Elektrisch beheiztes Dampfbügeleisen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisch beheiztes Dampfbügeleisen mit einer Grundplatte aus gut wärmeleitendem Metall, einem Heizorgan, das im Innern der Grundplatte im wesentlichen den Aussenkonturen derselben folgt, wobei die Unterseite der Grundplatte mit Dampf austrittsöffnungen versehen ist und eine Einrich tung für die Dampferzeugung vorhanden ist, und ferner ein Thermostat eingebaut ist.
Um beim Bügeln mit einem Bügeleisen eine möglichst glatte Fläche beim zu bügelnden Gewebe zu erreichen, ist es notwendig, das Bügeleisen auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen und einen Druck während einer gewissen relativ kurzen Zeit auf das Gewebe auszuüben. Demzufolge sind Tem peratur und Anpressdruck die wesentlichen verän derlichen Faktoren. Der Anpressdruck wird bei neueren elektrischen Bügeleisen durch das Gewicht des Bügeleisens und die Fläche der Sohle bestimmt.
Die Zeit während welcher der Druck und die Tem peratur auf das Gewebe einwirken ist von der Geschwindigkeit abhängig, mit der die Bedienungs person das -Bügeleisen für das zu glättende Gewebe führt. Dieser Geschwindigkeit sind naturgemäss Grenzen gesetzt. Hieraus folgt, dass die einzige Variable, welche einigermassen veränderbar ist, die Temperatur ist, mit welcher das Bügeleisen beheizt wird.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass die am meisten temperaturempfindlichen künstlichen Stoff gewebe beispielsweise Dynel Temperaturen von etwa 105 OC benötigen. Kunstseide, Nylon und ande re künstliche Fasern, die beispielsweise unter der Markenbezeichnung Dacron verkauft werden, ertragen Temperaturen etwa in der Grössenordnung von 135-150 OC während Wolle, Baumwolle und Leinen - um nur einige typische Beispiele zu nen- nen - Bügeltemperaturen von 1700 C, 270o C,
und 235o C ertragen.
Die üblichen Bügeleisen weisen einen zugespitz ten Vorderteil und einen breiten flachen Hinterteil auf, da sich dies für die Bedienung als am zweck- mässigsten herausgestellt hat. Der beste Wärme übergang entsteht dann, wenn das Heizelement in die eigentliche Grundplatte, beispielsweise aus Alu minium oder deren Legierungen bestehen kann, eingegossen ist.
Die Tendenz geht dahin, eine Grund platte von geringem Gewicht und geringer Masse zu verwenden, die sich sehr schnell aufheizen lässt. Um einen befriedigenden Betrieb mit derartigen Grundplatten zu erhalten, sollte die Heizleistung bei etwa 193 cm2 Sohlenfläche in der Grössenordnung von etwa 1100 Watt liegen.
Da die Gesamtlänge des Heizelementes lediglich etwa 30-33 cm betragen kann, ist es notwendig, dass der Heizdraht eine grosse Heizleistung pro Längeneinheit abgibt. Aus diesem Grunde sind die Heizdrähte solcher Bügel eisen üblicherweise in Schraubenform gewunden.
Es wurde bereits versucht, die Heizleistung im hinteren Teil des Bügeleisens im Vergleich zum vorderen Teil zu reduzieren. Eine derartige Kon struktion ist in der US-Patentschrift Nr. 2582773 gezeigt, wobei bezweckt wurde, eine möglichst gleichmässige Temperatur über die gesamte Sohle des Bügeleisens zu erreichen. Das betreffende Bü geleisen war allerdings nur für den Trockenbetrieb, also ohne Dampferzeugung vorgesehen.
Es sind auch schon Vorschläge gemacht worden, um die Heizleistung bei Dampfbügeleisen zu beein flussen. Diese bestehen darin, dass die Heizung um die Dampferzeugungskammer herum konzentriert wurde, wobei die Minimaltemperatur für den Be trieb als Dampfbügeleisen etwa in der Grössenord- nung von 1100 C lag.
Es wurde jedoch durch Ver suche festgestellt, dass bei Temperaturen unter 1100 C oftmals ein Überlaufen der Dampferzeugungs- kammer entstand, da dann die zufliessende Flüssig- keit nicht unmittelbar in Dampf umgewandelt wer den konnte. Ein Abfluss von unverdampfter Flüs sigkeit, also ein Tropfen des Bügeleisens ist jedoch für das Bügeln gewisser Stoffe sehr un angenehm, da unter Umständen die zu glättenden Gewebe geschädigt werden können.
Beim Unterbrechen der Dampferzeugung ent steht im Dampfbügeleisen ein. schwierig zu lösendes Problem, namentlich wenn mit diesem synthetische Fasern oder Gewebe geglättet werden sollen. Beim Glätten solcher synthetischer<I>Gewebe</I> kann nur<I>eine</I> relativ niedrige Temperatur der Sohle des Bügel eisens in Kauf genommen werden, wodurch aber andererseits die Dampferzeugung behindert wird und die Gefahr besteht, dass die Dampfkammer von der zugeführten Flüssigkeit überläuft.
