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Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussklemme, die ein Gehäuse mit mindestens einer Leitereinführöffnung, eine in dem Gehäuse zur Aufnahme eines durch die Leitereinführöffnung eingeführten Leiters angeordnete Stromschiene und ein Betätigungselement aufweist. Das Betätigungselement ist an dem Gehäuse gelagert, um aus einer ersten Position in eine zweite Position verbracht zu werden. Ferner weist die elektrische Anschlussklemme ein Federelement auf, das mit dem Betätigungselement zusammenwirkt, um in eine geschlossene Position und in eine geöffnete Position verbracht zu werden.
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Aus der
DE 10 2008 039 868 A1 ist eine elektrische Anschlussklemme mit einer Klemmfeder, mit einem Metallteil und mit einem die Klemmfeder und das Metallteil aufnehmenden und mindestens eine Leitereinführöffnung aufweisenden Gehäuse bekann. Die Klemmfeder besitzt einen Klemmschenkel, einen Betätigungsschenkel und einen die beiden Schenkel miteinander verbindenden Rücken. Der Klemmschenkel bildet mit dem Metallteil eine Klemmstelle für einen anzuschließenden, abisolierten Leiter. Die Klemmfeder ist dabei derart in dem Gehäuse verschwenkbar oder am Metallteil gelagert, dass die Klemmfeder aus einer geöffneten Position in eine geschlossene Position verbringbar ist. Der durch die Leitereinführöffnung eingeführte, abisolierte elektrische Leiter ist in der geöffneten Position der Klemmfeder einführbar und in der geschlossenen Position der Klemmfeder zwischen einem Ende des Klemmschenkels und dem Metallteil elektrisch leitend geklemmt. Bei der bekannten elektrischen Anschlussklemme ist ein Betätigungselement derart verschwenkbar im Gehäuse gelagert, dass auch das Betätigungselement aus einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist. Die Klemmfeder wird durch das verschwenkende Betätigungselement aus ihrer geöffneten Position in ihre geschlossene Position verschwenkt und umgekehrt. Der Betätigungsschenkel der Klemmfeder weist einen hakenförmig umgebogenen Halteabschnitt auf, der mit einem vorstehenden Halteabschnitt des Metallteils in der geschlossenen Position einrastet, so dass die Klemmfeder in der geschlossenen Position fixiert ist.
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Bei der bekannten elektrischen Anschlussklemme sowie bei anderen elektrischen Anschlussklemmen treten deutlich hörbare Ver- und Entriegelungsgeräusche auf, die insbesondere bei großen zu klemmenden Leiterquerschnitten unerwünscht sind und als eine Beschädigung der Anschlussklemme falsch gedeutet werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Anschlussklemme bereitzustellen, bei der Ver- und Entriegelungsgeräusche auch bei großen Leiterquerschnitten weniger stark ausgeprägt sind.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine elektrische Anschlussklemme mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße elektrische Anschlussklemme besitzt ein Gehäuse, eine Stromschiene, ein Betätigungselement, ein Federelement sowie eine Rastung. Das Gehäuse besitzt mindestens eine Leitereinführöffnung, durch die ein elektrischer Leiter mit einem abisolierten Ende in die Anschlussklemme eingeführt werden kann, um in dieser geklemmt zu werden. In dem Gehäuse der elektrischen Anschlussklemme ist eine Stromschiene vorgesehen, die einen durch die Leitereinführöffnung eingeführten elektrischen Leiter aufnimmt, um einen elektrischen Kontakt mit diesem herzustellen. An die Stromschiene können, je nach Ausgestaltung der elektrischen Anschlussklemme, eine zweite Stromschiene für einen weiteren elektrischen Leiter oder sonstige Anschlüsse