EP0440953A2 - Wiedereinschaltsperre bei einem Relais - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a restart lock in a relay, wherein a pivotable actuating element is provided, which lies in the path of movement of the armature and is connected to movable contacts of two contact arrangements.
- Such relays are used, for example, in household appliances for multi-pole switching of circuits, where - if e.g. the heating of washing machines or dishwashers is switched on - high currents flow through the contacts of the relay. If one of the movable contacts is welded or glued in the event of an overload, the circuit in question is only switched off with one pole, which is not readily apparent when the device is in operation. With the restart lock in a relay according to the invention, a renewed closing of the circuit is now prevented if both contacts have not previously opened.
- a restart lock in a relay of the type mentioned is already known from DE-OS 36 02 692.
- a pivotable actuating element is provided for actuating the contact arrangement, which is pivoted when a pair of contacts is glued to a pin, so that an actuating surface provided on the actuating element is brought outside the engagement of a shift finger moved by the armature becomes.
- this known reclosing lock is relatively complex with its actuating surface lying on a pointer of the actuating element, which has to be brought into engagement with a shift finger. Furthermore, it could be perceived as a disadvantage that the armature can still be operated in the known restart lock despite a fault in the relay.
- the object of the present invention is therefore to develop a reclosure lock of the type mentioned in such a way that, with a structurally simple design and high operational reliability, the blocking of the entire relay arrangement is achieved, the function being to be fully achieved again when the welded contact is released again.
- the object is achieved in that a link is arranged in the actuating element, which is supported when pivoting the actuating element on a peg-shaped element in the manner of a lock as long as the asymmetry of the acting forces exists.
- the essence of the invention is therefore that the locking elements are arranged within the actuating element itself in the form of a backdrop.
- the actuating element pivots, the link then being supported on a pin-shaped element at a rounding, which element passes through the link, whereby the longitudinally moving actuating element is completely locked both upwards and downwards.
- the actuating movement of the armature is also restricted, as a result of which a possible malfunction in the relay can be easily recognized.
- the lock acts as long as a contact is welded. As soon as the e.g. weak welding due to any mechanical influences, the locking is released by the sliding out of the peg-shaped element from the rounding of the setting, so that the relay is fully functional again. If you press the button again, the previous lock will still be canceled.
- the link is arranged symmetrically in the longitudinal direction of the actuating element and rounded recesses are provided for locking the link on the peg-shaped element and a slot-like recess is also arranged in the longitudinal direction of the actuating element.
- the recesses are advantageously provided for the locking of the link, pointing obliquely outwards, with the pin-shaped element being encircled in a rounded manner in a rounding, so that the link is supported on the pin-shaped element in the actuating direction of the armature.
- the backdrop slides back into the rest position due to the guidance on rounded surfaces. The relay is then fully functional again.
- the locking of the actuating element in the area of the link is achieved in a particularly simple constructive manner with semicircular recesses, the armature advantageously being included in the locking, so that in the event of a malfunction in the actuation of the relay, the armature is also actuated is inhibited.
- the actuating element directly surrounds the respective movable contact in the region of the contact springs, holding pins being arranged opposite one another on the actuating element and forming a slot between them which surrounds the contact springs.
- triangular bearing surfaces are formed opposite each other in the area of the slot, the actuating element engaging around the contact spring with knife-shaped bearings.
- an intermediate member e.g. a slide which carries the movable contacts is provided, the intermediate member being rotatably connected to the actuating element in the region of a bearing.
- the actuating element detects the contacts via a slide, which results in special advantages in terms of design.
- the contacts to be switched can be arranged at a greater distance from the actuating element via the slide arrangement, and several different contact arrangements can also be switched via the slide in connection with engagement surfaces on the slide.
- the relay 1 can be seen in a front view, the armature 3 abutting the actuating element 2 and the actuating element 2 itself with retaining pins 15, 16, which form a slot 17 between them according to Figure 2, the contact springs 13, 14, which the wear movable contacts 4.5, embraces.
- the movable contacts 4, 5 are assigned to a contact arrangement 6, 7 of the relay and are opposed to fixed contacts, not specified in any more detail.
