DE1022330B - Method of manufacturing a base plate for an electric iron with a cast-in heating element - Google Patents
Method of manufacturing a base plate for an electric iron with a cast-in heating elementInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung einer Grundplatte für ein elektrisches Bügeleisen mit eingegossenem Heizelement Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Bügeleisen und betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Grundplatte für ein elektrisches Bügeleisen mit eingegossenem Heizelement, mit einem Widerstandsdraht und Anschlußdrähten in einer metallischen, mit einem feuchtigkeitsaufnehmenden, isolierenden Material ausgefüllten Umhüllung.Method of manufacturing a base plate for an electric iron with molded heating element The invention relates to electric irons and relates to a method for manufacturing a base plate for an electrical Iron with a cast-in heating element, with a resistance wire and connecting wires in a metallic, with a moisture-absorbing, insulating material filled envelope.
Bei einer derartigen Grundplatte ragen die Enden der Anschlußdrähte über die Enden der Umhüllung hinaus und nehmen die elektrischen Anschlüsse auf. Die Endteile der Umhüllung sind dabei der Atmosphäre ausgesetzt. Das für diese Heizelemente zur Verwendung kommende elektrisch isolierende Material, wie z. B. Magnesiumoxyd, ist wasseranziehend und wird daher Feuchtigkeit aus der Atmosphäre aufnehmen, wenn dieses Isoliermaterial nicht gegen die Atmosphäre abgedichtet ist. Da außerdem nach dem Eingießen des Heizelements in die Grundplatte auf dieser Bearbeitungsvorgänge unter Verwendung eines flüssigen Kühlmittels vorgenommen werden, so besteht ebenfalls die Gefahr, daß das Isoliermaterial dieses Kühlmittel aufnimmt. Die Aufnahme von Feuchtigkeit verringert jedoch die Isolierwirkung des Materials, so daß es wesentlich ist, daß die Enden des Heizelements abgedichtet sind, um den Feuchtigkeitszutritt zu verhindern.In such a base plate, the ends of the connecting wires protrude beyond the ends of the sheath and accommodate the electrical connections. The end parts of the envelope are exposed to the atmosphere. That for these heating elements coming to use electrically insulating material, such as. B. Magnesium Oxide, is water-attracting and will therefore absorb moisture from the atmosphere if this insulating material is not sealed against the atmosphere. Since also after pouring the heating element into the base plate on these machining operations be made using a liquid coolant, so also exists the risk that the insulating material absorbs this coolant. The inclusion of However, moisture reduces the insulating effect of the material, so that it is significantly is that the ends of the heating element are sealed to allow moisture ingress to prevent.
Es wurde nun bereits vorgeschlagen, die Enden des Heizelements mit einer feuchtigkeitsabstoßenden Flüssigkeit zu behandeln, bevor die Grundplatte um das Heizelement gegossen wird. Das Heizelement wurde dabei in die Flüssigkeit eingetaucht. Da jedoch die Endteile der Umhüllung und Isolierung normalerweise bei der Bearbeitung nach dem Gießen entfernt werden, ist hiermit auch die Entfernung des größten Anteils des imprägnierten Isoliermaterials verbunden. Die angebrachte Abdichtung wird damit unwirksam.It has now been proposed to use the ends of the heating element Treat a moisture-repellent liquid before putting the base plate around the heating element is poured. The heating element was immersed in the liquid. However, since the end parts of the cladding and insulation are usually used in machining are removed after casting, this is also the removal of the largest portion of the impregnated insulating material. The applied seal is thus ineffective.