Bisher wurde versucht, die Grundplatte des Bü geleisens inklusive der Heizelementenführung und der Anordnung des Thermostaten so auszubilden, dass eine möglichst gleichmässige Wärme an der Sohle des .Bügeleisens entstand. Dadurch wurde beim Aufheizen des Bügeleisens ein gleichmässiger Tem peraturanstieg erreicht und hierauf bewirkte der Thermostat ein Konstanthalten dieser Temperatur durch zeitweises Ein- und Ausschalten der Strom zufuhr.
Bei derartigen Bügeleisen wurde jedoch das Problem übersehen, das dadurch entsteht, dass bei gewissen vorübergehenden Betriebszuständen eine unerwünschte Temperaturänderung an der Sohle entstehen kann. Als besonders nachteilig hat sich die Überhitzung herausgestellt, wenn. das Bügel eisen vom Trockengebrauch in den Gebrauch mit Dampf übergegangen wurde.
Durch die einsetzende Flüssigkeitszufuhr in die Dampferzeugungskammer entstand infolge des Entzuges von Verdampfungs- wärme durch die Flüssigkeit ein rascher Abfall der Temperatur in der Umgebung der Dampferzeu- gungskammer. Um diesen Temperaturrückgang aus zugleichen, musste der Umgebung dieser Kammer Wärme zugeführt werden, um die Verdampfung der Flüssigkeit aufrecht zu erhalten.
Wenn dies jedoch durchgeführt wurde, entstand gleichzeitig an den der Kammer entfernteren Stellen eine Überhitzung mit der Gefahr der Beschädigung der zu glättenden Gewebe.
Die meisten der bekanntgewordenen Dampfbü geleisen sind so ausgebildet, dass die Dampferzeu gung selbsttätig unterbrochen wird, wenn das Bü geleisen auf die hintere Partie aufgestellt wurde, d. h. wenn das Bügeleisen mit der Sohle in verti kaler Richtung aufgestellt wurde, wodurch der Zu fluss von Flüssigkeit zur Dampferzeugungskammer unterbrochen wurde.
Eine Änderung der Betriebs- bedingungen wird jedoch vom Temperaturfühler, welcher mit dem Thermostat-Schalter zusammen wirkt nicht sofort erfasst, weshalb auch hier die Gefahr besteht, dass sich die Grundplatte überhitzt, bis wieder ein gewisser Gleichgewichtszustand her gestellt ist.
Wenn sich die Bedienungsperson dagegen entschliesst, das Bügeleisen wieder trocken, also ohne Dampf zu verwenden, dann besteht eine be- achtliche Gefahr, dass dieses im überhitzten Zu stand, namentlich bei Kunststoffgeweben, Schaden anrichtet.
Die Erfindung, welche diese Nachteile beheben soll, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf erzeugungsraum mindestens teilweise in die Grund platte eingelassen ist, der Temperaturfühler nahe bei diesem Raume liegt und das Heizorgan für un terschiedliche Heizleistung pro Längeneinheit aus gebildet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht des erfindungsge- mässen Bügeleisens, mit teilweisem Schnitt, Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Bügeleisen ohne Handgriff, mit teilweise aufgeschnittener Grund platte.
Das Bügeleisen weist eine Grundplatte 1 auf, deren Unterseite die Bügelsohle bildet, ferner ein Gehäuse 2, welches die verschiedenen Elemente der zur Funktion notwendigen Teile umschliesst. Ober halb des Gehäuses ist ein Handgriff 3 befestigt, der aus einem wärmeisolierenden Material besteht.
Die elektrische Stromzufuhr erfolgt durch ein Anschluss- kabel 4, welches auf der Hinterseite des Handgriffes in diesen einmündet. Das Bügeleisen ist ausserdem mit einem Temperaturwahlknopf 5 versehen, der sich im Vorderteil des Handgriffes befindet, damit er durch die Bedienungsperson leicht erreichbar ist und diese die Bügeltemperatur jeweils der zu plät tenden Wäsche angepasst werden kann.
Es ist bekannt, Thermostatschalter in Bügeleisen zu verwenden. Bei der vorliegenden Ausführungs form hat der Thermostat die Form eines ersten Bimetallstreifens 7, welcher in der Grundplatte 1 mittels eines Balzens 8 befestigt ist. Diese Bimetall streifen haben die Eigenschaft, dass sie sich bei Erwärmung verbiegen. Der Bimetallstreifen 7 hat nun die Eigenschaft, dass er sich bei einer Erwär mung der Sohle 1 nach abwärts biegt. In der Nähe des äusseren Endes des Bimetallstreifens 7 befindet sich ein zweiter Bimetallstreifen 9 von kürzerer Länge, zwecks Temperaturausgleich.
Dieser kürzere Bimetallstreifen 9 ist so ausgebildet, dass er sich bei einer Temperaturerhöhung nach aufwärts biegt. Dieser zweite Bimetallstreifen 9 dient für den Aus gleich von Temperaturschwankungen beim Aufhei zen des Bügeleisens. Die von diesen beiden Bimetall streifen ausgeführte resultierende Bewegung wird auf einen elektrischen Schalterarm mit Hilfe eines U-förmigen Bügels 10 übertragen, der sich am äus- seren Ende des Bimetallstreifens 9 befindet.
