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Befestigungsvorrichtung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genannten Art zum Befestigen eines Gegenstands auf einer Unterlage.
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Eine derartige Vorrichtung zum Befestigen eines Meldereinsatzes an
einem Sockel ist bekannt (DT-GM 7 402 420). Hierbei weist der Fortsatz die Form
eines Zapfens auf,und das im Sockel vorgesehene Verbindungselement ist von mindestens
einer am verdickten Ende des Zapfens anliegenden, der äußeren Form des Zapfens angepaßten
und mit ihm verrastbaren Feder gebildet. Diese Lösung hat den Vorteil eines äußerst
einfachen mechanischen Aufbaus, reicht jedoch in manchen Anwendungsfällen nicht
zur sicheren Befestigung des Einsatzes am Sockel aus, beispielsweise wenn der Gegenstand
in Schiffen, Maschinen oder Schwingungen ausgesetzten Gebäuden durch
axiale
Rüttelschwingungen belastet wird oder wenn eine Sicherung gegen sein unbefugtes
Abnehmen erforderlich ist.
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Es sind auch aus einem Sockel und einem Meldereinsatz bestehende Melder
bekannt, bei denen der Einsatz auf einer ortsfesten Stützfläche des Sockels verdrehbar
aufsitzt und der Einsatz Verbindungselemente aufweist, die im Sockel verrastbar
sind (DT-GM 7 034 252).
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Hierbei haben die im Einsatz vorgesehenen Verbindungselemente die
Form von abgewinkelten Laschen, die mit ihren freien Enden im Sockel vorgesehene
Halteelemente untergreifen, nachdem sie durch Drehen des Einsatzes auf der Stützfläche
des Sockels unter diese Halteelemente geschoben worden sind. Hierdurch wird eine
axiale Trennung von Einsatz und Sockel verhindert. Die Laschen sind nahe dem Außen-;:fang
des Einsatzes auf einem gemeinsamen Kreisumfang angeordnet und haben eine gewisse
Breite. Sie bedingen daher, wenn der Melder nicht ohnehin einen relativ großen Durchmesser
hat, eine Vergrößerung dieses Durchmessers, und die Mehrzahl der erforderlichen
Laschen und der entsprechenden Halteelemente im Sockel bedingt einen entsprechenden
Bauaufwand.
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Bei einem weiteren, dem vorgenannten Melder ähnlichen bekannten Melder
(DT-AS 2 130 889) weist eine im Einsatz auf dessen dem Sockel zugewandter Rückseite
gehaltene Schaltungsplatte an ihrem freien äußeren Rand radiale Fortsätze auf, die
im Sockel vorgesehene Halteelemente untergreifen, wobei die Fortsätze hinter den
Halteelementen einrastende Nocken aufweisen und zum Eindrehen der Nocken hinter
die Halteelemente axial nachgiebig sind. Es wird so eine Bajonettverriegelung gebildet,
die auch gegen ein unbeabsichtigtes Trennen von Sockel und Ensatz durch Verdrehung
des Einsatzes schützt. Hierdurch wird nachteiligerweise wie bei dem vorstehend erwähnten
Melder dessen erforderlicher Durchmesser erhöht. Dies
ist auch
dadurch bedingt, daß das axiale Nachgeben der Fortsätze der Schaltungsplatte zu
einer Durchbiegung von deren äußerem Randbereich führt, so daß dieser Randbereich
nicht zur Belegung mit äußerst empfindlichen gedruckten elektrischen Leiterbahnen
zur Verfügung steht.
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Zum Befestigen eines Gegenstands an einer Unterlage sind auch aus
der US-PS 3 152 822 zweiteilige Verbindungsvorrichtungen bekannt, wobei jeweils
ein Teil in der Unterlage und ein Teil im Gegenstand angeordnet wird. Da hierbei
ein Druckknopf zur Betätigung der Verbindungsvorrichtung von außen zugänglich sein
muß ist eine von außen nicht sichtbare, von dem Gegenstand verdeckte Befestigung
nicht möglich.
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Schließlich sind im Handel Verbindungsvorrichtungen zum Befestigen
eines Gegenstands an einer Unterlage erhältlich, die aus einer in dem Gegenstand
befestigbaren Federbüchse mit einem aus dieser zur Unterlage hin herausragenden
Fortsatz und einem in der Unterlage haltbaren Verbindungselement besthen, wobei
der Fortsatz in der Federbüchse im Sinne einer Bewegung von dem Verbindungselement
fort federbelastet sowie bis zur Anlage an einem Anschlag längsverschiebbar geführt
ist, wobei der Fortsatz einen Kanal aufweist, dessen Mündung in der zylindrischen
Außenfläche des Fortsatzes am freien Ende des Fortsatzes beginnt, bis zu einer von
dem freien Ende entfernten Scheitelstelle zumindest annähernd entsprshend einer
Schraubenlinie verläuft und von der Scheitelstelle bis zum Ende des Kanals unter
Beibehaltung des Drehsinnes der Schraubenlinie um einen gegenüber dem axialen Abstand
zwischen freiem Ende und Scheitelstelle geringeren axialen Weg zurück zum freien
Ende hin verläuft, und wobei das in der Unterlage gehaltene Verbindungselement von
außen radial in den Kanal eingreifen kann. Hierbei ist das innerhalb der Federbüchse
am Anschlag anliegende Ende des Fortsatzes
nach Art des Kois einer
Schlitzschraube mit einem Querschlitz versehen, und durch das auf der Seite des
Anschlags offene Ende der Federbüchse hindurch kann mittels eines Schraubendrehers
der Fortsatz entgegen der Federkraft bis zum Eingriff mit dem in der Unterlage gehaltenen
Verbindungselement axial eingedrückt und danach verdreht werden, wodurch sich eine
Baj onettverriegelung zwischen dem Fortsatz und dem Verbindungselement ergibt. Auch
die Befestigungsvorrichtung muß somit von der Außenseite des beweglichen Teils her
zugänglich sein, um mittels des Schraubendrehers die Verbindung herzustellen bzw.
erforderlichenfalls zu lösen, so daß eine verdeckte Befestigung nicht möglich ist.
