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Die vorliegende Erfindung betrifft einen
Zigarettenanzünder, insbesondere für Kraftfahrzeuge, der
einerseits einen herausziehbaren Einsatz umfaßt, der einen
elektrischen Stecker bildet und mit einem
Abschlußteller versehen ist, in den ein elektrisches
Heizelement eingesetzt wird, und andererseits einen hohlen
Anzündkärper, der eine elektrische Steckdose bildet
und mit einem Halteelement sowie mit
Stromzuleitungsteilen versehen ist, wobei der besagte Einsatz
gleitend in das Innere des Anzündkörpers eingesetzt wird,
was unter Zusammenwirken des besagten Tellers mit dem
besagten Halteelement erfolgt, um das elektrische
Heizelement in Heizposition zu halten und einen
Speisestromkreis für das besagte Heizelement herzustellen.
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Ein solcher Zigarettenanzünder wird beispielsweise in
der DE-A-2 351 971 beschrieben. In diesem Dokument
besteht das Halteelement aus einem Bimetallstreifen,
wobei eine Schutzvorrichtung gegen Überhitzungen in
Form von zusätzlichen, fest mit dem Bimetallstreifen
verbundenen Zungen vorgesehen ist, die im Falle einer
Überhitzung mit dem Anzündkörper in Kontakt treten
können.
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Eine derartige Vorrichtung verkompliziert die
Anfertigung des Bimetallstreifens und erfordert eine präzise
Einstellung für die Wirkung der zusätzlichen Zungen.
Außerdem hat sie die Zerstörung einer Sicherung zur
Folge, die üblicherweise andere Zubehörteile des
Fahrzeugs schützt. Desweiteren sind die zusätzlichen
Zungen zugänglich und können verstellt werden. Darüber
hinaus sind die Ansprechzeiten für die Herstellung der
Kurzschlüsse nicht so kurz, wie dies beispielsweise
bei kaltem Wetter wünschenswert wäre.
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In der US-A-2 210 025 ist die Sicherung in den
Zigarettenanzünder integriert, so daß dieser bei einer
Überhitzung zerstört wird. Bei der Sicherung handelt
es sich um eine Schmelzsicherung, so daß die
Ansprechzeiten ebenfalls nicht so kurz, wie gewünscht,
ausfallen.
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Um diese Nachteile zu beseitigen, kann die Verwendung
einer Schutzvorrichtung gegen Überhitzungen in
Erwägung gezogen werden, die in den besagten
Speisestromkreis des Zigarettenanzünders in Form eines rückstell
baren thermischen Schutzschalters mit ständigem
positivem Temperaturkoeffizienten eingefügt wird, dessen
Widerstand sich mit steigender Temperatur erhöht, wie
dies beispielsweise in der DE-C-3 932 602 gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben wird.
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Ein solcher Schutzschalter wird beispielsweise in den
Dokumenten US-A-4,352,083 und US-A-4,317,027
dargelegt. Er kann auf der Basis von halbleitendem Polymer
oder als Variante aus einem Keramikwerkstoff auf
Banumtitanat-Basis ausgeführt sein.
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Im Überhitzungsfall, beispielsweise wenn der Teller am
Bimetallstreifen hängen bleibt, geht der thermische
Schutzschalter sehr schnell von einem sehr niedrigen
Widerstand zu einem hohen Widerstand über, wenn seine
Temperatur im Anschluß an einen Überstrom oder eine
Überhitzung einen bestimmten Schwellenwert
überschreitet. Wenn der Überstrom oder die Übertemperatur
deutlich
zurückgehen oder verschwinden, kühlt sich das
Bauteil wieder ab, woraufhin es seinen niedrigen
Widerstand wieder annimmt. Der Zigarettenanzünder wird
folglich wieder einsatzfähig, ohne daß dazu ein
Bauteil, insbesondere die als Schutz des
Zigarettenanzünders vorgesehene Sicherung ausgewechselt werden
muß. Außerdem tritt kein Lichtbogen auf, und dieses
Bauteil besitzt eine gute Ansprechzeit. Darüber hinaus
wird der Bauraumbedarf des Zigarettenanzünders weder
radial noch axial übermäßig vergrößert.
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Es wäre grundsätzlich wünschenswert, die Ansprechzeit
des thermischen Schutzschalters so weit wie möglich zu
verkürzen, wobei der Zigarettenanzünder in möglichst
geringem Maße verändert werden sollte, und außerdem
die Leistungen der Schutzvorrichtung zu verbessern.
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin,
diese Anforderungen zu erfüllen und auf einfache und
wirtschaftliche Weise einen Zigarettenanzünder mit
rückstellbarem thermischem Schutzschalter mit
positivem Temperaturkoeffizienten bereitzustellen, der eine
möglichst kurze Ansprechzeit besitzt und gleichzeitig
unter allen Umständen leistungsfähig ist.
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Erfindungsgemäß ist ein Zigarettenanzünder der
vorgenannten Art, der einen rückstellbaren thermischen
Schutzschalter mit stndigem positivem
Temperaturkoeffizienten umfaßt, dessen Widerstand sich bei
steigender Temperatur erhöht und der zwischen dem
Boden des Anzündkörpers und der Grundfläche der dem
besagten Boden zugekehrten Stromzuleitungszunge
eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter
thermischer Schutzschalter mit ständigem positivem
Temperaturkoeffizienten in Höhe eines der Teile
Halteelement oder Abschlußteller des Einsatzes angeordnet
ist.
