BÜGELEISENSOHLE
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bügeleisen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 .
Es ist ein derartiges Bügeleisen bekannt, bei dem der Bügeleisenschuh gegossen wird. Anschließend wird an dem Bügeleisenschuh eine Bügeleisensohle befestigt. Für diese Befestigung sind der Anmelderin verschiedene Vorgehensweisen bekannt. Beispielsweise kann die Bügeleisensohle an dem Bügeleisenschuh vernietet werden, wobei diese Vernietung insbesondere in einem Dampfaustrittsloch der Bügeleisensohle erfolgen kann. Außerdem ist es möglich, an der Bügeleisensohle Bolzen anzuschweißen, die den Bügeleisenschuh durchdringen. Diese Bolzen können dann mit dem Bügeleisenschuh verstemmt werden oder auch mit einem Gewinde versehen sein, wobei dann die Verbindung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle mittels einer aufgeschraubten Mutter hergestellt wird. Ebenso können Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle auch - beispielsweise mittels eines Laserstrahles - verschweißt werden. Außer diesen Besfestigungsarten ist es auch bekannt, Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle mittels eines Klebers - beispielsweise auf Silikonbasis - zu verkleben. Dabei können diese Befestigungsarten auch in Kombination auftreten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Befestigung einer Bügeleisensohle an einem Bügeleisenschuh zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
Es zeigt sich, daß durch diese Erfindung in überraschend einfacher Weise bisher bestehende Probleme gelöst werden können. Bei einer Befestigung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle bestehen nämlich Schwierigkeiten dahingehend, daß die Befestigung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle bei einer flächigen Verklebung insofern problematisch ist, als bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle mechanische Spannungen auftreten können.
Ebenso können mechanische Spannungen auftreten, wenn die Bügelfläche der Bügeleisensohle beschichtet ist. Die Beschichtung dient dabei vorzugsweise dazu, der Bügelfläche eine größere Härte und eine bessere Gleitfähigkeit zu verleihen. Die Beschichtung kann aber einen anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen als das Material der Bügeleisensohle. Es kommt dann zu einem Bimetalleffekt, d.h. zu einem Durchbiegen der Bügeleisensohle.
Der Kleber, vorzugsweise ein Kleber auf Silikonbasis, weist dabei auch in getrocknetem bzw. gehärtetem Zustand eine bestimmte Elastizität auf. Indem an unterschiedlichen Stellen der Abstand zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle unterschiedliche Werte aufweist, entsteht an diesen unterschiedlichen Stellen auch eine Verbindung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle mit unterschiedlicher Elastizität. Ist dieser Abstand größer, befindet sich dann auch eine dickere Kleberschicht zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle. Wegen dieser dickeren Kleberschicht und der Elastizität des Klebers weist die Verbindung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle an diesen Stellen eine größere Elastizität auf als an den Stellen, an denen die Kleberschicht dünner ist. Indem also diese unterschiedlichen Abstände zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle richtig angeordnet werden, ist es möglich, daß Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle bei Erwärmung gegeneinander arbeiten können, ohne daß die Dauerhaftigkeit der Klebverbindung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle gefährdet ist. Dies wirkt sich dann besonders vorteilhaft aus, wenn die Bügeleisensohle bei der Erwärmung einen Bimetalleffekt aufweist und/oder einen anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Bügeleisenschuh.
In vorteilhafter Weise sind die unterschiedlichen Abstände also so bemessen, daß an den Stellen, an denen sich aufgrund eines Bimetalleffektes der Bügeleisensohle bei Erwärmung ein größerer Abstand zwischen Bügeleisensohle und Bügeleisenschuh einstellt, der Abstand zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle auch im nicht erwärmten Zustand größer ist. Entsprechendes gilt bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen Bügleisenschuh und Bügeleisensohle. Zweckmäßigerweise weist hier der Abstand zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle an den Stellen größere Werte auf, an denen sich aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten bei Erwärmung eine größere
Verschiebung ergibt.
Die Ausführungsform eines Bügeleisens nach Anspruch 2 ermöglicht eine flexible Anbindung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle, die in ihrer Flexibilität mit einer zunehmenden Entfernung von einer Linie zunimmt. In der beschriebenen vorteilhaften Ausführungsform ergibt sich eine zunehmende Flexibilität in Längsrichtung des Bügeleisens.
Vorteilhaft zeigt sich bei der Ausführungsform nach Anspruch 3, daß ausgehend von einer Linie durch den Flächenschwerpunkt des Bügeleisens die Flexibilität in beiden Richtungen von der Linie weg zunimmt.
