DE2532672A1 - Sohlenplatte fuer dampfbuegeleisen und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

Sohlenplatte für Dampfbügeleisen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft eine Teilbaueinheit mit Sohlenplatte, Dampferzeuger und Dampfverteiler für ein Dampfbügeleisen unter Verwendung von preisgünstigen Teilen in einer Anordnung zur erleichterten Reinigung und zur wirksamen Umwandlung des gesamten Wassers in Dampf in einer vereinfachten Anordnung, welche die Verwendung einer beliebigen Zahl von Oberflächenmaterialien für die Sohlenplatte gestattet.

Kürzliche Konstruktionsvorschläge für Bügeleisen offenbaren einfachere Bügeleisen, bei denen Kunststoffteile verwendet werden können und die zum Dampfbügeln von Kleidungsstücken und zum normalen Bügeln verwendet werden können, ein leichteres Gewicht besitzen und billiger sind. Diese Bügeleisen ver-

S0ÜÜ86/0912

wenden einen konstruktiven Aufbau, der sich von dem normalen bekannten und recht komplizierten Aufbau unterscheidet. Typischerweise können solche Bügeleisen einen Aufbau besitzen, wie dies in den U.S.-PS 3 260 005 bzw. 3 811 208 beschrieben ist und besitzen eine Teilbaueinheit für die Sohlenplatte bzw. einen Aufbau unter teilweiser Verwendung von Kunststoffen.

Eine der Schwierigkeiten bei der Verwendung relativ dünner Sohlenplatten besteht in der Anbringung des Heizelementes an der Sohlenplatte, ohne dabei ein Verwerfen der Sohlenplatte zu bewirken. Typischerweise stellt dies bei den normalen schweren gegossenen Sohlenplatten kein Problem dar, bei denen das Heizelement entweder in der Sohlenplatte gegossen wird oder an dieser angeschweißt wird und bei denen die schwere Sohlenplatte eine große Wärmesenke bildet und massiv genug ist, um die Oberfläche anschließend spanabhebend zu bearbeiten. Weiterhin ist es bei Dampfbügeleisen erforderlich, daß die Teile wegen der Anwesenheit von Wasser wirksam abgedichtet werden und die zwischen den brennbaren Teilen angebrachte Dichtungsmasse ist oft die Quelle für Schwierigkeiten und ergibt Probleme bezüglich des Trocknens des Films (dri-filming), wobei das Wasser eine Neigung besitzt, auf der erhitzten Oberfläche zu kochen und abzuspringen, anstatt diese zu benetzen und als Dampf abzusieden.

Zusammengefaßt ist die Erfindung auf eine Teilbaueinheit mit Sohlenplatte, Dampferzeuger und Dampfverteiler für ein Dampfbügeleisen gerichtet, bei dem eine relativ dünne Sohlenplatte in Kombination mit einer Deckplatte verwendet wird, die an der Sohlenplatte durch eine am Umfang beabstandet angebrachte Rippe beabstandet gehaltert ist zur Bildung eines dazwischenliegenden Dampfverteilungskanals. Die Deckplatte ist integral an der Sohlenplatte durch eine durchgehende Schweißverbindung zwischen der Rippe und der Bodenplatte befestigt und die Dampferzeugereinrichtung ist unmittelbar in der Deckplatte und nicht in der Sohlenplatte angeordnet und ist mit dem darunterliegenden Dampfkanal verbunden. Die Heizungseinrichtung befindet sich unmittelbar in der Deck-

