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Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussbaueinheit.
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Derartige elektrische Anschlussbaueinheiten sind in verschiedenster Ausgestaltung bekannt. Beispielsweise sind Dosenklemmen, wie in der
DE 196 25 721 A1 beschrieben, bekannt, bei denen ein federndes Metall zur Stromübertragung und zur Klemmung des anzuschließenden Leiters in einem isolierenden Gehäuse gelagert ist. Diese Klemmen weisen einen einfachen Aufbau auf, jedoch ist ein Lösen eines geklemmten Leiters relativ umständlich, da dies nur durch Drehen des Leiters aus der Klemmstelle zu erreichen ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, bei welcher die Handhabbarkeit einer elektrischen Anschlussbaueinheit vereinfacht werden kann, wobei insbesondere die Handhabbarkeit bei einem Anklemmen und Lösen eines Leiters verbessert werden soll.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine elektrische Anschlussbaueinheit, welche ein ein oder mehrere Leitereinführöffnungen aufweisendes Gehäuse und ein schwenkbeweglich an dem Gehäuse gelagertes Abdeckelement aufweist, wobei an dem Abdeckelement ein Federelement zur Kontaktierung eines über eine an einer ersten Stirnseitenfläche des Gehäuses ausgebildeten Leitereinführöffnung in das Gehäuse eingeführten Leiters mit einem in dem Gehäuse angeordneten Strombalken angeordnet ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische Anschlussbaueinheit nunmehr ein schwenkbeweglich gelagertes Abdeckelement aufweist, worüber die Anschlussbaueinheit leicht in einen geschlossenen Zustand und einen geöffneten Zustand überführbar ist. In einem geöffneten Zustand ist das Abdeckelement von dem Gehäuse weg nach oben geschwenkt. Indem geschlossenen Zustand liegt das Abdeckelement mit seiner Längsseitenfläche auf dem Gehäuse auf und ein anzuschließender Leiter wird mittels des Federelements, welches vorzugsweise als Klemmfeder ausgebildet ist, auf einem in dem Gehäuse angeordneten stromleitenden Strombalken gepresst und fixiert. Dadurch, dass das Federelement zur Kontaktierung eines in das Gehäuse eingeführten Leiters an dem Abdeckelement angeordnet ist, wird das Federelement bei einer Bewegung des Abdeckelements zusammen mit dem Abdeckelement verschwenkt. In dem geöffneten Zustand ist somit das Federelement aus dem Gehäuse herausgeschwenkt, so dass ein in das Gehäuse eingeführter Leiter von dem Federelement frei gegeben ist und durch vorzugsweise eine Zugbewegung leicht aus dem Gehäuse bzw. der Anschlussbaueinheit entfernt werden kann. Dadurch wird die Handhabbarkeit einer Anschlussbaueinheit, insbesondere bezüglich des Anklemmens und des Lösens eines Leiters, wesentlich vereinfacht. Ferner zeichnet sich die erfindungsgemäße Anschlussbaueinheit durch einen einfachen Aufbau mit einer geringen Bauhöhe aus. Ferner ermöglicht die Anschlussbaueinheit, dass Leiter mit verschiedenen Leitquerschnitten als auch flexible und starre Leiter anschließbar sind.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement durch eine Verprägung an dem Abdeckelement fixiert. Das Federelement weist vorzugsweise einen Anlageschenkel, einen Klemmschenkel und einen zwischen dem Anlageschenkel und dem Klemmschenkel ausgebildeten Biegebereich auf, wobei das Federelement vorzugsweise mit seinem Anlageschenkel an der Längsseitenfläche des Abdeckelements anliegt. Der Biegebereich kann zumindest teilweise in einer entsprechend dem Biegebereich ausgebildeten Aussparung entlang der Längsseitenfläche des Abdeckelements eingelegt sein. Für die Verprägung ist das Abdeckelement an seiner in Richtung Gehäuse zeigenden Seitenfläche, d. h. mit seiner Innenseite, vorzugsweise mit einer oder mehreren Ausformungen, vorzugsweise stiftförmigen Ausformungen, versehen, auf welche das Federelement, welches vorzugsweise an seinem Anlageschenkel Durchgangslöcher entsprechend der Anzahl der Ausformungen aufweist, aufgelegt werden kann, so dass die Ausformungen durch die Durchgangslöcher hindurchgreifen können. Nach dem Aufsetzen des Federelements können die Ausformungen durch thermische oder mechanische Bearbeitung derart umgeformt werden, dass das Federelement mittels der Ausformungen in der gewünschten Position an dem Abdeckelement gehalten wird. Alternativ oder zusätzlich zu der Verprägung ist es auch möglich, das Federelement mittels Schrauben, Nieten, Clipsen oder einer Klebeverbindung mit dem Abdeckelement verliersicher zu verbinden.
