DE8605995U1

DE8605995U1 - Schaltkontaktanordnung

Info

Publication number: DE8605995U1
Application number: DE19868605995
Authority: DE
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 1986-03-05
Filing date: 1986-03-05
Publication date: 1987-07-02

Description

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Elektrofeinmechanische Werke Jakob Preh, Nschf« GmbH S Co. Schwelnfurter Straße 5 Bad Neustadt/Saale, den 03.03.86

05/86 GM
Wz/H1

Schaltkontaktanordnung

Die Erfindung betrifft eine Schaltkontaktanordnung mit einer ersten Kontaktfläche und einer auf diese aufschiebbare zweiten Kontaktflächej wobei sich im Zuge des Verschiebens Kontaktauflaufzonen, Kontaktarbeits« zorfen und Kontaktabi aufzonen kontaktieren.
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Werden zwei Kontaktflächen übereinander geschoben, dann entsteht, insbesondere bei höheren Gleichströmen, in den Kontaktauflaufzonen, in denen sich die Kontaktflächen zunächst berühren, im Laufe der Zeit ein erheblicher Verschleiß. Bei bekannten Schaltkontaktanordnungen fällt wenigstens bei einer Kontaktfläche die Kontaktauflaufzone mit der Kontaktarbeitszone zusammen, in der sich die Kontaktflächen berühren, wenn der gewünschte Zustand eingeschaltet ist. Dies bedeutet, daß die Kontaktarbeitszone Infolge des beim Einschalten auftretenden Ver·* schleisses entsprechend bald abgenutzt 1st. Die Anzahl der möglichen

Schaltspiele ist dadurch eng begrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltkontaktanordnung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der die Kontaktarbeitszonen der beiden Kontaktflächen von den Kontaktauflaufzonen und den Kontaktabi aufzonen getrennt sind.

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Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Schaltkontaktanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daB die Kontaktflächen sich quer zur Verschieberichtung so erstrecken, daß bei Kontaktierung der Kontaktauflaufzonen bzw. Kontaktabi aufzonen der beiden Kontaktflächen deren Kontaktarbeitszonen voneinander frei sind, wobei die die Kontaktauflauf·=· zonen bzw. Kontaktabi aufzonen der beiden Kontaktflächen verbindende Linie und die die Kontaktarbeitszonen der beiden Kontaktflächen verbindende Linie parallel zur Verschieberichtung beabstandet voneinander liegen und in Verschieberichtung bis zur Kontaktierung der Abstand der Kontaktauflaufzonen auf der Linie kleiner als der der Kontaktarbeitszorien 1st.

Dadurch 1st erreicht, daß die einem besonderen Verschleiß unterworfenen Kontaktauflaufzonen und Kontaktablaufzonen nicht zugleich die Kontaktarbeitszonen sind. Die Kontaktarbeitszonen sind an beiden Kontaktflächen gegenüber den Kontaktauflaufzonen bzw. den Kontaktablaufzonen versetzt. Dadurch 1st die Lebensdauer der Schaltkontaktanordnung wesentlich erhöht. Denn der Verschleiß in den Kontaktauflaufzonen und in den Kontaktablaufzonen beeinträchtigt die sichere Kontaktierung in den Kontaktarbeitszonen nicht.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontaktflächen so angeordnet, daß bei Kontaktierung der Kontaktarbeitszonen der beiden Kontaktflächen die Kontaktauflaufzonen bzw. die Kontaktabi aufzonen voneinander frei sind. Dadurch ist gewährleistet, daß im eingeschalteten Zustand sich nur die Kontaktarbeitszonen berühren, so daß der Stromfluß unabhängig vom Verschleißzustand der Kontaktauflaufzonen bzw. der Kontaktabi aufzonen ist.

