DE19619774A1 - Behandlungsgerät, insbesondere mit einem Schleif- oder Schmirgelwerkzeug - Google Patents
Behandlungsgerät, insbesondere mit einem Schleif- oder SchmirgelwerkzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Behandlungsgerät, vorzugsweise, aber
nicht ausschließlich ein kosmetisches Behandlungsgerät, das
insbesondere mit einem rotierenden Schleif- oder Schmirgelwerk
zeug versehen ist.
Ein typischer Verwendungszweck eines solchen Gerätes besteht
darin, zum Zwecke der Fußpflege Hornhautteilchen zu entfernen,
indem diese durch das mit großer Drehzahl rotierende Schleif- oder
Schmirgelwerkzeug abgetragen werden. Die Erfindung wird
nachfolgend im Zusammenhang mit diesem Verwendungszweck be
schrieben, obwohl betont wird, daß sie z. B. auch zur Oberflä
chenbehandlung auf anderen Gebieten anzuwenden ist, beispiels
weise dem Polieren empfindlicher Materialoberflächen.
Ein Behandlungsgerät der hier betrachteten Art enthält im all
gemeinen einen integrierten Antriebsmotor mit einer Motorwelle,
über die das Schleif- oder Schmirgelwerkzeug in Rotation ver
setzt wird. Das Abtragen von Hornhautpartikeln geht umso leich
ter vonstatten, je höher die Drehzahl des Schleif- oder Schmir
gelgerätes ist, wenn es mit der Hornhautoberfläche in Berührung
gebracht wird. Dabei besteht bei den bisher bekannten Geräten
die Gefahr, daß durch das mit großer Umfangsgeschwindigkeit auf
die Hornhaut auftreffende Werkzeug Verletzungen der Haut her
vorgerufen werden, wenn das Werkzeug mit einer zu großen Kraft
an die Hauptoberfläche angedrückt wird. Ist diese Anpreßkraft
andererseits zu gering, findet der gewünschte Abrieb von Horn
hautpartikeln nicht statt.
Besonders gravierend ist dieses Problem, wenn das Gerät von
Diabetikern gehandhabt wird, deren Haut weniger schmerzempfind
lich ist, als dies bei gesunden Menschen der Fall ist. Wenn ein
Diabetiker ein mit großer Drehzahl rotierendes Schleif- oder
Schmirgelwerkzeug so fest gegen die zu behandelnden Hautbereiche
preßt, daß es dort zu Verletzungen, beispielsweise Rißbildungen
kommt, nimmt er dies in aller Regel zu spät wahr, um den An
preßdruck des Schleif- oder Schmirgelgerätes rechtzeitig korri
gieren zu können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Behandlungsgerät der betrachteten Art so weiter zu entwickeln,
daß gewährleistet ist, daß das rotierende Werkzeug nur dann eine
Schleif-, Schmirgel-, Polier- oder dergleichen rotierende Ober
flächenbehandlung hervorruft, wenn der Anpreßdruck des Werkzeugs
einen vorgegebenen Wert nicht übersteigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa
tentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen gekennzeichnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Gerät ist das rotierende Bearbeitungs
werkzeug, insbesondere das Schleif- oder Schmirgelwerkzeug über
eine Rutschkupplung mit der Motorwelle verbunden, die eine
definierte Mitnehmerkraft auf die Welle des Schleif- oder
Schmirgelwerkzeugs ausübt, so daß die Kraftübertragung von der
Motorwelle auf die Welle des Werkzeugs nur so lange aufrecht er
halten bleibt, wie der Anpreßdruck des Werkzeugs gegen die zu
behandelnde Fläche die Mitnehmerkraft der Rutschkupplung unter
schreitet. Wird aber das Schleif- oder Schmirgelwerkzeug, das
zum Abtragen von Hornhautpartikeln mit großer Drehzahl rotiert
und dabei eine beträchtliche Energie gespeichert hat, zu fest an
den Hautbereich angedrückt, wird die Welle des Schmirgelwerk
zeugs von der Rutschkupplung nicht weiter mitgenommen, so daß
das Schleif- oder Schmirgelwerkzeug sofort in den Stillstand
gerät. Wird der Anpreßdruck verringert, nimmt die weiterhin
umlaufende Motorwelle die Welle des Werkzeugs wieder mit, so daß
der Behandlungsvorgang ohne Verzögerung fortgesetzt werden kann.
