DE1957629A1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Description

DR-INQ. L)IPL.-ING. M. SO. DIP1..-PHVS. OR. DIPU-PHYS.

HOGER-STELLRECHT-GRIESSBACH-HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART "1 Q ET *7 Γ* *% Λ

A 37 761 b

iy- 71
3.N0V.1969

Globe-Union Incorporated, 5757 North Green Bay Avenue, Milwaukee, Wisconsin, U.S.A.

Elektrischer Schalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, der ein Gehäuse aus isolierendem Material aufweist.

Elektrische Schalter, insbesondere solche, die zu ihrer Betätigung Druckknöpfe oder Drucktasten aufweisen, -sind.in verschiedenartiger Bauweise bekannt geworden. Diese Schalter sind jedoch immer noch sehr teuer herzustellen,"schwierig einzubauen und/oder mit unwirksamen Mitteln zum Anzeigen, ob der Schalter ein- oder ausgeschaltet ist, versehen, V/enn bei den bekannten Schaltern zu dem letztgenannten Zweck eine Lampe verwendet wurde, so wurde diese gewöhnlich auf der Montageplatte oder an einer anderen Stelle angebracht, die einen Abstand von dem Betätigungsglied· (Taste) d-es Schalters hatte.

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Dies führte oft zu Schwierigkeiten, wenn der Schalter und die Lampe in einen engbegrenzten Raum eingebaut werden sollten. Bei anderen bekannten Schaltern, die eine Anzeigelampe verwenden, ist der Aus- und Einbau oder die Reparatur der Lampe schwierig und umständlich,'da praktisch der ganze Schalter. auseinandergebaut werden mußte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen .Schalter mit einer Lichtanzeige zu schaffen, der die Nachteile der bisher bekannten Schalter vermeidet.

Erfindungsgemaß wird dies bei dem eingangs genannten Schalter erreicht durch eine an einem Ende offene langgestreckte Aussparung, eine nahe beim offenen Ende der Aussparung angeordnete elektrische Beleuchtungseinrichtung, eine Vielzahl elektrischer Kontakte, wobei Teile der Kontakte innerhalb der Aussparung im Abstand angeordnet und bestimmte Kontakte fortwährend in elektrischer Verbindung mit der Beleuchtungseinrichtung sind, ein weiteres isoliertes Gehäuse, das verstellbar auf dem ersten Gehäuse montiert ist und das einen ersten Teil, der die Beleuchtungseinrichtung im wesentlichen umgibt, und einen langgestreckten zweiten Teil aufweist, der von dein ersten Teil ausgeht und verschiebbar in der Aussparung angeordnet und in vorgegebene Stellungen einstellbar ist, wobei der zweite Teil einen langgestreckten Leiter besitzt, um eine Verbindung mit einem vorgegebenen inneren Kontakt herbeizuführen, wenn· der zweite Teil eine vorgegebene Stellung einnimmt, um die elektrische Verbindung mit der Beleuchtungseinrichtung zu vervollständigen, wobei der erste Gehäuseteil einen Abschnitt aufweist, durch den die Lichtstrahlen der Beleuchtungseinrichtung hindurchtreten, wenn die letztere eingeschaltet ist.

Der erste Gehäuseteil ist zweckmäßigerweise stationär angeordnet, während der zweite Gehäuseteil nur durch Aufbringen

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einer äuSercn Kraft relativ zu den erster. Gehsuseteil bewegbar ist. Der die Beleuchtungseinrichtung uagebenüe Schirir; behält seine Lage bezüglich der letzteren bei, unabhängig davon, ob der zweite Gehäuseteil in Ruhe ist oder relativ zu dem ersten Teil bewegt wird. Der Schirn ist an einem Ende zweckmäßigerweise mit einer herausnehmbaren Linse versehen, durch welche die Lichtstrahlen der Beleuchtungseinrichtung hindurchtreten können. Die Beleuchtungseinrichtung oder Lampe wird nur betätigt, wenn auf den zweiten Gehäuseteil eine vorgegebene äußere Kraft aufgebracht wird.