In Weiterbildung der Erfindung si"nd"&iacgr;&eeacgr; VerschiVbericiitung der zweiten Kontaktfläche mehrere erste Kontaktflächen hintereinander angeordnet. Dadurch 1st erreicht, daß mit einer verschieb!ichen Kontaktfläche mehrere feste Kontaktflächen wahlweise kontaktiert werden können. Vor-* zugsweise liegen dabei bei den ersten Kontaktflächen die Kontaktarbeits« zonen auf der Linie, die die Kontaktarbeitszone der zweiten Kontaktflache überstreicht. Keine der Kontaktarbeitszonen der ersten Kontaktflächen wird also durch einen besonderen Verschleiß ausgesetzte Kontaktzone der zweiten Kontaktflache kontaktiert.

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In weiterer Ausgestaltung sind dabei die Kontaktauflaufzonen bzw. die Kontaktabi aufzonen der ersten Kontaktflächen in einem Bereich verteilt, in dem die Kontaktauflaufzone bzw. die Kontaktabi aufzone der zweiten Kontaktfläche diese überstreicht. Der Verschleiß der Kontaktauflaufzone bzw. der Kontaktabi aufzone der zweiten Kontaktfläche wird damit über einen gewissen Bereich verteilt, der jedoch nicht bis in die Kontakt·* arbeitszone reicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:

Figur la bis d ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schaltkontakt-

anordnung schemati sch,
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Figur 2a bis e weitere Ausführungsbeispiele der Schaltkontaktanordnung schematisch,

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Figur 3 eine Schaltkontaktanordtfung"'mit m'ehreVen festen Schaltkontakten,

Figur 4 ein Ausführungsbei spiel einer Schal tkontaktan·* Ordnung bei einem Drehschalter,

rigur 5 eine Seitenansicht der Schaltkontaktanordnung

nach Figur 4, mit versetztem Schleif-Kontaktstück und

Figur 6 eine Zuordnung von Kontaktflächen und Rastver-

zahnung scH-matisch.

Eine Schaltkontaktanordnung weist eine erste, feste Kontaktfläche 1 und j eine zweite, in Verschieberichtung V verschiebliche Kontaktfläche 2 h

auf. Die Kontaktfläche 2 erstreckt sich senkrecht quer zur Verschiebe- |

richtung V. Die Kontaktfläche 1 erstreckt sich im spitzen Winkel quer zur Verschieberichtung V. An der Kontaktfläche 1 ist eine Kontaktauflaufzone mit 3, eine Kontaktarbeitszone mit 4 und eine Kontaktabi aufzone mit 5 bezeichnet. An der zweiten Kontaktfläche 2 1st eine Kontaktauf·* laufzone mit 6, eine Kontaktarbeitszone mit 7 und eine Kontaktabiaufzone ; mit 8 bezeichnet. j

Die Kontaktauflaufzonen 3, 6 liegen auf einer Linie Ll. Die Kontaktarm beitszonen 4, 7 liegen auf einer Linie L2. Die Kontaktabi aufzonen 5, 8 liegen auf einer Linie L3. Die Linien Ll, L2 und L3 verlaufen parallel zur Verschieberichtung V. Die Linie Ll bzw. L3 1st von der Linie L2 be·* abstandet.

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Bevor sich in Verschieberichtung VdTe* Kontaktflächen 1 Und 2 berühren, ist der Abstand der Kontaktauf1 aufzonen 3, 6 kleiner als der Abstand der Kontaktarbeitszonen 4, 7 (vgl. Figur la, Figur 2, Figur 3).

Wird die Kontaktfläche 2 ausgehend von der in Figur la bzw. Figur 2

gezeigten Stellung in Verschieberichtung V verschoben, dann trifft die Kontaktauflaufzone 6 der zweiten Kontaktfläche 2 auf die Kontaktauflaufzone 3 der ersten Kontaktfläche 1. Die Kontaktarbeitszonen 4 und 7 berühren sich noch nicht (vgl. Figur Ib). Treten hohe Einschaltströme auf, dann führt dies zu einem entsprechenden Verschleiß der Kontaktauflaufzonen 3 und/oder 6 je nach der Wahl des Kontaktmaterials.