Der Bügel 10 seinerseits ist mit einer Schraube 11 ver sehen, welche der Einstellung des Thermostates beim Hersteller dient. Der eigentliche Schalter weist einen Arm 12 aus biegsamem Material auf, welcher durch Nieten 13 und 14 (Fig. 2) an einem elektrischen Isolierkör- per 15 befestigt ist. Das Ende des Armes 12, welches gegen den hinteren Teil des Bügeleisens ragt, weist eine Anschlusschraube 16 auf, welche dazu be stimmt ist, das elektrische Kabel festzuklemmen. Das gegenüberliegende Ende dieses Armes 12 ist an einem starren oder nahezu starren Kontaktarm 17 befestigt und zwar mittels eines Isolationsstückes 18, welches sowohl den Arm 12 als auch den Kontakt arm 17 umgibt.
Der Kontaktarm 17 seinerseits ragt nach hinten und umfasst an seinem gegenüberlie genden, freien Ende einen elektrischen Kontaktteil 19, welcher dazu eingerichtet ist, mit einem festen Kontaktteil 20 zusammenzuwirken, der seinerseits am Ende einer im wesentlichen starren Zunge 21 befestigt ist. Die Zunge 21 wird üblicherweise auf dem Isolierkörper 15 montiert und zwar mit Hilfe von Nieten 22 und 23. Dieser Isolierkörper 15, wel cher am besten aus Fig. 2 hervorgeht, ist starr an einem Rahmen festgemacht, der seinerseits wieder mit der Grundplatte vernietet oder in anderer ge eigneter Weise durch Befestigungsorgane 25, 26 starr festgemacht ist.
Das Isolationsstück 18, wel ches sich am Ende des beweglichen Kontaktarmes befindet, ist so ausgeführt, dass es über eine Nok- kenscheibe 27 ragt. Diese Nockenscheibe 27 ist mit einer mit Absätzen, versehenen Fläche ausgerüstet, welche bewirkt, dass bei einer Verdrehung die Lage des Kontaktarmes 17 relativ zum Isolierteil 18 ver ändert wird. Die Einstellschraube 11 wird vom Bügel 10 getragen.
Die Nockenscheibe 27 kann mit Hilfe einer drehbaren Welle oder einem anderen Anschlusstück 29 verstellt werden, wobei diese Welle sich nach oben durch das Gehäuse hindurch bis in den Handgriff hinein erstreckt und mit dem Tem- peraturwahlknopf 5 in Wirkungsverbindung steht. Diese Temperaturwahleinrichtung ist so eingestellt, dass der Temperaturwahlknopf 5 von einer Aus Stellung in eine Stellung, in welcher die höchste Temperatur erreicht wird, verschoben werden kann.
Eine Markierungsplatte 30, welche oberhalb des Temperaturwahlknopfes 5 liegt, trägt verschiedene Markierungen oder Angaben von Textilien, welche bei der zugehörigen Temperatur am zweckmässig sten geplättet werden können. Die niedrigen Tem peraturen sind im wesentlichen für synthetische Materialien vorgesehen, :die höheren Temperaturen für Baumwolle, Wolle und die höchste für Leinen gewebe.
Mit dem in der Zeichnung dargestellten Bügel eisen soll nicht nur trocken, sondern auch mit Dahnpf geglättet werden können. Zu diesem Zweck ist ein Dampferzeugungsaggregat vorhanden. Im Gehäuse 2 befindet sich zu diesem Zweck ein Flüssigkeitsreservoir 31, welches in geeigneter Weise an diesem befestigt ist. An seinem vorderen Ende ist eine Dampfglocke 32 vorgesehen, welche vor zugsweise aus rostfreiem Stahl besteht, um die Wärmeübertragung auf das Reservoir 31 nach Mög lichkeit herabzusetzen. Die Dampfglocke 32 bildet einen Teil einer Boilerdeckplatte 33, welche seiner seits auf der Grundplatte 1 aufliegt und die Dampf erzeugungsöffnung 34 in der Grundplatte überdeckt.
Zur Herstellung einer Verbindung für die Flüssig keit zwischen dem Reservoir 31 und der Dampfer zeugungskammer ist ein Dampfröhrchen 35 vorge sehen, in dessen Innerem sich eine Öffnung mit einer Verengung 36 befindet. Die Flüssigkeit fliesst somit in geringen Mengen, beispielsweise in Form von Tropfen durch diese Öffnung hindurch.
Mit dem Dampferzeugerröhrchen 35 ist ein Stössel 37 verbunden, der seinerseits durch einen Umschal ter 6 von Hand verstellt werden kann. Der Stössel 37 wird durch eine Druckfeder 38 nach oben gepresst, so dass die Flüssigkeit das Bestreben hat, durch die Düse 36 in die Dampferzeugungskammer zu fliessen. Eine Nadel 39 befindet sich am unteren Ende des Stössels 37, welche passend in die Düsenöffnung hineingeführt werden kann, wenn der Umschalter 6 so gestellt ist, dass der Stössel 37 nach aufwärts gedrückt wird, um zu verhindern,
dass Flüssig keit vom Reservoir in. die Dampferzeugungskammer gelangt. Es ist ausserdem ein Druckausgleichrohr 40 vorgesehen, um den Druck zwischen der Dampfer zeugungskammer und dem oberen Teil des Reser voirs 31 auszugleichen. Am Vorderteil des Hand- griffes befindet sich eine Einfüllöffnung 41, welche mit dem Inneren des Reservoirs in Verbindung steht. Die Details dieser Flüssigkeitszufuhreinrich- tung sind in der US Patentschrift Nr. 2892272 beschrieben und dargestellt.
