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Rücksprungrastwerk Die Erfindung bezieht sich auf einen Stufendrehschalter
mit einem Rast- und Anschlagwerk. Das Bedürfnis für die Erfindung besteht bei elektrischen
oder elektronischen Geräten, die sowohl im Dauerbetrieb als auch Impulsbetrieb geschaltet
werden, z.B. um auch die Batteriespannung zu überprüfen oder zu messen. Hierbei
darf die Prüf- oder Meßvorrichtung nur kurzzeitig an das Gerät angeschlossen werden,
also der Drehschalter nicht in der entsprechenden Schaltstellung verbleiben. Eine
Anwendungsmöglichkeit der Erfindung ist daher in Sprechfunkgeräten oder Lawinensuchgeräten
gegeben.
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Bei einer bekannten Schaltvorrichtung für ein Lawinensuchgerät ist
ein Stufendrehschalter mit Raststellungen zur Einstellung der Kanäle und ein zweiter
Schalter mit einer Ein-Aus-Schaltfunktion zum Prüfen und Messen der Batteriespannung
vorgesehen. Die bekannte Schaltvorrichtung bietet nicht die Sicherheit, daß der
Prüfschalter nicht in seiner Einschaltstellung verbleibt.
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Eine wesentliche Verbesserung wird durch eine sogenannte Rückfederung
erzielt, bei der eine nicht verrastbare Schaltstellung in die vorhergehende verrastbare
Schaltstellung zurückfedern kann. Im einzelnen besteht diese
Rückfederungsvorrichtung
aus einer in einem Gehäuse angeordneten Spiralfeder, die mit einem Ende an einem
ortsfesten Teil und mit dem anderen Ende in einem Schlitz der Betätigungswelle gelagert
ist. Damit eine Rückfederung von der Ein-Schaltstellung in die vorhergehende verrastbare
Schaltstellung erfolgt, darf die Ein-Schaltstellung nicht verrastbar sein.
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Eine derartige Rückfederungsvorrichtung bietet zwar die Sicherheit,
daß der Schalter von einer Schaltstellung in die vorhergehende Schaltstellung selbsttätig
zurückfedert, jedoch verlangt der Aufbau aus Stufendrehschalter und Rückfederungsvorrichtung
einen bestimmten Bauraum, der bei vielen Anwendungsmöglichkeiten unerwünscht oder
nicht gegeben ist. Insbesondere darf im Rahmen der Miniaturisierung von Bauelementen
die Bauhöhe einen gewissen Wert nicht übersteigen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltvorrichtung aus Stufendrehschalter
und Rückfederungseinrichtung zu schaffen, die einen äußerst gedrängten Aufbau gestattet,
wie er bei der Miniaturisierung von Bauelementen gefordert wird. Diese Aufgabe wird
bei einem Stufendrehschalter der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß im Bauraum des Rast- und Anschlagwerkes eine Rast-Rückfederung angeordnet
ist, bei der nach n verrastbaren Schaltstellungen eine nicht verrastbare Schaltstellung
folgt, die in die vorhergehende Schaltstellung zurückfedern kann. Beim Stufendrehschalter
gemäß der Erfindung ist kein zusätzlicher
Bauraum erforderlich,
der die Bauhöhe des Schalters vergrößern würde. Vielmehr wird bei der Erfindung
der bereits vorhandene Bauraum des Rast- und Anschlagwerkes für den Einbau der Rast-Rückfederung
ausgenutzt.
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Damit ist es möglich, einen Stufendrehschalter mit Rast-Rückfederung
in Miniaturbauweise zu schaffen.
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Damit eine Rückfederung von der n-ten verrastbaren Schaltstellung/die
(n+l)-te nicht verrastbare Schaltstellung stattfindet, ist gemäß vorteilhafter Weiterbildung
der Erfindung im Bereich der (n+l)-ten Schaltstellung anstelle einer Rastlücke eine
Ablaufschräge angeordnet. Diese Ablaufschräge kann an sich die selbsttätige Rückkehr
von der (n+l)-ten Schaltstellung in die n-te verrastbare Schaltstellung ermöglichen,
da die Ablaufschräge eine instabile Lage für das Rast-und Halteglied schafft. Damit
jedoch eine Selbsthemmung dieser instabilen Lage ausgeschlossen wird, ist im Rast-
und Anschlagwerk eine Rückholfeder angeordnet, die mit Sicherheit den Schalter von
der (n+l)-ten in die n-te Schaltstellung zurückführt. Die Ablaufschräge kann in
einfachster Weise durch Ausfüllen der entsprechenden Rastlücke der Rastkontur des
Restwerkes hergestellt sein.