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Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Befestigungsvorrichtung zum verdeckten Befestigen in konstruktiv einfacher
Weise so weiterzubilden, daß eine axiale Trennung von Gegenstand und Unterlage und
eine unbeabsichtigte Trennung durch Verdrehen des Gegenstands unmöglich sind.
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Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird durch die Bemessung des
axialen Abstands der Eingriffstelle des in der Unterlage gehaltenen Verbindungselements
von dem Anschlag bezüglich des bei Anlage des Fortsatzes an dem Anschlag gemessenen
Abstands des freien Ende des Fortsatzes von dem Anschlag erreicht, daß das Verbindungselement
mit dem Kanal des Fortsatzes stets dann in Eingriff steht, wenn der Gegenstand auf
der Stützfläche der Unterlage aufsitzt. Eine axiale Verschiebung des Fortsatzes
mittels eines Schraubendrehers zur Herstellung der Verbindung ist daher nicht erforderlich.
Weiter ist dadurch, daß der Fortsatz im Gegenstand unverdrehbar gehalten ist, eine
Verdrehung des Fortsatzes
gegenüber dem in der Unterlage gehaltenen
Verbindungselement dadurch erzielbar, daß der gesamte Gegenstand gegenüber der Unterlage
verdreht wird, was aufgrund des verdrehbaren Aufsitzens auf der Stützfläche möglich
ist. Dadurch ist auch zum Drehen des Fortsatzes gegenüber dem in der Unterlage gehaltenen
Verbindungselement kein Schraubendreher erforderlich, so daß der Fortsatz verdeckt
hinter dem Gegenstand liegen kann, ohne von dessen Vorderseite her zugänglich zu
sein. Durch die zentrale Unterbringung einer einzigen Federbüchse innerhalb des
Gegenstands wird dessen Baugröße praktisch nicht beeinflußt.
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Befindet sich das in der Unterlage gehaltene Verbindungselement mit
dem entsprechend einer Schraubenlinie verlaufenden Teil des Kanals im Fortsatz in
Eingriff, so kann durch Verdrehen des Gegenstands und damit des Fortsatzes erreicht
werden, daß die Eingriffsstelle unter gleichzeitigem Herausziehen des Fortsatzes
aus der Federbüchse bis zur Scheitelstelle und danach unter axialer Bewegung des
Fortsatzes zur Federbüchse hin bis zum Ende des Kanals wandert, wodurch sich eine
Bajonettverriegelung ergibt, die eine axiale Trennung von Gegenstand und Unterlage
sowie eine unbeabsichtigte Rückdrehung verhindert, da zu der Rückdrehung ein zum
erneuten Herausziehen des Fortsatzes aus der Federbüchse genügendes Drehmoment aufgebracht
werden müßte.
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Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert,
in denen Ausführungsbeispiele und Teile von diesen dargestellt sind. Es zeigen:
Fig.
1 einen axialen Schnitt durch einen Ionisations-Brandmelder, dessen i4eldereinsatz
gemäß der Erfindung an einem Sockel befestigt ist; Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit
der Darstellung gemäß Fig. 1; Fig. 3 einen Blick auf die Rückseite des Meldereinsatzes
des Brandmelders gemäß Fig.1; Fig. 4 einen axialen Schnitt durch einen Wärmemelder,
dessen Melder einsatz gemäß der Erfindung an einem Sockel befestigt ist; Fig. 5
eine Abwandlung der Federbüchse bei dem Melder gemäß Fig. 1 oder 4 in einer Darstellung
entsprechend Fig. 2; Fig. 6 einen Schnitt durch die Federbüchse entsprechend der
Linie VI-VI in Fig. 5; Fig. 7 einen Blick auf die Rückseite des Meldereinsatzes
des Melders gemäß Fig. 1 oder 4 mit weiteren möglichen Abwandlungen.
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Fig. 1 zeigt die Verwendung der Befestigungsvorrichtung gemäß der
Erfindung bei einem Ionisations-Brandmelder. Er umfaßt als Unterlage einen Sockel
10 und einen koaxial zu ihm befestigten Melder einsatz 12. Der Meldereinsatz 12
weist ein äußeres, aus Metall bestehendes Gehäuse 14, einen in diesem gehaltenen
Isolator 16 und eine an dessen dem Sockel 10 zugewandter Rückseite anliegende Schaltungsplatine
18 auf. Innerhalb des Gehäuses 14 ist eine Meßkammer 20 gebildet, in der sich eine
plattenförmige Außenelektrode 22 und eine auf der dem Sockel 10 abgewandten Außenseite
des Isolators 16 aufsitzende Mittelelektrode 24 gegenüberstehen und
und
die mittels einer radioaktiven Quelle 26 ionisiert wird.
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Die Außenelektrode 22 ist in einem geringen axialen Abstand von der
kreisringförmigen Stirnseite 28 des Gehäuses mittels Stegen 30 derart gehalten,
daß sie von außen gesehen gerade eben einen kreisförmigen Durchbruch innerhalb der
Stirnseite 28 bedeckt, daß jedoch Umgebungsluft zwischen der Stirnseite 28 und der
Außenelektrode 22, von den schmalen Stegen 3 tS praktisch unbehindert, in die Meßkammer
20 eintreten kann.