&ÜSJÖÖ6/Ü912

2535672

— j —

platte und die Teilbaueinheit wird dadurch zusammengefügt, daß die Sohlenplatte ausgestanzt wird, die beabstandete Deckplatte vollständig an ihrem Rand mit der Sohlenplatte zur dauernden Verbindung der beiden Teile verschweißt wird und dann das übrige Bügeleisen auf dieser den Boden bildenden Teilbaueinheit zusammengebaut wird. Es können zusätzliche Rippen verwendet werden, um die Teile zusammenzuschweißen, so daß die hängend angeordnete Heizeinrichtung die Sohlenplatte hauDtsächlich durch Wärmeleitung durch die Rippen zur Sohlenplatte beheizt und zur Erzielung einer maximalen Dampfkapazität eine sehr große Fläche für die Dampfumwandlung und Verteilung vorhanden ist. Daher besteht die Hauptaufgabe der Erfindung darin, eine einfache Teilbaueinheit für ein Dampfbügeleisen zu schaffen, das leicht durch Schweißen dauerhaft zusammengefügt werden kann und nur sehr wenige Teile umfaßt.

Die Figur 1 ist eine Draufsicht der Teilbaueinheit mit der Sohlenplatte.

Die Figur 2 ist ein Schnitt entlang der Linie 2-2 der Figur 1 und zeigt die Abstandsanordnung.

Die Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der fertigen Teilbaueinheit.

Nachstehend folgt eine Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform. Die beschriebene Teilbaueinheit mit Sohlenplatte soll im wesentlichen mit einem Dampfbügeleisen einer allgemeinen Bauform gemäß der Darstellung in der U.S.-PS 3 188 757 verwendet werden. Dabei kann dieses Bügeleisen zum Trockenbügeln oder durch Betätigung eines bekannten Wasserventils zum Eintropfen von Wasser in einen Generator verwendet werden, wobei das Wasser plötzlich in Dampf übergeht und dann unter einer Deckplatte zu Dampföffnungen in der Sohlenplatte verteilt wird. Durch das Schließen des Wasserventils ergibt sich das Trockenbügeln und dieser bisher beschriebene Aufbau ist an sich bekannt und wird nicht weiter ausgeführt.

&09886/Ü912

_ 4 —

Gewöhnlich verwenden Bügeleisen eine relativ massive Sohlenplatte aus Aluminium, um eine große Wärmesenke zu erhalten, und diese Platte kann im Druckgußverfahren oder im normalen Gußverfahren gegossen werden, wobei die Sohlenplatte zur besten gleichmäßigen Wärmeverteilung auf der Sohlenplatte einen integral mit derselben gegossenen Heizstab oder ein Heizelement besitzt. Die Sohlenplatte solcher konventionellen Bügeleisen besitzt im allgemeinen eine Dicke von etwa 1,2 cm (1/2 Zoll) und eine Verdünnung im Bereich der Dampfverteilungskanäle auf eine Stärke von weniger als etwa 1,2 cm. Der Dampfgenerator und die Sohlenplatte um den Heizstab herum bilden den dicksten Teil und ergeben allgemein eine Dicke des Gußteils von etwa 1,2 cm.

Die Figur 1 zeigt eine Sohlenplatte 10, die durch eine spanlose Verformung erzeugt wird (wrought) und die Erfindung ist besonders anwendbar auf solche Sohlenplatten. Der Vorteil des spanlos verformten Materials besteht darin, daß es möglich ist, Legierungen mit größerer Korrosionbeständigkeit als bei gegossenen Bodenplatten zu verwenden, das verformte Material praktisch keine spanabhebende Bearbeitung erfordert und keine Porosität besitzt, die ein Problem bei gegossenen Sohlenplatten darstellt, und ein geringeres Gewicht besitzt. Weiterhin erhält man bei solchen Sohlenplatten eine große Beweglichkeit bei der Auswahl des Materials, die Sohlenplatte kann leichter poliert werden und ergibt eine glattere Bügelfläche. Sie kann unmittelbar aus Bandmaterial ausgestanzt werden und ist in einer Form mit Verkleidung aus einer Vielzahl von Materialien lieferbar, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, aus Titan und aus Polytetrafluoräthylen (auch als Teflon bekannt), um eine glattere und dauerhaftere Bügelfläche zu erhalten. Daher kann das kaltverformte Material entweder mit oder ohne Überzug in großen Rollen erworben werden und aus diesem Rollenmaterial können dann die vollständigen Sohlenplatten ausgestanzt werden. Das Material ist bandförmig in dem Sinne, daß es ein ebenes Material mit einer durchgehenden Dicke von etwa 3 mm (1/8 Zoll) oder darunter besitzt. Der in den Ansprüchen verwendete Ausdruck "relativ dünn" besitzt diese Bedeutung und drückt den