Der erfindungsgemäße Schalter ist sehr vielseitig verwendbar. Er ist eitifach und kompakt aufgebaut, er hat ein angenehmes Aussehen und er ist leistungsfähig und zuverlässig im Betrieb.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 eine Seitenansicht des Schalters nach der

Erfindung zeigt.

Fig. 2 zeigt den Schalter nach Fig. 1 vcn rechts. Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2. Fig. 4- ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 1. Fig. 5 zeigt perspektivisch einen Teil des Schalters

nach Fig. 1, wobei die Linse dargestellt ist, Fig. 6 und 7 zeigen vergrößert die Linse nach Fig. 5

von rückwärts und von der Seite.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters 10 dargestellt. Gewöhnlich wird ein solcher Schalter als Druckknopf- oder Drucktastenschalter bezeichnet.

Der Schalter 10 besitzt einen stationären ersten Teil 11, der normalerweise mit Hilfe eines geeigneten Bügels 12 oder der- .

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gleichen an einer Wand, einer Schalttafel, einem Motorgehäuse" o.dgl. (nicht gezeigt) befestigt wird. An den ersten Teil 11 ist beweglich relativ zu diesem ein zweiter Teil 13 befestigt. Der Teil 13 ist relativ zu dem Teil 11 nur dann bewegbar, wenn eine vorgegebene äußere Kraft auf das freie Ende des Teiles 13 in Richtung des Pfeiles F in Fig. 1 aufgebracht wird.

Der ortsfeste Teil 11 umfaßt ein langgestrecktes isoliertes Gehäuse 14, das aus komplementären Abschnitten aufgebaut sein kann, die, wenn sie zusammengesetzt sind, einen langgestreckten Hohlraum 15 bilden, wie Pig. 3 zeigt. An dem Gehäuse 14 sind eine Vielzahl von elektrischen Kontakten oder Stiften A, B, C angebracht, die im wesentlichen q_uer zur Längsachse des Gehäuses verlaufen. Die Stifte sind in der dargestellten Ausführungsform in zwei parallelen Reihen im Abstand angeordnet, die sich in Längsrichtung des Hohlraumes 15 erstrecken. Die Stifte haben eine doppelte Funktion« Erstens halten sie die komplementären Abschnitte des Gehäuses zusammen und zv/eitens dienen, sie als Verbindungsstifte in der Schaltung, in der der Schalter 10 verwendet wird. Jeder Stift A, B oder C besitzt, wie dargestellt, einen inneren Teil, der frei in den Hohlraum 15 des Gehäuses 14 hineinragt, und einen äußeren Teil, der an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses vorsteht. Die Anordnung der Gehäuseteile und der Stifte kann etwa der entsprechen, wie sie in der USA-Patentschrift 3 259 728 offenbart ist. Falls gewünscht, können das Gehäuse 14 und die Stifte jedoch auch andere Formen haben oder anders angeordnet sein.

Am äußeren oberen Ende des Hohlraumes 15 ist eine Fassung 16 oder ein erster fester Abschnitt der Beleuchtungseinrichtung befestigt. Die Fassung v/eist eine isolierte Hülse 17 auf,' die an ihren gegenüberliegenden Enden offen ist. Etwa in der Längsmitte der Einheit ist ein Paar seitlicher Schultern 18 vorgesehen, die sich von außen seitwärts auswärts erstrecken. Von

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den Schultern 18 erstrecken sich nach unten ein Paar !Führungen 20, die einen Bügel bilden. Die Punktion der Schultern und der Führungen 20 wird weiter unten im einzelnen beschrieben.

An der oberen äußeren Fläche der Hülse 17 und nahe bei ihrem rückwärtigen Ende ist ein nach oben verlaufender Ansatz 21 angeordnet. Der Ansatz 21 liegt bei dieser Ausführungsform an einem Bund 12' an, der einen Teil des Bügels 12 bildet. Der Bügel 12, durch den der Schalter an einer Platte o.dgl. befestigt werden kann, dient ferner dazu, die Hülse 17 an dem Gehäuse 14 zu halten.