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Zur Ausbildung der schwenkbeweglichen Lagerung des Abdeckelements an dem Gehäuse ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Abdeckelement eine Drehlagerung aufweist, welche in eine an dem Gehäuse ausgebildete Ausnehmung eingreift. Die Drehlagerung ist vorzugsweise in Form eines Zylinders bzw. einer Welle ausgebildet, welche vorzugsweise einstückig an dem Abdeckelement angeformt ist. Mittels der Drehlagerung kann auf einfache Art und Weise eine Schwenkbewegung des Abdeckelements um die Längsachse der Drehlagerung realisiert werden, um ein einfaches Öffnen und Schließen der Anschlussbaueinheit zu ermöglichen. Die Ausnehmung ist vorzugsweise entsprechend der Außenumfangsfläche der Drehlagerung ausgebildet, so dass die Ausnehmung eine im Wesentlichen kreisförmige Querschnittsfläche aufweist. Die Drehlagerung kann dadurch in der Ausnehmung drehbar verrasten, so dass das Abdeckelement zusammen mit dem daran angeordneten Federelement unverlierbar an dem Gehäuse montiert ist und um die Lagerachse des Drehlagers drehbar beweglich ist.
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Die Ausnehmung zur Aufnahme der Drehlagerung des Abdeckelements ist bevorzugt an der ersten Stirnseitenfläche des Gehäuses oder an einer der ersten Stirnseitenfläche gegenüberliegenden zweiten Stirnseitenfläche des Gehäuses ausgebildet. Die Drehlagerung erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Länge der ersten oder zweiten Stirnseitenfläche. Ist die Drehlagerung an der zweiten Stirnseitenfläche ausgebildet, können Relativverschiebungen des eingeführten Leiters zu dem Federelement, insbesondere bei der Überführung von dem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand, vermieden werden.
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Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass an dem Abdeckelement ein Rastelement zum Hintergreifen in eine an dem Gehäuse vorgesehene Hinterschneidung ausgebildet ist. Durch das Hintergreifen des Rastelements in eine Hinterschneidung kann in dem geschlossenen Zustand der Anschlussbaueinheit eine sichere Verrastung des Abdeckelements mit dem Gehäuse realisiert werden, so dass ein ungewolltes Öffnen der Anschlussbaueinheit verhindert werden kann. In Verbindung mit der Drehlagerung kann das in die Hinterschneidung eingerastete Rastelement im geschlossenen Zustand einen permanenten Andruck des Federelements auf den Leiter sicherstellen. Das Abdeckelement kann dabei mehr als ein Rastelement und das Gehäuse mehr als eine Hinterschneidung aufweisen.
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Um ein zu tiefes Einführen des Leiters in das Gehäuse über die Leitereinführöffnung zu verhindern, ist es ferner vorzugsweise vorgesehen, dass an dem Abdeckelement ein Leiterdurchsteckschutz ausgebildet ist. Der Leiterdurchsteckschutz ist vorzugsweise an dem der Leitereinführöffnung gegenüberliegenden Stirnseitenfläche des Abdeckelements vorgesehen. Der Leiterdurchsteckschutz kann aber auch an dem Gehäuse selber ausgebildet sein. Der Leiterdurchsteckschutz ist vorzugsweise in Form einer Platte ausgebildet, welche quer zur Einführrichtung eines Leiters in das Gehäuse in den Innenraum des Gehäuses hineinragt.
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Vorteilhafterweise ist es ferner vorgesehen, dass an dem Abdeckelement ein Werkzeugeingriffsbereich vorgesehen ist. Der Werkzeugeingriffsbereich kann beispielsweise in Form einer Nut oder einer schlitzförmigen Öffnung an einer Stirnseitenfläche des Abdeckelements oder auf der von dem Gehäuse abgewandten Oberseite des Abdeckelements ausgebildet sein. Der Werkzeugeingriffsbereich dient zur Aufnahme eines Werkzeuges, beispielsweise eines Schraubendrehers, welcher in den Werkzeugeingriffsbereich eingreifen kann, um die Verrastung des Abdeckelements mit dem Gehäuse zu lösen, so dass die Anschlussbaueinheit von dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand überführt werden kann. Dadurch kann ein kontrolliertes Überführen der Anschlussbaueinheit von dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand zur Verfügung gestellt werden.
