DE19534105A1 - Haarbehandlungseinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Haarbehand­ lungseinrichtung.

Insbesondere bezieht sie sich auf eine in der Hand zu haltende Haarbehandlungseinrichtung, die derart umschaltbar ist, daß sie mit mindestens zwei unterschiedlichen Wechselstrom-Haupt­ versorgungsspannungen betreibbar ist, und die außerdem zum Betrieb in einer heißen als auch in einer kalten (Raumtempe­ ratur) Betriebsart in der Lage ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Haarbehandlungs­ einrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Haarbehandlungseinrichtung nach Anspruch 1.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Haarbehand­ lungseinrichtung zur Verfügung gestellt, die ein Gehäuse mit einem Luftkanal, einen Gleichstrommotor und einen Ventilator oder Propeller, der durch den Motor zum Treiben bzw. Blasen von Luft durch den Luftkanal antreibbar ist, eine Mehrzahl von Heizelementen, die in dem Luftkanal vorgesehen sind, und eine elektrische Schaltung, die innerhalb des Gehäuses zum Steuern des Betriebes des Motors und der Heizelemente vorgesehen ist, aufweist. Die elektrische Schaltung weist einen ersten elektrischen Schalter, der zum Auswählen der Betriebsspannung der Haarbehandlungseinrichtung aus mindestens zwei Versorgungsspannungsniveaus vorgesehen ist, wobei die Auswahl durch Umordnen bzw. Ändern der Verbindung von mindestens einem der Heizelemente erfolgt, damit die Nennleistung der Heizele­ mente unabhängig von der ausgewählten Betriebsspannung erhal­ ten bleibt, einen zweiten elektrischen Schalter zum Auswählen der Nennleistung der Heizelemente aus mindestens einer heißen und einer kalten Betriebsart, einen Diodengleichrichter, der mit dem Motor verbunden ist, zum Ermöglichen des Gleichstrom- Betriebes des Motors und eine Dioden-Widerstands-Reihenschal­ tung, die durch den zweiten elektrischen Schalter in der kal­ ten Betriebsart in Betrieb schaltbar ist, zum Liefern eines begrenzten elektrischen Stromes für bzw. durch den Motor und die Heizelemente, auf.

Bevorzugterweise sind bei dem Diodengleichrichter die Kathoden der Dioden mit einem Motoranschluß zum Bilden eines Schal­ tungsknotens verbunden, und das Kathodenende der Dioden-Wider­ stands-Reihenschaltung ist mit diesem Schaltungsknoten verbun­ den.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Widerstand der Dioden-Widerstands-Reihenschaltung einen Widerstand auf, der wesentlich größer als derjenige der Heizelemente ist.

Insbesondere wird der Diodengleichrichter durch zwei Dioden gebildet, die getrennt voneinander parallel zu dem Motor geschaltet sind, um eine Ganzwellen- bzw. Doppelweg-Gleich­ richtung zu bewirken.

Bevorzugterweise ist jede Diode des Diodengleichrichters mit einem entsprechenden Heizelement der Heizelemente in Reihe geschaltet, bevor sie parallel mit dem Motor verbunden ist.

Vorteilhafterweise weist der erste elektrische Schalter einen einzelnen Schaltmechanismus auf.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste elektrische Schalter so verbunden, daß er zwischen einem ersten Schaltzu­ stand, in dem alle Heizelemente wirksam miteinander in Reihe geschaltet sind, und einem zweiten Schaltzustand, in dem min­ destens eines der Heizelemente wirksam parallel zu den anderen Heizelementen, die miteinander wirksam in Reihe geschaltet bleiben, geschaltet ist, umschaltbar.

Bevorzugterweise ist der Widerstand von diesem einen Heizele­ ment der Heizelemente im wesentlichen der gleiche wie die Summe der Widerstände der anderen Heizelemente.

