Verfahren zum Behandeln eines Objekts mit einem Warmluftstrom und Handgerät zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Handgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
Handgeräte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3 sind bekannt, z. B. durch Haarhandtrockner oder Warmlufthandduschen. Insbesondere beim professionellen Arbeiten
(Friseur) mit einem solchen Handgerät zum Behandeln von Kopfhaar eines Friseurkunden mittels eines Warmlu f tstromes sind viele Unterbrechungen der Warmluftstrombehandlung notwendig durch z. B. zwischenzeitiges Durchkämmen,
Aufwickeln, Abwickeln, Abteilen oder Ordnen des Haars.
Dabei Läuft insbesondere bei kurzzeitigen Behandlunqsunterbrechungen -aus Bequemlichkeitsgründen -das Handgerät mit der eingestellten Heizleistung von ca . 500 bis 1500 Watt weiter, wobei der Warmluftstrom nutzlos am Kopfhaar vorbei strömt. Um besser die Energie zu nutzen, müßte das Handgerät oftmals manuell aus- und eingenchaltet werden, was aber in der Praxis sehr Lästig ist und daher nicht
praktiziert wird.
Es Liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Handgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3 zu schaffen, mit dem bei Behandlungsunterbrechungen auf bequemer Weise die Energie besser genutzt werden kann.
Gelöst werden diese Aufgaben nach dem jeweiligen
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und 3. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den jeweiligen Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 bis 5 mehrere Verfahrensschritte zum Behandeln eines
Objekts mit einem Warmluftstrom mittels eines Handgeräts;
Fig. 6 ein Flußdiagramm;
Fig. 7 ein Blockschaltbild;
Fig. 8 und 9 mehrere Verfahrensschritte zum Behandeln eines
Objekts mit einem Warmluftstrom mittels eines Handgeräts;
Fig. 10 ein Flußdiagramm;
Fig. 11 ein Blockschaltbild;
Fig. 12 ein Flußdiagramm;
Fig. 13 ein Blockschaltbild; Fig. 14 ein Ultraschallfeld eines Geräts zur Erfassung eines Objekte;
Fig. 15 ein Signaldiagramm eines erfaßten Objekts;
Fig. 16 ein Handgerät mit einem neben einer
Luftstromaustrittsöffnung angeordneten
umschaltenden Ultraschallsender/-empfänger;
Fig. 17 ein Handgerät mit einem neben einer Luftstromaustrittsöffnung angeordneten separaten Ultraschallsender und -empfänger;
Fig. 18 ein Handgerät mit einer in einem Handgriff angeordneten Sender/Empfänger-Einheit;
Fig. 19 ein Handgerät mit einem an einer Ondulierdüse angeordneten Sender/Empfänger;
Fig. 20 ein Handgerät mit einer innerhalb einer
Luftstromdüse angeordneten Sender/EmpfängeiEinheit;
Fig. 21 eine an ein Handgerät verbindbare Sender/
Empfänger-Einheit;
Fig. 22 ein Handgerät mit einer Reflexlichtschrankeneinrinhtung;
Fig. 23 ein Handgerät mit einem mechanischen Tastschalter;
Fig. 24 ein Handgerät mit einer Lichtschrankeneinrichtcng;
Fig. 25 einen im innern eines Handgeräts angeordneten
Luftdrucksensor;
Fig. 26 ein Schaltschwellendiagramm in Abhängigkeit eines Luftströmungsdrucks des Handgeräts nach der Fig. 25;
Fig. 27 ein vom Abstand unabhängiges Regelungsverfahren zur Konstanthaltung der Temperatur eines Warmluftstroms auf ein Objekt;
Fig. 28 ein von der Objektgröße abhängiges Regelungsverfahren zur Konditionierung von Haar.
