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Die Erfindung richtet sich auf eine Schraubanschlussklemme mit einem Klemmkörper, welcher einen Leitereinführbereich, in welchem eine Leiterdurchführöffnung ausgebildet ist, und einen Gewindebereich, in welchem ein Gewindedurchzug zur Aufnahme einer Klemmschraube ausgebildet ist, aufweist. Ferner richtet sich die Erfindung auf eine Klemmanordnung umfassend eine derartige Schraubanschlussklemme und eine Stromschiene.
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Schraubanschlussklemmen dienen dazu, eine elektrische Verbindung zwischen mindestens zwei Leitern herzustellen, indem die Leiter entweder in der in der Schraubanschlussklemme ausgebildeten Leiterdurchführöffnung zusammengeklemmt und damit gegenseitig elektrisch verbunden werden, oder indem die Leiter indirekt über einen elektrisch leitenden Kontaktkörper, vorzugsweise eine Stromschiene, miteinander verbunden werden, wobei einer der Leiter in der Leiterdurchführöffnung der Schraubanschlussklemme fixiert wird und der andere Leiter mittels eines weiteren elektrischen Kontaktelementes, beispielsweise einer weiteren Schraubanschlussklemme, kontaktiert wird. Derartige Schraubanschlussklemmen werden häufig bei Reihenklemmen zu ganz unterschiedlichen Kontaktierungs- und Anschlusszwecken eingesetzt. Aus dem Anlagenbau sind beispielsweise Reihenklemmen bekannt, die üblicherweise in einem Schaltschrank zur Hutschienen-Montage vorgesehen sind, wobei dann beispielsweise zwei Schraubanschlussklemmen miteinander über eine in die Leiterdurchführöffnungen der Schraubanschlussklemmen eingelegte Stromschiene verbunden sind. Aus der Schaltungstechnik sind solche Reihenklemmen bekannt, die beispielsweise zur Montage auf Printplatten verwendet werden.
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Zur Herstellung derartiger Schraubanschlussklemmen ist es bekannt, die Schraubanschlussklemmen aus einem kompakten Metallblock auszufräsen. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass der Aufwand sehr hoch ist und zudem ein hoher Materialverbrauch verursacht wird, was wiederum zu hohen Fertigungskosten führt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, mittels welcher der Herstellungsaufwand, der Materialverbrauch und damit auch die Fertigungskosten reduziert werden können.
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Gemäß einer ersten Lehre der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Gewindebereich aus einem ersten Metallstreifen und aus einem zweiten Metallstreifen ausgebildet ist, welche derart geformt und miteinander verbunden sind, dass zwischen einer Innenfläche des ersten Metallstreifens und einer Innenfläche des zweiten Metallstreifens der Gewindedurchzug ausgebildet ist.
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Bei der Schraubanschlussklemme gemäß der Erfindung ist zumindest der Gewindebereich des Klemmkörpers nicht aus einem Metallblock ausgefräst, sondern aus zwei Metallstreifen ausgebildet, welche entsprechend durch Biegen geformt sind, um mit ihren Innenflächen einen Gewindedurchzug für eine Klemmschraube auszubilden. Die kreisförmige Wandung bzw. die Wandfläche des Gewindedurchzuges wird dabei durch die Innenfläche des ersten Metallstreifens und die Innenfläche des zweiten Metallstreifens ausgebildet. Durch die Ausbildung des Gewindebereiches zusammen mit dem Gewindedurchzug durch lediglich Biegen von Metallstreifen kann der Herstellungsaufwand und damit die Herstellungskosten einer derartigen Schraubanschlussklemme gegenüber herkömmlichen Schraubanschlussklemmen wesentlich reduziert werden. Die den Gewindebereich ausbildenden Metallstreifen sind dabei derart ausgerichtet, dass ihre Breite eine Verlängerung der Längsausdehnung des Leitereinführungsbereiches darstellt. Bei der Herstellung einer derartigen Schraubanschlussklemme werden bei der Ausbildung des Gewindebereiches zunächst die beiden Metallstreifen derart geformt, dass sie miteinander verbunden werden, und gleichzeitig mit einer Biegung versehen werden, so dass in dem Bereich, wo der Gewindedurchzug eingebracht wird, die beiden Metallstreifen voneinander beabstandet sind, vorzugsweise derart, dass in diesem Bereich der erste und der zweite Metallstreifen jeweils eine halbkreisförmige Biegung ausbilden, so dass zwischen den beiden Metallstreifen eine kreisrunde Öffnung ausgebildet wird, in der der Gewindedurchzug eingebracht werden kann. Nach dem Biegen der Metallstreifen in die richtige Form, wird ein Gewinde in die durch die beiden Metallstreifen ausgebildete kreisrunde Öffnung eingeschnitten.