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Die Erfindung betrifft einen Anschlussbaustein zum Anschließen eines elektrischen Leiters mittels Federkraftklemmung an ein externes Stromschienenstück, das nicht Teil des Anschlussbausteins ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Einrichtung mit einem externen Stromschienenstück und einem derartigen Anschlussbaustein, der auf das externe Stromschienenstück aufgesteckt ist.
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Bekannt sind beispielsweise Leiteranschlussklemmen mit Federkraftklemmung, die einen vollständigen Kontakteinsatz mit einer Klemmfeder und einem Stromschienenstück aufweisen, wie z. B. in der
DE 10 2013 101 406 A1 beschrieben. In solchen Fällen ist das Stromschienenstück Teil der Leiteranschlussklemme, d.h. permanent zumindest teilweise innerhalb der Leiteranschlussklemme angeordnet, sodass jederzeit eine Klemmstelle an dem Stromschienenstück innerhalb der Leiteranschlussklemme vorhanden ist, an die ein elektrischer Leiter mittels eines Klemmschenkels der Klemmfeder angeklemmt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das technische Gebiet der Leiteranschlusstechnik mittels Federkraftklemmung um eine vorteilhafte neue Variante zu bereichern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Anschlussbaustein zum Anschließen eines elektrischen Leiters mittels Federkraftklemmung an ein externes Stromschienenstück, das nicht Teil des Anschlussbausteins ist, mit folgenden Merkmalen:
- a) der Anschlussbaustein weist wenigstens eine Klemmfeder und ein die Klemmfeder zumindest teilweise umgebendes Isolierstoffgehäuse auf,
- b) im Isolierstoffgehäuse ist eine Klemmstellen-Position vorhanden, an der eine Klemmstelle zum Festklemmen des elektrischen Leiters an dem externen Stromschienenstück mittels eines Klemmschenkels der Klemmfeder gebildet ist, wenn das externe Stromschienenstück mit dem Anschlussbaustein verbunden ist,
- c) das Isolierstoffgehäuse weist eine Leitereinführungsöffnung auf, die ein Einführen des mittels des Klemmschenkels festzuklemmenden elektrischen Leiters zu der Klemmstellen-Position ermöglicht,
- d) das Isolierstoffgehäuse weist eine Stromschienenstück-Einführungsöffnung auf, die ein Einführen des externen Stromschienenstücks, an dem der elektrische Leiter mittels des Klemmschenkels festgeklemmt werden soll, zu der Klemmstellen-Position ermöglicht.
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Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Leiteranschlussklemmen weist der Anschlussbaustein somit keinen vollständigen Kontakteinsatz auf, da das für die Bildung der Klemmstelle erforderliche Stromschienenstück nicht Teil des Anschlussbausteins ist. Im Isolierstoffgehäuse ist lediglich eine Klemmstellen-Position vorhanden, somit eine Stelle oder ein Bereich, an der die gewünschte Klemmstelle zum Festklemmen des elektrischen Leiters gebildet werden kann, z.B. im Sinne eines Platzhalters, wenn das externe Stromschienenstück mit dem Anschlussbaustein verbunden ist. Hierfür weist das Isolierstoffgehäuse definierte Einführungsöffnungen für den elektrischen Leiter und das externe Stromschienenstück auf, sodass diese beiden Elemente die Klemmstellen-Position auf einfache Weise erreichen können und dort miteinander elektrisch kontaktiert werden, indem der Klemmschenkel den elektrischen Leiter am externen Stromschienenstück festklemmt. Die Klemmstelle kann somit zwischen dem Klemmschenkel und dem externen Stromschienenstück gebildet sein, wenn das externe Stromschienenstück mit dem Anschlussbaustein verbunden ist.
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Ein solcher Anschlussbaustein kann sehr einfach und kostengünstig bereitgestellt werden. Im einfachsten Fall kann der Anschlussbaustein nur mit den Bauteilen Isolierstoffgehäuse und Klemmfeder bereitgestellt werden. Das Isolierstoffgehäuse besteht aus einem isolierenden Material, z.B. aus Kunststoff. Beispielsweise kann das Isolierstoffgehäuse als Kunststoff-Spritzgussbauteil bereitgestellt werden. Dementsprechend kann der Anschlussbaustein auch im Hinblick auf das Isolierstoffgehäuse einfach und kostengünstig ausgebildet sein. Es ist insbesondere kein schwerer und aufwändiger Metallrahmen erforderlich.