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 4 stellt sich eine zunehmende Flexibilität der Verbindung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle in Querrichtung des Bügeleisens ein.
Vorteilhaft zeigt sich bei der Ausführungsform nach Anspruch 5, daß ausgehend von dieser Linie durch den Flächenschwerpunkt des Bügeleisens die Flexibilität in beiden Richtungen von der Linie weg zunimmt.
In Längsrichtung der Linien können dabei die Entfernungen quer zu den Linien, an denen sich die jeweiligen Abstände von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle einstellen, unterschiedliche Werte aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, an den Außenkanten des Bügelseisens entlang einen bestimmten Abstand von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle vorzusehen. An der Spitze des Bügeleisens stellt sich dann in einer geringeren Entfernung quer zu der Linie in Längsrichtung des Bügeleisens der bestimmte Abstand ein als am hinteren Ende des Bügeleisens. Entsprechend stellt sich quer zu einer Linie in Querrichtung des Bügeleisens in der Mitte dieser Linie eine größere Entfernung ein, in der der bestimmte Abstand von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle erreicht wird als in der Nähe der Punkte, an denen diese Linie die Außenkanten des Bügeleisens schneidet.
Die Ausgestaltung des Bügeleisens nach Anspruch 6 ermöglicht durch die zusätzliche
mechanische Befestigung eine besonders sichere Befestigung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle. In vorteilhafter Weise kann bei einer punktförmigen Befestigung bzw. bei einer lokal begrenzten Befestigung erreicht werden, daß Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle in der Umgebung dieser mechanischen Befestigung schwimmend gelagert werden, so daß keine bzw. nur geringe mechanische Spannungen auftreten.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 7 ermöglicht eine vergleichsweise einfache Konzeption des Bügeleisens, indem flächenmäßig ausgedehnten Bereichen ein bestimmter Abstand zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle zugeordnet wird.
Bei der Ausgestaltung des Bügeleisens nach Anspruch 8 können den einzelnen Punkten jeweils bestimmte Abstände zugeordnet werden.
Bei der Ausgestaltung des Bügeleisens nach Anspruch 9 erweist es sich als vorteilhaft, daß in kaltem bzw. abgekühltem Zustand eine unmittelbare metallische Verbindung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle besteht. Dadurch ist in diesem Fall ein besonders guter Wärmeübergang gewährleistet. In besonders vorteilhafter Weise sind diese Stellen in den Bereichen bzw. nahe den Bereichen angeordnet, die den größten Abstand zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle aufweisen. Durch die gegenüber einer metallischen Verbindung reduzierte Wärmeübertragung des Klebers kann somit eine gute Wärmeübertragung auch dort gewährleistet werden, wo aufgrund der Kleberdicke die Wärmeübertragung ansonsten reduziert wäre. Außerdem ist bei einer derartigen Ausgestaltung eines Bügeleisens gewährleistet, daß Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle bei der Montage einen konstanten Abstand aufweisen auch dann, wenn Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle gegeneinander gepreßt werden. Die Stellen, an denen sich Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle direkt berühren, wirken dabei als Abstandshalter. Eine Deformation der Bügeleisensohle bei der Montage kann dadurch vermieden werden.
Bei dem Bügeleisen nach Anspruch 10 ergibt sich eine besonders einfache Umsetzung im Herstellungsprozeß des Bügeleisens. Durch eine entsprechende Ausformung der Gießform des Bügeleisenschuhs ist es vergleichsweise einfach, die Unterseite des Bügeleisenschuhs entsprechend auszuformen. Dabei kann in vorteilhafter Weise
vorgesehen sein, daß bei einer stufenweisen Änderung des Abstandes zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle die Übergänge zwischen diesen Bereichen nicht vertikal verlaufen sondern ca. 10° gegen die Vertikale geneigt sind, so daß die Gießform nach Beendigung des Gießvorganges leicht entfernt werden kann.
Bei dem Bügeleisen nach Anspruch 1 1 zeigt sich in vorteilhafter Weise, daß an den Außenseiten der Bügelfläche ein größerer Abstand zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle erzielt wird, als in dem innenliegenden Bereich der Bügelfläche. Durch die Trennung dieser beiden Bereiche durch den Dampfverteilungskanal ist das Bügeleisen besonders einfach herzustellen. Außerdem können keine mechanischen Spannungen an dem Übergang zwischen diesen Bereichen unterschiedlicher Elastizität der Verbindung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle auftreten, da der Dampfverteilungskanal den Übergang bildet. Im Bereich dieses Dampfverteilungskanales besteht überhaupt keine Verbindung zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle.
