[0001] Die Erfindung betrifft ein Bügeleisen mit einem Kunststoffgehäuse als obere Baugruppe
und einer Sohle mit Heizung als untere Baugruppe, wobei zwischen der oberen Baugruppe
und der unteren Baugruppe ein metallischer Wärmeschutzschild vorgesehen ist, der die
von der unteren Baugruppe ausgehende Wärmestrahlung gegenüber der oberen Baugruppe
abschirmt.
[0002] Es sind bereits Bügeleisen mit Wärmeschutzschildern bekannt. Wärmeschutzschilder
überdecken in der Regel teilweise oder ganzflächig die wärmeabstrahlende untere Baugruppe,
um die darüberliegenden Kunststoffteile des Bügeleisens vor zu starker Wärmestrahlung
zu schützen. Die unabgeschirmte Wärmestrahlung der unteren Baugruppe würde die darüberliegenden
Kunststoffteile des Gehäuses stark beanspruchen. So ist ein Formverzug der Kunststoffteile
oder eine schnellere Alterung des Kunststoffs durch die Wärmeeinflüsse möglich. Manche
Bügeleisenhersteller haben versucht dieses Problem dadurch in den Griff zu bekommen,
indem besonders wärmestabile Kunststoffe für die obere Baugruppe bzw. die unmittelbar
an die untere Baugruppe angrenzenden Kunststoffteile vorgesehen sind. Die ausschließliche
Verwendung dieser hochtemperaturbeständigen Kunststoffe ist jedoch aus wirtschaftlicher
und fertigungstechnischer Sicht nicht vorteilhaft.
[0003] Eine höhere Kunststoffbeanspruchung des Kunststoffgehäuses der oberen Baugruppe tritt
insbesondere im Befestigungsbereich mit der unteren Baugruppe ein, da dort nicht nur
eine starke mechanische Beanspruchung sondern durch Wärmeleitung von der heißen unteren
Baugruppe auch eine thermische Beanspruchung vorliegt. Deshalb wurde bei bekannten
Bügeleisen beispielsweise die obere Baugruppe an die untere Baugruppe angeschraubt,
wobei die Schraube im Kontaktbereich mit der oberen Baugruppe durch zusätzliche Abstandsmittel
thermisch isoliert wurde. Die bisher bekannten Lösungen zur thermisch unproblematischen
Verbindung der oberen Baugruppe mit der unteren Baugruppe sind jedoch entweder hinsichtlich
des Montageaufwandes, der thermischen Abschirmungswirkung, der Falltestbeständigkeit
oder aus wirtschaftlichen Gründen nachteilig.
[0004] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bügeleisen der eingangs
genannten Art bereitzustellen, das die Nachteile des Standes der Technik ausräumt,
indem eine gute thermische Abschirmung gegenüber dem Kunststoffgehäuse der oberen
Baugruppe und gleichzeitig eine unter thermischen und herstelltechnischen Aspekten
vorteilhafte Verbindung der unteren mit der oberen Baugruppe gegeben ist.
[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Bügeleisen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch daß der Wärmeschutzschild erste Befestigungsmittel aufweist, über die die
untere Baugruppe an dem Wärmeschutzschild und zweite Befestigungsmittel aufweist,
über die die obere Baugruppe an dem Wärmeschutzschild befestigbar sind, ist das Wärmeschutzschild
derart ausgebildet, daß es eine Doppelfunktion erfüllt, einerseits die Abschirmung
der von der unteren Baugruppe abstrahlenden Wärme gegenüber der oberen Baugruppe und
andererseits die Minimierung der Wärmeleitung von der unteren Baugruppe in die obere
Baugruppe in Folge der Verbindung beider Teile über das Wärmeschutzschild. Die untere
und die obere Baugruppe sind ausschließlich über die Befestigungsmittel des Wärmeschutzschildes
miteinander verbunden. Das erste und das zweite Befestigungsmittel sind integraler
Bestandteil des Wärmeschutzschildes, es sind keine zusätzlichen Befestigungsmittel
zwischen insbesondere der unteren und oberen Baugruppe notwendig. Es gibt keine weiteren
Wärmebrücken insbesondere durch Befestigungsmittel. Das erste und das zweite Befestigungsmittel
sind vorzugsweise voneinander verschiedene Befestigungsmittel, so daß die Wärmeleitungsstrecke
von den ersten Befestigungsmitteln zu den zweiten Befestigungsmitteln größer ist.
