DE20111726U1

DE20111726U1 - Schaltschloss für mehrpolige elektrische Schaltgeräte

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Publication number: DE20111726U1
Application number: DE20111726U
Authority: DE
Original assignee: Moeller GmbH
Current assignee: Eaton Industries GmbH
Priority date: 2001-07-14
Filing date: 2001-07-14
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2011-07-15
Also published as: EP1407466B1; EP1407466A1; WO2003009324A1; DE50202928D1

Description

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- 1 -Schaltschloss für mehrpolige elektrische Schaltgeräte

Die Erfindung betrifft ein Schaltschloss für mehrpolige elektrische Schaltgeräte, wie Leistungsschalter und Trennschalter, nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.

Aus der Druckschrift US-3614685-A ist ein gattungsgemäßer Leistungsschalter mit einem mehrpoligen Kontaktsystem bekannt. Das Schaltschloss besteht aus einem U-förmigen Antriebshebel, der mit seinen Außenschenkeln kippbar in feststehenden Seitenblenden lagert und einen Betätigungsgriff aufweist, aus einem Kniehebelmechanismus mit einem oberen Kniehebel, einem unteren Kniehebel und einem Federkraftspeicher, und aus einem zwischen den Seitenblenden schwenkbar gelagerten Stützhebel. Die Kniehebel sind über eine Kniehebelachse gelenkig miteinander verbunden. Der Federkraftspeicher greift zwischen Kniehebelachse und Antriebshebel an. Der untere Kniehebel ist gelenkig mit einer Schaltwelle verbunden. Die Schaltwelle trägt bewegliche Kontaktanordnungen mit entgegen der Wirkung von Kontaktdruckfedern innerhalb des sogenannten Durchhubs schwenkbaren einarmigen beweglichen Kontakten. Der Stützhebel ist mit dem oberen Kniehebel gelenkig verbunden. Nach einem Auslösevorgang ist das Schaltschloss zurücksetzbar, indem der Stützhebel durch Überführen des Antriebshebels jenseits über seine Aus-Stellung hinaus in eine abstützende und unter Wirkung des Federkraftspeichers stehende Verbindung mit einem in Wirkverbindung mit Auslösemitteln stehenden Verklinkungsmechanismus zu bringen ist. Es ist praktizierter Stand der Technik, ein derartiges Schaltschloss in der Weise zu verändern, dass daraus ein Schaltschloss ohne Auslösung für einen Trennschalter entsteht. Dazu wird einerseits der Verklinkungsmechanismus fortgelassen und anderseits der Stützhebel festgelegt. Von Nachteil ist dabei, dass hierfür zusätzliche Bauteile zum Festlegen des Stützhebels erforderlich sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ohne zusätzliche Teile eine Um-Wandlung von einem Schaltschloss mit Auslösung in ein Schaltschloss ohne Auslösung vornehmen zu können.

Ausgehend von einem Schaltschloss der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüehe gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.

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Die Lösung besteht allgemein ausgedrückt darin, dass eine und dieselbe bei einem auslösefähigen Schaltschloss in einer ersten Position eine bestimmten Funktion ausübende körperliche Achse bei einem auslöseunfähigen Schaltschloss in einer von der ersten Position abweichenden zweiten Position dem Festlegen des Stützhebels dient. Ausgehend von einem auslösefähigen Schaltschloss, das insbesondere für einen Leistungsschalter Verwendung findet, entfällt bei der vorgeschlagenen Lösung die bisherige Notwendigkeit bei der Montage eines auslöseunfähigen Schaltschlosses, das insbesondere für einen Trennschalter Verwendung findet, zusätzliche Teile zu verwenden.