Die Heizung erfolgt durch ein dünnwandiges Heizrohr, welches in der Grundplatte 1 eingegossen ist. Es hat sich als zweckmässig herausgestellt, als Material für die Grundplatte Aluminium oder eine Aluminiumlegierung zu verwenden, da dieses Metall eine gute Wärmeleitfähigkeit hat. Im Inneren des Heizrohres befindet sich ein schraubenlinienförmig gewundener Heizdraht 42, der durch eine Einfüll masse 44 und Schutzhülle 43 vom Heizrohr entfernt gehalten wird.
Diese Einfüllmasse 44 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, beispiels weise körnigem Magnesiumoxyd. An den beiden Enden des Heizrohres ist der Heizdraht mit An- schlussdrähten 45, 46 verbunden. Wie am besten aus Fig. 2 entnommen werden kann, ist der An- schlussdraht 46 mit einer Klemme 47 leitend ver bunden zwecks Anschluss an das Stromzuführungs- kabel. Der andere Anschlussdraht 45 steht über ei nen Leiter 48 mit der Zunge 21 in leitender Verbin dung.
Wenn der Thermostat-Schalter geschlossen ist, kann somit der elektrische Strom durch den Heizdraht fliessen, wodurch sich dieser erwärmt.
Es wurde festgestellt, dass es zweckmässig ist, das Gewicht der Grundplatte so leicht als möglich zu machen, da der Glätteeffekt mindestens gleich wertig ist, wie bei schweren Bügeleisen. Da anderer seits aber ein leichtes Bügeleisen eine geringere Fähigkeit hat, Wärme zu steigern, ist es notwendig, die elektrische Heizleistung hoch zu wählen, damit die Grundplatte bei Wärmeabgabe möglichst rasch wieder aufgewärmt wird. Die Leistung eines Heiz- elementes bei einem derartigen leichten Bügeleisen wie dem vorliegenden, liegt in der Grössenordnung von etwa 1100 Watt.
Der Thermostat und die Heiz- organe haben somit die Aufgabe eine vorbestimmte Temperatur der Sohle nach Möglichkeit konstant zu halten. Diese Forderung würde darauf hinzielen, dass der Temperaturfühler im geometrischen Zen trum der Sohle angeordnet würde. Da jedoch das vorliegende Bügeleisen ausserdem mit einer Dampf erzeugungskammer versehen ist, welche in der Grundplatte eingelassen ist und in der Flüssigkeit in Dampf umgewandelt werden soll, wird die Um gebung dieser Kammer gekühlt.
Es wurde festge stellt, dass wenn das Metall in unmittelbarer Nähe der Dampferzeugerkammer eine Temperatur von Weniger als 110,1 C aufweist, die Gefahr besteht, dass der Dampferzeuger überflutet und er als Folge davon Tropfen auf die zu plättende Wäsche abgibt. Aus diesem Grund ist es zweckmässig, dass der Temperaturfühler in unmittelbarer Nähe der Dampferzeugungskammer liegt.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Dampferzeu- gungskammer im vorderen Teil der Grundplatte in dieser eingelassen. Der Grund dafür liegt darin, dass die Dampferzeugung nach Möglichkeit unter brochen werden soll, wenn das Bügeleisen im Nichtgebrauch auf den hinteren Teil gestellt, d. h. nach aufwärts gerichtet wird. Dieser Unterbruch in der Dampferzeugung wird somit dadurch bewirkt, dass das Dampfröhrchen 35 geneigt angeordnet ist, so dass in der hochgestellten Lage des Bügeleisens die Düse 36 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt.
In der nachfolgenden Beschreibung wird der Teil, welcher vor der Linie A-A in Fig. 2 liegt, als Vor derteil, derjenige Teil, der hinter dieser Linie liegt, als Hinterteil bezeichnet. Der Vorderteil umfasst so mit die Dampferzeugungskammer 34, wie bereits beschrieben, und eine Heizung von derartiger Lei stung, dass selbst schwierige Bügelarbeiten einwand frei ausgeführt werden können. Bügelarbeiten, bei denen eine grosse Wärmemenge benötigt wird, sind beispielsweise das Plätten von Baumwolle- oder Leinengeweben, die ausserdem einen erheblichen Dampfverbrauch haben.
Bei einem derartigen Ge brauch, oder wenn das Bügeleisen aufgeheizt wird, ist der Thermostat-Schalter geschlossen und zwar während einer relativ langen Zeitspanne. Bei den meisten Bügelarbeiten jedoch, schaltet der Ther mostat die Stromzufuhr in längeren oder kürzeren Perioden ein und aus, je nach der vorgewählten Temperatur.
Wenn ein Bügeleisen nur zum Trockenbügeln verwendet würde, genügte es, dass die Heizleistung pro cm= Sohle im wesentlichen gleichförmig ist. Bei leichten Bügeleisen liegt die Heizleistung in der Grössenordnung von etwa 5,4-6,3 Watt pro cm@. Derartige Überlegungen führen dazu, dass das Heizelement im Bereich des Vorderteiles weniger Heizleistung pro Flächeneinheit abgeben sollte, als im Hinterteil der Sohle, und zwar im Hinblick auf den Umstand, dass die zu beheizende Fläche im Vor derteil pro Flächeneinheit geringer ist als im Hinter teil.
