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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heißlufthandgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Solche Heißluftgeräte kommen zum Einsatz, um ein Werkstück ganz oder abschnittsweise gezielt auf Temperaturen von beispielsweise bis zu 650° C zu erhitzen.
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Aus der
DE 89 04 733 U1 ist eine Heißluftpistole bekannt, die, um eine genauere Temperatureinstellung zu ermöglichen, mit einem elektrischen Temperatursensor sowie einer dem Temperatursensor zugeordneten elektronischen Schaltungsanordnung, umfassend einen Messverstärker sowie eine ein Leuchtdiodenband aufweisende Temperaturanzeigeeinrichtung, ausgerüstet ist. Mit Hilfe einer durch die Schaltungsordnung realisierten Regelung wird die Luft-Isttemperatur auf eine manuell eingestellte Solltemperatur geregelt, wobei über die Temperaturanzeigeeinrichtung die Luft-Isttemperatur angezeigt wird.
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Bei bekannten Heißluftpistolen kommt es immer wieder vor, dass sich Bedienpersonen durch eine unsachgemäße Handhabung Verbrennungen zuführen. Dies ist häufig darauf zurückzuführen, dass das metallische, aus einem Kunststoffgehäuse herausragende, rohrförmige Luftauslassstück auch nach erfolgter Abschaltung der Heißluftpistole längere Zeit sehr hohe Temperaturen aufweist. Wird während der Abkühlphase die Heißluftpistole von der Bedienperson anstatt am Griff unsachgemäß am Luftauslassstück gegriffen, kann diese sich erhebliche Verletzungen zuziehen.
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Um derartige Unfälle zu vermeiden – insbesondere im Hinblick auf die in einigen Staaten streng gehandhabte Produkthaftung – schlägt die
DE 20 2009 000 373 U1 eine Heißluftpistole vor, bei der ein Temperaturindikationsmechanismus vorgesehen ist, die einer Bedienperson das Vorhandensein einer kritischen Luftauslassstückstemperatur auch dann verlässlich anzeigt, wenn die Heißluftpistole ausgeschaltet und/oder vom Stromnetz getrennt ist, wobei bewusst auf die Notwendigkeit einer elektrischen Energieversorgung verzichtet wird. Der Temperaturindikationsmechanismus arbeitet rein mechanisch und umfasst bevorzugt ein aus Bimetall ausgebildetes Stellmittel, welches sich je nach Temperatur mechanisch verformt und somit indirekt eine gemessene Temperatur des Luftauslassstücks anzeigt.
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Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist, dass durch nicht optimalen mechanischem Kontakt zwischen dem Bimetall und dem Luftauslassstück oder durch mechanischen Störungen, wie einem Verklemmen, eine Restwärme nicht zwangsläufig angezeigt wird. Auch sind präzise Stellmittel aus einem Bimetall in der Produktion und Fertigung schwer herzustellen und teuer, mit nicht vermeidbaren Streuungseffekten in der Serienproduktion.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Heißlufthandgerät vorzuschlagen, bei dem die Signalisierung einer Verbrennungsgefahr weniger fehleranfällig ist, kostengünstig und großserientauglich hergestellt werden kann und bei welchem die Signalisierung zuverlässig und wirksam der Verbrennungsgefahr entgegenwirkt.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einem Heißluftgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, nämlich einem Elektro-Heißlufthandgerät, insbesondere Heißluftpistole, Heißluftfön oder Heißluftstab, mit einem endseitigen, vorzugsweise metallischen, Luftauslassstück, bestrombaren, ein- und ausschaltbaren Heizmitteln sowie, bevorzugt optische, Signalisierungsmitteln zur Signalisierung einer Verbrennungsgefahr, die Signalisierungsmittel so ausgebildet sind, dass sie nach Ausschalten der Heizmittel für eine durch Zeitvorgabemittel vorbestimmte, von der tatsächlichen Temperatur des Luftauslassstücks unabhängige, Signalisierungszeit signalgebend sind und hierdurch eine Verbrennungsgefahr signalisieren.
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Unter einer vorbestimmten, von der tatsächlichen Temperatur des Luftauslassstücks unabhängige Signalisierungszeit ist hier insbesondere zu verstehen, dass die Temperatur des weder mittelbar noch unmittelbar einen Einfluss auf die Zeitvorgabemittel und/oder die Signalisierungszeit hat, insbesondere dass die Signalisierungsmittel effektiv eine Verbrennungsgefahr unabhängig von einer gemessenen, sonstwie ermittelten oder wirkverbunden übertragenen Temperatur des Luftauslassstücks signalisieren.