Eine in einem auslösendem Schaltschloss in einer ersten Position nach dem ersten Lösungsvorschlag im Antriebshebel positionierte erste Achse bzw. nach dem zweiten Lösungsvorschlag in den Seitenblenden positionierte weitere Achse legt in einer zwischen den Seitenblenden befindlichen zweiten Position den Stützhebel fest.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung bestehen darin, dass entsprechende Bohrungen in dem Antriebshebel und in den Seitenblenden bzw. allein in den Seitenblenden für die zwei alternativen Positionen der für beide Schaltschlosstypen verwendbaren Achse sowie ein entsprechender Durchbruch im Stützhebel zum Festlegen desselben in der zweiten Position der Achse vorgesehen sind.

Die versetzbare Achse ist zweckmäßigerweise als Lagerachse innerhalb des Verklinkungsmechanismus, als Anschlagachse gegenüber dem Stützhebel oder als Distanzachse für die Seitenblenden ausgebildet. Die wenigstens teilweise identische Ausbildung der versetzfähigen Achsen führt zu einer zusätzlichen Teilereduzierung.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen

Fig. 1: ein Schaltschloss in Verbindung mit einem Schaltgerät in auseinander gezogener perspektivischer Darstellung;

Fig. 2: eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform des Schaltschlosses;
Fig. 3: eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform des Schaltschlosses;
Fig. 4: eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform des Schaltschlosses.

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Nach Fig. 1 ist ein als Niederspannungs-Leistungsschalter ausgebildetes dreipoliges Schaltgerät 2 mit einem Zweifachgehäuse versehen. Jedem der drei Pole ist eine feststehende Kontaktanordnung mit zwei feststehenden Kontaktschienen 4 und 6, eine bewegliche Kontaktanordnung 8 in Form einer drehsymmetrischen schwenkbare Kontaktbrücke sowie zwei Lichtbogenlöschkammern 10 zugeordnet, die zusammen in einem Schaltkammergehäuse, bestehend aus einem Oberteil 11 und einem Unterteil 12, angeordnet sind. Jede bewegliche Kontaktanordnung 8 ist in einem Schaltwellenabschnitt 14 gelagert, der seinerseits im Schaltkammergehäuse 11,12 lagert. Die drei um eine Schaltwellenachse 13 schwenkbaren Schaltwellenabschnitte 14 sind über zwei Verbindungselemente 15 verdrehfest miteinander verbunden. Die drei Schaltwellenabschnitte 14 und die beiden Verbindungselemente 15 bilden eine für alle Pole gemeinsame Schaltwelle 16. Die feststehenden Kontaktanordnungen 4 und 6, die beweglichen Kontaktanordnungen 8 und die Schaltwelle 16 bilden das dreipolige Kontaktsystem 17 des Schaltgerätes 2. Der Aufbau eines derartigen Kontaktsystems und dessen Einbau und Lagerung in einem derartigen Schaltkammergehäuse kann der Druckschrift EP1037239A2 im Einzelnen entnommen werden. Die Schaltwelle 16 ist mit einem Schaltschloss 7 gekoppelt, das zum Schließen, Öffnen und Auslösen des Kontaktsystems 17 dient und über dem mittleren Pol angeordnet ist. Das Unterteil 12, das Oberteil 11 und das Schaltschloss 7 sind über gemeinsame Befestigungsmittel in Form von Schrauben 20 und Gewindeaufnahmen 21, die in beidseitigen Seitenblenden 19 des Schaltschlosses 7 angeordnet sind, kraftschlüssig miteinander verbunden. Das Schaltkammergehäuse 11, 12 und das Schaltschloss 7 sind in einem aus einem Bodenteil 22 und einem Deckelteil 24 bestehenden Schaltgerätegehäuse angeordnet. Das Deckelteil 22 ist mit einer Aussparung 26 versehen, durch die ein mit einer bogenförmigen Blende 29 versehener Antriebshebel 28 des Schaltschlosses 7 mit einem Betätigungsgriff 23 nach außen ragt. Im Fertigzustand des Schaltgerätes 2 ist das Bodenteil 22 mit dem Deckelteil 24 verschraubt, wobei sich die Blende 29 unterhalb des Deckelteils 24 befindet.