Das Wärmeschutzschild ist zur unteren und ggf. zur oberen Baugruppe beabstandet und
zwischen diesen als im wesentlichen horizontaler plattenförmiger Körper angeordnet,
so daß außer über die Befestigungsmittel keine weitere Wärmeleitung unmittelbar von
der unteren Baugruppe auf die obere Baugruppe einwirkt.
[0006] Vorteilhafterweise ist das Wärmeschutzschild als Blechbiegeteil ausgebildet. Ein
Blechbiegeteil vereint die Eigenschaften einer geringen Bauhöhe, einer geringen Emissivität,
einer begrenzten Wärmeleitfähigkeit und einer gewissen Biegeelastizität bei ansonsten
hoher Festigkeit. Die obere Baugruppe kann somit wärmegeschützt mit kurzem Abstand
zur unteren Baugruppe angeordnet werden.
[0007] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist das Wärmeschutzschild einen Emissionsgrad
auf, der kleiner als der von Kunststoff ist. Dies wird einerseits durch die Materialauswahl
und andererseits durch die Oberflächenbehandlung am Wärmeschutzschild erreicht. Vorzugsweise
weist das Wärmeschutzschild eine Emissivität mit ε < 0,4 vorzugsweise ε < 0,3 weiter
bevorzugt ε < 0,2 bzw. ε < 0,1 auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das
Wärmeschutzschild aus verzinktem Stahlblech hergestellt, dessen Oberfläche poliert
ist. Dadurch wird üblicherweise ein Emissionsgrad von ε = 0,045 bis 0,05 erreicht,
also ein ε, das kleiner als 0,06 ist. Die geringe Emissivität ist von Bedeutung, da
dadurch die oberhalb des Wärmeschutzschildes angeordneten Kunststoffteile mit einer
geringeren vom Wärmeschutzschild ausgehenden Wärmestrahlung beansprucht werden.
[0008] In weiterer vorteilhafter Ausbildung sind die Baugruppen mit dem Wärmeschutzschild
durch Umformprozesse verbunden. Das Wärmeschutzschild weist als erste Befestigungsmittel
Öffnungen auf, die mit vertikal herausragenden Zapfen an der unteren Baugruppe zusammenwirken,
so daß durch Umformung der Zapfen über die Öffnungen eine Nietverbindung entsteht.
Das Wärmeschutzschild weist als zweite Befestigungsmittel einstückig an dem Wärmeschutzschild
angeformte Laschen auf, die vertikal hochgebogen sind. Diese pilzförmigen Laschen
werden durch Schlitze in einem Unterteil der oberen Baugruppe durchgesteckt und anschließend
verdreht. Diese Befestigungstechnik ist eher punktuell und läßt daher nur eine geringe
Wärmeleitung zur oberen Baugruppe zu. Ferner ist diese Befestigungsweise im Vergleich
zu konventionellen Schraubbefestigungen mit Wärmeisolationsschutz wirtschaftlicher
in der Massenherstellung einsetzbar. An dem Unterteil ist in vorteilhafter Weise ein
Tankbodenteil und ein Gehäuseteil befestigt.
[0009] Weitere vorteilhafte Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand von Figuren hervor. Diese zeigen:
- Fig. 1
- eine Explosionsdarstellung eines Bügeleisens nach der Erfindung,
- Fig. 2
- eine perspektivische Darstellung eines Wärmeschutzschildes für ein Bügeleisen nach
Fig. 1,
- Fig. 3
- eine perspektivische Darstellung eines Wärmeschutzschildes mit unterer Baugruppe für
ein Bügeleisen nach Fig. 1, und
- Fig. 4
- eine perspektivische Darstellung eines Wärmeschutzschildes, an dem die untere Baugruppe
und ein Teil der oberen Baugruppe für ein Bügeleisen nach Fig. 1 befestigt ist.
[0010] Fig. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Bügeleisens 1. Das Bügeleisen weist
eine untere Baugruppe 2 auf. Die untere Baugruppe 2 ist mit einem Aluminiumdruckgußkörper
versehen, der eine Dampfkammer aufweist. Die Dampfkammer ist von einem etwa u-förmig
angeordneten Heizungswiderstand umgeben, der in Druckguß eingegossen ist. In die Dampfkammer
wird mittels eines Tropfventils, das nicht zur unteren Baugruppe gehört, Wasser allmählich
eingetropft, um in der Dampfkammer Dampf zu erzeugen. An der Unterseite des Druckgußkörpers
ist eine oberflächenbehandelte Aluminiumsohle befestigt. Die Dampfkammer ist nach
oben mit einem Dampfkammerdeckel, abgesehen von der Tropfventilöffnung und Dampfstoßöffnung,
abgeschlossen. Zur unteren Baugruppe gehören auch Heizungsanschlußleitungen und ein
Thermostat.
