DE4212286A1 - Dampfbügeleisen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dampfbügeleisen, dessen Bügeleisensohle mit einer zwei Schenkel aufweisenden Heizung relativ großer elektrischer Leistung in thermischem Kontakt steht, deren Tempe­ ratur durch einen über eine Kontaktstelle ebenfalls in ther­ mischem Kontakt mit der Bügeleisensohle stehenden, ein temperatur­ empfindliches Element aufweisenden elektrischen Schalter dadurch gesteuert wird, daß in der Offenstellung des Schalters die Span­ nungsversorgung unterbrochen ist, während in der Schließstellung des Schalters die Spannungsversorgung wieder hergestellt wird, wobei der Schalter dann in seine Offenstellung übergeht, wenn das temperaturempfindliche Element aufgrund seiner Temperaturerhöhung den Schalter trennt und wobei der Schalter (9) dann in seine Schließstellung übergeht, wenn das temperaturempfindliche Element nach seiner Abkühlung den Schalter wieder schließt und wobei die thermische Kontaktstelle zwischen dem Schalter und der Bügelei­ sensohle von einem zwischen den Schenkeln der Heizung liegenden Bereich angeordnet ist.

Ein derartiges Dampfbügeleisen ist bereits aus der DE-14 60 975 C3 bekannt. Bei diesem Bügeleisen ist der ein tempe­ raturempfindliches Element aufweisende elektrische Schalter zwischen den beiden in die Bügeleisensohle eingegossenen Schenkel der elektrischen Heizung angeordnet und auf der Bügeleisensohle mittels einer Schraube befestigt. Bei dieser Anordnung ist das als Bimetall ausgebildete temperaturempfindliche Element gleichermaßen auf dem Isolierblock befestigt wie die vom Bimetall in ihre Ein- bzw. Ausschaltstellung steuerbaren Kontaktzungen. Um eine vernünftige Temperaturregelung der Bügeleisensohle zu er­ reichen, muß der Isolierblock an solch einer Stelle der Bügelei­ sensohle befestigt sein, an der er aufgrund von auftretenden Temperaturspitzen besonders schnell reagieren kann. Daraus ergibt sich, daß der Thermostat in der Regel in der Nähe eines Schenkels der Heizung befestigt ist, da dort Temperaturänderungen in be­ sonders kurzer Zelt auftreten und die Anbringung des Thermostaten in der Nähe der Heizung das Regelverhalten des Thermostaten ver­ bessert. Durch den konstruktionsbedingt hoch bauenden Isolier­ block eines derartigen Thermostaten wird die Bauhöhe des in der Regel darüberliegenden Wassertanks erheblich eingeschränkt.

Um die Nachteile der Volumenverringerung des Wassertanks zu ver­ meiden, ist es möglich, den Temperaturmeßpunkt des Thermostaten weiter von den Schenkeln der Heizung, also mehr zur Mitte der Bügeleisensohle, zu versetzen. Dies hat aber den Nachteil, daß sich das Regelspiel des Thermostaten übermäßig vergrößern kann, d. h., der Thermostat reagierte viel träger als üblicherweise. Die Folge können unbrauchbare Temperaturverhältnisse an der Bügelei­ sensohle sein, so daß der Bügelprozeß erheblich eingeschränkt werden würde. Dies kann sogar letztendlich dazu führen, daß auf­ grund zu hoher Temperaturspitzen empfindliches Bügelgut bereits versengt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, obige Nachteile zu vermeiden und dennoch ein Dampfbügeleisen zu schaffen, bei dem die Tempera­ turmeßstelle des temperaturempfindlichen Elements etwa mittig zu den beiden Schenkeln der Heizung angeordnet ist und bei der dennoch der Thermostat bereits auf geringe Temperaturschwankungen in kürzester Zeit anspricht, so daß die eingestellte Temperatur der Bügeleisensohle sehr genau eingehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von der Kontaktstelle zu mindestens einem Schenkel der Heizung eine ge­ sonderte Wärmeleitbrücke ausgebildet ist, durch die ein höherer Wärmefluß übertragen werden kann, als über die aus Kontaktstelle, Bügeleisensohle und jedem der beiden Schenkel bestehenden Anord­ nung. Durch die Integration einer gesonderten Wärmeleitbrücke in die Bügeleisensohle, deren Wärmeleitfähigkeit größer ist als die Wärmeleitfähigkeit des Materials der Bügeleisensohle selbst, wird erreicht, daß der Bimetall des Thermostaten äußerst schnell auf Temperaturschwankungen reagiert, d. h., der Bimetall reagiert nahezu so, als wäre er direkt oberhalb eines Schenkels des Rohr­ heizkörpers befestigt. Hieraus ergibt sich eine besonders gute Temperaturregelung des Dampfbügeleisens. Aufgrund der mittigen Anordnung des Bimetalls bzw. des Thermostaten ergibt sich für diesen ein verhältnismäßig großer Bauraum, da in diesem Bereich die Dicke der Bügeleisensohle ohnehin - im Gegensatz zu dem Be­ reich in Nähe der Schenkel des Rohrheizkörpers - verhältnismäßig gering ist.

