DE2103268C3

DE2103268C3 - Elektrisch beheizbarer Locken wickler

Info

Publication number: DE2103268C3
Application number: DE2103268A
Authority: DE
Inventors: John Vanburen Brighton Meyer; Richard Tristram Mansfield Nordlund
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1970-01-27
Filing date: 1971-01-25
Publication date: 1973-11-08
Also published as: CA981551A; DE2103268A1; DE2103268B2; FR2077020A5; US3617695A; GB1338916A

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizbaren Lockenwickler mit einem in Wärmekontakt mit einem Mantel des Lockenwicklers stehenden, als elektrisches Heizelement dienenden Wärmespeicher, der aus einem Material besteht, das bei Erwärmung über eine vorgegebene Temperatur oberhalb der Raumtemperatur hinaus seine Phase unter reversibler Aufnahme zusätzlicher Wärmeenergie verändert und dessen Material ein bei Raumtemperatur kristallines und bei der vorgebencn Temperatur zumindest bereichsweise in den amorphen Zustand übergehendes Polymer als Trägerstoft sowie feinverteilte, elektrisch leitende Teilchen als Füllstoff aufweist und einen positiven Widerstands-Temperatur-Koeffizienten besitzt, nach Patent 2 103 303.

In den letzten Jahren haben elektrisch beheizte Lockenwickler immer mehr Anklang gefunden. Diese Lockenwickler haben im allgemeinen einen äußeren zylindrischen Mantel aus einem geeigneten Polymer, von dessen Umfangsfläche aus sich zum Erfassen des Haares eine Vielzahl von Fingern erstreckt. Die Lokkenwickler werden auf die gewünschte Temperatur gebracht und von der betreffenden Person übernommen, die Haar um den Umfang wickelt. Im allgemeinen wird der Lockenwickler eine kurze Zeit in Berührung mit dem Haar gehalten, um eine Lockenbildung zu erzielen. Es sind nun verschiedene Heizverfahren bekannt, die jedoch alle gewisse Nachteile haben. Ein bekannter Lockenwickler verwendet ein im Mantel angeordnetes Gehäuse, das ein schmelzbares Wachs enthält. Der Lockenwickler wird in W'armetauschanordnung zu einer Heizvorrichtung so lange gebracht, bis das Wachs schmilzt, worauf er von der Heizvorrichtung entfernt wird und nun gebrauchsfertig ist.

Da das Wachs flüssig wird, müssen Vorsichtsmaßnahmen, zum sicheren Abdichten getroffen werden. Ferner ist die zum Anwärmen erforderliche Zeit infolge der niedrigen Wärmeleitfähigkeit von Wachs langer als erwünscht. Die Wachsfüllung ergibt jedoch den Vorteil einer ausgezeichneten Wärmespeicherung infolge der latenten Wärme, die während der Phasenänderung des Wachses vom flüssigen in den festen Zustand beim Abkühlen abgegeben wird. Versuche wurden nun bereits gemacht, den erstgenannten Nachteil dadurch zu vermeiden, daß im Lockenwickler ein Widerstandselement sowohl für die Aufheizung als auch die Wärmespeicherung verwendet wurde. Hierdurch werden bei der Abdichtung auftretenden Schwierigkeiten vermieden, doch ist die Auf-

warnzeit immer noch übermäßig groß, da ein relativ massiges Widerstandselement benutzt werden muß, um genügend Wärme für die Zeit nach dem Abschalten zu speichern. Außerdem benötigen beide Ausführungsformen Steuervorrichtungen, beispielsweise Thermostaten, zur Steuerung des Stromes. Zudem ist die Wärmeverteilung auf der Oberfläche der beiden Arten von Lockenwicklern verhältnismäßig ungleichmäßig, so daß heiße und kalte Stellen auf dem Umfang entstehen, wodurch sich eine ungleichmäßige Lockenbildung in verschiedenen Teilen des Haares ergibt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Lockenwickler nach dem Hauptpatent in bezug auf die elektrische Kontaktierung und die mechanische Halterung des Heizelementes weiter zu entwikkeln. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Heizelement an seinen Innen- und Außenflächen mindestens zu einem überwiegenden Teil mit einer elektrisch leitenden Innen- bzw. Außenschicht überzogen ist, daß gegen die Innenschicht ein im Hohlraum des Heizelementes angeordneter, elektrisch leitender und die Innenschicht stützender Innenhalter und gegen die Außenschicht ein elektrisch leitender und die Außenschicht stützender Außenleiter anliegt und daß einerseits an dem Innenhalter und andererseits an dem Außenhalier elektrische Anschlüsse zur Verbindung des Heizelementes mit einer Stromquelle angebracht sind.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen Lockenwickler gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1.

