DE2617543A1

DE2617543A1 - Elektrisches schaltschuetz

Info

Publication number: DE2617543A1
Application number: DE19762617543
Authority: DE
Inventors: Hans Busch; Georgi Dipl Ing Cwetanski
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1976-04-22
Filing date: 1976-04-22
Publication date: 1977-11-03
Also published as: FR2349206A1; CH611457A5

Description

BROWN, BOVERl & ClE . AKTIENGESELLSCHAFT 26 1 7 5 Λ 3 ['9 ' i-.-> '

MANN HEIM BHOWn'bOVSIRI j

Mp.-Nr. 545/76 Mannheim, 21.4.1976

ZFE/P4-Pa/Vo

Elektrisches Schaltschütz

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Schaltschütz
mit einem fest in einem Gehäuse angeordneten Magnetkern und ei-^; nem beweglichen Magnetanker zur Betätigung eines Kontaktbrückenträgers .

Bei bekannten Schaltschützen der genannten Art ist die Koppe- ; lung zwischen Magnetanker und dem Kontaktbrückenträger auf die ■ verschiedenste Weise gelöst worden. Bekannt sind vor allem un- ' mittelbare Koppelungen zwischen Kontaktbrückenträgern und Ma- j gnetankern, beispielsweise mittels Stiften oder dergl., aber j auch mittelbare Koppelungen über ein Umlenkhebel-System. Den ; meisten bekannten Schaltschützen ist gemeinsam, daß die Ausge- \ staltung der Kontaktbrückenträger relativ aufwendig ist, daß ; die Koppelung mit dem Magnetanker einen nicht unerheblichen Montageaufwand und eine Anzahl von Teilen erfordert, deren ToIe- I ranzen, Festigkeiten und auch Verschleißfestigkeiten bestimmten' Anforderungen genügen müssen, um innerhalb der geforderten Lebensdauer für das Schaltschütz keine Ausfälle zu verursachen.
Nachteilig kommt bei den bekannten Schaltschützen hinzu, daß
die meisten Typen sehr lageempfindlich sind, d.h. lediglich für eine bestimmte oder höchstens für eine von der Sollmontagelage geringfügig abweichende Montagelage geeignet sind, was nicht
zuletzt auch auf das Gewicht der Kontaktbrückenträger und der
zugehörigen Montageteile zurückzuführen ist. j

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die angedeuteten Nachteile weitgehend zu beheben und insbesondere ein elektrisches Schaltschütz zu schaffen, dessen Teileaufwand gering ist ohne an Zuverlässigkeit und Lebensdauer Einbußen hinnehmen zu müssen,und dieses Schaltschütz so zu konzipieren, daß seine Lageempfindlichkeit gering ist oder daß es gar völlig lageunempfindlich ist.

Die Lösung der genannten Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gegeben, daß der Kontaktbrückenträger infolge der Wirkung wenigstens eines Federelementes fest am Magnetanker anliegt,ohne mit ihm gekoppelt zu sein, und mittels am Gehäuse angeordneter Vorsprünge in einer Bewegungsebene gehalten und j geführt ist. Eine derartige Konzeption gestattet es, die Anzahl

; der benötigten Teile auf ein Minimum zu reduzieren und zudem, hinsichtlich der Koppelung zwischen Magnetanker und Kontaktbrückenträger praktisch keine einem Verschleiß unterworfenen Teile mehr verwenden zu müssen.

Einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens zufolge ist es vorgesehen, den Kontaktbrückenträger als flaches Teil auszubilden, möglicherweise sogar ein Kunststoff-Stanzteil zu verwenden, jedenfalls aber ein plattenartiges Material, welches über seiner ganzen Ebene eine gleichbleibende (vonToleranzschwankungen abgesehen) Materialdicke aufweist. Auf diese Weise ist nicht nur eine Verbilligung des Kontaktbrückenträgers erreichbar, sondern darüber hinaus eine nicht unerhebliche Gewichtsersparnis gegenüber bekannten Gestaltungen. Diese Gewichtsersparnis kommt der gewünschten Lageunempfindlichkeit des Schaltschützes sehr entgegen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dem Kontaktbrückenträger an seiner vom Magnefeanker abgewandten Seite eine kammartige Alisgestaltung mit in

