DE3000966C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Zigarettenan­ zünder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE-AS 24 24 385 ist ein elektrischer Zigaretten­ anzünder, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bekannt, der als das das bei Überhitzung schmelzende Bau­ teil axial beaufschlagende Federelement eine zusätzliche Tellerfeder verwendet, die ausschließlich diesem Zweck dient. Infolgedessen ist diese Ausführung bezüglich bau­ lichem Aufwand und Montage bzw. Montagesicherheit weniger günstig. Dies ist insbesondere deshalb von ganz aus­ schlaggebender Bedeutung, weil es sich hier um einen Mas­ senartikel handelt.

Bei dem aus dem Hauptpatent DE 26 45 818 bekannten Ziga­ rettenanzünder soll ein Schaden verhindert werden, der durch versehentliches Überhitzen des Zigarettenanzünders verursacht werden könnte. Dazu weist die Scheibe aus elektrisch nicht leitendem, im wesentlichen hitzebestän­ digem Material eine Vertiefung auf, welche an den Boden und die Schraube angrenzt, wobei in der Vertiefung ein schmelzbarer Körper aus elektrisch leitendem Material an­ geordnet ist, dessen eutektischer Punkt bei 120°C bis 300°C liegt und der normalerweise nicht elektrisch mit der Schraube und/oder dem Boden in Verbindung steht, der jedoch ein genügend großes Volumen hat, so daß der in ge­ schmolzenem Zustand einen derartigen Kontakt herstellt. Im Falle eines Überhitzens, wenn die Schraube und die Wand kurzgeschlossen sind, brennt die Schmelzsicherung durch (welche normalerweise im Speisekreislauf des Ziga­ rettenanzünders vorhanden ist) und unterbricht den Strom­ zufluß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Aufbau vorzusehen, bei welchem zumindest dann, wenn die Heizspirale des Zigarettenanzünders sich in der Heizposition befindet, ein veränderlicher axialer Druck auf den schmelzbaren ringförmigen Körper ausgeübt wird, um diesen Körper zusammenzudrücken, wenn sich die­ ser infolge der Hitze erweicht oder schmilzt, so daß da­ durch zwangsläufig ein Fluß erweichter oder geschmolzener leitender Masse in eine Position hinein erzielt wird, welche die Schraube und den Boden kurzschließt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das den Patent­ anspruch 1 kennzeichnende Merkmal gelöst.

Der schmelzbare ringförmige Körper ist vorzugsweise in einer Ausnehmung einer Metallkappe angeordnet, welche in ständigem elektrischen Kontakt mit dem Boden oder der axialen Schraube steht.

Die elastischen Teile wirken vorzugsweise auch auf den schmelzbaren ringförmigen Körper unter Zwischenfügung ei­ nes Sicherheitskontaktes, welcher sich in ständigem elek­ trischen Kontakt mit der axialen Schraube befindet und derart angeordnet ist, daß er die Schraube mit dem Boden in der Endphase der Kompression des schmelzbaren ringför­ migen Körpers kurzschließt. Wenn das Schmelzen des schmelzbaren ringförmigen Körpers unbeabsichtigt nicht zu dem erwünschten Kurzschließen führt, kann dieser Kurz­ schluß auf anderem Wege erzielt werden; und zwar dadurch, daß der Sicherheitskontakt durch die Einwirkung der ela­ stischen Teile mit dem Boden oder einem mit diesem Boden elektrisch verbundenen Bauteil in Kontakt kommt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu­ tert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen axialen Schnitt eines erfindungsgemäßen Zigarettenanzünders;

