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Die Erfindung betrifft eine Anschlussanordnung zum Anschließen eines elektrischen Leiters.
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Derartige Anschlussanordnungen weisen üblicherweise eine als Schenkelfeder ausgebildete Klemmfeder auf, welche einen Halteschenkel und einen Klemmschenkel aufweist, wobei ein in die Anschlussanordnung eingeführter Leiter mittels des Klemmschenkels der Klemmfeder gegen einen Strombalken klemmbar ist. Werden insbesondere flexible Leiter geklemmt, so muss die Klemmfeder bereits vor einem Einführen des Leiters mittels des Betätigungselements in eine Offenstellung überführt und damit betätigt werden, um die Klemmfeder bzw. den Klemmschenkel von dem Strombalken weg zu verschwenken, damit der Leiter in den den Leiteranschlussraum bildenden Zwischenraum zwischen dem Strombalken und der Klemmfeder eingeführt werden zu können. Lediglich bei starren und damit stabilen Leitern kann der Leiter genügend Kraft auf die Klemmfeder bzw. den Klemmschenkel der Klemmfeder aufbringen, um den Klemmschenkel von der Stromschiene wegverschwenken zu können, ohne dass hierfür das Betätigungselement durch einen Benutzer betätigt werden muss. Bei flexiblen Leitern muss der Benutzer zunächst durch Betätigen des Betätigungselements die Klemmfeder von dem Strombalken wegverschwenken, damit der flexible Leiter eingeführt werden kann. Zum Klemmen des eingeführten Leiters muss das Betätigungselement ein weiteres Mal durch den Benutzer manuell betätigt werden, um die Klemmfeder von der Offenstellung in die Klemmstellung zu überführen. Das Betätigen des Betätigungselements von dem Benutzer erschwert die Montage bzw. das Anschließen des Leiters für den Benutzer, da die Handhabung umständlich ist und damit auch der Zeitaufwand steigt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Anschlussanordnung zur Verfügung zu stellen, bei welcher das Anschließen von insbesondere flexiblen Leitern verbessert werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Anschlussanordnung gemäß der Erfindung weist ein Gehäuse, einen in dem Gehäuse ausgebildeten Leiteranschlussraum, einen Strombalken, gegen welchen der in den Leiteranschlussraum eingeführte, anzuschließende Leiter klemmbar ist, eine Klemmfeder, welche einen Klemmschenkel aufweist, der in eine Klemmstellung und in eine Offenstellung überführbar ist, ein einen Hauptkörper aufweisendes Betätigungselement, mittels welchem der Klemmschenkel der Klemmfeder beim Bewegen des Betätigungselements entlang einer Betätigungsrichtung von der Klemmstellung in die Offenstellung überführbar ist, wobei das Betätigungselement in der Offenstellung der Klemmfeder durch eine Verrastung mit dem Gehäuse in einer festen Position relativ zu dem Gehäuse verrastet ist, und ein in dem Gehäuse angeordnetes Druckelement auf, welches eine Druckfläche aufweist, welche zur Überführung der Klemmfeder von der Offenstellung in die Klemmstellung durch den anzuschließenden Leiter betätigbar ist und durch die Betätigung der Druckfläche das Druckelement derart betätigbar ist, dass der Klemmschenkel freigegeben wird, um von der Offenstellung in die Klemmstellung zu verschwenken.
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Mittels der erfindungsgemäßen Anschlussanordnung kann nunmehr auch ein flexibler Leiter einfach und sicher angeschlossen und gegen den Strombalken geklemmt werden. Die Klemmfeder ist bevorzugt als Schenkelfeder ausgebildet, welche einen Halteschenkel und einen relativ zu dem Halteschenkel verschwenkbar ausgebildeten Klemmschenkel aufweist. Der Halteschenkel ist vorzugsweise in einer festen Position angeordnet. Durch eine Verschwenkbewegung des Klemmschenkels der Klemmfeder kann dieser in eine Offenstellung, in welcher der Klemmschenkel beabstandet zu dem Strombalken angeordnet ist und ein anzuschließender Leiter in einen dadurch ausgebildeten Zwischenraum zwischen dem Strombalken und dem Klemmschenkel in den Leiteranschlussraum einführbar oder aus diesem herausführbar ist, und in eine Klemmstellung, in welcher der Klemmschenkel an dem Strombalken oder an dem angeschlossenen Leiter, um den Leiter gegen den Strombalken zu klemmen, anliegen kann, überführbar ist. Die Überführung des Klemmschenkels insbesondere von der Klemmstellung in die Offenstellung erfolgt mittels eines Betätigungselements. Das Betätigungselement ist vorzugsweise im Wesentlichen linear in dem Gehäuse beweglich geführt. Um den Klemmschenkel in der Offenstellung halten zu können, ohne dass das Betätigungselement manuell in dieser Position gehalten werden muss, ist das Betätigungselement in der Offenstellung der Klemmfeder an dem Gehäuse in einer festen Position relativ zu dem Gehäuse verrastet. Durch die Verrastung des Betätigungselements mit dem Gehäuse kann das Betätigungselement selbsttätig in seiner Position gehalten sein und durch diese nach unten gedrückte und verrastete Position den Klemmschenkel der Klemmfeder an einem nach oben Schwenken in Richtung des Strombalkens hindern. Das Lösen der Verrastung des Betätigungselements mit dem Gehäuse kann über das in dem Gehäuse angeordnete Druckelement erfolgen. Die Betätigung des Druckelements kann mittels des anzuschließenden Leiters selber erfolgen. Dafür weist das Druckelement eine Druckfläche auf, gegen welche der anzuschließende Leiter beim Einführen in den Leiteranschlussraum stoßen kann, wodurch das Druckelement beispielsweise in eine Schieberichtung, welche der Einführrichtung des Leiters entspricht, bewegt bzw. verschoben werden kann, wodurch das Druckelement derart