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Bewegungsrichtung verlaufenden Ausnehmungen zu geben. Derartige Ausnehmungen vergrößern die Kriechstromstrecken zwischen den einzelnen und vorzugsweise zwischen den genannten Ausnehmungen angeordneten Kontaktbrücken, was unter anderem auch den Vorteil hat, daß die Kriechstromfestigkeit des Materials für die Kontaktbrückenträger geringer angesetzt werden kann und letztlich eine Kostenersparnis darstellt.

Die genannten Ausnehmungen bieten einen weiteren Vorteil, und zwar dann, wenn der Kontaktbrückenträger seitlich dieser in Bewegungsrichtung verlaufenden Ausnehmungen in Führungsnuten von aus dem Gehäuse in dessen Inneres vorspringenden Nocken oder Rippen hineinragt. Hierdurch wird nämlich eine zusätzliche Führung für den Kontaktbrückenträger erreicht, die der Stabilisierung des Bewegungsvorganges entgegenkommt und die Gefahr einer eventuellen Verkantung vermindert oder gar völlig ausschließt.

Wie bereits zuvor ausgeführt, ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, den Kontaktbrückenträger infolge der Wirkung wenigstens eines Federelementes fest am Magnetanker anliegen zu lassen. Eine zweckmäßige Realisierung dieses Erfindungsgedankens ist gegeben, wenn - entsprechend einer Ausgestaltung - dieses Federelement bzw. mehrere Federelemente zwischen dem Kontaktbrückenträger und derjenigen Gehäusewandung, auf die sich der Kontaktbrückenträger beim Abfall des Magnetankers vom Magnetkern zubewegt, untergebracht ist.

Zur Halterung solcher Federelemente ist es vorteilhaft, wenn der Kontaktbrückenträger an seiner vom Magnetanker abgewandten Seite zwischen den bereits genannten und in Bewegungsrichtung verlaufenden Ausnehmungen gebildete Kammzinken enthält, von denen einer (bei nur einem Federelement) bzw. mehrere (bei mehreren Federelementen) an ihren Enden zapfenartige, in der Bewegungsebene liegende Vorsprünge aufweisen. Hiermit einher geht der Vorschlag,

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in der den Kammzinken zugekehrten Gehäusewandung an denjenigen Wandungsteilen, die den zapfenartigen Vorsprüngen an den Kammzinken gegenüberliegen, ebenfalls zapfen- oder dornartige Vor- _: I Sprünge oder - alternativ hierzu - in die Wandung eindringende ' Vertiefungen anzuordnen. Solche Maßnahmen gewährleisten insbe-' sondere für Schraubendruckfedern sehr sichere und gleichzeitig i einfache und einfach herzustellende Halterungen und Abstützungen.

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\ Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabenstellung,

! die u.a. - wie schon ausgeführt - eine weitgehende Lageunemp-

; findichkeit des Schaltschützes fordert, ist es zweckdienlich,

; die vom Magnetanker zu betätigenden Teile möglichst gewichts-

! arm auszuführen. Dieser Forderung kommt eine Weiterbildung des

j Erfindungsgegenständes entgegen, wonach in dem Kontaktbrücken-

j träger für jede vorgesehene Kontaktbrücke ein vorzugsweise etwa

! rechteckiger Ausbruch angeordnet ist. Sieht man noch in diesen

j Ausbrüchen ins Ausbruchinnere ragende und mit ihrer Mittelachse

j I

■ in Bewegungsrichtung verlaufende zapfenartige Vorsprünge zur Aufnahme von Federelementen für die Kontaktbrückenabfederungen vor, so ist die Lageunempfindlichkeit des Schaltschützes besonders günstig zu beeinflussen. Es wird auf diese Art nämlich mit einem äußerst geringen Teileaufwand und gewichtssparenden Aus-J brüchen und Halterungen für die Kontaktbrückenfedern eine der-I art gewichtsleichte Baugruppe für die zu bewegenden Teile ge-I schaffen, daß deren Eigengewicht nur geringfügig in die aufzubringenden Federkräfte eingeht und das Schaltschütz somit in jeder beliebigen Montagelage zuverlässig und mit nahezu glei-