In der Büchse 17 sind zwei langgestreckte federnde metallische Leiter 23 und 24 fest eingebaut. Jeder der Leiter 23 oder 24 hat ein leicht nach außen gebogenes Ende 23a und 24a und endigt angrenzend an das Ende der Büchse 17, wie Fig. 4 zeigt. Die entgegengesetzten Enden 23b oder 24b jedes Leiters 23 oder stehen von dem gegenüberliegenden Ende der Büchse 17 vor und sind verformt, so daß sie den Stift A umgehen und nur an dem freien Teil des Stiftes B elastisch anliegen. Die Verformung der Enden 23b und 24b verhindert einen kontakt zwischen den beiden Stiften A und den Leitern 23 und 24, wenn die einzelnen Stücke des Teiles 11 zusammengebaut sind, wie Fig. 2 zeigt. .

Der zweite Teil 13 umfaßt, wie Fig. 3 zeigt, einen langgestreckten Wählerarm 25, der so aufgebaut und angeordnet sein· kann, wie in den USA-Patentschriften 3 229 548 und 3 259 728 offenbart ist. Das freie Ende des Wählerarmes 25 ist verschiebbar in den langgestreckten Hohlraum 15 des Gehäuses 14 angeordnet. Der Wählerarm 25 ist an gegenüberliegenden Seiten mit langgestreckten Leitern oder Streifen 26 versehen, die die gleiche Form haben und so lang sind, daß sie d-en Abstand zwischen den Stiften A und B überbrücken, wenn der Teil 13 in einer gewählten Einetellage ist, und die ferner den Abstand zwischen den

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Stiften B und C überbrücken, wenn der Teil 13 sich in einer, zweiten gegebenen Stellung befindet. Unabhängig von der Stellung des Teiles 13 sind die Streifen 26 immer in elektrischem Kontakt mit den Teilen der Stifte B, die frei im Hohlraum 15 angeordnet sind. Nur wenn die Streifen 26 Kontakt mit dem einen oder anderen der Sätze der Stifte A und B oder B und C haben, ist die elektrische Verbindung mit der Glühbirne 28 hergestellt, wodurch diese aufleuchtet. Der Wählerarm 25 erstreckt sich zwischen den nach unten gerichteten Führungen 20,· die an der Hülse 17 ausgebildet sind.

™ Das äußere oder gegenüberliegende Ende des Wählerarmes 25 ist an einem isolierten rohrförmigen Mantel oder Schirm 27 befestigt. Der Mantel 27 umgibt den fest angebrachten ersten Teil der Beleuchtungseinrichtung einschließlich der Hülse 17 und der Glühbirne 28 oder die Beleuchtungseinrichtungen, die herausnehmbar in der. Fassung 16 angeordnet sind. Der Mantel hat eine solche Länge, daß die Glühbirne 28 und ein.Teil der Fassung 16 fortwährend durch den Mantel geschützt sind, unabhängig davon, ob der Teil 13 in Ruhe ist oder relativ zu dem Teil 11 bewegt wird. Das äußere oder freie Ende 27a des Mantels ist normalerweise durch ein herausnehmbares Teil 30 geschlossen, das aus einem durchsichtigen Material bestehen und gefä.rbt und/

fc oder mit Markierungen versehen sein kann, wenn gewünscht, wie die Fig. .5 und 6 zeigen. Der Mantel und das durchsichtige Teil können auch eine andere als die dargestellte Form aufweisen.

