COUPLING ELECTRICAL OR ELECTRONIC SWITCHING ELEMENTS AND CONSTRUCTIONAL COMPONENTS IN HAIR DRIERS

Abstract: 1. Interconnection of electrical and electronic circuit element and components of hair dreyers having in known manner inter alia an electromotively driven blower and an electric heating system, together with controls, so that the air exit temperature adjustable by hand to different values can be kept constant independently of the air flow rate and is readjusted to the set value when disturbance variable occur in the air discharge zone, characterized in that the electrical and electronic circuit elements and components are subdivided in such a way and are interconnected in the subassemblies (S and M), which can be joined together, which can be separately manipulated in assembly and are interconnected by means of corresponding terminal strips (4, 5), that one subassembly (S) has design-specific parts of an equipment series, such as an electric heat motor (15), heating system (16, 22), thermal switch (14), heat sensor (33), trimmer (34) and set point adjuster (32), whilst the other subassembly (M) is constructed as a module and contains those parts which are common to the different designs of the particular equipment series, such as novoltage switch (25) and the diodes (18, 19 ; 41, 42, 43, 44 ; 17) used for the d.c. voltage supply of the electric motor (5) or for the switching over of the same ot half-wave operation.

Description: Elektrisches Haarpflegegerät mit Gebläse und Heizung. Die Erfindung betrifft ein elektrisches Haarpflegegerät mit Gebläse und Heizung und einem im Luftstrom des Gebläses angeordneten Heizwiderstand und einem Gebläseläufer, der von einem Elektromotor angetrieben wird, wobei die Temperatur der aus dem Haarpflegegerät austretenden Luft mit der Hand auf verschiedebe Werte einstellbar ist und die eingestellte Lufttemperatur im Normalbetrieb unabhängig vom Luftdurchsatz konstant gehalten und die Lufttemperatur beim Auftreten von Störgrössen im Luftaustrittsbereich geregelt wird, wozu ein Regel baustein vorgesehen ist, der mit einem Temperatur-Sollwert und einem Temperatur-Istwert beaufschlagt wird. Für die Temperaturregelung von elektrisch aufheizbaren Lockenwicklern ist bereits ein Heizelement vorgeschlagen worden, das aus einem PTC-Widerstand besteht (US-PS 3 689 736). Dieses Heizelement ist zwar sehr klein und bewirkt auch einen gewissen Regeleffekt, doch ist insbesondere die Endtemperatur hierbei nicht variabel, d.h. für die Regelung der Luftaustrittstemperatur eines Haarpflegegeräts der eingangs genannten Art ist ein PTC-Element nicht geeignet. Für den Fall, dass die Endtemperatur in weiten Grenzen geregelt werden soll, ist es bisher erforderlich, das Gerät mit einer relativ grossen Anzahl elektrischer Bauteile auszurüsten, deren Unterbringung im Gerätegehäuse in jedem Falle schwierig ist und den Formgestalter dazu zwingt, Zugeständnisse in der Produktgestaltung zu machen. Darüberhinaus ist die Montage der zahlreichen elektrischen Bauteile arbeitsintensiv und nur in mehreren Arbeitsgängen zu bewerkstelligen. Jede einzelne Gruppe von Bauteilen muss gesondert geprüft werden, bevor der Einbau erfolgt, was eine Vielzahl von Prüfvorrichtungen erfordert. Die Bauteile der bekannten Regeleinrichtungen sind auf Printplatten angeordnet, deren Abmessungen und deren Zuschnitt von der Gehäuseform des Haarpflegegeräts bestimmt sind, d.h. dass der Hersteller für jeden Gerätetyp bzw. Geräteausführung individuell angepasste Printplatten anfertigen und auch für den Reparaturdienst bereitstellen muss. