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Die Erfindung geht aus von einem Stromschienenabgriffelement mit einem Isolierstoffgehäuse und einem zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters einer kammartigen Stromschiene vorgesehenen elektrisch leitenden Kontaktarm.
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Kammartige Stromschienen und Stromschienenabgriffelemente hierzu sind insbesondere zur Verwendung für Leuchten bekannt, die mit Hilfe von elektrischen Leitern, die von Kammzinken getragen sind, elektrisch kontaktiert und mit Hilfe der Stromschiene mechanisch befestigt werden. Die Position der Leuchte kann leicht entlang der Stromschiene verschoben werden, ohne dass eine Neuverlegung elektrischer Leitungen erforderlich ist.
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DE 10 2007 033 945 B4 offenbart ein kammartiges Stromführungsprofil mit Kontaktstegen, welche jeweils einen Stromleiter aufnehmen. Der Stromleiter wird von Kontaktstiften eines Gegensteckers über eine Kontaktfläche kontaktiert. Die Kontaktstifte sind zumindest bereichsweise von einem Schutzturm umgeben und tauchen in die zwischen den Kontaktstegen angeordneten Einfuhrschächte für Kontaktstifte ein. Zur Aufrechterhaltung einer Kontaktkraft wird das kammartige Stromführungsprofil im gesteckten Zustand von einer Klammer umgeben.
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US 2003/0021111 A1 offenbart ein Stromschienensystem mit U-förmig ausgebildeten Stromschienenabgriffelementen, die zwei innere Kontaktelemente zum Abgriff von zwei verschiedenen Potentialen haben. Die jeweils mit einem elektrischen Leiter verbundenen Kontaktelemente greifen in eine Nut zwischen zwei Kammzinken eines Stromprofils ein und kontaktieren dabei zwei verschiedene, sich in der Nut gegenüberliegende und an zwei benachbarten Kammzinken angeordnete Stromleiter. Zwischen den Kontaktelementen ist eine Isolationszwischenwand vorgesehen.
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EP 1 246 319 B1 offenbart eine Stromschienenanordnung mit mehreren nebeneinander angeordneten Stromschienen, die mittels eines Stromschienenabgriffs kontaktiert werden können. Der Stromschienenabgriff hat ein Gehäuse, in das mehrere Kontaktelemente eingebaut sind. Die Kontaktelemente sind gabelförmig und haben auf einer Seite zwei voneinander beabstandete Haltezungen und im Bereich des Freiraums der Haltezungen eine gegenüberliegende Kontaktzunge. Weiterhin ist ein integral mit Haltezungen und Kontaktzunge verbundenes Verbindungsblech vorgesehen, an das sich ein weiteres gabelförmiges Kontaktelement anschließt.
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Eine hierzu vergleichbare Ausführungsform ist auch in der
GB 2 332 306 A gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind die einzelnen Kontaktelemente in Längsrichtung der Stromschienen gestaffelt hintereinander angeordnet.
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DE 30 11 508 A1 offenbart eine elektrische Verbindungseinrichtung mit Kontaktteilen zum Kontaktieren von einzelnen abisolierten Adern mit mehreren Gabelkontakten. Die Gabelkontakte sind jeweils separat von einem Isolierstoffgehäuse vollständig umgeben und kontaktieren jeweils beidseitig die abisolierte Ader des elektrischen Leiters.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Stromschienenabgriffelement für kammartige Stromschienen zu schaffen.
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Die Aufgabe wird mit dem Stromschienenabgriffelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass sich parallel zu dem Kontaktarm unter Belassung eines Freiraumes zur Aufnahme eines den elektrischen Leiters tragenden Kammzinkens der Stromschiene mindestens ein elektrisch leitender Haltearm erstreckt, der mit dem Kontaktarm elektrisch leitend verbunden ist, wobei sich das Isolierstoffgehäuse benachbart an den Haltearm in den Freiraum zwischen Haltearm und dem zugeordneten Kontaktarm zur Anlage an einem in dem Freiraum aufgenommenen Kammzinken und zur elektrischen Isolierung des Haltearms von einem Kammzinken erstreckt.
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Durch eine zwischen Kammzinken und Haltearm angeordnete Platte aus einem Isolierstoffmaterial ist es möglich, den Stromschienenabgriff auch für Kammzinken mit mehreren elektrischen Leitern einzusetzen, da der Haltearm von einem unter Umständen auf der Seite des Haltearms befindlichen zweiten elektrischen Leiter an demselben Kammzinken elektrisch isoliert wird. Zudem wird ein individuelles Stromschienenabgriffelement geschaffen, das bedarfsweise in der gewünschten Ausrichtung auf einen zugeordneten Kammzinken aufgesetzt werden kann. Mehrere solche Stromschienenabgriffelemente können dann zu einem Stromschienenabgriffsset zusammengestellt werden. Dies hat im Vergleich zum Stand der Technik den Vorteil der Unabhängigkeit von umgebenden Gehäusen eines Stromschienenabgriffssteckers und einer Unabhängigkeit von sich aufsummierenden Toleranzen innerhalb der Stromführung.
