from the side view in FIG. 6.
  • the light transmitters 31 and the light receivers 32 act as transmission light barriers which enclose the shaving field formed by the shaving foils 2, 3. They detect the position of the skin surface 5 relative to the shaving foil 2, 3 and transmit the measurement signals to an assigned signal processing device, which then controls the shaving head control.
  • FIG. 7 shows an arrangement of light transmitters 31 and light receivers 32, which act as reflective light barriers.
  • a light transmitter 31 and a light receiver 32 are arranged at a lateral distance on the one hand on the front side 33 of the shaving head 1 and the same arrangement is also on the rear side 34.
  • the light receivers can be designed as a photodiode and the light transmitters, for example, as LED or infrared transmitters.
  • a significant advantage of the position detection between the shaving head 1 and the skin surface 5 by means of the light barrier sensor technology is that not only can these sensors provide information about existing skin contact, but also the determination of the distance between the shaving head 1 and the skin surface 5 can be made before the shaving head 1 rests on the skin.
  • the relative position of the shaving head 1 to the skin surface 5 can be determined and the shaving head 1 can be positioned accordingly.
  • the immersion depth of the respective shaving foils 2, 3 into the skin surface 5 can be detected by the sensors, whereby the corresponding adjusting mechanism can be controlled so that both shaving foils 2, 3 are immersed to the same depth or create the same skin pressure.
  • FIG. 8 shows two shaving systems 37 with shaving foils 2, 3, which are prestressed in the direction of the skin surface by at least one spring 35.
  • the shear systems are also supported on the housing via force, pressure and / or displacement sensors 36.
  • the measured variable determined by the displacement, pressure or force sensor and converted into an electrical signal then serves to control the associated actuator.
  • Fig. 9 shows a force or displacement measuring device which always measures the relative position between the two shear systems. This differential measurement can also be used in addition to an absolute measurement.
  • the structure shown diagrammatically in the figure provides for this that the two shear systems 37 are supported on the housing by means of springs 35 and, like in the exemplary embodiment according to FIG.
  • One of the two shear systems carries a first sensor element 38, while the other shear system is provided with a second sensor element 39.
  • These sensor elements 38, 39 are able to detect their relative movement and / or their relative distance from one another.
  • the first sensor element 38 can be designed as an LED or other light source, while the associated second sensor element 39 is implemented by a photosensor.
  • the first sensor element 38 can also be a magnet, to which a Hall sensor is assigned as the second sensor element 39.
  • the first sensor element 38 can also be a metal element, the position of which can be detected by a current-carrying coil as the second sensor element 39.
  • FIG. 10 also shows a measuring arrangement for determining the position, in which both the relative and the absolute position of individual shear systems 37 can be detected.
  • a transmitter element 40 is provided which is fixed to the housing and which corresponds to a further stationary receiver element 41.
  • the two displaceably mounted shear systems 37 each carry an intermediate element for influencing the signal transferred from the transmitter element 40 to the receiver element 41.
  • the signal of the transmitter element is received by the receiver element 41 in a correspondingly influenced manner.
  • the receiver element 41 then generates a corresponding electrical signal, which is then fed to the associated evaluation device for controlling the actuating mechanism.
  • a wide variety of physical effects can be used for this.
  • the transmission element 40 can be designed as a light source which emits light rays to the receiver element 41 designed as a photosensor.
  • the intermediate elements 42 can be designed as suitable optical diaphragms, which influence the beam path between the elements 40 and 41.
  • this measuring system can be realized by a magnet as the transmission element 40 with an associated Hall sensor as the receiver element 41. It is also possible to design the receiver element 41 as an electrical coil, to which a corresponding metal core is assigned.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Haarentfernungsgerät mit einem beweglichen Aktuatorkopf (1) und/oder wenigstens einem beweglichen Aktuatorträger (25, 28), die wenigstens ein Aktuatorelement (22, 27) zum Entfernen von Haar auf einer Hautfläche (5) aufweisen. Die Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Grösse vorgesehen ist, die mit der Position des Aktuatorelements (22, 27) relativ zur Hautfläche (5) zusammenhängt sowie wenigstens eine aktiv betätigte Steileinrichtung (7) zum Verändern der Position des Aktuatorkopfes (1) und/oder des Aktuatorträgers (25, 28) und eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Steileinrichtung (7) abhängig von der erfassten Grösse.

Description

Haarentfernungsgerät
Die Erfindung betrifft ein Haarentfernungsgerät mit einem beweglichen Aktuatorkopf und/oder wenigstens einen beweglichen Aktuatorträger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Positionieren wenigstens eines Aktuatorelements eines Haarentfernungsgeräts.
Bewegliche Aktuatorköpfe kommen beispielsweise in Form von schwenkbaren Scherköpfen bei elektrischen Rasierapparaten zum Einsatz. Durch die Beweglichkeit des Scherkopfes soll während der Rasur eine verbesserte Anlage an der Hautfläche bewirkt werden, um dadurch ein möglichst optimales Rasurergebnis zu erzielen.
So ist aus der DE 36 10 736 A1 ein elektrischer Rasierapparat mit einem Scherkopfsystem bekannt, das relativ zum Gehäuse des Rasierapparats schwenkbar gelagert ist. Das Scherkopfsystem wird über einen Antriebsstift von einem im Gehäuse angeordneten Elektromotor in eine oszillierende Schwingbewegung versetzt. Während der Rasur führt das Scherkopfsystem zudem eine passive Schwenkbewegung aus, d. h. das Scherkopfsystem wird durch Anpressen an die Hautfläche in eine Schwenkposition gezwungen, die jeweils durch die aktuelle geometrische Situation vorgegeben wird. Dabei ist das Scherkopfsystem so konstruiert, dass während der Rasur möglichst die gesamte nutzbare Scherfläche fortwährend an der Hautfläche zur Anlage kommt.