betätigt werden kann, dass das Betätigungselement aus seiner Verrastung mit dem Gehäuse gelöst wird und dadurch der Klemmschenkel der Klemmfeder von dem Betätigungselement freigegeben wird, so dass dieser von der Offenstellung in die Klemmstellung verschwenken kann. Für das Anschließen eines Leiters muss daher weder eine Betätigung mittels des Betätigungselements noch mit einem zusätzlichen Werkzeug erfolgen. Die Druckfläche ist derart ausgerichtet, dass diese den Leiteranschlussraum in Leitereinführrichtung begrenzt. Durch die Verrastung des Betätigungselements in der Offenstellung der Klemmfeder ist das Betätigungselement in seiner verrasteten Position derart weit in das Gehäuse eingetaucht, dass das Betätigungselement weder von dem Gehäuse hervorsteht, noch bündig mit einer Außenwand des Gehäuses abschließt. Durch die feste, in das Gehäuse eingetauchte Position des Betätigungselements in der Offenstellung der Klemmfeder kann das Betätigungselement als Anzeigeelement für einen Benutzer dienen, um die Offenstellung der Klemmfeder anzuzeigen.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass in der Offenstellung der Klemmfeder das Betätigungselement mit einer am Hauptkörper ausgebildeten Betätigungsfläche an dem Klemmschenkel der Klemmfeder anliegt. Durch das Anliegen des Betätigungselements mit seiner Betätigungsfläche in der Offenstellung der Klemmfeder kann diese in dieser Position gehalten werden, so dass ein ungewolltes Zurückschwenken des Klemmschenkels der Klemmfeder von der Offenstellung in die Klemmstellung verhindert werden kann. Das Betätigungselement kann damit nicht nur beim Betätigen der Klemmfeder selber mit seiner Betätigungsfläche an dem Klemmschenkel der Klemmfeder anliegen, sondern auch während die Klemmfeder in der Offenstellung gehalten wird.
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Das Lösen der Verrastung des Betätigungselements an dem Gehäuse kann mittels des Druckelements erfolgen. Beispielsweise kann das Druckelement eine Gleitfläche aufweisen, welche zum Lösen der Verrastung zwischen Betätigungselement und Gehäuse mit dem Betätigungselement zusammenwirkt. Mit der Gleitfläche kann das Druckelement entlang einer Fläche bzw. Außenfläche des Hauptkörpers des Betätigungselements gleiten und dadurch das Betätigungselement derart verschieben, dass die Verrastung zwischen dem Betätigungselement und dem Gehäuse gelöst wird. Das Druckelement kann das Betätigungselement aus der Verrastung mit dem Gehäuse herausdrücken bzw. heraushebeln. Dabei kann das Betätigungselement eine Verkippbewegung quer zur Betätigungsrichtung innerhalb des Betätigungsschachts ausführen.
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Bevorzugt erstreckt sich die Gleitfläche des Druckelements schräg zur Betätigungsrichtung des Betätigungselements. Durch den schrägen Verlauf der Gleitfläche kann die Gleitfläche beim Entlanggleiten an dem Betätigungselement das Betätigungselement seitlich verschieben bzw. seitlich wegdrücken, um so die Verrastung zwischen Betätigungselement und Gehäuse zu lösen. Durch den schrägen Verlauf der Gleitfläche erstreckt sich die Gleitfläche vorzugsweise in einem Winkel zwischen 3° ≤ α ≤ 30° zu der Betätigungsrichtung des Betätigungselements bzw. zu der Schieberichtung des Druckelements.
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Das Druckelement ist bevorzugt linear verschiebbar in dem Gehäuse angeordnet. Das Druckelement ist dann bevorzugt derart in dem Gehäuse angeordnet, dass sich die Schieberichtung des Druckelements parallel zu der Betätigungsrichtung des Betätigungselements erstreckt. Das Druckelement und das Betätigungselement können damit parallel zueinander bewegt bzw. verschoben werden. Das Druckelement und das Betätigungselement können dann die gleiche Betätigungsrichtung aufweisen. Sowohl die Betätigungsrichtung des Betätigungselement als auch die Schieberichtung des Druckelements entspricht vorzugsweise der Einführrichtung des Leiters in das Gehäuse und in den Leiteranschlussraum.
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Alternativ ist es auch möglich, dass das Druckelement schwenkbar in dem Gehäuse gelagert ist. Das Druckelement kann dann als Schwenkelement ausgebildet sein, welches um eine Schwenkachse schwenkbar in dem Gehäuse gelagert ist.
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Zur Ausbildung der Verrastung zwischen Gehäuse und Betätigungselement kann das Betätigungselement eine Rastkontur aufweisen, welche mit einem an dem Gehäuse ausgebildeten Hinterschnitt zusammenwirken kann. Über die Rastkontur kann das Betätigungselement an dem am Gehäuse ausgebildeten Hinterschnitt in der Offenstellung der Klemmfeder hinterrasten bzw. hinterhaken. Der Hinterschnitt kann in Form einer an einer Innenwand des Gehäuses ausgebildeten Aussparung oder Freimachung ausgebildet sein. Durch den Hinterschnitt kann eine Rastkante an einer Innenwand des Gehäuses ausgebildet sein. Die Rastkontur ist vorzugsweise außerhalb der an dem Betätigungselement ausgebildeten Betätigungsfläche vorgesehen.
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Die an dem Betätigungselement ausgebildete Rastkontur kann beispielsweise in Form eines von dem Hauptkörper des Betätigungselements vorstehenden Vorsprungs ausgebildet sein. Mit diesem Vorsprung kann das Betätigungselement an dem Hinterschnitt des Gehäuses hinterrasten. Der Vorsprung kann beispielweise in Form einer Rastnase oder Rastzapfen oder Raststegs ausgebildet sein. Der Vorsprung kann sich über einen Großteil oder über die ganze Breite des Betätigungselements erstrecken.