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Der Einbau der Rückholfeder in das Rast- und Anschlagwerk kann gemäß
Weiterbildung der Erfindung auf zweierlei Weise erfolgen: Zum einen ist es möglich,
daß sich die Rückholfeder an mindestens einem ortsfesten Anschlag abstützt und der
mit ihr im Sinne einer Rückfederung
zusammenwirkende Anschlag mit
einem drehbeweglichen Teil verbunden ist. Zum anderen kann die Rückholfeder mit
einem drehbeweglichen Teil verbunden und der mit ihr im Sinne einer Rückfederung
zusammenwirkende Anschlag ortsfest angeordnet sein. Die Wahl der einen oder anderen
Ausführungsform ist zum einen abhängig von der Größe des zur Verfügung stehenden
Einbauraumes und zum anderen vom angestrebten Maß der Sicherheit, mit der die Rückkehr
von der (n+l)-ten in die n-te Schaltstellung erfolgen soll.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Rückholfeder
eine Schraubendruckfeder, die in einer kreisförmigen ortsfesten Nut ihrer Länge
nach geführt ist und sich mit einem Ende an einem ortsfesten Anschlag abstützt,
während das andere Schraubenende in der nicht verrastbaren Schaltstele lung mit
einem drehbQeglichen Anschlag im Sinne einer Rückfederung zusammenwirkt. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil einfachster Bauweise mit einen hohen Grad an Sicherheit für die
Rückfederung. Sie erfordert jedoch eine bestimmte Einbautiefe für die Führung der
Schraubendruckfeder.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Rückholfeder
als Schenkelfeder ausgebildet, die längs eines kreisförmigen Bundes am Gehäuseboden
geführt ist und sich in den verrastbaren Schaltstellungen mit beiden Federschenkeln
an ortsfesten Anschlägen abstützt, während in der nicht verrastbaren Schaltstellung
der eine
Federschenkel mit einem drehbeweglichen Anschlag im Sinne
einer Rückfederung zusammenwirkt. Eine derartige Ausführungsform erfordert aufgrund
von radial gerichteten Federschenkeln ein in radialer Richtung ausreichendes Einbauvolumen.
Wegen der in axialer Richtung sich erstreckenden Federwindungen muß auch in dieser
Richtung ein ausreichendes Einbauvolumen zur Verfügung stehen. Bei gleichem bereitstehenden
Einbauraum läß9rscHch mit der Schenkelfeder gegenüber der Schrauben'feder zwar eine
größere Federwirkung erzielen, jedoch gestaltet sich die Montage der Schenkelfeder
aufwendiger, da sie sich in den verrastbaren Schaltstellungen mit beiden Federenden
an ortsfesten Anschlägen abstützt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der
zweiten Art, ist als Rückholfeder mindestens ein Stück gebogener Federdraht verwendet,
der in zwei Öffnungen im Rotor gehaltert und von diesem geführt ist. Dieser Federdraht
wirkt dann in der nicht verrastbaren Schaltstellung mit einem ortsfesten Anschlag
im Sinne einer Rückfederung zusammen. Die Montage der Rückholfeder ist in diesem
Falle aufwendiger, und zwar wegen der erforderlichen Einführung des Federdrah~tes
in die beiden Öffnungen unter gleichzeitiger Biegung des Drahtes. Die Verwendung
von Federdruck draht anstelle einer Schraubenteder oder Schenkelfeder hat jedoch
den Vorteil der geringen Raumbeanspruchung und der einfachen Herstellung. Um die
erforderliche Sicherheit für die Rückfederung zu gewährleisten,
müssen
aber gegebenenfalls zwei solche gebogene Federdrahtstücke verwendet werden.
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Damit auch in der (n+l)-ten Schaltstellung eine Begrenzung der Drehbewegung
der Betätigungswelle bewerkstelligt wird, wirkt ein drehbeweglicher Anschlag mit
einem ortsfesten Anschlag zusammen. Hierfür können bereits vorhandene Anschläge
verwendet werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung seien anhand der Zeichnung erläutert,
aus der bevorzugte Ausführungsbeispiele ersichtlich sind. Es zeigen: Figur 1 in
Draufsicht die Rast-Rückfederung eines Stufendrehschalters gemäß der Erfindung;
Figur 2 im Schnitt längs der Schnittlinie A-B die aus Figur 1 ersichtliche Rast-Rücçfederung;
Figur 3 im Schnitt längs der Schnittlinie C-D ein Detail der aus Figur 1 ersichtlichen
Rast-Rckfederung; Figur 4 in Draufsicht eine andere Rast-Rückfederung für einen
Stufendrehschalter gemäß der Erfindung; Figur 5 im Schnitt längs der Schnittlinie
E-F ein Detail der aus Figur 4 ersichtlichen Rast-Rückfederung;
Figur
6 in Draufsicht eine weitere Rast-Rückfederung für einen Stufendrehschalter gemäß
der Erfindung; Figur 7 im Schnitt längs der Schnittlinie G-H die aus Figur 6 ersichtliche
Rast-Rückfederung.