bÜBB86/0912

Unterschied zu den normalen relativ massiven dicken gegossenen Sohlenplatten aus. Die Sohlenplatte kann mit geeigneten Dampfaustrittsöffnungen 12 gebildet werden, die in jeder geeigneten Zahl und Richtung auf dem Fließband ausgestanzt werden können, auf dem die Sohlenplatten 10 ausgestanzt werden. Es wird daher kein Bohrvorgang benötigt. Die Austrittsöffnungen und die Kante der Sohlenplatte können dann auch noch geprägt werden, um eine fertige relativ dünne Sohlenplatte mit oder ohne Überzug aus rostfreiem Stahl oder anderen geeigneten fiberzugsmaterialien zu erhalten.

Um ein einfaches Dampfverteilungssystem zu erhalten und der Sohlenplatte gleichmäßig Wärme zuzuführen, ist eine einfach geformte Deckplatte 14 vorgesehen. Diese kann aus einem Formgußstück bestehen, das eine kontinuierliche, nach unten ragende Rippe am Umfang der Deckplatte besitzt. Die Wärme wird durch das übliche Heizelement oder Heizstab 18 geliefert, der in seiner Endlage unmittelbar auf der Deckplatte gegossen wird und einen Teil der Deckplatte gemäß der Darstelllung in Figur 2 bildet. Das Heizelement ist allgemein ein eingehülltes oder verkleidetes Element und verläuft normalerweise um die Sohlenplatte herum in einer Schleife, die am rückwärtigen Teil des Bügeleisens beginnt, an einer Seite nach vorn führt und an der anderen Seite nach rückwärts geführt ist und damit das gesamte Bügeleisen mit Ausnahme des Bereichs an der Rückseite der Sohlenplatte nachFigur 1 umschließt. Das verkleidete Heizelement besitzt einen elektrischen Widerstandsdraht, der durch eine äußere rohrförmige Schutzhülle verläuft, wobei das Heizelement von der äußeren Schutzhülle durch eine elektrisch isolierende und gegen Wärme beständige Masse geschützt ist, beispielsweise durch eine Masse von granuliertem, gepreßtem Magnesiumoxyd in an sich bekannter Weise.

Um die Wärme vom Element 18 auf die Sohlenplatte 10 zu übertragen, wird nach dem Ausstanzen der gewünschten Öffnungen die Rippe 16 integral an der Bodenolatte durch eine kontinuierliche vollständig um die Deckplatte herum verlaufende Schweißnaht 2O