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Weiter ist es auch möglich, dass die Rastkontur durch eine an dem Hauptkörper des Betätigungselements ausgebildete Schrägfläche ausgebildet ist. Die Schrägfläche kann dann mit einem an einer Innenwand des Gehäuses ausgebildeten Hinterschnitt zusammenwirken. Die Schrägfläche kann an einer Kantenfläche des Betätigungselements ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Schrägfläche angrenzend zu einer Oberseite des Betätigungselements ausgebildet sein. Die Oberseite ist die Seite des Betätigungselements, an welcher eine Werkzeugeingriffsfläche zum Betätigen des Betätigungselements ausgebildet ist.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Betätigungselement nicht nur in der Offenstellung der Klemmfeder in einer festen Position relativ zu dem Gehäuse gehalten wird, sondern dass das Betätigungselement auch in der Klemmstellung der Klemmfeder in einer festen Position relativ zu dem Gehäuse gehalten werden kann. Um dies zu erreichen, kann das Betätigungselement eine mit dem Gehäuse zusammenwirkende Haltekontur zum Halten des Betätigungselements in der Klemmstellung der Klemmfeder in einer relativ zu dem Gehäuse festen Position aufweisen. Insbesondere bei Leitern mit einem kleinen Querschnitt kann dadurch sichergestellt werden, dass das Betätigungselement im angeschlossenen Zustand des Leiters sich innerhalb des Gehäuses nicht unkontrolliert bewegt. Damit kann das Betätigungselement auch in der Klemmstellung der Klemmfeder in einer definierten Position innerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Das Gehäuse kann einen zweiten Hinterschnitt oder eine Nutfläche aufweisen, welche mit der Haltekontur des Betätigungselements zusammenwirken kann.
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Die Haltekontur kann in Form einer von dem Hauptkörper des Betätigungselements vorstehenden Nase ausgebildet sein. Eine derartige Nase kann beispielsweise mit einer an einer Innenwand des Gehäuses ausgebildeten Nutfläche zusammenwirken, indem die Nase zumindest bereichsweise in dieser Nutfläche geführt sein kann. Die Nase kann eine flache Schrägfläche in Entriegelungsrichtung des Betätigungselements und eine Rastkante in Betätigungsrichtung des Betätigungselements aufweisen. Die Nase kann ungefähr mittig der Länge des Betätigungselements an dem Hauptkörper des Betätigungselements angeformt sein.
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Alternativ ist es möglich, dass die Haltekontur durch einen an dem Hauptkörper des Betätigungselements ausgebildeten Hinterschnitt ausgebildet ist. Ein derartiger Hinterschnitt kann zwischen der Betätigungsfläche und der Oberseite des Betätigungselements ausgebildet sein. Ein derartiger Hinterschnitt kann mit einem an einer Innenwand des Gehäuses ausgebildeten Hinterschnitt, insbesondere einem zweiten Hinterschnitt, zusammenwirken.
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Um das Betätigungselement bei seiner Bewegung entgegen der Betätigungsrichtung zu stoppen, wenn der Klemmschenkel von der Offenstellung in die Klemmstellung verschwenkt, kann das Gehäuse eine Anschlagfläche zur Wegbegrenzung des Betätigungselements entgegen der Betätigungsrichtung des Betätigungselements aufweisen. Die Anschlagfläche kann an einer Innenwand des Gehäuses ausgebildet sein. Durch die Anschlagfläche kann auch ein Herausrutschen des Betätigungselements aus dem Gehäuse verhindert werden.
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Weiter ist es möglich, dass das Druckelement ein Halteelement aufweist, mit welchem der Klemmschenkel in der Offenstellung der Klemmfeder in Eingriff sein kann. Beispielsweise kann der Klemmschenkel mit seiner Klemmkante in der Offenstellung der Klemmfeder gegen das Halteelement geklemmt sein. Das Halteelement kann derart an dem Druckelement ausgebildet sein, dass die Haltefläche in den Leiteranschlussraum hineinragt. Das Halteelement kann eine Haltefläche zum Halten des Klemmschenkels in der Offenstellung und eine Mitnahmefläche, entlang welcher der Klemmschenkel bei der Überführung von der Klemmstellung in die Offenstellung gleitet, aufweisen. Wird der Klemmschenkel mittels des Betätigungselements betätigt, um von der Klemmstellung in die Offenstellung überführt zu werden, so kann der Klemmschenkel entlang der Mitnahmefläche des Halteelements gleiten, wodurch der Klemmschenkel eine Druckkraft auf das Halteelement und damit auf das Druckelement ausüben kann, so dass das Druckelement in Schieberichtung verschoben wird, so weit, bis der Klemmschenkel von der Mitnahmefläche auf die Haltefläche gleitet und dadurch an dem Halteelement hinterrasten kann. Beim Gleiten entlang der Mitnahmefläche kann das Druckelement in die gleiche Richtung wie das Betätigungselement, welches auf den Klemmschenkel drückt, bewegt werden. Der Klemmschenkel kann mit seiner Klemmkante entlang der Mitnahmefläche gleiten und an der Haltefläche hinterrasten.
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Bevorzugt kann das Druckelement eine erste Seitenwand und eine gegenüberliegend zu der ersten Seitenwand angeordnete zweite Seitenwand aufweisen, wobei sich zwischen der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand der Leiteranschlussraum erstrecken kann und wobei die erste Seitenwand und/oder die zweite Seitenwand eine Leiterführung ausbilden können. Die Klemmung des anzuschließenden Leiters kann dann innerhalb des Druckelements, zwischen den beiden Seitenwänden des Druckelements erfolgen. Die beiden Seitenwände sind derart weit voneinander beabstandet, dass der Klemmschenkel der Klemmfeder zwischen den beiden Seitenwänden verschwenkbar ist, um in die Klemmstellung und in die Offenstellung bewegt werden zu können. Die erste Seitenwand und/oder die zweite Seitenwand können dann gleichzeitig auch eine seitliche Führung des Leiters innerhalb des Leiteranschlussraumes ausbilden, so dass ein Fehlstecken bzw. Ausweichen des anzuschließenden Leiters verhindert werden kann. Die erste Seitenwand und/oder die zweite Seitenwand können derart angeordnet sein, dass sie eine Verlängerung der die Leitereinführöffnung begrenzenden Wandung des Gehäuses ausbilden. Damit kann ein anzuschließender Leiter ausgehend von der Leitereinführöffnung des Gehäuses entlang der unmittelbar angrenzenden ersten und/oder zweiten Seitenwand des Druckelements weiter in den Leiteranschlussraum geführt werden.
