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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter, insbesondere elektrischen Leistungsschalter, mit einem Rotorgehäuse, das in eine Ein- und eine Aus-Stellung drehbar ist, und mindestens einem im Rotorgehäuse drehgelagerten elektrischen Kontaktarm, der gemeinsam mit sowie relativ zum Rotorgehäuse verschwenkbar ist.
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Ein derartiger Schalter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2008 039 066 A1 bekannt. Dieser Schalter umfasst ein Rotorgehäuse und eine im Rotorgehäuse drehgelagerte, zwei elektrische Kontaktarme aufweisende Kontaktbrücke, die zwischen einer Ein- und einer Aus-Stellung sowie relativ zum Rotorgehäuse verschwenkbar ist. In der Ein-Position verbindet die elektrische Kontaktbrücke Kontaktelemente der Kontaktbrücke mit ortsfesten Kontaktelementen des Schalters. In der Aus-Position sind die Kontaktelemente der Kontaktbrücke und die ortsfesten Kontaktelemente des Schalters getrennt. Zum Ein- und Ausschalten lässt sich die Kontaktbrücke verschwenken, indem das Rotorgehäuse gedreht wird; dabei schwenkt das drehende Rotorgehäuse die Kontaktbrücke mit. Darüber hinaus kann die Kontaktbrücke auch ohne eine Verdrehung des Rotorgehäuses, also relativ zum Rotorgehäuse, schwenken bzw. drehen und eine "Ausgelöst"-Stellung einnehmen, wenn nämlich der über die Kontaktbrücke fließende Strom zu groß wird: In diesem Fall wird die Kontaktbrücke über eine durch den Strom hervorgerufene magnetische Kraft gegenüber dem Rotorgehäuse geschwenkt, wodurch die Kontaktelemente der Kontaktbrücke und die ortsfesten Kontaktelemente des Schalters voneinander getrennt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter anzugeben, der eine besonders sichere Handhabung durch Bedienpersonal ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schalter mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schalters sind in Unteransprüchen angegeben.
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Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Schalter ein mit dem Rotorgehäuse mittelbar oder unmittelbar gekoppeltes Anzeigeelement aufweist, das in einer Anzeigestellung die Ein-Stellung des Rotorgehäuses und in einer anderen Anzeigestellung die Aus-Stellung des Rotorgehäuses anzeigt.
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Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Schalters ist darin zu sehen, dass bei diesem die Stellung des Rotorgehäuses des Schalters durch das erfindungsgemäß vorgesehene verstellbare Anzeigeelement visualisiert wird. Es ist somit möglich, die Stellung des Rotorgehäuses zu erkennen und festzustellen, ob sich der Schalter in einem sicheren Zustand befindet, denn nur dann, wenn das Rotorgehäuse seine Aus-Stellung einnimmt, ist sichergestellt, dass der Schalter tatsächlich ausgeschaltet sein muss und auch der im Rotorgehäuse gelagerte Kontaktarm seine Aus-Stellung einnehmen muss. Der erfindungsgemäße Schalter wird damit auch der Problematik verschmolzener Kontakte gerecht. Wenn die elektrischen Kontakte des Schalters nämlich beispielsweise aufgrund einer Überstromsituation miteinander verschmolzen sind, kann das Rotorgehäuse nicht seine Aus-Position einnehmen, so dass dieser Zustand – unabhängig beispielsweise von der Stellung einer Handhabe des Schalters – erkennbar ist.
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Das verstellbare Anzeigeelement kann mit dem Rotorgehäuse mittelbar oder unmittelbar zusammenwirken. Als vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn ein Auslenkelement vorhanden ist, das mit einem mit dem Rotorgehäuse gekoppelten Steuerelement zusammenwirkt und bei einer Drehbewegung des Steuerelements das Anzeigeelement verstellt.
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Der Schalter kann beispielsweise eine Kontaktbrücke aufweisen, die den Kontaktarm sowie einen weiteren Kontaktarm umfasst, wobei jeder der beiden Kontaktarme an seinem Kontaktarmende mit einem Kontaktelement ausgestattet ist.