Gemäß Fig. 2a, 3a und 4a lagert der U-förmig ausgebildete Antriebshebel 28 der für Leistungsschalter vorgesehenen auslösfähigen Schaltschlösser 72a, 73a und 74a gegenüber dem Betätigungsgriff 23 mit seinen Außenschenkeln 18 kippbar auf Lagerzapfen 25, die an den feststehenden Seitenblenden 19 angebracht sind. Der Antriebshebel 28 nimmt bei geschlossenem Kontaktsystem eine Ein-Stellung und bei geöffnetem Kontaktsystem eine Aus-Stellung oder eine Ausgelöst-Stellung ein, die gegenüber der gezeigten Ein-Stellung im Uhrzeigersinn versetzt sind. Das Schalt-

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schloss 72a, 73a bzw. 74a enthält einen nicht im Einzelnen zu erkennenden Kniehebelmechanismus 27 aus einem Federkraftspeicher und mit diesem verbundenen oberen sowie unteren Kniehebeln. Der nähere Aufbau eines derartigen Kniehebelmechanismus ist aus der eingangs genannten US-3614685-A bekannt. Zu dem Schaltschloss 72a, 73a bzw. 74a gehören weiterhin ein in Wirkverbindung mit nicht dargestellten Auslösemitteln stehender Verklinkungsmechanismus 54 und ein zwischen den Seitenblenden 19 auf einer Stützhebelachse 56 schwenkbar gelagerter Stützhebel 58. Der Stützhebel 58 ist mit den oberen Kniehebeln gelenkig verbunden. Unter der Kraftwirkung des Federkraftspeichers stützt sich der Stützhebel 58 über eine ihm eigene Verklinkungsfläche gegen einen Klinkenhebel 52 des Verklinkungsmechanismus 54 ab. Bei Überschreiten vorgegebener Grenzwerte des durch den Leistungsschalter fließenden Stromes, insbesondere bei einem Kurzschlussstrom oder eines über eine bestimmte Zeit auftretenden Überlaststromes, wird durch die Auslösemittel eine Klinke 55 des Verklinkungsmechanismus 54 betätigt und damit der Klinkenhebel 52 außer Eingriff von dem Stützhebel 58 gebracht. Dadurch bricht das Kniehebelsystem unter der Wirkung des Federkraftspeichers zusammen, in dessen Folge das Schaltschloss 72a, 73a bzw. 74a in den ausgelösten Zustand gelangt, wobei die unteren Kniehebel das Kontaktsystem 17 des Schaltgerätes 2 (vergleiche Fig. 1) in den geöffneten Zustand überführen und der Stützhebel 58 um die Stützhebelachse 56 eine Schwenkung im Gegenuhrzeigersinn ausführt.

Von den vorstehend beschriebenen Schaltschlössern unterscheiden sich die in Fig. 2b, 3b und 4b dargestellten und für Trennschalter vorgesehenen auslöseunfähigen Schaltschlösser 72b, 73b und 74b im Wesentlichen dadurch, dass zum einen kein Verklinkungsmechanismus vorgesehen ist und zum anderen der Stützhebel 58 durch eine zusätzlich zu der bereits vorhandenen Stützhebelachse 56 zwischen den Seitenblenden 19 eingesetzten Achse unbeweglich gelagert ist. Diese noch näher zu erläuternde zusätzliche Achse ist spielfrei durch einen Durchbruch 32, 33 bzw. 34 des Stützhebels 58 geführt. Der unbelegte Durchbruch 32, 33 bzw. 34 ist deutlich aus der Fig. 2a, 3a bzw. 4a zu ersehen.