zur elektrischen Kontaktierung vorgesehen sein. Die elektrische Anschlussklemme besitzt ferner ein Betätigungselement, das aus einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar ist und umgekehrt. Hierzu ist das Betätigungselement an oder in dem Gehäuse gelagert. Weiterhin ist ein Federelement vorgesehen, das mit dem Betätigungselement zusammenwirkt, um in seine geschlossene Position gebracht zu werden. Ferner ist in der elektrischen Anschlussklemme eine Rastung für das Federelement vorgesehen, die eine Rastposition für das Federelement in seiner geschlossenen Position aufweist. Erfindungsgemäß besitzt die Rastung eine Führungskontur und das Federelement einen in die Führungskontur eingreifenden Rastvorsprung. Die elektrische Anschlussklemme beruht auf der Erkenntnis, dass ein freischwingendes Federelement zu lauten Ver- und Entriegelungsgeräuschen der elektrischen Anschlussklemmen führt. Durch die Verwendung einer Führungskontur, in die ein Rastvorsprung eingreift, wird ein freies Schwingen des Federelements verhindert und eine starke Geräuschbildung bleibt aus. Die Führungskontur der Rastung führt und/oder begrenzt die Bewegung des Rastvorsprungs in der Rastung.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Rastung derart ausgebildet, dass durch Verbringen des Betätigungselements aus seiner ersten Position in seine zweite Position das Federelement aus der geöffneten Position kommend in seine geschlossene Position verrastet und aus seiner verrasteten, geschlossenen Position in seine geöffnete Position freikommt. Sowohl bei der Bewegung in die verrastete Position hinein als auch bei der Bewegung aus der verrasteten Position heraus greift das Federelement mit seinem Rastvorsprung in die Führungskontur der Rastung ein und schwingt nicht frei oder unkontrolliert.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Federelement einen Klemmschenkel auf, der in der geschlossenen Position des Federelements zur klemmenden Anlage an einen in der Stromschiene angeordneten Leiter ausgebildet ist. Bevorzugt ist der Leiter abisoliert, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen Leiter und Stromschiene hergestellt werden kann.
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In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der elektrischen Anschlussklemme ist die Führungskontur fest in dem Gehäuse angeordnet. Der Rastvorsprung ist an dem Halteschenkel des Federelements angeordnet, wobei der Rastvorsprung im Bereich der verrasteten Position des Federelements in Eingriff mit der Führungskontur steht. Die Anordnung des Rastvorsprungs an dem Halteschenkel des Federelements, bevorzugt die endseitige Anordnung, bietet insbesondere den Vorteil, dass Schwingungen des Federelements nach dem Freikommen des Klemmschenkels von dem zu klemmenden Leiter durch den in der Führungskontur geführten Halteschenkel eingeschränkt sind.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Führungskontur einen Konturweg und eine herzförmige Rastinsel auf, in der der Rastvorsprung in der geschlossenen Position des Federelements ruht. Die herzförmige Rastinsel ist in dem Konturweg positioniert und wird gelegentlich auch als Herz-Kurve bezeichnet. Hierbei besitzt die Rastinsel eine Aussparung oder Vertiefung, die es erlaubt, den Rastvorsprung an der Rastinsel zu positionieren. Durch eine erneute Betätigung wird der Rastvorsprung aus seiner Rastposition an der Rastinsel herausgedrückt und verbleibt aber zunächst in seinem Konturweg. Das erneute Betätigen bringt dann den Rastvorsprung erneut in seine Rastposition an der Rastinsel. Es liegt somit eine Art von Push-Push-Mechanismus für das Einrasten des Federelements vor.