Auf diese Weise ist zuverlässig verhindert, daß es im Falle der
Anwendung auf das Entfernen von Hornhautteilchen zu Verletzungen
der darunter liegenden Hautbereiche kommt. In gleicher Weise
lassen sich Beschädigungen andersartiger druckempfindlicher
Oberflächen verhindern.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die
Rutschkupplung ein bevorzugt langgestrecktes Gehäuses aufweist,
in dem eine ebenfalls langgestreckte Spannzange drehbar gehalten
ist. Die Spannzange kann eine sich über einen Teil ihrer Länge
aufgeschnittene Hülse aufweisen, in die die Welle des Schleif- oder
Schmirgelwerkzeugs (oder eines anderen rotierenden Bearbei
tungswerkzeugs) eingesteckt wird. Dabei sind bevorzugt zwei
diametral gegenüberliegende Schlitze vorgesehen, jedoch kann die
Hülse auch nur durch einen einzigen Schlitz aufgeschnitten sein
oder aber auch drei oder mehr Schlitze aufweisen. Diese Schlitze
erstrecken sich vom vorderen freien Ende der Hülse, in die die
Welle des rotierenden Werkzeugs eingesteckt wird, bis in den
hinteren Bereich der Hülse, wobei der rückwärtige Endabschnitt
der Hülse jedoch nicht aufgeschnitten ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Hülse vor der Aufnahme der
Welle des Werkzeugs wenigstens über einen Teil ihrer Länge
radial etwas kleiner ist als der Durchmesser der Welle, so daß
aus den weiter unteren angegebenen Gründen eine Federspanung auf
die Welle ausgeübt wird, wenn sie in die Hülse eingeführt wird
und diese dabei aufweitet.
In näheren Einzelheiten kann vorgesehen sein, daß die Hülse in
der Weise aufgeschnitten ist, daß vorzugsweise zwei schmale
Materialstreifen weggeschnitten sind, wodurch zwei voneinander
beabstandete Hülsenschenkel entstehen. Wie oben erwähnt, können
dies auch mehr als zwei Hülsenschenkel sein. Dabei können die
zwei Hülsenschenkel vor dem Einsetzen der Welle des Werkzeugs
dauerhaft so aufeinander zu gebogen sein, daß sie an ihren
freien Enden im wesentlichen aneinander anliegen, was zur Folge
hat, daß sich die Bohrung der Hülse zu ihrem freien Ende hin
annähernd konisch verjüngt.
Dabei sind die Abmessungen zweckmäßigerweise so getroffen, daß
der Durchmesser der Bohrung der Hülse vor dem Zusammenbiegen der
Schenkel dem Außendurchmesser des querschnittlich kreisförmigen
einzusteckenden Werkzeugs entspricht, ohne daß die Erfindung
aber hierauf beschränkt ist.
Die Spannzange besteht aus einem hochelastischen Material,
bevorzugt einer Bronzelegierung, wobei hier z. B. Phosphor- oder
Berylliumbronze in Betracht kommt. Dadurch, daß die aufgeschnit
tene Hülse beim Einstecken der Welle radial aufgeweitet wird,
entsteht infolge des hochelastischen Materials der Hülse eine
Eigen-Federspannung, die wegen der dauerelastischen Eigenschaft
des Materials über eine lange Zeitspanne erhalten bleibt.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die Spannzange vorzugsweise
im Bereich ihres freien Endabschnitts elastisch radial nach
innen zusammengedrückt wird. Dies wird zweckmäßigerweise durch
einen gummielastischen O-Ring erreicht, der in einer äußeren
Ringnut der Spannzange angeordnet ist. Dabei steht dieser ela
stische O-Ring nicht über die Außenkontur der Hülse hinaus vor,
sondern ist zweckmäßigerweise ein wenig zurück versetzt, damit
er nach dem Einstecken der Welle des Werkzeugs nicht in Kontakt
mit der Innenwand des Gehäuses der Rutschkupplung gerät.
Der elastische O-Ring ruft zusammen mit der Eigen-Federspannung
mit der Hülse die definierte Mitnehmerkraft aus, die auf die
Welle des Werkzeugs ausgeübt wird.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausbildung der Spannzange hat
die Welle des rotierenden Werkzeugs bevorzugt eine Kreiszylin
derform, wodurch die Hülse nach dem Einstecken der Welle eben
falls eine Kreiszylinderform annimmt. Es liegt aber auch im
Rahmen der Erfindung, daß sich die Welle ausgehend von ihrem
freien Ende leicht konisch erweitert, während die Bohrung der
aufgeschnittenen Hülse vor dem Einstecken eine Zylinderform hat.