Wird die Kontaktfläche 2 in Verschieberichtung V weitergeschoben, dann werden die Kontaktauflaufzonen 3 und 6 frei voneinander und es berühren sich nun die Kontaktarbeitszonen 4 und 7 (vgl. Figur lc). In dieser Stellung fließt der Arbeitsstrom der Schaltkontaktanordnung, ohne daß die Kontaktarbeitszonen 4 und 7 einer besonderen Verschleißbelastung ausgesetzt sind.

Soll der Arbeitsstrom abgeschaltet werden, dann wird die zweite Kontaktflache 2 in Verschieberichtung V weitergeschoben. Die Kontaktarbeitszone 4 verläßt dabei die Kontaktarbeitszone 7 und es berühren sirh die Kon-* taktablaufzonen 5 und 8. Beim weiteren Verschieben verläßt die Kontaktablaufzone 8 die Kontaktabi aufzone 5. Der Aussehettstrom kann an den Kontaktabi aufzonen 5, 8 zu einem Verschleiß führen, ohne daß dadurch die jetzt getrennten Kontaktarbeitszonen 4 und 7 beeinträchtigt werden (vgl. Figur Id).

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Zum Abschalten des Arbeitsstromes kann die Köntakt'fläch'e 2 aus der Stellung, in der sich die Kontaktarbeitszonen 4 und 7 berühren, auch entgegen der Verschieberichtung V geschoben werden, wobei dann der Ausschaltstrom über die Kontaktauf1 aufzonen 3 und 6 fließt. 5

Ersichtlich werden weder die Kontaktarbeitszone 4 noch die Kontaktarbeitszone 7 von einer Kontaktauflaufzone oder einer Kontaktabi aufzone berührt, die einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2a ist die erste KGntaktflache 1 von einem Kreisring gebildet. Die Kontaktauflaufzone 6 und die Kontaktablaufzone 8 fallen dabei an der zweiten Kontaktfläche aufeinander. In Arbeitsstellung ergeben sich doppelte Kontaktarbeitszonen 4 und 7.

Beim Ausführungsfceispi :&Iacgr; nach Figur 2b ist die erste Kontaktfläche 1 winkelförmig ausgebildet. Bei der gezeigten Lage des Winkels fallen an der zweiten Kontaktfläche 2 die Kontaktauflaufzone 6 und die Kontaktablaufzone 8 zusammen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2c ist die Kontaktarbeitszone 4 in Verschieberichtung V gestreckt. Es ist damit eine sichere Abgrenzung der Kontaktarbeitszone 4 von der Kontaktauflaufzone 3 und der Kontaktablaufzone 5 gegeben.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2d sind die Kontaktflächen 1 und 2 von zwei gegeneinander versetzten Winkel flächen gebildet, wobei ein die Kontaktauflaufzone 3 bildender Schenkel der Kontaktfläche 1 auf der

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Linie Ll liegt und ein die Kontak*ta&1 auf zone *8* bildender Schenkel der Kontaktfläche 2 auf der Linie L3 liegt. Die Kontaktarbeitszonen 4 und 7 sind bei dieser Gestaltung größerflächig.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2e ist die Kontaktfläche 1 T-förmig ausgebildet. Die Kontaktauflaufzone 3 geht direkt in die Kontaktablaufzone 5 über. Auf der zweiten Kontaktfläche 2 fallen die Kontaktauflaufzone 6 und die Kontaktabi aufzone 8 zusammen.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1, 2a, 2b, 2c sind Jie Kontaktauflaufzonen 3 und 6 und die Kontaktabi aufzonen 5 und 8 voneinander getrennt, wenn sich die Kontaktarbeitszonen 4 und 7 berühren. Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2d und 2e ist dies nicht der Fall.