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Der die Mittelelektrode 24 tragende, becherartige, auf seiner dem
Sockel 10 zugewandten Rückseite offene Isolator 16 weist eine becherförmige Außenwand
32 auf, die an ihrem Außenumfang in der rohrförmigen Außenwand 34 des Gehäuses 14
geführt und gehalten ist; die axiale Stellung des Isolators 16 und damit der Mittelelektrode
24 gegenüber der Außenelektrode 22 wird durch eine umlaufende Sicke 36 in der Außenwand
34 des Gehäuses 14 festgelegt. In der Mitte der Außenwand 32 des Isolators 16 ist
eine Öffnung 38 vorgesehen, und vom Rand dieser Öffnung 38 erstreckt sich zumindest
annähernd bis zur Ebene des dem Sockel zugewandten Rands der Außenwand 32 eine rohrförmige
Innenwand 40
des Sockels 16, die eine Innenkammer 42 umgibt. Die
Innenkammer 42 dient auf einem Teil ihrer axialen Länge als eine Referenz-Ionisationskammer,
die von einer weiteren radioaktiven Quelle 44 ionisiert wird.
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Beim Eintritt von Rauch in die Meßkammer 10 ändert sich deren Widerstand
und damit der in ihr fließende Ionisationsstrom. Hierdurch ändert sich das Potential
der Mittelelektrode 24, was in bekannter Weise zu einer Brandmeldung ausgenutzt
werden kann.
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Zur Auswertung der Potentialänderungen der Mittelelektrode 24 ist
eine Signalgeberschaltung 46 vorgesehen, die eine Anzahl von im ringförmigen Raum
zwischen Außenwand 32 und Innenwand 40 des Isolators 16 angeordneten elektrischen
Bauelementen, darunter einen Feldeffekttransistor 48 und einen Widerstand 50, umfaßt.
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Diese sind in einer Gießharzmasse 52 vergossen. Der den Eingang der
Signalgeberschaltung 46 bildende Basisanschluß des Feldeffekttransistors 48 ist
durch einen Kanal 54 in der Außenwand 32 des Isolators 16 hindurch zur Mittelelektrode
24 geführt und mit dieser verbunden, während die Schaltungsverbindungen zwischen
den elektrischen Bauelementen 48, 50 der Signalgeberschaltung 46 von zur Verdeutlichung
verdickt dargestellten Leitern 56 gebildet sind, die als gedruckte Schaltung auf
der dem Sockel 10 zugewandten Rückseite der Schaltungsplatine 18 verlaufen.
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Der Sockel 10 weist eine kreisringförmige, ortsfeste Stützfläche 58
auf, auf der der Einsatz 12 verdrehbar aufsitzt. Beim Ausführungsbeispiel ist das
aus Metallblech bestehende Gehäuse 14 auf der dem Sockel 10 zugewandten Rückseite
des Einsatzes 12 radial einwärts zu einem ringförmigen Rand 60 umgebogen, der auf
der Stützfläche 58 abgestützt ist. Die Umbiegung des Rands 60 erfolgt bei der Herstellung
des Meldereinsatzes 12 nach der Einführung des Isolators 16 und der Schaltungsplatine
18 in das
Gehäuse 14, und der ringförmige Rand 60 liegt auf dem
Außenrand der dem Sockel 10 zugewandten Rückseite der Schaltungsplatine 18 auf,
so daß er diese gegen eine axiale Bewegung aus dem Gehäuse 14 heraus sichert. Gewünschtenfalls
kann der Rand 60 auch zu einer Sicherung gegen eine Verdrehung der Schaltungsplatine
18 gegenüber dem Gehäuse 14 und dem Isolator 16 dienen, wenn der Rand 60 genügend
stark an die Rückseite der Schaltungsplatine 18 angepreßt oder in eine in dieser
vorgesehene, nicht dargestellte Öffnung hinein umgebogen wird.
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Der Isolator 10 weist weiter einen axial hinter der Stützfläche 58
liegenden Innenraum 62 und einen die Stützfläche 58 umgebenden und axial vorspringenden
Rand 64 auf, innerhalb dessen der axial hinterste Abschnitt der zylindrischen Außenwand
34 des Gehäuses 14 und damit der Einsatz 12 axial, d.h. gegen eine radiale Verschiebung
gegenüber der zum Sockel 10 koaxialen Stellung, geführt ist. Die axiale Höhe des
Rands 64 über der Stützfläche 58 ist geringer als die axiale Höhe des Sockels 10
zwischen seiner dem Einsatz 12 abgewandten Rückseite und der Stützfläche 58, und
die Gesamthöhe des Sockels 10 ist gering gegenüber derjenigen des Einsatzes 12,
so daß die Baugröße des gesamten Melders durch den Sockel 10 nur wenig vergrößert
wird. Die Lage der Stützfläche 58 nahe dem Außenumfang des Sockels 10 gestattet
es, mit einer relativ geringen radialen Breite der Stützfläche 58 auszukommen, so
daß diese den im Innenraum 62 des Sockels 10 vorhandenen Platz praktisch nicht einschränkt.
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Zur Verbindung von Einsatz 12 und Sockel 10 ist im Einsatz 12 eine
Federbüchse 66 mit einem in dieser geführten, aus der Mitte der Rückseite des Einsatzes
12 herausragenden,zylindrisch-stiftförmigen Fortsatz 68 vorgesehen, während im Sockel
10 ein Verbindungselement
70 unverdrehbar gehalten ist. Das Verbindungselement
70 besteht aus einer den Fortsatz 68 quer zu seiner Achsrichtung durchsetzenden,
gegenüber dem Durchmesser des Fortsatzes 68 geringfügig längeren, an ihren beiden
Enden außerhalb des Fortsatzes 68 gehaltenen Stange 72 und einer U-förmigen, mit
ihrem Jochteil in den Sockel 10 eingegossenen Gabel 74, an deren beiden freien Enden
die Stange 72 befestigt ist.
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Federbüchse 66 und Fortsatz 68 sind in Fig. 2 genauer dargestellt;
eine Draufsicht auf die dem Sockel 10 (Fig. 1) zugewandte Stirnfläche des Fortsatzes
68 geht aus Fig. 3 hervor.