Wird die Wärmeleitbrücke aus Kupfer und die Bügeleisensohle aus Aluminium hergestellt, so ergibt sich bei vertretbaren Herstell­ preisen ein Dampfbügeleisen, mit dem voreingestellte Temperaturen besonders genau eingehalten werden können. Desweiteren läßt sich Kupfer besonders gut in Aluminium integrieren.

Eine besonders einfache Herstellung der Bügeleisensohle nach der Erfindung wird dadurch erreicht, daß die Bügeleisensohle im Gieß­ verfahren hergestellt ist und daß die Wärmeleitbrücke vor dem Gießvorgang als Kern in die entsprechende Gießform eingelegt und anschließend in der Gießmasse eingebettet wird. Bei diesem Her­ stellverfahren wird also die als Blechteil ausgebildete Wärmeleitbrücke in die Spritzform eingelegt und dann mit Aluminium ganz oder teilweise umspritzt, je nachdem, welche Temperaturen im Bereich der Einspannstelle des Bimetalls vorhanden sein sollen. Dabei ist selbstverständlich auch das Regelverhalten und die Wärmespeicherung des Thermostaten selbst von Bedeutung.

Um von der Wärmeleitbrücke möglichst wenig Wärme in die in der Regel kältere Bügeleisensohle einfließen zu lassen, ist es vor­ teilhaft, daß die Wärmeleitbrücke teilweise freitragend und nur an ihren Enden mit den Schenkeln der Heizung in thermischem Kon­ takt steht.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Wärmeleitbrücke mit beiden Schenkeln der Heizung in Wärmekontakt steht. Hierdurch wird auch der Vorteil erreicht, daß die an der Befestigungsstelle des Bi­ metalls auftretende Temperatur in etwa einem Mittelwert aus den an den beiden Schenkeln der Heizung auftretenden Temperaturwerten entspricht.

Selbstverständlich ist es auch denkbar, daß die Wärmeleitbrücke nicht in Form eines Kernes in die Gußform eingelegt wird, sondern es ist auch denkbar, diese nachträglich auf die Bügeleisensohle aufzugießen.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schalter auf der Bügeleisensohle selbst befestigt ist und daß die Befestigungsmittel gleichzeitig auch zur thermischen Verbindung des temperaturempfindlichen Elements mit der Bügeleisensohle dienen. Bei dieser Anordnung handelt es sich um einen Monoblock­ regler, der verhältnismäßig klein baut, also geringen Bauraum be­ nötigt und der somit auch wenig Temperatur selbst aufnimmt, so daß ein besonders gutes Regelverhalten des Thermostaten gebildet wird.