Im Rahmen der Erfindung liegen auch weitere ähnliche Kontaktflächengestaltungen, wobei auch die für die feste Kontaktfläche beschriebene Geste¹t für die zweite Kontaktfläche vorgesehen sein kann und umgekehrt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 sind mehrere feste Kontaktflächen 1, I¹ und 1" in Verschieberichtung V der zweiten Kontaktfläche 2 hintereinander angeordnet. Die ersten Kontaktflächen sind entsprechend Figur 1 gestaltet. Die Kontaktarbeitszone 7 und die Kontaktarbeitszonen 4, 4¹, 4" liegen gemeinsam auf der Linie '.2, Die Kontaktauflaufzonen 3, 3' und 3" sowie die Kontaktabi auf zonen 5, 5¹, 5" sind jeweils über einen gewissen Bereich Bl bzw. B2 verteilt, in dem die Kontaktauflaufzone 6 bzw. die Kontaktabi aufzone 8 der zweiten Kontaktfläche 2 diesen

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überstreicht. Dadurch 1st erreicht, daß die Kontaktaüflaufzonen's, 3'* '" und 3" sowie die Kontaktabi auf zonen 5, 5¹, 5" nicht die Kontaktauflaufzone 6 bzw. die Kontaktabi aufzone 8 an genau der gleichen Stelle berühren. Es ergibt sich dabei eine Verteilung des Verschiebsses. 5

Die ersten Kontaktflächen 1 und &Ggr; sind so nahe beieinander angeordnet, daß die Kontaktauflaufzone 6 die Kontaktauflaufzone 3' bereits kontakt tiert, bevor die Kontaktabi aufzone 8 die Kontaktablaufzone 5 verläßt.

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lastung bzw. die Ausschaltstrombelastung verringert wird.

Beim AusfUhrungsbeispiel nach Figur 4 und 5 1st ein Drehschalter, beispielsweise für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, gezeigt. Es können hler Gleichströme bis 30 A auftreten.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 und 5 sind vier erste Kontakt-* flächen 21, 21', 21" und 21'" vorgesehen, die jeweils an einem Messerkontakt 9 angeschlossen sind. Den Kontaktflächen ist als zweite Kontaktfläche 2 ein S"förmiges Kontaktstück 10 zugeordnet. Dieses liegt an einem Kontaktsegment 11 an, welches sich über die Kontaktflächen 21 bis 21"' erstreckt.

Das Kontaktsegment 11 und die Kontaktflächen 21 bis 21"' bestehen aus Kupfer. Das Kontaktstück 10 ist aus Bronze gefertigt. Es ist an einem federnden Träger 12 befestigt. Dieser ist an einem Drehknopf 13 gehalten. Das Kontaktsegment 11 ist mit einem weiteren Messerkontakt 14 verbunden.

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In Figur 4 ist eine Stellung des Kontaktstücks 10 gezeigt, Yn d'er dessen Kontaktfläche 2 mit ihrer Kontaktarbeitszone 7 auf der Kontaktarbeitszone 24 der Kontaktfläche 21 aufsteht. Wird aus dieser Stellung das Kontaktstück 10 in Verschieberichtung V weitergedreht, dann kommt allmählich die Köntäktablaufzone 25 in Berührung^mit der Kontaktablaufzone 8 der Kontaktfläche 2. Die Kontaktarbeitszone 7 wird dadurch frei. Bevor das Kontaktstück 10 die Kontaktablaufzone 25 verläßt, berührt es schon die Kontaktauflaufzone 23' der nächsten Kontaktfläche 21'. Durch diesen r»ürZ5Cii &igr;&iacgr;&iacgr;&ugr; VcTT &igr; Hy 6&Ggr; &ugr; 5 &igr; Cn ucT rwfiLäK väi/L/&Ggr;&agr;&Ggr;&idigr;&igr;&idiagr;. nfisCiii icucfiu yicitcu u53 Kontaktstück 10 weiter, bis seine Kontaktarbeitszone 7 auf der Kontaktarbeitszone 24' aufliegt. Die an die Kontaktfläche 21 angeschlossene Einrichtung 1st jetzt abgeschaltet. Die an die Kontaktfläche 21' angeschlossene Einrichtung 1st eingeschaltet.