Das bekannte System hat sich in der Praxis gut bewährt, unterliegt jedoch einigen Einschränkungen. So ist es für eine einwandfreie Schwenkfunktion erforderlich, das Gewicht des Scherkopfsystems und die Lage seines Schwerpunktes streng zu limitieren. Damit sind der Anordnung zusätzlicher Elemente im Scherkopfsystem enge Grenzen gesetzt, wenn keine Verschlechterung der Funktionsweise in Kauf genommen werden soll. Außerdem ist zum Schwenken des Scherkopfsystems mit dem Ziel, dass jeweils möglichst die gesamte nutzbare Scherfläche an der Hautfläche zur Anlage kommt, ein Anpressen des Rasierers an die Haut erforderlich. Eine weitere Einschränkung besteht dahingehend, daß ein Antrieb des Scherkopfsystems mit dem Antriebsstift nur innerhalb eines begrenzten Schwenkwinkelbereichs möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Haarentfernungsgerät mit einem beweglichen Aktuatorkopf und/oder wenigstens einem beweglichen Aktuatorträger möglichst optimal auszubilden. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Haarentfernungsgerät weist einen beweglichen Aktuatorkopf und/oder wenigstens einen beweglichen Aktuatorträger mit wenigstens einem Aktuatorelement zum Entfernen von Haar auf einer Hautfläche auf. Die erfindungsgemäße Besonderheit des Haarentfernungsgeräts besteht dabei darin, daß eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Größe vorgesehen ist, die mit der Position des Aktuatorelements relativ zur Hautfläche zusammenhängt sowie wenigstens eine aktiv betätigte Stelleinrichtung zum Verändern der Position des Aktuatorkopfes und/oder des Aktuatorträgers und eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Stelleinrichtung abhängig von der erfaßten Größe.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß damit fortwährend ein optimaler Hautkontakt jedes Aktuatorelements erreicht werden kann. Dies wirkt sich insbesondere dann aus, wenn das i Haarentfernungsgerät zwei oder mehr Aktuatorelemente aufweist, die für eine optimale
Haarentfernung gleichzeitig in Hautkontakt stehen sollen. Die Erfindung eignet sich daher vor allem für einen Einsatz bei Haarentfernungsgeräten mit mehreren Aktuatorelementen. Dabei ist es für die Anwendbarkeit der Erfindung zunächst unerheblich, ob die Aktuatorelemente einzeln bzw. in Gruppen oder lediglich alle gemeinsam positioniert werden können. Ist insgesamt nur ein Aktuatorelement vorhanden, so ist es dem Benutzer in der Regel auch ohne zusätzliche Hilfsmittel möglich, einen ausreichenden Hautkontakt herzustellen. In bestimmten Anwendungsfällen und insbesondere wenn das Aktuatorelement in mehreren Ebenen beweglich ist, kann ein Einsatz der Erfindung aber auch bei einem Haarentfernungsgerät mit einem einzigen Aktuatorelement vorteilhaft sein. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die bei einer passiven Positionierung des Aktuatorkopfes bestehenden Einschränkungen bezüglich Gewicht und Geometrie des Aktuatorkopfes sowie bezüglich des zugänglichen Positionierbereichs entfallen.
Beim erfindungsgemäßen Haarentfernungsgerät kommen vorzugsweise mehrere Aktuatorträger zur Anwendung, die unabhängig voneinander bewegbar sind. Im Aktuatorkopf kann ein elektrischer Antrieb für das Aktuatorelement und/oder die Stelleinrichtung angeordnet sein. Ebenso ist es auch möglich, den elektrische Antrieb außerhalb des Aktuatorkopfes anzuordnen und eine Koppeleinrichtung zur Ankopplung des elektrischen Antriebs an den Aktuatorkopf vorzusehen. uie brrassungseinrichtung kann Mittel zur Erfassung des Anpreßdrucks des Aktuatorelements an die Hautfläche, Mittel zur Durchführung eines kapazitiven Meßverfahrens oder Mittel zur Durchführung einer Impedanzmessung aufweisen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Aktuatorelement elektrisch leitend mit der Steuereinrichtung verbunden. Weiterhin ist beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Gehäuse vorgesehen, das wenigstens partiell elektrisch leitend ausgebildet ist und elektrisch leitend mit der Steuereinrichtung verbunden ist.
Vorteilhaft ist auch die Ausbildung der Erfassungseinrichtung durch optische Mittel. Diese lassen sich insbesondere als Lichtschrankensysteme realisieren.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Erfassungseinrichtung durch mindestens einen Weg-, Druck- und/oder Kraftsensor auszubilden.
Im Rahmen der Erfindung besteht insbesondere die Möglichkeit, den Aktuatorkopf und/oder den Aktuatorträger schwenkbar aufzuhängen.
Alternativ oder zusätzlich ist es von Vorteil, wenn eine in mindestens einer Ebene verschiebbare Lagerung des Aktuatorkopfes und/oder des Aktuatorträgers vorgesehen ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Haarentfernungsgerät kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Rasierapparat mit wenigstens einer Scherfolie handeln. Der Rasierapparat kann insbesondere über einen Mittelschneider verfügen, der zwischen zwei Scherfolien angeordnet ist. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Scherfolien und der Mittelschneider jeweils elektrisch leitend mit der Steuereinrichtung verbunden sind, da auf diese Weise mit relativ geringem Aufwand Informationen über die Position der Scherfolien erfaßt werden können.
Es ist des weiteren auch möglich, das erfindungsgemäße Haarentfernungsgerät als Epilier- gerät mit wenigstens einer Zupfeinheit auszubilden, da auch bei dieser Anwendung ein guter Hautkontakt vorteilhaft ist.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Positionieren wenigstens eines Aktuatorelements eines Haarentfernungsgeräts zum Entfernen von Haar auf einer Hautfläche wird eine Größe erfaßt, die mit der tatsächlichen Position des Aktuatorelements relativ zur Hautfläche zusammenhängt und das Aktuatorelement wird abhängig von der erfaßten Größe aktiv positio- niert. Die Positionierung des Aktuatorelements kann mit Hilfe eines Aktuatorkopfes und/oder mit Hilfe wenigstens eines Aktuatorträgers erfolgen, die wenigstens ein Aktuatorelement aufweisen. Dadurch sind nahezu beliebige Positionierbewegungen möglich.