Es ist aber auch denkbar, einen Thermostaten zu wählen, bei dem der Bimetall an einer anderen Stelle befestigt ist als der Isolierblock mit seinen beiden Kontaktelementen. Dies hat den Vorteil, daß die Einspannstelle des Bimetalls, also die Tempera­ turmeßstelle, örtlich von dem Isolierblock an der Bügeleisensohle angeordnet ist und somit Einbauprobleme weitgehendst vermieden werden können. Gleichzeitig führt diese Bauart von Thermostat zu dem Vorteil, daß nur der Bimetall mit Wärme von der Temperatur­ meßstelle, also von der Wärmeleitbrücke, beaufschlagt wird und nicht auch noch der Isolierblock, was zu Fehlmessungen des Thermostaten führen würde.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Längsschnitt durch einen auf einer Bügeleisensohle be­ festigten, elektrischen Schalter gemäß der Schnittführung I-I nach Fig. 2 und

Fig. 2 Draufsicht in Teilansicht in Richtung A auf die Bügelei­ sensohle gemäß Fig. 1.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht das Dampfbügeleisen im wesent­ lichen aus einer aus Aluminium gegossenen Bügeleisensohle 1, in die eine aus zwei Schenkeln 4, 5 bestehende Heizung 2 eingegossen ist. Die Heizung 2 verläuft gemäß Fig. 2 im wesentlichen U-förmig und endet im hinteren Bereich 13 der Bügeleisensohle 2 mit her­ ausragenden Kontaktfahnen 15, die über in der Zeichnung nicht dargestellte Leitungen mit dem elektrischen Schalter 9 verbunden sind. In der Bügeleisensohle 1 ist im mittleren Bereich eine Ver­ tiefung ausgebildet, die die Dampfkammer 8 der Bügeleisensohle bildet.

Von der Bügeleisensohle 1 ragen gemäß Fig. 1 nach oben umlaufende Wände 17, die an ihrer Stirnseite 19 von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Deckel verschlossen sind. Auch der elek­ trische Schalter 9 ist rundum ebenfalls von einer Wand 21 um­ geben, so daß der hierdurch gebildete Raum 27 nach oben hin offen bleibt, wenn der Deckel (nicht dargestellt) von außen her an der Wand 21 dichtend aufliegt. Hierdurch ist der Raum 27 mit der Atmosphäre und nicht mit der Dampfkammer 8 verbunden, die radial außerhalb die Wand 21 nach Fig. 2 umgibt. Um aber auch den Raum 27 als zur Dampfkammer 8 gehörigen Raum auszubilden, ist es durchaus denkbar, daß die Wärmeleitbrücke 6 nach Fig. 1 mit ihrer Kontaktstelle 3 so weit hochgezogen wird, bis die Kontaktstelle 3 geringfügig oberhalb der Stirnseite 19 verläuft. Dies erhöht zwar die Bauhöhe von Bügeleisensohle 1 und elektrischem Schalter 9, es wird aber auch dadurch ein vergrößerter Raum der Dampfkammer 8 ermöglicht.

Nach Fig. 2 ist zwischen der radial äußeren und inneren Wand 17 eine im Abstand zum Rand der Bügeleisensohle 1 verlaufende Ring­ kammer 29 ausgebildet, die über die Durchlässe 31 mit der Dampf­ kammer 8 verbunden ist. In der Dampfkammer 8 wird das zur Dampf­ erzeugung erforderliche Wasser im vorderen Bereich 33 einge­ tropft, das von einem in der Zeichnung nicht dargestellten, aber bei Bügeleisen allgemein bekannten Tropfventil gesteuert wird. Die Ringkammer 29 weist Dampfaustrittsöffnungen 35 auf, die den in der Dampfkammer 8 erzeugten und über die Ringkammer 29 weiter­ geleiteten Dampf an der Gleitfläche 37 der Bügeleisensohle 1 aus­ treten lassen. Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ragen aus der Stirnseite 19 nach oben Zapfen 38 hervor, die zur Befestigung des in der Zeichnung nicht dargestellten Deckels der Bügeleisen­ sohle 1 dienen.