- the actuating element 2 guides the movable contacts 4, 5 on the holding pins 15, 16 in the region of a triangular bearing acting from above and below against the contact springs 13, 14, with a knife-like bearing 18 of the actuating element 2 on the movable contacts 4 according to FIG. 5 is formed.
- the link 8 In the idle state of the relay according to FIG. 1 - insofar as there is no malfunction in the relay due to welding of contacts - the link 8 is arranged symmetrically with respect to the peg-shaped element 9, the link 8 being supported symmetrically with the underside on the element 9. As soon as the relay switches and as long as there is no fault, the link 8 moves symmetrically in the longitudinal direction of the actuating element 2, as a result of which the link 8 is guided in the region of a slot-like recess 12 on the peg-shaped element 9.
- the link 8 furthermore has semicircular recesses 10, 11 offset at an angle to the longitudinal axis, it being apparent from FIG. 2 that when the contact arrangement 7 is welded the actuating element is pivoted about the welding point and the link is pivoted out of the plane of symmetry and the recess 10 of the backdrop is supported on the peg-shaped element 9, this element 9 being encompassed in a semicircle.
- FIGS. 1 and 2 While according to FIGS. 1 and 2 the actuating element 2 directly surrounds the movable contact 4, 5, an embodiment is provided according to FIGS. 3 and 4, where the actuating element 2 contacts 4 and 5 via an intermediate member 19, e.g. captured by a slide, the slide carrying the movable contacts 4 and 5.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Wiedereinschaltsperre bei einem Relais, wobei ein verschwenkbares Betätigungselement vorgesehen ist, welches in der Bewegungsbahn des Ankers liegt und mit beweglichen Kontakten zweier Kontaktanordnungen in Verbindung steht.
- Derartige Relais werden beispielsweise in Haushaltsgeräten zum mehrpoligen Schalten von Stromkreisen verwendet, wobei - wenn z.B. die Heizung von Waschmaschinen oder Geschirrspülern geschaltet wird - hohe Ströme über die Kontakte des Relais fliessen. Verschweisst oder verklebt bei einer Überlast einer der beweglichen Kontakte, so erfolgt das Abschalten des betreffenden Stromkreises nur einpolig, was beim Betrieb des Gerätes nicht ohne weiteres erkennbar ist. Mit der Wiedereinschaltsperre bei einem Relais nach der Erfindung wird nun ein erneutes Schließen des Stromkreises verhindert, wenn zuvor nicht beide Kontakte geöffnet haben.
- Beim Fehlen einer Wiedereinschaltsperre tritt auch der Nachteil ein, daß später auch noch der andere Kontakt verschweissen könnte, so daß der Stromkreis auch dann nicht unterbrochen wird, wenn der Erregerstromkreis des Relais ausgeschaltet wird, wodurch sich eine erhebliche Gefahrenquelle bilden könnte. Bei dem Relais nach der Erfindung soll zusätzlich erreicht werden, daß die volle Funktion des Relais wieder gegeben ist, wenn sich der verschweißte Kontakt wieder löst.
- Eine Wiedereinschaltsperre bei einem Relais der eingangs genannten Art ist bereits aus der DE-OS 36 02 692 bekannt. Dort ist zur Betätigung der Kontaktanordnung ein schwenkbares Betätigungselement vorgesehen, welches beim Verkleben eines Kontaktpaares an einem Zapfen verschwenkt wird, so daß eine am Betätigungselement vorgesehene Betätigungsfläche außerhalb des Eingriffs eines durch den Anker bewegten Schaltfingers gebracht wird.
- Diese bekannte Wiedereinschaltsperre ist jedoch mit seiner an einem Zeiger des Betätigungselements liegenden Betätigungsfläche, die in Eingriff mit einem Schaltfinger gebracht werden muß, relativ aufwendig. Weiterhin könnte es als nachteilig empfunden werden, daß bei der bekannten Wiedereinschaltsperre trotz einer im Relais vorliegenden Störung weiterhin der Anker betätigt werden kann.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Wiedereinschaltsperre der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei konstruktiv einfacher Ausbildung bei hoher Betriebssicherheit das Blockieren der gesamten Relaisanordnung erreicht wird, wobei die Funktion wieder voll erreicht werden soll, wenn sich der verschweißte Kontakt wieder löst.
- Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem Betätigungselement eine Kulisse angeordnet ist, die sich beim Verschwenken des Betätigungselements auf einem zapfenförmig ausgebildeten Element nach Art einer Verriegelung solange abstützt, wie die Unsymmetrie der wirkenden Kräfte besteht.
- Das Wesen der Erfindung liegt demnach darin, daß die Verriegelungselemente innerhalb des Betätigungselements selbst in Form einer Kulisse angeordnet sind. Beim Verkleben eines Kontaktpaares verschwenkt das Betätigungselement, wobei sich dann die Kulisse auf einem zapfenförmigen Element an einer Verrundung abstützt, welches Element die Kulisse durchgreift, wodurch das Betätigungselement in seiner Längsbewegung sowohl nach oben als auch nach unten vollständig verriegelt wird. In Verbindung mit dieser Verriegelung des Betätigungselements wird ebenfalls die Betätigungsbewegung des Ankers eingeschränkt, wodurch eine etwaig auftretende Störung im Relais leicht erkannt werden kann.
- Die Verriegelung wirkt hierbei solange, wie ein Kontakt verschweißt ist. Sobald sich die z.B. schwache Verschweißung durch irgendwelche Einflüsse mechanischer Art wieder löst, wird die Verriegelung durch das Herausgleiten des zapfenförmigen Elements aus der Verrundung der Kulisse aufgehoben, so daß das Relais wieder voll in Funktion ist. Bei einer erneuten Betätigung wird dennoch die vorherige Verriegelung annuliert.
- In vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß die Kulisse in Längsrichtung des Betätigungselements symmetrisch angeordnet ist und abgerundete Ausnehmungen für die Verriegelung der Kulisse am zapfenförmigen Element vorgesehen sind und weiterhin eine langlochartige Ausnehmung in Längsrichtung des Betätigungselements angeordnet ist.
- Im weiteren sind vorteilhaft die Ausnehmungen für die Verriegelung der Kulisse schräg nach außen weisend vorgesehen, wobei das zapfenförmige Element bei der Verriegelung in einer Verrundung halbkreisförmig umgriffen wird, so daß sich die Kulisse in Betätigungsrichtung des Ankers am zapfenförmigen Element abstützt. Sobald die Verschweißung zu bestehen aufhört, gleitet die Kulisse wegen der Führung an abgerundeten Flächen wieder in die Ruhelage zurück. Das Relais ist dann wieder voll funktionsfähig.
- Bei dieser Ausbildung wird in besonders einfacher konstruktiver Art mit halbkreisförmigen Ausnehmungen die Verriegelung des Betätigungselements im Bereich der Kulisse erreicht, wobei vorteilhaft der Anker in die Verriegelung mit einbezogen wird, so daß im Falle einer Störung bei der Betätigung des Relais auch der Anker in seiner Betätigung gehemmt ist. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß das Betätigungselement unmittelbar den jeweiligen beweglichen Kontakt im Bereich der Kontaktfedern umgreift, wobei am Betätigungselement einander gegenüberstehend Haltezapfen angeordnet sind, die zwischen sich einen Schlitz ausbilden, der die Kontaktfedern umgreift.
- Hierbei ist es vorgesehen, daß im Bereich des Schlitzes einander gegenüberstehend dreiecksförmige Lagerflächen ausgebildet sind, wobei das Betätigungselement die Kontaktfeder mit messerartig ausgebildeten Lagerungen umgreift.
- Bei dieser Ausgestaltung des Betätigungselements wird eine vorteilhafte Lagerung an den Kontaktfedern erreicht, wobei in Verbindung mit der messerartigen Lagerung des Betätigungselements ein genaues Abschwenken der Kulisse zur Verriegelung an dem zapfenförmigen Element erreicht wird.
- Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß zwischen dem Betätigungselement und der Kontaktanordnung ein Zwischenglied, z.B. ein Schieber, der die beweglichen Kontakte trägt, vorgesehen ist, wobei das Zwischenglied drehbar im Bereich einer Lagerung mit dem Betätigungselement verbunden ist.
- Bei dieser Ausführung erfasst das Betätigungselement die Kontakte über einen Schieber, wodurch sich in konstruktiver Hinsicht besondere Vorteile ergeben. So können die zu schaltenden Kontakte über die Schieberanordnung in einem größeren Abstand vom Betätigungselement angeordnet werden und über die Schieber können in Verbindung mit Eingriffsflächen an den Schiebern auch mehrere unterschiedliche Kontaktanordnungen geschaltet werden.
- Die Erfindung wird nun im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit Zeichnungen näher beschrieben, wobei sich aus der nachfolgenden Beschreibung zusätzliche Vorteile und Ausgestaltungen ergeben. In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1
- eine Wiedereinschaltsperre nach der Erfindung in schematischer Darstellung mit Ansicht auf die Stirnseite des Relais, wobei die Kontaktanordnungen störungsfrei vorliegen,
- Figur 2
- die Wiedereinschaltsperre nach Figur 1, wobei durch Verschweissen eines beweglichen mit einem feststehenden Kontakt eine Störung vorliegt, wodurch sich das Betätigungselement verriegelt,
- Figur 3
- eine Wiedereinschaltsperre in einer anderen Ausführungsform im störungsfreien Zustand mit Stirnansicht auf das Relais, wobei vom Betätigungselement ausgehend Schieber zur Kontaktbetätigung vorgesehen sind,
- Figur 4
- die Wiedereinschaltsperre nach Figur 3 im verriegelten Zustand.
- Aus Figur 1 ist das Relais 1 in einer Stirnansicht ersichtlich, wobei der Anker 3 am Betätigungselement 2 anliegt und das Betätigungselement 2 selbst mit Haltezapfen 15,16 , die zwischen sich einen Schlitz 17 nach Figur 2 ausbilden, die Kontaktfedern 13,14, welche die beweglichen Kontakte 4,5 tragen, umgreift.
- Die beweglichen Kontakte 4,5 sind einer Kontaktanordnung 6,7 des Relais zugeordnet und stehen nicht näher bezeichneten , feststehenden Kontakten gegenüber.
- Das Betätigungselement 2 führt die beweglichen Kontakte 4,5 an den Haltezapfen 15,16 im Bereich einer von oben und unten gegen die Kontaktfedern 13,14 wirkende dreiecksförmige Lagerung, wobei nach Figur 2 eine messerartige Lagerung 18 des Betätigungselements 2 an den beweglichen Kontakten 4,5 ausgebildet wird.
- In Zusammenhang mit der Lagerung des Betätigungselements an den Kontaktfedern 13,14 ist insbesondere aus Figur 2 ersichtlich, daß beim Schwenken des Betätigungselements 2 die Haltezapfen 15,16 zwischen sich dreiecksförmige Schwenkflächen ausbilden, im Bereich derer das Betätigungselement 2 sowohl nach der linken als auch nach der rechten Seite frei verschwenkbar ist.
- Aus Figur 1 in Verbindung mit Figur 2 ist im weiteren die Wirkungsweise der Kulisse 8 ersichtlich, mit deren Hilfe sich das Betätigungselement 2 beim Verschwenken an einem ortsfesten zapfenförmigen Element 9 abstützt.
- Im Ruhezustand des Relais nach Figur 1 - soweit im Relais keine Störung durch Verschweissen von Kontakten vorliegt - ist die Kulisse 8 symmetrisch zum zapfenförmigen Element 9 angeordnet, wobei sich die Kulisse 8 symmetrisch mit der Unterseite am Element 9 abstützt. Sobald das Relais schaltet und soweit keine Störung vorliegt, verschiebt sich die Kulisse 8 in Längsrichtung des Betätigungselements 2 symmetrisch, wodurch die Kulisse 8 im Bereich einer langlochartigen Ausnehmung 12 am zapfenförmigen Element 9 geführt wird.