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der erste Metallstreifen und der zweite Metallstreifen derart miteinander verbunden, dass ein freier Endabschnitt des ersten Metallstreifens einen Endabschnitt des zweiten Metallstreifens umgreift und ein freier Endabschnitt des zweiten Metallstreifens einen Endabschnitt des ersten Metallstreifens umgreift. Durch ein derartiges Umgreifen sind die Metallstreifen an ihren Endabschnitten mit dem jeweils anderen Metallstreifen ineinandergefaltet, so dass hierdurch eine sichere, sich nicht selber auftrennbare Verbindung der beiden Metallstreifen miteinander ausgebildet wird. Durch das jeweilige Umgreifen können die Metallstreifen somit aneinander befestigt werden und in einer festen Position zueinander gehalten werden, ohne dass die Metallstreifen mittels zusätzlichen Hilfsmitteln, wie Kleben oder Schweißen, aneinander fixiert werden müssen. Hierdurch kann sowohl zusätzliches Material eingespart werden als auch die Arbeitszeit bei der Herstellung einer derartigen Schraubanschlussklemme reduziert werden. Das Umgreifen erfolgt vorzugsweise derart, dass der freie Endabschnitt des ersten Metallstreifens den Endabschnitt des zweiten Metallstreifens U-förmig umgreift und auch der freie Endabschnitt des zweiten Metallstreifens den Endabschnitt des ersten Metallstreifens U-förmig umgreift.
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Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Klemmkörper aus einem Flachmetallelement ausgebildet ist. Bei der Verwendung eines Flachmetallelementes kann dieses entsprechend durch Biegen derart verformt werden, dass es einen entsprechenden Gewindebereich und einen entsprechenden Leitereinführbereich ausbildet. Durch das hauptsächliche Biegen eines Flachmetallelements zur Herstellung eines entsprechenden Klemmkörpers können aufwendige Herstellungsverfahren, wie Fräsen, vermieden werden. Zudem kann durch die Ausbildung aus vorzugsweise genau einem Flachmetallelement der Materialaufwand und damit die Kosten für das Material zur Herstellung der Schraubanschlussklemme reduziert werden.
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Alternativ ist es auch möglich, dass der Klemmkörper aus zwei Flachmetallelementen ausgebildet ist. Durch die Ausbildung des Klemmkörpers aus zwei Flachmetallelementen kann gegenüber der Verwendung aus nur einem Flachmetallelement die Anzahl der notwendigen Biegeschritte zur Ausbildung der endgültigen Gestalt des Klemmkörpers reduziert werden. Ferner kann durch die Ausbildung aus zwei Flachmetallelementen die Stabilität des Klemmkörpers, insbesondere im Leitereinführbereich, erhöht werden.
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Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, wenn der Leitereinführbereich in Form einer Klemmtasche ausgebildet ist. Bei einer Ausbildung des Klemmkörpers aus einem Flachmetallelement kann die Klemmtasche durch eine U-förmige Biegung des Flachmetallelementes in dem Leitereinführbereich ausgebildet werden. Ist der Leitereinführbereich in Form einer Klemmtasche ausgebildet, ist der Gewindebereich, insbesondere im Bereich des Gewindedurchzuges, in seinen Außenabmessungen kleiner ausgebildet als der als Klemmtasche ausgebildete Leitereinführbereich.
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Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass der Leitereinführbereich plattenförmig ausgebildet ist. Bei der plattenförmigen Ausgestaltung ist das Flachmetallelement oder sind die Flachmetallelemente im Leitereinführbereich nicht gebogen, sondern gerade bzw. eben ausgebildet. Bei der plattenförmigen Ausgestaltung ist dadurch der Gewindebereich im Bereich des Gewindedurchzuges derart ausgebildet, dass der Gewindebereich im Bereich des Gewindedurchzuges den Leitereinführbereich zumindest teilweise überragt und dadurch die Tiefe des Klemmkörpers bzw. der Schraubanschlussklemme durch den Gewindebereich bestimmt wird. Diese derart ausgebildeten Schraubanschlussklemmen zeichnen sich durch eine besonders geringe Bautiefe aus, wodurch diese einen deutlich verringerten Bauraum zum Einbau der Schraubanschlussklemme benötigen.