In einem spezifischen Aufbau weist die elektrische Schaltung zwei Versorgungsanschlüsse und der erste elektrische Schalter weist vier Schaltanschlüsse auf, wobei der erste und der zweite der Schaltanschlüsse in Reihe hinter einem der Versor­ gungsanschlüsse vorgesehen sind, und der dritte bzw. der vierte Schaltanschluß mit entgegengesetzten Enden des minde­ stens einen Heizelementes verbunden sind.

Genauer gesagt ist der erste Schalter so ausgebildet, daß sein erster und sein zweiter Schaltanschluß in dem ersten Schaltzu­ stand kurzgeschlossen sind, und daß sein erster und sein zwei­ ter Schaltanschluß mit dem dritten bzw. dem vierten Schaltan­ schluß in dem zweiten Schaltzustand kurzgeschlossen sind.

Es wird bevorzugt, daß alle Heizelemente physisch miteinander in Reihe geschaltet sind.

Es ist für die Haarbehandlungseinrichtung vorteilhaft, daß sie mittels des zweiten elektrischen Schalters in die kalte Be­ triebsart und auf zwei unterschiedliche Niveaus der heißen Betriebsart schaltbar ist.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Figur.

Die Figur zeigt ein schematisches Schaltbild einer elektri­ schen Schaltung einer Ausführungsform der Haarbehandlungsein­ richtung entsprechend der Erfindung.

In der Figur ist eine elektrische Schaltung eines Haartrock­ ners (Fön), der eine Ausführungsform der Erfindung ist, ge­ zeigt, wobei der Haartrockner ein Gehäuse (nicht gezeigt) mit einem internen Luftkanal, einen Gleichstrommotor M und einen Ventilator (nicht gezeigt), der durch den Motor M zum Treiben bzw. Blasen von Luft durch den Luftkanal antreibbar ist, auf. Der Haartrockner weist weiterhin vier Heizelemente R1 bis R4, die in dem Luftkanal vorgesehen sind, auf. Im Betrieb wird der Motor M zum Antreiben des Ventilators oder eines Propeller oder von ähnlichem zum Bilden eines Gebläses zum Treiben bzw. Blasen von Luft durch die Heizelemente R1 bis R4 in dem Luft­ kanal betrieben, wodurch heiße bzw. erwärmte Luft zum Haar­ trocknen geliefert wird. Die elektrische Schaltung ist dazu vorgesehen, den Betrieb des Motors M und der Heizelemente R1 bis R4 zu steuern, und sie wird durch einen ersten und einen zweiten elektrischen Schalter SW1 und SW2, vier Dioden D1 bis D4, einen Widerstand R5 und einen Thermostaten T gebildet.

Der Motor M weist ein Paar von Drosselspulen (Selbstinduk­ tionsspulen) L1 und L2, die mit entgegengesetzten Anschlüssen des Motorankers verbunden sind, auf, die zusammen die Motor­ schaltung bilden. Ein Filterkondensator C ist parallel zu der Motorschaltung geschaltet. Die Heizelemente R3 und R4 und die Dioden D2 und D3 sind in einer Brücken-Anordnung um den Motor M verbunden bzw. geschaltet, wobei die Motorschaltung diagonal zwischen einen Schaltungsknoten A, der durch die Kathoden der Dioden D2 und D3 gebildet wird, und einen anderen Schaltungs­ knoten K, der durch die Heizelemente R3 und R4 gebildet wird, geschaltet ist. Es ist zu bemerken, daß die Dioden D2 und D3 getrennt voneinander parallel zu dem Motor M geschaltet sind, um eine Ganzwellen-Gleichrichtung zu bewirken. Für den Gleichstrom-Motorbetrieb bilden die Dioden D2 und D3 einen Diodengleichrichter zum Liefern von alternierenden entgegen­ gesetzten Halbschwingungen (Halbwellen) des Wechselstrom- Hauptversorgungsstromes, damit dieser durch den Motor M in der gleichen Richtung von dem Knoten A zu dem Knoten K fließt, und der Kondensator C hält den Motorstrom so stabil wie möglich, indem er die Stromschwankungen filtert.

