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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussklemme mit einem Gehäuse und einem Schneidkontakt zum Anschluss eines Kabels. Dabei besteht das Gehäuse wenigstens aus einem Grundkörper und einem damit verrastbaren Betätigungsteil.
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Im Stand der Technik sind verschiedenste Anschlussklemmen mit einem Schneidkontakt bekannt geworden, bei denen ein Kabel eingeführt und nach dem Schließen des Gehäuses das Kabel von einem Schneidkontakt elektrisch leitend kontaktiert wird.
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Um die Handhabung zu vereinfachen, sind Gehäuse bekannt geworden, die in der Kontaktposition verrasten und somit den hergestellten Kontakt sichern. Solche Ausführungsformen funktionieren zuverlässig und erlauben einen dauerhaft sicheren Betrieb. Nachteilig an solchen Anschlussklemmen ist allerdings, dass zum Herstellen des Kontakts das Gehäuse beispielsweise mit einer Hand geöffnet werden muss und anschließend mit der anderen Hand ein anzuschließendes Kabel eingeführt werden muss. Das bedeutet, dass regelmäßig eine Zweihandbedienung erforderlich ist.
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Mit der
US 6,254,421 B1 ist eine Anschlusseinrichtung bekannt geworden, die dazu geeignet ist, einen isolierten Leiter mit einem Schneidkontakt zu kontaktieren. An dem Gehäuse ist ein Deckel mit einer Kabelführung schwenkbar vorgesehen und an dem Gehäuse sind zwei Rastarme vorgesehen, die mit Rastvorsprüngen an dem schwenkbaren Deckel zusammenwirken, so dass der Deckel in der offenen Position rastend an dem Rastarm gehalten wird. In der geschlossenen Position rastet der Rastarm an anderen Rastvorsprüngen des Deckels, um den geschlossenen Kontaktzustand zu sichern.
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Das System gemäß der
US 6,254,421 B1 ermöglicht ein leichteres Einführen eines anzuschließenden Kabels, da das Gehäuse nicht nur im geschlossenen, sondern auch im offenen Zustand über den Rastarm fixiert wird. Nachteilig ist allerdings die relativ große Kraft, die überwunden werden muss, um die Anschlussklemme von dem verrasteten Öffnungszustand in den verrasteten Klemmzustand zu überführen. Insbesondere bei modernen Lötprozessen, bei denen solche Anschlussklemmen in einem Reflow-Prozess mitaufgelötet werden, treten hohe Temperaturen auf, bei denen nur hochtemperaturfeste Kunststoffe einsetzbar sind. Solche hochtemperaturfesten Kunststoffe sind relativ spröde, so dass bei der Anschlussklemme im Öffnungszustand die erhebliche Gefahr besteht, dass Rastelemente abbrechen und somit das gesamte Bauteil nicht mehr brauchbar ist.
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Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Anschlussklemme zur Verfügung zu stellen, welche eine einfache und sichere Bedienung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anschlussklemme mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel.
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Die erfindungsgemäße Anschlussklemme umfasst wenigstens ein Gehäuse mit wenigstens einem Grundkörper und wenigstens einem damit verrastbaren Betätigungsteil. Wenigstens ein Schneidkontakt ist zum Anschluss eines Kabels vorgesehen. Dabei ist das Betätigungsteil sowohl in einer Öffnungsposition als auch in einer Kontaktposition verrastbar vorgesehen. Es ist eine erste Rasteinrichtung und wenigstens eine zweite Rasteinrichtung vorgesehen. Dabei trägt die erste Rasteinrichtung dazu bei, den Grundkörper und das Betätigungsteil im geöffneten Zustand miteinander zu verrasten. Die zweite Rasteinrichtung trägt dazu bei, den Grundkörper und das Betätigungsteil in dem geschlossenen Zustand zu verrasten.
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Insbesondere bewirkt die erste Rasteinrichtung, dass der Grundkörper und das Betätigungsteil im geöffneten Zustand miteinander verrastet werden. Die zweite Rasteinrichtung bewirkt insbesondere, dass der Grundkörper und das Betätigungsteil in dem geschlossenen Zustand verrastet werden.
