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Die
Erfindung betrifft ein Bügeleisen,
insbesondere ein kabelloses sogenanntes «cordless» Bügeleisen, mit welchem gebügelt werden
kann, ohne dass das Bügeleisen
während
der aktiven Bügelphasen,
wenn es der Benutzer in der Hand hält, über ein Leitungskabel mit einem
Stecker oder einem Träger verbunden
ist.
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Solche
Bügeleisen
sind meistens mit einem internen elektrischen Heizelement ausgestattet. Während der
Bügelpausen
werden diese Bügeleisen auf
einen einen elektrischen Schnellstecker aufweisenden Träger gestellt,
wobei der Schnellstecker das Erhitzen des Bügeleisens und die Speicherung
im Bügeleisen
der für
die aktive Bügelphase
notwendigen Energie ermöglicht.
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Es
sind bereits kabellose Bügeleisen
bekannt, welchen die notwendige Energie durch einen elektromagnetischen
Induktor oder durch eine im Träger
angeordnete Infrarot-Lampe zugeführt
wird, wie z.B. im Patent WO 8803579 beschrieben, oder aber durch
den Kontakt der Bügeleisensohle
mit einem heißen
Träger,
wie z.B. im Patent
DE 3538544 beschrieben,
oder sogar durch Übertragung
einer flüssigen
Masse, wie im Patent WO 9721866 beschrieben.
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Der
Benutzer ist somit vom lästigen
Vorhandensein des Bügeleisenkabels
herkömmlicher
Bügeleisen
befreit. Aber ein wirksames Bügel
setzt oft voraus, dass der zu bügelnde
Stoff befeuchtet wird. Da das Bügeleisen
einen Wasserbehälter
besitzt, kann der Benutzer den Spray oder Zerstäuber zur umfangreichen örtlichen
Befeuchtung einsetzen. Da das Bügeleisen
nicht mit Strom versorgt wird, besteht der Spray im allgemeinen
aus einer von Hand betätigten Pumpe,
die das Wasser aus einem Wasserbehälter des Bügeleisens entnimmt, und aus
einer Spritzdüse. Aber
es ist schwierig, mit diesen Mitteln ununterbrochen eine feine und
auf der zu bügelnden
Oberfläche gut
verteilte Zerstäubung
zu erreichen.
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Somit
ermöglichen üblicherweise
kabellose Bügeleisen
den Einsatz des im Bügeleisen
erzeugten Dampfs, welches einen Wasserbehälter aufweist. Der über die
Austrittsöffnungen
in der Bügelsohle austretende
Dampf wird regelmäßig auf
die Wäsche verteilt.
Die gespeicherte Energie ist jedoch schnell verbraucht, so dass
die aktiven Bügelphasen
kurz und die Aufladephasen im Vergleich zu den aktiven Bügelphasen
lang sind. Es konnte berechnet werden, dass ein 600 Gramm schweres
Bügeleisen,
welches pro Minute 20 Gramm Dampf erzeugt und eine installierte
Leistung von 2000 Watts besitzt, 26 Sekunden ununterbrochen bügeln kann,
ohne zu sehr zu erkalten. Aber es dauert danach mindestens 20 Sekunden,
um wieder die geeignete Temperatur zu erreichen, denn die Verdampfung
von Wasser verbraucht viel Energie, und nur ein geringer Anteil
des erzeugten Dampfs wird zur Befeuchtung auf dem Stoff kondensiert,
so dass der Nutzeffekt gering ist. Die für das Erhitzen des Bügeleisens
notwendige Wartezeit zwischen zwei aktiven Bügelphasen stellt eine Beschränkung der
Benutzungsmöglichkeiten von
kabellosen Bügeleisen
dar.
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Aus
dem Patent
JP 5161798 ist
zudem ein Bügeleisen
mit einem piezoelektrischen Zerstäuber oder Vernebler bekannt.
Gemäß einer
Ausführungsform
wird der durch den Zerstäuber
erzeugte Nebel wie bei herkömmlichen
Bügeleisensprays
in Richtung nach vorne gespritzt. Die Oberfläche kann deshalb nicht so regelmäßig befeuchtet
werden wie mit einem Dampfbügeleisen,
bei dem die Dampfaustrittsöffnungen
unten in der Sohle angeordnet sind, und ein Teil des Nebels geht
in der Umgebung verloren. Gemäß einer
anderen Ausführungsform
erreicht der Nebel den Stoff über
eine Öffnung
großer
Abmessung in der Bügeleisensohle.