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Für eine kontrollierte Bewegung des Federelements ist es hilfreich, wenn das Federelement einen Rückstellabschnitt aufweist, der mit dem Gehäuse zusammenwirkt und das Federelement in seiner geöffneten Position vorspannt. Der Rückstellabschnitt bewirkt, dass das Federelement auch in seiner verrasteten Position unter Spannung steht, was insbesondere bei der Positionierung in der Rastinsel eine zuverlässige Verrastung sicherstellt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Federelement schwenkbar in dem Gehäuse gelagert. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung des Betätigungselements mit zwei durch eine Betätigungsnase voneinander getrennten Kontaktflächen erwiesen. Durch die Betätigungsnase wird das Federelement aus seiner Rastposition gelöst und das gelöste Federelement liegt nachfolgend an einer der Kontaktflächen an. Bevorzugt liegt das Federelement bei einer Bewegung aus der Rastposition heraus an einer anderen Kontaktfläche an als bei einer Bewegung in die Rastposition hinein.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Betätigungselement eine Werkzeugaufnahme auf, die ein Ansetzen eines länglichen Werkzeugs für ein Verschwenken des Betätigungselements erlaubt.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung zweier einander gegenüber angeordneter Anschlussklemmen in einem gemeinsamen Gehäuse, das teilweise geöffnet ist,
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2 eine Ansicht von der Seite bei geschnitten dargestellter Stromschiene,
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3a–c die Bewegung des Federelements aus seiner geöffneten in die verrastete Position,
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4a–e die Bewegung des Federelements aus seiner verrasteten Position in die geöffnete Position,
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5a–c das Verstellen des Federelements entsprechend der Bewegung aus den 3a bis 3c in einer perspektivischen Ansicht, und
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6a–c das Verstellen des Federelements entsprechend den 4a bis 4e in einer perspektivischen Ansicht.
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1 zeigt eine elektrische Anschlussklemme 10 mit einem teilweise geschnittenen Gehäuse 12, das an zwei gegenüberliegenden Seiten Leitereinführöffnungen 14a, 14b besitzt. An dem Gehäuse 12 gelagert ist eine Stromschiene 16, die einen U-förmigen Querschnitt besitzt. Die Stromschiene 16 ist in dem Gehäuse 12 derart ausgerichtet, dass ein durch eine der Leitereinführöffnungen 14a, 14b eingeführter elektrischer Leiter (nicht dargestellt) in die Stromschiene 16 eintreten kann. Die Stromschiene 16 ist aus Metall hergestellt und dient zur elektrischen Kontaktierung des Leiters.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel einer elektrischen Anschlussklemme
10 kann ein elektrisch leitender Kontakt zwischen zwei Leitern, die durch die Leitereinführöffnungen
14a,
14b in die Anschlussklemme eingeführt sind, hergestellt werden. Die Erfindung ist aber keineswegs auf elektrische Anschlussklemmen dieser Bauart beschränkt. Vielmehr können auch elektrische Anschlussklemmen mit nebeneinander liegenden Einführöffnungen, wie beispielsweise aus der
DE 10 2008 039 868 A1 bekannt, vorgesehen sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, eine elektrische Anschlussklemme vorzusehen, die lediglich eine einzige Leitereinführöffnung
14a besitzt und bei der die durch einen eingeführten Leiter kontaktierte Stromschiene
16 mit elektrischen Kontakten am Gehäuse in Verbindung steht.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist, wie auch in 2 zu erkennen, mit Hinblick auf die das Klemmen des elektrischen Leiters betreffenden Komponenten symmetrisch ausgebildet. Vorsprünge 18 an dem Gehäuse 12 zur Verbindung der Anschlussklemme mit einer Halterung oder einer Schiene (nicht dargestellt) können unsymmetrisch ausgebildet sein.
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Der Aufbau der erfindungsgemäßen Anschlussklemme ist in 2 gezeigt. Ein Betätigungselement 20 ist auf einem in dem Gehäuse 12 ausgebildeten Lagerzapfen 22 schwenkbar gelagert. Das Betätigungselement 20 besitzt eine Werkzeugaufnahme 24 (vgl. 1). Das Betätigungselement 20 besitzt selbst eine Betätigungsnase 26 sowie eine erste Kontaktfläche 28 und eine zweite Kontaktfläche 30. Die Werkzeugaufnahme 24 ist nicht auf den Lagerzapfen 22 hin ausgerichtet, so dass eine exzentrische Schwenkbewegung des Betätigungselements 20 und insbesondere der Kontaktflächen 28, 30 und der Betätigungsnase 26 ausgebildet werden kann.