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In einer Ausführungsform ist der Zigarettenanzünder,
bei dem das Halteelement ah dem zum Anzündkörper
gehörenden Boden anhand eines Befestigungsorgans befestigt
ist, dessen Kopf auf dem besagten Halteelement anliegt
und das durch ein elektrisch nichtleitendes Teil
hindurchgeht, das zwischen dem besagten Boden und dem
besagten Bimetallstreifen eingefügt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite rückstellbare thermische
Schutzschalter zwischen dem Kopf des
Befestigungsorgans und dem besagten Halteelement eingefügt ist.
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In einer anderen Ausführungsform ist ein
Zigarettenanzünder der vorgeannten Art mit einem rückstellbaren
thermischen Schutzschalter mit positivem
Temperaturkoeffizienten, bei dem der Teller an einer Hülse mit
einem Boden durch ein Befestigungsorgan befestigt ist,
das durch ein Loch im Boden der Hülse hindurchgeht und
mit einem Kopf versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite thermische Schutzschalter zwischen dem
Kopf des besagten Befestigungsorgans und dem Boden der
Hülse eingefügt ist.
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Dank der Erfindung ist der zweite rückstellbare
thermische Schutzschalter in der Nähe des Heizelements
angeordnet, so daß er im Überhitzungsfall sehr schnell
anspricht, insbesondere wenn der Einsatz des
Zigarettenanzünders hängen bleibt. Dadurch werden die
Sicherungen und die betroffenen Zubehörteile des Fahrzeugs
besser geschützt. Außerdem verringern sich die
Schlagerscheinungen des Bimetallstreifens, der üblicherweise
das Halteelement bildet.
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Erfindungsgemäß ist der erste Schutzschalter so
konzipiert, daß er vorrangig wirksam wird, während im
Überhitzungsfall der andere Schutzschalter schneller
anspricht. Dadurch entsteht eine besonders
leistungsfähige Schutzvorrichtung.
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Dabei wird vorzugsweise ein nichtleitendes
Zentnermittel eingesetzt, das zu einem elektrisch
nichtleitenden
Teil gehört, das am Zigarettenanzünder
angebracht ist und durch den zweiten rückstellbaren
thermischen Schutzschalter hindurchgeht, um ihn von
einem Teil zu isolieren, das zum Speisestromkreis des
Heizelements gehört.
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Desweiteren ist festzustellen, daß das nichtleitende
Zentriermittel die Kriech- und Brucherscheinungen des
Schutzschalters begrenzt, insbesondere wenn dieser auf
Polymerbasis oder auf Keramikbasis ausgeführt ist.
Außerdem verbessert diese Anordnung die Lagestabilität
des thermischen Schutzschalters ohne Kurzschlußrisiko.
Darüber hinaus ist die Gefahr einer Verschiebung des
Schutzschalters ausgeschlossen.
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Es ist zu beachten, daß eine maximale Anzahl von
Teilen eines herkömmlichen Zigarettenanzünders
beibehalten werden kann. Das nichtleitende
Zentnermittel kann einfach mittels Formung aus einem der
elektrisch nichtleitenden Teile aus Kunststoff
hergestellt werden, die üblicherweise zum
Zigarettenanzünder gehören.
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Die erfindungsgemäße Anordnung begünstigt die
Ersetzung des Halte-Bimetallstreifens durch ein
Halteelement aus Metall, das keine Bimetallfunktion mehr
übernimmt.
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Die nachstehende Beschreibung veranschaulicht die
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, auf denen folgendes dargestellt ist:
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- Figur 1 zeigt im Längsschnitt eine
auseinandergezogene Ansicht eines erfindungsgemäßen
Zigarettenanzünders zu einem ersten Ausführungsbeispiel
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- Figur 2 zeigt eine Schnittansicht des
erfindungsgemäßen rückstellbaren thermischen Schutzschalters aus
halbleitendem Polymer.
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- Figur 3 zeigt eine Widerstandskennlinie in
Abhängigkeit von der Temperatur des erfindungsgemäßen
rückstellbaren thermischen Schutz schalters.
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- Figur 4 zeigt eine Längsteilschnittansicht des
Anzündkörpers zu einem zweiten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel.
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- Figur 5 zeigt eine Längsteuschnittansicht des
Zigarettenanzündereinsatzes zu einem dritten
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
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- Figur 6 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Figur 4 zu
einem vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
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- Figur 7 zeigt eine Längsschnittansicht eines in die
Fahrzeugwand eingebauten Zigarettenanzünders zu einem
fünften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
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- Figur 8 zeigt eine Draufsicht des
Zigarettenanzündereinsatzes.
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- Figur 9 zeigt ein Schaltbild zum Stromkreis des
Zigarettenanzünders.
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- Figur 10 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Figur 4 zu
einem sechsten Ausführungsbeispiel
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- Figur 11 zeigt eine Draufsicht entsprechend Figur
10.
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In den dargestellten Figuren umfaßt der
Zigarettenanzünder für Kraftfahrzeuge einerseits einen
herausziehbaren Einsatz 1, der einen elektrischen Stecker
bildet und mit einem Abschlußteller 11 versehen ist,
der ein elektrisches Heizelement 10 zum Anzünden einer
Zigarette oder einer Zigarre aufnimmt, und
andererseits einen hohlen Anzündkörper 2, der eine Steckdose
bildet und mit einem Halteelement 3 sowie mit zwei
Stromzuleitungsteilen 4, 5 versehen ist. Der Einsatz 1
ist gleitend im Innern des Anzündkörpers 2 angeordnet,
wobei er eine Heizposition (Zigarettenanzünder ein)
und eine Ruheposition (Zigarettenanzünder aus)
einnehmen oder herausgezogen werden kann.