[0011] Auf die untere Baugruppe 2 ist das Wärmeschutzschild 3 befestigbar. Am Wärmeschutzschild
3 wird die obere Baugruppe des Bügeleisens befestigt.
[0012] Die obere Baugruppe 6 besteht weitgehend aus Kunststoffteilen, wie dem Unterteil
4, einem Tankbodenteil und einem Gehäuse 5. An dem Gehäuse 5 ist ein Handgriff, alle
Bedienungselemente des Dampfbügeleisens wie Dampfstoß und Temperaturregelung und ein
Wassertank enthalten. Der Wassertank wird einerseits durch die äußere Gehäuseverschalung
und andererseits ein Tankbodenteil gebildet, das den Wassertankraum der Gehäuseverschalung
nach unten hin abschließt. Das Tankbodenteil und die Gehäuseverschalung werden durch
Kunststoffverschweißung miteinander verbunden.
[0013] Fig. 2 zeigt ein Wärmeschutzschild aus Stahlblech. Das Wärmeschutzschild 3 ist verzinkt,
damit es nicht rostet und eine geringe Emissivität aufweist. Durch eine Politur der
Oberfläche des Stahlblechs wird eine besonders niedrige Emissivität (nach dem Kirchhoffschen
Strahlungsgesetz), also Wärmeabstrahlung von ε = 0,045 bis 0,05 erreicht. Somit ist
das Wärmeschutzschild besonders gut geeignet, um nicht seinerseits Wärmestrahlung
in größerem Umfang an die darüberliegende obere Baugruppe abzustrahlen. Im Vergleich
zu dieser Lösung haben Wärmeschutzschilder aus Kunststoff eine Emissivität von ε =
0,9. Alternativ kann das Wärmeschutzschild auch aus einem anderen Material, insbesondere
aus anderen Metallen wie z. B. Aluminium hergestellt sein.
[0014] Das Wärmeschutzschild ist ein Blechbiegeteil mit Ausstanzungen. Es ist flächig bzw.
plattenförmig ausgebildet mit einer flächigen Erstreckung, die zur Erstreckung des
Heizungswiderstandes in der unteren Baugruppe 2 korrespondiert und die die von der
Dampfkammer ausgehende Wärmestrahlung ebenfalls weitgehend abschirmt. Relativ zur
oberen Baugruppe korrespondiert die flächige Erstreckung des Wärmeschutzschildes 3
im wesentlichen mit weiten Teilen des Tankbodens, wobei insbesondere eine Abschirmung
um die Öffnung für die Eintropfstelle in die Dampfkammer 7 und um die Öffnung 8 für
die Einspritzstelle für den Dampfstoß vorgesehen ist. Die Kontur des Wärmeschutzschildes
ist mit einem um 90° abgewinkelten Rand 9 versehen, der die Steifigkeits des Blechbiegeteils
erhöht. Im hinteren Bereich des Wärmeschutzschildes 3, also gegenüberliegend zur Bügeleisenspitze,
sind Öffnungen 10 vorgesehen, die als erste Befestigungsmittel zur Befestigung an
der unteren Baugruppe 2 dienen. Im vorderen Bereich des Wärmeschutzschildes 3 benachbart
zur Bügeleisenspitze sind ebenfalls Öffnungen 11 ausgebildet, die auch als erste Befestigungsmittel
zur Befestigung an der unteren Baugruppe dienen. Das Blechbiegeteil ist im Bereich
der vorderen ersten Befestigungsmittel 11 derart mehrfach abgewinkelt und nach unten
zur unteren Baugruppe hin erstreckend ausgebildet, daß eine Befestigung an der unteren
Baugruppe auch an dem tieferen Niveau der unteren Baugruppe 2 befestigbar ist. An
dem Wärmeschutzschild 3 sind Abstandhalter 12 seitlich am Rand ausgebildet, die an
der unteren Baugruppe 2 aufliegen und so zusätzlich dafür sorgen, daß ein gleichmäßiger
Abstand mit Luftspalt zwischen der unteren Baugruppe 2 und dem Wärmeschutzschild 3
besteht.