Wegen der entsprechend unzureichenden Sohlenfläche stört eine solche Öffnung großer Abmessung
beim Glätten
der Wäsche
und bei deren Erwärmen
zu diesem Zweck. Der Zerstäuber
braucht elektrischen Strom und das Bügeleisen ist nicht kabellos.
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Das
Patent
DE19735214 beschreibt
ein Bügeleisen
mit einem piezoelektrischen Zerstäuber, mit welchem die zu bügelnde Oberfläche regelmäßig befeuchtet
werden kann, ohne dass im Bügeleisen Dampf
erzeugt wird. Der durch den Zerstäuber in unmittelbarer Nähe der Bügeleisensohle
erzeugte Nebel wird vorteilhaft über
mehrere Öffnungen
in der Bügeleisensohle
verteilt, ohne dass der Nebel einen langen Weg zurücklegen
muss, auf dem er sich absetzen könnte.
Aber der den Nebel erzeugende Zerstäuber braucht Strom, was eine
Stromversorgung voraussetzt, und das Bügeleisen ist nicht kabellos.
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Aufgabe
der nachstehenden Erfindung ist es, ein kabelloses Bügeleisen
zu schaffen, mit welchen die Wäsche
während
des Bügelns
so gut befeuchtet werden kann wie mit einem Dampfbügeleisen,
um die Effizienz des Bügelns
zu erhöhen,
und welches bei gleicher Masse eine bessere Bügelautonomie und einen besseren
Gebrauchskomfort als bekannte kabellose Bügeleisen aufweist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein kabelloses Bügeleisen
gelöst,
welches einen mit einem Handgriff versehenen Körper, eine Bügelsohle und
einen Wasserbehälter
umfasst und sich dadurch auszeichnet, dass es einen elektrisch arbeitenden, durch
einen elektrischen Kraftspeicher versorgten Zerstäuber aufweist.
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Das
zerstäubte
Wasser setzt sich auf die Wäsche
nieder, so dass diese wirkungsvoll befeuchtet wird; die Bügeleisensohle
trocknet lediglich den zu bügelnden
Stoff, während
ein Dampfbügeleisen
viel Wasser verdampft, das sich teilweise auf dem Stoff kondensiert
und zudem getrocknet werden muss. Infolge der durch das Wegfallen
der Verdampfungsfunktion bewirkten Energieersparnis bleibt die Bügelsohle
länger
warm, so dass das Bügeleisen
eine größere Autonomie
besitzt.
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Die
für den
Zerstäuber
während
einer aktiven Bügelphase
notwendige Energie ist im Bügeleisen gespeichert.
Der Zerstäuber
verbraucht viel weniger Energie als das Verdampfen, was die Energiespeicherung
in Batterien oder Kondensatoren ermöglicht, die ohne weiteres im
Bügeleisenkörper untergebracht
werden können.
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Der
Zerstäuber
ist vorteilhaft durch eine piezoelektrische Vorrichtung gebildet.
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Mit
dieser Art Vorrichtung können
bei sehr geringem Raumbedarf sehr feine, nebelähnliche Wassertröpfchen erzeugt
werden. Diese Vorrichtung ist leicht unter Kontrolle zu halten.
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Das
zerstäubte
Wasser wird über
in die Bügelsohle
einmündende
Austrittsöffnungen
verteilt.
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Das
zerstäubte,
vom Wasserbehälter
hergeleitete Wasser wird somit der Wäsche zugeleitet, wo es sich
niedersetzt und die Wäsche
wirksam und regelmäßig ohne
Verlust in der Umgebung befeuchtet.
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Dank
dieser Anordnung wird für
die Befeuchtung wenig Wasser benutzt, im wesentlichen zweimal weniger
als mit einem Dampfbügeleisen
mit gleicher Bügelwirkung,
wodurch die Autonomie des Wasserbehälters erhöht wird.
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Da
die zum Bügeln
notwendige Wärmeenergie
wesentlich geringer ist, erfordert ein so gestaltetes Bügeleisen
mit gleicher thermischer Masse und gleicher Leistung wie im Fall
eines Dampfbügeleisens
Erwärmungszeiten
der Bügelsohle,
die um etwa 40% geringer sind bei gleicher Gebrauchszeitspanne und
gleicher Wirkung. Diese Zeitspanne reicht auch zur gleichzeitigen
Nachladung des elektrischen Akkumulators aus. Bei gleicher Nachladezeit
verfügt man über eine
längere
aktive Bügelphase.