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Insofern könnte man sagen, dass der Anschlussbaustein selbst im Unterschied zum Stand der Technik nicht elektrisch leitend ist. Erst bei Anbringung des Anschlussbausteins an das externe Stromschienenstück kann ein leitender Kontakt zwischen einem in dem Anschlussbaustein aufgenommenen elektrischen Leiter und dem externen Stromschienenstück hergestellt werden.
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Ferner ist je nach Leiterquerschnitt die geringstmögliche Teilung konstruierbar, da der Außendurchmesser des Isoliermantels des anzuschließenden elektrischen Leiters selbst die Teilung vorgibt und einen Teil der Außenwand des Anschlussbausteins bilden kann. Die Ausnehmungen des Isolierstoffgehäuses sowie der gesamte Anschlussbaustein können dafür so geformt sein, dass auch eine Einführung und/oder ein Einsetzen von Leiterplattenfingern als elektrische Leiter möglich ist.
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Des Weiteren kann der Anschlussbaustein über unterschiedliche Anreihmöglichkeiten verfügen, die einen flexiblen Aufbau und eine flexible Konfektionierung ermöglichen. Der Anschlussbaustein ist beliebig einsetzbar, z.B. für Potenzialverteiler, Durchführklemmen, Industriesteckverbinder.
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Ohne dass ein Widerspruch zu den vorherigen Erläuterungen vorliegt, kann der Anschlussbaustein auch eine eigene Stromschiene oder ein Stromschienenstück aufweisen, die oder das Teil des Anschlussbausteins ist, jedoch nicht in der Art, dass damit die Klemmstelle zum Festklemmen des elektrischen Leiters gebildet wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anschlussbaustein stromschienenlos ausgebildet ist. In diesem Fall weist der Anschlussbaustein überhaupt keine eigene Stromschiene oder Stromschienenstück auf. Auch dies ist förderlich für eine einfache und kostengünstige Ausgestaltung des Anschlussbausteins.
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Das externe Stromschienenstück kann beispielsweise wie eine Steckzunge ausgebildet sein oder eine solche Steckzunge aufweisen, die in die Stromschienenstück-Einführungsöffnung eingesteckt werden kann. Diese Steckzunge kann beispielsweise ähnlich wie ein Kontaktstift oder ein flacher Messerkontakt eines Steckverbinders ausgebildet sein.
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Wie erwähnt, kann die Klemmstellenposition eine einzige, genau definierte Stelle im Isolierstoffgehäuse sein, oder ein bestimmter definierter Bereich im Isolierstoffgehäuse, beispielsweise ein Toleranzbereich beim Einführen des externen Stromschienenstücks, mit der die Klemmstelle gebildet werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmstellen-Position durch die Formgebung der Klemmfeder, durch die Formgebung des Isolierstoffgehäuses und/oder die Anordnung der Klemmfeder im Isolierstoffgehäuse definiert ist. Beispielsweise wird die Klemmstellen-Position durch die Lage des Klemmschenkels und insbesondere die Lage einer Klemmkante des Klemmschenkels, die an dessen freien Ende angeordnet sein kann, zumindest in einem gewissen Bereich festgelegt. Weiterhin definiert die Formgebung des Isolierstoffgehäuses, insbesondere die Lage innerer Wände und/oder der nachfolgend erläuterten ersten und zweiten Anlageflächen, eine solche Klemmstellen-Position, sowie die Lage und Anordnung der Leitereinführungsöffnung und der Stromschienenstück-E inführungsöffnung.
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Zum Öffnen der Klemmstelle kann die Klemmfeder, z.B. der Klemmschenkel, durch ein externes Werkzeug betätigt werden, z.B. durch einen Schraubendreher.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anschlussbaustein als weiteres Bauteil ein Betätigungselement aufweist, insbesondere einen Betätigungshebel oder einen Betätigungsdrücker, mit dem der Klemmschenkel der Klemmfeder durch manuelle Betätigung auslenkbar ist, um die Klemmstelle zu öffnen. Dies hat den Vorteil, dass der Anschlussbaustein bereits eine eigene Betätigungsmöglichkeit zum Öffnen der Klemmstelle aufweist, nämlich das Betätigungselement, das somit Teil des Anschlussbausteins ist. Wird ein Betätigungsdrücker eingesetzt, kann dieser z.B. linear verschieblich in dem Isolierstoffgehäuse gelagert sein. Wird ein Betätigungshebel eingesetzt, kann dieser beispielweise verschwenkbar in dem Isolierstoffgehäuse gelagert sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Isolierstoffgehäuse eine erste Anlagefläche aufweist, an der das externe Stromschienenstück anlegbar ist. Auf diese Weise wird eine Verschiebbarkeit des Isolierstoffgehäuses und damit des gesamten Anschlussbausteins gegenüber dem externen Stromschienenstück begrenzt. Das externe Stromschienenstück kann dabei insbesondere mit seiner der Klemmstelle abgewandten Seite, d.h. derjenigen Seite, an der nicht der elektrische Leiter an der dem externen Stromschienenstück aufliegt, an die erste Anlagefläche anlegbar sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Isolierstoffgehäuse eine zweite Anlagefläche aufweist, an der eine mit dem externen Stromschienenstück verbundene Anlagezunge anlegbar ist. Auf diese Weise wird die erwähnte Verschiebbarkeit des Isolierstoffgehäuses gegenüber dem externen Stromschienenstück in der entgegengesetzten Richtung begrenzt. Um eine mechanische Überbestimmung zu vermeiden, kann das Isolierstoffgehäuse so ausgelegt sein, dass immer nur eine der ersten und zweiten Anlageflächen mit dem jeweiligen Gegenstück, d.h. entweder dem externen Stromschienenstück oder der Anlagezunge, zur Anlage kommen kann. Die zweite Anlagefläche kann z.B. als eine der ersten Anlagefläche gegenüberliegende Anlagefläche ausgebildet sein.