- Die Kulisse 8 weist im weiteren schräg zur Längsachse versetzt halbkreisförmige Ausnehmungen 10,11 auf, wobei nach Figur 2 ersichtlich ist, daß beim Verschweissen der Kontaktanordnung 7 das Betätigungselement um die Schweiss-Stelle verschwenkt wird und hierbei die Kulisse aus der Symmetrie-Ebene herausgeschwenkt wird und die Ausnehmung 10 der Kulisse sich hierbei an dem zapfenförmigen Element 9 abstützt, wobei dieses Element 9 halbkreisförmig umgriffen wird.
- Beim Verschwenken des Betätigungselements nach Figur 2 gerät demnach die Kulisse 8 in Eingriff mit einer der Ausnehmungen 10,11 der Kulisse, wobei die Richtung der Abstützung mit der Richtung der Ankerbewegung des Ankers 3 zusammenfällt, so daß insoweit auch die Bewegung des Ankers 3 mit der Verriegelung des Betätigungselements 2 blockiert wird. Mit dem Verschwenken des Betätigungselements 2 beim Verschweissen oder Verkleben der beweglichen Kontakte 4 mit einem feststehenden Kontakt wird demnach nicht nur die weitere Betätigung des beweglichen Kontaktes 5 der Kontaktanordnung 6 verhindert, sondern das Relais 1 insgesamt - insbesondere der Anker 3 - wird blockiert, so daß eine wirksame Wiedereinschaltsperre des Relais geschaffen wird, die auch nach außen infolge der mangelnden Bewegung des Klappankers erkenntlich wird.
- Während nach den Figuren 1 und 2 das Betätigungselement 2 unmittelbar den beweglichen Kontakt 4,5 umgreift, ist nach den Figuren 3 und 4 eine Ausführungsform vorgesehen, wo das Betätigungselement 2 die Kontakte 4 und 5 über ein Zwischenglied 19, z.B. über einen Schieber erfasst, wobei der Schieber die beweglichen Kontakte 4 und 5 trägt.
- In Figur 3 ist die Wiedereinschaltsperre in der Normallage dargestellt, d.h. entriegelt und es kann mit dem Betätigungselement 2 im Bereich der Kulisse 8 eine normale Betätigung des Relais stattfinden.
- Aus Figur 3 ist erkenntlich, daß bei einer störungsfreien Situtation das Betätigungselement 2 in Längsrichtung nach unten durch den Anker 3 verschoben wird, wobei am Betätigungselement Lagerungen 20,21 vorgesehen sind, an denen die Schieber 19 ansetzen, wobei in der Normallage des Relais in Längsrichtung der Kulisse 8 eine symmetrische Verschiebung des Betätigungselements 2 und der Schieber 19 stattfindet.
- Im Störungsfall nach Figur 4, wo die beweglichen Kontakte 4 der Kontaktanordnung 7 an den feststehenden Kontakten verschweisst sind, wird ersichtlich, daß das Betätigungselement 2 um die Lagerungen 20,21 verschwenkt und hierbei die Kulisse 8 im Bereich der Ausnehmung 10 in Eingriff mit dem zapfenförmigen Element 9 gelangt, wodurch die Entriegelung des Betätigungselements 2 nach Art einer Wiedereinschaltsperre stattfindet.
- Aus Figur 4, wo das Betätigungselement 2 die Kontakte 4,5 über Schieber erfasst, wird ersichtlich, daß es sich hierbei ebenso wie nach Figur 2 um eine Verriegelung zweier Kontakte handelt, in der Art, daß das Nichtöffnen eines Kontaktes - hier des beweglichen Kontaktes 4 - ein erneutes Schließen des anderen Kontaktes - hier des weiteren beweglichen Kontaktes 5 - verhindert.
- Die Funktion der Wiedereinschaltsperre nach Figur 4 beruht mit der Kulissenführung demnach auf demselben Prinzip, wie nach Figur 2, wobei beispielsweise zwei Kontakte vorgesehen sind, die denselben Stromkreis schalten und ein erneutes Schließen verhindert wird, wenn nicht zuvor beide Kontakte 4,5 geöffnet haben.