Das Teil 30 sollte eine genügend große Festigkeit haben, ura wiederholt ausgeübten manuellen Kräften zu widerstehen, durch welche der Schalter von der Ein- in die Aus-Stellung oder umgekehrt geschaltet v/ird. Obwohl nicht dargestellt, kann ein Hebelmechanismus oder ein Nocken vorgesehen sein, um den Schalter beim Niederdrücken des Druckknopfes 27 ein- bzw. auszuschalten. Der durchsichtige Teil 30 sollte ferner Veränderungen

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der Umgebungstemperatur aushalten und unter normalen Betriebsbedingungen keiner. YerschleiS unterliegen·.

Bei dem in den Pig. 5 bis 7 gezeigten Teil 30 ist die freie Stirnfläche im wesentliehen eben und mit Bunden 30a versehen, die an den oberen und unteren Kanten 27a des Mantels 27 anliegen. Der Teil 31 der Linse 30 erstreckt sich in den Mantel 27 hinein, weil die Linse eingebaut ist, wie Pig. 5 zeigt. Die senkrechten Seiten des Teiles 31 sind mit Arretier-Vorsprüngen 33 versehen, die in entsprechende Aussparungen 27b in den senkrechten Seiten des Mantels 27 eingreifen. Die Seiten sind genügend elastisch, um eine Schnappwirkung herbeizuführen. Wie Pig. 2 zeigt, sind die Kanten der Seitenflächen des Mantels 27 im wesentlichen bündig mit der freien Stirnfläche des durchsichtigen Teiles oder der Linse 30.

Um das Herausnehmen·der Linse am Ende des Mantels zu erleichtern, ist im Rand der unteren Fläche des Mantels 27,. wie Pig. 5 zeigt, eine Aussparung 34 ausgebildet, in die man mit einem Pinger hineingreifen kann. Ist die Linse 30 herausgenommen, so ist die Glühbirne 28 frei zugänglich und kann eingestellt oder ersetzt werden.

Wenn der zweite Teil 13 in Richtung auf den ersten Teil 11 niedergedrückt wird, so muß die ausgeübte Kraft genügend grofä sein, um die Kraft der Schraubenfeder 35 zu. überwinden, die einen Teil des V/ählerarraes 25 umgibt. Die Feder sucht den zweiten Teil 13 in eine mit Bezug auf den ersten Teil 11 ausgefahrene Stellung zu drücken.

V/ie oben erwähnt, entspricht der Wählerarm 25 in Form und Betrieb demjenigen, der in der USA-Patentschrift 3 229 548 offen*- bart ist. Im Hinblick darauf kommen der Hantel 27 und die Linse 30, wenn sie anfangs niedergedrückt werden, automatisch

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in einer halb niedergedrückten Stellung relativ zu dem ersten Teil 11 zur Auflage. In dieser S+ellung werden durch die leitfähigen Streifen 26 die Sätze der Stifte B und C miteinander verbunden. Hierdurch ist der. Schaltkreis zu der Passung 16 geschlossen, wodurch die Glühlampe 28 aufleuchtet. Wenn der Man-. tel 27 in der halb niedergedrückten Lage ist, so hat er immer noch einen Abstand zu dem benachbarten Ende der Aussparung 15; und zu den Schultern 18 der Hülse 17.

Um den zweiten Teil 13 aus der halb niedergedrückten lage zu lösen, muß noch einmal eine vorgegebene äußere Kraft auf die freie Fläche der Linse. 30 in derselben Richtung F ausgeübt werden. Daraufhin wird der zweite Teil 13 vollständig nieder- . gedrückt, worauf der nicht gezeigte Arretiermechanismus freigegeben wird, der das Element in der halb niedergedrückten Stellung hält, worauf die Feder 35 den zweiten-'Teil automatisch in seine voll ausgefahrene Stellung zurückführt, die in Fig. 1 gezeigt ist. Wenn der zweite Teil in seiner voll ausgefahrenem Lage ist, werden durch die .leitfähigen Streifen. 26 ,die an dem . Wählerarm: 25 angebracht sind, nur die Sätze der Stifte A und 33; verbunden. Wird die Verbindung zwischen den Sätzen der.Stifte B und 0 unterbrochen, so wird die Glühbirne 28 abgeschaltet., _;