Die Hülse ist zweckmäßigerweise an ihrem rückwärtigen, von der
Einstecköffnung für die Welle des Werkzeugs abgewandten Ende mit
einer sie umgreifenden weiteren Hülse verbunden, die eine Boh
rung zur drehfesten Aufnahme der Motorwelle aufweist. Diese
Bohrung hat zweckmäßigweise keine kreisrunde Form, sondern ist
beispielsweise querschnittlich quadratisch zur Aufnahme einer
entsprechend quadratischen Motorwelle. Die beiden Hülsen können
beispielsweise miteinander verklebt oder verpreßt sein.
Zum Erleichtern des Einsteckens der Welle des Werkzeugs erwei
tert sich zweckmäßigerweise die Bohrung am freien Ende konisch
nach außen, wobei zusätzlich das Einsteckende der Welle sich im
wesentlichen konisch verjüngen kann.
Damit die Welle des Werkzeugs beim Betrieb des Gerätes nicht in
axialer Richtung aus der Hülse herauswandern kann, wird vor
geschlagen, daß die Welle z. B. an ihrem rückwärtigen Endab
schnitt eine Ringnut aufweist und daß an entsprechender axialer
Position an der Innenwand der Hülse ein ringförmiger Vorsprung
vorhanden ist, der z. B. durch einen in eine Ringnut der Hülsen
wand eingelassenen, radial nach innen überstehenden elastischen
O-Ring gebildet sein kann, der beim Einstecken der Welle in
deren Ringnut eintritt. Hierdurch wird die Welle in axialer
Richtung blockiert, ohne daß auf sie eine in Umfangsrichtung
wirkende Mitnehmerkraft ausgeübt wird.
Außerdem wird vorgeschlagen, daß das Gehäuse der Rutschkupplung
am rückwärtigen Endabschnitt ein Gewinde aufweist, das in ein
Innengewinde am Kopfende des Gerätegehäuses einschraubbar ist,
wobei in diesem eingeschraubten Zustand die Motorwelle in die
Bohrung der hinteren Hülse aufgenommen ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Behandlungsgerät ist gewährleistet,
daß auch dann, wenn der Elektromotor ein großem Drehmoment
erzeugt, nur eine begrenzte Abriebkraft von dem schnell rotie
renden Werkzeug auf die zu behandelnde Fläche ausgeübt wird,
indem bei Überschreiten einer vorgegebenen Anpreßkraft die Welle
des Werkzeugs von der Rutschkupplung nicht mehr mitgenommen
wird. Da bei Unterschreiten der kritischen Anpreßkraft die Welle
jedoch von der mit unverminderter Geschwindigkeit rotierenden
Spannzange sofort wieder voll mitgenommen wird, kann die Behand
lung ohne Verzögerung fortgesetzt werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol
genden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie
anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines kosmetischen Behandlungs
geräts ohne Rutschkupplung und Werkzeug und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Rutschkupplung mit einem
in Ansicht dargestellten eingestecktem Schleif- oder
Schmirgelwerkzeug im vergrößerten Zustand.
Wie Fig. 1 zeigt, hat das Gehäuse 1 des Behandlungsgerätes einen
im wesentlichen konischen oberen Gehäuseabschnitt 2, aus dem
eine Motorwelle 3 herausragt, die erfindungsgemäß in eine
Rutschkupplung eingesteckt wird, die in Fig. 2 dargestellt ist.
An den konischen oberen Gehäuseabschnitt 2 des Gehäuses 1
schließt sich ein zylindrischer Gehäuseabschnitt 4 an, in dem
die Schaltung und der Elektromotor des Gerätes untergebracht
sind.
Der vordere Halsabschnitt 5 des Gerätes ist mit einem Innenge
winde versehen, in das ein Außengewinde 6 am rückwärtigen Ende
der Rutschkupplung (siehe Fig. 2) einschraubbar ist.
