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Die Erfindung betrifft ein Federkraftklemmanschluss mit einer Stromschiene, die eine Leitereinstecköffnung hat, und mit einer in die Leitereinstecköffnung der Stromschiene eingesetzten Klemmfeder, die einen sich an der Stromschiene abstützenden Anlageschenkel und einen zusammen mit der Stromschiene eine Klemmstelle für einen elektrischen Leiter bildenden Klemmschenkel hat. Es ist ein Führungselement zur Führung und Abstützung eines Betätigungselementes vorgesehen. Das Führungselement hat eine Abstützfläche gegenüberliegend zu einem Bereich der Klemmfeder, der von dem Betätigungselement zur Öffnung der Klemmfeder entgegen der Federkraft der Klemmfeder beaufschlagt wird. Das Führungselement ist benachbart zur Stromschiene angrenzend an die Klemmfeder angeordnet und ragt von der Stromschiene und der durch die Leitereinstecköffnung definierten Ebene weg. Es kann dabei teilweise in die Stromschiene hineinragen.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Klemmenbauelement mit einem Isolierstoffgehäuse, das mindestens eine Leitereinführungsöffnung hat, und mit mindestens einer von dem Isolierstoffgehäuse aufgenommene Stromschiene.
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Steckverbinder und Klemmen, insbesondere Reihenklemmen, mit Federkraftanschlüssen, die zum Einstecken und/oder Abziehen eines elektrischen Leiters mittels eines Betätigungsdrückers oder Betätigungswerkzeuges geöffnet werden, sind vielfältig bekannt.
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DE 10 2007 035 336 B3 offenbart eine Federkraftklemme, bei der eine Feder aus einem kastenförmigen Metallkäfig herausgebildet ist. Der Metallkäfig hat eine offene Einsteckseite zum Einführen eines die Klemmfeder betätigende Werkzeugs, das sich an Abkantungen abstützt, die in das Kasteninnere des kastenförmigen Metallkäfigs eingeschwenkt sind.
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DE 10 2007 022 088 B3 offenbart eine Käfigzugfederklemme, die an ihrer Rückseite durch einen Schraubendreher betätigt wird. Der Schraubendreher stützt sich am Isolierstoffgehäuse ab.
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DE 198 38 008 A1 beschreibt einen Leiterplatten-Steckverbinder mit einem in Leitereinsteckrichtung verschiebbar gelagerten Betätigungsdrücker, in dem eine Leitereinführungsöffnung für einen elektrischen Leiter ausgebildet ist. Bei Verschiebung des Betätigungsdrückers in das Gehäuse der Leiterplattenklemme hinein wird eine Klemmfeder ausgelenkt, um eine Klemmung des elektrischen Leiters zu lösen. Der Betätigungsdrücker wird an dem Isolierstoffgehäuse und teilweise an der Klemmfeder entlang geführt.
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DE 10 2006 014 646 A1 offenbart einen Steckverbinder mit einer Klemmfeder, die durch einen in das Isolierstoffgehäuse des Steckverbinders eingebauten Betätigungsdrücker betätigt werden kann. Dieser Betätigungsdrücker stützt sich am Isolierstoffgehäuse ab, so dass die Kraft der Feder bei der Betätigung über den Betätigungsdrücker auf das Isolierstoffgehäuse drückt.
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Auch aus der
DE 41 02 784 A1 ist eine Anschlussklemme mit einem Betätigungsdrücker bekannt, der am Isolierstoffgehäuse an der zu betätigenden Klemmfeder und an einem Stromschienenstück geführt wird, wenn er in das Gehäuse der Anschlussklemme hineingedrückt wird.
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DE 1 918 193 A offenbart eine schraubenlose Anschlussklemme für elektrische Geräte, bei der aus der Blattfeder außer den Klemmzungen zugeordnete Löselappen ausgestanzt sind. Ein den Löselappen gemeinsames Druckstück ist in einer Kontaktplatte gelagert, die in entsprechende Leitern profiliert ist.
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DE 102 39 273 A1 offenbart einen Federkraftklemmeanschluss für einen elektrischen Leiter, bei dem der Stromschienenstück aus einem flachen Material gefertigt ist und eine Leiterdurchstecköffnung in Form eines viereckigen Materialdurchzugs mit einem in Leiterdurchsteckrichtung sich erstreckenden Lochkragen besitzt. Eine Blattfeder ist in diesem Materialdurchzug eingesetzt.
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DE 198 17 927 C2 beschreibt einen Steckverbinder als Buchsen- oder Stiftteil mit einem Federkraftklemmanschluss für einen elektrischen Leiter. Die Stromschiene des Klemmanschlusses durchquert den Leiteraufnahmekanal etwa rechtwinklig und ist in diesem Bereich mit einer Wandöffnung versehen, in die eine Blattfeder eingesetzt ist. Angrenzend zu einem Leiteraufnahmekanal ist ein Betätigungskanal zum Öffnen der Klemmstelle vorhanden. Hierzu wird die Spitze eines Schraubendrehers in diesem Betätigungskanal aus dem Isolierstoffgehäuse axial eingeschoben, um den vom Kopfende der Blattfeder ablaufenden Schlaufenteil der Blattfeder niederzudrücken. Dabei übt der Schraubendreher eine Kraft auf das Isolierstoffgehäuse aus.