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Da
der Bügeleffekt
mit der notwendigen und ausreichenden Wassermenge erreicht wird,
wird der Stoff ohne Dampfüberschuss
getrocknet. Diese Wasserersparnis bedeutet auch weniger Befeuchtung und
weniger Erwärmung
der Umgebung.
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Die
Autonomie und der Benutzungskomfort des erfindungsgemäßen Bügeleisens
sind wesentlich besser als bei herkömmlichen kabellosen Bügeleisen.
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Der
Zerstäuber
weist vorteilhaft eine flache, kreisförmige Wandung mit einer Achse
auf, wobei die Wandung in der Nähe
der Bügelsohle
und zu dieser parallel ausgerichtet angeordnet ist und über einen piezoelektrischen
Ring mit gleicher Achse in Bewegung versetzt wird und wobei die
Wandung, zum Zerstäuben
des Wassers, in ihrem außerhalb
des Rings befindlichen Bereich, oberhalb der Austrittsöffnungen,
mit verteilt angeordneten Löchern
versehen ist.
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Das
zerstäubte
Wasser kann sich auf die Wäsche
niedersetzen, ohne auf den benachbarten Wandungen kondensiert zu
werden, da das Leitungssystem für
das zerstäubte
Wasser kurz ist. Die Anordnung der Löcher in der kreisförmigen Wandung gewährleistet
eine Verteilung des zerstäubten
Wassers auf einer Fläche
mit großem
Durchmesser.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist
das Bügeleisen
einen elektrischen Schnellsteckverbinder auf, dessen ergänzendes
Gegenstück
auf einem Träger
angeordnet ist, sowie eine mit dem Steckverbinder verbundenes Aufladesystem
für den
elektrischen Kraftspeicher.
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Das
Bügeleisen
wird nacherhitzt, wenn es der Benutzer auf den Träger stellt
und einschaltet. Wenigstens ein Teil des in das Bügeleisen
eindringenden elektrischen Stroms versorgt den Akkumulator über ein
an sich bekanntes Aufladesystem.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform weist
das Aufladesystem des Kraftspeichers einen elektromagnetischen Anker
auf, dem die Energie über
einen im Träger
oder im Bügeltisch
angeordneten elektromagnetischen Induktor zugeführt wird.
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Die
zur Zerstäubung
notwendige Energie wird dem Bügeleisen
vom Träger
her ohne elektrischen Stromanschluss übertragen. Diese Maßnahme ist
besonders vorteilhaft, wenn die Bügeleisensohle erhitzt wird,
ohne dass ein elektrischer Stromanschluss notwendig ist. Der Benutzer
muss somit keinen Stromanschluss vornehmen, wenn er das Bügeleisen
abstellt. Die Handhabung des Bügeleisens ist
einfacher und das Bügeln
leichter.
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Vorzugsweise
ist der Kraftspeicher durch eine Batterie von einem oder mehreren
versiegelten Bleiakkumulatoren gebildet.
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Im
Vergleich zu ihrer Leistung ertragen Akkumulatoren dieser Art einen
hohen Ladestrom ohne nennenswerten Einfluss auf die Anzahl von Lade-/Entladungszyklen
und ohne bedeutende Benutzungseinschränkung bezüglich des Verhältnisses
Ladestrom/Leistung. Die Aufladezeit des Akkumulators kann somit
optimiert werden.
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Die
Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
im Einzelnen beschrieben.
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1 zeigt
einen schematischen Längsschnitt
durch ein erfindungsgemäßes kabelloses
Bügeleisen.
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2 zeigt
einen schematischen Schnitt durch den Wasserzerstäuber des
Bügeleisens.
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3 zeigt
einen Teilschnitt durch den auf einen Träger gestelltes Bügeleisen
mit dessen elektrischer Verbindung mit dem Träger.
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4 zeigt
eine zweite Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen, auf
einem Träger
abgestellten Bügeleisens.
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5 zeigt
eine dritte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen, auf
einem Induktionsbügeltisch
abgestellten Bügeleisens.
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Gemäß einer
bevorzugten, in 1 dargestellten Ausführungsform
umfasst das Bügeleisen
einen mit einem Hangriff 11 versehenen Körper 1,
eine Bügelsohle 2,
welche mit einem ein Heizelement 211 aufweisenden Heizfuß 21 aus
einer gegossenen Aluminiumlegierung fest verbunden ist, und einen
Wasserbehälter 3 mit
einer Einfüllöffnung 31.