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Gemäß einer zweiten Lehre der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Klemmanordnung eine Schraubanschlussklemme nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und eine Stromschiene aufweist, wobei der Klemmkörper der Schraubanschlussklemme einstückig mit der Stromschiene verbunden ist.
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Durch eine einstückige Ausbildung der Schraubanschlussklemme mit einer Stromschiene kann die gesamte Klemmanordnung kompakter und damit mit reduzierten Bauteilabmessungen hergestellt werden. Durch die kompaktere Ausbildung kann der Materialverbrauch zur Herstellung einer derartigen Klemmanordnung gegenüber herkömmlichen Klemmanordnungen, bei denen die Schraubanschlussklemme und die Stromschiene zwei separat zueinander ausgebildete Bauteile sind, reduziert werden. Eine Klemmanordnung gemäß der Erfindung kann beispielsweise aus einem Flachmetallelement ausgestanzt und in eine Endform, welche die Gebrauchsform der Klemmanordnung darstellt, gebogen werden. Aufwendige Herstellungsverfahren werden somit zur Herstellung einer Klemmanordnung gemäß der Erfindung nicht benötigt, wodurch gegenüber herkömmlichen Klemmanordnungen der Herstellungsaufwand und auch die Fertigungskosten reduziert werden können.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Klemmanordnung ist es vorgesehen, dass der Klemmkörper und die Stromschiene aus demselben Material ausgebildet sind. Durch die Ausbildung des Klemmkörpers und der Stromschiene aus ein- und demselben Material können der Herstellungsaufwand und die Herstellungszeit und damit auch die Fertigungskosten weiter reduziert werden. Vorzugsweise sind hierbei der Klemmkörper und die Stromschiene aus Stahl ausgebildet.
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Alternativ ist es auch gemäß der Erfindung möglich, dass der Klemmkörper der Schraubanschlussklemme aus einem anderen Material als die Stromschiene ausgebildet ist, wobei der Klemmkörper vorzugsweise aus Stahl und die Stromschiene vorzugsweise aus Aluminium ausgebildet ist. Durch Verwendung unterschiedlicher Materialien für den Klemmkörper und die Stromschiene, welche beispielsweise durch ein Plattierverfahren, einstückig ausgebildet werden können, können durch Auswahl eines jeweils geeigneten Materials die gewünschten Eigenschaften für den Klemmkörper der Schraubanschlussklemme und der Stromschiene speziell ausgewählt werden. Ist beispielsweise der Klemmkörper aus einem Stahl ausgebildet, kann eine besonders gute mechanische Festigkeit erzielt werden. Ist die Stromschiene beispielsweise aus Aluminium ausgebildet, kann das Gewicht der Stromschiene und damit der gesamten Klemmanordnung reduziert werden. Die Wahl der Materialien ist hierbei nicht auf Stahl und Aluminium beschränkt, sondern es können auch andere Materialien eingesetzt werden.
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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 Schraubanschlussklemme gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht auf eine Stirnseitenfläche der Schraubanschlussklemme,
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2 eine schematische Darstellung einer wie in 1 gezeigten Schraubanschlussklemme gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht auf eine Längsseitenfläche der Schraubanschlussklemme,
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3 eine schematische Darstellung einer wie in 1 gezeigten Schraubanschlussklemme gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht auf eine Querseitenfläche der Schraubanschlussklemme,
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4 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Flachmetallelementes gemäß der Erfindung zur Herstellung einer Schraubanschlussklemme in einer Draufsicht auf eine Längsseitenfläche des Flachmetallelements,
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5 eine schematische Darstellung einer Schraubanschlussklemme gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht auf eine Stirnseitenfläche der Schraubanschlussklemme,
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6 eine schematische Darstellung einer wie in 5 gezeigten Schraubanschlussklemme gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht auf eine Längsseitenfläche der Schraubanschlussklemme,
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7 eine schematische Darstellung einer wie in 5 gezeigten Schraubanschlussklemme gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht auf eine Querseitenfläche der Schraubanschlussklemme,
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8 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Flachmetallelementes gemäß der Erfindung zur Herstellung einer Schraubanschlussklemme in einer perspektivischen Draufsicht auf eine Längsseitenfläche des Flachmetallelements,
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9 eine schematische Darstellung einer Schraubanschlussklemme gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht auf eine Stirnseitenfläche der Schraubanschlussklemme, und
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10 eine schematische Darstellung einer Klemmanordnung gemäß der Erfindung.