! chem Kontaktdruck arbeitet.

j Anhand eines in zwei Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles ! und der nachfolgenden Beschreibung hierzu soll der Erfindungsgegenstand näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine bis zur Querachse aufgeschnittene Draufsicht auf ein elektrisches Schaltschütz und

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Fig. 2 einen Schnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Schaltschütz, dessen Schnittverlauf in der Fig. 1 durch eine mit den Buchstaben A und B versehene Schnittlinie angedeutet ist.

Das in Figur 1 dargestellte elektrische Schaltschütz ist in einem aus zwei Gehäusehälften 11 und 12 bestehenden Gehäuse angeordnet, die in betriebsbereitem Zustand miteinander auf nicht erkennbare V/eise verschraubt oder verrastet sind. In diesen Gehäusehälften 11 und 12 befinden sich an wesentlichen Teilen ein fest in der Gehäusehälfte 11 verankerter Magnetkern 13_f eine mit dem Magnetkern 13 und der Gehäusehälfte 11 verspannte ! Magnetspule 14 mit einer darauf angedeuteten Wicklung 15» ferner ein beweglicher Magnetanker 16 und schließlich eine Gruppe von Teilen, die dem Anschluß und der Kontaktierung der mittels des Schaltschützes herzustellenden elektrisch leitenden Verbindungen dient. Diese Gruppe von Teilen - in der Gehäusehälfte angeordnet - setzt sich im wesentlichen zusammen aus einer Anzahl von Kontaktanschlußschienen, von denen in der Fig. 1 die Kontaktanschlußschiene 17, 18, und - da verdeckt und somit unsichtbar, gestrichelt gezeichnet - die Kontaktanschlußschienen 19 und 20 angedeutet sind, weiterhin aus Anschlußschrauben, von denen in Fig. 1 die Anschlußschrauben 21 und 22 sichtbar sind, ferner aus einem Kontaktbrückenträger 23 und aus Kontaktbrücken, von denen in dieser Figur ebenfalls zwei sichtbar und mit den Ziffern 24 und 25 versehen sind.

Wesentlich für die Erzielung der erwünschten Schaltfunktion sind eine Anzahl von Federelementen, die im vorliegenden Falle ausnahmslos als Schraubendruckfedern ausgebildet sind. Genannt seien zunächst die Schraubendruckfedern 26 und 27 (die Schraubendruckfeder 27 ist lediglich in der noch zu beschreibenden Fig. 2 erkennbar), welche zwischen der Magnetspule 14 und einem Riegel 28, der den Magnetanker 16 durchdringt, eingespannt sind

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und die dazu dienen, den besagten Magnetanker 16 in nicht erregtem Zustand des elektrischen Magnetsystems vom Magnetkern fort in Richtung der Kontaktanschlußschienen 17 bis 20 zu füh- ! ren und in der gezeichneten Lage zu halten. Ferner sind zwei j weitere Schraubendruckfedern zu nennen, von denen lediglich die i eine sichtbar und mit der Ziffer 29 versehen ist. Diese Schrau-