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Regelelektronik für ein Haarpflegegerät so zu gestalten, dass zumindest ihre wesentlichen Teile leicht montierbar, leicht prüfbar und leicht einbaubar sind. Die Regelelektronik soll vor allem so gestaltet sein, dass sie für eine ganze Generation von Geräten unterschiedlicher Leistung bzw. für eine Gerätereihe vollständig gleich ist, so dass die Lagerhaltung von Ersatzteilen vereinfacht ist, dass der Austausch defekter Regeleinrichtungen schnell möglich ist und auch die Herstellkosten für die Regeleinrichtung gering sind. Nach der vorliegenden -Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Anschlussfahnen der gerätespezifischen elektrischen Bauteile wie Thermoschalter, Trimmer, Temperaturfühler und Sollwertsteller mit einer Anschlussleiste verbunden sind, wobei die die Stromversorgung für den Schaltkreis und die Synchronisierung zum Netz bewirkenden elektrischen Bauteile Teile eines Moduls sind und das Modul eine Anschlussleiste aufweist, deren Anschlussfahnen mit denjenigen der Anschluss leiste für die gerätespezifischen Bauteile korrespondieren und wobei das Modul mit zusätzlichen elektrischen Bauteilen bestückt ist, wie beispielsweise mit den Elementen des Brückenzweigs, die je nach Gerätetype über die Anschlussleiste an die gerätespezifischen elektrischen Bauteile anschliessbar sind. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung enthält das Modul die elektrischen Bauteile für einen Schaltkreis mit integriertem Zähler, eine Versorgungsdiode für den Schaltkreis, einen Widerstand zur Verkleinerung der Rampenamplitude, einen Widerstand zur Veränderung der internen Referenz-Spannung und die Dioden für die Motorversorgung. Die Erfindung lässt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der anhängenden Zeichnung näher dargestell; und zwar zeigen: Fig.l die Schaltungsanordnung für einen Handhaartrockner, bei dem die eingestellte Lufttemperatur unabhängig vom Luftdurchsatz konstant gehalten wird, Fig.2 bis 4 Schaltungsbeispiele für die Stromversorgung des Motors und der Heizung des Handhaartrockners und Fig.5 das Blockschaltbild eines Einheitsmoduls, das neben den elektrischen Bauteilen für die Regeleinrichtung zusätzlich die elektrischen Bauteile für die Motor versorgung aufweist so, dass dieses Einheitsmodul in einer Vielzahl von Handhaartrocknern unterschiedlicher Leistungsklasse und Grösse einsetzbar ist. Bei der elektrischen Schaltungsanordnung gemäss Fig.l, mit deren Hilfe der Haartrockner betrieben wird, sind mit 10 und 11 die beiden Eingangsklemmen bezeichnet, an denen z.B. eine Wechselspannung U = 220V liegt. Hinter der Eingangsklemme 11 befindet sich ein Netzschalter 12, mit dem das Gerät ein- und ausgeschaltet werden kann. Parallel zu den Eingangsklemmen 10 und 11 und hinter dem Netzschalter 12 ist ein Kondensator 13 vorgesehen, der zur Funkentstörung dient. Im oberen Stromzweig ist ein Thermoschalter 14 eingefügt, der bei Oberhitzung das ganze Gerät ausser Betrieb setzt. Dieser Schalter 14 ist innerhalb des Haartrockners z.B. in der Heizung 1b und 22a angeordnet. Die Stromversorgung des Gleichstrom-Motors 15 erfolgt über einen Heizwiderstand 16, der mit seinem oberen Ende an die Klemme 10 und mit seinem unteren Ende über die Diode 17 an die Klemme 11 gelegt werden kann. Von dem Heizwiderstand 16 führen drei Leitungen weg, die an verschiedenen Stellen des Heizwiderstandes angelötet sind. Zwei Leitungen führen über jeweils eine Diode 18, 19 an den einen Anschluss des Gleichstrom-Motors 15, während die dritte Leitung direkt auf den anderen Anschluss dieses Motors 15 führt. Beide Anschlüsse des Gleichstrom-Motors 15 sind über einen Entstör-Kondensator 20 miteinander verbunden. Die bereits erwähnte Diode 17 kann mittels eines parallel geschalteten Schalters 21 kurzgeschlossen werden. Damit kann vom Halbwel-len-Betrieb auf Vollwellen-Betrieb und umgekehrt geschaltet werden. Der eigentliche Heizwiderstand 22, d.h. der Widerstand der ausschliesslich zu Heizzwecken dient, ist in Reihe zu einem Triac 23 geschaltet. Die aus Widerstand 22 und Triac 23 bestehende