Der Wasserbehälter 3 steht
mit einem auf 2 deutlicher dargestellten Wasserzerstäuber 4 in
Verbindung. Der Zerstäuber 4 umfasst
eine kreisförmige
Wandung 41, welche über
einen piezoelektrischen Ring 42 in Schwingbewegung mit
Ultraschallfrequenz versetzt wird. Die Wandung 41 ist mit
verteilt angeordneten Löchern 411 versehen,
die klein genug sind, um das Wasser nicht durchfließen zu lassen,
wenn die Wandung stillsteht und das Wasser zerstäubt wird, wenn die Wandung
vibriert. Diese Löcher
sind vorzugsweise außerhalb
des Rings 42 auf einem Bereich mit großem Durchmesser und oberhalb
der den Heizfuß 21 und
die Sohle 2 durchsetzenden Austrittsöffnungen 22 angeordnet.
Die Austrittsöffnungen 22 sind vorzugsweise
teilkronenförmig
ausgebildet, besitzen die gleiche Achse wie die Durchtrittsöffnungen
und sind höchstens
10 mm breit. Die Austrittsöffnungen sind
in diskontinuierlicher Weise auf einer Kreislinie angeordnet, so
dass das Teil 212 des unterhalb des Rings 42 und
der Wandung 41 angeordneten Heizfußes einteilig mit dem restlichen
Teil des Fußes 21 ausgebildet
ist und die Wärme
auf die Sohle 2 übertragen
werden kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist
das Bügeleisen
einen elektrischen Steckverbinder 5 auf, dessen auf 1 gezeigten
Kontaktstifte 51 die Versorgung des Bügeleisens mit Netzstrom ermöglichen.
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Dieser
Steckverbinder ist mit einem Aufladesystem 6 einer Akkumulatorenbatterie 7 und über eine
mit einem Knopf 10 einstellbare thermostatische Vorrichtung
mit dem Heizelement 211 verbunden. Die Batterie 7 besteht
vorzugsweise aus zwei versiegelten Bleiakkumulatoren. Eine Batterie
in der Art der Batterie CPS405 des Herstellers Vision mit einer Leistung
von 0,5 Amperestunde und einer Spannung von 4 Volt z.B. ist bestens
geeignet, und das Volumen von weniger als 30 Kubikzentimeter ermöglicht ein problemloses
Unterbringen der Batterie im Bügeleisen.
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Die
Batterie 7 gewährleistet
die Stromversorgung des Steuer- und Regelsystems 8 des
Zerstäubers 4.
Mit einer als Druckknopf ausgebildeten Betätigungsvorrichtung 9 kann
der Zerstäuber
in Betrieb gesetzt werden. Vorteilhaft umfasst das Steuer- und Regelsystem 8 auch
Teile eines elektronischen Temperaturreglers.
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Wenn
das Bügeleisen
beim Bügeln
während gewissen
Zeitspannen inaktiv bleibt, wird es vom Benutzer auf einen auf 3 dargestellten, über ein
Kabel 101 mit dem Stromnetz verbundenen Träger 100 gestellt.
Der Träger 100 weist
einen zum Steckverbinder 5 des Bügeleisens komplementären und über das
elektrische Kabel 101 mit Strom versorgten Steckverbinder 102 auf.
Die Ergonomie der gesamten Vorrichtung ist so vorgesehen, dass beim
Abstellen des Bügeleisens
auf den Träger 100 der
Steckverbinder 5 des Bügeleisens
auf einfache Weise auf den Steckverbinder des Trägers aufgesteckt werden kann.
Der Stromanschluss ist somit hergestellt, und das Bügeleisen
kann wieder aufgeladen werden.
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Zum
Bügeln
verbindet der Benutzer das Kabel des Trägers 100 mit einem
Stecker des Stromnetzes, füllt
den Wasserbehälter 3,
stellt mit dem Knopf 10 die gewünschte Temperatur ein und stellt
das Bügeleisen
auf den Träger.
Somit ist die elektrische Verbindung zwischen dem Stecker 5 des
Bügeleisens und
dem Stecker 102 des Trägers
hergestellt, und das Bügeleisen
wird auf die gewünschte
Temperatur erhitzt. Gleichzeitig wird die Akkumulatorenbatterie 7 durch
das Aufladesystem 6 nachgeladen.
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Wenn
das Bügeleisen
heiß ist,
wird es vom Benutzer erfasst, um eine Bügelarbeit durchzuführen, die
kaum mehr Energie verbraucht als das Trockenbügeln eines feuchten Wäschestücks, selbst wenn
der Zerstäuber 4 durch
Betätigen
des Druckknopfs 9 in Betrieb gesetzt wird. Die in der Bügelsohle
gespeicherte Wärmeenergie
ist für
eine viel längere
Zeitspanne pausenlosen Bügelns
geeignet, als wenn das Bügeleisen
Dampf erzeugt hätte.