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Das Druckelement kann federbetätigt sein. Dafür kann die Anschlussanordnung eine Rückstellfeder aufweisen, welche mit dem Druckelement zusammenwirken kann. Stößt ein anzuschließender Leiter beim Anschließen gegen die Druckfläche des Druckelements wird das Druckelement in Schieberichtung bewegt und die Rückstellfeder wird gespannt. Sobald der Klemmschenkel nicht mehr durch das Betätigungselement oder durch das Druckelement in der Offenstellung gehalten ist, kann durch die Federkraft der Rückstellfeder das Druckelement entgegen der Schieberichtung wieder zurück in seine Ausgangsposition bewegt werden. Durch die Rückstellfeder kann sichergestellt werden, dass das Druckelement nach seiner Betätigung durch den Klemmschenkel der Klemmfeder oder durch den anzuschließenden Leiter immer wieder in seine definierte Ausgangsposition zurückbewegt wird.
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Die Rückstellfeder ist vorzugsweise an dem Strombalken abgestützt. Dadurch kann die Rückstellfeder gegen ein Metallelement abgestützt sein. Die Rückstellfeder ist vorzugsweise gegen einen sich abgewinkelt, insbesondere in einem 90°-Winkel, zu dem Klemmabschnitt erstreckenden Abschnitt des Strombalkens abgestützt.
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Die Rückstellfeder kann beispielsweise als Blattfeder ausgebildet sein. Die Rückstellfeder kann dann U-Förmig geformt sein. Mit einem Schenkel der U-Form kann die Blattfeder an dem Druckelement angebunden sein.
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Beispielsweise kann die Rückstellfeder einstückig mit dem Druckelement ausgebildet sein. Druckelement und Rückstellfeder können dann aus dem gleichen Material ausgebildet sein. Beispielsweise können das Druckelement und die Rückstellfeder beide aus einem Metallmaterial ausgebildet sein. Weiter es möglich, dass das Druckelement und die Rückstellfeder beide aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sind.
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Weiter ist es auch möglich, dass die Rückstellfeder als ein zu dem Druckelement separates Bauteil ausgebildet ist. Das Druckelement kann beispielweise aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Die Rückstellfeder kann beispielsweise aus einem Metallmaterial ausgebildet sein.
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Um eine Montage der Anschlussanordnung zu erleichtern, kann das Druckelement an einer Seitenwand eine Freimachung für eine seitliche Montage der Klemmfeder in das Gehäuse aufweisen. Über die Freimachung kann die Klemmfeder mit ihrem Klemmschenkel seitlich an einer der beiden Seitenwände des Druckelements vorbei geschoben werden, bis der Klemmfeder mit ihrem Klemmschenkel in dem Druckelement, insbesondere zwischen den beiden Seitenwänden des Druckelements angeordnet ist.
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Die wie vorstehend beschriebene, aus- und weitergebildete Anschlussanordnung kann beispielsweise in einer Anschlussklemme, wie einer Reihenklemme oder einer Leiterplattenanschlussklemme ausgebildet sein.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Anschlussanordnung gemäß der Erfindung in einer Offenstellung des Klemmschenkels der Klemmfeder,
- 2 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Anschlussanordnung in einer perspektivischen Ansicht,
- 3 eine schematische Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Anschlussanordnung,
- 4 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Anschlussanordnung bei der Überführung der Klemmfeder von der Offenstellung in die Klemmstellung,
- 5 eine schematische Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Anschlussanordnung beim Anschließen eines Leiters,
- 6 eine schematische Schnittdarstellung der in 1 gezeigten Anschlussanordnung mit der Klemmfeder in der Klemmstellung,
- 7 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Anschlussanordnung bei einer Bewegung des Betätigungselements entgegen der Betätigungsrichtung,
- 8 eine schematische Darstellung der in 1 gezeigten Anschlussanordnung mit der Klemmfeder in der Klemmstellung und dem Betätigungselement in einem gehaltenen Zustand,
- 9 eine schematische Schnittdarstellung der in 8 gezeigten Anschlussanordnung;
- 10 eine schematische perspektivische Schnittdarstellung der in 8 gezeigten Anschlussanordnung,
- 11 eine schematische Detailschnittdarstellung im Bereich der Haltekontur des Betätigungselements und dem Gehäuse,
- 12 eine schematische Darstellung des Betätigungselements,
- 13 eine schematische Darstellung des Kraftverlaufs beim Betätigen des Betätigungselements,
- 14 eine schematische Darstellung des Druckelements zusammen mit der Rückstellfeder,
- 15A und 15B eine schematische Darstellung eines Montageprozesses der Anschlussanordnung,
- 16 eine schematische Darstellung eines weiteren Betätigungselements,
- 17 eine schematische Schnittdarstellung des in 16 gezeigten Betätigungselements in einem mit dem Gehäuse verrasteten Zustand, wenn sich die Klemmfeder in der Offenstellung befindet,
- 18 eine schematische Darstellung einer weiteren Anschlussanordnung mit dem in 16 gezeigten Betätigungselement und der Klemmfeder in der Offenstellung,
- 19 eine schematische Schnittdarstellung des in 16 gezeigten Betätigungselements in einem mit dem Gehäuse gehaltenen Zustand, wenn sich die Klemmfeder in der Klemmstellung befindet und
- 20 eine schematische Darstellung der in 18 gezeigten Anschlussanordnung mit dem in 16 gezeigten Betätigungselement und der Klemmfeder in der Klemmstellung.