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Die Federbüchse 66 weist eine annähernde Becherform mit einer zylindrischen
Außenwand 76 und einem Boden 78 auf, der sich an der dem Sockel 10 (Fig. 1) zugewandten
Stirnseite der Federbüchse 66 befindet und auf der dem Sockel 10 abgewandten Oberseite
der Schaltungsplatine 18 aufsitzt, Der Boden 78 weist eine zentrale 80 ffnung durch
die der Fortsatz 68 hindurchgefu~hrt ist; grundsätzlich wäre es auch möglich, den
Fortsatz 68 in der Öffnung 80 längsverschiebbar zu führen. Auf ihrer dem Sockel
10 (Fig. 1) abgewandten Stirnseite weist die Federbüchse 66 eine gegenüber dem Innendurchmesser
ihrer Außenwand 76 kleinere Öffnung 82 auf, die von einem einwärts gebogenen Rand
84 umgeben ist. Das innerhalb der Federbüchse 66 liegende Ende des Fortsatzes 68
weist einen verbreiterten Kopf 86 auf, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser
der Außenwand 76 der Federbüchse 66 entspricht und mittels dessen der Fortsatz 68
innerhalb der Federbüchse 66 längsverschiebbar geführt ist. Der verbreiterte Kopf
86 ist zur Anlage an einem Anschlag ausgebildet, der von der Innenseite 88 des die
Öffnung 82 umgebenden Rands 84 der Federbüchse 66 gebildet
ist.
Auf seiner dem Anschlag 88 abgewandten Seite ist der Kopf 86 von einer den Fortsatz
68 koaxial umgebenden Schraubenfeder 90 in Richtung auf den Anschlag 88 hin belastet;
die Schraubenfeder 90 ist an ihrem anderen Ende auf dem Boden 78 der Federbüchse
66 abgestützt.
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An den die zentrale Öffnung 80 umgebenden Innenrand des Bodens 78
der Federbüchse 66 schließt sich in axialer Richtung ein die Schaltungsplatine 18
durchsetzender, den Fortsatz 68 koaxial umgebender, rohrförmiger Kragen 92 an, der
auf der dem Sockel 10 (Fig. 1) zugewandten Rückseite der Schaltungsplatine 18 nach
außen zu einem Ring 94 umgebogen ist, zwischen dem und dem Boden 78 der Federbüchse
66 der Innenrand der Schaltungsplatine 18 eingeklemmt ist. Hierdurch ist die Federbüchse
66 mit der Schaltungsplatine 18 unverdrehbar verbunden. Der Innendurchmesser des
Kragens 92 entspricht annähernd dem Außendurchmesser des ihn durchsetzenden Abschnitts
des Fortsatzes 68, so daß dieser auf einer längeren axialen Strecke, als es der
Dicke des Bodens 78 entsprichl, längsverschiebbar geführt ist; zusammen mit der
Führung mittels des Kopfes 86 ergibt sich so bei dem Ausführungsbeispiel eine zweifache
Längs führung. Grundsätzlich würde zwar eine einzige Längsführung genügen, jedoch
hat eine zweifache derartige Führung den Vorteil größerer Genauigkeit und besserer
Robustheit.
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Der Fortsatz 68 muß gegenüber dem Meldereinsatz 12 unverdrehbar gehalten
sein. Dies wird bei dem Ausführungsbeispiel in einfacher Weise dadurch erreicht,
daß der Fortsatz 68 in der Federbüchse 66 unverdrehbar geführt ist, die ihrerseits,
wie bereits erwähnt, an der Schaltungsplatine 18 unverdrehbar befestigt ist. Die
Federbüchse 66 weist zwei diametral gegenüberliegende axiale Schlitze 96
auf,
in die jeweils eine radial nach außen ragende Nocke 98 des Fortsatzes 68 radial
eingreift, und zwar sitzen diese Nocken 98 am Außenrand des Kopfes 86.
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Der Fortsatz 68 hat abgesehen von seinem Kopf 86 auf seiner gesamten
axialen Länge eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche. Er wird von einem Kanal
100 diametral durchsetzt. Der Kanal 100 weist auf gegenüberliegenden Seiten der
Außenseite des Fortsatzes 68 je eine Mündung 102, 104 (Fig. 3) auf. Diese Mündungen
102, 104 verlaufen axialsymmetrisch zueinander. Wie aus Fig. 3 erkennbar, mündet
der Kanal 100 offen in die dem Sockel 10 (Fig. 1) zugewandte Stirnseite am freien
Ende 106 des Fortsatzes 68. Wie in Fig. 2 anhand der Mündung 102 erkennbar, beginnt
diese am freien Ende 106 des Fortsatzes 68, verläuft dann mit zunächst starker und
dann zunehmend geringerer Steigung annähernd entsprechend einer Schraubenlinie bis
zu einer von dem freien Ende 106 entfernten Scheitelstelle 108 und verläuft schließlich
von der Scheitelstelle 108 bis zum Ende 110 des Kanals 100 unter Beibehaltung des
Drehsinnes der Schraubenlinie um einen gegenüber dem axialen Abstand zwischen freiem
Ende 106 und Scheitelstelle 108 geringeren axialen Weg zurück zum freien Ende 106
hin.
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Bei vom Sockel 10 (Fig. 1) getrenntem Meldereinsatz 12 liegt der Kopf
86 (Fig. 2) des Fortsatzes 68 wegen der Wirkung der Schraubenfeder 90 am Anschlag
88 an. Um nun den Einsatz 12 am Sockel 10 zu befestigen, wird der Einsatz 12 in
den Sockel 10 eingesteckt. Obwohl der Fortsatz 68 soweit wie möglich in die Federbüchse
66 eingeschoben ist, reicht seine Länge jedoch aus, daß die Stange 72 des im Sockel
10 vorgesehenen Verbindungselements
70 in den dem freien Ende
106 benachbarten Anfang des Kanals 100 eintritt. Die sich bei Anlage des Ringes
60 des Einsatzes 12 an der Stützfläche 58 ergebende Eingriffsstelle der Stange 72
gegenüber dem Fortsatz 68 und der Federbüchse 66 ist in Fig. 2 durch eine strichpunktierte
Linie 112 angedeutet.