Durch die Ausgestaltung des Bügeleisens nach Anspruch 1 2 ist gewährleistet, daß auch im Außenbereich der Bügelfläche ein guter Wärmeübergang zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle besteht. Dadurch, daß der Bereich der direkten Berührung von Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle an die Innenseite des Dampfverteilungskanals angrenzt, wird eine hinreichende Fläche für eine Klebverbindung in dem Bereich zwischen dem Dampfverteilungskanal und der Außenkante der Bügelfläche gewährleistet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im Grundprinzip dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 : eine erste Ausführungsform eines Bügeleisens,
Fig. 2: eine zweite Ausführungsform eines Bügeleisens und
Fig. 3: eine dritte Ausführungsform eines Bügeleisens.
Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt in Längsrichtung durch ein Bügeleisen. Gemäß der
Darstellung der Fig. 1 weist ein Bügeleisenschuh 101 eine konvex gewölbte Unterseite
102 auf. Mit diesem Bügeleisenschuh 101 ist eine Bügeleisensohle 103 mittels einer Kleberschicht 104 verbunden. In den Bügeleisenschuh 101 ist eine Heizung 105 eingegossen, durch die der Bügeleisenschuh 101 erwärmt wird. Von dem Bügeleisenschuh 101 wird die Wärme an eine Bügeleisensohle 103 abgegeben, deren Unterseite 106 die Bügelfläche bildet. Die Unterseite 106 kann dabei beschichtet sein. In dem Ausführungsbeispiel der Fig.1 weist die Beschichtung der Unterseite 106 einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als das Material der Bügeleisensohle 103.
Bei Erwärmung des Bügeleisenschuhs 101 und Weitergabe der Wärme an die Bügeleisensohle 103 über die Kleberschicht 104 bewirkt der gegenüber dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Bügeleisensohle 103 kleinere
Wärmeausdehnungskoeffizient der Beschichtung der Unterseite 106 der Bügeleisensohle
1 03 eine konkave Durchbiegung der Bügeleisensohle 103. In Fig. 1 ist dies durch die strichpunktierte Darstellung der Bügeleisensohle 103 im erwärmten Zustand dargestellt. Am vorderen Ende 107 sowie am hinteren Ende 108 des Bügeleisens weisen dabei aufgrund der Durchbiegung Bügeleisenschuh 101 und Bügeleisensohle 103 den größten Abstand auf. Auch vor der Durchbiegung der Bügeleisensohle 103 bei Erwärmung war in diesen beiden Bereichen der Abstand zwischen Bügeleisenschuh 101 und Bügeleisensohle 103 am größten. Dadurch, daß im nicht erwärmtem Zustand die Kleberschicht 104 im vorderen und hinteren Bereich 107, 108 des Bügeleisens am dicksten ist, ergibt sich gerade in diesen Bereichen 107, 108 die größte Elastizität der Kleberschicht 104. Insofern wird also die Durchbiegung der Bügeleisensohle 103 aufgrund des Bimetalleffektes in nur geringerem Ausmaß verhindert als dies bei einer Kleberschicht 104 mit konstanter Dicke der Fall wäre. Insgesamt wird also die Kleberschicht 104 mechanisch weniger stark beansprucht, was zu einer längeren Haltbarkeit der Kleberschicht 104 führt.
Fig. 1 ist außerdem zu entnehmen, daß die Stelle, an der die Kleberschicht 104 an dünnsten ist, in Längsrichtung des Bügeleisens von der Mitte aus gesehen in Richtung des hinteren Endes 108 des Bügeleisens versetzt ist. Dadurch ist diese Stelle in etwa in der Nähe des Flächenschwerpunktes der Bügelfläche angeordnet.
Fig. 2 zeigt ebenfalls einen Vertikalschnitt in Längsrichtung durch ein Bügeleisen. Im Unterschied zur Darstellung der Fig. 1 weist der Bügeleisenschuh 201 bei der Darstellung der Fig. 2 jedoch keine konvex gewölbte Unterseite auf. Vielmehr gibt es bei dem Bügeleisen nach der Darstellung der Fig. 2 einen ersten Bereich 202, in dem der Bügeleisenschuh 201 und die Bügeleisensohle 203 einen bestimmten ersten Abstand aufweisen sowie einen zweiten Bereich 205, in dem der Bügeleisenschuh 201 und die Bügeleisensohle 203 einen bestimmten zweiten Abstand aufweisen, der größer ist als der bestimmte erste Abstand. Der erste Bereich 202 erstreckt sich dabei vorteilhafter Weise über den Flächenschwerpunkt der Bügelfläche.