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EP 1 641 079 B1 offenbart eine Vorrichtung mit einem Anschlussblock, bei der eine Stromschiene eine Leitereinstecköffnung hat, in die eine Klemmfeder eingesetzt ist. Die Betätigung der Klemmfeder erfolgt mit einem in das Isolierstoffgehäuse eingebauten, schwenkbaren Betätigungshebel.
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DE 10 2008 046 067 B3 und
DE 10 2007 044 262 A1 offenbaren einen schraubenlosen Klemmenanschluss mit einem Klemmenabdeckteil, das eine der Anzahl anzuschließende Anschlussleiter entsprechende Anzahl von Anschlussöffnungen hat und beim Verschwenken in Richtung auf das Gehäuseinnere hin die Klemmfederöffnung beaufschlagen kann.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Federkraftklemmanschluss zu schaffen, bei dem die insbesondere bei höheren Anschlussquerschnitten größer werdenden Betätigungskräfte besser abgefangen werden können, wobei die am Betätigungswerkzeug wirkenden Reibkräfte möglichst gering gehalten werden sollten, um die Betätigung nicht zu erschweren.
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Die Aufgabe wird mit den Federkraftklemmanschlüssen mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1, 2 und 3 gelöst.
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Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung wird somit ein von der Stromschiene abragendes separates oder einstückig mit der Klemmfeder ausgebildetes Führungselement vorgeschlagen, das eine Abstützfläche und Gleitfläche für das Betätigungselement bereitstellt. Das Betätigungselement kann z. B. ein Betätigungsdrücker oder Betätigungswerkzeug sein. Dieses Führungselement ist in der Betätigungsrichtung des Betätigungselementes, d. h. in der Verschieberichtung eines Betätigungsdrückers, ausgerichtet, um gegenüberliegend zur Klemmfeder eine Anlagefläche für das Betätigungselement bereitzustellen. Das Führungselement ist dabei in Leitereinsteckrichtung bzw. entgegen der Leitereinsteckrichtung ausgerichtet, indem es von der Stromschiene und der durch die Leitereinstecköffnung definierten Ebene wegragt.
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Ein solches Führungselement kann mit einem sehr dünnen Blech relativ klein ausgeführt werden, so dass es minimalen Einbauraum einnimmt und die Luft- und Kriechstrecken nicht beeinflusst. Ein dünnes Blech ermöglicht kleine Biegeradien, so dass maximale Stütz- und Gleitflächen für das Betätigungselement bereitgestellt werden. Das Führungselement ist kostengünstig herstellbar.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Führungselement selbsttragend ist, um die auf die Abstützfläche wirkende Kraft des Betätigungselementes aufzufangen und nicht wesentlich an umgebende Teile des Federkraftklemmanschlusses oder des Isolierstoffgehäuses abzuleiten. Hierzu hat das Führungselement einen im Querschnitt umlaufenden, kraftschlüssig vollständig verbundenen Kraftableitwandbereich, der die auf die Abstützfläche wirkende Kraft des Betätigungselementes auffängt. Die auf die Abstützfläche wirkende Kraft des Betätigungselementes wird somit mit Hilfe der umlaufenden Wände des Führungselementes, der Seitenwände und der gegenüberliegenden Wand des Führungselementes kompensiert. Ein solches selbsttragendes Führungselement bietet eine hohe mechanische Steifigkeit der Konstruktion, da es als Rahmenkonstruktion ausgebildet ist. Die aus der Betätigung des Betätigungselements resultierenden horizontal, vertikal und axial wirkenden Kräfte werden in das Führungselement eingeleitet und dort aufgenommen, wodurch das Isoliergehäuse im Bereich der Leitereinführung kraft- und verformungsfrei bleibt. Die Kräfte werden dabei symmetrisch in den biegesteifen Kraftableitwandbereichen aufgenommen.
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Ein geschlossener Rahmen kann mechanisch, thermisch oder klebetechnisch im Verschlussbereich verbunden werden. Die Rahmenkonstruktion kann z. B. durch Stanz-, Biegen-, Umformen- oder Spritzgießen hergestellt werden.
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Das Führungselement kann ein Blechelement sein, das in die Leitereinstecköffnung der Stromschiene eingehängt oder auf die Stromschiene aufgesetzt ist. Das Führungselement kann auf diese Weise als separates Teil gefertigt werden. Vorteilhaft ist es dabei, wenn das Führungselement während der Herstellung der Klemmfeder um die Klemmfeder herumgefaltet oder Klemmfeder in den geschlossenen Käfig des Führungselements vorgespannt montiert wird und das Führungselement damit unverlierbar an der Klemmfeder aufgenommen ist. Anschließend kann die Klemmfeder zusammen mit dem Führungselement dann in/auf die Stromschiene montiert werden, was die Handhabung bei der Fertigung wesentlich erleichtert.
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Nach der Montage geht das als geschlossener Rahmen ausgeführte Führungselement mit der Feder eine kraft- und formschlüssige Verbindung ein und ist lagestabil und sehr robust. Es kann dann als vormontierte, stückgutfähige Baugruppe weiterverwendet werden und ist in einer automatisierten Fertigung herstellbar. Die Baugruppe kann vorteilhaft getempert werden, was wirtschaftlich Vorteile in der Fertigung hat. Die Klemmfeder und das Führungselement können in einem Fertigungsautomaten gestanzt, gebogen, montiert und der Führungskäfig geschweißt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Führungselement ein käfigförmig gebogenes Blechelement mit einer die Abstützfläche bildenden Abstützwand und einer gegenüberliegenden, die Anlagefläche bildenden Anlagewand sowie zwei sich gegenüberliegenden, rechtwinklig zu der Abstützfläche und der Anlagefläche stehenden und einstückig mit der Abstützwand und der Anlagewand geformten Seitenwänden zur Aufnahme von Zugkräften zwischen Abstützfläche und Anlagefläche und zur Führung des Betätigungselementes.