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Zwar ist es möglich, daß zunächst das freie Ende 106 des Fortsatzes
68 auf die Stange 72 auftrifft, jedoch kann dann durch eine Verdrehung des Einsatzes
12 dafür gesorgt werden, daß die Stange 72 tatsächlich in den Anfang des Kanals
100 bis zur Eingriffs stelle 112 eintreten kann. Der axiale Abstand der Eingriffsstelle
112 von dem Anschlag 88 ist hierzu geringer als der bei Anlage des Fortsatzes 68
an dem Anschlag 88 gemessene Abstand des freien Endes 106 des Fortsatzes 68 von
diesem Anschlag 88.
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Beim Einstecken des Einsatzes 12 in den Sockel 10 sollte der Einsatz
12 vom Rand 64 des Sockels 10 bereits dann geführt werden, wenn das freie Ende 106
des Fortsatzes 68 ggf. auf die Stange 72 auftrifft. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn
die axiale Höhe des Rands 64 über die Stützfläche 58 größer ist als der bei Anlage
des Fortsatzes 68 an dem Anschlag 88 gemessene Abstand des freien Endes 106 des
Fortsatzes 68 von dem Anschlag 88 vermindert um den dabei gemessenen axialen Abstand
der der Stützofläche 58 des Sockels 10 zugeordneten Auflagefläche des Einsatzes
12, d.h.
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der dem Sockel 10 zugewandten Rückseite des Ringes 60, von dem Anschlag
88. Besonders wichtig ist die Führung des Einsatzes 12 innerhalb des Rands 64 während
des EindringFs der Stange 72 in den Anfang des Kanals 100, wozu die axiale Höhe
des Rands 64 über der Stützfläche 58 größer sein sollte als der bei Anlage des Fortsatzes
68 an dem Anschlag 88 gemessene Abstand des freien Endes 106 des Fortsatzes 68 von
dem Anschlag 88 vermindert um den axialen Abstand der Eingriffsstelle 112 des Verbindungselements
70 von dem Anschlag 88.
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Nachdem der Einsatz 12 bis zur Anlage des Rings 60 an der Stützfläche
58 des Sockels 10 in letzteren eingesteckt ist und die Stange 72 die in Fig. 2 angedeutete
Eingriffsstelle 112 erreicht hat, wird der Einsatz 12 gedreht. Die Drehung erfolgt
beim Ausführungsbeispiel im Uhrzeigersinn, obwohl grundsätzlich auch bei entgegengesetzter
anfänglicher Schraubensteigung des Kanals 100 eine Befestigung durch Drehung im
entgegengesetzten Drehsinn möglich wäre. Aufgrund der schraubenförmigen Gestalt
des Kanals 100 ergibt sich bei der Drehung des Einsatzes 12 und damit des Fortsatzes
68 eine axiale Relativbewegung zwischen Fortsatz 68 und Stange 72, und zwar wird
wegen der ortsfesten Halterung der Stange 72 der Fortstaz 68 axial aus der Federbüchse
66 herausgezogen. Diese Bewegung setzt sich fort, bis die Stange 72 den Kanal 100
an der Scheitelstelle 108 durchsetzt.
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Danach bewegt sich der Fortsatz bei gleichbleibender Drehrichtung
des Einsatzes 12 wieder unter der Wirkung der Schraubenfeder 90 in die Federbüchse
66 zurück, bis die Stange 72, wie in Fig. 1 dargestellt, den Kanal 100 an seinem
Ende 110 durchsetzt. Es ist so eine bajonettartige Verriegelung erreicht, da eine
Rückdrehung des Einsatzes nur dann möglich ist, wenn hierbei außer Reibungskräften
die Kraft der Schraubenfeder 90 überwunden werden muß, um den Fortsatz 68 erneut
bis zum Erreichen der Scheitelstelle 108 aus der Federbüchse 66 herauszuziehen.
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Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel wäre es ebenfalls
möglich, den Kanal 100 lediglich als Nut mit einer einzigen Mündung in der Zylinderfläche
des Fortsatzes 68 auszuführen und das im Sockel 10 vorgesehene Verbindungselement
70 in diesem Falle als eine in die Nut von außen radial eingreifende Nocke auszubilden.
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Weiter wäre es ebenfalls möglich, zwei axialsymmetrisch zueinander
verlaufende
derartige Nuten vorzusehen, in die jeweils eine Nocke radial eingreift, also zwar
ähnlich dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Mündungen 102, 104 zu bilden,
den Kanal jedoch nicht diametral durchlaufen zu lassen. Bei durchlaufender Ausführung
des Kanals 100 wie beim Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, bei dessen Herstellung
zunächst, wie aus Fig. 3 ersichtlich, eine zentrale Bohrung 114 zum freien Ende
106 her in den Fortsatz 68 einzubringen, worauf die beiden Hälften des Kanals 100
unter Bildung jeweils einer Mündung 102, 104 von gegenüberliegenden Seiten des Fortsatezs
68 her eingefräst werden können.
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Beim Ausführungsbeispiel beträgt der Außendurchmesser des Gehäuses
14 des Einsatzes 12 ebenso wie die Gesamthöhe des Melders jeweils 35 mm; Fig. 1
gibt den Melder in annähernd zweifacher Vergrößerung wieder.