i bendruckfeder 29 ist an ihrem links dargestellten Ende mittels S eines zapfenartigen Vorsprunges 30 des Kontaktbrückenträgers ! gehalten und ruht an ihrem anderen Ende in einer Vertiefung • im Wandungsteil 32 der Gehäusehälfte 12. Die genannte zweite : Schraubendruckfeder liegt der Schraubendruckfeder 29 spiegel- ; bildlich gegenüber und ist in völlig gleicher Weise zwischen \ dem Wandungsteil 32 der Gehäusehälfte 12 und dem Kontaktbrückenj träger 23 eingespannt. Schließlich sind die auf die Kontakt-¹ brücken 24 und 25 einwirkenden Schraubendruckfedern 33 und 34 } zu nennen, wobei zu erwähnen ist, daß gleiche Schraubendruckfe- \ dem auch den Kontaktstellen für die Kontaktansch luß schienen j und 18 zugeordnet, jedoch in der Zeichnung nicht zu erkennen j sind. Diese Schraubendruckfedern 33 und 34 sind an ihren in der i Figur nach rechts weisenden Enden ebenfalls auf zapfenartigen Vorsprüngen 35 und 36, die in das Innere von etwa rechteckigen Ausbrüchen 37 und 38 im Kontaktbrückenträger 23 weisen, gehalten und drücken mit ihrem anderen Ende auf die Längsmitte der Kontaktbrücken 24 und 25.

Der besseren Veranschaulichung der Ausbildung der genannten Teile und ihrer Zuordnung zueinander dient die Figur 2. Diese Darstellung zeigt eine gegenüber Fig. 1 um 90 Winkelgrade verdrehte Sicht in das Schaltschütz, wobei der Verlauf des Sdmife tes durch eine stark gezeichnete Strich-Punkt-Linie in Fig. 1 angedeutet und mit den Buchstaben A und B gekennzeichnet ist. Erkennbar sind wieder die Gehäusehälften 11 und 12, der Magnetkern 13 mit der darauf befestigten Magnetspule 14 und der Wi ck-

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lung 15» ferner der Magnetanker 16 und der daran anliegende Kontaktstückenträger 23· An Kontaktanschlußschienen ist diejenige sichtbar, die in der Fig. 1 mit der Ziffer 18 versehen ist und die die Anschlußschraube 22 enthält, und eine mit dieser Kontaktanschlußschiene 18 korrespondierende, bisher unerwähnt gebliebene Kontaktansdilußschiene 39 mit einer Anschluß schraube 40. Diese Kontaktanschlußschienen 18 und 39 sind mittels einer in der Fig. 1 nicht erkennbaren Kontaktbrücke 41 bei entsprechender Stellung des Magnetankers 16 und des Kontaktbrückenträgers 23 elektrisch leitend miteinander verbindbar, wobei der erwünschte Kontaktdruck durch eine Schraubendruckfeder 42 erzielbar ist. Diese Schraubendruckfeder 42 gleicht den in Fig. dargestellten und in diesem Zusammenhang bereits beschriebenen Schraubendruckfedern 33 und 34 und wird in gleicher Weise im j Kontaktbrückenträger 23 eingespannt wie jene eben genannten. Zu j erwähnen sind noch die bereits genannten Schraubendruckfedern und 27» die - wie ebenfalls bereits ausgeführt - zwischen Magnetspule 14 und dem Riegel 28 eingespannt sind.

Die Wirkungsweise des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Schaltschützes ist an sich bekannt und soll deswegen nur kurz folgendermaßen geschildert werden: Sobald die Wicklung 15 von einem elektrischen Strom durchflossen ist, wird das aus Magnetkern 13 und Magnetanker 14 bestehende Magnetsystem erregt und der Magnetanker 16 wird - unter Überwindung der Kräfte der Schraubendruckfedern 26 und 27 - zum Magnetkern 13 hin bewegt. Ihm folgt, und zwar infolge der Vorspannung der genannten Schraubendruckfedern zwischen Gehäusewandung 32 und Kontaktbrücke enträger 23 (sichtbar ist lediglich die Schraubendruckfeder 29)» der Kontaktbrückenträger 23 unter Mitnahme der Kontaktbrücken 24, 25, 41 und einer weiteren, in den Figuren nicht sichtbaren Kontaktbrücke, die dem in Fig. 1 zuunterst dargestellten Kontaktsystem mit der Kontaktanschlußschiene 17 zuge-