Eine derartige Konstruktion ist bereits im US- Patent Nr. 2 582 773 erwähnt. Da das vorliegende Bügeleisen sowohl für den Trockenbetrieb als auch für den Dampfbetrieb vorgesehen ist, und ausserdem angestrebt wird, auch relativ niedrigere Temperatu ren genau einzuhalten, sind verschiedene Mass- nahmen nötig, um einen einwandfreien Betrieb zu erreichen. Besonders kritisch ist es, wenn das Bü geleisen während einiger Zeit im Trockenbetrieb verwendet wurde und der Thermostat dabei seine normale Funktion des Ein- und Ausschaltens aus übt, um die gewählte Temperatur einzuhalten.
Wenn nun eine Umstellung auf Dampfbetrieb erfolgt und die Düsenöffnung für die Flüssigkeit geöffnet wird, erfolgt eine rasche Abkühlung der Partie der Grundplatte, welche um die Dampferzeugungskam- mer herum angeordnet ist. Sobald nun dieser Tem peraturabfall vom Temperaturfühler erfasst wird, wird der Thermostat geschlossen und bleibt wäh rend einiger Zeit im geschlossenen Zustand, so dass eine Aufheizung des Bügeleisens stattfindet, damit die Umgebung der Dampferzeugungskammer wie der erwärmt wird.
Diese verursacht jedoch eine zeitweise überhitzung der übrigen Fläche der Sohle, solange nämlich der Thermostat geschlossen ist. Dies bewirkt Unannehmlichkeiten, indem näm lich die eingestellte Temperatur überschritten wird. Damit Temperaturänderungen an der Sohle der Grundplatte bei solchen zeitweiligen Betriebszu ständen nach Möglichkeit vermieden werden kön nen, wird die Grundplatte derart ausgebildet, dass der Vorderteil mit der Dampferzeugungskammer und der Hinterteil mit mindestens annähernd glei chen Flächen ausgerüstet werden.
Bei einem prak tischen Ausführungsbeispiel beträgt die Fläche des Vorderteiles und des Hinterteiles je etwa 96 cm=, so dass beide zusammen insgesamt 192 cm-' messen. Im Gegensatz zu früheren Konstruktionen ist das Heizelement - hier in Form eines Schraubenwen- dels - im Vorderteil relativ konzentriert, während dieser Wendel im hinteren Teil gestreckt, d. h. aus einander gezogen ist, so dass dort pro Längeneinheit eine geringere Heizleistung resultiert.
Bei einem Ausführungsbeispiel betrug die Heizleistung 43 Watt pro cm im Vorderteil der Grundplatte, was einer Leistung von etwa 9,3 pro cm= der Sohlenfläche ergibt. Im Hinterteil dagegen, in welchem die Heiz- spiralen auseinander gezogen sind, betrug die Lei stung lediglich 18 Watt pro cm, wodurch die Gefahr der zeitweisen Überhitzung der Grundplatte weit gehend gebannt werden konnte. Bei 18 Watt pro cm im hinteren Teil reduzierte sich die Heizleistung pro cm= auf einen Wert von 1,8-2,2 Watt.
Um die Gefahr des überlaufens der Dampfer zeugungskammer zu vermeiden, ist es zweckmässig, den Temperaturfühler, insbesondere den ersten Bimetallstreifen 7 in unmittelbare Nähe der Dampf erzeugungskammer anzuordnen. Dadurch entsteht nur eine geringfügige Verzögerung beim Beginn der Dampferzeugung während die Flüssigkeit in die Dampferzeugungskam#ner einzuströmen beginnt und der Zeit, da der Temperaturrückgang vom Bimetall streifen registriert wird, mit anderen Worten, der Temperaturfühler reagiert sehr schnell darauf, dass die Heizung eingeschaltet wird, wenn Flüssigkeit in die Dampferzeugungskammer gelangt.
Da aber bei diesem Bügeleisen die spiralförmigen Windungen des Heizdrahtes im Bereich des Hinterteiles aus einander gezogen, kann die Gefahr des Auftretens unerwünscht hoher Temperaturen weitgehend ver mieden werden. So ist beispielsweise bei bekannt gewordenen Bügeleisen vorgekommen, dass Tempe raturerhöhungen von 95,1C über den normalen Wert festgestellt wurden, wenn Flüssigkeit in die Dampf kammer eingeführt wurde. Bei einem Bügeleisen der vorstehend beschriebenen Art, konnte bei gleichen Bedingungen die Temperaturerhöhung in die Grös- senordnung von 22,1C gehalten werden.
Gleich zeitig mit dem Anbringen des Temperaturfühlers in unmittelbarer Nähe der Dampferzeugungskammer wurde es möglich, die niedrigste Temperatur für den Beginn der Dampferzeugung weiter herab zusetzen, was ebenfalls ein wesentlicher Vorteil ist, da damit die Gefahr des überlaufens der Dampf erzeugungskammer im unteren Temperaturbereich wesentlich geringer ist. Dies macht es andererseits möglich, dass auch Gewebe mit Dampf gebügelt werden können, welche nur eine relativ geringe Bügeltemperatur ertragen und bei denen sonst die Gefahr besteht, dass das Gewebe versengt würde.