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Das externe Stromschienenstück kann beispielsweise wie eine Kontaktzunge ausgebildet sein oder eine solche Kontaktzunge aufweisen. Das externe Stromschienenstück kann auch die Anlagezunge aufweisen, d.h. aus einem Stück mit der Anlagezunge gebildet sein. Alternativ kann die Anlagezunge auch Teil eines anderen Bauteils als das externe Stromschienenstück sein.
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Zum Einführen der Anlagezunge in das Isolierstoffgehäuse kann eine weitere Einführungsöffnung in dem Isolierstoffgehäuse ausgebildet sein. Alternativ kann auch die Stromschienenstück-Einführungsöffnung entsprechend groß dimensioniert sein, so dass sie auch zum Einführen der Anlagezunge dienen kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmfeder einen Anlageschenkel aufweist, über den die Klemmfeder gegenüber der Kraft des Klemmschenkels abstützbar ist, wobei der Anlageschenkel an der Anlagezunge abgestützt ist, wenn das externe Stromschienenstück mit der damit verbundenen Anlagezunge mit dem Anschlussbaustein verbunden ist. Auf diese Weise kann die Klemmfeder zwischen der Anlagezunge und dem externen Stromschienenstück eingespannt sein, sodass im Wesentlichen keine Federkraft auf das umgebende Isolierstoffgehäuse übertragen wird. Ist ein elektrischer Leiter an der Klemmstelle festgeklemmt, so stützt sich die Klemmfeder auf der Seite des Klemmschenkels über den elektrischen Leiter auf dem externen Stromschienenstück ab. In beiden Fällen wird somit das Isolierstoffgehäuse, das z.B. aus Kunststoff bestehen kann, vor einer Belastung mit der Federkraft geschont.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anschlussbaustein ein Übergehäuse aufweist, das wenigstens einen Teil des Isolierstoffgehäuses umgibt. Das Übergehäuse kann insbesondere als optionale Erweiterung zum Anschlussbaustein angeboten werden, sodass der Anwender je nach Einsatzzweck auswählen kann, ob der Anschlussbaustein mit oder ohne Übergehäuse eingesetzt wird. So kann das Isolierstoffgehäuse beispielsweise sehr materialsparend realisiert werden, wodurch in bestimmten Anwendungsfällen aber möglicherweise keine ausreichende Isolation gegenüber den stromführenden Elementen vorhanden ist. Durch das zusätzliche Verwenden des Übergehäuses kann der Anschlussbaustein aufgerüstet werden, um auch solche Anforderungen zu erfüllen. Das Übergehäuse kann z.B. über Rastelemente mit dem Isolierstoffgehäuse verbunden werden.