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Die erfindungsgemäße Anschlussklemme hat viele Vorteile, da es durch die erste und die davon unabhängige zweite Rasteinrichtung ermöglicht wird, das Gehäuse in der Öffnungsposition und auch in der Kontaktposition jeweils zu verrasten. Dadurch wird eine einfache Bedienung der Anschlussklemme ermöglicht. Außerdem wird es durch die erste Rasteinrichtung und durch die zweite Rasteinrichtung ermöglicht, unabhängige Rastkräfte vorzusehen. Das bedeutet, dass die Kraft zur Überführung des Betätigungsteils von der Öffnungsposition in die Kontaktposition erheblich geringer gewählt werden kann, als die Kraft, die nötig ist um das Betätigungsteil aus der Kontaktposition wieder in die Öffnungsposition zu überführen. Dadurch, dass beide Kräfte unabhängig voneinander gewählt werden können, da zwei unabhängige Rasteinrichtungen vorgesehen sind, kann das System optimal auf den eingesetzten Werkstoff ausgerichtet werden. Besteht das Gehäuse beispielsweise aus einem spröden Kunststoff, kann die notwendige Kraft zur Überführung des Betätigungsteils von der Öffnungsposition in die Kontaktposition entsprechend gering gewählt werden, um Schädigungen des Betätigungsteils und/oder des Grundkörpers weitestgehend zu vermeiden.
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Die Erfindung ermöglicht es weiterhin, dass die Anschlussklemme in der Öffnungsposition verrastet und praktisch nicht weiter zu öffnen ist, auch wenn erhebliche Kräfte eingesetzt werden. Im Unterschied dazu wird es mit einer relativ leichten Kraft ermöglicht, dass Betätigungsteil aus der Öffnungsposition in die Kontaktposition zu überführen. Durch die voneinander unabhängigen ersten und zweiten Rasteinrichtungen können alle Parameter frei gewählt werden.
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Vorzugsweise ist an einem Betätigungsteil wenigstens eine Kabelführung vorgesehen, um eine definierte Überführung eines eingeführten Kabels zu dem Schneidkontakt zu gewährleisten.
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Der Schneidkontakt ermöglicht den Anschluss eines Kabels mit einem isolierten Leiter.
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Vorzugsweise ist das Betätigungsteil schwenkbar an dem Grundkörper aufgenommen und ist insbesondere als Gehäusedeckel ausgeführt, so dass das Gehäuse nach der Überführung des Betätigungsteils von der Öffnungsposition in die Kontaktposition praktisch geschlossen ist.
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Besonders bevorzugt ist an dem Betätigungsteil wenigstens ein Rastschenkel vorgesehen, welcher von dem Betätigungsteil aus in Richtung des Grundkörpers ragt. Vorzugsweise sind wenigstens zwei Rastschenkel vorgesehen. Zwei Rastschenkel ermöglichen eine symmetrische und damit besonders sichere und zuverlässige Verbindung.
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Vorteilhafterweise ist an dem Grundkörper wenigstens ein Rastarm und wenigstens ein Rasthebel vorgesehen.
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Besonders bevorzugt weist die erste Rasteinrichtung miteinander zusammenwirkende Rastelemente an dem Rastschenkel und an dem Rastarm auf. Dabei ist insbesondere wenigstens ein Rastelement als Rastnase und wenigstens ein Rastelement als Rastnut ausgeführt. Es ist möglich, dass Rastnasen als Rastelemente an dem Rastschenkel vorgesehen sind, während eine Rastnut an dem Rastarm vorgesehen ist. Möglich und bevorzugt ist es aber auch, dass an dem Rastschenkel eine Rastnut vorgesehen ist und dass an dem Rastarm eine Rastnase vorgesehen ist.
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Die Rastnut weist auf einer Seite bzw. an einem Ende vorzugsweise einen spitzen Winkel auf und die Rastnut weist auf der anderen Seite bzw. an dem anderen Ende vorzugsweise einen stumpfen Winkel auf. Der stumpfe Winkel sorgt dafür, dass die zur Überwindung der Rasteinrichtung benötigte Kraft relativ gering ist. Der spitze Winkel hingegen bewirkt, dass bei zunehmender Kraft die Verrastung noch stärker wird, so dass ohne weitere Hilfsmittel eine Öffnung nicht möglich ist, ohne die Rasteinrichtung zu zerstören.
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An der zweiten Rasteinrichtung sind auch miteinander zusammenwirkende Rastelemente vorgesehen, die an dem Rastschenkel und an dem Rasthebel angeordnet sind. Dabei ist wenigstens ein Rastelement als Rastglied und wenigstens ein Rastelement als Rastnase ausgeführt. Es ist möglich, dass das Rastglied an dem Rasthebel und dass die Rastnase an dem Rastschenkel vorgesehen sind. Es ist auch möglich, dass das Rastglied an dem Rastschenkel vorgesehen ist und dass an dem Rasthebel eine Rastnase vorgesehen ist. Jedenfalls wird durch das Zusammenwirken des Rastgliedes mit der Rastnase eine zuverlässige Verrastung des Gehäuses in der Kontaktposition bewirkt. Der Rastwinkel bei der Verrastung der Rastelemente kann jedenfalls spitz ausgeführt sein, um ein Überführen in die Öffnungsposition auch bei Einsatz größerer Kräfte nicht zu ermöglichen.