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Die größere Neigung der Abstützfläche kann dann an die jeweiligen Einbaubedingungen angepasst werden.
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Das Betätigungselement ist vorzugsweise ein separater, in ein Isolierstoffgehäuse eines Klemmenbauelementes eingebauter Betätigungsdrücker.
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Das erfindungsgemäße Führungselement hat den Vorteil, dass die Konstruktion so ausgeführt werden kann, dass für alle Betätigungsausführungen z. B. mit Betätigungsdrücker oder Betätigungswerkzeug das gleiche Gehäuse verwendet werden kann. Damit ist möglich, einen Federkraftklemmanschluss, der für Schraubendreherbetätigung vorgesehen ist, einfach durch Bestücken mit einem Betätigungsdrücker zu einer drückerbetätigten Klemme zu verändern, ohne dass der Federkraftklemmanschluss angepasst werden muss.
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Die Aufgabe wird weiterhin mit einem durch das Klemmenbauelement mit einem Isolierstoffgehäuse, das mindestens eine Leitereinführungsöffnung hat, und mit mindestens einer von dem Isolierstoffgehäuse aufgenommene Stromschiene gelöst, indem das Klemmenbauelement mindestens einen Federkraftanschluss hat, wie er oben beschrieben wurde.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 – perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Führungselementes;
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2 – Seitenansicht eines Federkraftklemmanschlusses mit Stromschiene, Klemmfeder und dem Führungselement aus 1;
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3 – Seitenansicht eines Federkraftklemmanschlusses mit einer zweiten Ausführungsform eines Führungselementes;
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4 – perspektivische Ansicht des Federkraftklemmanschlusses aus 3;
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5 – perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Führungselementes;
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6 – Seitenansicht eines Federkraftklemmanschlusses mit dem Führungselement aus 5;
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7 – vergrößerte Ausschnittsansicht des Federkraftklemmanschlusses aus 6 mit der Verhakung des Führungselementes;
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8 – perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Führungselementes;
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9 – Seitenschnittansicht eines Ausschnitts einer Reihenklemme mit einem Federkraftklemmanschluss und der vierten Ausführungsform eines Führungselementes;
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10 – perspektivische Ansicht einer Stromschiene mit Federkraftklemmanschluss und dem Führungselement gemäß 8;
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11 – Seitenansicht eines Federkraftklemmanschlusses mit Stromschiene, Klemmfeder und Führungselement mit zusätzlichem Einlegeteil;
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12 – Vorderansicht des Einlegeteils aus 11;
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13 – perspektivische Ansicht eines Federkraftklemmanschlusses mit Stromschiene, Klemmfeder und Führungselement sowie einem Betätigungsdrücker mit Metalleinleger;
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14 – Seitenansicht des Betätigungsdrückers aus 13;
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15 – perspektivische Ansicht des Betätigungsdrückers und des Metalleinlegers aus 13 und 14 in Explosionsdarstellung;
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16 – Seitenansicht einer fünften Ausführungsform eines Federkraftklemmanschlusses mit integral mit der Klemmfeder ausgeformtem Führungselement;
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17 – perspektivische Ansicht des Federkraftanschlusses aus 16;
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18 – perspektivische Ansicht auf die Klemmfeder des Federkraftklemmanschlusses aus 16 und 17;
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19 – Seitenansicht eines Federkraftklemmanschlusses mit Stromschiene, Klemmfeder und einer sechsten Ausführungsform eines Führungselementes;
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20 – perspektivische Ansicht des Federkraftklemmanschlusses aus 19;
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21 – perspektivische Ansicht des Führungselementes aus 19 und 20;
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22 – Seitenansicht eines Federkraftklemmanschlusses mit Stromschiene, Klemmfeder und einer siebten Ausführungsform eines Führungselementes;
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23 – perspektivische Ansicht des Federkraftklemmanschlusses aus 22;
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24 – perspektivische Ansicht des Führungselementes aus 22 und 23;
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25 – Seitenansicht eines Ausschnitts einer Reihenklemme mit einem Federkraftklemmanschluss mit einer achten Ausführungsform eines Führungselementes;
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26 – perspektivische Ansicht des Federkraftklemmanschlusses aus 25;
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27 – perspektivische Ansicht des Führungselementes aus 25 und 26.
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28 – Seitenansicht eines Ausschnitts einer Reihenklemme mit einem Federkraftklemmanschluss mit einer neunten Ausführungsform eines Führungselementes;
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29 – perspektivische Ansicht des Federkraftklemmanschlusses aus 28;
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30 – perspektivische Ansicht des Führungselementes aus 28 und 29;
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31 – Seitenansicht eines Ausschnitts einer Reihenklemme mit einem Federkraftanschluss mit einer zehnten Ausführungsform eines Führungselementes;
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32 – perspektivische Ansicht des Federkraftklemmanschlusses aus 31;
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33 – perspektivische Ansicht des Führungselementes aus 31 und 32.