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In Figur 1 besteht das Halteelement aus einem
Bimetallstreifen, während die Teile 4, 5 aus elektrisch
leitenden Zungen bestehen.
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Dazu weist der Einsatz 1 einen beweglichen Knopf 13
und einen Aschenabstreifer 14 mit gerastetem Ende auf,
während der Anzündkörper 2 mit elastischen Haltezungen
19 versehen ist. In Ruhe- und Heizposition ist der
Einsatz 1 in den formschlüssigen Anzündkörper 2
eingesteckt, wobei die Haltezungen 19, die jeweils an
ihrem Ende mit einem Haltehaken versehen sind, den
Aschenabstreifer 14 durch elastisches Zusammenwirken
mit dessen Raste festhalten. In Ruheposition befindet
sich der Teller 11 oberhalb des Bimetallstreifens 3,
während in Heizposition der Knopf 13 eingedrückt ist
und der Teller 11 mit den Lamellen des
Bimetallstreifens 3 zusammenwirkt, die als Halteorgan und als
Stromanschluß dienen.
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Dabei wird zwischen den Stromzuleitungszungen 4, 5 ein
elektrischer Stromkreis über den Bimetalistreifen 3
und das Heizelement 10 hergestellt, wobei sich die
Lamellen des Bimetallstreifens mit zunehmender
Erhitzung des Bimetallstreifens nach außen krümmen, bis zur
Freigabe des Tellers 11 unter der Einwirkung einer
Rückzugfeder 16, die am Einsatz 1 angebracht ist.
Daraufhin braucht der Benutzer nur noch den Einsatz
herauszuziehen, um seine Zigarette oder seine Zigarre
anzuzünden.
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Der Anzündkörper 2 ist zylindrisch, hier hülsenförmig,
ausgebildet und besitzt einen Boden 9, eine
Einfassung, in welche die Zungen 19 eingeschnitten und
Öffnungen für die Freilegung der Lamellen des
Bimetallstreifens 3 eingearbeitet sind, sowie ein freies
Ende für die Einführung des Einsatzes 1. Der
Anzündkörper 2 besteht aus elektrisch leitendem Material,
hier aus Metall, und kann entweder direkt oder
indirekt über einen Leuchtring an einer Fahrzeugwand,
üblicherweise aus Kunststoff, befestigt werden.
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Der Bimetallstreifen 3 ist am Boden 9 mit elektrischer
Isolierung angeordnet, die durch ein erstes elektrisch
nichtleitendes Teil 6 und ein zweites elektrisch
nichtleitendes Teil 7 herbeigeführt wird. Dieser Boden
trägt außerdem die Stromzuleitungszungen 4, 5, die
sich insgesamt axial außerhalb des Anzündkörpers 2
erstrecken, wobei sie hier insgesamt L-förmig jeweils
mit einer zum Boden 9 parallelen Grundfläche und einem
axial ausgerichteten Teil ausgeführt sind.
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Die nichtleitenden Teile 6, 7, die hier aus Kunststoff
bestehen, sind beiderseits des Bodens 9 angebracht,
wobei das Teil 6, das als äußeres nichtleitendes Teil
bezeichnet wird, außen am Anzündkörper 2 und das Teil
7, das als inneres nichtleitendes Teil bezeichnet
wird, im Innern des Anzündkörpers 2 angeordnet ist.
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Der Bimetallstreifen 3 ist im Innern des Anzündkörpers
2 an dem hohlförmigen nichtleitenden Teil 7, wie in
der FR-A-2 349 796 beschrieben, angebracht.
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Hier besitzt der Bimetallstreifen 3 eine U-Form mit
zwei Lamellen, die jeweils mit einer Haltenase 20
versehen sind, um den Teller 11 zu sichern. Das Teil 7,
das aus einem auch thermisch nichtleitenden Material
besteht, weist einen Mantel mit seitlichen Öffnungen
für den Durchgang der Lamellen des Bimetallstreifens 3
auf und besitzt ein abgeschrägtes Ende, das sich
hinter den Bimetallstreifen 3 erstreckt, um eine
Führung für den Teller 11 zu bilden. Der Boden dieses
Teils 7 ist vertieft, um die Aufnahme der Grundfläche
des Bimetallstreifens und dessen Sicherung durch
formschlüssiges Zusammenwirken zu ermöglichen.
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Das Befestigungsorgan 8, bei dem es sich hier um eine
Schraube oder als Variante um einen Niet handelt,
liegt mit seinem Kopf an der Grundfläche des
Bimetallstreifens 3 auf. Dieses Befestigungsorgan 8 geht durch
das Teil 7, den Boden 9 und das Teil 6 hindurch, die
dazu alle gelocht sind, und wird hier mittels
Verschraubung an der Grundfläche der Zunge 5 befestigt,
die dazu mit einer Gewindebohrung versehen ist. Das
nichtleitende Teil 6 ist mit einer Einsenkung
versehen, um die Grundfläche der Zunge 5 durch
formschlüssiges Zusammenwirken zu sichern. Dieses Teil 6
weist einen mittigen Ansatz auf, durch den innen die
Schraube 8 hindurchgeht und der außen als
Zentnermittel für die Grundfläche der Zunge 4 dient, die
axial zwischen dem Boden 9 und dem Teil 6 eingefügt
ist, das seitlich eine Öffnung für den Durchgang der
Zunge 4 aufweist.