Mit diesem Bügeleisenschuh 201 ist eine Bügeleisensohle 203 mittels einer Kleberschicht 204 verbunden. In den Bügeleisenschuh 201 ist eine Heizung 207 eingegossen, durch die der Bügeleisenschuh 201 erwärmt wird. Von dem Bügeleisenschuh 201 wird die Wärme an eine Bügeleisensohle 203 abgegeben, deren Unterseite die Bügelfläche bildet. Die Unterseite kann dabei beschichtet sein. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 weist die Beschichtung der Unterseite einen kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als das Material der Bügeleisensohle 203.
Bei Erwärmung des Bügeleisenschuhs 201 und Weitergabe der Wärme an die Bügeleisensohle 203 über die Kleberschicht 204 bewirkt der gegenüber dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Bügeleisensohle 203 kleinere
Wärmeausdehnungskoeffizient der Beschichtung der Unterseite der Bügeleisensohle 203 eine konkave Durchbiegung der Bügeleisensohle 203. In Fig. 2 ist dies durch die strichpunktierte Darstellung der Bügeleisensohle 203 im erwärmten Zustand dargestellt. Am vorderen Ende sowie am hinteren Ende des Bügeleisens weisen dabei aufgrund der Durchbiegung Bügeleisenschuh 201 und Bügeleisensohle 203 den größten Abstand auf . Auch vor der Durchbiegung der Bügeleisensohle 203 bei Erwärmung war in diesen beiden Bereichen der Abstand zwischen Bügeleisenschuh 201 und Bügeleisensohle 203 am größten. Dadurch, daß im nicht erwärmtem Zustand die Kleberschicht 204 im vorderen und hinteren Bereich des Bügeleisens am dicksten ist, ergibt sich gerade in diesen Bereichen die größte Elastizität der Kleberschicht 204. Insofern wird also die Durchbiegung der Bügeleisensohle 203 aufgrund des Bimetalleffektes in nur geringerem Ausmaß verhindert als dies bei einer Kleberschicht 204 mit konstanter Dicke der Fall
wäre. Insgesamt wird also die Kleberschicht 204 mechanisch weniger stark beansprucht, was zu einer längeren Haltbarkeit der Kleberschicht 204 führt.
Die leichte Abschrägung der Kanten beim Übergang von dem ersten Bereich 202 zu dem Bereich 205 bewirkt, daß der Bügeleisenschuh 201 durch eine Gießform leichter herstellbar ist. Die Schräge dieser Kanten im Übergangsbereich beträgt dabei ca. 10° gegen die Vertikale. In Erweiterung des gezeigten Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 ist es ebenfalls möglich, mehrere Stufen vorzusehen, so daß sich mehrere Bereiche mit jeweils unterschiedlichen Abständen zwischen Bügeleisenschuh 201 und Bügeleisensohle 203 ergeben.
Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt quer zur Längsrichtung durch ein Bügeleisen. Die Unterseite des Bügeleisenschuhs 301 ist dabei so geformt, daß Bereiche 304, 305, in denen sich eine Kleberschicht zwischen dem Bügeleisenschuh 301 und der Bügeleisensohle 303 befindet, jeweils einen unterschiedlichen Abstand zwischen Bügeleisenschuh 301 und Bügeleisensohle 303 aufweisen. Weiterhin gibt es Bereiche 306, 307, in denen sich Bügeleisenschuh 301 und Bügeleisensohle 303 unmittelbar berühren.
In dem Bereich 307 ist eine Verbindung zwischen Bügeleisenschuh 301 und Bügeleisensohle 303 gegeben an der Verbindungsstelle 308. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist diese Verbindung durch eine Laserschweißung hergestellt. Dabei werden Bügeleisenschuh 301 und Bügeleisensohle 303 gegeneinander gepreßt. Von oben wird ein Laserstrahl auf den Bügeleisenschuh 301 gerichtet. Dieser Laser ist vorteilhafter Weise ein NdYAG-Laser. Es kommt dann zu einem Aufschmelzen des Bügeleisenschuhs 301 in dem Bereich, in dem der Laserstrahl dort auftrifft. Ebenso erfolgt ein Aufschmelzen des Materials an der oberen Fläche der Bügeleisensohle 303. Bügeleisenschuh 301 und Bügeleisensohle 303 schmelzen also an dieser Stelle ineinander. Der Bereich 307 umgibt dabei diese Laserschweißverbindungsstelle 308. Dadurch wird vermieden, daß sich Kleber störend bei der Schweißverbindung auswirkt.