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In den 1 bis 3 ist eine erste Ausführungsform einer Schraubanschlussklemme gemäß der Erfindung gezeigt. Die Schraubanschlussklemme weist einen Klemmkörper 1 auf, welcher einen Leitereinführbereich 2, in welchem eine Leiterdurchführöffnung 3 ausgebildet ist, und einen Gewindebereich 4, in welchem ein Gewindedurchzug 5 zur Aufnahme einer hier nicht gezeigten Klemmschraube ausgebildet ist, aufweist. Der Leitereinführbereich 2 schließt sich unmittelbar an den Gewindebereich 4 an.
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Der Gewindebereich 4 ist aus einem ersten Metallstreifen 6 und einem zweiten Metallstreifen 7 ausgebildet, wobei der erste Metallstreifen 6 und der zweite Metallstreifen 7 derart geformt und miteinander verbunden sind, dass zwischen einer Innenfläche 8 des ersten Metallstreifens 6 und einer Innenfläche 9 des zweiten Metallstreifens 7 der Gewindedurchzug 5 ausgebildet ist, wie dies insbesondere in 1 zu erkennen ist. Die den Gewindebereich 4
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ausbildenden Metallstreifen 6, 7 sind dabei derart ausgerichtet, dass ihre Breite eine Verlängerung der Längsausdehnung des Leitereinführbereiches 2 darstellt, wie dies insbesondere in 2 und 3 zu erkennen ist. Somit bilden die Innenflächen 8, 9 der beiden sich gegenüberliegend angeordneten Metallstreifen 6, 7 die Wandfläche des Gewindedurchzuges 5 aus. In dem Bereich, wo der Gewindedurchzug 5 eingebracht wird, sind die beiden Metallstreifen 6, 7 voneinander derart beabstandet angeordnet, dass in diesem Bereich der erste und der zweite Metallstreifen 6, 7 jeweils eine halbkreisförmige Biegung ausbilden, so dass zwischen den beiden Metallstreifen 6, 7 eine kreisrunde Öffnung ausgebildet wird, wie dies in 1 zu erkennen ist. In diese kreisrunde Öffnung ist ferner ein hier nicht gezeigtes Gewinde eingeschnitten, damit eine Klemmschraube in den Gewindedurchzug 5 zum Klemmen eines hier nicht gezeigten, durch die Leiterdurchführöffnung 3 eingeführten Leiters eingeschraubt werden kann.
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Um eine sichere und stabile Verbindung zwischen den beiden Metallstreifen 6, 7 zu erreichen, sind die Metallstreifen 6, 7 entsprechend gebogen ausgebildet. Der erste Metallstreifen 6 weist hierfür einen ersten Endabschnitt 10 und einen dem ersten Endabschnitt 10 gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt 11 auf. Der zweite Metallstreifen 7 weist ebenfalls einen ersten Endabschnitt 12 und einen dem ersten Endabschnitt 12 gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt 13 auf. Dabei sind der erste Endabschnitt 10 des ersten Metallstreifens 6 und der zweite Endabschnitt 13 des zweiten Metallstreifens 7 jeweils als ein freier Endabschnitt ausgebildet. Die Metallstreifen 6, 7 sind nun derart geformt bzw. gebogen, dass der erste Endabschnitt 10 des ersten Metallstreifens 6 den ersten Endabschnitt 12 des zweiten Metallstreifens 7 U-förmig umgreift und der zweite Endabschnitt 13 des zweiten Metallstreifens 7 den zweiten Endabschnitt 11 des ersten Metallstreifens 6 U-förmig umgreift.
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Der in 1 bis 3 gezeigte Klemmkörper 1 ist aus einem Flachmetallelement ausgebildet, wobei der Leitereinführbereich 2 plattenförmig ausgebildet ist. Die Leiterdurchführöffnung 3 ist in dem Flachmetallelement vorzugsweise durch Stanzen ausgebildet. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Schraubanschlussklemme steht der Gewindebereich 4 über den Außenseitenflächen des Leitereinführungsbereiches 2 hinaus, wie dies in 2 und 3 zu erkennen ist.