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Auf diese Weise dient das Organ 8 zur Befestigung der
Teile 3, 7, 4, 6 und 5 auf beiden Seiten des Bodens 9,
wobei die besagten Teile durch formschlüssiges
Zusammenwirken gegen Verdrehung gesichert sind.
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Die Zungen 19 erstrecken sich oberhalb des
Bimetallstreifens 3 mittels der Aussparung für die Lamellen
des Bimetallstreifens 3, während die elektrisch
leitenden Zungen 4, 5 mit der Minusklemme der
Spannungsquelle (hier der Batterie) des Fahrzeugs (mit dessen
Masse) bzw. mit der Plusklemme der besagten
Spannungsquelle (der Batterie) verbunden sind.
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Der Einsatz 1 umfaßt einen Griffteil 12 aus
nichtleitendem Material, hier aus Kunststoff, der den
ebenfalls aus nichtleitendem Material ausgeführten
Knopf 13 umgibt. Dieser Knopf 13 ist über eine
elektrisch leitende Hülse 17, hier aus Metall, mit dem
Teller 11 verbunden, wobbi dazwischen ein
nichtleitendes Zwischenstück aus Kunststoff 29 eingefügt ist, um
eine bewegliche Baugruppe zu bilden.
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Dieser Knopf 13 wird durch Aufklemmen am Teil 29
befestigt, während die Hülse 17 durch Falzung am Teil
29 angebracht wird, das dazu eine Zentriernase
aufweist. Die Hülse 17 wird durch eine feststehende
Führung 15 aus elektrisch leitendem Material geführt,
die durch den Aschenabstreifer 14 eingefaßt wird,
wobei sie, ebenso wie der Aschenabstreifer 14, fest
mit dem Griffteil 12 verbunden ist, was hier durch
Aufformung erfolgt.
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Das Teil 15 dient als Auflage für die Rückzugfeder 16,
die hier als Schraubenfeder ausgeführt ist und die
sich axial zwischen den Teilen 29 und 15 erstreckt.
Die Hülse 17 weist einen Boden mit einer Bohrung zur
Befestigung des Tellers 11 auf, wie dies in der FR-A-
2 457 787 beschrieben ist, wobei ein Befestigungsorgan
18 eingesetzt wird, das eine Achse bildet.
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Um das Organ 18 herum und zwischen dem Teller 11 und
der Hülse 17 sind elektrisch nichtleitende Scheiben
angeordnet. Am Boden des Tellers 11 ist eine
elektrisch nichtleitende Scheibe angeordnet, deren
Unterkante an einer ringförmigen Schulter mit geneigten
Wänden zur Auflage kommt, die am Organ 18 vorgesehen
sind. Das Heizelement 10 besteht hier aus einem
elektrischen Widerstand mit einem spiralförmig gewickelten
Draht. Das untere Ende der Spirale ist in einem
diametralen Schlitz angeordnet, der am Ende des Organs 18
vorgesehen ist, um ihre Befestigung und ihre
elektrische Verbindung mit der Hülse 17 über das Teil 18
herbeizuführen.
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Oberhalb der Spirale ist ein Metallring angeordnet,
dessen Innendurchmesser so bemessen ist, daß er dem
Innendruchmesser des Tellers 11 entspricht, und dessen
Breite so bemessen ist, daß dieser Ring wenigstens an
der Außenwindung des Heizelements 10 angesetzt werden
kann. Dabei ist festzustellen, daß der
Aschenabstreifer 14 aus elektrisch leitendem Material, hier aus
Metall, den Teller 11 umgibt, dessen Kante innen
umgebogen ist, um mit den Haltenasen 20
zusammenzuwirken. Natürlich kann es sich bei dem Heizelement 10
auch um ein Element aus leitender Keramik handeln.
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Wenn daher der Knopf 13 eingedrückt wird, tritt der
Teller 11 mit dem Bimetallstreifen 3 in Eingriff, und
es wird ein elektrischer Stromkreis von der Zunge 5
zur Zunge 4 hergestellt, und zwar über die Schraube 8,
den Bimetallstreifen 3, den Teller 11, das elektrische
Heizelement 10, das Organ 18, die Hülse 17, die
Führung 15, den Aschenabstreifer 14 und den Anzündkörper
2, wobei alle diese Teile aus elektrisch leitendem
Material ausgeführt sind.
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In dieser Heizkonfiguration erhitzt sich das
Heizelement 10, und die Lamellen des Bimetallstreifens 3
entfernen sich allmählich, so daß die Rückzugfeder 16
den Teller 11 freigibt, wobei der Knopf 13 wieder in
seine ursprüngliche Haltekonfiguration gebracht wird.
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In bestimmten Fällen findet diese Freigabe nicht
statt, beispielsweise wenn der Teller 11 nicht richtig
positioniert ist, und um eine Überhitzung des
Zigarettenanzünders zu verhindern, ist eine Schutzvorrichtung
gegen Überhitzungen vorgesehen, die in den Stromkreis
des Zigarettenanzünders und folglich auch des
Heizelements 10 eingefügt wird.
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Diese Vorrichtung besteht hier aus einem
rückstellbaren thermischen Schutzschalter 30, hier auf der
Basis von halbleitendem Polymer, mit einem ständigen
positiven Temperaturkoeffizienten, dessen Widerstand
sich mit steigender Temperatur erhöht.