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1 bis 15B zeigen eine Anschlussanordnung 100 gemäß einer möglichen Ausgestaltung. Diese Anschlussanordnung 100 kann beispielsweise in einer Anschlussklemme, wie einer Reihenklemme oder einer Leiterplattenanschlussklemme, integriert sein.
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Die Anschlussanordnung 100 weist ein Gehäuse 110 aus einem Isolierstoffmaterial auf. In einem Innenraum des Gehäuses 110 ist ein Leiteranschlussraum 111 ausgebildet, innerhalb welchem der anzuschließende Leiter 200 angeschlossen wird. Der anzuschließende Leiter 200 kann über eine in dem Gehäuse 110 ausgebildete Leitereinführöffnung 121 in den Leiteranschlussraum 111 eingeführt werden. In den Leiteranschlussraum 111 ragt ein Strombalken 112 mit seinem Klemmabschnitt 122 hinein, gegen welchen der anzuschließende Leiter 200 mittels einer Klemmfeder 113 geklemmt und angeschlossen werden kann. Die Klemmfeder 113 ist als Schenkelfeder ausgebildet, welche einen Halteschenkel 114 und einen Klemmschenkel 115 aufweist. Mittels des Klemmschenkels 115 erfolgt die Klemmung des anzuschließenden Leiters 200 gegen den Strombalken 112 bzw. gegen den Klemmabschnitt 122 des Strombalkens 112.
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Zur Überführung des Klemmschenkels 115 von einer Klemmstellung, wie sie beispielsweise in 9 gezeigt ist, in eine Offenstellung, wie sie beispielsweise in 1 gezeigt ist, ist ein Betätigungselement 116 vorgesehen. Das Betätigungselement 116 ist im Wesentlichen linear entlang der Betätigungsrichtung B in einem Gehäuseschacht 117 des Gehäuses 110 geführt.
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Das Betätigungselement 116 weist einen Hauptkörper 118 auf. An seinem in Betätigungsrichtung B des Betätigungselements 116 unteren Ende weist der Hauptkörper 118 eine Betätigungsfläche 119 auf, welche insbesondere beim Betätigen des Klemmschenkels 115 in Wirkverbindung mit dem Klemmschenkel 115 der Klemmfeder 113 steht. An einer Oberseite 140 weist das Betätigungselement 116 eine Werkzeugeingriffsfläche 120 auf, in welche ein Werkzeug, wie ein Schraubendreher, eingreifen kann, um das Betätigungselement 116 zu betätigen, um das Betätigungselement 116 in Betätigungsrichtung B zu führen.
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Weiter weist die Anschlussanordnung 100 ein Druckelement 123 auf. Das Druckelement 123 weist eine erste Seitenwand 124A, und eine gegenüberliegend zu der ersten Seitenwand 124A angeordnete zweite Seitenwand 124B auf. Die beiden Seitenwände 124A, 124b sind beabstandet zueinander angeordnet, wobei sich der Leiteranschlussraum 111 in den Freiraum zwischen den beiden Seitenwänden 124A, 124B hineinerstreckt. Der Klemmschenkel 115 der Klemmfeder 113 ist in dem Freiraum zwischen den beiden Seitenwänden 124A, 124B verschwenkbar positioniert. Die Klemmung des anzuschließenden Leiters 200 erfolgt zwischen der ersten Seitenwand 124A und der zweiten Seitenwand 124B.
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Die erste Seitenwand 124A ist derart lang ausgebildet, dass diese eine Verlängerung der die Leitereinführöffnung 121 begrenzende Wandung 125 des Gehäuses 110 ausbildet, wie insbesondere in 1 zu erkennen ist. Der in die Leitereinführöffnung 111 eingesteckte Leiter 200 wird dadurch im Anschluss an die Wandung 125 weiter entlang der Seitenwände 124A, 124B des Druckelements 123 geführt, so dass die erste Seitenwand 124A und/oder die zweite Seitenwand 124B eine Leiterführung im Bereich des Leiteranschlussraumes 111 ausbilden.
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Die Klemmfeder 113 wird mittels des Betätigungselements 116 in der Klemmstellung, wie es in 1 und 2 gezeigt ist, gehalten. Das Betätigungselement 116 liegt dafür mit seiner Betätigungsfläche 119 an dem Klemmschenkel 115 der Klemmfeder 113 an. Damit das Betätigungselement 116 selbsttätig in dieser Position verbleiben kann, ist das Betätigungselement 116 in der Offenstellung der Klemmfeder 113 durch eine Verrastung mit dem Gehäuse 110 in einer festen Position relativ zu dem Gehäuse 110 verrastet, wie in 1 und 2 zu erkennen ist.
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Zur Ausbildung der Verrastung weist das Betätigungselement 116 eine Rastkontur 127 auf, welche mit einem an dem Gehäuse 110 ausgebildeten Hinterschnitt 126 zusammenwirkt.
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Der Hinterschnitt 126 ist an der Wandung 125 des Gehäuses 110 ausgebildet. Der Hinterschnitt 126 ist bei der in den 1 bis 15B gezeigten Ausgestaltung in Form einer Stufe bzw. eines Versprungs an dem Gehäuse 110 bzw. an der Wandung 125 des Gehäuses 110 ausgebildet, wie insbesondere in 2 zu erkennen ist. Der Hinterschnitt 126 kann sich über die gesamte Breite des Gehäuses 110 bzw. der Anschlussanordnung 100 erstrecken.
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Die Rastkontur 127 ist bei der in den 1 bis 15B gezeigten Ausgestaltung in Form eines von dem Hauptkörper 118 des Betätigungselements 116 vorstehenden Vorsprungs ausgebildet. Die Rastkontur 127 bzw. der Vorsprung erstrecken sich ausgehend von dem Hauptkörper 118 des Betätigungselements 116 in Richtung des Klemmabschnitt 122 des Strombalkens 112. Die Rastkontur 127 bzw. der Vorsprung können sich über die gesamte Breite des Betätigungselements 116 erstrecken. Die Rastkontur 127 ist beabstandet zu der Betätigungsfläche 119 an dem Hauptkörper 118 des Betätigungselements 116 ausgebildet. Die Rastkontur 127 ist in Betätigungsrichtung B gesehen oberhalb der Betätigungsfläche 119 an dem Betätigungselement 116 ausgebildet.