Reihenschaltung ist ihrerseits parallel zu den Eingangsklemmen 10, 11 gelegt. Von dem unteren Anschluss des Triacs 23 führt eine Verbindung auf einen Siebkondensator 24 und einen Anschluss m eines integrierten Nullspannungs schalters 25. Der Siebkondensator 24 ist mit seinem dem Triac 23 abgewandten Anschluss über eine Diode 27 und einen Vorwiderstand 26 verbunden, der an der Klemme 10 liegt. Diese Diode dient zur Leistungshal bierung für die IC-Versorgung, d.h. sie ist ein Einweg-Gleichrichter. An der Verbindungsleitung zwischen Kondensator 24 und Vorwiderstand 26 liegt der Anschluss i des integrierten Nullspannungsschalters 25. Der integrierte Nullspannungsschalter 25 hat insgesamt sechzehn Anschlüsse a - p, von denen der Anschluss j über einen Strombegrenzungs-Widerstand 28 mit der Steuerelektrode des Triacs 23 verbunden ist. Der Anschluss a ist über einen Kondensator 29 mit der Klemme 11 verbindbar. Zusammen mit dem Widerstand 30, der zwischen Anschluss b und Anschluss i liegt, bildet dieser Kondensator 29 ein RC-Glied des Sägezahn-Generators. Während die Anschlüsse c und f im vorliegenden Fall lediglich über einen Bügel 31 miteinander verbunden sind, ist der Anschluss d sowohl mit dem Anschluss k als auch mit der Verbindungsleitung zwischen einem Stel lwiderstand 32 und einem Temperaturfühler Widerstand 33 verbunden. Von dem anderen Ende des Stellwiderstandes 32 führt eine Verbindung zu einem Trimmer-Widerstand 34, der seinerseits an dem Kondensator 29 und einem Widerstand 35 liegt. Dieser letztgenannte Widerstand 35 ist noch mit einem Widerstand 36, einem Widerstand 37 und dem Anschluss h des inte grierten Nullspannungs-Schalters 25 verbunden. Während der Widerstand 35 zwischen den Anschlüssen h und g liegt, ist der Widerstand 36 zwischen den Anschlüssen p und h angeordnet. Schliesslich ist auch noch ein Widerstand 38 vorgesehen, der zwischen dem Anschluss n und der Klemme 10 liegt. Dieser Widerstand 38 dient zur Festlegung der Pulsbreite des Synchronisierungsstroms, sowie der Synchronisation zum Netz. Die prinzipielle Wirkungsweise der in der Fig.1 gezeigten Schaltungsanordnung ist folgende: Zunächst wird der Schalter 12 geschlossen, d.h. es wird in Fig.1 der Schalter 6 von der Stellung "Aus" in die Stellung "Eins" gebracht. Wird der Schalter in die Stellung "Eins" gebracht, so läuft der Motor 15 nur mit halber Kraft, weil die Diode 17 wirksam ist. Wird der Schalter jedoch in die Stellung "Zwei" gebracht, wo wird die Diode 17 mit Hilfe des Schalters 21 kurzgeschlossen, d.h. der Motor 15 läuft mit voller Kraft. Mit dem Einschalten des Schalters 12 wir die Netzspannung auch der Serienschaltung, bestehend aus Widerstand 22 und Triac 23, zugeführt. Die von dem Widerstand 22 abgegebene Leistung hängt davon ab, wie oft das Triac 23 von dem Anschluss j des Nullspannungs-Schalters 25 geöffnet oder geschlossen wird, d.h. in welchen Zeitabständen die Uffnung oder Schliessung erfolgt. Die Regelung der Temperatur der Luft erfolgt somit im wesentlichen über die Ansteuerung des Triacs 23. Der Heizwiderstand 16 erzeugt dagegen eine Grundleistung, die nur in zwei Stufen variierbar ist. DieseGrundleistung ist in der Regel kleiner als die vom Widerstand 22 abgegebene Heizleistung. In welchem Masse der Triac 23 auf- und zugesteuert wird, bestimmt sich im wesentlichen durch die Einstellung des Stellwiderstands 32 und die vom Temperaturfühler-Widerstand 33 gemessene Temperatur. Da sich der Fühler-Widerstand 33 im Gebläse-Luftstrom des Haartrockners 1 befindet, wird die Temperatur dieses Luftstroms geregelt. Mit dem Stellwiderstand 32 wird also ein bestimmter Soll Wert eingestellt, der im Nullspannungs-Schalter 25 mit dem Ist-Wert des Temperaturfühler-Widerstands 33 verglichen wird. Entsprechend der Abweichung zwischen Soll- und Ist Wert wird dann der Triac 23 über den Anschluss j angesteuert. Ein