Electrically heated steam iron The present invention relates to an electrically heated steam iron with a base plate made of highly thermally conductive metal, a heating element which essentially follows the outer contours of the same inside the base plate, the underside of the base plate being provided with steam outlet openings and a device for steam generation is available, and a thermostat is also installed.
In order to achieve the smoothest possible surface on the fabric to be ironed when ironing with an iron, it is necessary to heat the iron to a certain temperature and to exert pressure on the fabric for a certain relatively short time. As a result, the temperature and contact pressure are the main changing factors. With newer electric irons, the contact pressure is determined by the weight of the iron and the area of the sole.
The time during which the pressure and temperature act on the fabric depends on the speed at which the operator guides the iron for the fabric to be smoothed. This speed is naturally limited. It follows that the only variable that can be changed to some extent is the temperature at which the iron is heated.
It should be noted that the most temperature-sensitive artificial fabrics, e.g. Dynel, require temperatures of around 105 ° C. Rayon, nylon and other man-made fibers, which are sold under the brand name Dacron, for example, can withstand temperatures of around 135-150 ° C, while wool, cotton and linen - to name just a few typical examples - can withstand ironing temperatures of 1700 ° C , 270o C,
and endure 235oC.
The usual irons have a pointed front part and a wide flat rear part, since this has proven to be the most expedient for operation. The best heat transfer occurs when the heating element is cast in the actual base plate, for example made of aluminum or its alloys.
The tendency is to use a base plate of low weight and low mass that can be heated very quickly. In order to obtain satisfactory operation with such base plates, the heating power should be in the order of magnitude of around 1100 watts at approximately 193 cm2 sole surface.
Since the total length of the heating element can only be around 30-33 cm, it is necessary that the heating wire emits a large heating output per unit of length. For this reason, the heating wires of such iron are usually wound in a helical shape.
Attempts have already been made to reduce the heating power in the rear part of the iron compared to the front part. Such a construction is shown in US Pat. No. 2582773, the aim being to achieve as uniform a temperature as possible over the entire sole of the iron. The leveling iron in question was only intended for dry operation, i.e. without steam generation.
Proposals have also been made to influence the heating power of steam irons. These consist in the fact that the heating was concentrated around the steam generating chamber, with the minimum temperature for operation as a steam iron being around 1100 ° C.
However, it was found through tests that at temperatures below 1100 C the steam generating chamber often overflowed, since the inflowing liquid could not be converted directly into steam. However, an outflow of non-evaporated liq uid, i.e. a drop of the iron, is very uncomfortable for ironing certain fabrics, since the fabric to be smoothed can be damaged under certain circumstances.
When the steam generation is interrupted, the steam iron comes on. Difficult to solve problem, especially if synthetic fibers or fabrics are to be smoothed with this. When smoothing such synthetic <I> fabrics </I> only <I> a </I> relatively low temperature of the soleplate of the ironing iron can be accepted, which on the other hand hinders the generation of steam and there is a risk that the steam chamber overflows from the supplied liquid.
So far, attempts have been made to design the base plate of the ironing board, including the heating element guide and the arrangement of the thermostat, in such a way that the most uniform heat possible was created on the sole of the iron. As a result, a steady rise in temperature was achieved when the iron was heated up, and the thermostat then kept this temperature constant by switching the power supply on and off at times.
In the case of such irons, however, the problem has been overlooked that arises from the fact that an undesirable temperature change can occur at the sole in certain temporary operating conditions. Overheating has proven to be particularly disadvantageous when. the iron has been switched from dry use to steam use.
As the supply of liquid into the steam generation chamber began, a rapid drop in temperature in the vicinity of the steam generation chamber occurred as a result of the evaporation heat being withdrawn by the liquid. In order to compensate for this drop in temperature, heat had to be supplied to the surroundings of this chamber in order to maintain the evaporation of the liquid.
If this was done, however, overheating occurred at the same time in the areas further away from the chamber with the risk of damaging the tissues to be smoothed.
Most of the known steam office iron are designed so that the steam generation is automatically interrupted when the iron iron was placed on the rear part, i.e. H. when the iron was placed with the soleplate in a vertical direction, whereby the flow of liquid to the steam generating chamber was interrupted.
However, a change in the operating conditions is not immediately detected by the temperature sensor, which works together with the thermostat switch, which is why there is also the risk that the base plate will overheat until a certain state of equilibrium is restored.
If, on the other hand, the operator decides to dry the iron again, ie to use it without steam, there is a considerable risk that it will cause damage when it is overheated, especially with plastic fabrics.
The invention, which is intended to remedy these disadvantages, is characterized in that the steam generating space is at least partially embedded in the base plate, the temperature sensor is close to this space and the heating element is formed for un ferent heating power per unit length.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing.
1 is a side view of the iron according to the invention, with a partial section, FIG. 2 is a plan view of the iron without a handle, with the base plate partially cut open.
The iron has a base plate 1, the underside of which forms the soleplate, and also a housing 2, which encloses the various elements of the parts necessary for function. Above half of the housing, a handle 3 is attached, which consists of a heat insulating material.