Ö0BÖ86/0912

gemäß Figur 1 befestigt. Die Verschweißung erfolgt dabei durch irgendein geeignetes Schweißverfahren, beispielsweise mit Elektronenstrahl, TIG, MIG, Laserschweißen und der gesamte Umfang
wird an der Sohlenplatte verschweißt, um die Kante der Deckplatte abgedichtet mit der Sohlenplatte zu verbinden. Durch
diese vollständige Verschweißung wird jede Notwendigkeit für
eine Dichtungsmasse beseitigt zusammen mit deren Neigung zur
Schaffung von Filmbildungsproblemen, da die Schweißverbindung
eine ununterbrochene integrale Verbindung zwischen der Sohlenplatte und der Deckplatte ergibt. Daher erfolgt der Wärmeübergang von dem Heizelement 18 zur Sohlenplatte hauptsächlich durch Wärmeleitung durch die Rippen, welche die Beabstandung und Halterung der Deckplatte an der Sohlenplatte bewirken. Zur Versteifung der Teilbaueinheit, zur Vermeidung einer Verwerfung und zur
Schaffung einer verbesserten Halterung und eines verbesserten
Wärmeübergangs kann eine mittlere Längsrippe 22 vorgesehen
werden, und diese wird ebenfalls kontinuierlich an der Sohlenplatte in der gleichen Weise angeschweißt, wie dies in Figur 2 gezeigt ist. Auch hier erfolgt der Wärmeübergang durch die
Rippe 22 hauptsächlich durch Wärmeleitung durch die Schweißnaht zur Sohlenplatte, so daß die Kombination der am Umfang
angeschweißten Rippe 16 und der mittleren Rippe 2 2 eine gleichmäßige Beheizung der relativ dünnen Sohlenplatte ergibt. Die Verschweißung mit hoher Wärmeintensität gestattet eine Verbindung der Deckplatte und der Sohlenplatte ohne Verwerfung oder Buckelbildung und ohne örtliche heiße Flecken, die ein Loslösen irgendeines Überzugsmaterials verursachen könnten.

Zur Dampfverteilung in der großen Verteilerkammer 24 können zusätzliche Leitrippen 26 auf dem Boden der Deckplatte vorgesehen werden, um irgendein geeignetes Labyrinth zur gleichförmigen Verteilung des Dampfes auf die Dampfaustrittsöffnung zu bilden. Wenn die Deckplatte von der Sohlenplatte in der gezeigten Weise beabstandet ist, dann ergibt sich eine geräumige DampfVerteilungskammer 24, durch welche zusammen mit geeigneten Leitrippen 26 der Dampf in jedem gewünschten Strömungweg durch

b ü ü a 8 6 / ü 9 1 2

die Sohlenplatte geleitet werden kann. Die beschriebene Anordnung gestattet eine wirtschaftliche Anbringung einer beliebigen Anzahl von Oberflächenmaterialien für die Sohlenplatte, einschließlich rostfreier Stahl.

Wegen der relativ dünnen leichtenSohlenplatte ist es notwendig, den Dampf durch Abdampfen von der Sohlenplatte zu erzeugen und dies wird durch eine Dampferζeugereinrichtung in Form eines Boilers 28 erreicht, der vollständig unmittelbar in der oberen Oberfläche der Deckplatte vorgesehen ist, im Unterschied zu dem üblichen Dampfeizeuger in der Sohlenplatte. Bei dem gezeigten Aufbau kann dieser Dampferzeuger relativ groß sein und im vorderen Teil des Bügeleisens nach Figur 1 enthalten sein, obwohl er auch an einer anderen als der gezeigten Stelle angeordnet sein kann. Wie in einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, befindet sich der Boiler 28 am vorderen Teil der Längsrippe 22 an einem Ende derselben und erstreckt sich entlang über die Längsmittellinie der Sohlenplatte genauso wie die Rippe 22, Er ist daher symmetrisch zur Längsmittellinie am vorderen Ende der Längsrippe 22. Der in der oberen Oberfläche der Deckplatte erzeugte Dampf befindet sich an einer solchen Stelle, daß er über irgendeine geeignete Verbindung in die Verteilerkammer 24 eintreten kann, beispielsweise durch eine Einrichtung mit Leitrippe und Schacht 30, und auf diese Weise der Dampf unter die Deckplatte und"die große Kammer 24 oder in einen Verteilerkanal geleitet wird und von dort durch die öffnungen 12 austritt.