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1 lässt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Führungselementes 1 erkennen, das einstückig aus einem Blech ausgeschnitten/ausgestanzt und gefaltet ist. Das Führungselement 1 hat eine Abstützfläche 2 für ein Betätigungselement (nicht dargestellt), z. B. in Form eines Betätigungsdrückers. Quer zur Abstützfläche 2 gehen von beiden gegenüberliegenden Enden jeweils Zug- und Führungsflächen 3a, 3b ab, von denen wiederum senkrecht abgewinkelte Wandbereiche 4a, 4b eine Klemmfederstützfläche 5 bilden.
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Die Abstützfläche 2 ist gegenüber der Unterkante der Seitenwände 3a, 3b erhöht, so dass ein Durchtritt 6 für den Klemmschenkel einer Klemmfeder bereitgestellt wird. Seitlich zum Durchtritt 6 hat die Abstützfläche 2 sich nach unten zum freien Ende hin verbreiternde Stege S. Hierdurch wird der verfügbare Raum optimal ausgenutzt, um mit der Abstützfläche 2 eine möglichst große Reibfläche bereitzustellen und damit die Reibkraft und die damit verbundene, auf das Betätigungselement wirkende Haltekraft zu erhöhen und einem Herausschieben des Betätigungselementes durch die Klemmfeder entgegenzuwirken. Die Verbreiterung der Stege S nach unten hin ist möglich, da die Breite des Klemmschenkels einer Klemmfeder zum freien Ende hin üblicherweise geringer wird und der Klemmschenkel damit beim Verschwenken nach unten hin eine abnehmende Breite im Durchtritt 6 erfordert.
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Die beiden Wandbereiche 4a, 4b haben an ihren freien Enden eine aufeinander abgestimmte Verschlusskontur in der Art, dass die Verschlusskonturen beim Umfalten der Wandbereiche 4a, 4b ineinander greifen und die Wandbereiche 4a, 4b zu einer integralen Einheit kraftschlüssig verschließen.
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Das Führungselement 1 stellt mit der ringförmig geschlossenen Ausbildung von Abstützfläche 2, Seitenwänden 3a, 3b und Wandbereichen 4a, 4b einen selbsttragenden Käfig bereit, bei dem eine auf die Abstützfläche 2 wirkende Kraft eines Betätigungselementes und einer auf die Klemmfederstützfläche 5 von der Klemmfeder aufgebrachte Kraft über die Zug- und Führungsflächen 3a, 3b aufgefangen und kompensiert werden. Die Zug- und Führungsflächen 3a, 3b und die Klemmfederstützfläche 5 stellt zusammen mit der Abstützfläche 2 somit einen in einem Querschnitt umlaufenden, kraftschlüssig vollständig verbundenen Kraftableitwandbereich bereit, durch den eine auf die Abstützfläche 2 wirkende Kraft des Betätigungselementes durch den Kraftableitwandbereich aufgefangen wird.
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2 lässt einen Federkraftklemmanschluss 7 mit einer Stromschiene 8 und mit einer Leitereinstecköffnung 9 der Stromschiene 8 eingesetzten Klemmfeder 10 erkennen. Die Klemmfeder 10 stützt sich mit einem Anlageschenkel 11 an der Stromschiene 8 ab. Gegenüberliegend zum Anlageschenkel 11 hat die Klemmfeder 10 einen Klemmschenkel 12, der zusammen mit der Stromschiene 8 eine Klemmstelle für einen in die Leitereinstecköffnung 9 der Stromschiene 8 einsteckbaren elektrischen Leiter bildet. Das freie Ende des Klemmschenkels 12 drückt einen elektrischen Leiter gegen die Stromschiene 8 bzw. einen von der Stromschiene 8 nach unten abragenden Materiallappen oder Lochkragen 13 der Stromschiene 8, um so einen elektrischen Kontakt zwischen elektrischen Leiter und Stromschiene 8 herzustellen.
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Der Klemmschenkel 12 wird zum Lösen des elektrischen Leiters und ggf. auch zum Einstecken mit Hilfe eines Betätigungsdrückers 14 entgegen der Klemmkraft der Klemmfeder 10 betätigt, um die Klemmstelle zu öffnen und den Klemmschenkel 12 in Richtung Anlageschenkel 11 zu verschieben. Bei der Verschiebung des Betätigungselementes 14 in Betätigungsrichtung B übt die Klemmfeder 10 eine das Betätigungselement 14 nach links drückende Kraft F auf, die von der an das Betätigungselement 14 angrenzenden Abstützfläche 2 aufgefangen wird. Die in Pfeilrichtung auf die Abstützfläche 2 wirkende Kraft F wird dann über die Zug- und Führungsflächen 3a auf die gegenüberliegende Klemmfederstützfläche 5 abgeleitet und dort mit Hilfe des an der Klemmfederstützflache 5 anliegenden Anlageschenkels 11 der Klemmfeder 10 kompensiert.
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Das Führungselement 1 bildet somit einen selbsttragenden Käfig, bei dem die vom Betätigungselement 14 aufgebrachten Kräfte nicht wesentlich auf ein außerhalb des Führungselementes 1 und der Klemmfeder 10 liegendes Element, wie insbesondere ein Isolierstoffgehäuse, übertragen wird.
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Nach unten in die Leitereinstecköffnung 9 der Stromschiene 8 hineinragende Zungen oder (geprägte) Fasen bilden Einlaufzonen aus.