The electrical power is supplied through a connection cable 4, which opens into the handle on the rear side. The iron is also provided with a temperature dial 5, which is located in the front part of the handle, so that it is easily accessible by the operator and the ironing temperature can be adjusted to the laundry to be plät border.
It is known to use thermostatic switches in irons. In the present embodiment, the thermostat has the form of a first bimetallic strip 7 which is fastened in the base plate 1 by means of a pin 8. These bimetal strips have the property that they bend when heated. The bimetallic strip 7 now has the property that it bends downward when the sole 1 is heated. In the vicinity of the outer end of the bimetal strip 7 there is a second bimetal strip 9 of shorter length for the purpose of temperature compensation.
This shorter bimetal strip 9 is designed so that it bends upward when the temperature increases. This second bimetallic strip 9 is used for the equal of temperature fluctuations when Aufhei zen of the iron. The resulting movement carried out by these two bimetal strips is transmitted to an electrical switch arm with the aid of a U-shaped bracket 10, which is located at the outer end of the bimetal strip 9.
The bracket 10 in turn is seen with a screw 11 ver, which is used to set the thermostat at the manufacturer. The actual switch has an arm 12 made of flexible material, which is attached to an electrical insulating body 15 by rivets 13 and 14 (FIG. 2). The end of the arm 12, which protrudes against the rear part of the iron, has a terminal screw 16, which is to be true to clamp the electrical cable. The opposite end of this arm 12 is attached to a rigid or almost rigid contact arm 17 by means of an insulating piece 18 which surrounds both the arm 12 and the contact arm 17.
The contact arm 17 in turn protrudes backwards and comprises at its opposite, free end an electrical contact part 19, which is designed to interact with a fixed contact part 20, which in turn is attached to the end of a substantially rigid tongue 21. The tongue 21 is usually mounted on the insulating body 15 with the help of rivets 22 and 23. This insulating body 15, wel cher is best shown in Fig. 2, is rigidly attached to a frame, which in turn riveted to the base plate or in other ge suitable manner by fastening members 25, 26 is rigidly attached.
The insulation piece 18, which is located at the end of the movable contact arm, is designed in such a way that it protrudes over a cam disk 27. This cam disk 27 is equipped with a surface provided with shoulders, which causes the position of the contact arm 17 relative to the insulating part 18 to be changed when it is rotated. The adjustment screw 11 is carried by the bracket 10.
The cam disk 27 can be adjusted with the aid of a rotatable shaft or another connection piece 29, this shaft extending upward through the housing into the handle and being in operative connection with the temperature selection button 5. This temperature selection device is set so that the temperature selection button 5 can be moved from an off position into a position in which the highest temperature is reached.
A marking plate 30, which is located above the temperature dial 5, carries various markings or information on textiles, which can be flattened most expediently at the associated temperature. The lower temperatures are mainly intended for synthetic materials: the higher temperatures for cotton, wool and the highest for linen fabrics.
With the iron shown in the drawing should not only be dry, but also can be smoothed with Dahnpf. A steam generator is available for this purpose. For this purpose there is a liquid reservoir 31 in the housing 2, which is fastened to it in a suitable manner. At its front end, a steam bell 32 is provided, which is preferably made of stainless steel in order to reduce the heat transfer to the reservoir 31 as possible. The steam bell 32 forms part of a boiler cover plate 33, which in turn rests on the base plate 1 and covers the steam generation opening 34 in the base plate.
To establish a connection for the liquid speed between the reservoir 31 and the steam generating chamber, a steam tube 35 is provided, in the interior of which there is an opening with a constriction 36 is located. The liquid thus flows through this opening in small quantities, for example in the form of drops.
With the steam generator tube 35, a plunger 37 is connected, which in turn can be adjusted by a switch ter 6 by hand. The plunger 37 is pressed upwards by a compression spring 38 so that the liquid tends to flow through the nozzle 36 into the steam generating chamber. A needle 39 is located at the lower end of the plunger 37, which can be inserted appropriately into the nozzle opening when the switch 6 is set so that the plunger 37 is pushed upwards to prevent
that liquid passes from the reservoir into. The steam generating chamber. A pressure equalization pipe 40 is also provided in order to equalize the pressure between the steam generating chamber and the upper part of the reservoir 31. On the front part of the handle there is a filling opening 41 which is connected to the interior of the reservoir. The details of this liquid supply device are described and illustrated in US Pat. No. 2,892,272.
The heating takes place through a thin-walled heating tube which is cast in the base plate 1. It has been found to be useful to use aluminum or an aluminum alloy as the material for the base plate, since this metal has good thermal conductivity. Inside the heating tube there is a helically wound heating wire 42, which is held by a filling mass 44 and protective cover 43 away from the heating tube.
This filling compound 44 consists of an electrically insulating material, for example granular magnesium oxide. The heating wire is connected to connecting wires 45, 46 at both ends of the heating pipe. As can best be seen from FIG. 2, the connection wire 46 is conductively connected to a terminal 47 for the purpose of connection to the power supply cable. The other connecting wire 45 is in conductive connection via a conductor 48 with the tongue 21.
When the thermostat switch is closed, the electric current can flow through the heating wire, causing it to heat up.