In den Fig. 1 bis 5 sind mehrere Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Behandeln eines Objekts 1 durch einen auf das Objekt 1 gerichteten Warmluftstrom 2 eines Handgeräts 3 mit einem Gebläse 4 und einer Heizeinrichtung 5
dargestellt. Fig. 1 zeigt das eingeschaltete Gerät 3 mit einer vorgegebenen Heizleistung der Heizeinrichtung 5, wobei zum Behandeln eines Objekts 1 - zum Beispiel das Haar einer Friseurkundinn - der Warmluftstrom 2 auf das Objekt 1 gerichtet ist. Im Bereich einer Luftstromaustrittsöffnung 6 ist ein Ultraschallsender 7 und ein Ultraschallempfänger 8 oder ein Lichtsender 9 und ein Lichtempfänger 10
angeordnet. Zum detektieren eines Objekts 1 wird vom Sender 7, 9 ein Ultraschallfeld 11 oder ein Lichtstrahl 12
abgestrahlt, wobei durch eine Erfassung eines reflektierten Ultraschallfeldes 13 oder eines reflektierten Lichtstrahls 14 mittels des Empfängers 8, 10 festgestellt wird, ob der Warmluftstrom 2 ein Objekt 1 trifft oder nicht. Trifft der Warmluftstrom 2 nicht das Objekt 1, liegt auch kein
reflektiertes Schallfeld 13 oder reflektiertes Licht 14 vor, so daß dieser Zustand als Signal zum Ausschalten der Heizeinrichtung 5 umgesetzt wird. Trifft der Warmluftstrom 2 wieder das Objekt 1, entsteht wieder ein reflektiertes Schallfeld 13 oder reflektiertes Licht 14, das vom
Empfanger 8, 10 als Signal zum Einschalten der Heizeinrichtung 5 umgesetzt wird.
In der Fig. 2 fließt der Warmluf tstrom 2 am Objekt 1 vorbei, um zum Beispiel das Haar 15 zu richten. Da nunmehr kein Reflexschallfeld 13 oder Reflexlicht 14 vorhanden ist, schaltet sich selbsttätig die Heizeinrichtung 5 und
wahlweise das Gebläse 4 aus (Fig. 3), wobei das vom Sender
7, 9 abgehende Ultraschallf eld 11 oder Licht 12 weiterhin abgestrahlt wird. Wird das Handgerät 3 wieder in Richtung des Objekts 1 geschwenkt (Fig. 4), so entsteht wieder ein Reflexschallf eld 13 bzw. Reflexlicht 14, das vom Empfänger
8, 10 als entsprechendes Signal zum selbsttätigen
Einschalten der Heizeinrichtung 5 (und des Gebläses 4) umgesetzt wird (Fig. 5). Das in den Fig. 1 bis 5 gezeigte Ultraschallfeld 11, 13 und Licht 12, 14 ist lediglich schematisch dargestellt und soll nur die Funktionsweise der Erfindung erläutern.
In der Fig. 6 ist ein dem Verfahren nach den Fig. 1 bis 5 entsprechendes Flußdiagramm dargestellt.
Ein entsprechendes Blockschaltbild zur Durchführung des Verfahrens ist in der Fig. 7 dargestellt. Das von dem
Sender 7, 9 abgestrahlte Ultraschallfeld 11 oder Licht 12 wird durch ein Objekt 1 als Reflexuluraschallfeld 13 oder Reflexlicht 14 vom Empfänger 8, 10 aufgenommen und von einer Einrichtung 16 in ein Steuersignal umgesetzt, das einer Steuereinrichtung 17 zugeführt wird zum Ein- und Ausschalten der Heizeinrichtung 5 und wahlweise auch das Gebläse 4. Das Nichtausschalten des Gebläses 4 beim
Ausschalten der Heizeinrichtung 5 hat den Vorteil, daß der Geräuschpegel des Geräts 3 erhalten bleibt. Außerdem beträgt der Energiebedarf für das Gebläse 4 nur ca. 10 % der vom Gerät 3 aufgenommenen Leistung. Der Hauptanteil der aufgenommenen Leistung liegt bei der Heizeinrichtung 5 mit ca 90 % . Wahlweise kann zwischen der Steuersignaleinrichtung 16 und der Steuereinrichtung 17 eine Ausschaltverzögerungseinrichting 18 vorgesehen werden, um kurzzeitige
Schaltspiele zu verhindern. Als Verzogerungszeit können für die Praxis 0,5 ... 4 s vorgesehen werden.
In einem weiteren Ausführungsbeisipiel nach den Fig. 8 und 9 arbeitet das Gerät 3 in bezug auf das Objekt 1 entfernungsabhängig, wobei nach dem Ultraschallprinzip die Laufzeit der reflektierten Ultraschallimpulse 13 als Naß für die Erfassung der Entfernung S herangezogen wird. Wird eine vorgegebene Entfernung S zum Objekt 1 überschritten (> S), schaltet sich selbsttätig - wahlweise zeitverzögert - die Heizeinrichtung 5 aus, wahlweise auch das Gebläse 4 (Fig. 9).
Ein nach dem Verfahren nach den Fig. 8 und 9 entsprechendes Flußdiagramm ist in der Fig. 10 dargestellt.