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Es ist möglich, dass das Rastglied als Hintergriff ausgeführt ist, so dass die damit zusammenwirkende Rastnase an den Hintergriff einrastet und den Grundkörper oder das Betätigungsteil hintergreift.
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In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass an dem Betätigungsteil wenigstens ein Sichtfenster vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das Sichtfenster am hinteren Anschlag oder in der Nähe des hinteren Anschlags vorgesehen. Ein solches Sichtfenster ist sehr vorteilhaft, da durch einen einfachen Blick überprüfbar ist, ob ein eingeschobenes Kabel weit genug eingeschoben wurde. Ist das eingeschobene Kabel an dem Sichtfenster noch nicht sichtbar, muss es weiter eingeschoben werden und wenn es dort sichtbar ist, kann das Betätigungsteil betätigt werden, um das Kabel an dem Schneidkontakt zu kontaktieren. Dazu ist es bevorzugt, dass der Abstand des Sichtfensters von dem Schneidkontakt so bemessen ist, dass wenn ein Kabel an dem Sichtfenster sichtbar ist, ein zuverlässiger Kontakt an dem Schneidkontakt möglich ist.
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In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass der Grundkörper und/oder das Betätigungsteil wenigstens teilweise aus einem hochtemperaturfesten Kunststoff bestehen. Eine solche Ausgestaltung ermöglich einen zuverlässigen Einsatz solcher Anschlussklemmen und die Vormontage auf Leiterplatten und dergleichen, auch wenn ein Reflow-Lötprozess eingesetzt wird. Hochtemperaturfeste Kunststoffe sind nicht transparent, so dass ein Sichtfenster die Kontrolle über ein eingeschobenes Kabel ermöglicht.
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Vorzugsweise sind an dem Grundkörper symmetrisch zwei Rastarme vorgesehen, deren Abstand sich nach oben hin verjüngt. Das bedeutet, dass auch bei dicht nebeneinander angeordneten Anschlussklemmen die Rastarme im Bereich der Rastnasen auseinander schwenken können, um einen Verrastungszustand zu überwinden.
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Vorzugsweise sind zwei Rasthebel vorgesehen, die insbesondere symmetrisch an einem zentralen Bereich des Grundkörpers angeordnet sind. Durch eine elastische Verformung der Rasthebel mittels beispielsweise eines Werkzeugs kann der Rastzustand der zweiten Rasteinrichtung in der Kontaktposition aufgehoben werden und das Gehäuse wieder geöffnet werden.
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Besonders bevorzugt sind in der Kontaktposition die beiden Rasthebel zwischen den beiden Rastschenkeln vorgesehen. Die zwei Rastschenkel sind in der Kontaktposition zwischen den beiden Rastarmen angeordnet. Dadurch wird ein einfacher und kompakter Aufbau ermöglicht, der eine zuverlässige Funktion bei geringen Bedienkräften ermöglicht.
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Zum Öffnen können die beiden Rasthebel gegeneinander gedrückt werden, und um eine Überlastung oder zu starke Verformung der Rathebel zu verhindern, kann zwischen den beiden Rasthebeln eine Stützwand vorgesehen sein, die beim Öffnen mit einem Werkzeug einen definierten Anschlag zur Verfügung stellt. Die Stützwand begrenzt die mögliche Verformung der Rasthebel und sichert so dauerhaft den zuverlässigen Betrieb der Anschlussklemme. In einer solchen Ausgestaltung haben die beiden Rasthebel mit der dazwischen vorgesehenen Stützwand eine etwa W-förmige Struktur.
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Es ist besonders bevorzugt, wenn die beiden Rasthebel nach vorn überstehen. Das ermöglicht einer Bedienperson das einfache Ergreifen der Rasthebel mit einem Werkzeug, wie beispielsweise einer Zange, um die Rasthebel aufeinander zuzudrücken und somit die Verrastung der zweiten Rasteinrichtung zu überwinden. Im Anschluss daran kann das Betätigungsteil nach oben verschwenkt werden, wodurch das kontaktierte Kabel wieder freigegeben wird.
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Gegebenenfalls kann zum Verstellen des Gehäuses auch eine Bedienung per Hand möglich sein.