It was found that it is advisable to make the weight of the base plate as light as possible, since the smoothness effect is at least as good as with heavy irons. Since, on the other hand, a light iron has a lower ability to increase heat, it is necessary to select a high electrical heating output so that the base plate is warmed up again as quickly as possible when heat is released. The power of a heating element in such a light iron as the present one is in the order of magnitude of about 1100 watts.
The thermostat and the heating elements thus have the task of keeping a predetermined temperature of the sole constant as far as possible. This requirement would aim at the temperature sensor being arranged in the geometric center of the sole. However, since the present iron is also provided with a steam generating chamber, which is let into the base plate and is to be converted into steam in the liquid, the environment around this chamber is cooled.
It was found that if the metal in the immediate vicinity of the steam generator chamber has a temperature of less than 110.1 C, there is a risk that the steam generator will flood and, as a result, drop drops on the laundry to be flattened. For this reason, it is advisable that the temperature sensor is in the immediate vicinity of the steam generating chamber.
As can be seen from FIG. 1, the steam generating chamber is embedded in the front part of the base plate. The reason for this is that the steam generation should be interrupted if possible when the iron is not in use on the rear part, i. H. is directed upwards. This interruption in the generation of steam is thus brought about by the fact that the steam tube 35 is inclined so that the nozzle 36 is above the liquid level when the iron is in the raised position.
In the following description, the part which lies in front of the line A-A in Fig. 2 is referred to as the front part, the part that lies behind this line as the rear part. The front part thus includes the steam generating chamber 34, as already described, and a heater of such performance that even difficult ironing work can be carried out properly. Ironing work that requires a large amount of heat is, for example, flattening cotton or linen fabrics, which also consume considerable steam.
In such a Ge use, or when the iron is heated, the thermostat switch is closed and that for a relatively long period of time. For most ironing work, however, the thermostat switches the power supply on and off in longer or shorter periods, depending on the selected temperature.
If an iron were only used for dry ironing, it would be sufficient that the heating output per cm = sole is essentially uniform. With light irons, the heating output is in the order of magnitude of about 5.4-6.3 watts per cm @. Such considerations mean that the heating element in the area of the front part should emit less heating power per unit area than in the rear part of the sole, in view of the fact that the area to be heated in the front part per unit area is less than in the rear part.
Such a construction is mentioned in U.S. Patent No. 2,582,773. Since this iron is intended for both dry operation and steam operation, and the aim is also to precisely maintain relatively lower temperatures, various measures are necessary in order to achieve proper operation. It is particularly critical if the iron has been used in dry mode for some time and the thermostat performs its normal function of switching on and off in order to maintain the selected temperature.
If a changeover to steam operation now takes place and the nozzle opening for the liquid is opened, the part of the base plate which is arranged around the steam generating chamber is rapidly cooled. As soon as this temperature drop is detected by the temperature sensor, the thermostat is closed and remains closed for some time, so that the iron is heated up so that the area around the steam generation chamber is heated again.
However, this causes the remaining surface of the sole to overheat at times as long as the thermostat is closed. This causes inconvenience by exceeding the set temperature. So that temperature changes at the sole of the base plate in such temporary Betriebszu states can be avoided as far as possible, the base plate is designed such that the front part with the steam generating chamber and the rear part are equipped with at least approximately the same surfaces.
In a practical embodiment, the area of the front part and the rear part is about 96 cm = each, so that both together measure a total of 192 cm- '. In contrast to earlier designs, the heating element - here in the form of a helix - is relatively concentrated in the front part, while this helix is stretched in the rear part, i.e. H. is pulled apart, so that there is a lower heating output per unit length.
In one embodiment, the heating power was 43 watts per cm in the front part of the base plate, which results in a power of about 9.3 per cm = the sole surface. In the rear, however, where the heating coils are pulled apart, the power was only 18 watts per cm, which largely averted the risk of temporary overheating of the base plate. At 18 watts per cm in the rear part, the heating output per cm = reduced to a value of 1.8-2.2 watts.
In order to avoid the risk of the steam generating chamber overflowing, it is expedient to arrange the temperature sensor, in particular the first bimetal strip 7, in the immediate vicinity of the steam generating chamber. As a result, there is only a slight delay at the start of steam generation while the liquid begins to flow into the steam generation chamber and the time when the temperature drop is registered by the bimetal strip, in other words, the temperature sensor reacts very quickly to the fact that the heating is switched on, when liquid enters the steam generating chamber.
But since this iron pulls the spiral turns of the heating wire in the area of the rear part from each other, the risk of undesirably high temperatures can be largely avoided ver. For example, in the case of irons that have become known, it has happened that temperature increases of 95.1C above the normal value were found when liquid was introduced into the steam chamber. With an iron of the type described above, the temperature increase could be kept in the order of magnitude of 22.1C under the same conditions.
Simultaneously with the installation of the temperature sensor in the immediate vicinity of the steam generation chamber, it became possible to further reduce the lowest temperature for the start of steam generation, which is also a significant advantage, since the risk of the steam generation chamber overflowing in the lower temperature range is significantly lower . On the other hand, this makes it possible for fabrics which can only withstand a relatively low ironing temperature and which otherwise run the risk of scorching the fabric can be ironed with steam.