Die Dimensionen bestimmter Teile in der Zeichnung sind abgewandelt und/oder übertrieben dargestellt, um das Verständnis zu erleichtern.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Γ i g. 1 und 2 ist mit 10 als Ganzes ein Lockenwickler gemäß der Erfindung bezeichnet. Dieser hai einen äußeren, im wesentlichen zylindrischen Mantel 12 aus irgendeinem geeigneten synthetischen Kunstharz, der eine Vielzahl von Fingern 14 hat, die sich vom Mantel aus radial erstrecken, um dadurch das Haar zu halten. Der Mantel 12 hat ein geschlossenes Ende 16 und ein offenes Ende 18, so daß dort eine Heizvorrichtung 20 eingesteckt werden kann. Die Heizvorrichtung 20 hat ein längliches, hohlzylindrisches Heizelement 22 aus einem leitenden, mit Füller beladenen Polymer, das einen positiven Widerstands-Temperaturkoeffizienten oberhalb eines Anomaliepunktes oder einer Schwellwerttemperatur hat. Um nun einen optimalen und zuverlässigen elektrischen Kontakt mit diesem Polymermaterial zu schaffen, sind die inneren und äußeren Umfangsflächen des Heizelementes 22 mit einem leitenden Material beschichtet, beispielsweise chemoplattierten (electroless) Nickel oder elektroplattierten Zinn, die mit Hülsen eine satte körperliche Verbindung haben. Eine Hülse 24, die aus einem elektrisch gut leitenden Material, beispielsweise Kupfer, hergestellt ist und eine entsprechende Größe und Stärke hat, liegt nach dem Einpressen in die Bohrung des Heizelementes 22 gegen die Innenfläche unter Spannung an. Hierdurch ergibt sich nicht nur ein elektrischer Kontakt mit dem leitenden Überzug, sondern auch eine Haltewirkung für diesen letzteren, so daß er sich bei einem häufigen Energiewechsel nicht abschälen kann. An der Hülse 24 ist an einem Ende durch übliche Mittel einer Kappe befestigt, beispielsweise durch Löten, und von der Kappe erstreckt sich ein Stift 28 weg der ebenfalls angelötet sein kann. Die Kappe 26 kann mit der Hülse 24 gegebenenfalls auch einstükkig sein. Der Stift 28 erstreckt sich durch eine Öffnung einer Kappe 30, die das offene Ende des Mantels 12 schließt. Ferner ist eine Hülse 32 aus einem elektrisch gut leitenden Material am Außenumfang des Heizelementes 22 in fester Berührung mit demselben angebracht und ist bei 34 durch Umbördeln so befestigt, daß dort ein Kopfstück 36 befestigt ist.

Das Kopfstück 36 hat einen Außenrand 38 aus irgendeinem geeigneten Material, beispielsweise Aluminium, (kr einen Ring 40 aus dielektrischem Material, beispielsweise Polymer, uir Jbt, der seinerseits eine Scheibe 42 hält. Von der Scheibe 42 erstreckt sich axial ein Stift 44, der dort beispielsweise durch Schweißen befestigt ist. Um die elektrische Verbindung zwischen dem Stift 44 und der Hülse 32 zu verbesser-, kann auf die Oberfläche 34 um den Stift herum ein Lötmittel aufgebiacht werden, oder es kann die Scheibe 42 in nicht dargestellter Weise elektrisch mit dem Außenrand 38 verbunden sein.

Das Heizelement 22 ist aus einem Polymer material gebildet, das mit leitenden Teilchen gefüllt ist und einen PTC-Effekt hat. Das Polymer ist ein solches mit kristallinem Aufbau, beispielsweise ein Polyolefin, bei dem die PTC-Merkmaie deutlich vorhanden sind und das außerdem Wärmespeichereigenschaften hat, die im Zusammenhang mit der Phasenänderung, nämlich der Änderung der kristallinen Phase in die amorphe Phase, zusammenhängen. Der besondere Vorteil dieses Materials besteht darin, daß der Strom und damit auch die Wärmeerzeugung durch die scharfe Änderung des Widerstandes begrenzt wird, bevor das Material schmilzt. Dies bedeutet, daß der ilohlzylinder 22 seine Gestalt beibehält, so daß keine Notwendigkeit für umständliche Abdichtmittel vorhanden ist, wie dies beispielsweise bei Vorrichtungen unter Verwendung von schmelzbaren Wachsen notwendig ist. Trotzdem sind die Vorteile vorhanden, wie sie mit der Phasenänderung zusammenhängen. Das Material wird in der Weise ausgewählt, daß bei Anlegen der Netzspannung der Widerstand einen Wer* erreicht, bei dem die Wärmeerzeugung der Wärmeabgabe entspricht und die Temperatur sich nur wenig ändert.