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Hierbei genügt es, wenn die Federbüchse 66 einen Durchmesser von 9
mm und eine axiale Höhe über der Schaltungsplatine 18 von 6,5 mm hat, während der
Fortsatz 68 einen Durchmesser von 5,5 mm hat und um 7 mm über die Rückseite der
Schaltungsplatine 18 zum Sockel 10 hin herausragt. Es ist erkennbar, daß hierdurch
die Baugröße des Meldereinsatzes 12 praktisch nicht beeinflußt wird. Zudem ersetzt
bei dem Ausführungsbeispiel die dem Sockel 10 abgewandte Stirnseite der Federbüchse
66 zusammen mit dem in ihr liegenden Kopf 86 des Fortsatzes 68 eine ohnehin erforderliche
Innenelektrode der mit der Meßkammer 20 in Reihe geschalteten Referenzkammer, die
so in dem von der Federbüchse 66 freigelassenen axialen Bereich der Innenkammer
42 zwischen der Rückseite der Mittelelektrode 24 und der als Teil der Innenelektrode
wirksamen Federbüchse 66 gebildet ist. Die Federbüchse 66 bewirkt daher gegenüber
einer bekannten Bauart eines derartigen Ionisations-Brandmelders keine Vergrößerung.
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Ein Vorteil gegenüber einem bekannten Ionisations-Brandmelder ergibt
sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zusätzlich dadurch, daß der ein Teil
der Innenelektrode bildende Kopf 86 des Fortsatzes 68 axial verschiebbar ist, wodurch
der wirksame Abstand zwischen Mittelelektrode 24 und Innenelektrode verstellt werden
kann. Die gewünschte axiale Stellung des Kopfes 86 bei am Sockel 10 befestigtem
Einsatz 12 kann beispielsweise dadurch beeinflußt werden, daß zwischen den Ring
60 des Einsatzes 12 und die Stützfläche 58 des Sockels 10 mindestens ein Beilagring
oder Beilagringe verschiedener Stärke eingelegt werden. - Ein großer Isolationsabstand
zwischen der ittelelektrode 24 und der Innenelektrode wird dadurch erreicht, daß
die Innenabmessungen der Innenwand 40 des Isolators 16 in dem von der Federbüchse
66 eingenommenen axialen Bereich größer als deren Außendurchmesser ind, so daß die
Innenwand 40 die Federbüchse 66 berührungslos umgibt.
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Um die beim Herausziehen des Fortsatzes 68 aus der Federbüchse 66
entgegen der Federkraft auftretenden Kräfte über den Innenrand der Schaltungsplatine
zum Rand 60 und der Stützfläche 58 übertragen zu können, ohne daß hierbei die Schaltungsplatine
10 durchgebogen wird, sollte die Schaltungsplatine 18 nicht nur mit der Außenwand
32, sondern auch mit dem rückwärtigen Ende der Innenwand 40 des Isolators 16 verbunden
sein. Dies kann beispielsweise durch eine Verklebung erfolgen. Weiter bewirkt auch
die im Ringraum zwischen Innenwand 40 und Außenwand 32 befindliche Vergußmasse 52,
die erst nach dem Aufbringen der Schaltungsplatine 18 auf die Rückseite des Isolators
16 durch eine nicht gezeigte Öffnung der Schaltungsplatine 18 oder der Außenwand
32 hindurch eingefüllt wird, eine innige mechanische Verbindung von Isolator 16
und Schaltungsplatine 18. Erforderlichenfalls ist es ebenfalls möglich, am rückwärtigen
Ende der Innenwand 14 des Isolators 16 zapfenartige Fortsätze vorzusehen, die nicht
gezeigt,
Öffnungen der Schaltungsplatine 18 durchsetzen und die
auf der dem Sockel 10 zugewandten Rückseite der Schaltungsplatine 18 zu an dieser
Rückseite anliegenden Köpfen heißverformt werden.
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Durch die genannten Maßnahmen wird gleichzeitig erreicht, daß von
dem Fortsatz 68 ausgeübte Drehmomente ohne Schädigung der Schaltungsplatine 18 auf
den Einsatz 12 übertragen werden können.
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Die elektrische Verbindung zwischen dem Meldereinsatz 12 und dem Sockel
10 erfolgt über zwei Kontaktpaare, von denen eines von dem Fortsatz 68 und dem im
Sockel 10 vorgesehenen Verbindungselement 70 gebildet ist; der Bügel 74 des Verbindungselements
70 ist er einen Metallstreifen 118 mit einer Anschlußschraube 120 verbunden.
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Das zweite Kontaktpaar ist von dem Rand 60 des Gehäuses 14 und einem
in der Stützfläche 58 des Sockels 10 liegenden und somit einen Teil der Stützfläche
58 bildenden Kontakt 122 gebildet, der über eine Anschlußfahne 124 ebenfalls mit
einer Anschlußschraube 126 verbunden ist. Gewünschtenfalls kann der Kontakt 122
auch axial federnd nachgiebig ausgebildet sein. Über ihn wird vorzugsweise das gesamte
elektrisch leitfähige Gehäuse 14 auf Erde- od#Masse potential gelegt. Falls, wie
oben erläutert, zwischen dem ringförmigen Rand 16 und der Stützfläche 58 ein Beilagring
eingelegt ist, sollte dieser aus elektrisch leitfähigem Material bestehen oder an
der Stelle des Kontaktes 122 einen Ausschnitt aufweisen, um die Stromübertragung
zwischen Rand 60 und Kontakt 122 nicht zu behindern. Soweit für die Signalgeberschaltung
46 ebenso wie für das Gehäuse 14 ein Erd- oder Masseanschluß erforderlich ist, kann
dieser hergestellt werden, indem, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Leiter 56, auf
den der Rand 60 umgebogen ist, mit dem Rand 60 an einer Lötstelle 128 verlötet wird.
Ein an die Anschlußschrauben 120, 126 angeschlossenes Kabel kann durch eine Öffnung
129 in den Sockel 10 eingeführt werden.
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Fig. 4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel die Verwendung der Befestigungsvorrichtung
bei einem . Wärmemelder.
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Gleiche oder gleichartige Teile mit der Ausführungsform nach den Fig.
1 bis 3 sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Der mechanische Aufbau des Meldereinsatzes 12 und des Sockels 10 sind
mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel weitgehend gleichartig, und die Verbindung
mittels der Federbüchse 66 und des Fortsatzceinerseits und des im Sockel 10 vorgesehenen
Verbindungselements 70 andererseits sind identisch.