Wenn die Erfassung der Größe fortwährend wiederholt wird, kann den bei der Handhabung des Haarentfernungsgeräts sich ständig ändernden Bedingungen optimal Rechnung getragen werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Aktuatorelement so positioniert, daß ein Hautkontakt vorliegt. Um eine gewisse Dynamik zu ermöglichen, kann die Geschwindigkeit der Positionierung von der erfaßten Größe abhängen, so daß grobe Fehlpositionierungen schnell ausgeglichen werden können. Weiterhin kann die Geschwindigkeit der Positionierung während des Positioniervorgangs variiert werden. Um jeweils eine definierte Ausgangsposition zu schaffen, kann es vorteilhaft sein, das Aktuatorelement bei vorgebbaren Werten der erfaßten Größe in eine Grundposition zu bringen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Stromfluß erfaßt, der durch eine Berührung des Aktuatorelements mit der Hautfläche zustande kommt.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß durch optische Mittel die Relativlage des Aktuatorelementes zur Hautoberfläche (5) erfaßt wird. Dieses Verfahren ist besonders stabil und unempfindlich bei der Anwendung an nasser oder mit Pflege- oder Reinigungsmitteln behafteter Haut.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die Größe des Andruckes des Aktuatorselementes an die Hautoberfläche (5) durch Kraft-, Druck- und/oder Wegmessung erfaßt wird; auch dies ist unter den oben beschriebenen Bedingungen ein besonders sicheres Detektionsverfahren.
Beim Abschalten des Haarentfernungsgeräts kann das Aktuatorelement in eine Ruheposition gebracht werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Aktuatorkopf dabei in eine Position gebracht wird, in der das Aktuatorelement vor äußeren Einwirkungen weitgehend geschützt ist.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann wenigstens eine weitere Funktion des Haarentfernungsgeräts abhängig von der erfaßten Größe gesteuert werden, so daß eine Mehrfachnutzung dieser Größe möglich ist. Insbesondere kann es sich bei der weiteren Funktion um die Ansteuerung einer Anzeigevorrichtung, die Steuerung einer automatischen Ein/Ausschaltung und/oder die Steuerung der Antriebsleistung eines elektrischen Antriebs für das Aktuatorelement handeln.
Die Positionierung des Aktuatorelements kann durch eine Schwenkbewegung erfolgen, wobei insbesondere auch Schwenkbewegungen bezüglich unterschiedlicher Schwenkachsen ausgeführt werden können. Letzteres kommt dann zum Tragen, wenn sowohl ein schwenkbarer Aktuatorkopf als auch wenigstens ein schwenkbarer Aktuatorträger oder wenn mehrere schwenkbare Aktuatorträger vorhanden sind.
Alternativ oder zusätzlich zur Verschwenkbarkeit ist es von Vorteil, wenn die Positionierung des Aktuatorkopfes oder des Aktuatorträgers durch eine Verschiebung in mindestens einer Ebene erfolgt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Funktionsskizze für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Rasierapparats,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des elektrischen Rasierapparats mit einem Antrieb außerhalb des Scherkopfes schematisch in perspektivischer Darstellung,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel des elektrischen Rasierapparats mit mehrfach beweglichen Scherelementen in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des elektrischen Rasierapparats mit einem andersartigen Scherkopfsystem in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung und
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Epiliergeräts in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung.
Fig. 6 - 10 zeigen weitere Ausführungsbeispiele mit unterschiedlichen Sensoren zur Meßgrößenerfassung. hig. 1 zeigt eine Funktionsskizze für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Rasierapparats. Die Darstellung bezieht sich auf eine Situation während der Durchführung einer Rasur, wobei einzelne Funktionselemente des Rasierapparats stark schematisiert abgebildet sind und eine mögliche Verdrahtung von elektronischen Komponenten eingezeichnet ist, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Positionierverfahrens eingesetzt werden. Das dargestellte Ausführungsbeispiel des Rasierapparats weist einen schwenkbaren Scherkopf 1 auf, der um eine Achse senkrecht zur Zeichenebene schwenkbar gelagert ist. Der Scherkopf 1 weist eine erste Scherfolie 2, eine zweite Scherfolie 3 und einen zwischen den Scherfolien 2 und 3 angeordneten Mittelschneider 4 auf. In der dargestellten Situation befindet sich die zweite Scherfolie 3 in einem berührenden Kontakt mit einer Hautfläche 5 eines Benutzers 6. Der Scherkopf 1 wird mittels einer Stelleinrichtung 7 relativ zu einem Gehäuse 8 geschwenkt, das der Benutzer 6 in der Hand hält. Die beiden Scherfolien 2 und 3 sowie der Mittelschneider 4 sind jeweils elektrisch leitend mit einer elektronischen Schaltung 9 verbunden, wobei die erste Scherfolie 2 mit der Basis eines ersten Transistors 10, die zweite Scherfolie 3 mit der Basis eines zweiten Transistors 11 und der Mittelschneider 4 mit der Basis eines dritten Transistors 12 verbunden sind. Die Emitter der Transistoren 10, 11 und 12 sind mit Masse verbunden. Kollektorseitig ist der erste Transistor 10 mit einem mit F1 bezeichneten Eingang einer Steuerlogik 13 und mit einem ersten Kollektorwiderstand 14 verbunden. Der zweite Transistor 11 ist mit einem mit F2 bezeichneten Eingang der Steuerlogik 13 und mit einem zweiten Kollektorwiderstand 15 verbunden und der dritte Transistor 12 ist mit einem mit MS bezeichneten Eingang der Steuerlogik 13 und mit einem dritten Kollektorwiderstand 16 verbunden. Die Steuerlogik 13 weist einen mit Z bezeichneten Ausgang auf, der über eine Treiberstufe 17 mit der Stelleinrichtung 7 verbunden ist. Die Kollektorwiderstände 14, 15 und 16 sind weiterhin untereinander verbunden und liegen, ebenso wie das Gehäuse 8, das der Benutzer 6 in der Hand hält, auf einem elektrischen Potential Vdd. Vom Gehäuse 8 besteht über den Benutzer 6 eine mit einem Körperwiderstand 18 behaftete elektrische Verbindung zur zweiten Scherfolie 3. Um dies zu ermöglichen, ist das Gehäuse 8 wenigstens partiell elektrisch leitend ausgebildet. Je nach Position des Scherkopfes 1 können entsprechende elektrische Verbindungen auch zum Mittelschneider 4 und zur ersten Scherfolie 2 bestehen. Der Körperwiderstand 18 repräsentiert den insgesamt zwischen der Hautfläche 5 und der Hand des Benutzers 6 wirksamen elektrischen Widerstand.