Im Vergleich zur Wärmeenergie
der Sohle verbraucht der Zerstäuber 4 mit
seinem Steuer- und Regelsystem 8 sehr wenig Energie, bei
einer Leistung von weniger als zehn Watt, im vorliegenden Fall drei
Watt, die ohne weiteres von der vorher aufgeladenen Batterie 7 geliefert
wird. Diese Leistung soll mit den ungefähr 900 Watt verglichen werden,
die für
die Verdampfung der notwendigen Wassermenge verbraucht würden, um
eine gleichwertige Bügelqualität zu erzielen.
Daraus geht hervor, dass das beschriebene Bügeleisen viel Energie spart
und somit eine verbesserte Autonomie gegenüber bekannten kabellosen Bügeleisen bietet.
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Zudem
wird mit dieser Befeuchtungsart der Wäsche Wasser gespart. Zur Erzielung
einer vergleichbaren Bügelqualität wird ungefähr zweimal
weniger Wasser gebraucht. Die Wasserautonomie des Bügeleisens
ist somit erheblich verbessert.
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Bei
der nächsten
Bügelpause
stellt der Benutzer das Bügeleisen
wieder auf den Träger 100,
wo die Bügelsohle
von neuem in kontinuierlicher Weise erhitzt und die Batterie aufgeladen
wird. Der Ladestrom der Blei-Batterie 7 kann stark sein,
unbeschadet seiner Leistung; die Aufladezeit der Batterie bewirkt
keine Erhöhung
der Bügelpause.
Eine neue Benutzungsphase kann sofort beginnen.
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Gemäß einer
zweiten in 4 dargestellten und von der
ersten Ausführungsform
abgeleiteten Ausführungsform
weist der Träger 100 ein
Steuersystem 103 auf, welches einen ersten Hochfrequenz-Induktor 104 und
einen zweiten Induktor 102 ansteuert. Der Induktor 104 befindet
sich in der Nähe der
auf dem Träger
abgestellten Bügelsohle,
welche er durch Induktion erhitzt. Der zweite Induktor 102 befindet
sich in der Nähe
des auf dem Träger
abgestellten Absatzes des Bügeleisens.
Der Bügeleisenabsatz
ist nicht mit einem Steckverbinder sondern mit einem Anker 5 versehen,
welcher den Induktionsfluss 102 aufnimmt. Das Aufladesystem
des Bügeleisens
ist mit dem Anker 5 verbunden und übernimmt die Gleichrichtung
des zur Aufladung der Batterie notwendigen Stroms. Der Träger 100 weist
einen Satz von Fühlern 105 auf,
welche die Anwesenheit des Bügeleisens
ermitteln und die Informationen über
die Temperatur der Bügelsohle
ablesen kann. Die Anwesenheit des Bügeleisens wird vorzugsweise optisch
durch eine reflektierende, unter dem Bügeleisenabsatz angeordnete
Platte oder magnetisch ermittelt. Die Informationen über die
Temperatur der Bügelsohle
können
durch einen geeigneten Fühler direkt
abgelesen oder vom Bügeleisen
durch ein vom Reguliersystem des Bügeleisens ausgesandtes Signal
auf den Absatz übertragen
werden.
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Die
Betriebweise dieses Bügeleisens
ist mit derjenigen des vorher beschriebenen Bügeleisens identisch, benötigt aber
keine materielle Verbindung zwischen dem Bügeleisen und dem Träger, was
das Bügeln
noch erleichtert.
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Gemäß einer
dritten von der vorhergehenden Ausführungsform abgeleiteten und
in 5 dargestellten Ausführungsform, ist der Anker 5 des
Bügeleisens
annähernd
parallel zur Bügelsohle
angeordnet, z.B. im annähernd
horizontalen Teil des Bügeleisenabsatzes.
Das Bügeleisen
wird mit einem mit Induktoren 501 ausgestatteten Induktions-Bügeltisch 500 verwendet,
dessen Funktionsweise bekannt ist. Ein Teil des Flusses der Induktoren 501 erreicht
den Anker 5, wodurch die Batterie wieder aufgeladen wird,
selbst während
der aktiven Bügelphasen,
deren Dauer daher nicht mehr beschränkt ist. Das Bügeleisen
kann somit die Erhöhung
der Wasserautonomie des Behälters
maximal ausnutzen, wobei die Wasserautonomie durch den Einsatz eines
Zerstäubers und
die beschriebene Anordnung bewirkt wird.