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Der Wärmemelder gemäß Fig. 4 weist ein gut wärmeleitfähiges, jedoch
elektrisch nichtleitendes, den Isolator 16 auf dessen dem Sockel 10 abgewandter
Seite in einem Abstand überspannendes Gehäuse 14 aus Kunststoff, einen auf der Innenseite
des Gehäuses 14 in thermischem Kontakt mit diesem angebrachten, entsprechend der
Umgebungstemperatur in seinem Widerstandswert veränderlichen Widerstand 130 und
einen mit diesem elektrisch in Reihe geschalteten gleichartigen, jedoch thermisch
isolierten Widerstand 132 auf. Der thermisch isolierte Widerstand 132 ist innerhalb
des von der Federbüchse 66 freigelassenen axialen Bereichs der Innenkammer 42 angeordnet.
Bereits diese Anordnung schützt den Widerstand 132 vor einer zu schnellen Aufheizung
durch die zwischen Gehäuse 14 und Isolator 16 eingeschlossene, ihrerseits verzögert
erwärmte Luft, so daß zur thermischen Isolierung nur wenig sonstiger Aufwand erforderlich
ist. Vorzugsweise kann hierzu weiter vorgesehen sein, daß der thermisch isolierte
Widerstand 132 mittels einer ihn umgebenden, vorzugsweise thermisch isolierenden
Kleber-oder Gießharzschicht 134 in der Innenkammer 42 gehalten ist, wodurch gleichzeitig
seine Befestigung erfolgt. Auch besteht der Isolator 16 zweckmäßig aus einem thermisch
isolierenden
Material. Da die axiale Höhe des Isolators 16 annähernd
gleich der Summe der axialen Höhe von Federbüchse 66 und thermisch isoliertem Widerstand
132 ist, ergibt sich eine geringe axiale Bauhöhe. Die Verwendung eines mit dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1 bis 3 identischen Isolators 16 gestattet dessen vielseitige Verwendung.
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Die in elektrischer Hinsicht an den Verbindungspunkt des Widerstands
130 und des thermisch isolierten Widerstands 132 angeschlossene Signalgeberschaltung
46 kann einen anderen elektrischen Aufbau als bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel
haben, ist jedoch wieder im Ringraum zwischen Innenwand 40 und Außenwand 32 des
Isolators 16 untergebracht, und die auf der Rückseite der Schaltungsplatine 18 vorgesehenen
elektrischen Leiterbahnen 56 können einen anderen Verlauf als beim vorhergehenden
Ausführungsbeispiel haben. Ein Kontaktpaar wird wieder vom Fortsatz 68 und dem im
Sockel 10 vorgesehenen Verbindungselement 70 gebildet. Als zweites Kontaktpaar ist,
da das Gehäuse 14 elektrisch nichtleitend ist, eine Leiterbahn 136 und ein an ihr
federnd anliegender Kontakt 138 vorgesehen. Um auch einen gegenüber der dargestellten
Stellung des Einsatzes 12 gegenüber dem Sockel 10 um 1800 gedrehte Stellung des
Einsatzes 12 zuzulassen, kann sich die Leiterbahn 136 in einem Halbkreis oder Kreis
um die Achse des Meldereinsatzes 12 herum erstrecken. Ebenfalls wäre es möglich,
durch Codiernocken oder sonstige Maßnahmen einen bestimmten Einbau des Einsatzes
12 zu erzwingen.
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Von den Anschlußdrähten 140, 142 des Widerstands 130 ist der Anschlußdraht
140 achsparallel von der dem Sockel 10 abgewandten Außenseite des Isolators 16 durch
den in dessen Außenwand 32 vorgeseb#e#Kanal 54, Kanal 54,den Raum zwischen Innenwand
40 und Außenwand 32
des Isolators 16 und eine Öffnung in der Schaltungsplatine
18 hindurch zu deren dem Sockel 10 zugewandter Rückseite geführt und dort mit der
Leiterbahn 136 verlötet. Da dieses Verlöten erst dann erfolgen kann, wenn zunächst
der Widerstand 130 mit dem Gehäuse 14 verbunden und danach der Isolator 16 und die
Schaltungsplatine 18 mit der Signalgeberschaltung 46 in das Gehäuse 14 eingeführt
wurden, ist es zur Hindurchführung des Anschlußdrahtes 140 durch den Ringraum zwischen
Innenwand 40 und Außenwand 32 des Isolators 16 und durch die Öffnung in der Schaltungsplatine
18 zweckmäßig, wenn wie bei dem Ausführungsbeispiel der Anschlußdraht 140 annähernd
auf seiner gesamten zwischen der Außenwand 32 des Isolators und der Schaltungsplatine
18 verlaufenden Länge von einer Hülse 144 umgeben ist, die an einem ihrer Enden
ortsfest gehalten ist und als Führung für den Anschlußdraht 140 dient. Beim Ausführungsbeispiel
ist die Hülse 144 in der Schaltungsplatine 18 gehalten. Die gleiche, nicht gezeigte
Maßnahme kann für den Anschlußdraht 142 vorgesehen sein. Die nicht gezeigten Anschlußdrähte
des thermisch isolierten Widerstands 132 können entweder durch die Innenwand 40
des Isolators 16 hindurch zur Schaltungsplatine 18 geführt sein, oder sie können
zunächst zu der dem Sockel 10 abgewandten Außenseite des Isolators 16 und von dort
in gleicher Weise wie der Anschlußdraht 140 achsparallel zur Rückseite der Schaltungsplatine
18 geführt sein.