Für die besagte Achse ist nach der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 2a und 2b eine zwischen dem Antriebshebel 28 und den Seitenblenden 19 versetzbar angeordnete erste Achse 42 vorgesehen. Die erste Achse 42 ist in einer ersten Position bei dem auslösefähigen Schaltschloss 72a gemäß Fig. 2a beidseitig in ersten Bohrungen 62 der Außenschenkel 18 des U-förmigen Antriebshebels 28 festgelegt und dient hier

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dazu, die Schwenkbewegung des Antriebshebels 28 nach einem Auslösevorgang gegenüber dem vom Verklinkungsmechanismus 54 freigegebenen Stützhebel 58 zu begrenzen. Demgegenüber ist dieselbe Achse 42 in einer zweiten Position bei dem auslöseunfähigen Schaltschloss 72b gemäß Fig. 2b durch den Durchbruch 32 des Stützhebels 58 geführt und beidseitig in zweiten Bohrungen 82 der Seitenblenden 19 festgelegt. Die Festlegung der ersten Achse 42 in den ersten bzw. zweiten Bohrungen 62 bzw. 82 erfolgt zweckmäßigerweise durch Vernieten.

Für die besagte Achse ist nach der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 3a und 3b eine innerhalb der Seitenblenden 19 versetzbar angeordnete weitere Achse in Form einer Anschlagachse 43 vorgesehen. Die Anschlagachse 43 ist in einer ersten Position bei dem auslösefähigen Schaltschloss 73a gemäß Fig. 3a beidseitig in weiteren Bohrungen 63 der Seitenblenden 19 festgelegt und dient hier dazu, die Schwenkbewegung des bei einem Auslösevorgang von dem Verklinkungsmechanismus 54 freigegebenen Stützhebels 58 zu begrenzen. Demgegenüber ist dieselbe Anschlagachse 43 in einer zweiten Position bei dem auslöseunfähigen Schaltschloss 73b gemäß Fig. 3b durch den Durchbruch 33 des Stützhebels 58 geführt und beidseitig in zweiten Bohrungen 83 der Seitenblenden 19 festgelegt. Die Festlegung der Anschlagachse 43 in den weiteren bzw. zweiten Bohrungen 63 bzw. 83 erfolgt zweckmäßigerweise durch Vernieten.

Für die besagte Achse ist nach der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 4a und 4b eine zwischen den Seitenblenden 19 versetzbar angeordnete weitere Achse in Form einer Klinkenachse 44 vorgesehen. Die Klinkenachse 44 ist in einer ersten Position bei dem auslösefähigen Schaltschloss 74a gemäß Fig. 4a beidseitig in weiteren Bohrungen 64 der Seitenblenden 19 festgelegt und dient hier als Lagerachse der zu dem Verklinkungsmechanismus 54 gehörenden Klinke 55. Der Verklinkungsmechanismus 54 weist noch eine Klinkenhebelachse 44' auf, die als Lagerachse für den Klinkenhebel 52 des Klinkenmechanismus 54 sowie als Distanzachse für die Seitenblenden 19 dient und bei dem auslösefähigen Schaltschloss 74a gemäß Fig. 4a beidseitig in weiteren Bohrungen 64' der Seitenblenden 19 festgelegt ist. Demgegenüber ist die Lagerachse 44 oder 44' in einer zweiten Position bei dem auslöseunfähigen Schaltschloss 74b gemäß Fig. 4b durch den Durchbruch 34 des Stützhebels 58 geführt und beidseitig in zweiten Bohrungen 84 der Seitenblenden 19 festgelegt.

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Bei den vorstehend beschrieben Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schaltschlosses ist kein zusätzliches Teil für das Festlegen des Stützhebels 58 bei der jeweils auslöseunfähigen Variante erforderlich. Zu einer weiteren Teilereduzierung gelangt man, wenn die erste Achse 42 aus Fig. 2a und die weitere Achse, beispielsweise die Anschlagachse 43 aus Fig. 3a, identisch ausgebildet sind. Zu dem gleichen Ergebnis gelangt man, wenn die Klinkenhebelachse 44' aus und eine Distanzachse 45 aus Fig. 4a identisch ausgebildet sind. Die Distanzachse 45 ist sowohl bei dem auslösefähigen Schaltschloss 74a gemäß Fig. 4a als auch bei dem auslöseunfähigen Schaltschloss 74b gemäß Fig. 4b beidseitig in den Seitenblenden 19 festgelegt und dient hier zusammen mit an anderer Stelle vorgesehenen weiteren Distanzachsen zur stabilen Beabstandung der Seitenblenden 19.