Die Heizelemente R1 und R2 sind in Reihe mit einem Schaltungs­ knoten Q, der durch das Heizelement R3 und die Diode D2 gebil­ det wird, verbunden. Dementsprechend sind, wie in der Figur gezeigt ist, die Heizelemente R1 bis R4 physisch miteinander in Reihe verbunden, d. h. in Reihe geschaltet. Der Thermostat T ist mit dem fernen Ende (d. h. dem den anderen Heizelementen abgewandten Ende) des Heizelementes R1 verbunden. Der Wider­ stand R5 und die Diode D4 sind miteinander so verbunden, daß sie eine Reihenschaltung bilden, deren Kathode mit dem Knoten A verbunden ist.

Der Haartrockner ist mittels des Schalters SW1 zum Betrieb mit einer Hauptversorgungsspannung von entweder 230V/50Hz oder 120V/60Hz einstellbar. Der Spannungsschalter SW1 weist einen einzelnen Schaltmechanismus auf, der vier fixierte Anschlüsse T1 bis T4 aufweist, und er ist zwischen einem ersten Schaltzu­ stand (Anschlüsse T1-T2) für den 230V/50Hz-Betrieb, in dem die Anschlüsse T1 und T2 miteinander durch einen bewegbaren Brückenkontakt (in einer gestrichelten Linie dargestellt) kurzgeschlossen sind, und einem zweiten Schaltzustand (Anschlüsse T1-T3/T2-T4) für den 120V/60Hz-Betrieb, in dem die Anschlüsse T1 und T3 miteinander und die Anschlüsse T2 und T4 miteinander durch entsprechende bewegbare Brückenkontakte (in gestrichelten Linien dargestellt) kurzgeschlossen sind, umschaltbar. Der Anschluß T3 ist mit dem einen Ende des Heiz­ elementes R1, das dem Heizelement R2 benachbart ist, verbun­ den, und der Anschluß T4 ist mit dem anderen Ende des Heizele­ mentes R1, das dem Thermostat T benachbart ist, verbunden. Der Anschluß T2 ist mit einem Schaltungsknoten J, der durch das Heizelement R4 und die Diode D3 gebildet wird, verbunden.

Der Haartrockner ist so ausgebildet, daß er mit drei unter­ schiedlichen Betriebstemperaturen oder Leistungsniveaus, näm­ lich KALT-, HOCH- und NIEDRIG-Betriebsart, arbeiten kann, die mittels des Schalter SW2 auswählbar sind. Der Temperaturschal­ ter SW2 weist drei auswählbare Anschlüsse T1′ bis T3′ und einen gemeinsamen Anschluß T4′ auf. Der Anschluß T1′ ist mit dem freien Ende des Widerstandes R5 verbunden. Die Anschlüsse T2′ und T3′ sind beide mit dem Anschluß T1 des Spannungsschal­ ters SW1 verbunden, wobei der Anschluß T2′ direkt und der An­ schluß T3′ indirekt über die Diode D1 mit dem Anschluß T1 ver­ bunden sind. Die auswählbare Verbindung der Anschlüsse T1′, T2′ und T3′ mit dem Anschluß T4′ bestimmt die KALT-, HOCH- bzw. NIEDRIG-Betriebsart. Die Hauptversorgungsspannung wird über den gemeinsamen Anschluß T4′ und den Thermostaten T, die als zwei Versorgungsanschlüsse der elektrischen Schaltung dienen, angelegt.

Es wird zuerst der 230V/50Hz-Betrieb beschrieben. In der HOCH- Betriebsart fließt der Hauptversorgungsstrom nacheinander durch die Heizelemente R1, R2, R3 (und den Motor M über die die Diode D2) und R4 für die-in diesem Fall sogenannten - positiven Halbschwingungen, und er fließt nacheinander durch die Heizelemente R4 (und den Motor M über die Diode D3), R3, R4 und R1 für die negativen Halbschwingungen. In der NIEDRIG- Betriebsart werden die positiven Halbschwingungen des Haupt­ versorgungsstromes durch die Diode D1 abgeblockt bzw. ge­ sperrt, wodurch die Nennleistung der Heizelemente R1 bis R4 auf ungefähr die Hälfte (von 300W auf 150W) und daher die Tem­ peratur reduziert wird. Die Diode D1 kann in ihrer Verschal­ tung umgekehrt werden, so daß anstatt dessen die negativen Halbschwingungen des Hauptversorgungsstromes gesperrt werden.