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Um ein mechanisches Verstellen des Schalters von außen zu ermöglichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Schalter eine Handhabe – zum Beispiel in Form eines Bedienhebels – aufweist, die mit dem Rotorgehäuse gekoppelt ist und im störungsfreien Fall ein Ein- und Ausschalten des Schalters ermöglicht. Das Anzeigeelement zeigt die Stellung des Rotorgehäuses vorzugsweise unabhängig von der Stellung der Handhabe an.
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Bezüglich der Verstellung des Anzeigeelements wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Auslenkelement eine Drehbewegung des Steuerelements in eine Hubbewegung des verstellbaren Anzeigelements wandelt.
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Um eine automatische Rückstellung des Anzeigeelements zu ermöglichen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das verstellbare Anzeigeelement gleitend gehalten wird und (z. B. schwerkraftbedingt oder aufgrund einer Federkraft) in seine die Aus-Stellung des Kontaktarms anzeigende Anzeigestellung gelangt oder fällt, sofern es nicht von dem Auslenkelement angehoben wird oder von dem Auslenkelement in angehobener Stellung gehalten wird.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Auslenkelement außen auf dem Steuerelement aufliegt und die Außenkontur des Steuerelements derart drehwinkelabhängig ist, dass bei einer Drehung des Steuerelements das Auslenkelement bewegt, insbesondere verschoben und/oder geschwenkt, wird.
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Bei dem Steuerelement handelt es sich vorzugsweise um eine Steuerscheibe, beispielsweise um eine Nockenscheibe.
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Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das verstellbare Anzeigeelement (z. B. schwerkraftbedingt oder aufgrund einer Federkraft) in seine die Aus-Stellung des Rotorgehäuses anzeigende Anzeigestellung gelangt oder fällt, wenn das Rotorgehäuse seine Aus-Stellung einnimmt, und (z. B entgegen der Schwerkraft oder einer Federkraft) in seine die Ein-Stellung des Rotorgehäuses anzeigende Anzeigestellung gebracht oder angehoben wird, wenn das Rotorgehäuse seine Ein-Stellung einnimmt.
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Bezüglich der Ausgestaltung des Auslenkelements wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Auslenkelement einen beweglichen Hebel umfasst oder durch einen solchen gebildet ist, der mit seinem ersten Hebelarm mit dem Steuerelement und mit seinem zweiten Hebelarm mit dem verstellbaren Anzeigeelement in mechanischem Kontakt steht.
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Mit Blick auf einen einfachen und kostengünstigen konstruktiven Schalteraufbau wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der erste Hebelarm (z. B. schwerkraftbedingt oder aufgrund einer Federkraft) außen auf einer Außenkontur des Steuerelements aufliegt und wenn das verstellbare Anzeigeelement auf dem zweiten Hebelarm (z. B. schwerkraftbedingt oder aufgrund einer Federkraft) aufliegt.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das verstellbare Anzeigeelement gleitend gehalten wird.
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Handelt es sich bei dem Auslenkelement um einen verschwenkbar gehaltenen Hebel (vorzugsweise in Form einer Wippe), so wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das verstellbare Anzeigeelement (z. B. schwerkraftbedingt oder aufgrund einer Federkraft) in seine die Aus-Stellung des Rotorgehäuses anzeigende Anzeigestellung gelangt oder fällt, wenn der erste Hebelarm des Hebels von dem Steuerelement angehoben wird, und in seine die Ein-Stellung des Rotorgehäuses anzeigende Anzeigestellung gebracht oder angehoben wird, wenn sich der erste Hebelarm des Hebels (z. B. schwerkraftbedingt oder aufgrund einer Federkraft) absenkt.