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das erfindungsgemäße Funktionsprinzip darin, daß der Scherkopf 1 jeweils so geschwenkt wird, daß die beiden Scherfolien 2 und 3 an der Hautfläche 5 anliegen. Hierzu ist zum einen eine Information darüber er- forderlich, ob die beiden Scherfolien 2 und 3 tatsächlich an der Hautfläche 5 anliegen und zum anderen ein Mechanismus, der den Scherkopf 1 von einer Position, in der wenigstens eine der Scherfolien 2 und 3 nicht an der Hautfläche 5 anliegt, in eine Position schwenkt, in der beide Scherfolien 2 und 3 an der Hautfläche 5 anliegen. Die Information, welche der Scherfolien 2 und 3 an der Hautfläche 5 anliegt, wird dadurch gewonnen, daß mit der in Fig. 1 abgebildeten elektronischen Schaltung 9 für beide Scherfolien 2 und 3 geprüft wird, ob ein Stromfluß zustande kommt. Der Stromfluß verläuft jeweils über den Körperwiderstand 18 und kann somit nur dann ausgebildet werden, wenn die jeweilige Scherfolie 2 bzw. 3 an der Hautfläche 5 anliegt. Falls beispielsweise entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Situation die zweite Scherfolie 3 an der Hautfläche 5 anliegt und somit ein Stromfluß durch den Körperwiderstand 18 zur Basis des zweiten Transistors 11 ausgebildet wird, schaltet der zweite Transistor 11 durch und legt den Eingang F2 der Steuerlogik 13, der andernfalls auf dem elektrischen Potential Vdd liegt, auf Masse. Entsprechendes gilt auch für die erste Scherfolie 2, wenn diese an der Hautfläche 5 anliegt. Da für die Durchschaltung der Transistoren 10, 11 , 12 nur sehr geringe Ströme benötigt werden, ist der Stromfluß durch den Körperwiderstand 18 für den Benutzer 6 absolut gefahrlos und nicht wahrnehmbar.
Die Steuerlogik 13 wertet die an ihren Eingängen anliegenden Signale aus und steuert abhängig davon die Treiberstufe 17 an, die wiederum die Stelleinrichtung 7 in entsprechender Weise steuert, so daß der Scherkopf 1 auf eine gewünschte Weise geschwenkt wird. Die Auswertung durch die Steuerlogik 13 erfolgt gemäß einer als Tabelle 1 dargestellten Wahrheitstabelle, die jeder Kombination von Signalen an den Eingängen F1 , F2 und MS einen Steuerbefehl am Ausgang Z der Steuerlogik 13 zuordnet. Für einen Eingang der Steuerlogik 13, der auf Masse liegt, erscheint in der Wahrheitstabelle jeweils eine „0" und für einen Eingang auf dem elektrischen Potential Vdd jeweils eine „1", d. h. bei einer „0" liegt ein Hautkontakt vor und bei einer „1" liegt kein Hautkontakt vor. Das Signal am Eingang MS der Steuerlogik 13 sagt aus, ob der Mittelschneider 4 an der Hautfläche 5 anliegt und wird in einer den Signalen an den Eingängen F1 und F2 entsprechenden Weise ermittelt. Die Berücksichtigung des Signals am Eingang MS der Steuerlogik 13 ist nicht unbedingt erforderlich, ermöglicht aber eine bessere Steuerung des Scherkopfes 1 , da auf diese Weise auch Zwischenpositionen berücksichtigt werden können.
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Tabellel : Wahrheitstabelle
Wie aus der Wahrheitstabelle hervorgeht, verharrt der Scherkopf 1 in seiner Position, wenn entweder beide Scherfolien 2 und 3 gemeinsam oder keine der beiden Scherfolien 2 und 3 an der Hautfläche 5 anliegen. Dabei ist es jeweils unerheblich, ob der Mittelschneider 4 an der Hautfläche 5 anliegt oder nicht. In einer Variante ist es auch möglich, den Scherkopf 1 langsam in eine Grundposition zu schwenken, wenn keine der beiden Scherfolien 2 und 3 an der Hautfläche 5 anliegt. Liegt lediglich die erste Scherfolie 2 nicht an der Hautfläche 5 an, so wird die Stelleinrichtung 7 bei der in Fig. 1 dargestellten Geometrie langsam nach rechts, d. h. im Uhrzeigersinn, gedreht und damit der Scherkopf 1 nach links geschwenkt. Liegt zudem auch der Mittelschneider 4 nicht an der Hautfläche 5 an, so wird von einer stärkeren Fehlpositionierung des Scherkopfes 1 ausgegangen und die Stelleinrichtung 7 daher schnell nach rechts gedreht. Umgekehrt erfolgen eine langsame Linksdrehung der Stelleinrichtung 7, wenn lediglich die zweite Scherfolie 3 nicht an der Hautfläche 5 anliegt und eine schnelle Linksdrehung wenn zudem der Mittelschneider 4 nicht an der Hautfläche 5 anliegt.
Die Schaltung 9 dient zum einen als eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Informationen bezüglich der Position der beiden Scherfolien 2 und 3 und zum anderen als Steuereinrichtung zum Ansteuern der Stelleinrichtung 7 abhängig von den erfaßten Informationen. Die Erfassung und die Steuerung werden dabei immer wieder durchgeführt, indem die Prüfung, ob ein Stromfluß durch den Körperwiderstand 18 vorliegt und die Auswertung gemäß der Wahrheitstabelle fortwährend wiederholt werden. Dabei wird die Position des Scherkopfes 1 solange verändert, bis der gewünschte Hautkontakt der beiden Scherfolien 2 und 3 vorliegt. Der Hautkontakt der beiden Scherfolien 2 und 3 wird somit durch eine Art Regelkreis hergestellt. Um die Dynamik weiter zu erhöhen und eine starke Fehlpositionierung des Scherkopfes 1 möglichst schnell auszugleichen ist es zudem möglich, die jeweilige Geschwindigkeit während der Positionierung des Scherkopfes 1 zu erhöhen.