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Bei dem aus den Figuren 1 bis 3 ersichtlichen Rast- und Anschlagwerk
10 dient ein Gehäuse 20 zur Aufnahme eines drehbeweglichen Teils 30, eines Anschlagringes
40 und einer Schraubendruckfeder 50. Das Gehäuse 20 trägt auf seiner Innenseite
eine Rastkontur aus Lücken 21 und Zähnen 22, mit denen mindestens ein unter Federdruck
stehendes Halteglied in Form einer Rastkugel 60 im Sinne einer Festlegung der Schaltstellungen
zusammen wirkt. Diese Rastkugel ist in einer radial gerichteten Bohrung 31 zusammen
mit einer Schraubendruckfeder 70 im drehbeweglichen Teil 30 geführt, so daß bei
einer Drehbewegung dieses Teils die Rastkugel 60 in den Rastlücken 21 der Rastkontur
eine bestimmte Anzahl von verrastbaren Schaltstellungen ermöglicht. Bei dem aus
Figur 1 ersichtlichen Ausführungsbeispiel ergeben sich insgesamt 11 (n) solche verrastbaren
Schaltstellungen.
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Die zwölfte ((n+l)-te) Schaltstellung zeichnet sich da dagegen/durch
aus, daß sie nicht verrastbar ist, sondern vielmehr in die vorhergehende elfte (n-te)
Schaltstellung zurückfedern kann, wenn die in einer Bohrung 23 der Gehäusebuchse
24 geführte Betätigungswelle 80 losgelassen wird. Zur Verwirklichung dieser Rast-Rückfederung
dient im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3
eine Schraubendruckfeder
50, die in einer kreisförmigen, ortsfesten Nut 90 geführt ist. Die Begrenzungswände
dieser Nut sind gebildet durch den Gehäuseboden 25, den ohnehin vorhandenen Gehäusebund
26, der als Abstützlager für den drehbeweglichen Teil 30 dient, und dem Anschlagring
40, der als Bestandteil des Anschlagwerkes 10 die Drehbewegung der Betätigungswelle
80 begrenzt. Diese Drehwinkelbegrenzung ist durch das Zusammenwirken der Anschlagnase
41 des Anschlagringes 40 mit einem drehbeweglichen Anschlagstift 100 bewerkstelligt,
der in einer Bohrung 32 des drehbeweglichen Teils 30 angeordnet ist.
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Während das eine Schraubenende der Schraubendruckfeder 50 sich in
jeder Schaltstellung an der ortsfesten Anschlagnase 41 abstützen kann, wirkt das
andere Schraubenende in der zwölften, nicht verrastbaren Schaltstellung mit dem
drehbeweglichen Anschlagstift 100 im Sinne einer Rückfederung zusammen. Hierzu ist
es erforderlich, daß im Bereich der zwölften Schaltstellung anstelle einer Rastlücke
21 eine Ablaufschräge 27 vorgesehen ist, damit die Rastkugel 60 in der zwölften
Schaltstellung nicht in einer Rastlücke verrasten kann. Zur Herstellung der Ablaufschräge
27 kann ein Füllteil 28 verwendet sein, das die ursprüngliche Rastlücke 21 vollständig
ausfüllt.
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Es ist jedoch auch möglich, die Ablaufschräge 27 von vornhereinin
der Rastkontur des Gehäuses 20 vorzusehen, das im Spritzpreß- oder Spritzgußverfahren
hergestellt werden kann.
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Wie aus Figur 1 leicht ersichtlich ist, kann die Rast-Rückfederung
in jeder beliebigen Schaltstellung verwirklicht werden, wenn die Ablaufschräge 27
durch ein verstellbares Füllteil 28 gebildet ist; denn der Anschlagring 40 kann
ohne weiteres verstellbar ausgebildet sein, indem er mit einer oder mehreren Nasen
selbsthaltend in die Rastkontur des Gehäuses 20 eingegliedert wird. Die Anschlagnase
41 kommt in diesem Falle dann an der gewünschten Stelle zu liegen. Bei dieser Ausführungsform
ist der Anschlagring 40 auf einem Stück seines Umfangs beweglich angeordnet, da
die Schraubendruckfeder 50 im gedrückten Zustand mit ihrer Blocklänge als Verbreiterung
der Anschlagnase 41 wirkt. Um alle zwölf Schaltstellungen verwirklichen zu können,
läßt sich der Anschlagring 40 jeweils um die Blocklänge der Schraubendruckfeder
50 weiterbewegen.