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Häufig werden Anschlussklemmen mit zwei Kabelanschlüssen zur Verfügung gestellt, bei denen dann zwei Schneidkontakte zur Kontaktierung der beiden anzuschließenden Kabel vorgesehen sind. Um die erforderlichen Sicherheitsabstände zwischen den Schneidkontakten zu gewährleisten, sind die Schneidkontakte insbesondere in Längsrichtung des Gehäuses versetzt zueinander angeordnet. Damit wird der Abstand zwischen den Schneidkontakten und der Kriechstrecke vergrößert, so dass trotz mehrerer paralleler Kabel eine unzulässige Verkleinerung der Luft- und Kriechstrecken nicht erfolgt.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird:
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Darin zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Ansicht zweier Anschlussklemmen;
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2 die Querschnitte eines Rastarms, eines Rasthebels und eines Rastschenkels;
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3 eine Vorderansicht der beiden Anschlussklemmen gemäß 1.
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Mit Bezug auf die 1–3 wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Darin zeigt 1 eine perspektivische Darstellung zweier als Printklemmen 40 ausgeführten Anschlussklemmen 50. Die Anschlussklemme 50 verfügt jeweils über ein Gehäuse 1, welches hier im Ausführungsbeispiel aus einem Grundkörper 2 und einem Betätigungsteil 3 besteht. Das Betätigungsteil 3 ist am hinteren Ende des Grundkörpers 2 schwenkbar gelagert aufgenommen. Beide Printklemmen 40 sind identisch aufgebaut.
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An dem Betätigungsteil 3 sind hier zwei Kabelführungen 12 zum Anschluss zweier Kabel 5 vorgesehen. Dabei ist der Durchmesser der Kabelführungen an den Durchmesser der anzuschließenden Kabel 5 angepasst.
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Die Anschlussklemme 50 verfügt über Schneidkontakte 4 zur Kontaktierung anzuschließender Kabel 5. Bei der Kontaktierung schneiden die Schneidkontakte 4 durch die Isolierung 41 des Kabels 5, so dass die Schneidkontakte 4 in Kontakt mit dem Leiter 42 über dessen einzelnen Adern gelangt.
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In 1 zeigt die links abgebildete Anschlussklemme 50 die Öffnungsposition 6, während die weiter rechts eingezeichnete Anschlussklemme 50 die Kontaktposition 7 abbildet.
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Eine erste Rasteinrichtung 8 sorgt für eine sichere Verrastung des Gehäuses 1 in der Öffnungsposition 6. In dieser Öffnungsposition 6 verrasten die Rastschenkel 14 und 15 mit den Rastarmen 16 und 17 des Grundkörpers 2 und sorgen dafür, dass das Gehäuse nicht weiter geöffnet werden kann und außerdem dafür, dass das Gehäuse mit einer relativ geringen Kraft wieder von der Öffnungsposition 6 in die Kontaktposition 7 überführt werden kann.
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Am hinteren Ende des Gehäuses 1 ist in dem Gehäusedeckel 13 wenigstens ein Sichtfenster 35 vorgesehen, welches die Überprüfung erlaubt, ob ein anzuschließendes Kabel 5 weit genug eingeschoben ist. Ist das Kabel 5 noch nicht weit genug eingeschoben und in dem Sichtfenster 35 nicht sichtbar, muss das Kabel 5 entlang der Längsrichtung 39 der Anschlussklemme 50 weiter eingeführt werden.
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2 zeigt in einer schematisierten Ansicht die Rastelemente 11 und 28 der ersten und der zweiten Rasteinrichtung 8 und 9. In der Mitte der Figur ist ein Rastschenkel 14 abgebildet, der mit dem Betätigungsteil 3 verbunden ist. Links davon ist ein als Rastnase 20 ausgeführtes Rastelement am Ende des Rastarms 16 abgebildet. An dem als Rastnase 20 ausgebildeten Rastelement 11 ist ein spitzer Winkel 25 vorgesehen, der beispielsweise im Bereich zwischen 70° und 80° liegt und der eine zuverlässige und feste Verrastung des Gehäuses 1 in der Öffnungsposition 6 gewährleistet.
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Die Rastnase 20 des Rastarms 16 ist dafür vorgesehen, mit der Rastnut 22 des Rastschenkels 14 zusammenzuwirken. Die Rastnut 22 dient als Rastelement 11. Die Rastnut 22 weist an dem weiter oben sich befindenden ersten Ende 24 einen stumpfen Winkel 27 auf, der zwischen 100 und 130° beträgt. An den anderen, tieferen Ende 26 ist hingegen ein spitzer Winkel 25 vorgesehen, der insbesondere mit dem spitzen Winkel 25 an der Rastnase 20 des Rastarms 16 zusammenwirkt.