In der Bügeleisensohle 1 ist die vorzugsweise aus Kupfer herge­ stellte Wärmeleitbrücke 6 eingebettet, die die beiden Schenkel 4, 5 der Heizung 2 miteinander verbindet (Fig. 2). Die Heizung 2 wird von einem U-förmigen Rohrheizkörper gebildet, der sich zum hinteren Bereich 13 der Bügeleisensohle 1 an beiden Schenkeln 4, 5 verjüngt. Die Wärmeleitbrücke 6 wird nach den Fig. 1 und 2 von einem im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmigen Blech­ streifen gebildet, der nach Fig. 1 mit seinen beiden unteren Be­ reichen 39 unter die zugeordneten Schenkel 4, 5 greift und mit den darüberliegenden Abschnitten 41 an den gegenüberliegenden Innenseiten 43 der Schenkel 4, 5 wärmeleitend anliegt. Etwa auf der Mittellinie 45 der Bügeleisensohle 1 ist nach den Fig. 1 und 2 auf der Wärmeleitbrücke 6 eine Gewindebohrung 47 ausge­ bildet, in die eine als Befestigungsmittel 7 vorgesehene Sechs­ kantschraube eingeschraubt ist und die den elektrischen Schalter 9 fest und wärmeleitend gegen die Kontaktstelle 3 der Wärmeleitbrücke 6 einspannt.

Nach Fig. 1 besteht der elektrische Schalter 9 im wesentlichen aus einem Isolierblock 49, der im wesentlichen aus einem Hohlniet 10 besteht, auf dem eine Isolierhülse 11 zentriert ist. Die Iso­ lierhülse 11 umgeben drei hintereinander angeordnete, aus Keramik hergestellte Isolierscheiben 12, zwischen denen Anschlußplatten 16 und 18 fest eingespannt sind. Die Anschlußplatten 16 stellen die Stromverbindung zu den Kontaktfahnen 15 her, während die An­ schlußplatten 18 das eigentliche Schaltelement des elektrischen Schalters 9 bilden. Zwischen der unteren Isolierscheibe 12 und dem unteren abgekröpften Ende 53 des Hohlniets 10 ist weiterhin das Bimetallplättchen 20 fest eingespannt. Zwischen der oberen Isolierhülse 12 und dem oberen abgekröpften Ende 55 des Hohl­ nietes 10 ist eine Platte 14 fest eingespannt. Der Hohlniet 10 hält also das Paket aus den Teilen 12, 14, 16, 18 und 20 fest zu einem Isolierblock 49 zusammen.

Nach Fig. 1 ist die Platte 14 mit einem oberhalb und seitlich versetzt zum Isolierblock 10 angeordneten Gewindefortsatz 22 ver­ sehen, in den ein Gewindeende 23 einer Röhre 24 eingeschraubt ist, wobei die Röhre 24 drehbar zwischen den Anschlägen 25, 26, die aus dem Bart 25 am Ende der Platte 14 und aus dem an der Hohlröhre 24 angeordneten Flansch 26, gelagert ist.

Der innere Teil der Röhre 24 weist ein Gewinde zum Eingreifen in ein Gewindestück 28 eines Bolzens 30 auf, der im Inneren der Röhre 24 im Gewindestück 28 drehbar zentriert ist. Der Bolzen 30 weist an seinem Kopfende einen gerändelten Knopf 32 auf, der zum Drehen des Bolzens 30 als Eingriff dient. Der Knopf 32 ist in seinem unteren Ende mit einem radial nach außen verlaufenden Vor­ sprung 34 ausgestattet, der mit einem am Ende der Röhre 24 ausge­ bildeten Bart 36 als Anschlag zusammenwirkt, um so den Drehwinkel des Bolzens 30 gegenüber der Röhre 24 zu begrenzen. Durch Ab­ nehmen des Knopfes 32 kann der Bolzen 30 so weit in der Röhre 24 verschoben werden, bis der sich an den Bolzen 36 nach unten an­ schließende Dorn 40 das darunterliegende Stützmetallplättchen 44 in einem vorgegebenen Maße vorspannt. Ist dieses vorgegebene Maß erreicht, so wird der Knopf 32 auf den Bolzen 30 wieder aufge­ setzt und er kann nun nur noch mit dem Bolzen 30 bis zum Anschlag 36 in einem vorgegebenen Winkel zum Zwecke der Feineinjustierung des elektrischen Schalters verdreht werden.

