Haartrockner

Hintergrund

Ein Haartrockner, auch Föhn genannt, ist ein elektrisches Gerät zum Trocknen und Stylen von Haaren. Es verwendet einen elektrischen Ventilator, um Luft über eine Heizschlange zu blasen; Wenn die Luft durch den Trockner strömt, erwärmt sie sich. Wenn die warme Luft nasses Haar erreicht, hilft sie, das Wasser zu verdunsten. Haartrockner können mit einer Vielzahl von Bürsten und Kämmen verwendet werden, um unterschiedliche Frisuren zu erzielen.

Verlauf

Der erste Hand-Haartrockner kam 1925 auf den Markt. Er produzierte nur 100 Watt Wärme und hatte daher nicht genügend Leistung, um Haare schnell zu trocknen. Es wog über 1 kg, da es aus schwerem Stahl und Zink bestand. In den nächsten 20 Jahren verbesserten die Ingenieure das Design und schafften es, die Heizleistung auf 300 Watt zu verdreifachen. In den 1960er Jahren ermöglichten weitere Verbesserungen der Elektrotechnik die Herstellung von Haartrocknern mit bis zu 500 Watt Leistung.

In den späten 1970er Jahren begannen die Hersteller, sich auf die Verbesserung der Sicherheit von Trocknern zu konzentrieren. Frühere Haartrockner waren gefährlich, da sie bei versehentlichem Kontakt mit Wasser einen Kurzschluss und einen elektrischen Schlag verursachen konnten. Es gibt Hunderte von Fällen von versehentlichem Stromschlag, weil ein Haartrockner während der Benutzung in eine Badewanne oder ein Waschbecken voller Wasser gefallen ist. In den späten 1970er Jahren empfahl die Consumer Products Safety Commission (CPSC) Richtlinien für Haartrocknerhersteller, die sicherere Produkte schaffen würden.

Die Leistung von Haartrocknern wurde durch die verfügbaren Elektromotoren begrenzt. Da kleinere, effizientere Motoren entwickelt wurden, konnten ein größerer Luftstrom und eine größere Wärmeabgabe erzielt werden. In den 1990er Jahren konnten tragbare Haartrockner über 1500 Watt Wärme erzeugen. Verbesserungen in der Kunststofftechnologie und die Entdeckung neuer Isoliermaterialien ermöglichten eine neue Generation leichter Haartrockner. Moderne Haartrockner können bis zu 2000 Watt Wärme erzeugen und können das Haar schneller trocknen als je zuvor.

Design

Einer der wichtigsten Faktoren, die bei der Entwicklung eines tragbaren Haartrockners zu berücksichtigen sind, ist die Menge an Heizleistung, die er erzeugen kann. Da warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als kalte Luft, ist die Temperatur des Luftstroms entscheidend. Durch die Berechnung der spezifischen Wärme der Luft und das Verständnis der maximalen Temperatur, die verwendet werden kann, ohne die Haut zu verbrennen, können Ingenieure die für das Heizelement erforderliche Energiemenge berechnen. Dadurch wird sichergestellt, dass das Gerät genügend Wärme erzeugt, um das Haar schnell zu trocknen. Es reicht jedoch nicht aus, einfach die Temperatur der Haare zu erhöhen; die luft muss auch schnell durch das haar strömen, um eine effiziente feuchtigkeitsentfernung zu gewährleisten. Daher ist auch die Effizienz des Lüfters ein kritischer Aspekt.

Ein weiteres wichtiges Designkriterium ist die Sicherheit des Geräts. Erstens darf der Haartrockner nicht so heiß werden, dass er sich beim Betrieb des Benutzers verbrennt. Das Kunststoffgehäuse muss eine angenehme Temperatur haben und darf nicht überhitzen, sonst kann es schmelzen oder sich entzünden. Um dieses Problem zu lösen, haben Ingenieure Temperaturabschalter entwickelt, die verhindern, dass die Heizwendel zu heiß wird. Dieser Trennschalter schaltet auch das Heizregister aus, wenn der Gebläsemotor des Ventilators nicht mehr funktioniert. Zweitens darf der Haartrockner keinen Stromschlag verursachen. Eine spezielle Stoßsicherung, Ein Haartrockner und seine inneren Teile. Ein Ground Fault Circuit Interrupter (GFCI) wird in modernen Haartrocknern verwendet, um einen versehentlichen Stromschlag zu verhindern.

Weitere zu berücksichtigende Faktoren sind das Gewicht des Geräts und ein benutzerfreundliches Design. Der Einfachheit halber sind Haartrockner so konzipiert, dass sie nur etwa 500 Gramm wiegen und während des Betriebs einfach zu handhaben sind.