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ordnet ist. Wie bekannt und auch ersichtlich, ist der Weg, den der Magnetanker 16 und der Kontaktbrückenträger 23 in Richtung des Magnetkernes 13 zurücklegen größer, als der Abstand in unerregtem Zustand des Schaltschützes zwischen den Kontaktbrücken und den (nicht bezifferten) Kontakten der Kontaktanschlußschienen, beispielsweise der Kontaktbrücke 41 und den Kontaktanschüußschienen 18 und 39 in der Fig. 2. Sobald die Kontaktbrücken (41) auf den elektrisch leitend zu verbindenden Kontakten der Kontaktschienen (18,39) aufliegen, beginnen sich deshalb die den Kontaktbrücken zugeordneten Schraubendruckfedern (33,34,42) zu-^: sammenzudrücken, wodurch der erforderliche Kontaktdruck aufge- ! baut wird. In dem Moment, in dem die Stromzufuhr zur Wicklung des Magnetsystems unterbrochen wird, fällt der Magnetanker 16, wieder ab, d.h. er wird infolge der Vorspannung der Schraubendruckfedern 26 und 27 wieder in Richtung des Wandungsteiles 32 der Gehäusehälfte 12 bewegt und nimmt hierbei den Kontaktbrückenträger 23 mit, bis sich die genannten Teile wieder in der dargestellten Lage befinden. j

Erfindungswesentlich ist hierbei, daß der Kontaktbrückenträger23 j nicht wie sonst üblich mit dem Magnetanker 16 in irgendeiner Weise miteinander gekoppelt ist, sondern vielmehr nur zwischen j diesem Magnetanker 16 und Schraubendruckfedern (29), die sich ; am Wandungsteil 32 abstützen, eingespannt ist. Hierdurch und. durch weitere vorteilhafte Maßnahmen, die eingangs der Beschreibung bereits erwähnt wurden, ist eine sehr vorteilhafte leichte j und dennoch zuverlässige Sauweise für den Kontaktbrückenträger möglich, wie dieses insbesondere auch aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Unerwähnt im Zusammenhang mit der Erläuterung der Figuren ist bisher geblieben, daß der Kontaktbrückenträger 23 mit in Bewegungsrichtung verlaufenden Ausnehmungen (sichtbar sind die Ausnehmungen 43 und 44) versehen ist, wodurch sich eine kammartige Gestalt ergibt', d.h. an seiner in der Figur nach rechts

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v/eisenden Seite weist der Kontaktbrückenträger 23 im vorliegenden Falle vier Kammzinken auf, von denen zwei sichtbar und mit den Zjffern 45 und 46 versehen sind. Diese Kammzinken (45,46) vergrößern, wie eingangs bereits ausgeführt, die Kriechstromstrecken, sie dienen aber auch gleichzeitig zur Führung und Stabilisierung des Kontaktbrückenträgers 23, weil sie in Füh- \ rungsnuten (sichtbar sind die Führungsnuten 47,48,49 und 50 in Fig. 1) von aus dem Wandungsteil 32 der Gehäusehälfte 12 vorspringenden Nocken (sichtbar sind die Nocken 51 und 52) bzw. Rippen (sichtbar ist die Rippe 53) hineinragen. Auf diese Weise ist eine sichere, mehrfache Führung des Kontaktbrückenträgers gewährleistet und gleichzeitig ein unerwünschtes Verkanten und somit eine Beeinträchtigung der Schaltfunktion verhindert.

Wie eingangs der Figurenbeschreibung bereits gesagt, handelt es sich bei dem dargestellten Schaltschütz lediglich um ein Ausführungsbeispiel und um einige Ausgestaltungsmerkmale des Erfindungsgedankens; es sind jedoch zahlreiche Abwandlungen und stark abweichende Ausgestaltungen denkbar und dem Erfindungsgedanken unterordenbar.