Der Aufbau und die Anordnung der einzelnen Teile tragen' be- ^ trächtlich zur Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Schalters bei. Es können einer oder mehr Schalter 10 Seite an Seite auf einer-Schalttafel o.dgl. in bekannter Weise befestigt werden. Um _:das.,.Anbringen der Schalter zu beschleunigen, ist ein. Bügel 12 ,vorgesehen, vorzugsweise aus- Stahl, der eine Vielzahl von Aussparungen 12a besitzt,. die üblicherweise in einer waagerechten -Reihe liegen und dazu dienen, jeweils einen Schalt- . mechanismuE aufzunehmen. In jeder der Aussparungen is.t eine Fassung 16 angeordnet, wie die Fig. 1 bis 3 zeigen, wobei der* Ansatz 21. am oberen Bund 12a des Bügels 12 anstößt.

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Die Schalter werden dann zusanmsnge-baut,-wie in der TJSA-Pa tefct-. schrift 3 259 699 beschrieben ist, wobei eines oder mehrere Gehäuse 14 auf einer Schiene 36 angeordnet werden. Auf der Schiene 36 werden die Gehäuse mit Hilfe eines Bajonettverschlusses oder einer anderen geeigneten Halterung (nicht gezeigt) gehalten. Die Reihe aus einem oder mehreren Gehäusen wird dann durch Schrauben 37 an dem Bügel 12 befestigt, wobei die Schrauben "durch Öffnungen im Bügel 12 verlaufen und in Gewindeteile der Schiene 36 eingeschraubt werden. Hierdurch werden nicht nur sämtliche Gehäuse 14 am Bügel 12 befestigt, sondern auch sämtliche Fassungen 16. Ferner werden bei diesem Zusammenbau auch die Leiter 23 und 24 jeder Fassung 16 mit den entsprechenden Drähten oder Kontaktstiften B der Schalter verbunden.

Danach wird die Feder 35 über den Schaltarm 25 geschoben und an Ort und Stelle unter Vorspannung mit Hilfe eines C-Ringes 38 oder einer entsprechenden Einrichtung gehalten. Der Druckknopf bzw. Mantel 27 wird dann am Wählerarm 25 befestigt, wobei er mit Schiebesitz über seiner entsprechenden Fassung 16 angeordnet ist. Der Mantel 27 hat eine Innenwand 39 zur Aufnahme des Wählerarmes 25. Der durch die Wand 39 gebildete Hohlraum enthält eine Rippe 40, die in eine entsprechende Aussparung 41 im Wähl- oder Schaltarm 25 eingreift, wodurch eine Arretierung gebildet wird.

Die Glühbirne 28 und die Linse 30 können bei der Herstellung oder bei der Verwendung durch den Letztbenutzer eingesetzt werden. Die Glühbirne 28 ist mit zwei Seite an Seite angeordneten Leitern versehen, die mit den Leitern 23 und 24 Kontakt haben, es kann jedoch auch ein Gewinde, eine,Fassung mit Bajonettverschluß o.dgl. vorgesehen werden.

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Die Zahl der Kontakt st if te, die Länge "ceo 3cceltarir,e3 25, die Zahl der Schaltarne und der auf ihnen angeordneten leitfähigen Streifen 26 kann natürlich geändert werden. Fernerhin kann, wenn gewünscht, zwischen den beiden Kontaktstiften B ein konstantes Potential liegen, so da3 der Schalter fortwährend beleuchtet ist. Bei Verwendung einer geeigneten Hilfsschaltung kann die Glühbirne eine erste Leuchtstärke erhalten, wenn der Schalter abgeschaltet ist und eine andere Leuchtstärke, entweder heller oder dunkler, wenn der Schalter betätigt wird.

Obwohl, wie hier beschrieben, ein in einer Doppelreihe· von Kontaktstiften verschiebbarer Leiter bevorzugt wird, eignet sich der erfindungsgeniäße Schalter auch für andere Schaltsysteme, wie z.B. Potentiometer, feste Schaltpunkte o.dgl.