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Zudem ist durch die minimale Ausbildung des Isolierstoffgehäuses eine hohe Packungsdichte benachbarter Anschlussbausteine möglich, da die Teilung auf benachbarte Isolierstoffgehäuse reduziert werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Übergehäuse einen Leiteranschlag für den anzuklemmenden elektrischen Leiter bildet und/oder für eine Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Anschlussbausteins und/oder für die Erzeugung vorgegebener Kriech- und Luftstrecken eingerichtet ist. Auf diese Weise kann der Anschlussbaustein nach Wahl des Anwenders und mit wenig Aufwand auf den gewünschten Anwendungszweck hin optimiert werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Isolierstoffgehäuse eine oder zwei an gegenüberliegenden Seitenwänden angeordnete, sich in Leitereinsteckrichtung erstreckende Ausnehmungen aufweist, in denen ein Isoliermantel eines an der Klemmstelle angeklemmten elektrischen Leiters platzierbar ist. Auf diese Weise kann ein sehr schmal bauender Anschlussbaustein realisiert werden, der die geringstmögliche Teilung bei Aneinanderreihung mehrerer Anschlussbausteine nebeneinander ermöglicht.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Einrichtung mit einem externen Stromschienenstück und einem Anschlussbaustein der zuvor erläuterten Art, wobei der Anschlussbaustein mittels seiner Stromschienenstück-Einführungsöffnung auf das externe Stromschienenstück aufgesteckt ist, sodass an der Klemmstellen-Position die Klemmstelle zum Festklemmen des elektrischen Leiters an dem externen Stromschienenstück mittels des Klemmschenkels der Klemmfeder gebildet ist. Auch hierdurch können die zuvor erläuterten Vorteile realisiert werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Anlageschenkel an der Anlagezunge abgestützt ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 - einen Anschlussbaustein in Seitenansicht und
- 2 - den Anschlussbaustein gemäß 1 in der Blickrichtung A und
- 3 - den Anschlussbaustein gemäß 1 in der Blickrichtung B und
- 4 - den Anschlussbaustein gemäß 1 in der Blickrichtung C.
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Die Figuren zeigen den Anschlussbaustein in den verschiedenen Betrachtungsrichtungen in einer teiltransparenten Darstellung, d.h. derart, dass zum Teil verdeckte Bauteile gestrichelt dargestellt sind. Die in den Figuren verwendeten Bezugszeichen haben folgende Bedeutung:
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anschlussbaustein
- 2
- Isolierstoffgehäuse
- 3
- Stromschiene
- 4
- Klemmfeder
- 5
- Betätigungselement
- 20
- Leitereinführungsöffnung
- 21
- erste Anlagefläche
- 22
- zweite Anlagefläche
- 23
- Prüfstiftöffnung
- 24
- Leitereinführ-Hilfselement
- 25
- Ausnehmungen
- 26
- Klemmstellen-Position
- 27
- Stromschienenstück-Einführungsöffnung
- 30
- Stromschienenstück
- 31
- Anlagenzunge
- 32
- Klemmstelle
- 40
- Anlageschenkel
- 41
- Fixierzunge
- 42
- Federbogen
- 43
- Klemmschenkel
- 44
- Klemmkante
- 50
- manueller Betätigungsbereich
- 51
- Seitenwangen
- 52
- Federmitnehmer
- L
- Leitereinführrichtung
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Der in den Figuren dargestellte Anschlussbaustein 1 weist ein Isolierstoffgehäuse 2 und eine zumindest überwiegend innerhalb des Isolierstoffgehäuses 2 angeordnete Klemmfeder 4 sowie ein in diesem Fall als Betätigungshebel ausgebildetes Betätigungselement 5 auf.
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Das Isolierstoffgehäuse 2 weist eine Leitereinführungsöffnung 20 auf, durch die ein elektrischer Leiter in einer Leitereinführrichtung L in das Isolierstoffgehäuse 2 eingeführt werden kann und zu einer nachfolgend noch näher erläuterten Klemmstellen-Position 26 geführt werden kann. Auf der der Leitereinführungsöffnung 20 gegenüberliegenden Seite des Isolierstoffgehäuses 2 weist dieses eine Stromschienenstück-Einführungsöffnung 27 auf, durch die ein externes Stromschienenstück 30 in das Isolierstoffgehäuse 2 eingeführt werden kann und ebenfalls zu der Klemmstellen-Position 26 geführt werden kann.
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Das Isolierstoffgehäuse 2 weist außerdem eine erste Anlagefläche 21 auf, an der das externe Stromschienenstück innerhalb des Isolierstoffgehäuses 2 daran anliegen kann. Das Isolierstoffgehäuse 2 weist außerdem eine zweite Anlagefläche 22 auf, an der eine mit dem externen Stromschienenstück 30 verbundene Anlagezunge 31 innerhalb des Isolierstoffgehäuses 2 zur Anlage mit dem Isolierstoffgehäuse 2 kommen kann.
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Auf der Seite der Leitereinführungsöffnung 20 weist das Isolierstoffgehäuse eine Prüfstiftöffnung 23 auf, z.B. zwischen der Leitereinführungsöffnung 20 und einem manuellen Betätigungsbereich 50 des Betätigungselements 5. Durch die Prüfstiftöffnung 23 kann ein Prüfstift eingeführt werden und mit der Klemmfeder 4 in Kontakt gebracht werden, z.B. an dem Federbogen 42.