Fig. 2 einen axialen Teilschnitt eines zweiten Ausführungs­ beispiels eines erfindungsgemäßen Zigarettenanzün­ ders.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, umfaßt der Zigarettenanzünder einen rohrförmigen zylindrischen Körper 10, der aus Stahl­ blech gestanzt ist und einen Boden 10 A aufweist. Axial gleitend in dem Körper 10 des Zigarettenanzünders befindet sich ein "Stecker" (oder herausziehbarer Teil) 12, welcher eine Manschette 14 aus Blech aufweist, an deren Stirnende ein Halteknopf 16 befestigt ist. Das hintere Ende der Manschette 14 weist einen peripheren Wulst 14 A auf, der einen Anschlag bildet, welcher in bekannter Weise mit den elastischen Zungen 10 B zusammenwirkt, welche in den Körper 10 gestanzt sind. Ein Kontaktknopf 18 befindet sich axial gleitend in der Manschette 14, wobei sich das vordere Ende des Kontaktknopfes 18 üblicherweise innerhalb der axialen Grenzen des Halteknopfes 16 befindet und das hintere Ende von einer Heizspirale 20 gebildet ist. In der Nähe der Heiz­ spirale 20 weist der Kontaktknopf 18 einen Rand 22 auf, wohingegen in der Nähe des vorderen Endes eine periphere Schulter 24 vorgesehen ist. Eine Rückstellfeder 26, welche koaxial zum Kontaktknopf 18 ist, liegt an einer Seite an der Schulter 24 an, so daß sie an dem anderen Ende einem Ende eines ringförmigen Blechtellers 28 gegenwirkt und teleskopartig innerhalb der Manschette 14 gleitet. Letztere hat einen inneren peripheren Anschlag 14 B, gegen den der Blechteller 28 anliegt. Die Rückstellfeder 26 bringt den Kontaktknopf 18 elastisch nach - in der Zeichnung gesehen - rechts zurück in eine Ruheposition, in welcher der Rand 22 wie dargestellt an dem Blechteller 28 anliegt.

Der Kontaktknopf 18 kann eine kurze axiale Strecke aus dem Stecker 12 (zusammen mit der Rückstellfeder 26 und dem Blechteller 28) herausgezogen werden, wobei die axiale Strecke von Zungen 14 C definiert wird, welche in die Manschette 14 gedrückt sind, gegen die der Blechteller 28 während dieses Zurückziehens anliegt. Eine isolierende, hitzebeständige Scheibe 30 ist innen an dem Boden 10 A des Körpers 10 befestigt, wobei die Scheibe 30 eine axiale Bohrung und eine zylindrische Lagerbüchse hat, welche mit der mittigen Öffnung 10 C des Bodens 10 A in Eingriff steht. Durch die isolierende Scheibe 30 geht eine Schraube 32 axial hindurch, deren Kopf 32 A sich in dem rohrförmigen Körper 10 befindet und in bekannter Weise eine elastische Bimetall-Haltefeder 34 trägt, welche die Heizspirale 20 greift und zurückhält, wenn der Kontaktknopf 18 nach innen gegen die Wirkung der Rückstellfeder 26 gedrückt wird.

Der oben beschriebene Aufbau und seine Wirkungsweise sind aus dem Hauptpatent bekannt.

Bei der vorliegenden Erfindung ist eine ringförmige Kappe 36 aus Blech außen am Rand 10 A befestigt und mittig auf der Lagerbüchse der isolierenden Scheibe 30 angeordnet, wobei eine Ausnehmung in der Kappe 36 nach außen gerichtet ist. Die Kappe 36 hat eine Zunge 36 A, mit der (durch die Kappe 36 hindurch) der rohrförmige Körper 10 mit einem negativen Pol einer Kraftfahrzeugbatterie 38 verbunden ist. Die zylindrische Wand der Kappe 36 dient dazu, einen elektrisch leitenden, schmelzbaren, ringförmigen Körper 40 im wesentlichen mittig anzuordnen, welcher die Form einer flachen, ringförmigen Scheibe hat und dessen mittige Öffnung ausreichend groß ist, um keinen elektrischen Kontakt zwischen dem ringförmigen Körper 40 und der Schraube 32 herzustellen, wohingegen der Körper 40 andererseits an der Kappe 36 anliegt und sich dadurch in ständigem elektri­ schen Kontakt mit dieser befindet. Eine Unterlegscheibe 42 aus schwer schmelzbarem, isolierendem Material ist auf die Schraube 32 aufgedreht, so daß sie an die äußere Fläche des schmelzbaren ringförmigen Körpers 40 angrenzt, wobei die Unterlegscheibe 42 sich mindestens teilweise in der Ausnehmung der Kappe 36 befindet und einen äußeren Durch­ messer hat, welcher vorzugsweise zumindest dem des schmelz­ baren ringförmigen Körpers 40 gleich ist, ohne jedoch fest mit der Kappe 36 in Eingriff zu stehen. Eine Metallscheibe 44 ist auf die Schraube 32 aufgeschraubt, so daß sie an die äußere Fläche der isolierenden Scheibe 42 angrenzt, wobei alle von der Schraube 32 durchdrungenen Teile von einer Mutter 32 B gehalten sind. Es muß an dieser Stelle hervor­ gehoben werden, daß die Befestigung der Schraube 32 in der isolierenden Scheibe locker genug ist, daß ein Festsitzen der Schraube in dem Lager infolge von Reibung vermieden wird. Die Metallscheibe 44 hat eine Zunge 44 A zum Herstellen der elektrischen Verbindung der Schraube 32 (und damit auch der Bimetall-Feder 34) mit einem positiven Pol der Kraftfahrzeug- Batterie 38 über eine konventionelle Sicherung 46, die in Kraftfahrzeugen für diesen Zweck bereits vorhanden ist.