An den Bereich 307 schließt sich ein Bereich 304 an, in dem sich eine Kleberschicht zwischen Bügeleisenschuh 301 und Bügeleisensohle 303 befindet. Am Übergang vom
Bereich 304 zu dem Bereich 307 befindet sich ein Aufnahmekanal 309 für den Kleber. Es kann nämlich unter Umständen vorkommen, daß zuviel Kleber eingebracht wurde, so daß dieser Kleber beim Zusammenpressen von Bügeleisenschuh 301 und Bügeleisensohle 303 beispielsweise auch in den Bereich 307 gepreßt würde. Dies könnte sich dann negativ auf die Schweißverbindung auswirken. Durch den Aufnahmekanal 309 kann dies vermieden werden. Zuviel eingebrachter Kleber kann dann von diesem Aufnahmekanal 309 aufgenommen werden. Dieser Aufnahmekanal 309 ist also nicht vollständig mit Kleber gefüllt. In Richtung der Außenkante der Bügelfläche schließt sich an den Bereich 304 ein Bereich 306 an, in dem sich der Bügeleisenschuh 301 und die Bügeleisensohle 303 direkt berühren. Als Kleber wird zwar ein Kleber verwendet, der Silikon enthält und vergleichsweise gute Wärmeübertragungseigenschaften aufweist. Diese Wärmeübertragung ist aber dennoch schlechter als die Wärmeübertragung an den Stellen, an denen sich Bügeleisenschuh
301 und Bügeleisensohle 303 direkt berühren. Außerdem bewirkt dieser Bereich 306, daß eine konvexe Durchbiegung der Bügeleisensohle 303 bei der Anbringung an den Bügeleisenschuh 301 weitgehend verhindert wird. Wegen der Elastizität der Kleberschicht würde dem Bügeleisenschuh 303 das Widerlager fehlen, wenn er nicht in dem Bereich 306 abgestützt würde.
In Richtung der Außenkante der Bügelfläche schließt sich an den Bereich 306 ein umlaufender Dampfaustrittskanal 302 an. Dieser Dampfaustrittskanal 302 ist mit einer (nicht dargestellten) Verdampferkammer verbunden. Nachdem das Wasser in dieser Verdampferkammer verdampft worden ist, tritt es in den Dampfaustrittskanal 302 ein. Auf der Länge des Dampfaustrittskanales 302 weist die Bügeleisensohle 303 (nicht dargestellte) Löcher auf, durch die der Dampf auf das Bügelgut austreten kann.
In Richtung der Außenkante der Bügelfläche schließt sich an den Dampfaustrittskanal
302 ein Bereich 305 an, in dem sich eine Kleberschicht zwischen dem Bügeleisenschuh 301 und der Bügeleisensohle 303 befindet. Die Kleberschicht in dem Bereich 305 weist dabei eine größere Dicke auf als die Kleberschicht in dem Bereich 304.
Tritt also aufgrund eines Wärmeausdehnungskoeffizienten der Beschichtung der Bügeleisensohle 303, der kleiner ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient der
Bügeleisensohle 303 eine konkave Durchbiegung der Bügeleisensohle 303 auf, so wird dieser konkaven Durchbiegung an der Außenkante der Bügelfläche wegen der dort größeren Elastizität der Kleberschicht ein geringerer mechanischer Widerstand entgegengesetzt. Dadurch verringert sich die mechanische Belastung der Kleberschicht.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Abstand zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle in dem Bereich, der mit Kleber gefüllt ist und in dem dieser Abstand am geringsten ist, etwa 0,1 -0,2 mm beträgt, insbesondere 0, 15 mm. Vorteilhaft beträgt der Abstand zwischen Bügeleisenschuh und Bügeleisensohle in dem Bereich, der mit Kleber gefüllt ist und in dem dieser Abstand am größten ist, etwa 0,5-1 ,0 mm, insbesondere 0,6-0,8 mm. Bei den Bereichen, die vollständig mit Kleber gefüllt sind, ergibt sich also ein Verhältnis von dem größten Abstand zu dem geringsten Abstand von etwa 5-10.