Die Erfindung schafft somit einen einfachen und dauerhaften Schalter, der mit einer Lampe versehen ist, die leicht ersetzt oder gewartet werden kann, ohne daß der Schalter auseinandergenommen werden muß.

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Claims (1)

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   Patentanspruch

   .) Elektrischer Schalter nit einem Gehäuse, gekennzeichnet durch einen stationären ersten Gehäuseteil (11) und einen zweiten Gehäuseteil (13)» der relativ zu dem ersten Gehäuseteil (11) bewegbar ist, der eine elektrische Beleuchtungseinrichtung (28) enthält, ferner dadurch, daß der zweite Gehäuseteil (13) einen Schutzmantel (27) aufweist, der die Beleuchtungseinrichtung (28) umgibt und der mit einem abnehmbaren, lichtdurchlässigen Teil (30) versehen ist.

   Schalter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß de,. erste Gehäuseteil (11) ein Gehäuse (14) aufweist, das einen langgestreckten, an einem Ende offenen Hohlraum (15) besitzt, neben dessen offenem Ende die Beleuchtungseinrichtung (28) angeordnet ist, daß ferner eine Vielzahl elektrischer Kontakte in dem Gehäuse (14) angeordnet ist,· wobei Teile dieser Kontakte innerhalb des Hohlraums (15) im Abstand voneinander angeordnet sind und vorgegebene Kontakte fortwährend in elektrischex Verbindung mit der Beleuchtungseinrichtung (28) stehen, daß ferner der Gehäuseteil (13) einen langgestreckten Schaltern (25) aufweist, der sich von dem Mantel (27) in den Hohlraum (15) erstreckt und verschiebbar in diesem sitzt und darin in vorgegebene Stellungen bewegbar ist, und daß der Schaltarm (25) mit einem langgestreckten leitfähigen Streifen (26) versehen ist, um eine Verbindung mit vorgegebenen Kontakten herbeizuführen, wenn der Mantel (27) in einer vorgegebenen Stellung ist, um den elektrischen Schaltkreis der Beleuchtungseinrichtung (28) zu schließen.

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   3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (13) durch eine äußere Kraft relativ zu dem ortsfesten Gehäuseteil (11) bewegbar ist.

   4. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) eine Fassung (16) zur lösbaren Aufnahme der als Glühbirne ausgebildeten Beleuchtungseinrichtung (28) aufweist, die nur zugänglich ist, wenn der durchsichtige Teil (30) abgenommen ist.

   5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Passung (16) elektrische Leiter (23,24) aufweist, die von der Passung (16) qus vorstehen und in federndem. Eingriff mit vorgegebenen elektrischen Kontakten sind, die am Gehäuse (14) angebracht sind.

   6. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchsichtige Teil (30) und der Schaltarm (25) an entgegengesetzten Seiten des Mantels (27) angeordnet sind.

   7. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (27) und der Schaltarm (25) im wesentlichen parallel zur Längsachse des Schaltarmes (25) bewegbar sind.

   8. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das durchsichtige Teil (30) durch Reibung in dem Mantel (27) gehalten ist.

   9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das durchsichtige Teil (30) durch ineinandergreifende Vorsprünge und Aussparungen mit dem Mantel (27) verbunden ist.

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   10. Schalter nach eines der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Bügel (12) zur Befestigung des Schalters (10), ferner dadurch, daß das Gehäuse (14) und die Fassung (16) unabhängig, voneinander an dem Bügel (12) befestigt sind.

   11. Schalter nach Anspruch TO, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (12) eine Aussparung (12a) aufweist, in der die Passung (16) herausnehmbar befestigbar ist.

   12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Passung (16) in der Aussparung (12a) durch das Ge-

   . häuse (14) arretiert ist.

   13. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Passung (16) eine Stützfläche für den manuell betätigbaren Mantel (27) bildet, der über die Passung (16) verschiebbar ist. '

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