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Die Verrastung des Betätigungselements 116 an dem Gehäuse 110 kann mittels des Druckelements 123 gelöst werden. Das Druckelement 123 ist linear verschiebbar entlang einer Schieberichtung S in dem Gehäuse 110 gelagert. Das Druckelement 123 und das Betätigungselement 116 sind derart zueinander in dem Gehäuse 110 angeordnet, dass sich die Schieberichtung S parallel zu der Betätigungsrichtung B des Betätigungselements B erstreckt.
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Das Druckelement 123 weist eine Gleitfläche 128 auf, welche zum Lösen der Verrastung zwischen dem Betätigungselement 116 und dem Gehäuse 110 mit dem Betätigungselement 116 zusammenwirkt. Bei einer Schiebebewegung des Druckelements 123 entgegen der Schieberichtung S kann das Druckelement 123 mit seiner Gleitfläche 128 derart an dem Hauptkörper 118 des Betätigungselements 116 entlanggleiten, dass das Betätigungselement 116 zur Seite gedrückt wird, insbesondere in eine Richtung quer zur Betätigungsrichtung B gedrückt wird, und dadurch das Betätigungselement 116 aus der Verrastung mit dem Gehäuse 110 ausgehakt werden kann. Die Gleitfläche 128 erstreckt sich, wie beispielsweise in 1 gezeigt ist, schräg zur Betätigungsrichtung B des Betätigungselements 116 bzw. schräg zur Schieberichtung S des Druckelements 123. Durch den schrägen Verlauf der Gleitfläche 128 erstreckt sich die Gleitfläche 128 vorzugsweise in einem Winkel von ca. 25° zu der Betätigungsrichtung B des Betätigungselements 116 bzw. zu der Schieberichtung S des Druckelements 123. Die Gleitfläche 128 gleitet an einer Fläche 129 des Betätigungselements 116 bzw. des Hauptkörpers 118 des Betätigungselements 116 entlang, welche sich im Wesentlichen gegenüberliegend zu der Betätigungsfläche 119 erstreckt.
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Die Gleitfläche 128 kann an einer der beiden Seitenwände 124A, 124B oder an beiden Seitenwänden 124A, 124B des Druckelements 123 ausgebildet sein.
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Das Betätigungselement 116 weist weiter eine mit dem Gehäuse 110 zusammenwirkende Haltekontur 130 zum Halten des Betätigungselements 116 in der Klemmstellung der Klemmfeder 113 in einer relativ zu dem Gehäuse 110 festen Position auf. Hierüber kann das Betätigungselement auch in der Klemmstellung der Klemmfeder 113, wenn ein Leiter 200 angeschlossen ist, in einer festen Position gehalten werden, so dass eine ungewollte Bewegung des Betätigungselements 116 sicher verhindert werden kann.
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Bei der in den 1 bis 15B gezeigten Ausgestaltung ist die Haltekontur 130 in Form einer von dem Hauptkörper 118 des Betätigungselements 116 vorstehenden Nase ausgebildet. Die die Haltekontur 130 ausbildende Nase weist eine flache Schrägfläche 131 in Entriegelungsrichtung des Betätigungselements 116 und eine Rastkante 132 in Betätigungsrichtung B des Betätigungselements 116 auf. Die Nase ist ungefähr mittig der Länge des Betätigungselements 116 an dem Hauptkörper 118 des Betätigungselements 116 angeformt, wie insbesondere auch in 12 zu erkennen ist.
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Bei der in 1 bis 15B gezeigten Ausgestaltung wirkt die als Nase ausgebildete Haltekontur 130 mit einer an einer Innenwand des Gehäuses 110 ausgebildeten Nutfläche 133 zusammen, indem die als Nase ausgebildete Haltekontur 130 zumindest bereichsweise in dieser Nutfläche 133 geführt ist, wie in der Schnittdarstellung der 11 zu erkennen ist.
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Um zudem ein zu Herausführen des Betätigungselements 116 aus dem Gehäuse 110 zu verhindern, weist das Gehäuse 110 eine Anschlagfläche 134 zur Wegbegrenzung des Betätigungselements 116 entgegen der Betätigungsrichtung B auf, wie beispielsweise in der Schnittdarstellung der 9 zu erkennen ist. Die Anschlagfläche 134 ist in Form eines Vorsprungs bzw. einer Stufe an einer Innenwand des Gehäuses 110 ausgebildet. Die Anschlagfläche 134 ist derart positioniert, dass, wenn das Betätigungselement 116 an der Anschlagfläche 134 zum Anliegen kommt, das Betätigungselement 116 mit seiner Oberseite 140, an welcher die Werkzeugeingriffsfläche 120 ausgebildet ist, bündig mit der Außenseite des Gehäuses 110 angeordnet ist.
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Das Druckelement 123 wirkt mit einer Rückstellfeder 135 zusammen. Stößt ein anzuschließender Leiter 200 beim Anschließen gegen die Druckfläche 136 des Druckelements 123 wird das Druckelement 123 in Schieberichtung S bewegt und die Rückstellfeder 135 wird gespannt. Sobald der Klemmschenkel 115 außer Eingriff mit dem Betätigungselement 116 gelangt ist, kann durch die Federkraft der Rückstellfeder 135 das Druckelement 123 entgegen der Schieberichtung S wieder zurück in seine Ausgangsposition bewegt werden.
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Die Rückstellfeder 135 ist gegen einen Abschnitt 137 des Strombalkens 112 abgestützt, welcher sich senkrecht zu dem Klemmabschnitt 122 des Strombalkens 112 erstreckt.
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Die Rückstellfeder 135 ist hier einstückig mit dem Druckelement 123 ausgebildet. Die Rückstellfeder 135 weist eine U-Form auf. Rückstellfeder 135 und Druckelement 123 können beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein.