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Handelt es sich bei dem Auslenkelement um einen (z. B. translatorisch) verschieblich gehaltenen Hebel, so wird es als vorteilhaft vorgesehen, wenn das verstellbare Anzeigeelement (z. B. schwerkraftbedingt oder aufgrund einer Federkraft) in seine die Aus-Stellung des Rotorgehäuses anzeigende Anzeigestellung gelangt oder fällt, wenn der erste Hebelarm des Hebels von dem Steuerelement (z. B. schwerkraftbedingt oder aufgrund einer Federkraft) abgesenkt wird, und (z. B entgegen der Schwerkraft oder einer Federkraft) in seine die Ein-Stellung des Rotorgehäuses anzeigende Anzeigestellung gebracht oder angehoben wird, wenn der erste Hebelarm des Hebels angehoben wird.
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Das Steuerelement kann eine Führungskulisse aufweisen, die das Auslenkelement führt.
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Das Steuerelement kann ein separates Teil sein, das mit dem Rotorgehäuse verbunden ist. Bei der Verbindung kann es sich beispielsweise um eine Steckverbindung handeln. Beispielsweise kann das Steuerelement auf das Rotorgehäuse aufgesteckt sein.
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Alternativ kann das Steuerelement einteilig mit dem Rotorgehäuse verbunden sein und/oder einen Bestandteil des Rotorgehäuses bilden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
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1 ein Ausführungsbeispiel für ein elektrisches Kontaktsystem für einen elektrischen Schalter, wobei eine Kontaktbrücke des Kontaktsystems des Schalters im eingeschalteten Zustand gezeigt ist,
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2 das Kontaktsystem gemäß 1 in einer ausgelösten Stellung der Kontaktbrücke,
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3 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Schalter, der mit dem Kontaktsystem gemäß den 1 und 2 ausgestattet ist, wobei die Kontaktbrücke und ein Rotorgehäuse des Schalters in ihrem elektrischen Ein-Zustand gezeigt sind,
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4 den elektrischen Schalter gemäß 3 in einer anderen Darstellung und
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5 den Schalter gemäß den 3 und 4 im ausgeschalteten Zustand mit dem Rotorgehäuse in seiner Aus-Stellung.
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In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
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In der 1 sieht man Bestandteile eines elektrischen Kontaktsystems 10 für einen elektrischen Schalter in einer dreidimensionalen Sicht. Man erkennt ein Rotorgehäuse 20, das entlang einer Pfeilrichtung P drehbar ist. Innerhalb des Rotorgehäuses 20 befindet sich eine Kontaktbrücke 30, die gemeinsam mit dem Rotorgehäuse 20 oder auch relativ zu dem Rotorgehäuse 20 ebenfalls entlang der Pfeilrichtung P verschwenkbar ist. Die Drehachse, um die die Kontaktbrücke 30 sowie das Rotorgehäuse 20 dreh- bzw. schwenkbar sind, ist in der 1 mit dem Bezugszeichen 40 gekennzeichnet.
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Die Kontaktbrücke 30 wird durch einen ersten Kontaktarm 50 sowie einen zweiten Kontaktarm 51 gebildet. Jeder der beiden Kontaktarme 50 und 51 ist an dem Kontaktarmende mit einem Kontaktelement ausgestattet. Die Kontaktelemente sind in der 1 mit den Bezugszeichen 60 und 61 gekennzeichnet.
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In der 1 erkennt man darüber hinaus zwei ortsfeste Kontaktschienen 70 und 71, die mit der Kontaktbrücke 30 zusammenwirken. Hierzu sind die beiden Kontaktschienen 70 und 71 jeweils mit einem ortsfesten Kontaktelement 80 bzw. 81 ausgestattet.
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Bei der Darstellung gemäß 1 befindet sich das Rotorgehäuse 20 in der Ein-Stellung und die Kontaktbrücke 30 ebenfalls in ihrer Ein-Stellung: Der Schalter ist also geschlossen, so dass ein elektrischer Strom von der Kontaktschiene 70 über die Kontaktbrücke 30 zu der Kontaktschiene 71 fließen kann. Um diesen Stromfluss zu ermöglichen, liegen die Kontaktelemente 60 und 61 der Kontaktbrücke 30 auf den korrespondierenden ortsfesten Kontaktelementen 80 und 81 der beiden Kontaktschienen 70 und 71 auf.