[0015] Die äußere Kontur des Wärmeschutzschildes 3 ist etwa u-förmig, wobei der vordere
Teil überwiegend flächig mit Blech ausgefüllt ist und im hinteren Bereich abgewandt
zur Bügeleisenspitze zwei Blechschenkel ausgebildet sind. An den Enden dieser Schenkel
in Nachbarschaft zu den ersten Befestigungsmitteln 10 sind zweite Befestigungsmittel
13 vorgesehen, die zur Befestigung der oberen Baugruppe 6 am Wärmeschutzschild dienen.
Die zweiten Befestigungsmitttel 13 sind vertikal nach oben umgebogene Laschen, die
mit einem etwa pilzförmigen Kopf 14 abschließen. Zur Befestigung der oberen Baugruppe
6 im vorderen Bereich am Wärmeschutzschild 3 sind weitere zwei zweite Befestigungsmittel
15 ausgebildet. Die zweiten Befestigungsmittel 15 sind wie die zweiten Befestigungsmittel
13 ebenfalls um 90° winklig nach oben umgebogene Abschnitte des Blechbiegeteils bzw.
Wärmeschutzschildes 3, die ebenfalls pilzförmig abschließen.
[0016] Fig. 3 zeigt die Verbindung des Wärmeschutzschildes 3 mit der unteren Baugruppe 2.
Die untere Baugruppe 2 weist ein Aluminiumdruckgußteil 16 auf, in dem der Heizungswiderstand
eingegossen ist. Das Aluminiumdruckgußteil 16 wird von einer Aluminium- oder Stahlsohle
17 im unteren Bereich abgeschlossen. In der Fig. 3 ist der Dampfkammerdeckel, der
die Dampfkammer nach oben, abgesehen von den Wasserzuführungsstellen, abschließt,
nicht dargestellt.
[0017] Der Aluminiumdruckgußkörper 16 der unteren Baugruppe 2 weist vertikal nach oben abstehende
Zapfen 18 auf, die derart angeordnet sind, daß die Öffnungen 10 und 11 des Wärmeschutzschildes
3 aufsteckbar sind. Zur Befestigung des Wärmeschutzschildes 3 an der unteren Baugruppe
2 wird ein Stempelwerkzeug auf die Zapfen 18 gepreßt, so daß eine feste Nietverbindung
zwischen dem Wärmeschutzschild 3 und der unteren Baugruppe 2 hergestellt wird. In
Fig. 3 sind die Zapfen 18 unvernietet dargestellt.
[0018] Fig. 4 zeigt die untere Baugruppe 2, an der das Wärmeschutzschild 3 und das Unterteil
4 der oberen Baugruppe 6 befestigt sind. Das Unterteil 4 ist aus thermostabilem Kunststoff
und umschließt die Heizung, den Druckgußkörper 16 umlaufend am gesamten Rand. Das
Unterteil 4 dient ebenfalls zur Wärmeabschirmung gegenüber dem Tankboden und dem Gehäuse
5. Das Unterteil 4 weist Schlitze 19 auf, durch die die pilzförmigen Enden 18 der
zweiten Befestigungsmittel 13 und 15 durchsteckbar sind. Die Länge der Laschen der
zweiten Befestigungsmittel des Wärmeschutzschildes 3 ist so bemessen, daß die pilzförmigen
Enden der Laschen gerade vollständig aus den Schlitzen 19 des Unterteils 4 herausragen.
Benachbart zu den vier Schlitzöffnungen 19 sind kreisscheibenförmige ansteigende Rampen
im Unterteil 4 ausgebildet, so daß bei einer Verdrehung der pilzförmigen Enden 14
der zweiten Befestigungsmittel 13 und 15 um 90° das Unterteil zunehmend stärker an
den Wärmeschutzschild angepreßt wird. Dabei liegt das Wärmeschutzschild 3 lediglich
in kleinen Bereichen und eher linienförmig am Unterteil 4 an, um die Wärmeleitung
möglichst gering zu halten. Unmittelbar auf das Unterteil wird ein plattenförmiges
Tankbodenteil aufgesetzt. Das gesamte Gehäuse 5 wird benachbart zur Bügelspitze am
Unterteil 4 angeschraubt. Hierzu weist das Unterteil 4 eine vertikale Aufnahmeöffnung
21 für eine Verschraubung des Gehäuses 5 mit dem Unterteil 4 von oben auf.