Die Rutschkupplung, die in Fig. 2 allgemein mit dem Bezugszei
chen 7 bezeichnet ist, enthält ein langgestrecktes, querschnitt
lich kreisförmiges, am Außenumfang mit voneinander beabstandeten
Rillen 8 versehenes Gehäuse 9, das an seinem rückwärtigen End
abschnitt mit dem bereits oben erwähnten Außengewinde 6 versehen
ist, mit dem das Gehäuse in den Halsabschnitt 5 des Gerätegehäu
ses 1 einschraubbar ist. Innerhalb des Gehäuses 7, das bevorzugt
aus Kunststoff besteht, befindet sich eine Spannzange 10 in Form
einer Hülse, die vom vorderen Ende aus durch zwei diametral
gegenüberliegende Schlitze 11 aufgeschnitten ist, wobei hier
schmale Materialstreifen von der Hülse weggeschnitten sind, wo
durch zwei zunächst voneinander beabstandete Hülsenschenkel 12,
13 gebildet sind. Die beiden Schlitze erstrecken sich bis weit
in den rückwärtigen Bereich der Hülse 10 hinein, wobei aller
dings der rückwärtige Endabschnitt 14 der Hülse nicht aufge
schnitten ist.
Die Hülse 10 besteht aus einem hochelastischen Material wie
beispielsweise einer Bronzelegierung, die auch auf Dauer ihre
elastische Eigenschaft beibehält.
Vor der Montage der Rutschkupplung werden die beiden Hülsen
schenkel 12, 13 durch geeignete Maßnahmen so dauerhaft verformt,
daß sie am vorderen freien Ende aneinander anliegen, d. h. daß
dort die beiden Schlitze 11 geschlossen sind.
Der vordere Bereich 15 der Hülse 10 hat eine größere Wandstärke
als der anschließende Bereich, so daß im Übergang eine Schulter
16 ausgebildet ist, die an einer entsprechenden Schulter des
Gehäuses 9 anliegt.
In diesem querschnittlicher verdickten vorderen Bereich 15 ist
entlang des Außenumfangs der Hülse 10 eine Ringnut 17 ausgebil
det, in der ein O-Ring 18 aus einem gummielastischen Material
angeordnet ist, der die beiden Hülsenschenkel 12 und 13 mit
einer vorbestimmten Spannkraft radial zusammenhält.
Eine weitere Hülse 19 übergreift den rückwärtigen Endabschnitt
14 der Hülse 10 und ist mit dieser fest verbunden. Die Hülse 19
enthält eine mittige, axiale Durchgangsbohrung 20, deren Innen
kontur mit der Außenkontur der Motorwelle 3 übereinstimmt und
beispielsweise quadratisch ist. Beim Einschrauben des Gehäuses
9 in den Halsabschnitt 5 des Gerätegehäuses 1 tritt die Motor
welle 3 in die Bohrung 20 ein, wodurch die Motorwelle 3 mit den
beiden drehfest verbundenen Hülsen 19 und 10 antriebsmäßig fest
verbunden ist.
Die Hülsen 19 und 10 sind drehbar in dem Gehäuse 9 gelagert,
wobei ein geeignetes Kunststoffmaterial des Gehäuses 9 für eine
geringe Reibung sorgt.
Ein rotierendes Schleif- oder Schmirgelwerkzeug 21 hat einen
Werkzeugkopf 22 mit einer rauhen Oberfläche, um beispielsweise
bei der Fußpflege Hornhautteilchen von der Haut abschleifen zu
können. Der Werkzeugkopf 22 ist fest mit einer kreiszylindri
schen Welle 23 verbunden, die in die Bohrung der Hülse 10 einge
steckt wird, wobei die beiden Hülsenschenkel 12, 13 auseinander
gespreizt werden und die Welle 23 aufgrund ihrer Eigenfederkraft
fest umgreifen. Diese Eigenfederkraft wird durch die Kraft des
Gummi-O-Rings 18 verstärkt, wodurch sich insgesamt eine exakt
festlegbare Mitnehmerkraft für die Welle 23 ergibt.
Das Einstecken der Welle 23 wird dadurch erleichtert, daß ihr
Kopfende 24 abgerundet oder konisch abgeschrägt ist und daß eine
sich nach außen konisch erweiternde Einstecköffnung 25 an der
Hülse 10 ausgebildet ist.
Die axiale, mittige Bohrung der Hülse 10 enthält einen vorderen
Abschnitt 26 mit einem etwas kleineren Durchmesser, als ihn der
rückwärtige Teil der Hülse 10 hat, wodurch bei der dargestellten
Ausführungsform die Welle 23 nur im Bereich 26 in Kontakt mit
den Hülsenschenkeln 12, 13 steht. Dies ist eine weitere Maßnah
me, die es erleichtert, die gewünschte Mitnehmerkraft der
Rutschkupplung exakt einzustellen. Wenn die Länge des Kontaktbe
reiches größer gewählt wird, vergrößert sich auch die Mitneh
merkraft der Spannhülse.