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Zur besseren Übersicht in den Figuren wird die elektrische Anschlussklemme 10 mit ihrem Klemmmechanismus für den elektrischen Leiter anhand eines Mechanismus erläutert, ohne jedes Mal darauf hinzuweisen, dass entsprechend ausgebildete Elemente auch für die Klemmung eines zweiten Leiters vorgesehen sein können.
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Das Federelement 34 ist auf einem in dem Gehäuse 12 ausgebildeten Federzapfen 32 schwenkbar gelagert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Federelement 34 aus einer ersten Feder 36, einer zweiten Feder 38 und einer dritten Feder 40. Jede der Federn 36, 38, 40 besitzt einen Klemmschenkel 42, einen gebogenen Halteabschnitt 44 und einen Halteschenkel 46 (vgl. 5a). In 5a–c ist beispielhaft die erste Feder 36 dargestellt. Wie insbesondere in 2 erkennbar ist, besitzen die Klemmschenkel 42 der Federn 36, 38, 40 eine unterschiedliche Länge, um unterschiedlich große Leiterquerschnitte sicher in der Stromschiene 16 klemmen zu können. Die dritte Feder 40 besitzt den längsten Klemmschenkel 42 und klemmt somit Leiter mit dem geringsten Leiterquerschnitt. Die Federn 36, 38, 40 sind in ihren Halteabschnitten 44 übereinander auf dem Federzapfen 32 angeordnet. Die Halteschenkel 46 der Federn 36, 38, 40, die mit dem Betätigungselement 20 zusammenwirken, liegen flächig aufeinander auf.
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Die erste Feder 36 besitzt einen Halteschenkel 46, der an seinem Ende einen umgebogenen Abschnitt 48 mit seitlich vorstehenden Rastvorsprüngen 50, 74 aufweist (vgl. auch 5a–c und 6a–c).
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Das mit dem Rastvorsprung 50 zusammenwirkende Rastelement 52 ist in 2 in einer Ansicht von außen zu erkennen. Ein zweites, mit dem Rastvorsprung 74 zusammenwirkendes Rastelement 52 ist nicht dargestellt. Das Rastelement 52 besitzt eine leicht gestreckte Form und ist in der Stromschiene 16 ortsfest angeordnet. Hierzu wird das Rastelement 52 über einen Befestigungszapfen 54 in eine entsprechende Öffnung der Stromschiene 16 eingesetzt. An seinem zum Grund der Stromschiene 16 weisenden Ende ist das Rastelement 52 mit einem Vorsprung 56 ausgestattet. Die Stromschiene 16 besitzt im Bereich des Rastelements 52 eine Durchbrechung 58, so dass die in das Innere der Stromschiene 16 weisende Flachseite des Rastelements 52 von innen zugänglich ist.
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Das Rastelement 52 besitzt auf seiner zum Inneren der Stromschiene 16 weisenden Flachseite eine Führungskontur 60. Die Führungskontur 60 besitzt in ihrem Zentrum eine Rastinsel 62 in Herzform. Die Rastinsel 62 besitzt eine Rastvertiefung 64 an ihrer zum Grund der Stromschiene 16 weisenden Seite. Umgeben ist die Rastinsel 62 von einem Konturweg 66, der nach außen durch einen Steg 68 begrenzt ist. Auf der der Rastposition 64 gegenüberliegenden Seite besitzt der Steg 68 einen nasenförmig vorstehenden Vorsprung 70. Die Rastinsel 62 mit ihrer Rastposition 64 und der Konturweg 66 mit seinem begrenzenden Steg 68 sind derart dimensioniert, dass die Rastvorsprünge 50, 74 an dem Halteschenkel 46 der Feder 36 in diese eingreifen und durch das Betätigungselement 20 von diesem bewegt werden können.