Die Kombination der Aufwärm- und Wärmespeicherfunktionen mit Hilfe des PTC-Polymer-F.lementes ergibt eine sehr schnelle Aufwärmzeit und außerdem die langsame Abkühlung, wie sie bei den mit Wachs gefüllten Vorrichtungen vorhanden ist.

Die Verwendung eines Polymer-Heizelementes für Lockenwickler ergibt damit eine sehr schnelle Aufwärmzeit und trotzdem eine sehr günstige Abkühlzeit. Ferner wird die Notwendigkeit zusätzlicher Thermostaten beseitigt, um den Strom zu begrenzen, da die PTC-Kennünie wirksam den Stromfluß begrenzt, wenn die Arbeitstemperatur erreicht ist. Zusätzlich ist Polymer sehr kräftig, wird beim Fallenlassen nicht beschädigt, ist außerordentlich gleichmäßig in seiner Heizwirkung entlang der Oberfläche und kann durch übliche Verfahren ohne weiteres in die gewünschte Form gebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrisch beheizbarer Lockenwickler mit einem in Wärmekontakt mit einem Mantel des Lockenwicklers stehenden, als elektrisches Heizelement dienenden Wärmespeicher, der aus einem Material besteht, das bei Erwärmung über eine vorgegebene Temperatur oberhalb dci Raumtemperatur hinaus seine Phase unter reversibler Aufnahme zusätzlicher Wärmeenergie verändert und dessen Material ein bei Raumtemperatur kristallines und bei der vorgegebenen Tempc ratur zumindest bereichsweise in den amorphen Zustand übergehendes Polymer als TrägerstofF sowie feinverteilte, elektrisch leitende Teilchen als Füllstoff aufweist und einen positiven Widerstands Temperatur-Koeffizienten besitzt, nach Patent 2 103 303, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (22) an sei- m nen Innen- und Außenflächen mindestens zu einem überwiegenden Teil mit einer elektrisch leitenden Innen- bzw. Außenschicht überzogen ist. daß uegen die Innenschicht ein im Hohlraum des Heizelementes (22) angeordneter, elektrisch leitender und die Innenschicht stützender Innenhalter (24) und gegen die Außenschicht ein elektrisch leitender und die Außenschicht stützender Außenhalter ;32) anliegt und daß einerseits an dem Innenhalter (24) und ndererseits an dem Außenhalter (32) elektrische Anschlüsse (26, 28; 42, 44) zur Verbindung des Feizelementes (22) mit einer Stromquelle angebracht sind.

2. Lockenwickler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenhalter eine Innenhülse (24) oder ein Rohrstück ist.

3. Lockenwicklei nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Außenhalter eine Außenhülse (32) ist.

4. Lockenwickler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (24, 32) satt, vorzugsweise unter Druck, gegen die Leiterschichlen anliegen.

5. Lockenwickler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschichten und die Hülsen (24, 32) sich über die ganze Länge des Hohlzylinders (22) erstrecken.

6. Lockenwickler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse einen ersten (28) und einen zweiten (44) Anschlußstift aufweisen, die ungefähr axial von den Stirnenden des Hohlzylinders (22) nach außen ragen.

7. Lockenwickler nach Anspruch ίί, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschlußstift auf einer elektrisch leitenden Scheibe (26) sitzt, die das eine Ende des Hohlzylinders verschließt und gegen die Inennhülse (24) anliegt.

8. Lockenwickler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß am einen Ende des Hohlzylinders (22) ein Kopfstück (36) angeordnet ist, das den zweiten Anschlußstift (44) trägt.

9. Lockenwickler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (36) einen Ring aus dielektrischem Material hat, der durch Umbördeln der Außenhülse (32) befestigt ist.

10. Lockenwickler nach einem der An-SDrüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlußstift (44) durch die eine Auflage, beispielsweise eine Lötauflage, mit der Außenhülse (32) elektrisch verbunden ist.

11. Lockenwickler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser in einem geschlossenen Gehäuse (12, 30, 16) untergebracht ist, über deren Stirnwände (30, 16) die Anschlußstifte (28, 44) vorstehen

12. Lockenwickler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12, 30, 16) einen zylindrischen Mantel (12) und darauf radial angebrachte Finger (14) hat.