Wenn beide Scherfolien 2 und 3 Kontakt mit der Haut haben, kann der Differenz der beiden elektrischen Widerstände bzw. die Differenz der Impendanzen zwischen je einer Scherfolie und dem Gehäuse 8 zur genaueren Positionierung des Scherkopfes 1 genutzt werden. Eine solche Differenz tritt dann auf, wenn der Hautkontakt der beiden Scherfolien unterschiedlich ist, d.h. wenn eine Scherfolie stärker an die Haut angedrückt wird als die andere. Dann wird der Scherkopf solange geschwenkt, bis die beiden Widerstände bzw. Impedanzen gleich sind und damit beide Scherfolien genau gleich stark an die Haut angedrückt werden. Dies ist für eine optimale Rasur besonders vorteilhaft.
Als Zusatzfunktion zu der vorstehend beschriebenen Schwenkfunktion zur Optimierung des Hautkontakts kann eine Parkfunktion realisiert sein, gemäß der der Scherkopf 1 beim Abschalten des Rasierapparats in eine Parkposition geschwenkt wird. In der Parkposition weisen die Scherfolien 2 und 3 zum Gehäuse 8 hin und sind somit vor einer Beschädigung durch äußere Einwirkungen geschützt. Ebenso ist es möglich, den Scherkopf 1 so auszubilden, daß durch Schwenken des Scherkopfes 1 anstelle des Scherfoliensystems ein alternatives Schersystem, beispielsweise ein Langhaarschneider oder ein Schersystem für Problemzonen in eine Anwendungsposition gebracht wird. Weitere Zusatzfunktionen können darin bestehen, daß eine Steuerung von Anzeigeelementen oder ein automatisches Einschalten des Rasierapparats abhängig davon erfolgt, ob das Gehäuse 8 berührt wird bzw. ob eine Komponente des Scherkopfes 1 in Hautkontakt steht. Insbesondere ist es auch möglich, die Antriebsleistung des Rasierapparats zu reduzieren, wenn keine der Komponenten des Scherkopfes 1 in Hautkontakt steht. Letzteres bietet sich insbesondere dann an, wenn der Rasierapparat mit einem Linearmotor ausgestattet ist.
Als eine weitere Zusatzfunktion kann eine Langhaarschneider-Funktion realisiert sein. Dabei kann der Scherkopf vom Benutzer per Knopfdruck in eine Position geschwenkt werden, in der ein am Scherkopf an geeigneter Stelle angebrachter an sich bekannter Langhaarschneider besonders vorteilhaft benutzt werden kann. Ein derartiger Langhaarschneider weist beispielsweise einen feststehenden Kamm, der mit einer oszillierend angetriebenen Schneidstege aufweisenden Klinge zusammenarbeitet, auf.
Beim erfindungsgemäßen Rasierapparat kann das gesamte Antriebssystem, d. h. sowohl der oszillierende Antrieb einzelner Komponenten des Scherkopfes 1 als auch die Stellein- richtung 7 zum Schwenken des Scherkopfes 1 im Scherkopf 1 integriert sein. Dies ermöglicht beliebige Schwenkwinkel des Scherkopfes 1. Ebenso ist es auch möglich, die jeweiligen Antriebe außerhalb des Scherkopfes 1 im Gehäuse 8 des Rasierapparats anzuordnen. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Rasierapparats mit einem Antrieb außerhalb des Scherkopfes 1 schematisch in perspektivischer Darstellung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Elektromotor 19 im Gehäuse 8 angeordnet. Die Bewegung des Elektromotors 19 wird mittels eines Riemens 20 in den Bereich des Scherkopfes 1 übertragen. Statt des Riemens 20 können zur Übertragung der Bewegung beispielsweise auch Zahnräder eingesetzt werden. Im Scherkopf 1 ist der Riemen 20 an ein Getriebe 21 angekoppelt, das eine Anpassung der mit dem Riemen 20 übertragenen Bewegung an die Erfordernisse des Scherkopfes 1 durchführt und zwei Scherelemente 22 antreibt, die beispielsweise aus einer Scherfolie und einem Messerblock bestehen können, die in Fig. 2 nicht eigens dargestellt sind. Weiterhin weist das Getriebe 21 ein nicht eigens dargestelltes Kupplungselement auf, mit dessen Hilfe eine Schwenkbewegung des Scherkopfes 1 um eine Schwenkachse 23 ausgelöst werden kann. Das Kupplungselement wird abhängig von der tatsächlichen Position des Scherkopfes 1 elektronisch gesteuert, wobei die in Fig. 1 dargestellte elektronische Schaltung 9 und das dort beschriebene Steuerverfahren in entsprechender Weise eingesetzt werden können. Trotz der Anordnung des Elektromotors 19 außerhalb des Scherkopfes 1 läßt sich mit dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel für den Scherkopf 1 ein großer Schwenkbereich von +/- 180 ° realisieren.