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Zu diesem Zweck ist der Anschlagring 40 mit einer weiteren, nach außen
gerichteten Anschlagnase 42 versehen, die in einem Schlitz des Füllteils 28 eingegliedert
ist. Als Anschlagflächen für die Anschlagnase 42 wirken dann die Begrenzungsflächen
am Angang und am Ende des Füllteilschlitzes.
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Bei dem aus den Figuren 1 bis 3 ersichtlichen Ausführungsbeispiel
stützt sich die Rückholfeder, und zwar die Schraubendruckfeder 50, an einem beweglichen,
verstellbaren Anschlag, der Anschlagnase 41, ab, während der mit ihr im Sinne einer
Rückfederung zusammenwirkende bewegliche Anschlag, der Anschlagstift 100, mit einem
drehbeweglichen Teil 30 verbunden ist. Dieses
Aufbauprinzip ist
auch bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 und 5 verwirklicht, bei dem
aber anstelle der Schraubendruckfeder 50 eine im Bauraum des Rast- und Anschlagwerkes
110 angeordnete Schenkelfeder 150 verwendet ist. (Die bei den Figuren 4 und 5 verwendeten
Bezeichnungen entsprechen bis auf die vorgesetzte Ziffer 1 den Bezeichnungen des
Auführungsbeispiels nach den Figuren 1 bis 3) Die Schenkelfeder 150 ist längs eines
kreisförmigen Gehäusebundes 126 geführt und stützt sich in den verrastbaren Schaltstellungen
mit beiden Schenkelenden 151, 152 an ortsfesten Anschlägen, den Anschlagstiften
142, 143 des Anschlagringes 140 ab, während in der nicht verrastbaren Schaltstellung
der eine Federschenkel 152 mit einem drehbeweglichen Anschlag, dem Anschlagstift
200, im Sinne einer Rückfederung zusammenwirkt. In der n-ten Schaltstellung befindet
sich der drehbewegliche Anschlagstift 200 in der mit strichpunktierten Linien bezeichneten
Stellung. Die Rastkugel 160 ist unter der Wirkung der Schraubendruckfeder 170 in
die rechts neben der eingezeichneten Rastkugel befindliche Rastlücke 121 eingegliedert.
Beim Übergang in die (n+1)-te Schaltstellung gelangt die Rastkugel 160 an die Ablaufschräge
127 und der Anschlagstift 200 unter Mitnahme des Federschenkels 152 in die mit durchgezogener
Linie gekennzeichnete Stellung, in der der Anschlagstift zugleich an der Anschlagnase
141 des Anschlagringes 140 zum Anliegen kommt. Hierdurch wird die Drehbewegung der
in der Bohrung 123 der Gehäusebuchse 124 gelagerten Betätigungswelle 180 auf den
gewünschten Drehwinkel begrenzt.
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Beim Loslassen der Betätigungswelle 180 gelangen der
drehbewegliche
Anschlag 200, der Federschenkel 152 und die Rastkugel 160 unter der Federwirkung
der Schenkelfeder 150 in die n-te Schaltstellung, d.h. in die ursprüngliche Lage.
Das Anschlagwerk kann in üblicher Weise verwirklicht sein. Bei dem aus Figur 5 ersichtlichen
Ausführungsbeispiel greift der drehbewegliche Anschlag 200 in eine aus den Begrenzungswänden
des Anschlagringes 140, des Gehäusebodens 125 und des Gehäusebundes 126 gebildete
Kreisnut 190 ein, bis der Anschlagstift an der Anschlagnase 141 anliegt.
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Ebenso wie bei dem aus Figur 1 ersichtlichen Ausführungsbeispiel kann
bei der Ausführungsform nach Figur 4 die 1-te Schaltstellung von der links daneben
befindlichen 2-ten Schaltstellung aus erreicht werden. Hierzu ist es erforderlich,
daß in der 2-ten Schaltstellung der mit strichpunktierten Linien eingezeichnete
drehbewegliche Anschlagstift 200 am anderen Federschenkel 151 zum Anliegen kommt.