Schutz vor Verbrennungen der Kopfhaut etc. wird dadurch erreicht, dass bei normalem Luftdurchsatz in den Stellungen "Eins" oder "Zwei" des Schalters das Verhältnis der Widerstände 32 und 33, vereinfacht ausgedrückt, innerhalb eines vorgegebenen Rahmens schwanken kann. Wird dieses Verhältnis wesentlich gestört, so bemerkt dies der Nullspannungs-Schalter 25 und regelt die Temperatur entsprechend nach unten. Stellt man beispielsweise mit Hilfe des Stellers 7 eine Soll-Temperatur von 80 C ein und herrscht zu diesem Zeitpunkt am Ort des Widerstandes 33, also in der Nähe der 0 Luftaustrittsöffnung eine Raumtemperatur von 20ob, so wird zunächst der Heizwiderstand 22 so lange mit Strom beaufschlagt, bis der Temperaturfühler-Widerstand 33 einen Widerstandswert angenommen hat, welcher der Temperatur von 80 C zugeordnet ist. Dieser Widerstandswert ist somit dem Widerstandswert des Widerstandes 32 fest zugeordnet. Hält nun jemand beispielsweise mit der Hand die Luftaustrittsöffnung, oder die Einlassöffnung des Haartrockners zu, so kann keine oder nur noch wenig Luft austreten. Hierdurch wird die verbleibende Luft sehr stark erwärmt, d.h. der Temperaturfühler-Widerstand 33 registriert eine Temperatur, die nicht mit dem Soll-Wert übereinstimmt. Auf Grund dieser erhöhten Temperatur ver ändert sich sein Widerstandswert und entspricht nun nicht mehr der zuvor erwähnten festen Zuordnung. Der integrierte Nullspannungs-Schalter 25 bemerkt die gestörte Zuordnung'und regelt die Luftaustrittstemperatur entsprechend nach unten und zwar so lange, bis die alte Zuordnung wieder hergestellt ist. Andererseits kann die elektrische Zuleitung vor dem Fühler-Widerstand 33 unterbrochen sein, sodass ein "Auswandern" der Spannung am Widerstand in die andere Richtung erfolgt. Auch dieser Fehler wird vom Nullspannungs Schalter 25 entdeckt und mit einem Abschalten der Heizleistung 22 beantwortet. Der Nullspannungs-Schalter enthält also, anders ausgedrückt, zwei Spannungsschwellwerte, deren Oberschreitung durch die Spannung des Fühler-Wider- standes 33 eine Herunterregelung der Temperatur bewirkt. Nullspannungs-Schalter, welche die vorstehend beschriebenen Funktionen ausführen können, sind bekannt. Wie Fig.1 zeigt sind die notwendigen elektrischen Bauteile in zwei Gruppen 5 und M aufgeteilt dargestellt. Die Bauteile, die der Stromversorgung für den Schaltkreis und der Synchronisation dienen 24, 25, 27-30, 35-38, sind sämtlich auf einer als Modul S bezeichneten Steckkarte angeordnet, die über die Anschlussleiste 5 mit den gerätespezifischen Bauteilen 12, 13, 15, 16, 20, 21, 23, 26, 32,- 33, 34 verbindbar sind. Die zur Stromversorgung des Motors 15 notwendigen Bauteile, die Dioden 18, 19 können selbstverständlich auch auf dem Modul M angeordnet und über die Anschlussleiste 5 mit dem anderen Teil der Schaltung verbunden sein. In diesem Falle ist das Einheitsmodul gemäss Fig.5 zweckmässig. Es weist die Anschlussfahnen 6 bis 6e auf, die der Stromversorgung des Schaltkreises (Regelkreises) dienen und über die die Synchronisierung zum Netz bewirkt wird und die Anschlussfahnen 7 bis 7e über die die Stromversorgung des Antriebsmotors bewirkt wird. Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Stromlaufpläne zeigen verschiedene Varianten für das Motorversorgungsteil der Schaltung. In Fig.2 ist die Belegung der Anschlussfahnen 7, 7b dargestellt, d.h. die Stromversorgung des Motors 15, bei Benutzung der Spannungsabgriffe am Heizaggregat 16, erfolgt in der Weise, wie die Fig.1 zeigt. Die Figuren 3 und 4 zeigen Stromversorgungen für den Motor 15, bei denen jeweils zusätzliche Dioden erforderlich sind was bedeutet, dass die Anschlussfahnen 7c bis 7e belegt werden müssen. In diesen beiden Schaltungsbeispielen fehlt ein Spannungsabgriff am Heizaggregat 16. Die Diode 40 gemäss Fig.4 ermöglicht einen Halbwellen-Betrieb.