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Um bei einer Schwenkbewegung des Abdeckelements eine gezielte und kontrollierte Führung des Abdeckelements relativ zu dem Gehäuse erreichen zu können, ist es weiter bevorzugt vorgesehen, dass das Abdeckelement eine schlitzförmige Längsöffnung aufweist, in welche zumindest in einem geschlossenen Zustand der elektrischen Anschlussbaueinheit mindestens ein an dem Gehäuse ausgebildeter Steg eingreift.
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Ferner betrifft die Erfindung ein System umfassend eine erste wie vorstehend aus- und weitergebildete Anschlussbaueinheit und eine zweite wie vorstehend aus- und weitergebildete Anschlussbaueinheit, wobei das Gehäuse der ersten elektrischen Anschlussbaueinheit einstückig mit dem Gehäuse der zweiten Anschlussbaueinheit ausgebildet ist. Hierdurch ist eine kompakte Anordnung zweier Anschlussbaueinheiten, insbesondere wenn nur eine geringe Fläche als Bauraum zur Verfügung steht, möglich.
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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:
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1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Anschlussbaueinheit gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform in einem geöffneten Zustand,
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2 eine schematische Darstellung eines Abdeckelements und daran angeordneten Federelementen einer in 1 gezeigten elektrischen Anschlussbaueinheit,
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3 eine schematische Darstellung des in 2 gezeigten Abdeckelements und daran angeordneten Federelementen mit einem Strombalken,
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4 eine schematische Darstellung einer elektrischen Anschlussbaueinheit gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform in einem geöffneten Zustand,
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5 eine schematische Darstellung der in 4 gezeigten elektrischen Anschlussbaueinheit in einem geschlossenen Zustand,
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6 eine schematische Darstellung eines Abdeckelements und daran angeordneten Federelementen der in 4 und 5 gezeigten elektrischen Anschlussbaueinheit,
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7 eine schematische Darstellung des in 6 gezeigten Abdeckelements und daran angeordneten Federelementen in einer Draufsicht auf deren Unterseite, und
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8 eine schematische Darstellung eines Systems gemäß der Erfindung.
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In 1 ist eine elektrische Anschlussbaueinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung schematisch gezeigt. Die Anschlussbaueinheit weist ein Gehäuse 10 und ein schwenkbeweglich an dem Gehäuse 10 angeordnetes Abdeckelement 12 auf. Sowohl das Gehäuse 10 als auch das Abdeckelement 12 sind vorzugsweise aus einem nicht-leitenden Isoliermaterial, wie beispielsweise Kunststoff, ausgebildet. In 1 ist die Anschlussbaueinheit in einem geöffneten Zustand gezeigt, d. h. dass das Abdeckelement 12 von dem Gehäuse 10 weggeschwenkt ist, so dass ein hier nicht gezeigter Leiter bzw. mehrere Leiter über die an einer ersten Stirnseitenfläche 14 des Gehäuses 10 angeordneten Leitereinführöffnungen 16 in das Gehäuse 10 zur elektrischen Kontaktierung eingeführt werden können. An die Leitereinführöffnungen 16 schließen sich vorzugsweise hier nicht gezeigte Kabeltrichter an, welche den anzuschließenden Leiter in dem Gehäuse 10 führen. In dem Gehäuse 10 sind ein oder mehrere hier nicht gezeigte Strombalken angeordnet, auf welche die eingeführten Leiter mittels an dem Abdeckelement 12 angeordneten Federelementen 18 für eine elektrische Kontaktierung geklemmt werden können. An den Strombalken sind Lötstifte 20 ausgebildet, mittels welchen die Anschlussbaueinheit an einer hier nicht gezeigten Leiterplatte angeordnet bzw. befestigt werden kann. Die Anschlussbaueinheit ist bei einer derartigen Ausgestaltung in Form einer lötbaren Printklemme ausgebildet.
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Das Abdeckelement 12 ist über eine an dem Abdeckelement 12 ausgebildete Drehlagerung 22 schwenkbeweglich in einer an dem Gehäuse 10 vorgesehen Ausnehmung 24 gelagert. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Ausnehmung 24 an einer der ersten Stirnseitenfläche 14 des Gehäuses gegenüberliegenden zweiten Stirnseitenfläche 26 ausgebildet. Im Bereich der ersten Stirnseitenfläche 14 des Gehäuses 10 sind mehrere Hinterschneidungen 28 vorgesehen, in welche in einem geschlossenen Zustand der Anschlussbaueinheit an dem Abdeckelement 12 vorgesehene Rastelemente 30, hier in Form einer über die gesamte Länge der Stirnseitenfläche 32 des Abdeckelements 12 ausgebildeten Rastnase, eingreifen können.