Bei Betrieb, wenn der Kontaktknopf 18 eingedrückt ist, liegt der Halteknopf 16 an dem Flansch 10 D des rohrförmigen Körpers 10 an, die Rückstellfeder 26 ist zusammengedrückt und die Heizspirale 20 ist erfaßt und von der Bimetall- Haltefeder 34 gegen die Wirkung der von der Rückstellfeder 26 entwickelten elastischen Kraft F (siehe Fig. 2) zurück­ gehalten. Diese elastische Kraft F wird über die Schraube 32 auf die Metallscheibe 44 übertragen und von daher auf die Unterlegscheibe 42, welche einen axialen Druck auf den schmelzbaren ringförmigen Körper 40 ausübt, wobei sie die Neigung hat, diesen Körper 40 zusammenzudrücken. Wenn das Heizelement in der Heizspirale 20 durch die Wirkung des durch sie hindurchfließenden Stromes rot­ glühend wird, bewirkt die davon herrührende Hitze (bei normalem Betrieb) ein Zurückziehen der Bimetall-Halte­ feder 34, wodurch die Rückstellfeder 26 veranlaßt wird, die Heizspirale 20 und den Kontaktknopf 18 in Richtung des Pfeiles F loszulassen in eine "Bereit"-Stellung, in welcher der Blechteller 28 gegen die Zungen 14 C anlie­ gen und der Kontaktknopf 18 axial aus dem Halteknopf 16 herausragt, wie das durch die unterbrochene Linie 18′ ge­ zeigt ist. In diesem Falle unterliegt der schmelzbare Körper 40 keinerlei Veränderung durch die Wirkung der von der Heizspirale 20 erreichten Temperatur.

Bei nicht einwandfreiem Betrieb, das heißt, wenn die Heizspirale 20 infolge Verklemmens nicht von der Bimetall- Haltefeder 34 losgelassen wird, ruft die Hitze der Heiz­ spirale 20 zuerst ein Erweichen und daraufhin ein Schmelzen des schmelzbaren Körpers 40 hervor, wobei letzterer von der Rückstellfeder 26 zusammengedrückt wird. Wenn die Thermoplastizität des Körpers 40 nicht länger imstande ist, der Kraft F der Rückstellfeder 26 zu widerstehen, beginnt die Schraube 32, sich in Fig. 1 gesehen nach rechts zu bewegen unter der Zugkraft, welche die Rückstellfeder 26 auf die Bimetall-Haltefeder 34 über die Heizspirale 20 aus­ übt. Die Unterlegscheibe 42 veranlaßt durch Zusammendrücken des Körpers 40 einen Fluß von metallischem Material, wel­ cher radial zur Schraube hin gerichtet ist, bis ein physi­ kalischer Kontakt mit der Schraube 32 hergestellt ist, wo­ bei durch diesen Fluß das Material des Körpers 40 gleich­ zeitig immer in Kontakt mit der Kappe 36 ist, welche ihn umgibt. Das führt zu einem Kurzschluß und die Sicherung 46 brennt durch.

Aus Gründen zusätzlicher Sicherheit kann die Metallschei­ be 44 eine radiale Nase 44 B haben, welche in axialer Rich­ tung einen schmalen Spalt 50 in bezug auf die Kante der Kappe 36 bildet, wobei die Breite des Spaltes 50 geringer ist als die Dicke des schmelzbaren Körpers 40. Wenn jedoch trotz des Zusammendrückens der Unterlegscheibe 42 der Fluß erweichten oder geschmolzenen metallischen Materials vom Körper 40 die Schraube 32 nicht erreicht und kein Kurzschluß bewirkt wird, wie das oben beschrieben wurde, dann berührt in einem bestimmten Moment die Nase 44 B die Kante der Kappe 36, wodurch ein Kurzschluß zwischen diesen beiden Teilen hergestellt wird, welcher den schmelzbaren Körper 40 durchdringt und so von sich aus das Durchbrennen der Sicherung 46 verursacht.