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Als Variante kann dieser Schutzschalter mit positivem
Temperaturkoeffizieten aus einem Keramikwerkstoff auf
der Basis von Bariumtitanat bestehen.
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In Figur 1 ist dieser Schutzschalter 30 nach einem
Merkmal der Erfindung in Form einer Platte ausgeführt,
die axial zwischen dem Boden 9 und der Grundfläche der
Zunge 4 eingesetzt ist. Er wird erfindungsgemäß durch
den hohlen mittigen Ansatz des Teils 6 zentriert,
wobei dieser Ansatz durch den Boden 9 hindurchgeht, um
in eine Einsenkung des Teils 7 einzugreifen. Dieser
Schutzschalter 30 umfaßt zwei, hier aus Metall
ausgeführte Elektroden 31, 32 (Figur 2), die mit dem Boden
9 bzw. mit der Zunge 4 in Kontakt stehen und
beiderseits einer Grundmasse 33 aus halbleitendem Polymer
angeordnet sind. Diese Grundmasse enthält leitende
Teilchen, hier auf der Basis von Kohlenstoff, etwa aus
schwarzem Kohlenstoff oder aus Graphit.
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Zur Bildung des Schutzschalters 30 kann ein Bauteil
verwendet werden, das unter der Marke "Polyswitch"
verkauft wird. Außerdem kann hierzu auf die Dokumente
US-A-4,352,083 und US-A-4,317,027 verwiesen werden.
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Wie in Figur 3 zu erkennen ist (wo R für den
Widerstand und T für die Temperatur steht), besitzt dieser
Schutzschalter 30 einen ständigen positiven
Temperaturkoeffizienten, wobei sich sein Widerstand mit
zunehmender Temperatur erhöht. Dieser Schutzschalter
30 geht sehr schnell von einem sehr niedrigen
Widerstand zu einem hohen Widerstand über, wenn seine
Temperatur, beispielsweise im Anschluß an einen
Überstrom, einen bestimmten Schwellenwert überschreitet,
der hier in einer Größenordnung von 120º liegt.
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Wie verständlich geworden sein dürfte, schützt im
Falle einer äußeren oder inneren Überhitzung des
Schutzschalters 30 die Erhöhung des Widerstands den
Zigarettenanzünder sowie die Befestigungswand des
Fahrzeugs, indem der Strom, der durch das Heizelement
10 über die Zunge 4, den Schutzschalter 30 und den
Anzündkörper 2 fließt, auf eine niedrige Stufe
verringert wird. Dabei kommt es zu einer Anschwellung der
Polymergrundmasse, die zu einer Trennung der
Kohlenstoffteilchen und damit zu einer Verringerung der
elektrischen Leitfähigkeit führt.
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Sobald der Schutzschalter 30 aktiviert worden ist,
bleibt er bis zur Beseitigung des Fehlers in seinem
Zustand mit hohem Widerstand. Wenn der Überstrom oder
die Übertemperatur deutlich zurückgegangen oder
verschwunden sind, kühlt sich der rückstellbare
Schutzschalter ab, woraufhin er wieder seinen niedrigen
Widerstand annimmt, so daß der Zigarettenanzünder
wieder einsatzfähig wird, ohne daß dazu ein Bauteil,
insbesondere die zum Zigarettenanzünder gehörende
Sicherung, ausgewechselt werden müßte. Dabei ist die
geringe Dicke des Schutzschalters 30 sowie seine große
Oberfläche zu beachten, durch die eine Verringerung
seines Widerstands begünstigt wird.
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Wenn der Knopf 13 in Heizposition festgeklemmt ist,
kommt es zu einer Überhitzung des Heizelements und zu
einer Erwärmung des Schutzschalters 30, der daraufhin
mit einer Verringerung des durch ihn fließenden Stroms
und einer Isolierung des Körpers 2 anspricht.
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Das gleiche gilt im Falle eines Kurzschlusses, wobei
die Erhöhung des Stroms, der durch den Schutzschalter
fließt, dessen innere Erwärmung zur Folge hat.
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In allen Fällen wird durch Herausziehen des Einsatzes
1 die Beseitigung des Fehlers bewirkt, wobei der
Schutzschalter nach seiner Abkühlung wieder
einsatzfähig wird.
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Außerdem ist festzustellen, daß der Zentrieransatz
jeden Kurzschluß durch einen Kontakt des
Schutzschalters
mit dem Befestigungsorgan 8 verhindert, das hier
eine Schraube oder als Variante ein Niet ist und das
durch den besagten Zentrieransatz hindurchgeht.
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Die in Figur 1 dargestellte Ausführung ermöglicht die
Herstellung eines Schutzschalters, der im Falle eines
Kurzschlusses sehr gut anspricht.
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Es kann jedoch wünschenswert sein, die Ansprechzeit
dieses Schutzschalters zu verkürzen.
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Dazu wird nach einem Merkmal der Erfindung ein zweiter
Schutzschalter 30 in Höhe eines der Teile Halteelement
3 oder Abschlußteller 11 des Einsatzes 1 angeordnet.
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Dabei (Figur 4) wird dieser Schutzschalter axial
zwischen dem Kopf des Befestigungsorgans 8 und der
Grundfläche des Bimetallstreifens 3 eingefügt.