Es ist ersichtlich, daß die Teilbaueinheit auf folgende Weise gebildet wird: Die Sohlenplatte wird ausgestanzt und dann werden die Dampfaustrittsöffnungen gestanzt oder geprägt (coining) und ebenso die Kante der Sohlenplatte, um sie abzurunden und zu glätten. Anschließend wird die gegossene Deckplatte in ihre Lage gebracht und kontinuierlich an ihrer nach unten herausragenden Rippe an der Sohlenplatte angeschweißt, um sie dauerhaft mit derselben zu verbinden. Auf diese Weise wird eine Dampfverteiler-

£>ÜiJö86/Ü9i2

kammer 24 gebildet und diese fertiggestellte, aus zwei Teilen bestehende Teilbaueinheit kann dann die Basis für die übrigen Bauteile des Bügeleisens bilden, die beispielsweise bei 32 befestigt werden können. Die beabstandete Deckplatte ergibt eine ideale Auflage 34, auf der ein Thermostat in unmittelbarer Nähe zu dem heißen Teil zur Erfassung der Bügeleisentemperatur angebracht werden kann.

Die Sohlenplatten-Baueinheit ergibt einen einfachen aus zwei Teilen bestehenden Aufbau, bei dem das Heizelement zur maximalen Wärmeleitung und zur maximalen Lebensdauer des Heizelementes unmittelbar in der Kammerabdeckung oberhalb der relativ dünnen Sohlenplatte eingebettet ist. Die beiden Teile werden an ihren Kanten miteinander verschweißt, um Wärmeübergangsstellen zur Oberfläche der Sohlenplatte zu schaffen, so daß der Wärmeübergang hauptsächlich gleichmäßig durch Wärmeleitung zur Sohlenplatte erfolgt. Die zwischen den Teilen gebildete Verteilerkammer gestattet eine reichliche Dampfverteilung d ch irgendeine Anzahl von beliebig orientierten und beabstandeten öffnungen, welche durch die dünne Sohlenplatte ausgestanzt sind. Dabei kann die Sohlenplatte unmittelbar aus gewalzten Legierungen ausgestanzt werden und gestattet daher das wirtschaftliche Aufbringen einer beliebigen Anzahl von Oberflächenmaterialien, beispielsweise rostfreien Stahl, und dieHerstellung einer Sohlenplatte mit leichtem Gewicht. Der Boiler oder Dampferzeuger ist unmittelbar in der gegossenen Deckplatte angeordnet, ist relativ groß, gestattet eine vollständige Umwandlung von Wasser in Dampf und besitzt eine reichliche Fläche zur Ablagerung von Mineralien, die eine größere Lebensdauer des Bügeleisens bewirkt. Durch Anordnung des Dampfgenerators in der Deckplatte und nicht in der Sohlenplatte wird in der erfindungsgemäßen Anordnung keine kalte Stelle in der Oberfläche der Sohlenplatte geschaffen und der große Boiler läuft innerhalb des normalen Temperaturbereiches durch seine massive Gestaltung und seinen Abstand von der Sohlenplatte nicht über. Auf diese Weise ergeben sich bei dem aus zwei Teilen bestehenden Aufbau der Teilbaueinheit alle zuvor genannten Vorteile,

5-0 9886/0912

Claims (10)

Patentansprüche

1. Teilbaueinheit für Dampfbügeleisen mit Sohlenplatte, Dampferzeuger und Dampfverteiler, dadurch gekennzeichnet , daß sie umfaßt:

eine relativ dünne Sohlenplatte (10), eine Deckplatte (14) , die von der Sohlenplatte (10) beabstandet und an ihr gehalten ist durch beabstandete Rippen (16, 22, 26), wobei ein Dampfverteilungskanal (24) zwischen denselben gebildet ist, wobei noch die Deckplatte (14) integral mit der Sohlenplatte (10) durch eine kontinuierliche Schweißnaht (20) zwischen den Rippen (16) und der Sohlenplatte (10) verbunden ist,