In der Fig. 11 ist ein entsprechendes Blockschaltbild nach der Fig. 10 dargestellt. Die vom Ultraschallsender 7 abgestrahlten Ultraschallimpulese 11 werden vom Ultraschallempfänger 8 als reflektierte Ultraschallimpulse 13 empfangen und die entsprechenden Laufzeiten der Impulse 11 in einer Einrichtung 19 ermittelt und an die Einrichtung 16 zur Steuersignalbildung zugeführt. Wird die vorgegebene Entfernung a nicht überschritten, so geht ein Steuersignal an die Steuereinrichtung 17, die die Heizeinrichtung 5 und wahlweise das Gebläse 4 einschaltet. Wahlweise kann
zwischen der Steuersignaleinrichtung 16 und der Steuereinrichtung 17 eine Ausschaltverzögerungseinrichtung 18 vorgesehen werden. Wird nun der Abstand vergrößert (> S) oder das Gerät 3 vom Objekt 1 verschwenkt (kein Empfang von reflektierten Ultraschallimpulsen 13),, so wird von der Abstandsmeßeinrichtung 19 ein entsprechendes Signal an die Steuersignaleinrinhtung 16 gegeben, die ein entsprechendes Aus-Signal an die Steuereinrichtung 17 gibt, die die Heizeinrichtung 5 (und Gebläse 4) ausschaltet. Wird wieder ein
Abstand von ≤ S erreicht, so wird die Heizeinrichtung 5 wieder eingesghaltet.
Fig. 12 zeigt ein Flußdiagramm, das als Ziffer 20 eine Kombination von Entfereungsmessung und Erfassung eines auf ein Objekt 1 gerichteten Warmluftstroms 2 darstellt
(20 : Entfernung ≤ S oder Warmluftstrom auf Objekt?), wobei zur Entfernungsmessung die Laufzeit von Schallimpulsen und zur Erfassung eines auf ein Objekt 1 gerichteten Warmluftstroms 2 das Reflexlichtprinzip eingesetzt werden kann.
Ein nach der Fig. 12 entsprechendes Blockschaltbild ist in der Fig. 13 dargestellt, wobei ein kombinierter Sender 7, 9/Empfänger 8, 10 für Schall und Licht vorgesehen ist.
In der Fig. 14 ist ein für das Verfahren wirksames, keulenartiges Ultraschallfeld 21 dargestellt. Wird dieses Feld 21 von einem Objekt 1 berührt, so bleibt die Heizeinrichtung 5 eingeschaltet. Je nach Dimensionierung des Durchmessers des keulenartigen Feldes 21 kann auf eine Ausschaltverzögerungseinricitung 18 verzichtet werden.
Fig. 15 zeigt einen schematischen Signanverlauf, ob ein Feld 21 nach der Fig. 14 von einem Objekt 1 berührt wird (A) oder nicht (B) und die entsprechenden Signale (C) (D).
In der Fig. 16 ist bei einem Gerät 3 zur Erfassung des Abstands S ein Ultraschallwandler 22 vorgesehen, der wechselnd als Schallsender 7 und Schallempfänger 8 arbeitet.
Mit zwei separaten Schallwandlern 22, 23 zur Erfassung des Abstands S ist das Gerät 3 nach der Fig. 17 versehen, wobei der eine Wandler 22 als Ultraschallsender 7 und der andere Wandler 23 als Ultraschallempfänger 8 arbeitet. Bei dieser relativ großen räumlichen Trennung von Sender 7 und Empfänger 8, die neben der Luftstromaustrittsöffnung 6 ange
ordnet sind, sind vorteilhafterheise auch kurze Objektabstände von z. B. unter 100 mm detektierebar. Außerdem gilt zum Ultraschallprinzip allgemein, daß durch Einstellen einer entsprechenden Empfängerempfindlichkeit und einer entsprechenden Hintergrundausblendung sich auch sehr kleine Objekte 1 (dünne Haarsträhne) detektieren lassen.
In der Fig. 18 ist die Sender-/Empfängereinheit 7, 9/8, 10 in einem Handgriff 23 des Geräts 3 angeordnet.
In der Fig. 19 ist ein separater Sender 7, 9 und Empfänger 8, 10 an einer Ondulierdüse 24 des Geräts 3 angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 20 sind der
Sender 7, 9 und der Empfänger 8, 10 innerhalb des Geräts 3 angeordnet, beispielsweise im Hohlraum 25 der Heizeinrichtung 5, wodurch äußerlich keine Veränderung des Geräts 3 zu sehen ist. Durch eine Vordergrundausblendung kann eine Beeinflussung der Messung durch ein Berührungsschutzgitter 26 u. ä. vermieden werden.