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3 lässt eine Seitenansicht eines in ein Isolierstoffgehäuse 15 aufgenommenen Federkraftklemmanschlusses 7 erkennen, bei dem das Führungselement 1 in anderer Weise ausgestaltet ist. Deutlich wird, dass die Klemmfeder 10 wiederum in eine Leitereinstecköffnung 9 eine Stromschiene 8 eingehängt ist. Das Führungselement 1 ist auf die Oberseite der Stromschiene 8 oberhalb der Leitereinstecköffnung 9 aufgesetzt und erstreckt sich von der Stromschiene und von der durch die Leitereinstecköffnung 9 definierten Ebene entgegen der Leitereinsteckrichtung und Betätigungsrichtung B des Betätigungselementes 14 weg. Eine Leitereinführungsöffnung L im Isolierstoffgehäuse 15 führt an dem Führungselement 1 seitlich vorbei zur Leitereinstecköffnung 9, um einen elektrischen Leiter einzuführen und an dem Federkraftklemmanschluss 7 anzuklemmen.
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Das Führungselement 1 hat wiederum eine Abstützfläche 2, auf der das Betätigungselement 14 aufliegt, sowie eine gegenüberliegende Stützfläche 16, die im vorliegenden Fall funktionslos ist, aber einen Einsatz des Führungselementes 1 für die spiegelbildliche Ausrichtung der Klemmfeder 10 beispielsweise für den Einbau auf eine linke und rechte Klemmenseite ermöglicht.
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Die auf die jeweils von dem Betätigungselement 14 beaufschlagte Abstützfläche 2, 16 leitet die Kraft über einen unteren Verbindungssteg 17 auf den Anlageschenkel 11 der Klemmfeder 10 und/oder auf die Stromschiene 8 ab.
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Um ein Aufschwenken der Abstützfläche 2, 16 bei Beaufschlagung durch das Betätigungselement 14 zu verhindern, können die Abstützflächen 2, 16 miteinander durch mindestens einen oberen Verbindungssteg 18 verbunden sein (wie dargestellt). In einer anderen Ausführungsform können die Verbindungsstege 18 jedoch getrennt voneinander sein (nicht dargestellt).
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Das in den 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Führungselementes 1 ist zu einer Seite hin offen und kann damit von der Seite auf eine Klemmfeder 10 aufgesetzt werden. Denkbar ist aber auch, dass das Führungselement 1 als geschlossener Käfig ausgebildet wird und beidseits untere und obere Verbindungsstege 17, 18 hat, die die beiden gegenüberliegenden Abstützflächen 2, 16 kraftschlüssig miteinander verbinden.
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5 lässt eine dritte Ausführungsform eines Führungselementes 1 erkennen, das wiederum eine Abstützfläche für ein Betätigungselement und eine senkrecht davon abgehende Zug- und Führungswand 3a hat, an die sich eine wiederum senkrecht zur Zug- und Führungswand 3a stehende Klemmfederstützfläche 5 anschließt. Das Führungselement 1 ist nicht ringförmig geschlossen. Vielmehr hat die Klemmfederstützfläche 5 an einem freien Ende einen Verriegelungshaken 19, der eine Seitenkante des Klemmschenkels der Klemmfeder 10 übergreift und das Führungselement 1 an der Klemmfeder (nicht dargestellt) sichert.
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Wiederum wird eine von einem Betätigungselement auf die Abstützfläche 2 übertragende Kraft von der Zug- und Führungswand 3a aufgefangen und mit der gegenüberliegenden Klemmfederstützfläche 5 kompensiert. Ein Auseinanderschwenken von Abstützfläche 2 und Klemmfederstützfläche 5 kann durch Auswahl eines geeignet dicken Blechmaterials weitgehend verhindert werden.
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6 lässt einen Federkraftklemmanschluss 7 mit dem Führungselement 1 aus 5 erkennen, das auf der Oberseite der Stromschiene 8 angeordnet ist. Die Klemmfeder 10 ist in das Führungselement 1 eingehängt. Das Betätigungselement 14 in Form eines in das Isolierstoffgehäuse 15 eintauchenden Betätigungsdrückers liegt mit einer Seitenfläche an der Abstützfläche 2 an und wird von diesem geführt.
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7 lässt eine Ausschnittsansicht des Federkraftklemmanschlusses 7 aus 6 von der anderen Seite erkennen. Deutlich wird, dass der Verriegelungshaken 19 den Klemmschenkel der Klemmfeder 10 übergreift, um das Führungselement 1 an der Klemmfeder 10 zu sichern.
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8 lässt eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Führungselementes 1 in Form eines plattenförmigen Einlegers vorzugsweise aus metallischem Blechmaterial erkennen. Das Führungselement 1 hat wiederum eine Abstützfläche 2, an die sich zwei voneinander beabstandete Stege 20a, 20b anschließen. Zudem ragen an der Seitenkante zwei Nasen 21a, 21b hervor, mit denen das Führungselement 1 in einem Isolierstoffgehäuse verrastet werden kann.