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Ferner ist an der Stirnseitenfläche 32 des Abdeckelements 12 ein Werkzeugeingriffsbereich 44 in Form einer Nut ausgebildet, welche sich über die gesamte Länge der Stirnseitenfläche 32 erstreckt. Über den Werkzeugeingriffsbereich 44 kann die Verrastung der Rastelemente 30 mit den Hinterschneidungen 28 über ein in den Werkzeugeingriffsbereich 44 eingeführtes Werkzeug gelöst werden.
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2 zeigt eine separate Darstellung des in 1 gezeigten Abdeckelements 12 mit mehreren, insbesondere drei, daran angeordneten Federelementen 18. Die Anzahl der Federelemente 18 bestimmt sich vorzugsweise nach der Anzahl der vorhandenen Leitereinführöffnungen 16, so dass jedem in das Gehäuse 10 eingeführte Leiter ein Federelement 18 zugeordnet ist. Jedes der Federelemente 18 ist V-förmig gebogen ausgebildet und weist einen Anlageschenkel 34, einen Klemmschenkel 36 und einen zwischen dem Anlageschenkel 34 und dem Klemmschenkel 36 ausgebildeten Biegebereich 38 auf. Die Federelemente 18 liegen mit ihrem Anlageschenkel 34 an der Längsseitenfläche 52 des Abdeckelements 12 an und können, wie in 7 gezeigt ist, durch eine Verprägung an der Innenseite des Abdeckelements 12 fixiert sein. Der Biegebereich 38 kann zumindest teilweise in einer entsprechend dem Biegebereich 38 ausgebildeten Aussparung 42 in der Längsseitenfläche 52 anliegen. Mit dem Klemmschenkel 36 des Federelements 18 wird ein in das Gehäuse 10 eingeführter Leiter auf einem Strombalken zur Bereitstellung einer elektrischen Kontaktierung geklemmt gehalten. Gegenüberliegend zur Stirnseitenfläche 32 des Abdeckelements 12, an welchem der Werkzeugeingriffsbereich 44 und die Rastelemente 30 ausgebildet sind, ist die Drehlagerung 22 an dem Abdeckelement 12 ausgebildet. Die Drehlagerung 22 ist bei der hier gezeigten Ausführungsform in Form einer Welle ausgebildet, welche einstückig an dem Abdeckelement 12 angeformt ist. Ferner ist bei der hier gezeigten Ausführungsform an dem Abdeckelement 12 im Bereich der Drehlagerung 22 ein Leiterdurchsteckschutz 46 in Form von mehreren Platten ausgebildet, welcher quer zur Einführungsrichtung der Leiter in das Gehäuse 10 an dem Abdeckelement 12 angeordnet sind.
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3 zeigt zusätzlich zu dem Abdeckelement 12 und den Federelementen 18 mehrere, insbesondere drei Strombalken 62, welche in dem hier nicht gezeigten Gehäuse der Anschlussbaueinheit angeordnet sind. Die Strombalken 62 bestehen hierbei jeweils aus einem schmalen, stromleitenden Metallstreifen.
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4 zeigt eine elektrische Anschlussbaueinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einem geöffneten Zustand. Die in 4 gezeigte elektrische Anschlussbaueinheit entspricht im Wesentlichen der in 1 gezeigten elektrischen Anschlussbaueinheit gemäß der ersten Ausführungsform. Der Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen besteht im Wesentlichen in der Öffnungsrichtung der Anschlussbaueinheit. Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform ist die Ausnehmung 24 zur Aufnahme der Drehlagerung 22 im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform an der ersten Stirnseitenfläche 14 des Gehäuses 10 ausgebildet. Hierdurch können Verschiebungen des eingeführten Leiters relativ zu dem Federelement 18 bei einer Verschwenkbewegung des Abdeckelements 12 zur Überführung der Anschlussbaueinheit von dem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand vermieden werden. Die Hinterschneidungen 28 des Gehäuses zur Aufnahme der an dem Abdeckelement 12 ausgebildeten Rastelemente 30 sind hierbei an der zweiten Stirnseitenflächen 26 des Gehäuses 10 ausgebildet. Ferner ist bei der in 4 gezeigten Ausführungsform der Werkzeugeingriffsbereich 44 in Form einer schlitzförmigen Öffnung auf der dem Gehäuse 10 abgewandten Oberseite 64 des Abdeckelements 12 ausgebildet.