[0019] Die Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 4 weist mehrere Vorteile auf. Zum einen
ist eine Montage aller Teile durch Aufstecken übereinander möglich. Die Befestigungsmittel
an dem Wärmeschutzschild 3 gewähren eine sichere Verbindung, ohne daß zusätzliche
Kleinteile wie Schrauben oder Wärmeisolationshülsen zur Verbindung notwendig sind,
da die Befestigungsmittel bereits am Wärmeschutzschild an der unteren Baugruppe und
am Unterteil 4 der oberen Baugruppe 6 jeweils einstückig angeformt sind, so daß durch
Umformung bzw. Deformation eine massenherstellungsgerechte Verbindung gegeben ist.
[0020] Das Wärmeschutzschild 3 verhindert, daß es insbesondere oberhalb der Heizungswiderstände
zu Wärmespots an den darüberliegenden Kunststoffteilen der oberen Baugruppe 6 kommt,
da das Wärmeschutzschild 3 nicht nur eine geringe Wärmeabstrahlung aufweist, sondern
auch Wärmespots vergleichmäßigt über die gesamte Fläche des Wärmeschutzschildes. In
einem gewissen Grad erfüllt das metallische Wärmeschutzschild 3 auch relativ zur wärmeabstrahlenden
unteren Baugruppe 2 die Funktion eines Wärmereflektors. Nur die von der konstruktiven
Formgebung aufwendigeren Wärmeabschirmungsfunktionen müssen von einem thermostabilen
Unterteil 4 der oberen Baugruppe 6 übernommen werden. Oberhalb des Unterteils 4 in
der oberen Baugruppe 6 sind somit keine weiteren thermostabilen Kunststoffe erforderlich.
Der Tankboden ist damit aus Polypropylen herstellbar, wodurch er sehr gut mit dem
Gehäuse 5 verschweißbar ist.
[0021] Dadurch daß das Wärmeschutzschild als Blechbiegeteil ausgebildet ist, ist eine teilweise
Flexibilität gegeben, wodurch das Bügeleisen durch Stöße und Herunterfallen keinen
Schaden nimmt, da die Blechverbindung zwischen ersten und zweiten Befestigungsmitteln
die Kräfte sehr gut aufnehmen kann und somit die Stöße abfedert. Bei einer Befestigung
mit Kunststoffteilen gemäß dem Stand der Technik würde die Sprödigkeit des Kunststoffs
schneller zu einem Bruch im Verbindungsbereich zwischen der schweren unteren Baugruppe
und der leichteren oberen Baugruppe führen.
1. Bügeleisen (1) mit einem Gehäuse aus Kunststoff als obere Baugruppe (6) und einer
Sohle mit Heizung als untere Baugruppe (2), wobei zwischen der oberen Baugruppe (6)
und der unteren Baugruppe (2) ein metallischer Wärmeschutzschild (3) vorgesehen ist,
der die von der unteren Baugruppe (2) ausgehende Wärmestrahlung gegenüber der oberen
Baugruppe (6) abschirmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wärmeschutzschild (3) erste Befestigungsmittel (10, 11) aufweist, über die die
untere Baugruppe (2) an dem Wärmeschutzschild (3) und zweite Befestigungsmittel (13,
15) aufweist, über die die obere Baugruppe (6) an dem Wärmeschutzschild (3) befestigbar
sind.
2. Bügeleisen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wärmeschutzschild (3) als Blechbiegeteil ausgebildet ist.
3. Bügeleisen nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wärmeschutzschild (3) aus einem Material gebildet ist und/oder mit einer Oberfläche
versehen ist, das bzw. die einen Emissionsgrad aufweist, der kleiner als der von Kunststoff
ist, der insbesondere kleiner als 0,4 oder 0,1 ist.
4. Bügeleisen nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wärmeschutzschild (3) mit der unteren und/oder mit der oberen Baugruppe (2, 6)
jeweils durch Umformung der Befestigungsmittel (10, 11, 13, 14) des Wärmeschutzschildes
(3) und/oder durch Umformung an den Baugruppen (2, 6) befestigbar ist.
5. Bügeleisen nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Baugruppe (6) ein Unterteil (4) aufweist, das an dem Wärmeschutzschild
(3) befestigbar ist und an dem seinerseits ein Tankbodenteil und ein Gehäuseteil (5)
befestigbar ist.