Das Ende des Bolzens 30 ist durch den von der Röhre 24 ebenfalls geführten Dorn 40 mit dem konvexen Vorsprung 42 des Stützmetall­ plättchens 44 verbunden, welches mit der Anschlußplatte 16 über den Hohlniet 10 fest verbunden ist. Das Stützmetallplättchen 44 hält an seinem freien Ende ein biegsames Plättchen 46 fest, das an einem Kontakt 48 endet, der mit einem sich an ihn anschließen­ den Gegenkontakt 50 in der Platte 51 zusammenwirkt.

Das biegsame Plättchen 46 wird von einem mittleren Ansatz 52 vor­ gespannt und im ausgelenkten Zustand gehalten, wobei es einen Bart 54 berührt, der von dem Stützmetallplättchen 44 gehalten ist. In der Offenstellung des elektrischen Schalters 9 ist der Kontakt 48 von dem Gegenkontakt 50 abgehoben, so daß er an dem Anschlag 56 anschlägt. Wird das biegsame Plättchen 46 so stark durch die Verformung des temperaturempfindlichen Elementes 20 bei Temperaturerhöhung gewölbt, so schnappt aufgrund des vorge­ spannten Ansatzes 52 das biegsame Plättchen 48 so weit um, daß der Kontakt 48 schlagartig, d. h., ohne nennenswerte Funkenbil­ dung, am Gegenkontakt 50 anschlägt.

Durch die Verdrehung der Röhre 24 gegenüber dem Gewindefortsatz 22 wird eine axiale Verschiebung der Röhre 24 und somit des Dornes 40 erreicht, so daß zwangsläufig die Auslenkung des Stütz­ streifens 44 erreicht wird, genauso, wie dies durch die Ver­ formung des biegsamen Plättchens 46 bei Temperaturänderung er­ möglicht wird, wobei die Bewegung durch den Dorn 58 geregelt ist, der zwischen dem Ende des Stützplättchens 44 und dem Bimetall­ plättchen 20 in Bohrungen zentriert ist.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Bügeleisens ist folgende:
Bei noch kühler Bügeleisensohle 1 sind die Kontakte 48, 50 in Berührung, d. h., es fließt ein Strom über die Anschlußplatte 16, das Stützmetallplättchen 44, das biegsame Plättchen 46, den Kon­ takt 48, den Gegenkontakt 50, die Platte 51 und über eine nicht dargestellte elektrische Leitung zu einer der Kontaktfahnen 15 der Heizung 2. Das andere Ende der Kontaktfahne 15 des Schenkels 5 ist mit dem anderen Leiter der Energiequelle verbunden.

Bei zunehmender Erwärmung der Bügeleisensohle 1 wird nun die Wärme über die Heizung 2 in die Bügeleisensohle 1 abgegeben. Gleichzeitig - und das in besonders schneller Weise - strömt auch die Wärme in die Wärmeleitbrücke 6, von wo sie in das temperatur­ empfindliche Element 20 einströmt. Durch die Erwärmung verformt sich das temperaturempfindliche Element 20 derart (nicht darge­ stellt), daß sich sein freies Ende nach Fig. 1 nach oben bewegt und den Dorn 58 mitsamt dem freien Ende des biegsamen Plättchens 46 ebenfalls nach oben verschiebt. Dadurch, daß sich das Stütz­ metallplättchen 44 an dem Dorn 40 abstützt, und weiterhin am Iso­ lierblock 49 fest eingespannt ist, verbiegt sich das Stützmetall­ plättchen 44 und somit auch das biegsame Plättchen 46, so daß ab einem bestimmten Punkt das Plättchen 46 in die in der Zeichnung dargestellte Öffnungsstellung gelangt und somit der Kontakt 48 schlagartig vom Gegenkontakt 50 abhebt. Der Strom ist somit zur Heizung 2 unterbrochen.