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Leerseite

Claims

Mp.-Nr. 545/76 26 175 A 3

Patentansprü ehe

ι 1. ,/Elektrisches Schaltschütz mit einem fest in einem Gehäuse j angeordneten Magnetkern und einem beweglichen Magnetanker zur Betätigung eines Kontaktbrückenträgers, dadurch gekennzeichnet , daß der Kontaktbrückenträger(23) infolge der Wirkung wenigstens eines Federelementes (29) fest am Magnetanker (16) anliegt^ohne mit ihm gekoppelt zu sein, und mittels am Gehäuse (12) angeordneter Vorsprünge (51,52, 53) in einer Bewegungsebene gehalten und geführt ist.
2. Elektrisches Schaltschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kontaktbrück enträger(23) als flaches Teil ausgebildet ist.
3. Elektrisches Schaltschütz nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß der Kontaktbrückenträger(23) über seine ganze Ebene eine nahezu gleichbleibende Materialdicke aufweist.
4. Elektrisches Schaltschütz nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktbrückenträger (23) an seiner vom Magnetanker (16) abge- i wandten Seite eine kammartige Ausgestaltung mit in Bewegungsrichtung verlaufenden Ausnehmungen (43,44) aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED
5. Elektrisches Schaltschütz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Kontaktbrückenträger(23) seitlich seiner in Bewegungsrichtung verlaufenden Ausnehmungen (43,44) bzw. Außenkanten in Führungsnuten (47 bis 50) von aus dem Gehäuse (12) in dessen Inneres vorspringenden Nocken (51_f52) oder Rippen (53) hineinragt.

j
6. Elektrisches Schaltschütz nach den Ansprüchen 1 bis 5, ^:

j .dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kontaktbrückenträger (23) und derjenigen Gehäusewandung (32), auf die sich der Kontaktbrückenträger beim Abfall des Magnetankers (16) vom Magnetkern (13) zubewegt, wenigstens ein Federelement (29) zum Andruck des Kontaktbrückenträgers an den Magnetanker angeordnet ist.
7. Elektrisches Schaltschütz nach den Ansprüchen 4 bis 6, dad. urch gekennzeichnet, daß der Kontaktbrückenträger (23) an seiner vom Magnetanker (16) abgewandten Seite zwischen den Ausnehmungen (43,44) gebildete Kammzinken (45,46) enthält, von denen wenigstens einer an seinem Ende einen zapfenartigen, in der Bewegungsebene liegenden Vorsprung (30) aufweist.
8. Elektrisches Schaltschütz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß in der den Kammzinken (45, 46) zugekehrten Gehäusewandung (32) an denjenigen Wandungs-

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teilen, die den zapfenartigen Vorsprüngen (30) an den Kamm zinken gegenüberliegen, ebenfalls zapfen- oder dornartige Vorsprünge oder - alternativ - in die Wandung eindringende Vertiefungen (31) angeordnet sind.
9. Elektrisches Schaltschütz nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zapfenartigen Vorsprüngen (30) an den Kammzinken (45) und den gegenüberliegenden Vorsprängen bzw. Vertiefungen in der Gehäusewandung Schraubendruckfedern (29) angeordnet

sind, die einen Druck auf den Kontaktbrückenträger (23) in I
Richtung des Magnetankers (16) ausüben.

j
10. Elektrisches Schaltschütz nach den Ansprüchen 1 bis 9»

! dadurch gekennzeichnet, daß in dem

j Kontaktbrückenträger (23) für jede vorgesehene Kontaktbrücke

(24,25,41) ein vorzugsweise etwa rechteckiger Ausbruch (37, 38) angeordnet ist.
11. Elektrisches Schaltschütz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß in den Ausbrüchen (37,38) für die Kontaktbrücken (24,25,41) ins Ausbruchinnere ragende, mit ihrer Mittelachse in Bewegungsrichtung verlaufende zapfenartige Vorsprünge (35,36) zur Aufnahme von Federelementen (33,34,42) für die Kontaktbrückenabfederung angeordnet sind.

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12. Elektrisches Schaltschütz nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücken (24,25,41) senkrecht zur flächigen Ebene des Kontaktbrückenträgers (23) stehen und mittels Schraubendruckfedern (33»34,42) unter einer Vorspannung in ihrer Lage gehalten sind.

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