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Wie in 4 deutlich zu erkennen ist, weist das Abdeckelement 12 mehrere schlitzförmige Längsöffnungen 48 auf, in welche an dem Gehäuse 10 ausgebildete Stege 50 eingreifen können, so dass eine gezielte Führung des Abdeckelements 12 relativ zu dem Gehäuse 10 bei einem Verschwenken des Abdeckelements 12 gewährleistet werden kann. Die Federelemente 18 sind im Bereich zwischen den schlitzförmigen Längsöffnungen 48 an dem Abdeckelement 12 angeordnet. Die Hinterschneidungen 28 des Gehäuses 10 sind vorzugsweise an den Stegen 50 des Gehäuses 10 ausgebildet. Die schlitzförmigen Längsöffnungen 48 und Stege 50 sind auch bei der ersten in 1–3 gezeigten Ausführungsform vorgesehen. Die Stege 50 dienen vorzugsweise auch als Kammertrennwände, so dass jeder eingeführte Leiter getrennt von seinem benachbarten Leiter in einem kammerähnlichen Bereich des Gehäuses 10 angeordnet ist.
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5 zeigt die Anschlussbaueinheit gemäß der zweiten Ausführungsform in einem geschlossenen Zustand, bei welchem die Rastelemente 30 des Abdeckelements 12 in die Hinterschneidungen 28 des Gehäuses 10 eingerastet sind. Ferner zeigt 5 ein in den Werkzeugeingriffsbereich 44 eingeführtes Werkzeug 56, mit welchem die Anschlussbaueinheit von dem hier gezeigten geschlossenen Zustand in den in 4 gezeigten geöffneten Zustand überführt werden kann.
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6 zeigt eine separate Darstellung des in 4 gezeigten Abdeckelements 12 mit mehreren, insbesondere drei, daran angeordneten Federelementen 18, welche mit ihren Anlageschenkeln 34 an einer in Richtung Gehäuse 10 zeigenden Längsseitenfläche 52 des Abdeckelements 12 anliegen. Bei dieser Ausführungsform ist keine Aussparung an dem Abdeckelement 12, insbesondere der Längsseitenfläche 52 des Abdeckelements 12, vorgesehen. Der Biegebereich 38 der Federelemente 18 grenzt hierbei hingegen an die Drehlagerung 22 des Abdeckelements 12 an. Um eine sichere Fixierung der Federelemente 18 an dem Abdeckelement 12 zur Verfügung zu stellen, weisen die Federelemente 18 an ihren Anlageschenkeln 34 Durchgangslöcher auf, mit welchen die Federelemente 18 derart auf die Längsseitenfläche 52 des Abdeckelements 12 aufgelegt werden, dass an dem Abdeckelement 12 ausgebildete stiftförmige, vorzugsweise angespitzte stiftförmige, Ausformungen 54 in die Durchgangslöcher eingreifen können, wie dies in 7 gezeigt ist. Nach dem Auflegen der Federelemente 18 werden die Ausformungen 54 derart thermisch oder mechanisch umgeformt, dass die Federelemente 18 mittels der umgeformten Ausformungen 54 an dem Abdeckelement 12 fixiert werden können.
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In 8 ist ein System mit einer ersten Anschlussbaueinheit 58 und einer zweiten Anschlussbaueinheit 60 gezeigt, wobei das Gehäuse 10 der ersten Anschlussbaueinheit 58 einstückig mit dem Gehäuse 10 der zweiten Anschlussbaueinheit 60 verbunden bzw. ausgebildet ist. Jede Anschlussbaueinheit 58, 60 ist dabei mit einem separaten Abdeckelement 12 versehen. Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind die erste Anschlussbaueinheit 58 und die zweite Anschlussbaueinheit 60 in Form der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform ausgebildet, wobei es jedoch auch denkbar ist, dass die Anschlussbaueinheiten 58, 60 in Form der zweiten Ausführungsform oder anderen denkbaren Ausführungsformen ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gehäuse
- 12
- Abdeckelement
- 14
- Erste Stirnseitenfläche
- 16
- Leitereinführöffnung
- 18
- Federelement
- 20
- Lötstift
- 22
- Drehlagerung
- 24
- Ausnehmung
- 26
- Zweite Stirnseitenfläche
- 28
- Hinterschneidung
- 30
- Rastelement
- 32
- Stirnseitenfläche
- 34
- Anlageschenkel
- 36
- Klemmschenkel
- 38
- Biegebereich
- 42
- Aussparung
- 44
- Werkzeugeingriffsbereich
- 46
- Leiterdurchsteckschutz
- 48
- Längsöffnung
- 50
- Steg
- 52
- Längsseitenfläche
- 54
- Stiftförmige Ausformung
- 56
- Werkzeug
- 58
- Erste Anschlussbaueinheit
- 60
- Zweite Anschlussbaueinheit
- 62
- Strombalken
- 64
- Oberseite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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