Neben den bislang beschriebenen Anwendungen bei Rasierapparaten mit einem schwenkbaren, aber ansonsten starr ausgebildeten Scherkopf 1 ist die Erfindung auch bei andersartig aufgebauten Rasierapparaten einsetzbar. Derartige Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des elektrischen Rasierapparats mit mehrfach beweglichen Scherelementen 22 in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Scherkopf 1 analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2 um die Schwenkachse 23 schwenkbar. Im Gegensatz zu Fig. 2 weist dieses Ausführungsbeispiel jedoch eine weitere Schwenkmöglichkeit um eine weitere Schwenkachse 24 auf, die senkrecht zur Schwenkachse 23 orientiert ist. Die zusätzliche Schwenkmöglichkeit beruht darauf, daß zwei schwenkbare Träger 25 vorgesehen sind, auf denen jeweils zwei Scherelemente 22 angeordnet sind. Sowohl die Schwenkbewegung um die Schwenkachse 23 als auch die Schwenkbewegung um die weitere Schwenkachse 24 kann entsprechend dem erfindungsgemäßen Prinzip in aktiver Weise erfolgen. Dabei kann wiederum grundsätzlich von der elektronischen Schaltung 9 und dem Steuerverfahren des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels Gebrauch gemacht werden, wobei allerdings einige Anpassungen in Form von zusätzlichen Stelleinrichtungen 7 zum eigenständigen Schwenken der Träger 25 und eine entsprechende Einbeziehung der zusätzlichen Schwenkbewegung in das Steuerverfahren vorzunehmen sind. Wegen der relativ komplexen Bewegungsabläufe empfiehlt es sich bei diesen Ausführungsbeispiel, den Antrieb im Scherkopf 1 anzuordnen.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Rasierapparats mit einem andersartigen Scherkopfsystem in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Rasierapparat keinen schwenkbaren Scherkopf 1 , sondern einen feststehenden Scherkopf 1 mit drei unabhängig voneinander beweglichen Trägern 25 auf, auf denen jeweils zwei Scherelemente 22 angeordnet sind. Im Gegensatz zu Fig. 3 sind die Träger 25 nicht parallel zueinander angeordnet, sondern schließen miteinander jeweils einen Winkel von 120° ein und sind somit gleichmäßig über den Scherkopf 1 verteilt. Trotz der Unterschiede in der Geometrie kommt auch bei diesem Ausführungsbeispiel das erfindungsgemäße Prinzip der aktiven Positionierung der Scherelemente 22 zur Anwendung, indem für jeden der drei Träger 25 ermittelt wird, inwieweit die Scherelemente 22 in Hautkontakt stehen und abhängig davon die Position der Träger 25 mit Hilfe von Stelleinrichtungen 7, die in der Darstellung der Fig. 4 nicht sichtbar sind, aktiv eingestellt wird. Die Positionierung der einzelnen Träger 25 erfolgt dabei unabhängig voneinander mit dem jeweiligen Ziel, einen möglichst optimalen Hautkontakt für die darauf angeordneten Scherelemente 22 herzustellen.
Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf Rasierapparate, sondern kann auch beispielsweise auch bei Epiliergeräten eingesetzt werden.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Epiliergeräts in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung. Dieses Ausführungsbeispiel ist bezüglich seines Aufbaus dem in Fig. 3 dargestellten Rasierapparat sehr ähnlich. So weist das Epiliergerät einen relativ zum Gehäuse 8 um die Schwenkachse 23 schwenkbaren Epilierkopf 26 auf. Der Epilierkopf 26 verfügt über vier rotierende Zupfeinheiten 27, die jeweils derart in seitlichen Halterungen 28 befestigt sind, daß eine Schwenkbewegung möglich ist. Bei der in Fig. 5 dargestellten Geometrie ergeben sich dadurch zwei weitere Schwenkachsen 29 und 30, die parallel zueinander und senkrecht zur Schwenkachse 23 des Epilierkopfes 26 angeord- net sind. Analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 3 können der gesamte Epilierkopf 26 und die einzelnen Zupfeinheiten 27 jeweils so geschwenkt werden, daß sich für die einzelnen Zupfeinheiten 27 ein möglichst optimaler Hautkontakt ergibt.
Alternativ zur beschriebenen Feststellung eines Hautkontakts durch Registrierung eines Stromflusses können bei allen Ausführungsbeispielen auch andere Vorgehensweisen zur Erfassung von Informationen bezüglich der Position der haarentfernenden Elemente relativ zur Hautfläche 5 zur Anwendung kommen. So können beispielsweise Kraft-, Weg- oder Drucksensoren verwendet werden und auch induktiv, kapazitiv oder optisch/elektronisch arbeitende Verfahren eingesetzt werden.
Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen von Sensorsystemen zur Erfassung der Position des Aktuatorelements relativ zur Hautfläche sind in den Figuren 6 bis 10 dargestellt.
Hierzu zeigt Fig. 6 schematisch in Front- und Seitenansicht einen Scherkopf 1, an dessen lateralen Begrenzungen einerseits mindestens ein Lichtsender 31 und gegenüberliegend mindestens ein Lichtempfänger 32 angeordnet ist. Im vorliegenden Beispiel sind jeweils zwei Lichtsender 31 und zwei Lichtempfänger 32 angeordnet, die jeweils auf Höhe der Scherfolien 2, 3 positioniert sind. Dies ist insbesondere der Seitenansicht in Fig. 6 zu entnehmen. Die Lichtsender 31 und die Lichtempfänger 32 wirken als Transmissionslichtschranken, welche das durch die Scherfolien 2, 3 gebildete Rasierfeld einschließen. Sie erfassen die Lage der Hautfläche 5 relativ zur Scherfolie 2, 3 und übermitteln die Meßsignale an eine zugeordnete Signalverarbeitungsvorrichtung, welche dann die Scherkopfsteuerung kontrolliert.
Fig. 7 zeigt eine Anordnung von Lichtsendern 31 und Lichtempfängern 32, welche als Reflex-Lichtschranken wirken. Hierzu ist jeweils ein Lichtsender 31 und ein Lichtempfänger 32 mit seitlichem Abstand einerseits auf der Frontseite 33 des Scherkopfes 1 angeordnet und die gleiche Anordnung befindet sich auch auf der Rückseite 34.
Während bei der Ausführung gemäß Fig. 6 beim Eintauchen der Hautoberfläche 5 zwischen die durch den Lichtsender 31 und den Lichtempfänger 32 definierte Lichtschranke die Lichtmenge entsprechend der Eintauchtiefe reduziert, ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 charakteristisch, daß das von den Lichtsendern 31 ausgesendete Licht von der Hautfläche 5 reflektiert und in Abhängigkeit von der Relativlage der Hautfläche 5 zum Scherkopf 1 reflektiert und den Lichtempfängern 32 zugeführt wird. Entsprechend dem Abstand zwischen Scherfolie 2, 3 und der Hautfläche 5 wird den an der Frontseite 33 und an der Rückseite 34 angebrachten Lichtempfängern 32 eine entsprechende Lichtintensität zugeführt, welche diese dann als entsprechendes elektrisches Signal an die zugeordnete Steuereinrichtung zur Verstellung des Scherkopfes 1 weiterleiten. Der entsprechende Strahlengang ist in den beiden Darstellungen gemäß Fig. 7 durch Pfeile bzw. Doppelpfeile (Seitenansicht) dargestellt.