Beim weiteren Verdrehen des Kontaktstücks 10 kommt dessen Köntäktablaufzone 8 in Berührung mit der Kontaktablaufzone 25' der Kontaktflache 21'. Es tritt dann das Kontaktstück IG in Verbindung mit der Kontaktauflaufzone 23'' der Kontaktfläche 21". Aufgrund der Stellung der Kontaktfläche 21'' (vgl. Figur 4) berührt hier zuerst die als Kontaktablaufzone 8 bezeichnete Zone die Kontaktauf lauf zone 23". Dies stört nicht. Denn die Kontaktauflaufzonen und die Kontaktablaufzonen sind austauschbar zu betrachten. Wichtig ist, daß die Kontaktarbeitszone 7 des Kontaktstücks 10 nicht zuerst mit einer der Kontaktflächen 21 bis 21'" in Berührung kommt oder dieses zuerst verläßt. Dies ist beim Ausführungsbeispiel gewährleistet, da die Kontaktarbeitszonen 24, 24', 24" und 24'" auf der Linie L2 liegen und die Kontaktauflaufzonen 23, 23', 23" und 23'" und die Kontaktabl auf zonen 25, 25\ 25", 25'" dieser Linie L2 gegenüber versetzt sind.

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Der Drehknopf 13 weist eine Rastverzahnung 15 auf, 1n die sin Feder element 16 eingreift (vgl. Figur 6). Die Flanken 15' sind dabei so gelegt, daß das Federelement 16 immer dann auf die Flanke 15' drückt, wenn das Kontaktstück 10 zwischen zwei Kontaktflächen 21 bis 21"' steht« Die Zahnsohlen 15" sind so angeordnet, daß immer dann, wenn das Federelement 16 in einer der Zahnsohlen 15'' Hegt, das Kontaktstück 10 mit seiner Kontaktarbeitszone 7 auf der jeweiligen Kontaktarbeitszone 24, 24', 24", 24"' aufsteht (vgl. Figur 6).

Dadurch 1st erreicht, daß bei stufenweiser, rastender Fortschaltung des Drehknopfes 13 die von der Rastverzahnung 15 zusammen mit dem Feder·* element 16 bestimmten Ruhestellungen des Kontaktstücks 10 so Hegen, daß in der jeweiligen Ruhestellung die Kontaktarbeitszone 7 des Kontakt-Stücks 10 jeweils auf der betreffenden Kontaktarbeitszone 24, 24', 24", 24"' der Kontaktflächen 21 bis 21'" aufliegt. Bei der Betätigung des Drehknopfes 13 muß also nicht besonders darauf geachtet werden, daß sich die Kontaktarbeitszonen im Ruhezustand tatsächlich berühren. Die Steilheit der Flanken 15' 1st dabei so gewählt, daß ein Verweilen des Federelementes 16 und somit des verbundenen Drehknopfes 13 in einem Bereich zwischen zwei benachbarten Zahnsohlen 15" verhindert ist. Aufgrund der Federkraft des Federelementes 16 und der Steilheit der Flanken 15' strebt das Federelement selbständig seinem Ruhezustand 1n den Zahnsohlen zu.

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Bezugszeichenliste 05/86

GM

1 bis 1"
2

Kontaktflächen Kontaktfläche

3 bis 3" Kontaktauf lauf zonen

4 bis 4" Kontaktarbeitszonen

5 bis 5" Kontaktabi auf zonen

6 Kontaktauflaufzone

7 Kontaktarbeitszone

8 Kontaktabi aufzone

9 Messerkontakt

10 Kontaktstück

11 Kontaktsegment

12 Träger

13 Drehknopf

14 Messerkontakt

15 bis 15" Rastverzahnung

16 Federelement 21 bis 21"' Kontaktflächen

23 bis 23'" Kontaktauf lauf zonen

24 bis 24"" Kontaktarbeitszonen

25 bis 25"' Kontaktablaufzonen

V	Verschieberichtung
Bl	Bereich
B2	Bereich
Ll	Linie
LZ	Linie
L3	Linie

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Claims

Schaltkontaktanordnung

1. Schaltkontaktanordnung mit einer ersten Kontaktfläche und einer auf diese aufschiebbaren zweiten Kontaktfläche, wobei sich im Zuge des Verschiebens Kontaktauflaufzonen, Kontaktarbeitszonen und Kontaktabi aufzonen kontaktieren,