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In den 3a bis 3c sowie den 4a bis 4e ist die Betätigung der erfindungsgemäßen Anschlussklemme 10 schrittweise dargestellt. Zur besseren Übersicht ist von dem Federelement 34 lediglich die erste Feder 36 mit ihrem gebogenen Abschnitt 48 und ihrem Rastvorsprung 50 dargestellt. Deutlich zu erkennen ist in den Figuren auch der Rückstellabschnitt 72, der mit dem Halteschenkel 46 zusammenwirkt, um die erste Feder 36 in die geöffnete Position, wie beispielsweise in 3a und 4e dargestellt, vorzuspannen.
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Die 3a bis 3c zeigen schrittweise das Verstellen des Federelements 34 in seine geschlossene Position, in der ein in der Anschlussklemme 10 aufgenommener Leiter (nicht dargestellt) in der Stromschiene 16 geklemmt ist. Das Betätigungselement 20 ist zu Beginn des Betätigungsvorgangs teilweise geöffnet, so dass die Betätigungsnase 26 bzw. die erste Kontaktfläche 28 an dem Halteschenkel 46 anliegt. In 3a hat sich der Halteschenkel 46 bereits teilweise von der Kontaktfläche 28 gelöst und entfernt.
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In 4e, die einen vollständig geöffneten Zustand der Anschlussklemme 10 zeigt, liegt der Halteschenkel 46 flächig an der ersten Kontaktfläche 28 an. Durch ein Verschwenken des Betätigungselements 20 in Richtung V drückt die Betätigungsnase 26 den Halteschenkel 46 innerhalb der Führungskontur 60 nach unten, an der Rastinsel 62 vorbei. 3b zeigt die tiefste Position, in der in dem Konturweg 66 der Rastvorsprung 50 an dem Vorsprung 70 des Steges 68 anliegt. Hier schlägt der Rastvorsprung 50 in seiner tiefsten Position an dem Vorsprung 70 an. Erfolgt ein Fortsetzen der Bewegung des Betätigungselements 20 in Richtung V, gerät die Betätigungsnase 26 außer Eingriff mit dem Halteschenkel 46, so dass unter Einwirkung des Rückstellabschnitts 72 der Rastvorsprung 50 in die Rastposition 64 in der Rastinsel 62 gelangt. Hierbei liegt die zweite Kontaktfläche 30 des Betätigungselements 20 ungefähr flächig an dem Halteschenkel 46 an. In dieser Position schließt das Betätigungselement 20 bündig mit dem Gehäuse 12 ab und das Federelement 34 ist in der Rastposition 64 in der Rastinsel 62 sicher eingerastet. In der Rastposition 64 ist der Klemmschenkel 42 in eine klemmende Position verschwenkt worden. Hierzu hat sich die gesamte Feder 36 um den Federzapfen 32 gedreht.
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Die 4a bis 4e zeigen schrittweise das Lösen der Feder aus ihrer verrasteten Position. 4a entspricht der 3c, in der der Halteschenkel 46 an der zweiten Kontaktfläche 30 anliegt und der Klemmschenkel 42 des Federelements 34 einen in der Stromschiene 16 angeordneten Leiter klemmt.
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4b zeigt, wie durch eine Schwenkbewegung V‘ des Betätigungselements 20 die Betätigungsnase 26 den Rastvorsprung 50 aus seiner Rastposition 64 herausdrückt. Wie an der unsymmetrischen Ausbildung der Rastinsel 62 zu erkennen, ist der notwendige Hub, um den Rastvorsprung 50 aus der Rastposition 64 heraus zu heben, kleiner als der notwendige Hub, der vorgesehen ist, um den Rastvorsprung 50 in die Rastposition 64 hinein zu heben. Die Betätigungsnase 26 drückt den Rastvorsprung 50 in der Führungskontur 60 erneut bis zum tiefsten Punkt 71 (vgl. 4c). Anschließend gelangt eine gegenüberliegende Seite der Betätigungsnase 26 in Anlage zu dem Halteschenkel 46, so dass durch den Kontakt des Halteschenkels 46 mit der ersten Kontaktfläche 28 der Rastvorsprung 50 an der Rastinsel 62 vorbei in den Konturweg 66 geführt werden kann.