Die Lichtempfänger können als Photodiode und die Lichtsender beispielsweise als LED- oder auch Infrarotsender ausgebildet sein.
Ein bedeutender Vorteil der Lageerkennung zwischen Scherkopf 1 und Hautoberfläche 5 mittels der Lichtschranken-Sensorik besteht darin, daß durch diese Sensoren nicht nur eine Aussage über einen vorliegenden Hautkontakt gemacht werden kann, sondern darüber hinaus auch die Abstandsbestimmung zwischen dem Scherkopf 1 und der Hautfläche 5 bereits vorgenommen werden kann, bevor der Scherkopf 1 an der Haut anliegt. Dadurch kann bereits bei der Annäherung des Scherkopfes 1 an die Hautfläche 5 die relative Position des Scherkopfes 1 zur Hautfläche 5 bestimmt und der Scherkopf 1 entsprechend positioniert werden. Sobald die Scherfolien 2, 3 an der Haut anliegen, kann durch die Sensorik die Eintauchtiefe der jeweiligen Scherfolien 2, 3 in die Hautoberfläche 5 detektiert werden, wodurch der entsprechende Stellmechanismus so gesteuert werden kann, daß beide Scherfolien 2, 3 gleich tief eintauchen bzw. den gleichen Hautandruck erzeugen.
Die Fig. 8, 9 und 10 zeigen jeweils Ausführungen der Erfindung, bei welchem zur Sensie- rung der Andruckverhältnisse zwischen dem Aktuatorkopf und der Hautfläche Weg-, Druckbzw- Kraftsensoren unterschiedlicher Art verwendet werden. Darüber hinaus sind in diesen Figuren Schersysteme 37 dargestellt, welche sich nicht nur durch Verschwenken an die erforderliche Position anpassen lassen, sondern die besonders dazu geeignet sind, durch entsprechende Linearverschiebung in die benötigte Position gebracht zu werden. Selbstverständlich kann auch eine Kombination aus Linearverschiebung und Verschwenkung vorgenommen werden. Die Aktuatoren um diese Linearverschiebung vornehmen zu können, sind der Übersichtlichkeit wegen zeichnerisch nicht dargestellt.
Fig. 8 zeigt zwei Schersysteme 37 mit Scherfolien 2, 3, die über jeweils mindestens eine Feder 35 in Richtung auf die Hautfläche vorgespannt sind. Zusätzlich zu diesen Federn stützen sich die Schersysteme auch noch über Kraft-, Druck- und/oder Wegsensoren 36 auf dem Gehäuse ab. Die vom Weg-, Druck- bzw. Kraftsensor ermittelte und in ein elektrisches Signal umgesetzte Meßgröße dient dann der Steuerung des zugeordneten Stellantriebes. Fig. 9 ist eine Kraft- bzw. Wegmeßvorrichtung dargestellt, welche stets die Relativlage zwischen den beiden Schersystemen mißt. Diese Differentialmessung kann auch zusätzlich zu einer Absolutmessung eingesetzt werden. Der in der Figur schematisch zeichnerisch dargestellte Aufbau sieht hierzu vor, daß sich die beiden Schersysteme 37 über Federn 35 am Gehäuse abstützen und ebenso wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 längsverschiebbar gelagert sind. Dabei trägt eines der beiden Schersysteme ein erstes Sensorelement 38, während das andere Schersystem mit einem zweiten Sensorelement 39 versehen ist. Diese Sensorelemente 38, 39 sind in der Lage, ihre Relativbewegung und/oder ihren Relativabstand zueinander zu detektieren. So kann beispielsweise das erste Sensorelement 38 als LED oder sonstige Lichtquelle ausgebildet sein, während das zugehörige zweite Sensorelement 39 durch einen Photosensor realisiert ist. Das erste Sensorelement 38 kann jedoch auch ein Magnet sein, dem als zweites Sensorelement 39 ein Hallsensor zugeordnet ist. Als weiteres Beispiel kann das erste Sensorelement 38 auch ein Metallelement sein, dessen Lage durch eine stromdurchflossene Spule als welche das zweite Sensorelement 39 ausgebildet ist, erfaßt werden kann.
Schließlich ist in Fig. 10 noch eine Meßanordnung zur Lageermittlung dargestellt, bei welcher sowohl die Relativ- als auch die Absolutlage einzelner Schersysteme 37 detektiert werden kann. Hierzu ist gehäusefest ein Senderelement 40 vorgesehen, welches mit einem weiteren ortsfest angeordneten Empfängerelement 41 korrespondiert. Die beiden verschiebbar gelagerten Schersysteme 37 tragen jeweils ein Zwischenelement zur Beeinflussung des vom Senderelement 40 zum Empfängerelement 41 transferrierten Signal. Je nach dem in welche Position jedes einzelne der beiden Schersysteme 37 gegenüber einer Normallage verschoben ist, wird das Signal des Senderelementes entsprechend beeinflußt vom Empfängerelement 41 empfangen. Das Empfängerelement 41 generiert dann ein entsprechendes elektrisches Signal, welches dann der zugeordneten Auswerteeinrichtung zur Steuerung des Stellmechanismus zugeführt wird. Hierzu können die unterschiedlichsten physikaischen Effekte genutzt werden. Beispielsweise kann das Sendeelement 40 als Lichtquelle ausgebildet sein, welches Lichtstrahlen zum als Photosensor ausgebildeten Empfängerelement 41 ausstrahlt. Die Zwischenelemente 42 können als geeignete optische Blenden ausgeführt sein, die den Strahlengang zwischen den Elementen 40 und 41 entsprechen beeinflussen. Weitere denkbare Ausführungen dieses Meßsystemes können durch einen Magneten als Sendeelement 40 mit zugeordnetem Hallsensor als Empfängerelement 41 realisiert werden. Auch ist es möglich, das Empfängerelement 41 als elektrische Spule auszubilden, dem ein entsprechender Metallkern zugeordnet ist.