Bezugszeichenliste:

2	Schaltgerät	25	Lagerzapfen
4; 6	Kontaktschienen	26	Aussparung
7...	Schaltschloss	27	Kniehebelmechanismus
8	bewegl. Kontaktanordnung	28	Antriebshebel
10	Lichtbogenlöschkammern	29	Blende
11	Oberteil	32 ... 34	Durchbruch
12	Unterteil	42	erste Achse
13	Schaltwellenachse	43	Anschlagachse
14	Schaltwellenabschnitte	44	Klinkenachse
15	Verbindungselemente	44'	Klinkenhebelachse
16	Schaltwelle	45	Distanzachse
17	Kontaktsystem	52	Klinkenhebel
18	Außenschenkel	54	Verklinkungsmechanismus
19	Seitenblenden	55	Klinke
20	Schrauben	56	Stützhebelachse
21	Gewindeaufnahmen	58	Stützhebel
22	Bodenteil	62	erste Bohrungen
23	Betätigungsgriff	63 ... 64	weitere Bohrungen
24	Deckelteil	82 ... 84	zweite Bohrungen

Claims

1. Schaltschloss für mehrpolige elektrische Schaltgeräte, wie Leistungsschalter und Trennschalter, bestehend aus zwei in ein Schaltgerät (2) feststehend einbaubare Seitenblenden (19), einem U-förmigen Antriebshebel (28), der mit einem Betätigungsgriff (23) versehen ist und mit seinen Außenschenkeln (18) in den Seitenblenden (19) lagert sowie bei geschlossenem Kontaktsystem (17) des Schaltgerätes (2) eine Ein-Stellung, dagegen bei geöffnetem Kontaktsystem (17) eine Aus- Stellung einnimmt, weiterhin bestehend aus einem Kniehebelmechanismus (27) mit wenigstens einem oberen Kniehebel, wenigstens einem unteren Kniehebel und einem Federkraftspeicher, wobei die Kniehebel über eine Kniehebelachse gelenkig verbunden sind, der Federkraftspeicher zwischen Kniehebelachse und Antriebshebel (28) angreift und der untere Kniehebel gelenkig mit einer mit dem Kontaktsystem (17) verbundenen Schaltwelle (16) verbindbar ist, und bestehend aus einem zwischen den Seitenblenden (19) angeordneten und mit dem oberen Kniehebel gelenkig verbundenen Stützhebel (58), der bei einem auslösefähigen Schaltschloss (72a) in den Seitenblenden (19) schwenkbar lagert und unter Wirkung des Federkraftspeichers in abstützende Verbindung mit einem Verklinkungsmechanismus (54) bringbar ist, der seinerseits in Wirkverbindung mit Auslösemitteln des Schaltgerätes (2) bringbar ist, der Stützhebel (58) dagegen bei einem auslöseunfähigen Schaltschloss (72b) zwischen den Seitenblenden (19) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Achse (42) bei dem auslösefähigen Schaltschloss (72a) in einer ersten Position zwischen den Außenschenkeln (18) angeordnet ist, wobei die Schwenkbewegung des Antriebshebels (28) gegenüber dem vom Verklinkungsmechanismus (54) freigegebenen Stützhebel (58) begrenzt ist, die erste Achse (42) dagegen bei dem auslöseunfähigen Schaltschloss (72b) in einer zweiten Position zwischen den Seitenblenden (19) angeordnet und mit dem Stützhebel (58) formschlüssig verbunden ist.

2. Schaltschloss nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in den Außenschenkeln (18) erste Bohrungen (62) und in den Seitenblenden (19) zweite Bohrungen (82) für die erste Achse (42) in ihrer ersten bzw. zweiten Position vorgesehen sind und dass in dem Stützhebel (58) ein Durchbruch (32) zum im wesentlichen spielfreien Durchgriff der ersten Achse (42) in ihrer zweiten Position vorgesehen ist.