Die Erfindung löst dieses Problem nun dadurch, daß eine oder mehrere Öffnungen in der Umhüllung vorgesehen werden und das isolierende Material durch diese Öffnungen hindurch imprägniert wird und daß der Abstand der Öffnungen von jedem Ende des Elements derart gewählt wird, daß das imprägnierte Isoliermaterial sich in der fertigbearbeiteten Grundplatte an den Enden der Umhüllung befindet. Die Imprägnierung kann dabei durch Eintauchen des Elements in eine feuchtigkeitsabstoßende Flüssigkeit während einer ausreichenden Zeitspanne erfolgen, um das Isoliermaterial über seinen ganzen Querschnitt an jeder Öffnung und über eine kurze Strecke an jeder Seite jeder Öffnung zu tränken.The invention solves this problem in that one or more Openings are provided in the envelope and the insulating material through these openings is impregnated through and that the spacing of the openings from each end of the element is chosen such that the impregnated insulating material is located in the finished base plate at the ends of the envelope. The impregnation can be done by immersing the element in a moisture-repellent Liquid is done for a sufficient period of time to remove the insulating material over its entire cross-section at each opening and over a short distance at each Soak side of each opening.
Wenn nun die überflüssigen Endteile der Umhüllung und der Isolierung bei der Bearbeitung nach dem Gießen entfernt werden, so ist es bei dem Verfahren nach der Erfindung möglich, das imprägnierte Isoliermaterial entweder ganz oder doch zu einem wesentlichen Teil zu erhalten. Die Isolierwirkung ist damit gesichert.If now the superfluous end parts of the casing and the insulation are removed in machining after casting, so is the process possible according to the invention, the impregnated insulating material either whole or but to a substantial extent. The insulating effect is thus ensured.
Durch die erfindungsgemäß in der Umhüllung an zubringenden Öffnungen, durch die die Imprägnierung erfolgt, wird ein Mittel geschaffen, das die Anordnung der Imprägnierung an jeder beliebigen Stelle, also insbesondere an den günstigsten Stellen des Heizelementes erlaubt. Im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen, bei denen das imprägnierte Isoliermaterial immer an den Endteilen der Umhüllung vor der Fertigbearbeitung angeordnet war, ist es bei der Erfindung möglich, die Imprägnierung derart anzuordnen, daß sie auch noch nach der Endbearbeitung der Grundplatte vorhanden und wirksam ist.Due to the openings to be made in the casing according to the invention, through which the impregnation takes place, a means is created that the arrangement the impregnation at any point, especially at the cheapest Positioning of the heating element allowed. In contrast to the well-known facilities, where the impregnated insulation material is always at the end parts of the envelope Was arranged before finishing, it is possible with the invention that To arrange impregnation so that it is still after the base plate has been finished is present and effective.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Öffnungen derart gelegen, daß sie von dem Material der Grundplatte beim Gießen umhüllt und verschlossen werden. Bei einem bevorzugten Verfahren sind jedoch die Öffnungen in den Endteilen der aus der gegossenen Grundplatte hervorragenden Umhüllung vorgesehen und werden nach der Imprägnierung mit den überflüssigen Endteilen der Umhüllung entfernt. Dadurch werden etwaige Unebenheiten an der Innenseite der Umhüllung im Bereich der Öffnungen, die die Isolierwirkung beeinträchtigen könnten, beseitigt. Eine völlige Beseitigung des imprägnierten Isoliermaterials erfolgt dabei nicht, da sich die feuchtigkeitsabstoßende Flüssigkeit beim Imprägnieren von der oder den Öffnungen her sowohl in Richturig auf das Ende der Umhüllung als auch in der entgegengesetzten Richtung ausgebreitet hat. Nach der Entfernung der überflüssigen Endteile der Umhüllung verbleibt demnach noch ungefähr die Hälfte des imprägnierten Isoliermaterials. Diese verbleibende Hälfte des imprägnierten Isoliermaterials reicht jedoch für den Feuchtigkeitsabschluß aus, da die Eindringtiefe in der einen Richtung der Eindringtiefe des Isoliermaterials bei dem bekannten Verfahren der Imprägnierung von den Enden der Umhüllung her entspricht.In one embodiment of the invention the openings are of this type located that they are encased and sealed by the material of the base plate during casting will. In a preferred method, however, the openings are in the end portions the casing protruding from the cast base plate and are provided removed after impregnation with the superfluous end parts of the envelope. Through this any bumps on the inside of cladding in the area the openings that could impair the insulation effect, eliminated. A complete one Elimination of the impregnated insulating material does not take place because the Moisture-repellent liquid when impregnating the opening or openings both in right on the end of the wrapper and in the opposite one Direction has spread. After removing the superfluous end parts of the casing This leaves about half of the impregnated insulating material. These however, the remaining half of the impregnated insulating material is sufficient to seal off moisture because the penetration depth in one direction of the penetration depth of the insulating material corresponds in the known method of impregnation from the ends of the envelope.