Rohstoffe

Haartrockner werden aus einer Reihe von Komponenten zusammengesetzt, einschließlich des Elektromotors, des Lüfterflügels, der Kupferverkabelung, der Schaltmechanismen und verschiedener anderer elektrischer Komponenten. Die Kunststoffe für die Außenhülle des Haartrockners müssen langlebig und dennoch leicht sein.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Der Elektromotor und die Lüfterflügel kommen vormontiert im Werk an.
Haartrockner erzeugen Wärme auf die gleiche Weise wie ein Toaster:indem sie elektrischen Strom durch einen Draht leiten. Der Draht hat einen hohen elektrischen Widerstand, der dazu führt, dass er beim Durchfließen von Strom Wärme erzeugt. Haartrockner verwenden ein metallisches Heizelement, das aus Nichrom, einer Nickel-Chrom-Legierung, besteht. Im Gegensatz zu anderen elektrischen Drähten aus Kupfer rostet Nichrom bei hohen Temperaturen nicht. Dieser Draht sieht aus wie eine Spiralfeder und kann bis zu 30 cm lang sein. Es wird um eine Isolierplatte gewickelt, sodass das gesamte Heizelement nur wenige Zentimeter lang ist.
Die Dämmplatte besteht in der Regel aus Glimmer, einem Mineral, das hohen Temperaturen standhält. Zwei flache Glimmerstücke von mehreren Zentimetern Länge werden zu einem dreidimensionalen "X" verbunden. In die Kanten dieser Platine sind Kerben geschnitten, so dass der Nichrom-Draht, wenn er um die Platine gewickelt wird, genau in diese Schlitze passt. Am Ende des Kabels befindet sich eine Verbindung zum Stromkreis, der die Stromversorgung steuert. Je nachdem, wie dieser Stromkreis beschaltet ist, kann ein Teil oder die gesamte Heizwendel mit Strom versorgt werden. Es wird mehr Wärme erzeugt, wenn Strom einem größeren Teil des Drahtes zugeführt wird. Das in modernen Haartrocknern verwendete Heizelement kann bis zu 2000 Watt Wärmeenergie erzeugen.
Das Gehäuse des Haartrockners besteht aus einer pistolenförmigen Kunststoffhülle. Diese Schale ist in zwei Abschnitte unterteilt, um eine einfache Montage zu ermöglichen. Die Kunststoffteile werden durch Spritzgießen hergestellt, ein Verfahren, bei dem heißer, geschmolzener Kunststoff (wie Polypropylen) in eine Edelstahldüse gespritzt wird. Nachdem die Form mit heißem Kunststoff gefüllt ist, wird kaltes Wasser um die Form zirkuliert, um den Kunststoff abzukühlen und auszuhärten. Beim Öffnen der Matrize werden die Kunststoffteile entfernt. In eine Seite der Kunststoffschale sind eine Reihe von Löchern eingeformt, während die passende Hälfte eine Reihe kurzer Stifte hat. Diese helfen, die beiden Hälften während der Herstellung auszurichten und halten sie fest verbunden.
Die Schale ist mit mehreren Fächern geformt, um die verschiedenen elektrischen Komponenten aufzunehmen. Der Griff der Pistole enthält die Schaltvorrichtung und die Bedienelemente zum Betreiben des Trockners. Der Elektromotor und das Gebläse befinden sich im mittleren Teil des Trockners, der sich direkt über dem Griff befindet. Der lange Lauf des Gerätes enthält das Heizelement. Neben dem Motor befindet sich ein Lufteinlass-Lufteinlass. Dieser Einlass ist mit einem feinmaschigen Metallsieb bedeckt, um zu verhindern, dass sich Gegenstände versehentlich in den Lüfterflügeln verfangen. Einige neuere Modelle hatten sogar ein abnehmbares Flusensieb über dem Lufteinlass, das sich abnehmen und leicht reinigen lässt. Am Ende des Laufs befindet sich ein weiterer Schutzschirm, der verhindert, dass jemand seine Finger oder andere lange Gegenstände in das Heizelement stecken kann.
Andere Komponenten des Haartrockners sind darauf ausgelegt, einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Trockner enthalten eine Sicherheitsabschaltung, die verhindert, dass die Temperatur des Trockners 140°F (60°C) überschreitet. Dieser Schalter ist ein Bimetallstreifen, der aus einem Blech aus zwei Metallen besteht. Diese Metalle dehnen sich beim Erhitzen unterschiedlich schnell aus. Wenn die Temperatur im Trockner ansteigt, biegt sich das Band in die eine oder andere Richtung, da sich die Metallbänder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausdehnen. Wenn eine bestimmte Temperatur erreicht ist, biegt sich das Band um, wo es einen Sicherheitsschalter auslöst, der den Strom zum Trockner unterbricht.
Eine weitere Sicherheitseinrichtung ist eine in den Stromkreis eingebaute Thermosicherung. Diese Sicherung hat einen kleinen Metallstreifen, der schmilzt, wenn die Temperatur des Stromkreises einen bestimmten Wert überschreitet. Dies unterbricht den Stromkreis und unterbricht sofort die Stromversorgung des Trockners. Diese beiden Sicherheitsfunktionen sollen eine Überhitzung und ein Feuer verhindern.