Beispielsweise ist es bei einem Rast-und Anschlagwerk 110 mit zehn verrastbaren
Schaltstellungen möglich, daß die Rast-Rückfederung von der zwölften in die elfte
oder von der ersten in die zweite Schaltstellung stattfindet.
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Im Unterschied zu den aus den Figuren 1 bis 5 ersichtlichen Ausführungsbeispielen
ist das in den Figuren 6 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel auf einem anderen
Konstruktionsprinzip aufgebaut, und zwar ist hier die Rückholfeder mit einem drehbeweglichen
Teil verbunden und der mit ihr im Sinne einer Rückfederung zusammenwirkende Anschlag
ortsfest angeordnet. Es handelt
sich hier also um eine kinematische
Umkehrung des Konstruktionsprinzips nach den Figuren 1 bis 5. Beim Ausführungsbeispiel
der Figuren 6 und 7 ist die Rückholfeder durch mindestens ein Stück Federdraht 250
gebildet, der im drehbeweglichen Teil 230 gehaltert und von diesem geführt ist.
Dieses Federdrahtstück wirkt in der nicht verrastbaren Schaltstellung mit einem
ortsfesten Anschlag, dem Anschlaglappen 311 des Anschlagringes 310, im Sinne einer
Rückfederung zusammen. Im übrigen entspricht die Wirkung des Rast- und Anschlagwerkes
210 derjenigen der Rast- und Anschlagwerke 10, 110, so daß eine nähere Erläuterung
an dieser Stelle unterbleiben kann. Zur Halterung des Federdrahtstückes 250 ist
dieses in zwei Öffnungen 233, 234 durch entsprechende Biegung eingegliedert. Die
(n+1)-te nicht verrastbare Schaltstellung wird bei dem aus Figur 6 ersichtlichen
Ausführungsbeispiel durch eine Drehbewegung des drehbeweglichen Teils 230 gegen
den Uhrzeigersinn erreicht. Bei dieser Drehbewegung gelangt die unter der Wirkung
der Schraubendruckfeder 270 stehende Rastkugel 260 auf die Ablaufschräge 227 des
Füllteils 228 bei gleichzeitiger Beanspruchung des Federdrahtstückes 250 auf Biegung,
da der Anschlaglappen 311 die Mitnahme des Federdrahtstückes hindert. Zugleich kommt
der drehbewegliche Anschlag, und zwar der Anschlagstift 300, an der Anschlagnase
241 des Anschlagringes 240 zum Anliegen, sö daß die weitere Drehbewegung der Betätigungswelle
280 begrenzt wird. Die übrigen Bezeichnungen der Figuren 6 und 7 entsprechen wiederum
bis auf die vorgesetzte Ziffer 2 den Bezeichnungen der im Vorstehenden beschriebenen
Figuren. Eine weitere Erläuterung im Zusammenhang mit diesen Bezeichnungen kann
deshalb an dieser Stelle unterbleiben.
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Zur Erhöhung der Federwirkung der in den Figuren 6 und 7 in form eines
Federdrahtstückes vorliegenden Rückholfeder und damit zur Erhöhung der Sicherheit
für die Rückfederung kann es erforderlich sein, ein zweites Federdrahtstück 250
anzuordnen, das gleichfalls vom drehbeweglichen Teil 230 gehaltert und geführt ist.
Auch kann wiederum durch Verstellung der einzelnen, die Rast-Rückfederung bildenden
Teile erreicht werden, daß die Rückfederung von der (n+1)-ten in die n-te Schaltstellung
oder von der (n+1)-ten in die 1. Schaltstellung stattfindet.
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Verzeichnis der Bezugszeichen 10, 110, 210 Rast- und Anschlagwerk
20, 120, 220 Gehäuse 21, 121, 221 Lücke 22, 122, 222 Zahn 23, 123, 223 Bohrung 24,
124, 224 Gehäusebuchse 25, 125, 225 Gehäuseboden 26, 126, 226 Gehäusebund 27, 127,
227 Ablaufschräge 28, 128, 228 Füllteil 30, 130, 230 drehbeweglicher Teil
31, 131, 231 |
32, 132, 23J Bohrung |
233, 234 Öffnung
40, 140, 240 Anschlagring 41, 141, 241 Anschlagnase
42 Anschlagnase 142, 143 Anschlagstift 50 Schraubendruckfeder 150 Schenkelfeder
151, 152 Federschenkel 250 Federdrahtstück 60, 160, 260 Rastkugel 70, 170, 270 Schraubendruckfeder
80, 180, 280 Betätigungswelle 90, 190, 290 Nut 100, 200, 300 Anschlagstift 310 Anschlagring
311 Anschlaglappen 10 Patentansprüche