In der in Fig. 2 gezeigten Variante sind alle Teile, die den oben bereits beschriebenen Teilen entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen gezeigt. In dieser Variante ist die Kappe 36 gemäß Fig. 1 durch eine flache Scheibe 52 mit einer Nase 52′ für eine ständige elektrische Verbindung ersetzt und der schmelzbare Körper 40 steht über die Schei­ be 52 in ständigem elektrischen Kontakt mit dem Boden 10 A. Zusätzlich ist eine Kappe 54 aus Metall zwischen die Me­ tallscheibe 44 und die Unterlegscheibe 42 eingefügt. Der zylindrische Rand dieser Kappe 54 umgibt mit geringem radialen Spiel die Unterlegscheibe 42 und den schmelzbaren Körper 40. Die in bezug zur Scheibe 52 freie Kante dieser Kappe 54 bildet einen Spalt 50′, der demjenigen in Fig. 1 äquivalent ist, derart, daß in der Endphase des axialen Zusammendrückens des schmelzbaren Körpers 40 diese Kante zusammen mit der Scheibe 52 den Notfall-Kurzschluß her­ stellt, wie er oben bereits beschrieben wurde. Darüber hinaus ist zwischen die Mutter 32 B und die Metallscheibe 44 eine Feder 56 eingefügt, welche - wenn die Mutter 32 B be­ festigt ist - eine elastische, zusammendrückende Kraft über die Metallscheibe 44 und die Kappe 54 auf den schmelz­ baren Körper 40 ausübt, und zwar unabhängig von der Kraft F, welche von der Rückstellfeder 26 (Fig. 1) auf die Schrau­ be 32 ausgeübt wird. Dieser Aufbau trägt der Möglichkeit Rechnung, daß die Kraft F der Rückstellfeder 26 beispiels­ weise infolge eines Bruches oder durch Überhitzen der Rück­ stellfeder 26 ausbleiben könnte; oder daß in irgendeinem Zigarettenanzünder die normalerweise vorgesehene Feder für den erfindungsgemäßen Zweck nicht ausreichend stark sein sollte. In dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau wirkt die Feder 56 beständig, so daß, wenn die Schraube 32 - beabsichtigt oder unbeabsichtigt - sich nicht axial in der mittigen Öffnung der isolierenden Scheibe 30 verschieben kann, die metalli­ sche Scheibe 44, die Kappe 54 und die Unterlegscheibe 42 an der Schraube 32 entlanggleiten können unter der Kraft der Feder 56, so daß eine Kompression des schmelzbaren Körpers 40 hergestellt wird, wenn dieser ausreichend er­ weicht oder geschmolzen ist.

Claims (3)

1. Elektrischer Zigarettenanzünder für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem rohrförmigen, an einen Pol der Spannungsquelle anschließbaren metallischen Körper, der in seinem Boden eine mittige Öffnung aufweist, aus ei­ ner an den zweiten Pol der Spannungsquelle anschließ­ baren Kontaktgruppe, die im Inneren des rohrförmigen Körpers eine Verbindungs- und Haltefeder aus Bimetall besitzt, welche mit einer im rohrförmigen Körper axial angeordneten, durch die mittige Öffnung axial bewegbar hindurchgeführten Schraube befestigt ist, die mit Hil­ fe von auf beiden Seiten der Öffnung eingesetzten Iso­ lierscheiben aus im wesentlichen hitzebeständigem Ma­ terial gegenüber dem Boden des Gehäuses isoliert ist, und aus einem bei Überhitzung schmelzenden, durch Kurzschluß die Unerbrechung der Stromversorgung be­ wirkenden Bauteil, das außen am Boden des rohrförmigen Körpers angeordnet ist, wobei ein das bei Überhitzung schmelzende Bauteil axial beaufschlagendes Federele­ ment vorgesehen ist, um das Bauteil im erweichten Zu­ stand zu verformen, dadurch gekennzeich­ net, daß das Federelement von der Heizspira­ len-Rückstellfeder (26) gebildet ist.

2. Zigarettenanzünder nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Gehäuse, welches das schmelzbare Bauteil (40) aufnimmt, von einer me­ tallischen Klappe (36, 54) gebildet ist, die sich in ständigem elektrischen Kontakt mit dem Boden (10 A) oder der Schraube (32) befindet.

3. Zigarettenanzünder nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sicherheitskontakt (44 B) vorgesehen ist, der in ständigem elektrischen Kontakt mit der Schraube (32) steht und der so angeordnet ist, daß ein Kurzschluß der Schraube (32) mit dem Boden (10 A) in einer Schluß­ phase des Zusammendrückens des schmelzbaren Bauteiles (40) eintritt.