- Auch in Figur 4 mit der Schieberanordnung wird die Funktion der Wiedereinschaltsperre durch eine in dem Betätigungselement 2 untergebrachte Kulisse 8 erreicht, wobei sich die Kulisse 8 bei einer Störung auf einem beispielsweise zapfenförmigen ausgebildeten Element 9 abstützt und somit gewaltsam die Bewegung des Betätigungselements 2 nach Art einer Verriegelung behindert.
- Die Verriegelung nach Figur 2 und Figur 4 wirkt insbesondere dann, wenn ein Kontakt verschweißt ist. Sobald sich die Verschweißung durch irgendwelche Einflüsse mechanischer Art löst, gleitet die Kulisse 8 wegen der Abrundung der Ausnehmung 10,11 aus dem Eingriffsbereich des Zapfens 9, so daß mit dem Verschwenken der Kulisse 8 in die Ruhelage die Funktion des Relais 1 wieder voll hergestellt ist.
-
- 1
- Relais
- 2
- Betätigungselement
- 3
- Anker
- 4
- bewegl. Kontakte
- 5
- ''
- 6
- Kontaktanordnung
- 7
- ''
- 8
- Kulisse
- 9
- Element
- 10
- Ausnehmung
- 11
- ''
- 12
- ''
- 13
- Kontaktfeder
- 14
- ''
- 15
- Haltezapfen
- 16
- ''
- 17
- Schlitz
- 18
- Lagerung
- 19
- Zwischenglied
- 20
- Lagerung
- 21
- ''
Claims (6)
- Wiedereinschaltsperre bei einem Relais, wobei ein verschwenkbares Betätigungselement vorgesehen ist, welches in der Bewegungsbahn des Ankers liegt und mit beweglichen Kontakten zweier Kontaktanordnungen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Betätigungselement (2) eine Kulisse (8) angeordnet ist, die sich beim Verschwenken des Betätigungselements (2) auf einem zapfenförmig ausgebildeten Element (9) nach Art einer Verriegelung solange abstützt, wie die Unsymmetrie der wirkenden Kräfte besteht.
- Wiedereinschaltsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (8) in Längsrichtung des Betätigungselements (2) symmetrisch angeordnet ist und abgerundete Ausnehmungen (10,11) für die Verriegelung der Kulisse (8) am zapfenförmigen Element (9) vorgesehen sind und weiterhin eine langlochartige Ausnehmung (12) in Längsrichtung des Betätigungselements (2) angeordnet ist.
- Wiedereinschaltsperre nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (10,11) für die Verriegelung der Kulisse (8) schräg nach außen weisend vorgesehen ist und das zapfenförmige Element (9) bei der Verriegelung halbkreisförmig in einer Verrundung umgreift, so daß sich die Kulisse (8) in Betätigungsrichtung des Ankers (3) am zapfenförmigen Element (9) abstützt, wobei sich die Kulisse (8) vom zapfenförmigen Element (9) wieder löst, wenn der verschweißte Zustand eines Kontaktpaares beeindet ist, (Figur 2, Figur 4).
- Wiedereinschaltsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (2) unmittelbar den jeweiligen beweglichen Kontakt (4,5) im Bereich der Kontaktfedern (13,14) umgreift, wobei am Betätigungselement (2) einander gegenüberstehend Haltezapfen (15,16) angeordnet sind, die zwischen sich einen Schlitz (17) ausbilden, der die Kontaktfedern (13,14) umgreift (Figur 2).
- Wiedereinschaltsperre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Schlitzes (17) einander gegenüberstehend dreiecksförmige Lagerflächen ausgebildet sind, wobei das Betätigungselement (2) die Kontaktfeder (13,14) mit messerartig ausgebildeten Lagerungen (18) umgreift (Figur 2).
- Wiedereinschaltsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Betätigungselement (2) und der Kontaktanordnung (6,7) ein Zwischenglied (19), z.B. ein Schieber, der die beweglichen Kontakte (4,5) trägt, vorgesehen ist, wobei das Zwischenglied (19) drehbar im Bereich einer Lagerung (20,21) mit dem Betätigungselement (2) verbunden ist (Figur 3, Figur 4).
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