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Die 9 lässt einen Ausschnitt einer Reihenklemme mit einem Federkraftklemmanschluss 7 und dem Führungselement aus 8 erkennen. Deutlich wird, dass der Klemmschenkel 12 der Klemmfeder 10 zwischen den Stegen 20a, 20b hindurchgeführt ist und die Abstützfläche 2 angrenzend zum Klemmschenkel 12 und benachbart zum Betätigungselement 14 angeordnet ist. Die Stege 20a, 20b stehen auf der Stromschiene 8 auf. Das Betätigungselement 14 liegt an der Abstützfläche 2 an und die bei der Betätigung aufgebrachte Kraft wird von dem Führungselement 1 mindestens teilweise über die Nase 21a, 21b an das Isolierstoffgehäuse 15 und/oder an die Stromschiene 8 abgeleitet. Die Nasen 21a, 21b dienen im Wesentlichen der Arretierung des Führungselementes 1.
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10 lässt eine perspektivische Ansicht einer Stromschiene 8 mit Federkraftklemmanschluss 7 aus 9 erkennen. Hieraus wird nochmals deutlich, dass der Klemmschenkel 12 der Klemmfeder 10 zwischen den Stegen 20a, 20b des Führungselementes 1 hindurchgeführt ist und das Betätigungselement 14 zwischen Anlageschenkel 12 und Führungselement 1 geführt ist und dabei die Abstützfläche 2 und den Anlageschenkel 12 berührt.
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11 lässt eine Seitenansicht eines Federkraftklemmanschlusses 7 mit einer Stromschiene 8, einer Klemmfeder 10 und einer fünften Ausführungsform eines Führungselementes 1 erkennen. Angrenzend an die Abstützfläche 2 ist ein Einlegeteil 22 vorzugsweise aus Kunststoff vorgesehen. Dieses Einlegeelement 22 ist zwischen der Abstützfläche 2 und dem Anlageschenkel 12 der Klemmfeder 10 angeordnet und mit einem die Oberkante der Abstützfläche 2 übergreifenden Kragen 23 einem Führungselement gesichert. Ein Betätigungselement 14, z. B. in Form eines Schraubendrehers, liegt bei Betätigung der Klemmfeder an dem Einlegeteil 22 an und gleitet an diesem entlang. Die Stützkräfte werden über das Einlegeteil 22 in das käfigförmige Führungselement übertragen. Das Einlegeteil aus einem anderen Material das Führungselement 1, insbesondere aus Kunststoff, hat den Vorteil, dass die Reibkräfte zwischen Betätigungselement 14 und Führungselement 1 reduziert oder bei Bedarf auch gesteigert werden können, um ein Betätigungswerkzeug ggf. halten zu können.
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Das Führungselement 1 ist im Prinzip wie das in 1 dargestellte Führungselement ausgestaltet.
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12 lässt das Einlegeteil 22 aus 11 in der Vorderansicht erkennen. Deutlich wird, dass das Einlegeteil 22 ebenfalls seitliche Stege 24a, 24b unterhalb der Anlagefläche 25 hat. Auf diese Weise ist es möglich, dass der Anlageschenkel 12 einer Klemmfeder 10 in den Raum zwischen den Stegen 24a, 24b hineinfedern kann. Die Breite der Stege 24a, 24b ist auch hier, wie in der Ausführungsform gemäß 1, an die beim Verschwenken des Klemmschenkels 12 der Klemmfeder 10 notwendige Durchtrittsbreite unter Berücksichtigung einer zum freien Ende des Klemmschenkels 12 abnehmenden Breite des Klemmschenkels 12 optimiert. Durch die sich nach unten verbreiternden Stege 24a, 24b wird die Reibfläche und damit die Reibkraft erhöht, um im Betätigungszustand einem Herausschieben des Betätigungselementes 14 durch die Klemmfeder 10 entgegenzuwirken.
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13 lässt eine perspektivische Ansicht eines Federkraftanschlusses 7 mit dem in 1 bereits dargestellten Führungselement 1 erkennen. Das Betätigungselement 14 ist bei dieser Ausführungsform als zweiteiliger Betätigungsdrücker ausgeführt.
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Wie in der Seitenansicht des Betätigungselementes 14 erkennbar, hat der in Vertikalrichtung verschiebbare Betätigungsdrücker 26 ein Drückereinlegeteil 27 vorzugsweise aus stabilem Metallmaterial, während der Betätigungsdrücker 26 aus Kunststoff hergestellt ist.
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Aus der Explosionsansicht der 15 wird deutlich, dass das Drückereinlegeteil 27 einen Auflageabschnitt 28 zur Anlage an der Abstützfläche 2 eines Führungselementes 1 und einen Befestigungsabschnitt 29 hat. Der Befestigungsabschnitt 29 hat eine geringere Breite als der Anlageabschnitt 28. Der Befestigungsabschnitt 29 wird in einen Hohlraum des Betätigungsdrückers 26 geführt, wie in der 14 anhand der gestrichelten Linie erkennbar ist, um das Einlegeteil 28 formschlüssig an den Betätigungsdrücker 26 festzulegen bzw. umzuspritzen.
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Mit Hilfe dieses Drückereinlegeteils 27 wird die Kraftableitung der Betätigungskraft auf das Führungselement 1 verbessert, indem der Betätigungsdrücker 26 in dem Bereich des Drückereinlegeteils stabiler und weniger nachgiebig ausgebildet ist.