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4d zeigt den gebogenen Abschnitt 48 des Halteschenkels 46 beim Verlassen des Rastelements 52. In 4d ist das Betätigungselement 20 noch weiter verschenkt worden, so dass der Halteschenkel 46 frei von dem Rastelement 52 ist und es kann der Halteschenkel 46 durchaus aus dem Rastelement 52 austreten. Entscheidend ist, dass im Bereich seiner Verrastung das Federelement 34 in die Führungskontur 60 eingetaucht ist und in den Konturweg 66 eingreift.
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Die 5a bis 5c zeigen in einer perspektivischen Ansicht die Bewegung des Rastvorsprungs 50 entlang seinem Konturweg 66 in der Führungskontur 60 des Rastelements 52. In den 5 und 6 ist an der gegenüberliegenden Seite des gebogenen Abschnitts 48 ein zweiter Rastvorsprung 74 vorgesehen. Der zweite Rastvorsprung 74 kann, ebenso wie der Rastvorsprung 50, in einem Rastelement 52 und einem entsprechenden Konturweg 66 geführt sein, so dass die erste Feder 36 auf beiden Seiten sicher geführt ist.
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Die 5a bis 5c zeigen, wie die Betätigungsnase 26 den Halteschenkel 46 herunterdrückt, bis der Rastvorsprung 50 an dem Vorsprung 70 zum Anschlag kommt. Indem die Betätigungsnase 26 durch eine fortgesetzte Schwenkbewegung des Betätigungselements 20 weiter verschwenkt wird, gelangt die zweite Kontaktfläche 30 in Anlage an den Halteschenkel 46, so dass der Rastvorsprung 50 sich aus dem Vorsprung 70 entfernt und in die Rastposition 64 an der Rastinsel 62 eintaucht.
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Die 6a bis 6c zeigen die umgekehrte Betätigung, wobei die 6a im Wesentlichen der 5c entspricht. Durch ein Verschwenken des Betätigungselements 20, drückt die Betätigungsnase 26 den Rastvorsprung 50 aus seiner Rastposition 64 in den tiefsten Punkt 71 des Konturweges 66. Indem die Betätigungsnase 26 aus ihrer Position aus 6b weiter verschwenkt wird, gelangt zunehmend die erste Kontaktfläche 28 in Anlage an den Halteschenkel 46. Hierdurch bewegt sich der Rastvorsprung 50 an der Rastinsel 62 vorbei. Diese Bewegung kann durch einen Rückstellabschnitt 72 (nicht dargestellt in den 5 und 6) zusätzlich unterstützt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Anschlussklemme
- 12
- Gehäuse
- 14a, b
- Leitereinführöffnung
- 16
- Stromschiene
- 18
- Vorsprünge
- 20
- Betätigungselement
- 22
- Lagerzapfen
- 24
- Werkzeugaufnahme
- 26
- Betätigungsnase
- 28
- 1. Kontaktfläche
- 30
- 2. Kontaktfläche
- 32
- Federzapfen
- 34
- Federelement
- 35
- Rastung
- 36
- 1. Feder
- 38
- 2. Feder
- 40
- 3. Feder
- 42
- Klemmschenkel
- 44
- Halteabschnitt
- 46
- Halteschenkel
- 48
- gebogener Abschnitt
- 50
- Rastvorsprung
- 52
- Rastelement
- 54
- Befestigungszapfen
- 56
- Vorsprung
- 58
- Durchbrechung
- 60
- Führungskontur
- 62
- Rastinsel
- 64
- Rastposition
- 66
- Konturweg
- 68
- Steg
- 70
- Vorsprung
- 71
- tiefster Punkt
- 72
- Rückstellabschnitt
- 74
- 2. Rastvorsprung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008039868 A1 [0002, 0022]