Die praktische Ausführung der Erfindung kann in verschiedener Weise erfolgen. Eine besondere Ausführungsform ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Heiz--elements für ein elektrisches Bügeleisen, Fig.2 einen vergrößerten Querschnitt des Heizelements im Bereich der Öffnungen, Fig. 3 einen Längsschnitt durch das in der Grundplatte eingebettete Heizelement, Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie 4-4 der Fig. 3 und Fig.5 einen Längsschnitt durch die Grundplatte ähnlich der Fig. 3 mit einer anderen Anordnung der Öffnungen.The practice of the invention can be in various ways take place. A particular embodiment is shown in the drawings. It 1 shows a perspective view of a heating element for an electrical one Iron, FIG. 2 shows an enlarged cross section of the heating element in the area of the Openings, FIG. 3 a longitudinal section through the heating element embedded in the base plate, 4 shows a cross section corresponding to the section line 4-4 of FIGS. 3 and 5 a longitudinal section through the base plate similar to FIG. 3 with a different arrangement of the openings.
Die Fig. 1 zeigt ein Heizelement 10 für ein elektrisches Bügeleisen, wobei das Heizelement Haarnadelgestalt besitzt und die Endteile 12 der Schenkel 11 aufgebogen sind.Fig. 1 shows a heating element 10 for an electric iron, the heating element being in the shape of a hairpin and the end portions 12 of the legs 11 are bent up.
Das Element besteht im wesentlichen aus einem Widerstandsdraht 13, der in ein stark verdichtetes, elektrisch isolierendes und wärmeleitendes Isolierinaterial 14 eingebettet ist, das innerhalb der metallischen Umhüllung 15 angeordnet ist. Das Isoliermaterial kann z. B. aus Magnesiumoxyd bestehen. Der Widerstandsdraht 13 ist mit starken Anschlußdrähten 16 verbunden, deren Endteile 17 aus der Umhüllung hervorragen, an die in bekannter Weise Anschlüsse angeschweißt oder angelötet werden können.The element consists essentially of a resistance wire 13, which in a highly compressed, electrically insulating and thermally conductive insulating material 14 is embedded, which is arranged within the metallic casing 15. The insulating material can, for. B. consist of magnesium oxide. The resistance wire 13 is connected to strong connecting wires 16, the end parts 17 of which are out of the sheath protrude, to which connections are welded or soldered in a known manner can.
Vor dem Eingießen des Heizelements in die Grundplatte werden die Endteile des Isoliermaterials 14 mit einer feuchtigkeitsabstoßenden Flüssigkeit imprägniert, um ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Heizelement zu verhindern. Da nun aber zur Freilegung der Endteile 17 der Anschlußdrähte 16 der Endteil der Umhüllung mit dem Isoliermaterial entfernt wird, würde hierbei auch das imprägnierte Isoliermaterial entfernt, und um dies zu verhindern, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Imprägnierung durch die Öffnungen 18 in kurzem Abstand von jedem Ende der Umhüllung vorgenommen wird. Die Öffnungen 18 können dabei durch Sägeschnitte gebildet sein, die. wie Fig. 2 erkennen läßt, einander gegenüberliegend angeordnet sind. Zweckmäßig erfolgt die Anordnung der Öffnungen 18 in der Biegung der Enden 12.Before pouring the heating element into the base plate, the end pieces the insulating material 14 is impregnated with a moisture-repellent liquid, to prevent moisture from entering the heating element. But now to expose the end parts 17 of the connecting wires 16 with the end part of the sheath If the insulating material is removed, the impregnated insulating material would also be removed removed, and to prevent this, it is provided according to the invention that the Impregnation through openings 18 a short distance from each end of the envelope is made. The openings 18 can be formed by saw cuts, the. as Fig. 2 shows, are arranged opposite one another. Appropriate the openings 18 are arranged in the bend of the ends 12.