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16 lässt eine Seitenansicht einer fünften Ausführungsform eines Federkraftklemmanschlusses 7 erkennen, bei dem das Führungselement 1 einstückig integral mit der Klemmfeder 10 ausgeformt ist. Aus einem Federblechelement ist ein Klemmschenkel 12 z. B. ausgestanzt oder ausgeschnitten. Die überstehenden seitlichen Stege dienen zur Bildung des Führungselementes 1. Die sich gegenüberliegenden Stege des Führungselementes 1 sind ausgehend vom Anlageschenkel 11 in Richtung Klemmschenkel 12 umgebogen und dienen als Zug- und Führungsstege 30a, 30b, an die sich am freien Ende eine Abstützfläche über die gesamte Breite des Führungselementes 1 anschließt. Ein Betätigungselement 14, z. B. in Form eines Betätigungsdrückers, liegt dann an der Abstützfläche 2 und dem Klemmschenkel 12 der Klemmfeder 10 an.
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17 zeigt die perspektivische Ansicht des Federkraftklemmanschlusses 7 aus 16. Hieraus wird deutlicher, dass das Führungselement 1 durch Ausformen des Anlageschenkels 11 der Klemmfeder 10 aus einem Federblechteil unter Belassung der Stege 30a, 30b einstückig mit der Klemmfeder 10 gebildet ist. Erkennbar ist dabei, dass die Stege zunächst nach unten in Richtung Stromschiene 8 gerichtet sind und dort auf der Stromschiene 8 aufliegen, während der Anlageschenkel 11 in Richtung Klemmschenkel 12 im spitzen Winkel zu den Stegen 30a, 30b abgebogen ist. Sowohl der Anlageschenkel 11 als auch der Klemmschenkel 12 sind zwischen den Stegen 30a, 30b hindurchgeführt.
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18 lässt eine perspektivische Ansicht des mit der Klemmfeder 10 einstückig geformten Führungselementes 1 erkennen. Deutlich wird, dass sich an die Stege 30a, 30b am freien Ende des Führungselementes 1 ein sich wieder quer über die Breite des Federblechelementes erstreckende Abstützfläche 2 anschließt. An die Unterkante dieser Abstützfläche 2 stößt dann der Klemmschenkel 12 der Klemmfeder 10 an, so dass die Klemmfeder 10 in einem durch das Führungselement 1 bereitgestellten Käfig gehalten wird.
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Bei der Betätigung des Federkraftklemmanschlusses 7 auftretende Betätigungskräfte werden dann von der Abstützfläche 2 über die Stege 30a, 30b auf die Stromschiene 8 und auf deren rückwärtigen Teil der Klemmfeder 10 übertragen und können dort durch die Federkraft des Anlageschenkels 11 und der angrenzenden Stege 30a, 30b abgefangen werden.
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19 lässt eine Seitenansicht eines Federkraftklemmanschlusses 7 mit einer sechsten Ausführungsform eines Führungselementes 1 erkennen. Das Führungselement 1 ist hierbei aus einem in der perspektivischen Ansicht der 20 und des Federkraftklemmanschlusses 7 und der perspektivischen Ansicht aus 21 des Führungselementes 1 besser erkennbaren Blechteil gebildet, aus dem die Abstützfläche 2 aus einem heruntergebogenen und die Klemmfederstützfläche 5 aus einem hochgebogenen Materiallappen gebildet ist. Durch diese Materiallappen wird eine Öffnung zur Durchführung des Klemmschenkels 12 und des Anlageschenkels 11 der Klemmfeder 10 bereitgestellt. Wie in der vorher beschriebenen Ausführungsform des Führungselementes 1 entstehen dabei zwischen der Abstützfläche 2 und der Klemmfederstützfläche 5 seitlich voneinander beabstandete Stege 40a, 40b, die als Zug- und Führungsstege dienen, um eine auf die Abstützfläche 2 wirkende Kraft bei Betätigung des Federkraftklemmanschlusses 7 auf die gegenüberliegende Klemmfederstützfläche 5 abzuleiten. Durch die gegenläufige Ausrichtung der Materiallappen werden auf das Führungselement 1 wirkende Kippmomente besser kompensiert.
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Erkennbar ist, dass das Führungselement 1 schräg zur Stromschiene 8 steht und mit seinem der Klemmfederstützfläche 5 benachbarten Ende auf der Stromschiene 8 aufliegt.
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22 lässt eine weitere Ausführungsform eines Federkraftklemmanschlusses 7 in der Seitenansicht erkennen. Dort ist das Führungselement 1 aus einem vorzugsweise metallischen Blechteil C-förmig ausgestaltet. Ein Auflageabschnitt 31 des Führungselementes 1 liegt auf der Stromschiene 8 auf und wird mit einem Materiallappen 32 an der Stromschiene 8 gesichert. Der Materiallappen 32 befindet sich in einem abgewinkelten Bereich des Führungselementes 1, an dem die Abstützfläche 2 (Lageabschnitt 31) nach oben entgegen zur Betätigungsrichtung B des Drückerbetätigungselementes 14 weggebogen ist. Das Betätigungselement 14 liegt dabei an der Abstützfläche 2 an, die durch zwei voneinander beabstandete Stege und im oberen Bereich an die Stegeverbinderlasche 33 gebildet ist.
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Im oberen Bereich der Abstützfläche 2 angrenzend an die Lasche 33 des parallel zur Stromschiene 8 und dem Auflageabschnitt 31 ist ein Zug- und Führungsabschnitt 34 gebildet. Dieser Zug- und Führungsabschnitt 34 hat ebenfalls zwei voneinander beabstandete Stege und am freien Ende eine diese Stege verbindende Lasche.