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Das Isolierstoffgehäuse 2 weist an jeweiligen Seitenwänden Ausnehmungen 25 auf, die in Form eines Längsschlitzes ausgebildet sein können, der sich in Leitereinführöffnung L erstreckt. Die Ausnehmungen 25 können beispielsweise an der Leitereinführungsöffnung 20 beginnen und sich ein Stück entlang der Seitenwände erstrecken, z.B. über einen Bereich von 20% bis 50% der Länge des Isolierstoffgehäuses 2, gemessen in Leitereinführungsrichtung L. Die Ausnehmungen 25 erlauben es, auch einen elektrischen Leiter mit großem Querschnitt einzuführen, sodass die Leitereinführungsöffnung 20 praktisch ausgefüllt ist und sich der Isoliermantel des Leiters bis in die Ausnehmungen 25 erstreckt. Auf diese Weise wird ein Anschlussbaustein mit geringstmöglicher Teilung realisiert.
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Wie die 1 zeigt, kann das externe Stromschienenstück 30 Teil einer sich überwiegend außerhalb des Isolierstoffgehäuses 2 erstreckenden Stromschiene 3 sein, z.B. in Form einer aus der Stromschiene 3 herausgebogenen Kontaktzunge. Ebenso kann die Anlagezunge 31 Teil dieser Stromschiene 3 sein, beispielsweise ebenfalls in Form einer aus der Stromschiene 3 herausgebogenen Zunge. Die Stromschiene 3 mit dem externen Stromschienenstück 30 und der Anlagezunge 31 ist nur in der 1 dargestellt, die 2 bis 4 zeigen dieses externe Bauteil der besseren Übersichtlichkeit halber nicht.
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Die Klemmfeder 4 weist einen Anlageschenkel 40 auf, der an einem freien Ende der Klemmfeder 4 mit einer Fixierzunge 41 endet. Auf der anderen Seite schließt sich an den Anlageschenkel 40 der Federbogen 42 und daran wiederum der Klemmschenkel 43 an, der am freien Ende mit einer Klemmkante 44 endet. Die Klemmung eines anzuschließenden elektrischen Leiters erfolgt zwischen der Klemmkante 44 und einer Klemmstelle 32 des externen Stromschienenstücks 30. Dementsprechend erstreckt sich der Klemmschenkel 43 mit der Klemmkante 44 ebenfalls bis hin zur Klemmstellen-Position 26.
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In einem dem Klemmschenkel 43 gegenüberliegenden Bereich des Isolierstoffgehäuses 2, z.B. in einem Bodenbereich, kann ein in Leitereinführrichtung L rampenförmig ansteigendes Leitereinführ-Hilfselement 24 angeordnet sein, das beispielsweise einstückig mit dem Isolierstoffgehäuse 2 ausgebildet sein kann. Durch das Leitereinführ-Hilfselement 24 wird ein einzusteckender elektrischer Leiter noch besser zur Klemmstelle 32 hingeführt.
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Das Betätigungselement 5 weist den manuellen Betätigungsbereich 50 auf, z.B. in Form eines Hebelgriffs, von dem aus sich das Betätigungselement 5 über zwei Seitenwangen 51 über das Isolierstoffgehäuse 2 erstreckt und dieses zumindest zum Teil umgreift. An den Seitenwangen 51 ist jeweils an der Innenseite, d.h. an der zur Klemmfeder 4 gerichteten Seite, ein Federmitnehmer 52 angeordnet, z.B. einstückig daran angeformt. Wird das Betätigungselement 5 gegenüber der in 1 dargestellten Position entgegen der Uhrzeigerrichtung verschwenkt, so wird der Klemmschenkel 43 durch die Federmitnehmer 52 nach oben hin ausgelenkt, sodass die Klemmkante 44 von dem externen Stromschienenstück 30 abgehoben und fortbewegt wird. Auf diese Weise kann die Klemmstelle geöffnet werden, sodass ein festgeklemmter elektrischer Leiter entfernt werden kann oder ein anzuklemmender elektrischer Leiter leicht eingeführt werden kann.
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Die Klemmfeder 4 ist auf der Seite des Klemmschenkels 43 an dem externen Stromschienenstück 30 aufgelagert, entweder direkt, wenn kein elektrischer Leiter festgeklemmt ist, oder indirekt über den elektrischen Leiter, wenn dieser an der Klemmstelle 32 angeordnet ist. Auf der Seite des Anlageschenkels 40 ist die Klemmfeder 4 an der Anlagezunge 31 aufgelagert, z.B. durch die Fixierzunge 41.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013101406 A1 [0002]