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Weiterer Vorteil ist, dass eine ausreichend lange Zeit für alle möglichen Gefahrensituationen vorgebbar ist und sie gleichzeitig an, insbesondere gesetzliche und/oder betriebseigene, Sicherheitsvorschriften anpassbar ist.
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Ein solches Heißluftgerät ermöglicht es damit, eine mögliche Fehlerquelle bei der Signalisierung einer Verbrennungsgefahr, nämlich die Messung der Temperatur des Luftauslassstücks und/oder die Wärmeableitung von Wärme von dem Luftauslassstück, zu vermeiden, indem die vorbestimmte Signalisierungszeit durch geeignete Auslegung der Zeitvorgabemittel so gewählt wird, dass sie mindestens so lange ist wie die Abkühlzeit des Luftauslassstücks, wobei als Abkühlzeit, insbesondere die Zeit zu verstehen ist, die das Luftauslassstück benötigt, um nach einem Dauerbetrieb von mindestens 45 Minuten des Heizgeräts und/oder von der baubedingten gerätespezifischen durch den Heizbetrieb maximal erreichbaren Temperatur des Luftauslassstücks auf eine Temperatur, bei der eine verletzungsfreie Berührung des Luftauslassstücks möglich ist und keine Verbrennungsgefahr besteht, insbesondere von unter 50 ° C, bevorzugt unter 40°, weiter bevorzugt unter 36°, abzukühlen (bevorzugt bei einer windfreien Raumtemperatur von 35° C bei einer rel. Luftfeuchte von 10%). Bevorzugt beträgt die Signalisierungszeit mindestens 2 bis 5 Minuten, bevorzugt mindestens 5 bis 15 Minuten, weiter bevorzugt mindestens 10 bis 30 Minuten, besonders bevorzugt mindestens 30 bis 60 Minuten. Dass hier möglicherweise zu lange vor einer Verbrennungsgefahr gewarnt wird, kann bewusst in Kauf genommen werden, da hierdurch kein maßgeblicher Nachteil entsteht, die Sicherheit der Bedienperson jedoch gewährleistet ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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Auf besonders vorteilhafte Weise lässt sich ein vorbeschriebenes Heißluftgerät derart ausbilden, dass die Zeitvorgabemittel elektrische Energiespeichermittel umfassen, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie sich bei eingeschalteten Heizmitteln bis zu einem maximalen Energiespeichervermögen aufladen. Die Energiespeichermittel sind den Signalisierungsmitteln hierbei so zugeordnet, dass sich die Energiespeichermittel im ausgeschalteten Zustand der Heizmittel an den Signalisierungsmitteln entladen, indem die Signalisierungsmitteln die Energie der Energiespeichermittel nutzen, um eine Verbrennungsgefahr zu signalisieren, also dass sie durch ein Betreiben der Signalmittel eine Signalgabezeit zu bewirken. Bevorzugt sind die Energiespeichermittel der Zeitvorgabemittel im ausgeschalteten Zustand der Heizmittel die einzige Energiequelle für die Signalisierungsmittel und bevorzugt versorgen die Energiespeichermittel ausschließlich die Signalisierungsmittel mit Energie und versorgen insbesondere nicht die Heizmittel mit Energie.
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Anders ausgedrückt werden die Energiespeichermittel während des Heizbetriebs des Heizluftgeräts aufgeladen und dienen im nicht-heizenden Betrieb (also der Abkühlphase des Luftauslassstücks) als Energiequelle, um eine Verbrennungsgefahr zu signalisieren. Die Zeit, für die eine Verbrennungsgefahr signalisiert wird, hängt hierbei insbesondere von dem maximalen Energiespeichervermögen der Energiespeichermittel, der Auflade- und Entladerate der Energiespeichermittel, der vorausgehenden Auflade- bzw. Heizbetriebszeit und dem Energieverbrauch der Signalisierungsmittel ab.
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Durch geeignete Abstimmung dieser Parameter, kann die Signalisierungszeit so angepasst werden, dass sie mindestens so groß ist wie die Abkühlzeit des Luftauslassstücks.