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Mit Hilfe des Auflageabschnitts 31 und des Zug- und Führungsabschnitts 34 gelingt es, die auf die Abstützfläche 2 wirkende Betätigungskraft bei der Betätigung des Federkraftklemmanschlusses 7 auf die Stromschiene 8 abzuleiten und durch die Klemmfeder 10 aufzufangen, so dass der Federkraftklemmanschluss 7 wiederum ein selbsttragendes Element ist.
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Aus der 23, die eine perspektivische Ansicht des Federkraftklemmanschlusses 7 zeigt, und der 24, die eine perspektivische Ansicht des Führungselementes 1 zeigt, wird deutlich, dass der Auflageabschnitt 31, die Abstützfläche 2 und der Zug- und Führungsabschnitt 34 durch die Stege einen im Innenraum offenen Käfig bilden, in den die Klemmfeder 10 eingesetzt werden kann. Der Anlageschenkel 11 der Klemmfeder 10 liegt an den quer zu den Stegen verlaufenden Laschen am freien Ende des Auflageabschnitts 31 und des Zug- und Führungsabschnitts 34 zum Abfangen der Betätigungskräfte an.
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25 lässt eine weitere Ausführungsform eines Federkraftklemmanschlusses 7 in der Seitenansicht eines Ausschnitts einer Reihenklemme erkennen. Die dort dargestellte Ausführungsform des Führungselementes 1 unterscheidet sich von der vorher beschriebenen, in 22 bis 24 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass der Auflageabschnitt 31 in Richtung Leitereinstecköffnung 9 der Stromschiene 8 umgebogen ist. Das Führungselement 1 ist auf diese Weise Z-förmig gebogen. Die auf die Abstützfläche 2 wirkende Kraft bei Betätigung des Federkraftklemmanschlusses 7 durch das Betätigungselement 14 wird einerseits über den Auflageabschnitt 31 auf die Stromschiene 8 abgeleitet und andererseits über den Zug- und Führungsabschnitt 34 vom Anlageschenkel 11 der Klemmfeder 10 abgefangen.
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Auch bei dieser Ausführungsform kann das Führungselement 1 durch Materiallappen in die Stromschiene 8 eingehängt werden (nicht dargestellt).
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28 zeigt eine Seitenansicht eines Ausschnitts einer Reihenklemme mit einem Isolierstoffgehäuse 15, in das ein Federkraftklemmanschluss 7 mit einer weiteren Ausführungsform eines Führungselementes 1 eingebaut ist. Das Führungselement 1 hat wiederum eine Abstützfläche 2 und eine gegenüberliegende Klemmfederstützfläche 5, die miteinander durch eine Zug- und Führungsfläche 3a verbunden sind. An diese Zug- und Führungsfläche 3a schließt sich ein Rastabschnitt mit einer Öffnung 36 an, in die ein Rastzapfen 37 des Isolierstoffgehäuses 15 eingesetzt wird. Mit Hilfe dieses Rastabschnitts 35 und des Rastzapfens 37 des Isolierstoffgehäuses 15 wird das Führungselement 1 im Isolierstoffgehäuse 15 gelagert. Im Übrigen entspricht die Ausführungsform des Führungselementes 1 und des Federkraftklemmanschlusses 7 im Wesentlichen der z. B. in Verbindung mit den 1 bis 2 und den 5 bis 6 beschriebenen Ausführungsform.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine Zug- und Führungswand 3a vorhanden. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Führungselement 1 offen und hat nur einen Verriegelungshaken 19, die vom freien Ende der Klemmfederstützfläche 5 in Richtung Abstützfläche 2 umgebogen ist. Dies ist anhand der perspektivischen Ansicht der 30 deutlich erkennbar.
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Alternativ ist aber auch denkbar, dass anstelle des Verriegelungshakens 19 eine weitere Zug- und Führungswand die Abstützfläche 2 mit der Klemmfederstützfläche 5 gegenüberliegend zur Zug- und Führungswand 3a verbindet.
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31 zeigte eine Seitenansicht eines Ausschnitts einer Reihenklemme mit einer weiteren Ausführungsform eines Federkraftklemmanschlusses 7. Bei dieser Ausführungsform ist das Führungselement 1 L-förmig gebogen, wie in der perspektivischen Ansicht des Federkraftklemmanschlusses 7 aus 32 und insbesondere der perspektivischen Ansicht des Führungselementes 1 in 33 deutlich erkennbar ist. Von der Abstützfläche 2 ist eine Zug- und Führungswand 3a in Richtung Anlageschenkel 11 der Klemmfeder 10 abgebogen. Die Zug- und Führungswand 3a ist dabei benachbart zur Klemmfeder 11 angeordnet und hat an dem freien Ende einen Befestigungsabschnitt 38 mit einer Öffnung 36 zur Aufnahme eines Rastzapfens 37 des Isolierstoffgehäuses 15 der Reihenklemme. Mit Hilfe dieser Öffnung 36 und des Rastzapfens 37 wird das Führungselement 1 gehalten und eine Kraft bei der Betätigung des Federkraftklemmanschlusses 7 kann über die Zug- und Führungswand 3a auf den Rastzapfen 37 und das Isolierstoffgehäuse 15 abgeleitet werden.
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Deutlich wird auch, dass die Zug- und Führungswand 3a auf der Stromschiene 8 aufliegt, so dass auch die Stromschiene 8 zur Ableitung einer Betätigungskraft genutzt wird.