Wenn beim Betrieb des Behandlungsgerätes der Werkzeugkopf 22
z. B. an eine zu behandelnde Hautfläche angepreßt wird, wird das
Schleif- oder Schmirgelwerkzeug solange mit der der Drehzahl der
Motorwelle 3 entsprechenden Umlaufgeschwindigkeit gedreht, wie
eine der vorgegebenen Mitnehmerkraft der Rutschkupplung ent
sprechende Anpreßkraft unterschritten ist. Bei Überschreiten der
kritischen Mitnehmerkraft wird sofort die Rotation des Werkzeugs
beendet, so daß keine Verletzungen oder Beschädigungen auftreten
können. Da in diesem Zustand die Hülse 10 mit unverminderter
Geschwindigkeit weiter rotiert, gerät das Schleif- oder Schmir
gelwerkzeug bei Verringerung des Anpreßdrucks sofort wieder in
die Rotation, so daß die Behandlung fortgesetzt werden kann.
Claims (12)
1. Behandlungsgerät mit einem rotierenden Bearbeitungswerkzeug,
insbesondere bei einem Schleif- oder Schmirgelwerkzeug, mit
einem Gehäuse mit integriertem Antriebsmotor und einer Motorwel
le,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schleif- oder Schmirgelwerkzeug (22, 23) über eine
Rutschkupplung mit der Motorwelle (3) verbunden ist.
2. Behandlungsgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung ein Gehäuse (9)
aufweist, in dem eine Spannzange (10) drehbar gehalten ist.
3. Behandlungsgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange eine über einen Teil
ihrer Länge aufgeschnittenen Hülse (10) aufweist, in die die
Welle (23) des Schleif- oder Schmirgelwerkzeugs einsteckbar ist.
4. Behandlungsgerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) eine Bohrung auf
weist, die vor der Aufnahme der Welle (23) des Schleif- oder
Schmirgelwerkzeugs wenigstens über einen Teil ihrer Länge etwas
kleiner ist als der Durchmesser der Welle (23).
5. Behandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) in der Weise auf
geschnitten ist, daß vorzugsweise zwei schmale Materialstreifen
(11) weggeschnitten sind, wodurch zwei voneinander beabstandete
Hülsenschenkel (12, 13) ausgebildet sind.
6. Behandlungsgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Hülsenschenkel (12, 13) vor
dem Einsetzen der Welle (23) des Schleif- oder Schmirgelwerk
zeugs so aufeinander zu gebogen sind, daß sie an ihrem freien
Ende im wesentlichen aneinander anliegen.
7. Behandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange vorzugsweise im
Bereich ihres freien Endabschnitts von einer elastischen Ein
richtung (18) radial nach innen beaufschlagt ist.
8. Behandlungsgerät nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einrichtung ein
elastischer O-Ring (18) ist, der in einer Ringnut (17) in der
Spannzange (10) angeordnet ist.
9. Behandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (10) an ihrem rückwärtigen
Ende mit einer sie umgreifenden, weiteren Hülse (19) drehfest
verbunden ist, die eine Bohrung (20) zur drehfesten Aufnahme der
Motorwelle (3) aufweist.
10. Behandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange (10) aus einem hoch
elastischen Material besteht.
11. Behandlungsgerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß das hochelastische Material eine
Bronzelegierung ist.
12. Behandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) der Rutschkupplung
an ihrem rückwärtigen Endabschnitt ein Gewinde (6) aufweist, das
in ein Innengewinde eines Halsabschnitts (5) des Gerätegehäuses
(1) einschraubbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19619774A DE19619774A1 (de) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | Behandlungsgerät, insbesondere mit einem Schleif- oder Schmirgelwerkzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19619774A DE19619774A1 (de) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | Behandlungsgerät, insbesondere mit einem Schleif- oder Schmirgelwerkzeug |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19619774A1 true DE19619774A1 (de) | 1997-11-20 |
Family
ID=7794487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19619774A Withdrawn DE19619774A1 (de) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | Behandlungsgerät, insbesondere mit einem Schleif- oder Schmirgelwerkzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19619774A1 (de) |
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- 1996-05-15 DE DE19619774A patent/DE19619774A1/de not_active Withdrawn
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