Claims

Patentansprüche:
1. Haarentfernungsgerät mit einem beweglichen Aktuatorkopf (1) und/oder wenigstens einem beweglichen Aktuatorträger (25, 28), die wenigstens ein Aktuatorelement (22, 27) zum Entfernen von Haar auf einer Hautfläche (5) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erfassungseinrichtung (9) zur Erfassung einer Größe vorgesehen ist, die mit der Position des Aktuatorelements (22, 27) relativ zur Hautfläche (5) zusammenhängt sowie wenigstens eine aktiv betätigte Stelleinrichtung (7) zum Verändern der Position des Aktuatorkopfes (1) und/oder des Aktuatorträgers (25, 28) und eine Steuereinrichtung (9) zur Ansteuerung der Stelleinrichtung (7) abhängig von der erfaßten Größe.
2. Haarentfernungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Aktuatorträger (25, 28) vorgesehen sind, die unabhängig voneinander bewegbar sind.
3. Haarentfernungsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Antrieb (19) für das Aktuatorelement (22, 27) und/oder die Stelleinrichtung (7) im Aktuatorkopf (1) angeordnet ist.
4. Haarentfernungsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb (19) für das Aktuatorelement (22, 27) und/oder die Stelleinrichtung (7) außerhalb des Aktuatorkopfes (1) im Haarentfernungsgerät angeordnet ist und eine Koppeleinrichtung (20) zur Ankopplung des elektrischen Antriebs (19) an den Aktuatorkopf (1 ) vorgesehen ist.
5. Haarentfernungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (9) Mittel zur Erfassung des Anpressdrucks des Aktuatorelements (22,27) an die Hautfläche (5), Mittel zur Durchführung eines kapazitiven Meßverfahrens oder Mittel zur Durchführung einer Impedanzmessung aufweist.
6. Haarentfernungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktuatorelemente (22, 27) elektrisch leitend mit der Steuereinrichtung (9) verbunden ist.
7. Haarentfernungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (8) vorgesehen ist, das wenigstens partiell elektrisch leitend ausgebildet ist und elektrisch leitend mit der Steuereinrichtung (9) verbunden ist.
8. Haarentfernungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung durch optische Mittel gebildet ist.
9. Haarentfernungsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel als Lichtschranken (31 , 32, 40, 41) ausgebildet sind.
10. Haarentfernungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung durch mindestens einen Weg-, Druck- und/oder Kraftsensor gebildet ist.
11. Haarentfernungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine schwenkbare Aufhängung des Aktuatorkopfes (1 ) und/oder des Aktuatorträgers (25, 28) vorgesehen ist.
12. Haarentfernungsgerät, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine in mindestens einer Ebene verschiebbare Lagerung des Aktuatorkopfes (1) und/oder des Aktuatorträgers (25, 26) vorgesehen ist.
13. Haarentfernungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als elektrischer Rasierapparat mit wenigstens einer Scherfolie (2, 3) ausgebildet ist.
14. Haarentfernungsgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittelschneider (4) vorgesehen ist, der zwischen zwei Scherfolien (2, 3) angeordnet ist.
15. Haarentfernungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherfolien (2, 3) und der Mittelschneider (4) jeweils elektrisch leitend mit der Steuereinrichtung (9) verbunden sind.
16. Haarentfernungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Aktuatorkopf ein Langhaarschneider, insbesondere mit einem Kamm und einer Klinge, angeordnet ist.
17. Haarentfernungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß es als Epiliergerät mit wenigstens einer Zupfeinheit (27) ausgebildet ist.
18. Verfahren zum Positionieren wenigstens eines Aktuatorelements (22, 27) eines Haarentfernungsgeräts zum Entfernen von Haar auf einer Hautfläche (5), dadurch gekennzeichnet, daß eine Größe erfaßt wird, die mit der tatsächlichen Position des Aktuatorelements (22, 27) relativ zur Hautfläche (5) zusammenhängt und das Aktuatorelement (22, 27) abhängig von der erfaßten Größe aktiv positioniert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung des Aktuatorelements (22, 27) mit Hilfe eines Aktuatorkopfes (1 ) und/oder mit Hilfe wenigstens eines Aktuatorträgers (25, 28) erfolgt, die wenigstens ein Aktuatorelement (22, 27) aufweisen.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Größe fortwährend wiederholt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktuatorelement (22, 27) so positioniert wird, daß ein Hautkontakt vorliegt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Positionierung von der erfaßten Größe abhängt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Positionierung während des Positioniervorgangs variiert wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktuatorelement (22, 27) bei vorgebbaren Werten der erfaßten Größe in eine Grundposition gebracht wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromfluß erfaßt wird, der durch eine Berührung des Aktuatorelements (22, 27) mit der Hautfläche (5) zustande kommt.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß durch optische Mittel die Relativlage des Aktuatorelementes zur Hautoberfläche (5) erfaßt wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß durch Kraft- und/oder Wegmessung die Größe des Andruckes des Aktuatorsele- mentes an die Hautoberfläche (5) erfaßt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abschalten des Haarentfernungsgeräts das Aktuatorelement (22, 27) in eine Ruheposition gebracht wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine weitere Funktion des Haarentfernungsgeräts abhängig von der erfaßten Größe gesteuert wird.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der weiteren Funktion um die Ansteuerung einer Anzeigevorrichtung, die Steuerung einer automatischen Ein/Ausschaltung und/oder die Steuerung der Antriebsleistung eines elektrischen Antriebs (19) für das Aktuatorelement (22, 27) handelt.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung des Aktuatorkopfes (1 ) und/oder des Aktuatorträgers (25, 28) durch eine Schwenkbewegung erfolgt.
32. Verfahren nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, daß Schwenkbewegungen bezüglich unterschiedlicher Schwenkachsen (23, 24, 29, 30) ausgeführt werden.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung des Aktuatorkopfes (1) oder des Aktuatorträgers (25, 28) durch eine Verschiebung in mindestens einer Ebene erfolgt.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß Aktuatorelement so positioniert wird, daß ein Hautkontakt mit gleichmäßigem Andruck vorliegt.
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