Sowohl für die HOCH-Betriebsart als auch für die NIEDRIG-Be­ triebsart sollte bemerkt werden, daß die Heizelemente R1 bis R4 wirksam miteinander in Reihe geschaltet sind. In der KALT- Betriebsart können nur die negativen Halbschwingungen des Hauptversorgungsstrome durch die Diode D4 fließen. Dieser Hauptversorgungsstrom kann nicht durch die Dioden D2 und D3 aber durch den Motor M und nachfolgend durch die Heizelemente R3, R2 und R1 fließen. Da der Widerstand R5 einen Widerstand aufweist, der wesentlich größer als derjenige der Heizelemente R1 bis R3 ist, ist die Größe des Hauptversorgungsstromes, der fließen kann, ziemlich begrenzt, was in einem ziemlich be­ grenzten Heizbetrieb der Heizelemente R1 bis R3 (60W) resul­ tiert.

Es wird nun der 120V/60Hz-Betrieb beschrieben. In der HOCH-Be­ triebsart sind die Flußwege der negativen Halbschwingungen des Hauptversorgungsstromes durch die Stromkomponenten 11 und 12 dargestellt. Die Stromkomponente 11 fließt nur durch das Heiz­ element R1, während die Stromkomponente 12 nacheinander durch die Heizelemente R2, R3 (und den Motor M über die Diode D2) und R4 fließt. Die Flußwege der positiven Halbschwingungen des Hauptversorgungsstromes sind in der umgekehrten Richtung, aber die umgekehrte Stromkomponente 12 fließt nacheinander durch die Heizelemente R4 (und den Motor M über die Diode D3), R3 und R2.

Der Widerstand des Heizelementes R1 ist ungefähr der selbe wie die Summe der Widerstände der Heizelemente R2, R3 und R4. Es sollte bemerkt werden, daß die Heizelemente R2 bis R4 mitein­ ander wirksam in Reihe geschaltet bleiben, während das Heizelement R3 nun wirksam parallel zu diesen geschaltet ist. Diese effektive Parallelschaltung des Heizelementes R1 mit den anderen Heizelementen R2 und R4 reduziert den resultierenden Widerstand aller Heizelemente R1 bis R4 auf ungefähr die Hälfte. Mit der von 230V auf ebenfalls ungefähr die Hälfte von 120V reduzierten Hauptversorgungsspannung bleibt die Höhe des Hauptversorgungsstromes verglichen mit der Höhe bei dem 230V/50Hz-Betrieb praktisch die selbe, und daher bleibt die Nennleistung der Heizelemente R1 bis R4 bei ungefähr 300W. Demzufolge wird mindestens in der HOCH-Betriebsart die Lei­ stungsfähigkeit des Haartrockners durch den Wechsel in der Hauptversorgungsspannung zwischen 230V/50Hz und 120V/60Hz praktisch nicht beeinflußt.