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Die Rastnut 22 bildet zusammen mit der Rastnase 20 an dem Rastarm 16 die erste Rasteinrichtung 8.
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Die zweite und davon unabhängige Rasteinrichtung 9 wird durch den Hintergriff 34 an dem Rastschenkel 14 und durch die Rastnase 31 an den Rasthebel 18 gebildet.
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3 zeigt eine Vorderansicht der zwei Anschlussklemmen 50 gemäß 1 in der Öffnungsposition 6 bei der linken Anschlussklemme 50 und in der Kontaktposition 7 an der rechten Anschlussklemme 50.
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Klar erkennbar ist, dass in der Öffnungsposition 6 das als Rastnase 20 ausgebildete Rastelement 11 des Rastarms 16 mit dem als Rastnut 22 ausgebildeten Rastelement 11 des Federschenkels 14 zusammenwirkt. Dadurch, dass der spitze Winkel 25 an den Rastelementen 11 der ersten Rasteinrichtung 8 vorgesehen ist, wird ein zu weites Öffnen der Anschlussklemme 50 zuverlässig verhindert. Der stumpfe Winkel 27 an dem anderen Ende der Rastnut 22 erlaubt das Überführen des Betätigungsteils 3 von der Öffnungsposition 6 in die Kontaktposition 7 mit einer relativ geringen Kraft. Bei der Überführung federn die Rastarme 16 und 17 elastisch nach außen. Das wird auch bei eng nebeneinander angeordneten Anschlussklemmen 50 ermöglicht, da die Rastarme 16 und 17 leicht aufeinander zulaufen, sodass ein elastisches Federn ermöglicht wird.
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In der Kontaktposition 7 verrastet die zweite Rasteinrichtung 9, wobei die Rastelemente 28 des ersten und zweiten Rastschenkels 14 und 15 mit den Rastgliedern 29 und 30 des Grundkörpers 2 verrasten. Die Rastglieder 29 und 30 sind hier als Hintergriffe 33 und 34 ausgeführt, sodass die als Rastnasen 31 und 32 ausgeführten Rastelemente 28 der zweiten Rasteinrichtung an den Hintergriffen 33 und 34 anliegen und somit die zweite Rasteinrichtung 9 verrasten.
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Der Rastwinkel der Rastelemente 28 kann grundsätzlich beliebig sein. Vorzugsweise wird der Winkel so gewählt, dass ein ungewolltes Öffnen nicht möglich ist.
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Zum Öffnen und zum Überführen der Anschlussklemme 50 von der Kontaktposition 7 in die Öffnungsposition 6 können die Rasthebel 18 und 19 der zweiten Rasteinrichtung 9 mittels eines Werkzeugs soweit aufeinander zugedrückt werden, bis die Rasthebel 18 und 19 an der Stützwand 38 zwischen den Rasthebeln 18 und 19 anliegt. Dadurch können sich die Rasthebel 18 und 19 abstützen und außerdem wird eine zu starke Verformung vermieden, welche zu einem Bruch der Rasthebel führen könnte.
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An dem Gehäuse 1 sind jeweils Lötstifte 10 zuerkennen, mit denen die Anschlussklemme 50 beispielsweise mit einer Leiterplatte verbunden wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Grundkörper
- 3
- Betätigungsteil
- 4
- Schneidkontakt
- 5
- Kabel
- 6
- Öffnungsposition
- 7
- Kontaktposition
- 8
- Erste Rasteinrichtung
- 9
- Zweite Rasteinrichtung
- 10
- Lötstift
- 11
- Rastelement
- 12
- Kabelführung
- 13
- Gehäusedeckel
- 14, 15
- Rastschenkel
- 16, 17
- Rastarm
- 18, 19
- Rasthebel
- 20, 21
- Rastnase
- 22, 23
- Rastnut
- 24
- Eine Seite
- 25
- Spitzer Winkel
- 26
- Andere Seite
- 27
- Stumpfer Winkel
- 28
- Rastelement
- 29, 30
- Rastglied
- 31, 32
- Rastnase
- 33, 34
- Hintergriff
- 35
- Sichtfenster
- 36
- Abstand
- 37
- Zentraler Bereich
- 38
- Stützwand
- 39
- Längsrichtung
- 40
- Printklemme
- 41
- Isolierung
- 42
- Leiter
- 50
- Anschlussklemme
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6254421 B1 [0004, 0005]