einen Dampferzeuger (Boiler) (28) in der Deckplatte (14), der mit dem Dampfkanal (24) verbunden ist, und eine Heizeinrichtung (18), die einen Teil der Deckplatte (14) bildet, wobei der Wärmeübergang von der Heizeinrichtung (18) zur Sohlenplatte (10) vorwiegend durch Wärmeleitung durch die Rippen (16, 22, 26) und die Schweißnaht (20) erfolgt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohlenplatte (10) eine Vielzahl von beabstandeten durchgehenden Öffnungen (12) besitzt,und die kontinuierliche Schweißnaht (20) vollständig um den Rand der Deckplatte (14) herum verläuft.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die beabstandeten Rippen eine um die gesamte Deckplatte (14) herum verlaufende Randrippe (16) enthalten und mindestens eine in der Mitte der Deckplatte (14) angebrachte und integral verschweißte Rippe (2 2) umfassen.

6üH«86/0912

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger (28) vollständig in der oberen Oberfläche der Deckplatte (14) angeordnet

und

ist Vein Schacht (30) zur Verbindung nach unten zum Dampfkanal (24) vorhanden ist.

5. Teilbaueinheit für Dampfbügeleisen mit Sohlenplatte, Dampferzeuger und Dampfverteiler, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

eine relativ dünne, durch spanlose Verformung hergestellte Sohlenplatte (10) mit einer Vielzahl von durchgehenden Dampfaustrittsöffnungen (12),

eine Deckplatte (14) mit einer kontinuierlichen nach unten ragenden Randrippe (16) und einer kontinuierlichen Schweißnaht (20) zwischen der Rippe (16) und der Sohlenplatte (10) zur integralen Verbindung der Deckplatte (14) mit Abstand auf der Sohlenplatte (10) und zur Bildung eines Dampfverteilungskanals (24) zwischen den beiden Teilen, wobei die Deckplatte (14) eine nach unten abstehende Längsrippe (22) besitzt, die ebenfalls kontinuierlich mit der Sohlenplatte (10) verschweißt ist,

einen Dampferzeuger (28) in der Deckplatte (14), der von der Sohlenplatte getrennt ist,

ein Heizelement (18), das einen Teil der Deckplatte (14) bildet und um dieselbe benachbart zu ihrem Rand verläuft mit Ausnahme des rückwärtigen Teils der Sohlenplatte (10), wodurch ein Wärmeleitungsweg zum Wärmeübergang von der Heizeinrichtung (18) zur Sohlenplatte (10) durch die Rippen (16, 22) und die Schweißnaht (20) gebildet ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrippe (22) entlang der Längsmittellinie der Sohlenplatte (10) angeordnet ist.

5 Ü S ti 8 6 / Ü 9 1 2

2537672

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Dampferzeuger (28) symmetrisch zur Längsmittellinie an einem Ende der Längsrippe (22) liegt.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger (28) auf der oberen Oberfläche der Deckplatte angeordnet ist und durch einen nach unten geführten Schacht (30) mit dem Dampfverteiler (24) verbunden ist.

9. Verfahren zum Zusammenbau einer Teilbaueinheit für ein Dampfbügeleisen mit Sohlenplatte, Dampferzeuger und Dampfverteiler, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

es wird eine dünne Sohlenplatte aus spanlos verformtem Material ausgestanzt,

eine gegossene Deckplatte mit Dampferzeuger und eingegossenem Heizelement und eine nach unten ragende kontinuierliche Umfangsrippe wird unmittelbar auf die Sohlenplatte aufgesetzt, die Deckplatte wird mit der Sohlenplatte durch eine kontinuierliche Schweißnaht zwischen der Rippe und der Sohlenplatte zur dauerhaften Verbindung der Deckplatte mit der Sohlenplatte verschweißt, wobei ein DampfVerteilungskanal zwischen den beiden Teilen gebildet wird, und der übrige Teil des Bügeleisens wird mit dieser Teilbaueinheit zusammengebaut.

10. Verfahron nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufschweißen der Deckplatte in die Sohlenplatte Dampfaustrittsöffnungen gestanzt oder geprägt werden.

ÜÜ3886/0912

Leerseite