In einem weiteren Ausführungsbeisps iel nach der Fig. 21 ist vorgesehen, eine Sender/Empfängereinheit 7, 9/8, 10 an Geräte nachzurüsten, wobei beispielsweise ein herkömmliches Griffstück 27 durch ein neues Griffstück 28 ausgetauscht iss.
In der Fig. 22 ist bei dem Gerät 3 eine Reflexlichtschranke mit mehreren Lichtsendern 9 und einem Lichtempfänger 10 dargestellt, wobei durch verschiedene Modulationen oder Kodierungen der Lichtstrahlen 14 in einem bestimmten Bereich die Entfernung zwischen Objekt 1 und Luftstromaustrittsöffnung 6 detektiert werden kann.
Als einfachstes Ausführungsbeispiel ist nach der Fig. 23 ein mechanischer Tastschalter 29 vorgesehen zur entsprechenden Objektabstandsüberwachung, wobei der Tastschalter 29 die Heizeinrichtung 5 ausschaltet, wenn der Abstand a überschritten wird.
Ein besonders schaltsicheres Ausführungsbeispiel ist nach der Fig. 24 dadurch gegeben, daß eine Strahlstrecke 30 durch das Objekt 1 unterbrochen wird, z. B. mittels einer gabelartigen Ausgestaltung 31.
Als weiteres Ausführungsbeisipiel ist nach der Fig. 25 vorgesehen, einen Luftdrucksensor 32 innerhalb des Geräts 3 anzuordnen. Es wird nämlich von der Überlegung ausgegangen, daß ein vor der Luftaustrittsöffnung 6 befindliches Objekt 1 die Luftdruckverhältnisse im Innern des Geräts 3 beeinflußt, da ein Beaufschlagen mit einem Warmluftstrom 2 auf ein Objekt 1 eine Luftstromdruckerhöhung und eine Luftstromdruckabsenkung gegenüber dem Zustand des freien Ausblasens zur Folge hat.
In der Fig. 26 ist ein entsprechendes Diagramm nach dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 25 dargestellt, wobei ab einer bestimmten Luftstromdruckhöhe bei Erreichen einer vorbestimmiten Schaltschwelle 42 am Schaltpunkt 43 die
Heizeinrichtung 5 eingeschaltet wird. Dabei kann vorgesehen werden, den Schaltpunkt 43 so einzustellen, daß der
entsprechende Luftdruck L der Entfernung S entspricht und dadurch eine vergleichbare Funktion mit einem keulenartigen Ultraschallfeld 21 nach der Fig. 14 aufweist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist nach der Fig. 27 vorgesehen, die Abstandsmeßeinrichtung 19 (Fig. 11, 22) zur Ermittlung des Abstands S zwischen einer Luftstromaustrittsöffnung 6 und einem Objekt 1 bzw. einer Objektoberfläche 1 zur Regelung einer Heizleistung P heranzuziehen zwecks Konstanthaltung einer vorgegebenen
Luftstromtemperatur auf das Objekt 1, wobei die Regelung der Heizleistung P proportional zum Abstand S des im υberwachungsraums 44 befindlichen Objekts 1 erfolgt, wodurch in einem weiten Rahmen eine Temperaturkonstanthaltung unabhängig von dem Abstand S erreicht wird. Bei großem Abstand S ist die Heizleistung P also relativ groß; bei kleinem Abstand S relativ klein (die Heizleistung P ändert sich ungefähr quadratisch zur Entfernung). Der schematisch dargestellte Regelverlauf 45 in der Fig. 27 hält die Temperatur am Objekt 1 bei verändertem Abstand a konstant. Mit einem anderen Regelverlauf 46 lst eine andere Arbeitsweise realisiert, die es erlaubt, besonders haltbare Frisuren ohne Verwendung einer Kaltlufttaste zu erstellen. Dadurch wird eine Konditiomerung des Haars in einfacher Weise durch geringes Vergrößern des Abstands a erreicht. Gemäß eines anderen Regelverlaufs 47 kann vorgesehen werden, die Heizleistung Pw bei sehr nah vor der
Luftstromaustrlttsöffnung 6 befindlichen Objekten 1 wesentlich zu verringern und ganz auszuschalten, wenn kein Objekt 1 sich im Überwachungsraum 44 befindet
(Haarschonung).
Eine andere Arbeitsweise lst in der Fig. 28 dargestellt, wobei der Regelverlauf 48 der Heizleistung P proportional zur Größe D des im Überwachungsraums 44 befindlichen Objekts 1 erfolgt. Liegt z. B. eine große Haarsträhne vor, so erfolgt eine größere Heizleistung P. Samtliche Regelungsverläufe 45 bis 48 sind an die entsprechenden Parameter des jeweiligen Geräts 3 anzupassen.