Die durch die Öffnungen 18 hindurch imprägnierte feuchtigkeitsabstoßende Flüssigkeit breitet sich von den Öffnungen her in jeder Richtung eine gewisse Strecke, z. B. bis zu der mit der Ziffer 20 bezeichneten Stelle aus.The moisture-repellent impregnated through the openings 18 Liquid spreads a certain distance from the openings in each direction, z. B. up to the point indicated by the number 20.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Sägeschnitte, die die Öffnungen 18 ergeben, in einem Abstand von etwa 1 cm von der Stelle entfernt angeordnet, bis zu welcher die Umhüllung weggearbeitet wird. Die Ziffer 19 bezeichnet in den Fig. 3 und 4 die Querschnittsfläche, bis zu der die Umhüllung entfernt wurde.In a preferred embodiment, the saw cuts are the the openings 18 result at a distance of about 1 cm from the site arranged up to which the envelope is worked away. The number 19 denotes in Figures 3 and 4 the cross-sectional area up to which the envelope has been removed.
Es ist zweckmäßig, wenn durch die Öffnungen 18 das Isoliermaterial in einer Breite von etwa 3 bis 4 inne freigelegt wird. Die Tiefe der Sägeschnitte kann je nach den Erfordernissen schwanken, es ist jedoch darauf zu achten, daß die Umhüllung einerseits in nicht zu großem Ausmaße geschwächt und die Dicke der Isolierung nicht unzulässig verringert wird, während andererseits jedoch eine ausreichende Fläche des Isoliermaterials für den Zutritt der feuchtigkeitsabstoßenden Flüssigkeit freizulegen ist.It is useful if the insulating material through the openings 18 is exposed in a width of about 3 to 4 inne. The depth of the saw cuts may vary depending on requirements, but care should be taken to ensure that the Sheathing on the one hand not weakened to a great extent and the thickness of the insulation is not impermissibly reduced, while on the other hand, however, a sufficient one Area of the insulating material for the access of the moisture-repellent liquid is to be exposed.
Nachdem z. B. durch Sägeschnitte die Öffnungen 18 angebracht worden sind, wird das Heizelement in die feuchtigkeitsabstoßende Flüssigkeit eingetaucht. Für diese Flüssigkeit kann jeder geeignete Stoff Verwendung finden. Besonders geeignet ist eine Siliconflüssigkeit, welche aus einer an sich bekannten Siloxanverbindung besteht. Die zur Verwendung kommende Flüssigkeit muß hohe thermische Beständigkeit, niedrige Flüchtigkeit, niedrige Oberflächenspannung und niedrige Viskosität besitzen. Außerdem muß diese Flüssigkeit für Metall nichtkorrodierend, in organischen Lösungsmitteln leicht löslich, in Wasser unlöslich sowie chlorfrei sein. Die Eintauchzeit hängt von der verwandten Flüssigkeit sowie von dem Isoliermaterial ab. Eine Zeit von 24 Stunden wurde als zweckmäßig festgestellt. Dies ist wahrscheinlich länger als notwendig, jedoch mit dem Arbeitsablauf gut vereinbar.After z. B. the openings 18 have been made by saw cuts the heating element is immersed in the moisture-repellent liquid. Any suitable substance can be used for this liquid. Particularly suitable is a silicone fluid made from a known siloxane compound consists. The liquid used must have high thermal resistance, have low volatility, low surface tension and low viscosity. In addition, this liquid must be non-corrosive to metal in organic solvents be easily soluble, insoluble in water and chlorine-free. The immersion time depends on the liquid used as well as on the insulating material. A time of 24 Hours was found to be appropriate. This is likely to be longer than necessary however, compatible with the workflow.