3. Schaltschloss für mehrpolige elektrische Schaltgeräte, wie Leistungsschalter und Trennschalter, bestehend aus zwei in ein Schaltgerät (2) feststehend einbaubare Seitenblenden (19), einem U-förmigen Antriebshebel (28), der mit einem Betätigungsgriff (23) versehen ist und mit seinen Außenschenkeln (18) in den Seitenblenden (19) lagert sowie bei geschlossenem Kontaktsystem (17) des Schaltgerätes (2) eine Ein-Stellung, dagegen bei geöffnetem Kontaktsystem (17) eine Aus- Stellung einnimmt, weiterhin bestehend aus einem Kniehebelmechanismus (27) mit wenigstens einem oberen Kniehebel, wenigstens einem unteren Kniehebel und einem Federkraftspeicher, wobei die Kniehebel über eine Kniehebelachse gelenkig verbunden sind, der Federkraftspeicher zwischen Kniehebelachse und Antriebshebel (28) angreift und der untere Kniehebel gelenkig mit einer mit dem Kontaktsystem (17) verbundenen Schaltwelle (16) verbindbar ist, und bestehend aus einem zwischen den Seitenblenden (19) angeordneten und mit dem oberen Kniehebel gelenkig verbundenen Stützhebel (58), der bei einem auslöseunfähigen Schaltschloss (73a; 74a) in den Seitenblenden (19) schwenkbar lagert und unter Wirkung des Federkraftspeichers in abstützende Verbindung mit einem Verklinkungsmechanismus (54) bringbar ist, der seinerseits in Wirkverbindung mit Auslösemitteln des Schaltgerätes (2) bringbar ist, der Stützhebel (58) dagegen bei einem auslöseunfähigen Schaltschloss (73b; 74b) zwischen den Seitenblenden (19) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine innerhalb der Seitenblenden (19) versetzbar angeordnete weitere Achse (43; 44; 44') bei dem auslösefähigen Schaltschloss (73a; 74a) in einer ersten Position angeordnet ist, die weitere Achse (43; 44; 44') dagegen bei dem auslöseunfähigen Schaltschloss (73b; 74b) in einer zweiten Position angeordnet und mit dem Stützhebel (58) formschlüssig verbunden ist.

4. Schaltschloss nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in den Seitenblenden (19) weitere Bohrungen (63; 64; 64') und zweite Bohrungen (83; 84) für die weitere Achse (43; 44; 44') in ihrer ersten bzw. zweiten Position vorgesehen sind und dass in dem Stützhebel (58) ein Durchbruch (33; 34) zum im wesentlichen spielfreien Durchgriff der weiteren Achse (43; 44; 44') in ihrer zweiten Position vorgesehen ist.

5. Schaltschloss nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Achse in ihrer ersten Position als eine die Schwenkbewegung des von dem Verklinkungsmechanismus (54) freigegebenen Stützhebels (58) begrenzende Anschlagachse (43) ausgebildet ist.

6. Schaltschloss nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Achse (42), die zwischen den Außenschenkeln (18) angeordnet ist bei dem auslösefähigen Schaltschloss (73a; 74a) die Schwenkbewegung des Antriebshebels (28) gegenüber dem vom Verklinkungsmechanismus (54) freigegebenen Stützhebel (58) begrenzt, und die Anschlagachse (43) identisch ausgebildet sind.

7. Schaltschloss nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Achse in ihrer ersten Position als Lagerachse (44; 44') Bestandteil des Verklinkungsmechanismus (54) ist.

8. Schaltschloss nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Lagerachse (44) eine Klinke (55) lagert.

9. Schaltschloss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Lagerachse (44') ein Klinkenhebel (52) lagert.

10. Schaltschloss nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerachse (44') und eine Distanzachse (45) für die Seitenblenden (19) identisch ausgebildet sind.