Claims: Patentansprüche 1. Elektrisches Haarpflegegerät mit Gebläse und Heizung und einem im Luftstrom des Gebläses angeordneten Heiz widerstand und einem Gebläseläufer, der von einem Elektromotor angetrieben wird, wobei die Temperatur der aus dem Haarpflegegerät austretenden Luft mit der Hand auf verschiedene Werte einstellbar ist und die eingestel te Lufttemperatur im Normalbetrieb unabhängig vom Luftdurchsatz konstant gehalten und die Lufttemperatur beim Auftreten von Störgrössen im Luftaustrittsbereich geregelt wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) Die Anschlussfahnen (3, 3a ...) der gerätespezifischen elektrischen Bauteile wie Thermoschalter (14), Trimmer (34), Temperaturfühler (33) und Sollwertstel ler (32) sind mit einer Anschlussleiste (4) verbunden. b) Die die Stromversorgung für den Schaltkreis und die Synchronisierung zum Netz bewirkenden elektrischen Bauteile (24, 25, 27-30, 35-38) sind Teile eines Moduls (M). c) Das Modul (M) weist eine Anschlussleiste (5) auf, deren Anschlussfahnen (6, 6a, ...) mit denjenigen der An schlussleiste (4) für die gerätespezifischen Bauteile (5) korrespondieren. d) Das Modul (M) ist mit zusätzlichen elektrischen Bau teilen bestückt, wie beispielsweise mit den Elementen (18, 19) des Brückenzweigs, die je nach Gerätetype über die Anschlussleiste (5) an die gerätespezifischen elektrischen Bauteilen (5) anschliessbar sind oder aber unbelegt bleiben. 2. Elektrisches Haarpflegegerät mit Gebläse und Heizung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Modul die elektrischen Bauteile für einen Schaltkreis mit in tegriertem Zähler, einer Versorgungsdiode für den Schalt kreis, einem Widerstand zur Verkleinerung der Rampenampl i - tude, einem Widerstand zur Veränderung der internen Re ferenz-Spannung und die Dioden für die Motorversorgung enthält. 3. Elektrisches Haarpflegegerät nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussfahnen des Moduls an einer Kante nebeneinanderliegend angeordnet sind und mit den Anschlussstellen der Steckleiste über die die Verbindung zu den gerätespezifischen Teilen hergestellt ist, verlötet sind. 4. Elektrisches Haarpflegegerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das die Diode (27) zur Leistungshalbierung für die IC-Versor gung, den Nullspannungsschalter (25), die Widerstände (28, 30, 35-38) und die Kondensatoren (24 und 29) auf weisende Modul als Leiterplatte ausgebildet ist. Auflistung der mit Ziffern bezeichneten- Einzelteile 1 Haartrockner 3 bis 3e Anschlussfahnen 4 Anschlussleiste 5 Anschlussleiste 6 bis 6e Anschlussfahnen 7 bis 7e Anschlussfahnen 10 Eingangsklemme 11 Eingangsklemme 12 Netzschalter 13 Kondensator 14 Thermoschalter 15 Gleichstrommotor 16 Heizwiderstand 17 Diode 18 Diode 19 Diode 20 Entstör-Kondensator 21 Schalter 22 Heizwiderstand 23 Triac 24 Siebkondensator 25 Null spannungsschal ter 26 Vorwiderstand 27 Diode 28 Strombegrenzungs-Lliderstand 29 Kondensator 30 Widerstand 31 Bügel 32 Sollwertsteller 33 Temperaturfühler 34 Trimmer 35 Widerstand 36 Widerstand 37 Widerstand 38 Widerstand 39 Widerstand 40 Diode 41 Diode 42 Diode 43 Diode 44 Diode a - p = Anschlüsse (16 Stck) S = Modul M = Modul

Inventors: WEISE, HANS-JOACHIM
Applicants: BRAUN AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: A45D20
IPC codes: A45D20, G05D23