5 dadurch gekennzeichnet,

daß die Kontaktflächen (1, 2) sich quer zur Verschieberichtung (V) so erstrecken, daß bei Kontaktierung der Kontaktauflaufzonen (3, 6) bzw. Kovitaktabiaufzünen (5, 8) der beiden Kontaktflächen (1, 2) deren Kontaktarbeitszonen (4, 7) voneinander frei sind, wobei die die Kontaktauflaufzonen (3, 6) der beiden Kontaktflächen (1, 2) verbindende Linie (Ll) und die die Kontaktarbeitszonen (4, 7) der beiden Kontaktflächen (1, 2) verbindende Linie (L2) parallel zur Verschieberichtung (V) beabstandet voneinander liegen und 1n Verschieberichtung (V) bis· zur Kontaktierung der Abstand der Kontaktauflaufzonen (3, 6) auf der Linie (Ll) kleiner als der Abstand der Kontaktarbeitszonen (4, 7) 1st.

2. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Kontaktflächen (1, 2) so angeordnet sind, daß bei Kontaktierung der Kontaktarbeitszonen (4, 7) der beiden Kontaktflächen (1, 2) die Kontaktauflaufzonen (3_!( 6) bzw. die Kontaktabi auf zonen (5, 8) voneinander frei sind.

3. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß in Verschieberichtung (V) der zweiten Kontaktfläche (2) mehrere erste Kontaktflächen (21_S ZV, 21",2&Ggr;") hintereinander angeordnet sind.

4. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daB bei den ersten Kontaktflächen (21, 21', 21", 21'") die Kontaktarbeitszonen (24, ?4', 24", 24'") auf der Linie (L2) liegen, die die Kontaktarbeitszone (7) der zweiten Kontaktfläche (2) überstreicht.

5. Schaltkontaktanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kontaktauf 1 aufzonen (23, 23', 23", 23'") bzw. die Kontaktablaufzonen (25, 25', 25", 25'") der ersten Kontaktflächen (21, ■21', 21", 21"') in einem Bereich (Bl, B2) verteilt sind, in dem die Kontaktauflaufzone (6) bzw. die Kontaktablaufzone (8) der zweiten Kontaktfläche (2) diese überstreicht.

6. Schaltkontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die zweite Kontaktfläche (2) an ^ir.im Drehknopf (13) angeordnet ist und an einem die Kontaktflächen (21 bis 21" ) übergreifenden Kontaktsegment (11) anliegt.

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9. Schal !kontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet,

daß in Verschieberichtung (V) eine Rastverzahnung (15) vorgesehen ist und daß in den Ruhestellungen (15") der Rastverzahnung (15) ■sich die Kontaktarbeitszonen (4, 7) kontaktieren.

7. Schaltkontaktanordnung nach einem der vorhergehenden"Ansprüche* §

dadurch gekennzeichnet, j

daß die verschieb!iche Kontaktfläche (2) zugleich die Kontaktablaufzone (25, 25', 25") und die Kontaktauf lauf zone (23', 23", 23'") der nächsten Kontaktfläche (1) kontaktiert.

8* Schaltkontaktanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die zweite Kontaktfläche (2) an einem Kontaktstück (10) ausgebildet ist, das S-*förmig gestaltet ist und unter der Wirkung eines federnden Trägers (12) an dem Kontaktsegment (11) und den ersten Kontaktflächen (21 bis 21'") anliegt.