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Für jede Heizbetriebszeit lässt sich eine Abkühlzeit ermitteln, insbesondere als Zeit, die das Luftauslassstück benötigt um auf eine Temperatur von unter 50° C, bevorzugt unter 36°, abzukühlen (bevorzugt bei einer windfreien Raumtemperatur von 35° C bei einer rel. Luftfeuchte von 10%). Ebenso lässt sich für jede Aufladezeit der Energiespeichermittel eine Signalisierungszeit ermitteln, für die die Signalisierungsmittel eine Verbrennungsgefahr signalisieren. Setzt man den Energieverbrauch der Signalisierungsmittel als fest an (wobei der Energieverbrauch der Signalisierungsmittel auch eine Funktion der gespeicherten Energie auf den Energiespeichermitteln sein kann), so sind die maßgebliche Variablen für die Signalisierungszeit das Energiespeichervermögen (also etwa die Ladungsmenge und/oder die gespeicherte elektrische Energieladung) der Energiespeichermittel und die Auflade- und Entladerate der Energiespeichermittel (welche in der Praxis meist direkt von dem Energiespeichervermögen abhängig sind).
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Als besonders bevorzugt hat es sich herausgestellt, dass die Energiespeichermittel einen Kondensator umfassen oder als Kondensator ausgebildet sind. Kondensatoren lassen sich schnell beladen, sodass die für die Signalisierung einer Verbrennungsgefahr notwendige Energie schnell gespeichert ist, was die Sicherheit erhöht. Außerdem sind Kondensatoren als Bauteile in verschiedensten Ausführungsformen handelsüblich erhältlich und somit in ihren Parametern leicht an die weiteren Beschaffenheiten (insbesondere an die Signalisierungsmittel und die Versorgungsspannung) anpassbar und auch preisgünstig. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Kondensators insbesondere im Vergleich zu Akkumulatoren und/oder wiederbeladbaren Batterien, da für einen Kondensator keine aufwendige Ladeelektronik benötigt wird und auch der Verschleiß, insbesondere im Hinblick auf eine Degradation der maximalen Energiespeichermenge, geringer ist.
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Gleichwohl können die Energiespeichermittel, möglicherweise zusätzlich zu einem Kondensator, einen Akkumulator und/oder eine Batterie umfassen, wodurch es auch ermöglicht wird Signalisierungsmittel mit einem erhöhten Energieverbrauch einzusetzen, deren Betrieb alleine mit einem Kondensator schwer möglich wäre, da Kondensatoren mit einer entsprechend hohen Kapazität einen hohen Platzbedarf mit sich bringen, der einer kompakten Bauform entgegenstehen würde, und entsprechend ausgelegte Kondensatoren mitunter vergleichsweise teuer sind.
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Besonders vorteilhaft umfassen die Signalisierungsmittel Leuchtmittel zur optischen Signalisierung einer Verbrennungsgefahr, hierdurch kann sichergestellt werden, dass unter anderem auch in einer dunklen Umgebung zuverlässig vor eine Verbrennungsgefahr gewarnt wird. Bevorzugt umfassen die Leuchtmittel mindestens eine Leuchtdiode. Leuchtdioden zeichnen sich (insbesondere mit einem entsprechend angepasstem strombegrenzenden Vorwiderstand) durch ihren geringen Energieverbrauch aus, sodass das maximale Energiespeichervermögen der Energiespeichermittel entsprechend klein ausgebildet sein kann, was beispielsweise beim Einsatz eines Kondensators zu einer niedrigeren benötigten Kapazität und somit einer kleineren Baugröße führt. Zusätzlich oder alternativ können die Signalisierungsmittel beispielsweise auch akustische Signalmittel umfassen.
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Ergänzend oder alternativ können die Signalisierungsmittel auch ein LCD-Display umfassen, welches eine Restwärme, möglicherweise mit mehreren Restwärmestufen, anzeigend ausgebildet ist.
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Bevorzugt signalisieren die Signalisierungsmittel bereits im Heizbetrieb eine Verbrennungsgefahr, wobei hier die für die Signalisierung notwendige Energie von den Energiespeichermitteln kommen kann, aber nicht zwangsläufig kommen muss. So ist beispielsweise denkbar, dass an den Signalisierungsmittel im Heizbetrieb direkt die Versorgungsspannung anliegt, die auch an den Energiespeichermitteln anliegt.