Die Temperaturregelung mit dem oben beschriebenen Thermostaten 9 kann entweder durch Abändern der Länge des Dornes 58 oder des An­ schlages 56 oder durch Angleichen der Bolzen-Mutter-Schrauben­ einheit 22 bis 23 oder 24 bis 28 erzielt werden. Während die Gewindeeinrichtung 22, 23 zum Ändern der Betriebstemperatur der Bügeleisensohle dient, dient die Gewindeeinrichtung 28 zum Ein­ justieren des Thermostaten 9 nach seiner Montage auf der Bügelei­ sensohle 1, da aufgrund der bei der Montage des Thermostaten 9 selbst und des Thermostaten 9 auf der Bügeleisensohle 1 auftre­ tenden Toleranzen dieser erst in seine Grundstellung gebracht werden muß, um anschließend die vorgegebene minimale bzw. maximale Betriebstemperatur der Bügeleisensohle 1 exakt steuern zu können.

Durch die erfindungsgemäße Wärmeleitbrücke kann der Thermostat 9 auf besonders schnelle Temperaturschwankungen der Bügeleisensohle 1 reagieren und in besonders engen Temperaturbereichen die Bügel­ eisensohlentemperatur steuern. Um die in die Wärmeleitbrücke 6 eingebrachte Wärmemenge möglichst vollständig dem Bimetall zu­ führen zu können, ist es auch möglich, daß der Bereich zwischen den beiden Schenkeln 4, 5 der Heizung 2 keine Anbindung zur Bügeleisensohle 1 hat, d. h., beispielsweise kann der untere Be­ reich 39 und der sich anschließende obere Abschnitt 41 keine direkte Anbindung zur Bügeleisensohle 1 haben.

Claims (6)

1. Dampfbügeleisen, dessen Bügeleisensohle (1) mit einer zwei Schenkel (4, 5) aufweisenden Heizung (2) relativ großer elektrischer Leistung in thermischem Kontakt steht, deren Temperatur durch einen über eine Kontaktstelle (3) ebenfalls in thermischem Kontakt mit der Bügeleisensohle (1) stehenden, ein temperaturempfindliches Element (20) aufweisenden elek­ trischen Schalter (9) dadurch gesteuert wird, daß in der Offenstellung des Schalters (9) die Spannungsversorgung unterbrochen ist, während in der Schließstellung des Schalters (9) die Spannungsversorgung wieder hergestellt wird, wobei der Schalter (9) dann in seine Offenstellung übergeht, wenn das temperaturempfindliche Element (20) auf­ grund seiner Temperaturerhöhung den Schalter (9) trennt und wobei der Schalter (9) dann in seine Schließstellung über­ geht, wenn das temperaturempfindliche Element (20) nach seiner Abkühlung den Schalter (9) wieder schließt und wobei die thermische Kontaktstelle (3) zwischen dem Schalter (9) und der Bügeleisensohle (1) von einem zwischen den Schenkeln (4, 5) der Heizung (2) liegenden Bereich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß von der Kontaktstelle (3) zu mindestens einem Schenkel (4, 5) der Heizung (2) eine gesonderte Wärmeleitbrücke (6) ausgebildet ist, durch die ein höherer Wärmefluß übertragen werden kann, als über die aus Kontaktstelle (3), Bügeleisen­ sohle (1) und jedem der beiden Schenkel (4, 5) bestehenden Anordnung.

2. Dampfbügeleisen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitbrücke (6) aus Kupfer und die Bügeleisen­ sohle (1) aus Aluminium hergestellt sind.

3. Dampfbügeleisen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügeleisensohle (1) im Gießverfahren hergestellt ist und daß die Wärmeleitbrücke (6) vor dem Gießvorgang als Kern in die entsprechende Gießform eingelegt und anschließend in der Gießmasse eingebettet wird.

4. Dampfbügeleisen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Wärmeleitbrücke (6) teilweise freitragend und nur an ihren Enden mit den Schenkeln (4, 5) in thermischem Kontakt steht.

5. Dampfbügeleisen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitbrücke (6) mit beiden Schenkeln (4, 5) der Heizung (2) in Wärmekontakt steht.

6. Dampfbügeleisen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (9) auf der Bügeleisensohle (1) selbst be­ festigt ist und daß die Befestigungsmittel (7) gleichzeitig auch zur thermischen Verbindung des temperaturempfindlichen Elements (20) mit der Bügeleisensohle (1) dienen.