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4 zeigt eine mögliche Ausgestaltung eines Flachmetallelementes 14, welches in einen wie in 1 bis 3 gezeigten Klemmkörper 1 durch Biegen geformt werden kann. Die Leiterdurchführöffnung 3 ist hier bereits in das Flachmetallelement 14 eingestanzt, so dass das Flachmetallelement 14 im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, wobei an den beiden freien Enden der U-Form die beiden Metallstreifen 6, 7 angeformt sind. Zur Ausbildung des Klemmkörpers 1 werden die beiden Metallstreifen 6, 7 zueinander hingebogen, so dass die Metallstreifen 6, 7 die obere Begrenzung der Leiterdurchführöffnung 3 bilden. Ferner werden die beiden Metallstreifen 6, 7, wie in 1 gezeigt, an ihren Endabschnitten 10, 11, 12, 13 ineinander gefaltet.
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In 5 bis 7 ist eine zweite Ausführungsform einer Schraubanschlussklemme gemäß der Erfindung gezeigt. Die Schraubanschlussklemme der zweiten Ausführungsform entspricht dabei im Wesentlichen der in 1 bis 3 gezeigten Schraubanschlussklemme gemäß der ersten Ausführungsform, wobei im Unterschied hierzu die in 5 bis 7 gezeigte Schraubanschlussklemme aus zwei Flachmetallelementen 20a, 20b ausgebildet ist, welche im Leitereinführbereich 2 aneinander anliegen, wie dies insbesondere in 7 zu erkennen ist. Die beiden Flachmetallelemente 20a, 20b sind, wie in 8 gezeigt, im Wesentlichen rahmenförmig ausgebildet mit einer mittig angeordneten Leiterdurchführöffnung 3, welche im oberen Bereich durch einen Metallstreifen 6, 7 geschlossen ist. An den Metallstreifen 6, 7 ist an einer Seite ein nach außen abstehender Endabschnitt 10, 13 ausgebildet, welcher durch Umbiegen einen Endabschnitt 11, 12 eines benachbart angeordneten Flachmetallelementes 20a, 20b im Wesentlichen U-förmig umgreift, sodass bei einem entsprechenden Zusammenfügen zweier derartig ausgebildeter Flachmetallelemente 20a, 20b eine wie in 5 bis 7 gezeigte Schraubanschlussklemme gebildet werden kann. Zur Ausbildung des Gewindedurchzuges 5 sind ferner die Metallstreifen 6, 7 zumindest bereichsweise halbkreisförmig nach außen gebogen ausgebildet.
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9 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Schraubanschlussklemme gemäß der Erfindung. Bei der in 9 gezeigten Schraubanschlussklemme ist der Leitereinführbereich 2 in Form einer Klemmtasche ausgebildet, indem ein den Klemmkörper 1 ausbildendes Flachmetallelement im Leitereinführbereich 2 U-förmig gebogen ist. Der Gewindebereich 4 entspricht hier wieder dem Gewindebereich 4 der in 1 bis 3 und 5 bis 7 gezeigten anderen beiden möglichen Ausführungsformen. Bei der in 9 gezeigten Ausführungsform überragt jedoch der Gewindebereich 4 den Leitereinführbereich 2 lediglich an den Querseiten 15, 16 des Leitereinführbereiches 2 und nicht an den Längsseiten 17, 18 des Leitereinführbereiches 2, so dass zumindest im Bereich des Gewindedurchzuges 5 der Gewindebereich 4 kleinere Abmessungen aufweist als der Leitereinführungsbereich 2.
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In 10 ist ferner eine Klemmanordnung mit zwei Schraubanschlussklemmen und einer Stromschiene 19 gezeigt, wobei die Klemmkörper 1 der Schraubanschlussklemmen einstückig an jeweils einem Endabschnitt der Stromschiene 19 angeformt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Klemmkörper
- 2
- Leitereinführbereich
- 3
- Leiterdurchführöffnung
- 4
- Gewindebereich
- 5
- Gewindedurchzug
- 6
- Erster Metallstreifen
- 7
- Zweiter Metallstreifen
- 8
- Innenfläche
- 9
- Innenfläche
- 10
- Erster Endabschnitt
- 11
- Zweiter Endabschnitt
- 12
- Erster Endabschnitt
- 13
- Zweiter Endabschnitt
- 14
- Flachmetallelement
- 15
- Querseite
- 16
- Querseite
- 17
- Längsseite
- 18
- Längsseite
- 19
- Stromschiene
- 20a, 20b
- Flachmetallelement