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Die in Fig. 5 und 6 in Seitenansicht bzw. im Schnitt in Höhe des Kopfes
86 des Fortsatzes 68 gezeigte Federbüchse 66 kann anstelle derjenigen verwendet
werden, die in Fig. 1, 2 und 4 dargestellt ist, Sie stimmt mit jener Ausführung
teilweise überein; gleiche oder gleichartige Teile sind mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
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Bei der in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsform weist die Federbüchse
66 auf ihrer Innenseite mindestens einen und im dargestellten Fall zwei gegenüber
einem kreisrunden Querschnitt weiter nach innen ragende Einbuchtungen 150, 152 (Fig.
6) auf, die jeweils von einer in der im übrigen zylindrischen Außenwand 76 vorgesehenen,
nach innen gerichteten Sicke 154, 156 gebildet sind. Der Kopf 86 weist den Einbuchtungen
150, 152 entsprechende Ausnehmungen in Gestalt von eingefrästen Nuten 158, 160 auf.
Diese ebenso wie die Sicken 154, 156 haben einen axialen Verlauf, so daß wieder
eine unverdrehbare Führung des Kopfes 86 in der Federbüchse 66 erzielt wird.
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Die Schraubenfeder 90 hat bei dem Ausführungsbeispiel auf einem an
den Kopf 86 anschließenden axialen Abschnitt einen Außendurchmesser, der annähernd
so groß wie der doppelte Abstand einer Einbuchtung 150 oder 152 von der Achse der
Federbüchse 66, also so groß wie der Abstand zwischen den Einbuchtungen 150, 152,
ist. Dagegen hat jedoch die auf dem Boden 78 der Federbüchse 66 aufsitzende Windung
162 der Schraubenfeder 90 einen größeren Außendurchmesser. Damit diese Windung 162
nicht zwischen den Einbuchtungen 150, 152 verspannt wird, verlaufen die Sicken 154,
156 vom Rand 84 der Federbüchse 66 aus über nur einen Teil von deren axialer Höhe,
so daß die unteren Enden der Sicken 151+, 156, beispielsweise das untere Ende 164
(Fig. 5) einen axialen Abstand von dem Boden 78 aufweist, der mindestens so groß
wie die axiale Dicke der größeren Windung 162 ist. Diese kann daher einen Außendurchmesser
haben, dergewünschtenfalls annähernd so groß wie der doppelte Radius der nicht eingebuchteten
Innenseite der Federbüchse 66 ist. Durch die Vergrößerung der Windung 162 gegenüber
den übrigen Windungen der Schraubenfeder 90
wird ein besonders
sicherer Sitz auf dem Boden 78 erreicht, und ein Verspannen der Schraubenfeder 90
an den Einbuchtungen 150, 152 wird vermieden.
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Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel können auch eine
oder mehrere Einbuchtungen von abweichender Gestalt vorgesehen sein. Beispielsweise
kann der Kopf 86 anstelle einer Nut 158, 160 eine Abflachung aufweisen, und die
Außenwand 86 der Federbüchse 66 kann dann einen mit der Abflachung zusammenwirkenden,
geraden Abschnitt aufweisen. Werden mehrere derartige gerade Abschnitte vorgesehen,
so ergibt sich schließlich ein polygonaler Querschnitt der Federbüchse und ein polygonaler
Grundriß des Kopfes 86, was den Vorteil hat, daß dann der Fortsatz 68 mit dem Kopf
86 aus einem Bolzen mit beispielsweise einem Sechskant-Kopf hergestellt werden kann.
Andererseits ist es auch möglich, mehr als zwei Sicken 154, 156 vorzusehen, wobei
sich ab drei Sicken der Vorteil ergibt, daß zwischen diesen die Schraubenfeder 90
annähernd zentriert gehalten wird.
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Fig. 7 zeigt weitere mögliche Abwandlungen. Obwohl hierbei auch die
Fig. 3 dargestellten Leiter 56 des Melders nach Fig. 1 gezeigt sind, können bei
entsprechender Abwandlung der Leiterführung die Abänderungen auch bei dem Melder
gemäß Fig. 4 Verwendung finden.
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Zunächst ist in Fig. 7 der Kragen 94 der Federbüchse 66 gegenüber
den vorhergehenden Ausführungsformen verbreitert. Weiter sind in den Kragen 94 von
der Rückseite des Meldereinsatzes 12 her Setzkerben 166 eingepreßt, wodurch die
unverdrehbare Verbindung der Federbüchse 66 (Fig, 2 oder Fig. 5) mit der Schaltungsplatine
18 noch weiter verbessert ist. In geringer Abweichung hiervon könnten anstelle der
Setzkerben 166 auch Kragen oder andere formschlüssige Verbindungselemente vorgesehen
sein, mit denen der Ring 94 in das
Material der Schaltungsplatine
18 eingreift. Damit diese Verbindungselemente ohne allzu großen Kraftaufwand in
das Material der Schaltungsplatine eingesenkt werden können, besteht diese zweckmäßig
aus einem zähelastischem Material, bei#elsweise einem glasfaserverstärkten Kunststoff.
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Wie in Fig. 7 an einer Stelle erkennbar ist, an der der ringförmige
Rand 60 weggeschnitten ist, kann als weitere Maßnahme zur drehfesten Verbindung
des Außenrands der Schaltungsplatine 18 mit der Außenwand 32 des Isolators 16 vorgesehen
sein, daß die Außenwand 32 mindestens eine radial einwärts ragende Nocke 166 aufweist,
die in eine Aussparung 168 im Außenrand der Schaltungsplatine 18 eingreift. Die
Schaltungsplatine 18 liegt hierbei innerhalb der Außenwand 32 des Isolators 16 derart,
daß ihre dem Sockel 10 zugewandte Rückseite mit dem rückwärtigen Rand der Außenwand
32 fluchtet, wie auch aus Fig. 1 und 4 erkennbar ist.
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Die Nocke 166 kann sich dabei, wie nicht näher dargestellt, in Höhe
der dem Sockel 10 abgewandten Oberseite der Schaltungsplatine 18 in die Außenwand
32 des Isolators 16 fortsetzen, wodurch sie eine große mechanische Festigkeit hat.
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L e e r s e i t e