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Die 2 zeigt das Kontaktsystem 10 gemäß 1 im ausgelösten Zustand: Die Kontaktbrücke 30 befindet sich in ihrer Aus-Stellung, wobei das Rotorgehäuse 20 unverändert seine Ein-Stellung einnimmt. Man erkennt, dass die Kontaktbrücke 30 gegenüber dem Rotorgehäuse 20 sowie gegenüber der in der 1 dargestellten Stellung verschwenkt ist. Aufgrund des Schwenkwinkels sind die Kontaktelemente 60 und 61 der Kontaktbrücke 30 von den korrespondierenden ortsfesten Kontaktelementen 80 und 81 der beiden Kontaktschienen 70 und 71 getrennt.
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Die 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Schalter 100, der mit dem Kontaktsystem 10 gemäß den 1 und 2 ausgestattet ist. Das Kontaktsystem 10 befindet sich innerhalb einer Polkassette 110 des Schalters 100.
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Es lässt sich erkennen, dass auf das Rotorgehäuse 20 des Kontaktsystems 10 ein Steuerelement in Form einer Steuerscheibe 120 aufgesteckt ist. Die Steuerscheibe 120 dreht sich somit mit dem Rotorgehäuse 20 um die Drehachse D des Rotorgehäuses 20 mit. Wie sich in der 3 erkennen lässt, ist die Außenkontur 121 der Steuerscheibe 120 drehwinkelabhängig.
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Der Schalter 100 ist darüber hinaus mit einem Auslenkelement in Form eines Hebels 130 ausgestattet, dessen erster Hebelarm 131 mit der Außenkontur 121 der Steuerscheibe 120 zusammenwirkt. Der Hebel 130 ist dabei derart gelagert, dass der erste Hebelarm 131 stets auf der Außenkontur 121 der Steuerscheibe 120 aufliegt. Die relative Lage des ersten Hebelarms 131 ist somit abhängig von dem jeweiligen Drehwinkel des Rotorgehäuses 20, da die Außenkontur 121 der Steuerscheibe 120 – wie bereits erwähnt – drehwinkelabhängig ist. Mit anderen Worten wird der erste Hebelarm 131 des Hebels 130 je nach dem jeweiligen Drehwinkel des Rotorgehäuses 20 angehoben oder abgesenkt.
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Der Hebel 130 kann, um ein Aufliegen auf der Außenkontur 121 zu ermöglichen, verschieblich und/oder um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert sein.
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Der Hebel 130 weist darüber hinaus einen zweiten Hebelarm 132 auf, auf dem ein unteres Ende 141 eines Anzeigeelements 140 aufliegt. Befindet sich also der zweite Hebelarm 132 des Hebels 130 in einer in der 3 unteren Stellung, so wird sich auch das Anzeigeelement 140 absenken und eine untere Position einnehmen. In entsprechender Weise wird das Anzeigeelement 140 von dem zweiten Hebelarm 132 des Hebels 130 angehoben werden, wenn dieses selbst seine obere Position einnimmt.
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Bei der Darstellung gemäß der 3 befindet sich das Rotorgehäuse 20 des Schalters 100 in seiner Ein-Stellung, bei der die Kontaktbrücke 30 des Kontaktsystems 10 eine geschlossene Stellung einnehmen kann. Bei der in der 3 gezeigten Stellung des Rotorgehäuses 20 ist es also möglich, dass die Kontaktbrücke 30 stromführend ist. Diese Stellung des Rotorgehäuses 20 wird nun durch die entsprechende Position der Steuerscheibe 120, die Stellung des Hebels 130 und insbesondere die des zweiten Hebelarms 132 und damit durch die Stellung des Anzeigeelements 140 angezeigt; denn das Anzeigeelement 140 wird in der in der 3 dargestellten Stellung des Rotorgehäuses 20 angehoben, was vorzugsweise von außen sichtbar ist.