Eine dritte Art der Sicherheitskontrolle ist der Ground Fault Circuit Interrupter (GCFI), der in Trockner eingebaut ist, um einen Stromschlag zu verhindern. Der GCFI erkennt, wie viel Strom durch den Stromkreis fließt und kann ihn abschalten, wenn er ein Leck oder einen Kurzschluss erkennt .
Die Trocknerkomponenten können mit einer Kombination aus automatisierter Ausrüstung und Handarbeit an einer Montagelinie angebracht werden. Zunächst werden die elektrischen Komponenten in die untere Hälfte der Kunststoffschale eingepasst. Sobald dieser Schritt abgeschlossen ist, wird die obere Hälfte der Schale eingerastet.
Diese Stifte und Löcher werden aufgereiht, wenn die Muschelhände zusammengebaut werden.
Schrauben und andere Befestigungselemente werden verwendet, um die Kunststoffteile aneinander zu verankern und an Ort und Stelle zu halten. Frühe Haartrockner verwendeten Dutzende von Schrauben, um die Muschelhände zu fixieren. Aufgrund effizienterer Konstruktionen benötigen moderne Modelle nur wenige wichtige Schraubenkomponenten. Dies hilft, die Kosten zu kontrollieren und die Montagezeit zu reduzieren.
Nach der Montage müssen Warnaufkleber angebracht werden, die darauf hinweisen, dass der Haartrockner von Wasser ferngehalten werden sollte. Diese Etiketten werden gemäß den Richtlinien der Consumer Products Safety Commission am Kabel angebracht. Sobald die Trockner vollständig montiert sind, werden sie zusammen mit einer Bedienungsanleitung und zusätzlichem Sicherheitswarnmaterial verpackt und für den Versand verpackt.

Qualitätskontrolle

Alle elektrischen Geräte können bei Missbrauch gefährlich sein. Haartrockner sind besonders gefährlich, da sie versehentlich in ein mit Wasser gefülltes Waschbecken oder eine Badewanne fallen können. Daher müssen besondere Vorkehrungen zur Qualitätskontrolle getroffen werden, um die Gefahr eines Stromschlags zu verringern. Ab 1980 mussten die Hersteller auf ihren Haartrocknern ein Warnbild anbringen, um darauf hinzuweisen, dass sie nicht in der Nähe von Wasser verwendet werden sollten. Dieses Warnschild muss dauerhaft am Kabel des Trockners angebracht sein. 1985 begannen die Hersteller, einen polarisierten elektrischen Stecker hinzuzufügen, der das Gerät erden und einen versehentlichen Schlag verhindern sollte. Im Jahr 1991 mussten Produkte über ein Designmerkmal verfügen, das die Möglichkeit eines Kurzschlusses verhindert, unabhängig davon, ob das Gerät eingeschaltet ist oder nicht.

Moderne Haartrockner verwenden GFCI, um zu verhindern, dass Strom in das Gerät fließt, wenn ein Kurzschluss erkannt wird. Bis zum Jahr 2000 waren die registrierten Todesfälle durch Stromschläge durch Haartrockner bereits auf weniger als vier pro Jahr gesunken, und es wird erwartet, dass diese zusätzliche Sicherheitsfunktion versehentliche Stromschläge vollständig verhindern wird, sobald alle älteren Haartrocknermodelle vom Markt verschwunden sind.

Die Zukunft

Während sich die Qualität tragbarer Haartrockner in den letzten 70 Jahren verbessert hat, hat sich ihr grundlegendes Design kaum verändert. Die vorgenommenen Verbesserungen haben die Sicherheit der Geräte stark erhöht und ihre Leistung fast um das 20-fache gesteigert. Es ist unwahrscheinlich, dass zukünftige Trockner viel leistungsfähiger werden, da sie bereits nahe der theoretischen maximalen Wärmemenge produzieren, der der Benutzer ohne Gefahr ausgesetzt werden kann, sich Haare oder Haut zu verbrennen.

Andere zukünftige Designverbesserungen erscheinen wahrscheinlicher. Trockner können leiser laufen oder einfacher zu halten und zu bedienen sein. Einige Hersteller konzentrieren sich auf die Verbesserung des Aussehens ihrer Produkte und versuchen, jüngere Nutzer zu erfreuen, indem sie Trockner in Designerfarben oder mit klarem Kunststoff herstellen.

Es ist auch möglich, dass technologische Durchbrüche neue Arten von Haartrocknern ermöglichen. Im Jahr 2000 stellte ein Hersteller einen neuen ionischen Haartrockner vor, der angeblich Ionen, elektrisch leitfähige chemische Spezies, verwendet, um Wasser schneller zu verdampfen und das Haar weniger zu schädigen. Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Artikels ist noch nicht bekannt, ob dieser neue Haartrocknertyp auf dem Markt erfolgreich sein wird.

Einer der vielleicht interessantesten Bereiche für die zukünftige Entwicklung von Haartrocknern hat wirklich nichts mit Haaren zu tun. Einfallsreiche Verbraucher haben erkannt, dass Haartrockner für andere Funktionen wie das Entfernen von Kaugummi von harten Oberflächen und das Trocknen von Nagellack verwendet werden können. Es bleibt abzuwarten, ob die Hersteller darauf reagieren werden, indem sie für diese speziellen Anwendungen modifizierte Haartrockner vermarkten.