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1 bis 3 zeigen die Anschlussanordnung 100 mit der Klemmfeder 113 in der Offenstellung. Das Betätigungselement 116 ist hier mit seiner Rastkontur 127 an dem Gehäuse 110 verrastet, so dass das Betätigungselement 116 mit seiner Betätigungsfläche 119 in einer fixen Position an dem Klemmschenkel115 anliegt, um die Klemmfeder 113 in der Offenstellung zu halten.
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Zum Anschließen eines Leiters 200 wird der Leiter 200 über die Leitereinführöffnung 121 in das Gehäuse 110 in Einführrichtung E eingeführt, wie in 4 und 5 zu erkennen ist. Der Klemmschenkel 115 der Klemmfeder 113 befindet sich in der Offenstellung, indem der Klemmschenkel 115 durch das Betätigungselement 116 in Position gehalten wird. Wird der Leiter 200 in den Leiteranschlussraum 111 eingeführt, stößt der Leiter 200 gegen die den Leiteranschlussraum 111 in Einführrichtung E begrenzende Druckfläche 136 des Druckelements 123. Dadurch wird das Druckelement 123 in Schieberichtung S nach unten geschoben. Durch diese Bewegung des Druckelements 123 in Schieberichtung S gleitet das Druckelement 123 mit seiner Gleitfläche 128 an dem Betätigungselement 116 entlang, wodurch dieses seitlich weggedrückt wird und dadurch die Verrastung zwischen Betätigungselement 116 und Gehäuse 110 gelöst wird. Der Klemmschenkel 115 der Klemmfeder 113 wird dadurch von dem Betätigungselement 116 zunächst weiter in Richtung Halteschenkel 114 verschwenkt und dadurch etwas überdrückt. Durch dieses Überdrücken des Klemmschenkels 115 der Klemmfeder 113 kann erreicht werden, dass auch beim Anschließen von Leitern 200 mit einem großen Leiterquerschnitt der Klemmschenkel 115 der Klemmfeder 113 zunächst von dem Leiter 200 beabstandet ist, wie in 5 zu erkennen ist, so dass eine Beschleunigung des Klemmschenkel 115 beim Verschwenken in Richtung des Leiters 200 zum Anschließen des Leiters 200 erreicht werden kann. Dies ermöglicht eine sichere und gute Klemmung des anzuschließenden Leiters 200 unabhängig von seinem Leiterquerschnitt.
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6 zeigt die Klemmfeder 113 in der Klemmstellung, bei welcher der Klemmschenkel 114 den Leiter 200 gegen den Klemmabschnitt 122 des Strombalkens 112 klemmt.
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Wie in 7 und 8 zu erkennen ist, bewegt sich das Betätigungselement 116, wenn es aus seiner Verrastung mit dem Gehäuse 110 gelöst ist, entgegen der Betätigungsrichtung B. Das Betätigungselement 116 taucht dabei mit seiner Haltekontur 130 in die Nutfläche 133 des Gehäuses 110 ein, wie in 8, 10 und 11 zu erkennen ist. Das Betätigungselement 116 wird derart weit nach oben entgegen der Betätigungsrichtung B bewegt, bis das Betätigungselement 116 an der Anschlagfläche 134 des Gehäuses 110 anschlägt und damit das Betätigungselement 116 mit seiner Oberseite 140 bündig mit der Außenfläche bzw. Außenseite des Gehäuses 110 abschließt, wie in 9 zu erkennen ist. Das Betätigungselement 116 hat dann mit seiner Betätigungsfläche 119 den größtmöglichen Abstand zu dem Klemmschenkel 115 der Klemmfeder 113.
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13 zeigt einen Kraftverlauf des Betätigungselements 116. Die eingezeichnete gestrichelte Linie zeigt einen Kraftverlauf bei einer herkömmlich ausgebildeten Anschlussanordnung. Dabei steigt die benötigte, auf das Betätigungselement 116 aufzubringende Kraft F bei der Überführung der Klemmfeder 113 von der Klemmstellung in die Offenstellung kontinuierlich an. Die eingezeichnete nicht gestrichelte Linie zeigt den Kraftverlauf des Betätigungselements 116 bei einer Anschlussanordnung 100 gemäß der Erfindung. Dabei steigt die notwendige, auf das Betätigungselement 116 aufzubringende Kraft F nicht kontinuierlich an, sondern der Kraftverlauf ist wellenförmig. Am Anfang wird eine etwas größere Kraft F benötigt. Dadurch ergibt sich eine ruckartige Bewegung des Betätigungselements 116 und die Verrastung kann sicher erreicht werden. Danach nimmt die Höhe der erforderlichen, aufzubringenden Kraft ab.
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14 zeigt noch einmal das Druckelement 123 mit der an dem Druckelement 123 angeformten Rückstellfeder 135. Wie insbesondere hier zu erkennen ist, weist das Druckelement 123 an der Seitenwand 124A eine Freimachung 138 für eine seitliche Montage der Klemmfeder 113 in das Gehäuse 110 auf. Die Freimachung 138 ist in Schieberichtung S des Druckelements 123 gesehen unterhalb der Gleitfläche 128 ausgebildet. Über die Freimachung 138 kann die Klemmfeder 113 mit ihrem Klemmschenkel 115 seitlich an der Seitenwand 124A vorbei geschoben werden, bis die Klemmfeder 113 mit ihrem Klemmschenkel 115 in dem Druckelement 123, insbesondere zwischen den beiden Seitenwänden 124A, 124B des Druckelements 123 angeordnet ist.