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Die 4 zeigt den Schalter 100 in der in der 3 dargestellten Ein-Stellung des Rotorgehäuses 20 in einer anderen Darstellung. In dieser Ein-Stellung wird – wie bereits erwähnt – der zweite Hebelarm 132 des Hebels 130 das Anzeigeelement 140 anheben, so dass dieses aus dem Schaltergehäuse 101 herausragen kann. Durch das Anzeigeelement 140 ist also die Ein-Stellung des Rotorgehäuses 20 erkennbar. Es ist somit für einen Benutzer des Schalters 100 von außen sichtbar, dass die Stellung des Rotorgehäuses 20 einen geschlossenen Zustand der Kontaktbrücke 30 ermöglichen würde. Es ist daher möglich, dass sich die Kontaktbrücke 30 in ihrer Ein-Stellung befindet und Strom durch den Schalter 100 fließen kann. Das Anzeigeelement 140 zeigt diesen Zustand unabhängig von der jeweiligen tatsächlichen Position der Kontaktbrücke 30 und unabhängig von der jeweiligen Stellung einer Handhabe 150 an, mit der sich der elektrische Schalter 100 ein- oder ausstellen lässt. Das Anzeigeelement 140 ermöglicht es also, einen potentiell eingeschalteten Zustand des Schalters 100 zu signalisieren, auch wenn die Handhabe 150 eine andere Stellung einnimmt und suggeriert, der Schalter 100 müsse ausgeschaltet sein.
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Die 5 zeigt den Schalter 100 gemäß den 3 und 4 nochmals in der Aus-Stellung des Rotorgehäuses 20. Wie sich in der 5 erkennen lässt, ist das Rotorgehäuse 20 gegenüber der Ein-Stellung verdreht, so dass die Kontaktbrücke 30 zwangsläufig ebenfalls in ihre Aus-Stellung geschwenkt ist. In der in der 5 dargestellten Aus-Stellung des Rotorgehäuses 20 ist somit ein Stromfluss durch das Kontaktsystem 10 ausgeschlossen.
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Bei dieser Aus-Stellung ist aufgrund der Drehung des Rotorgehäuses 20 auch die Steuerscheibe 120 verdreht, deren Außenkontur 121 drehwinkelabhängig ist. Aufgrund der Drehwinkelabhängigkeit der Außenkontur 121 kommt es bei einem Drehen des Rotorgehäuses 20 zu einem Auslenken bzw. zu einem Bewegen des Hebels 130, weil nämlich der erste Hebelarm 131 auf der Außenkontur 121 aufliegt. Aus diesem Grunde wird sich auch die Position des zweiten Hebelarms 132 des Hebels 130 verändern.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 wird bei einem Verdrehen des Rotorgehäuses 20 in die Aus-Stellung des Rotorgehäuses 20 der zweite Hebelarm 132 abgesenkt, so dass auch das Anzeigeelement 140 nach unten abgesenkt wird. Das Anzeigeelement 140 wird somit eine untere Position einnehmen, in der es beispielsweise nicht mehr aus dem Schaltergehäuse 101 des Schalters 100 herausragen wird. Im Gegensatz zu der Darstellung gemäß 4 wird also bei einer unteren Position des Anzeigelements 140 der obere Abschnitt 142 beispielsweise nicht mehr sichtbar sein. Eine Bedienperson kann damit erkennen, dass sich der elektrische Schalter 100 in einem sicheren Zustand befindet, da nämlich das Rotorgehäuse 20 tatsächlich seine Aus-Stellung erreicht hat.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kontaktsystem
- 20
- Rotorgehäuse
- 30
- Kontaktbrücke
- 40
- Drehachse
- 50
- Kontaktarm
- 51
- Kontaktarm
- 60
- Kontaktelement
- 61
- Kontaktelement
- 70
- Kontaktschiene
- 71
- Kontaktschiene
- 80
- Kontaktelement
- 81
- Kontaktelement
- 100
- Schalter
- 101
- Schaltergehäuse
- 110
- Polkassette
- 120
- Steuerscheibe
- 121
- Außenkontur
- 130
- Hebel
- 131
- erster Hebelarm
- 132
- zweiter Hebelarm
- 140
- Anzeigeelement
- 141
- unteres Ende
- 142
- oberer Abschnitt
- 150
- Handhabe
- D
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008039066 A1 [0002]