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Das nichtleitende Teil 7 weist dann ein Zentriermittel
in Form eines Kragens 71 oder Schachts auf, der innen
den Gewindeteil der Schraube 8 und außen den
Bimetallstreifen 3 umgibt, welcher dadurch vom Gewindeteil der
Schraube isoliert ist, wobei die Höhe des Kragens 71
dementsprechend berechnet wird, so daß der Kopf des
Organs 8 mit dem Schutzschalter in Kontakt kommt. Der
Strom fließt dann von der Zunge 5 zum Gewindeteil der
Schraube 8, anschließend über deren Kopf zum
thermischen Schutzschalter 30, bevor er den Bimetallstreifen
3 erreicht. Bei Überhitzung und/oder Überstrom erhöht
sich der Widerstand des Schutzschalters 30, und der
Bimetallstreifen wird elektrisch isoliert.
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Es ist zu beachten, daß der Schutzschalter näher am
Heizelement 10 angeordnet ist, so daß er bei
Überhitzung schneller anspricht, vor allem wenn sich der
Knopf 13 verklemmt hat.
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Als Variante (Figur 5) wird dieser zweite
Schutzschalter
30 axial zwischen dem Kopf des Befestigungsorgans
18 des Tellers 11 und dem Boden der Hülse 17
eingefügt. In diesem Falle ist eine nichtleitende Scheibe
72, die außen an der Hülse 17 in Kontakt mit deren
Boden angebracht ist, mit einem Zentriermittel in Form
eines Ansatzes vorgesehen, der in die Öffnung oder das
Loch im Boden der Hülse 17 und gegebenenfalls
teilweise in den Schutzschalter 30 eingreifen soll, um die
Hülse 17 vom Hauptteil des Organs 18 zu isolieren und
einen Kontakt zwischen dem Kopf des Organs 18 und dem
Schutzschalter 30 herzustellen. Der Strom fließt dann
durch den Teller 11, das Heizelement 10 und das Organ
18, um zum Kopf des Organs 18 und schließlich über den
Schutzschalter 30 zur Hülse 17 zu gelangen.
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In diesem Falle ist der Schutzschalter noch näher am
Heizelement 10 angeordnet, so daß er im
Überhitzungsfall noch schneller anspricht.
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Es ist festzustellen, daß in allen Fällen eine
maximale Anzahl von Teilen des Zigarettenanzünders
beibehalten werden kann und daß die Befestigungsorgane 8, 18
eine Einspannung des thermischen Schutzschalters
ermöglichen.
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Die nichtleitenden Teile 6 und 7 werden
vorteilhafterweise so verändert, daß eine Drehsicherung entsteht,
die dadurch erforderlich wird, daß die Zunge 4 nicht
mehr, beispielsweise in Figur 1, als Sicherungsmittel
für die verschiedenen Teile durch Zusammenwirken mit
dem Anzündkörper 2 dienen kann.
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So kann in Figur 1 das Teil 6 seitlich, beiderseits
der Schraube 8, mit zwei (nicht dargestellen) Ansätzen
oder Stifen versehen sein, die durch Öffnungen im
Boden 9 hindurchgehen, um ein formschlüssiges
Zusammenwirken mit (nicht dargestellten) Aussparungen des
Teils 7 herbeizuführen. Daneben ist auch eine
umgekehrte Anordnung möglich, wobei das Teil 7 die Ansätze
oder Stifte und das Teil 6 die Aussparungen aufweist.
Diese Anordnung kann auch bei der Ausführungsart der
Figuren 4 und 5 zur Anwendung kommen.
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Dadurch können die elektrisch nichtleitenden Teile in
größtmöglichem Maße standardisiert werden, wobei die
Möglichkeit besteht, den thermischen Schutzschalter 30
in Höhe des Bimetallstreifens oder des Anzündkörpers
anzuordnen. Wie verständlich geworden sein dürfte,
wird erfindungsgemäß die Ausführungsart von Figur 1
mit der Ausführungsart der Figuren 4 und 5 kombiniert,
wodurch eine leistungsfähigere Anordnung mit zwei
rückstellbaren thermischen Schutz schaltern entsteht,
von denen einer in Höhe des Anzündkörpers zum Schutz
gegen Kurzschlüsse und der andere in der Nähe des
Heizelements 19 zum Schutz gegen Überhitzungen
angeordnet wird.
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In Figur 1 beinhaltet die Lösung eine Änderung des
Teils 6 zur Ausbildung der vorstehend beschriebenen
Ansätze oder Stifte, die durch Öffnungen im Boden 9
hindurchgehen, in die normalerweise Vorsprünge der
Zunge 4 eingreifen.
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Die Stifte oder Ansätze der Scheibe 6 wirken dann mit
den vorhandenen Aussparungen des Teils 7 zusammen. Der
Zentrieransatz des Teils 6 muß natürlich um die Dicke
des Schutzschalters 30 vergrößert werden, und als
Variante kann auch das Teil 7 verändert werden, um
daran die Ansätze oder Stifte und an der Scheibe 6 die
Aussparungen vorzusehen. Bei den Drehsicherungsmitteln
der Teile 4 bis 7 werden demzufolge die beiden
Isolierteile 6, 7 benutzt.
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In Figur 4 wird das Teil 7 verändert, um daran das
nichtleitende Zentriermittel 71 sowie das
Durchgangsloch für das Befestigungsorgan 8 auszubilden.
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In Figur 5 wird das Durchgangsloch für das
Befestigungsorgan
18 vergrößert, und es muß eine
Isolierscheibe 72 vorgesehen werden.