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15A und 15B zeigen eine derartige Montage. Bei der Montage der Anschlussanordnung 100 wird zunächst das Druckelement 123 mit der Rückstellfeder 135 an dem Strombalken 112 befestigt. Anschließend wird diese Anordnung aus Druckelement 123, Rückstellfeder 135 und Strombalken 112 seitlich in das Gehäuse 110 eingeschoben, wie mit dem Pfeil in 15A angedeutet ist. Anschließend erfolgt die Montage der Klemmfeder 113, indem die Klemmfeder 113 seitlich in das Gehäuse 110 eingeschoben wird, wie in 15B gezeigt ist. Dafür wird der Klemmschenkel 115 etwas in Richtung des Halteschenkels 114 verschwenkt, so dass der Klemmschenkel 115 über die Freimachung 138 an der Seitenwand 124A des Gehäuses 110 in den Bereich zwischen den beiden Seitenwänden 124A, 124B eingeführt werden kann.
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In den 16 bis 20 ist eine weitere Ausgestaltung einer Anschlussanordnung 100 gezeigt. Das Funktionsprinzip der in den 16 bis 20 gezeigten Anschlussanordnung 100 entspricht im Wesentlichen der in den 1 bis 15B gezeigten Anschlussanordnung 100. Die in den 16 bis 20 gezeigte Ausgestaltung unterscheidet sich in der Form der Rastkontur 127 und der Haltekontur 130 an dem Betätigungselement 116.
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Die Rastkontur 127 ist hier durch eine an dem Hauptkörper 118 des Betätigungselements 116 ausgebildeten Schrägfläche ausgebildet. Die durch eine Schrägfläche ausgebildete Rastkontur 127 kann hier mit dem an einer Innenwand des Gehäuses 110 ausgebildeten Hinterschnitt 126 zusammenwirken, wie in 17 gezeigt ist. Die als Schrägfläche ausgebildete Rastkontur 127 ist an einer Kantenfläche 139 des Betätigungselements 116 ausgebildet, wobei diese Kantenfläche 139 angrenzend zu einer Oberseite 140 des Betätigungselements 116 ausgebildet ist. Die Oberseite 140 ist die Seite des Betätigungselements 116, an welcher die Werkzeugeingriffsfläche 120 zum Betätigen des Betätigungselements 116 ausgebildet ist.
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Weiter ist bei der in 16 bis 20 gezeigten Ausgestaltung die Haltekontur 130 durch einen an dem Hauptkörper 118 des Betätigungselements 116 ausgebildeten Hinterschnitt ausgebildet. Der die Haltekontur 130 ausbildende Hinterschnitt ist zwischen der Betätigungsfläche 119 und der Oberseite 140 des Betätigungselements 116 ausgebildet. Der die Haltekontur 130 ausbildende Hinterschnitt ist hier in Form eines Einschnitts bzw. einer Freimachung an einer sich in einem 90°-Winkel zu der Oberseite 140 erstreckenden Seitenwand 141 des Betätigungselements 116 ausgebildet. Die als Hinterschnitt ausgebildete Haltekontur kann mit einem an einer Innenwand des Gehäuses 110 ausgebildeten Hinterschnitt 142, insbesondere einem zweiten Hinterschnitt 142, zusammenwirken, wie in 19 gezeigt ist.
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18 zeigt die Klemmfeder 113 in der Offenstellung. Der Klemmschenkel 115 wird hier durch das Anliegen des Betätigungselements 116 mit seiner Betätigungsfläche 119 an dem Klemmschenkel 115 in der Offenstellung gehalten. Zusätzlich ist der Klemmschenkel 115 mit dem Druckschenkel 123 verrastet. Dafür ist an einer oder an beiden Seitenwänden 124A, 124B des Druckelements 123 ein in Richtung Leiteranschlussraum 111 zeigendes Halteelement 143 ausgebildet, an welchem der Klemmschenkel 115 hinterrasten kann, wie in 18 gezeigt ist. Das Halteelement 143 ist hier in Form einer Haltelasche ausgebildet. Das Betätigungselement 116 ist hier in der in 17 gezeigten Position angeordnet, indem das Betätigungselement 116 über die Rastkontur 127 an dem Hinterschnitt 126 des Gehäuses 110 verrastet ist.
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20 zeigt die Anschlussanordnung 100 mit der Klemmfeder 113 in der Klemmstellung. Der Klemmschenkel 115 ist dabei aus der Verrastung mit dem Halteelement 143 des Druckelements 123 gelöst und das Betätigungselement 116 wurde entgegen der Betätigungsrichtung B nach oben verschoben, so dass das Betätigungselement 116 nun mit seiner Haltekontur 130 an dem Hinterschnitt 142 des Gehäuses 110 gehalten ist, so dass das Betätigungselement 116 mit seiner Oberseite 140 bündig mit einer Außenseite des Gehäuses 110 angeordnet ist, wie in 19 gezeigt ist.
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Für einen Benutzer ist durch die Position des Betätigungselements 116 erkennbar, ob sich die Klemmfeder 113 in der Offenstellung oder in der Klemmstellung befindet.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Anschlussanordnung
- 110
- Gehäuse
- 111
- Leiteranschlussraum
- 112
- Strombalken
- 113
- Klemmfeder
- 114
- Halteschenkel
- 115
- Klemmschenkel
- 116
- Betätigungselement
- 117
- Gehäuseschacht
- 118
- Hauptkörper
- 119
- Betätigungsfläche
- 120
- Werkzeugeingriffsfläche
- 121
- Leitereinführöffnung
- 122
- Klemmabschnitt
- 123
- Druckelement
- 124A, 124B
- Seitenwand
- 125
- Wandung
- 126
- Hinterschnitt
- 127
- Rastkontur
- 128
- Gleitfläche
- 129
- Fläche
- 130
- Haltekontur
- 131
- Schrägfläche
- 132
- Rastkante
- 133
- Nutfläche
- 134
- Anschlagfläche
- 135
- Rückstellfeder
- 136
- Druckfläche
- 137
- Abschnitt
- 138
- Freimachung
- 139
- Kantenfläche
- 140
- Oberseite
- 141
- Seitenwand
- 142
- Hinterschnitt
- 143
- Halteelement
- 200
- Leiter
- B
- Betätigungsrichtung
- E
- Einführrichtung
- S
- Schieberichtung
- α
- Winkel