Wie bei dem 230V/50Hz-Betrieb werden in der NIEDRIG-Betriebs­ art des 120V/60Hz-Betriebes die positiven Halbschwingungen des Hauptversorgungsstromes durch die Diode D1 blockiert bzw. ge­ sperrt, wodurch die Nennleistung der Heizelemente R1 bis R4 auf ungefähr die Hälfte (von 300W auf 150W) und daher die Tem­ peratur reduziert wird. Demzufolge wird die Leistungsfähigkeit des Haartrockners in der NIEDRIG-Betriebsart ebenso durch den Wechsel in der Hauptversorgungsspannung praktisch nicht beein­ flußt. In der KALT-Betriebsart wird der Betrieb durch den Wechsel in der Hauptversorgungsspannung von 230V auf 120V nicht in irgendeinem Ausmaß beeinflußt, da die effektive Wiederverbindung des Heizelementes R1 nicht ins Spiel kommt, d. h. keine Rolle spielt. Da jedoch die Hauptversorgungsspan­ nung nun auf ungefähr die Hälfte reduziert ist, wird die Nenn­ leistung der Heizelemente R1 bis R3 auch auf die Hälfte bei ungefähr 30W reduziert.

Es sollte bemerkt werden, daß der Motor M verglichen mit den Heizelementen R1 bis R4 einen relativ kleinen Strom zieht, und daß daher seine Anwesenheit die oben gegebene Analyse des Hauptversorgungsstromes im wesentlichen nicht beeinflußt. Mit der Änderung der Hauptversorgungsspannung von 230V auf 120V bleibt, ob in der HOCH- oder der NIEDRIG-Betriebsart, die Gesamthöhe des Hauptversorgungsstromes im wesentlichen unver­ ändert, genauso wie der Motorstrom. Dementsprechend wird die Geschwindigkeit des Motors M im wesentlichen die gleiche blei­ ben. Die Motorgeschwindigkeit ist nur dann kritisch, wenn die Heizelemente R1 bis R4 den Lufterhitzungs- bzw. Lufterwär­ mungsbetrieb ausführen, da dieses die Luftströmungsrate und daher die Temperatur des Ausstoßes der erwärmten bzw. erhitz­ ten Luft beeinflußt. In der KALT-Betriebsart ist die Motorge­ schwindigkeit daher relativ gesehen weniger kritisch.

Obwohl Dioden nur den Fluß eines elektrischen Stromes in einer Richtung erlauben, kann eine ganze Gruppe von verbundenen Dioden in der umgekehrten Richtung geschaltet sein, ohne den gesamten Betrieb der relevanten Schaltung in dem Wechselstrom­ betrieb zu beeinflussen. Dementsprechend sind in einer leicht unterschiedlichen Ausführungsform die Dioden D2, D3 und D4 alle in der umgekehrten Richtung verbunden bzw. geschaltet, nämlich die Anoden der Dioden D2 und D3 sind mit der Anode der Diode D4 zur Bildung des Schaltungsknotens A, der zu dem einen Anschluß des Motors M führt, verbunden, und dieses wird den allgemeinen Betrieb der zuvor beschriebenen Schaltung für einen Haartrockner nicht beeinflussen.

Es ist in Betracht zu ziehen, daß die Haarbehandlungseinrich­ tung entsprechend dieser Erfindung eine andere Form als die eines Haartrockners haben kann, wie z. B. ein Haar-Lockenwick­ ler, ein Haar-Styler oder eine Luftbürste.

Claims (14)

1. Haarbehandlungseinrichtung, die ein Gehäuse mit einem Luftkanal, einen Gleichstrommotor (M) und einen Ventilator oder Propeller, der durch den Motor zum Treiben von Luft durch den Luftkanal antreibbar ist, eine Mehrzahl von Heizelementen (R1 bis R4), die in dem Luftkanal vorgesehen sind, und eine elektrische Schaltung, die innerhalb des Gehäuses zum Steuern des Betriebes des Motors (M) und der Heizelemente (R1 bis R4) vorgesehen ist, aufweist,
wobei die elektrische Schaltung einen ersten elektrischen Schalter (SW1) zum Auswählen der Betriebsspannung der Haarbehandlungseinrichtung aus mindestens zwei Versorgungsspannungsniveaus durch Ändern der Verbindung von mindestens einem Heizelement (R1) der Heizelemente (R1 bis R4) zum Halten der Nennleistung der Heizelemente (R1 bis R4) unabhängig von der ausgewählten Betriebsspannung,
einen zweiten elektrischen Schalter (SW2) zum Auswählen der Nennleistung der Heizelemente (R1 bis R4) aus mindestens einer heißen und einer kalten Betriebsart,
einen Diodengleichrichter (D2, D3), der mit dem Motor (M) zum Ermöglichen des Gleichstrombetriebes des Motors (M) verbunden ist, und
eine Dioden-Widerstands-Reihenschaltung (D4, R5), die durch den zweiten elektrischen Schalter (SW2) im Betrieb in der kalten Betriebsart zum Liefern eines begrenzten elektrischen Stromes durch den Motor (M) und die Heizelemente (R1 bis R4) schaltbar ist, aufweist.

2. Haarbehandlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diodenkathoden des Diodengleichrichters mit einem Motoranschluß zum Ausbilden eines Schaltungsknotens (A) verbunden sind, und
daß das Kathodenende der Dioden-Widerstands-Reihenschaltung mit dem Schaltungsknoten (A) verbunden ist.

3. Haarbehandlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diodenanoden des Diodengleichrichters mit einem Motor­ anschluß zum Ausbilden eines Schaltungsknotens verbunden sind, und
daß das Anodenende der Dioden-Widerstands-Reihenschaltung mit dem Schaltungsknoten verbunden ist.

4. Haarbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (R5) in der Dioden-Widerstands-Reihenschal­ tung einen Widerstand aufweist, der wesentlich größer als der­ jenige der Heizelemente ist.

5. Haarbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Diodengleichrichter durch zwei Dioden (D2, D3) gebil­ det wird, die getrennt voneinander parallel zu dem Motor zum Bewirken einer Ganzwellen-Gleichrichtung geschaltet sind.

6. Haarbehandlungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Diode des Diodengleichrichters in Reihe mit einem entsprechenden der Heizelemente in Reihe geschaltet ist, bevor sie parallel mit dem Motor verbunden ist.

7. Haarbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste elektrische Schalter (SW1) einen einzelnen Schaltungsmechanismus aufweist.

8. Haarbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste elektrische Schalter (SW1) so verbunden ist, daß er zwischen einem ersten Schaltungszustand, in dem alle Heiz­ elemente (R1 bis R4) wirksam miteinander in Reihe geschaltet sind, und einem zweiten Schaltzustand, in dem mindestens ein Heizelement (R1) der Heizelemente (R1 bis R4) wirksam parallel zu den anderen Heizelementen (R2 bis R4), die wirksam in Reihe miteinander geschaltet bleiben, geschaltet ist, schaltbar ist.

9. Haarbehandlungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand des mindestens einen Heizelementes (R1) der Heizelemente (R1 bis R4) im wesentlichen der selbe wie der der Summe der Widerstände der anderen Heizelemente (R2 bis R4) ist.

10. Haarbehandlungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrische Schaltung zwei Versorgungsanschlüsse aufweist, und
daß der erste elektrische Schalter vier Schaltanschlüsse aufweist, wobei der erste und der zweite der Schaltanschlüsse hinter einem der Versorgungsanschlüsse in Reihe vorgesehen sind, und wobei der dritte bzw. der vierte Schaltanschluß mit entgegengesetzten Enden des mindestens einen Heizelementes (R1) verbunden sind.

11. Haarbehandlungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste elektrische Schalter (SW1) so angepaßt ist,
daß sein erster und sein zweiter Schaltanschluß in dem ersten Schaltzustand miteinander kurzgeschlossen sind, und daß sein erster und sein zweiter Schaltanschluß mit dem drit­ ten bzw. dem vierten Schaltanschluß in dem zweiten Schaltzu­ stand kurzgeschlossen sind.

12. Haarbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß alle Heizelemente (R1 bis R4) physisch miteinander in Reihe geschaltet sind.

13. Haarbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die mittels des zweiten elektrischen Schalters (SW2) in die kalte Betriebsart und zwei unterschiedliche Niveaus der heißen Betriebsart schaltbar ist.

14. Haarbehandlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, die ein Haartrockner ist.