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In den Figuren 1 bis 6 ist der Schutzschalter 30
flach, hier ringförmig, ausgeführt und mit einer
Bohrung für den Durchgang eines nichtleitenden
Zentriermittels, etwa eines Ansatzes, eines Kragens oder
eines Schachts, versehen, das zu einem elektrisch
nichtleitenden Teil gehört, das am Zigarettenanzünder
angebracht ist und durch das innen ein Teil 8, 18
hindurchgeht, das zum Speisestromkreis des elektrischen
Anzündkörpers gehört.
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Dadurch wird eine einwandfreie Funktionsweise des
Zigarettenanzünders ohne Kurzschlußrisiko
herbeigeführt, was insgesamt ohne Vergrößerung seiner
Abmessungen und seines Bauraumbedarfs erfolgt.
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Der Schutzschalter 30 kann natürlich asymmetrisch
ausgeführt sein und eine ringförmige, rechteckige oder
sonstige Gestaltung entsprechend den jeweiligen
Anwendungen aufweisen, und als Variante können die Stifte
oder Ansätze der Scheibe 6 verlängert werden, um nicht
nur mit den Aussparungen des Teils 7, sondern auch mit
Löchern zusammenzuwirken, die in den Bimetallstreifen
eingearbeitet sind. In diesem Falle ist das
Vorhandensein des Kragens 71 nicht mehr unbedingt erforderlich.
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Desweiteren besteht die Möglichkeit, die Strukturen
umzukehren, wie dies in Figur 6 dargestellt ist. In
dieser Figur ist das innere elektrisch nichtleitende
Teil 370, das zur Isolierung des Bimetallstreifens 3
dient, mit einem mittig hohlen Zentrieransatz 271
versehen, der durch die Öffnung 9 des Bodens in
Richtung des äußeren elektrisch nichtleitenden Teils 360
hindurchgeht.
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Die Innenbohrung des Ansatzes 271 ist für den
Durchgang des Befestigungsorgans 8 kegelstumpfförmig
ausgeführt.
Dieser Zentrieransatz kann mit einem
formschlüssigen Schacht 272 zusammenwirken, der am Teil
360 vorgesehen ist, wobei der besagte Ansatz in das
Innere des besagten Schachts 272 eingreift.
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Wie in Figur 1 ist der Schutzschalter 30 zwischen der
Zunge 4 und dem Boden 9 eingefügt, wobei er durch das
hohlförmige Teil 360 geschützt wird.
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Der Umriß des Ansatzes 271 und der formschlüssige
Umriß des Schachts 272 können beispielsweise eine
quadratische Form aufweisen, wobei die im Boden 9
vorgesehene formschlüssige Öffnung für den Durchgang
des Ansatzes 271 dann ebenfalls quadratisch geformt
ist.
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Auf diese Weise läßt sich leicht eine Drehsicherung
der Teile 4, 5; 360, 370 herbeiführen. Der Ansatz 271,
der Schacht 272 und die Öffnung des Bodens 9 können
natürlich auch ringförmig ausgeführt sein, wobei dann
die Drehsicherung der verschiedenen Teile anhand eines
massiven Ansatzes 371 des Teils erfolgen kann, der
durch eine Öffnung 372 und 373 des Bodens 9 bzw. der
Zunge 4 hindurchgeht.
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In diesem Falle sichert der Ansatz 371 die Zunge 4
gegen Verdrehung, die wiederum das Teil 360 sichert,
durch dessen Boden sie hindurchgeht.
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Dadurch sind diese verschiedenen Teile alle gegen
Verdrehung gesichert, wobei durch den Schacht 272, der
die Teile 4, 30 zusammendrückt, eine gute
Auflagefläche für den Schutzschalter 30 geschaffen wird. Es
besteht natürlich auch die Möglichkeit, den Ansatz 371
zu verlängern, so daß er durch ein formschlüssiges
Loch hindurchgeht, daß in den Boden des Teils 360
eingearbeitet ist, wobei der Durchgang in der Zunge 4
dann nicht mehr notwendig ist.
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Die Erfindung ermöglicht zahlreiche Anwendungen dank
ihrer kurzen Ansprechzeiten, wobei es möglich ist, den
herkömmlichen Bimetallstreifen durch ein elastisches
Halteelement 300 zu ersetzen, das die gleiche Form wie
der Bimetallstreifen 3 besitzt.
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Aufgrund des Vorhandenseins des Schutzschalters 30
kann das Teil 300 ausschließlich als Kontaktteil
dienen, was sich günstig auf die Fertigungskosten und
auf die Einstellprobleme auswirkt, da sich die
Lamellen des besagten Teils nicht mehr krümmen müssen.
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So kann in Figur 7 der Einsatz 1 dann nur statische
Teile umfassen, wodurch er entsprechend vereinfacht
und seine Zuverlässigkeit sowie seine Robustheit
erhöht wird.
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Der Einsatz 1 ist ohne im Verhältnis zueinander
bewegliche Teile ausgeführt. Der Einsatz 1 umfaßt einen
Führungsteller 111, der mit dem Innern des
Anzündkrpers zusammenwirken kann, und einen
Stromzuleitungsteller 110, der unter Isolation am Führungsteller 111
befestigt ist und den Anzündkörper 10 umgibt.
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Dieser ringförmige Teller 110 ist im Verhältnis zum
Teller 111 vorspringend ausgeführt. Der Teller 111
umgibt den Teller 110 und enthält zwei axial abgestufte
Auskehlungen 191 und 192.
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Der Anzündkörper 2 trägt zwei symmetrische Haltezungen
190, die zum offenen Ende des Anzündkörpers gerichtet
sind.