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Vorteilhaft liegt an den Energiespeichermitteln die Versorgungsspannung der Heizmittel, oder eine zu dieser proportionaler Spannung, an. Hierdurch kann auf besonders einfache Weise erreicht werden, dass die Energiespeichermittel geladen werden, wenn die Heizmittel heizen. Weiterhin führt das Anlegen von verschiedenen Spannungsstufen an den Heizmitteln (etwa durch einen Stufenschalter, der den Heizgrad vorgibt) in diesem Fall automatisch dazu, dass die Energiespeichermittel je nach Spannungsstufe unterschiedlich beladen werden und somit auch die Signalisierungszeit entsprechend angepasst ist. Hierfür sind die Heizmittel bevorzugt mit Gleichspannung betrieben. Werden sie mit Wechselspannung betrieben, kann auf bekannte Art ein Gleichrichter oder dergleichen zum Einsatz kommen. Die Versorgungsspannung kann hier beispielsweise an einem Heizelement oder aber auch an einem diesem zugeordneten Lüfter, welcher als Teil der Heizmittel anzusehen ist, elektrisch abgegriffen werden.
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Alternativ oder ergänzend können, insbesondere wenn eine hohe Spannung an den Heizmitteln anliegt, ein Relais im Stromkreis der Heizmittel zum Einsatz kommen, dass einen Stromkreis über den Kondensator schließt, und/oder geeignet ausgebildete Spannungswandler zum Einsatz kommen.
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Bevorzugt ist das Heißluftgerät so ausgebildet, dass die aus dem Luftauslassstück austretende Luft durch Betreiben der Heizmittel eine Temperatur von mindestens 300° C, bevorzugt zwischen 300° C und 800° C, erreichen kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
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1 ein Schaltbild für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektro-Heißluftgeräts.
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Das in 1 schematisch im elektrischen Aufbau gezeigte Heizgerät, hier beispielsweise eine Heißluftpistole, weist Heizmittel 10 auf, die sich bei Bestromung aufheizen. Weiter ist ein Schalter 12 vorgesehen, der einen Stromkreis über die Heizmittel 10 öffnen und schließen kann und dadurch die Bestromung der Heizmittel 10 durch Anlegen einer Versorgungsspannung U0 gezielt beeinflussen kann. Ist der Schalter 12 geschlossen liegt die Versorgungsspannung U0 an, es fließt ein entsprechender Heizstrom und die Heizmittel 12 befinden sich im eingeschalteten Zustand; ist der Schalter 12 geöffnet, liegt die Versorgungsspannung U0 nicht an und die Heizmittel 12 befinden sich im ausgeschalteten Zustand.
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Weiterhin umfasst das Heizgerät durch einen Kondensator 15 ausgebildete Energiespeichermittel 14 sowie Signalisierungsmittel 16, die eine Leuchtdiode 17 und einen dieser zugeordneten Vorwiderstand 18 aufweisen. Den Energiespeichermitteln 14 und den Signalisierungsmitteln 16 ist eine Rückflusssperrdiode 20 zugeordnet, die eine Entladung der Energiespeichermittel 14 an den Heizmitteln 10 unterbindet.
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Bei Betätigung des Schalters 12 (also im eingeschalteten Zustand der Heizmittel 10) liegt eine Spannung, die nur unwesentlich von der Versorgungsspannung U0 abweicht, an dem Kondensator 15 an, welcher sich entsprechend auflädt, wobei seine Kapazität und die anliegende Spannung das maximale Energiespeichervermögen bestimmt.
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Wird der Schalter 12 geöffnet, hält der Kondensator 15 die vorher anliegende Spannung aufrecht und gibt hierbei durch Abgabe von Ladungsträgern Energie an die Signalisierungsmittel 16 ab, wodurch er sich allmählich entlädt (und wodurch auch die Spannung am Kondensator nach und nach abnimmt) und wodurch die Leuchtdiode 17 leuchtet. Die Signalisierungszeit lässt sich hierbei durch die Kapazität des Kondensators, die Versorgungsspannung U0, den Vorwiderstand 18 und durch die Diodenkennlinien der Rückflusssperrdiode 20 sowie der Leuchtdiode 17 eindeutig bestimmten.
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Je nach Anwendungsfall kann die am Kondensator anliegende Spannung durch einen (nicht dargestellten) entsprechenden Vorwiderstand (insbesondere vor der Rückflusssperrdiode 20) entsprechend anpassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 8904733 U1 [0003]
- DE 202009000373 U1 [0005]