Das imprägnierte Heizelement wird anschließend durch Behandlung mit Lösungsmitteldampf, z. B. mit Trichloräthylen, entfettet. Die Entfettungszeit beträgt etwa 30 Sekunden und sollte nicht wesentlich verlängert werden, weil sonst durch das Lösungsmittel auch die feuchtigkeitsabstoßende Flüssigkeit entfernt werden könnte. Es ist möglich, auch ein flüssiges. organisches Lösungsmittel zur Entfettung zu verwenden, das dampfförmige ist jedoch zu bevorzugen, da das Lösungsmittel in Dampfform immer rein ist und die Entfettungszeit hierdurch verringert wird.The impregnated heating element is then treated with Solvent vapor, e.g. B. with trichlorethylene, degreased. The degreasing time is about 30 seconds and should not be extended significantly, otherwise through the solvent could also remove the moisture repellant liquid. It is possible to have a liquid too. organic solvent for degreasing too use, however, the vapor form is preferred as the solvent is in vapor form is always pure and this reduces the degreasing time.
Das Heizelement 10 wird dann in eine Spritzgußmaschine gebracht und die Aluminiumgrundplatte 21 in an sich bekannter Weise gegossen. Das Metall der Grundplatte umgibt dabei die Umhüllung 15 und verschließt auch die Öffnungen 18. Die Oberfläche der Grundplatte wird anschließend bearbeitet. Dabei werden die nach aufwärts gerichteten Enden 12 des Heizelementes 10 bis zu den Flächen 19 weggearbeitet. Die Endteile 17 der Anschlußdrähte 16 werden dabei freigelegt. Diese Bearbeitung erfordert nun die Anwendung einer Kühlflüssigkeit. und die imprägnierten Teile des Isoliermaterials 14 verhindern den Zutritt der Flüssigkeit in das Innere des Heizelements.The heating element 10 is then placed in an injection molding machine and the aluminum base plate 21 cast in a manner known per se. The metal of The base plate surrounds the casing 15 and also closes the openings 18. The surface of the base plate is then processed. The after upwardly directed ends 12 of the heating element 10 up to the surfaces 19 worked away. The end parts 17 of the connecting wires 16 are exposed. This editing now requires the use of a coolant. and the impregnated parts of the Insulating material 14 prevent the liquid from entering the interior of the heating element.
Es ist nun möglich. daß sich bei der Anordnung der Öffnungen entsprechend der Darstellungen der Fig. 1 und 3 Schwierigkeiten insofern ergeben. als sich das Isolierungsmaterial beim Biegen des Elements und anschließenden Eindringen des Materials der Grundplatte durch die Öffnungen 18 lockert. Es ist daher unter Umständen vorzuziehen. die Öffnungen, wie in der Fig. 5 dargestellt, anzuordnen. Dabei befinden sich die Öffnungen 18 unmittelbar oberhalb der Fläche 19. Das Material der Grundplatte hat dabei keinen Zutritt zu den Öffnungen, und außerdem wird der Teil der Umhüllung, in dein die Öffnungen 18 angeordnet sind, weggearbeitet werden. Die feuchtigkeitsabstoßende Flüssigkeit ist jedoch ausreichend weit in die Teile der Isolierung eingedrungen, welche nach dem Wegarbeiten verbleiben, so daß sich eine wirksame feuchtigkeitssichere Abdichtung ergibt.It is now possible. that in the arrangement of the openings accordingly the representations of FIGS. 1 and 3 result in difficulties. than that Insulation material when bending the element and subsequent penetration of the material the base plate loosens through the openings 18. It may therefore be preferable. to arrange the openings as shown in FIG. There are the Openings 18 immediately above the surface 19. The material of the base plate has no access to the openings, and in addition, the part of the envelope in which the openings 18 are arranged, are machined away. The moisture repellent However, liquid has penetrated sufficiently far into the parts of the insulation, which after working away remain so that it becomes effective results in a moisture-proof seal.
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