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In Ruheposition wirkt daher die Zunge 190 mit der
Auskehlung 192 zusammen, während in Heizposition die
Zunge 190 mit der Auskehlung 191 zusammenwirkt.
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Der Teller 110 kann dann in dieser Heizposition mit
den Nasen 20 der Lamellen des Halteelements 300 in
Kontakt treten. Dabei liegen die Lamellen 300 an einem
Ring 193 auf, der am Teller 110 vorgesehen ist, um den
Stromkreis zwischen den Teilen 5, 8, 300, 110, 18, 111
herzustellen.
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Wenn das Heizelement 10 erhitzt wird, kommt es zu
einer Erwärmung des Schutzschalters 30, wobei der
durch den Stromkreis des Heizelements fließende Strom
verringert wird.
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Das innere elektrisch nichtleitende Teil 70 umfaßt
einen Kragen 71 wie in Figur 4, und zwischen dem
Schutzschalter 30 und dem Kopf der Schraube 8 ist eine
zusätzliche Federscheibe 35 eingefügt. Die
Federscheibe 35 ermöglicht mit kontrolliertem Druck ein
effizientes Andrücken des Schutzschalters 30 in Anlage
an das Element 300, wobei die Fertigungstoleranzen im
Bereich des Kragens 71 ausgeschaltet werden. Dadurch
werden die Kriech- und Brucherscheinungen des
Schutzschalters verringert.
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Um den Benutzer darauf hinzuweisen, daß das
Heizelement ausreichend erhitzt wurde, ist für den Benutzer
ein Anzeigestromkreis 83 mit einer Lampe 82
vorgesehen.
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Im Innern des Einsatzes 1 ist eine Lampe 81 mit einem
Speisestromkreis 84 vorgesehen. Der Stromkreis 83, der
zur Lampe 82 gehört, ist mit einer
Stromzuleitungszunge 61 verbunden, die an die Leuchten des Fahrzeugs
angeschlossen ist.
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In inaktiver Position wird der Einsatz 1 mit
transparentem Ende (Figur 8), das das
Zigarettenanzündersymbol erkennen läßt, durch die Lampe 81 beleuchtet.
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In aktiver Heizposition wird die zweite Lampe 82
zunächst mit voller Spannung gespeist, woraufhin sie
dann am Ende des Heizvorgangs erlischt, so daß sich
eine Anzeige durch die veränderte Beleuchtungg des
Einsatzes ergibt.
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Die Lampe 82 wird seitlich eingebaut, wobei die
Fahrzeugwand 86 zur Befestigung des entsprechend
ausgestalteten Zigarettenanzünders dient. Weitere
Einzelheiten sind aus dem Schaltbild von Figur 9 zu
entnehmen, wobei zu beachten ist, daß der Stromkreis bei
herausgezogenem Einsatz unterbrochen wird. Dadurch
übernimmt der Schutzschalter 30 eine zusätzliche
Funktion.
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Als Variante (Figuren 10 und 11) kann die
Beleuchtungslampe 181 am äußeren elektrisch nichtleitenden
Teil 600 aus transparentem, lichtleitendem Material
angebracht sein, das ein Verbindungsstück für die
Zungen 4, 5; 61 bildet.
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In diesem Fall wird der Anzündkörper durch die
Schrauben 8 mit dem Teil 600 verbunden, wobei die Montage
durch axiales Einschieben des Teils 600 mit dem
Anzündkörper in ein Loch der Fahrzeugwand erfolgt.
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Desweiteren ist zu beachten, daß das zweite elektrisch
nichtleitende Teil 270 verändert wird und eine
Einsenkung wie in Figur 1 enthält, wobei ein Ansatz des
Teils 600 durch den Boden des Körpers 2 hindurchgeht,
um mit der besagten Einsenkung zusammenzuwirken.
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In dieser Figur ist der Schutzschalter 30 ebenfalls in
Höhe eines Halteelements 300 angeordnet, wobei eine
Federscheibe 35 zwischen dem Kopf und dem besagten
Schutzschalter eingefügt ist.
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Es ist festzustellen, daß der thermische
Schutzschalter 30 in allen Fällen die Schlagerscheinungen des
Bimetallstreifens 3 minimiert, wenn sich der Einsatz 1
verklemmt hat. Die Erhöhung des Widerstands begrenzt
diese Erscheinungen, die durch eine Entfernung der
Lamellen des Bimetallstreifens und dessen
Zusammenziehung bedingt sind.
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Dank der Ausführungsart der Figuren 7 und 11 werden
diese Schlagerscheinungen insgesamt beseitigt.
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Die Stromzuleitungsteile 4, 5 können jede andere Form
besitzen. Sie können beispielsweise einen hohlen
axialen Teil für das Zuasmmenwirken mit dazu passenden
Einsteckteilen aufweisen.
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In den Figuren 4 und 7 bis 11 isoliert das
erfindungsgemäße Zentriermittel das Halteelement vom Hauptteil
des Befestigungsorgans.
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Natürlich besteht in den Figuren 7 bis 11 auch die
Möglichkeit, den Schutzschalter im Einsatz in Höhe
seines Stromzuleitungstellers 110 anzuordnen, wobei in
diesen Figuren der Einfachheit halber der zwischen der
Grundfläche der Zunge 4 und dem Boden des
Anzündkörpers, wie in den Figuren 4 und 6, angeordnete
rückstellbare thermische Schutzschalter nicht dargestellt
worden ist.