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Vorzugsweise sind der mindestens eine Kontaktarm und mindestens eine Haltearm integral in Form jeweils eines Federarmes zusammen mit einem gemeinsamen Verbindungsabschnitt gefertigt. Der mindestens eine Kontaktarm und mindestens eine Haltearm ragen dabei von einem gemeinsamen Verbindungsabschnitt in dieselbe Richtung ab, so dass Kontaktarm und Haltearm direkt oder ggf. versetzt gegenüberliegend mit der zwischenliegenden Isolierstoffwand angrenzend an den Haltearm auf einen Kammzinken aufgesteckt werden können. Dabei ist das Stromschienenabgriffelement durch eine zwischen Kontaktarm und Haltearm aufgebrachte Federkraft federnd auf einem Kammzinken gehalten.
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Der Verbindungsabschnitt ist vorzugsweise als Blechplatte ausgeführt, von der im mittleren Bereich über die Breite gesehen ein zentraler Kontaktarm abragt und an dessen Randbereichen über die Breite gesehen zwei Haltearme mit einer den Freiraum bildenden und von dem Haltearm wegragenden Biegung in dieselbe Richtung wie die Kontaktarme abragen. Der zentrale Kontaktarm befindet sich damit in Längsrichtung der Stromschiene betrachtet im Zwischenraum zwischen den voneinander beabstandeten Haltearmen.
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Dies hat den Vorteil, dass ein zentraler Kontaktarm eines Stromabgriffelementes in den Zwischenraum der voneinander beabstandeten Haltearme eines benachbarten Stromabgriffelementes eintauchen kann. Damit können mehrere Stromabgriffelemente dicht beieinander und verschachtelt auf der Stromschiene positioniert werden.
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Der Freiraum kann durch eine Biegung der Haltearme vom Kontaktarm weg und anschließender Umbiegung so, dass sich der freie Endbereich der Haltearme in etwa parallel zu dem Kontaktarm erstreckt, geschaffen werden. Alternativ kann der Freiraum aber auch durch Biegung des Kontaktarms weg von den Haltearmen und anschließende Umbiegung so, dass der freie Endbereich des Kontaktarms sich annähernd parallel zu den Haltearmen erstreckt, geschaffen werden. Denkbar ist auch, dass Kontaktarm und Haltearm gleichermaßen von einem gemeinsamen Verbindungsquerstück parallel zueinander oder aufeinander zu weisend abgebogen sind.
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Der Verbindungsabschnitt ist vorzugsweise an mindestens einer Seite umgebogen und dort mit mindestens einem Federkraftklemmanschluss versehen. An diesem Federkraftklemmanschluss kann dann von der Seite in Erstreckungsrichtung der kammartigen Stromschiene ein elektrischer Leiter an das Stromschienenabgriffelement angeklemmt werden. Denkbar sind aber auch andere Arten Federkraftklemmanschlüsse, wie Käfigzugfedern oder Blattfedern sowie Schraubenanschlüsse, Schneid-Klemm-Anschlüsse oder ähnliches.
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Ein solcher Federkraftklemmanschluss kann auf einfache Weise durch Ausformen von Federzungen aus der Blechplatte des Verbindungsabschnitts im umgefalteten seitlichen Bereich und durch Schrägstellen dieser Federzungen aufeinander zu in Richtung des Zentrums des Verbindungsabschnitts geschaffen werden.
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Einzelne solcher Stromschienenabgriffelemente können dann zu einem gemeinsamen Set von Stromabgriffelementen zusammengefasst und bedarfsweise in ein gemeinsames Isolierstoffgehäuse eingesetzt werden. Auf diese Weise lassen sich auf einfache Weise mit Hilfe des modulartigen Stromschienenabgriffelements individuell angepasste Stromschienenabgriffstecker herstellen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 – Schnittansicht einer kammartigen Stromschiene mit darauf aufgesetztem Stromschienenabgriffelement;
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2 – Teilschnittansicht der kammartigen Stromschiene aus 1 mit mehreren nebeneinander angeordneten Strom-Schienenabgriffelementen;
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3 – Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Kontaktelements des Stromschienenabgriffelements;
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4 – perspektivische Rückseitenansicht des Kontaktelementes aus 3;
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5 – perspektivische Vorderansicht des Kontaktelementes aus 3 und 4;
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6 – Draufsicht auf die Vorderseite des Kontaktelementes aus 3 bis 5;
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7 – Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Kontaktelementes für ein Stromschienenabgriffelement;
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8 – perspektivische Ansicht des Kontaktelementes aus 7;
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9 – Querschnittsansicht durch eine kammartige Stromschiene mit darauf aufgesetztem Stromschienenabgriffstecker beinhaltend mehrere Stromschienenabgriffelemente;
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10 – perspektivische Ansicht einer kammartigen Stromschiene mit darauf aufgesetzten Stromschienenabgriffelementen;
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11 – perspektivische Ansicht einer kammartigen Stromschiene mit einer anderen Anordnung von Stromschienenabgriffelementen.
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1 lässt eine Querschnittsansicht durch eine kammartige Stromschiene 1 erkennen, auf das ein Stromschienenabgriffelement 2 aufgesetzt ist.
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Die kammartige Stromschiene 1 hat mehrere nebeneinander angeordnete Kammzinken 3, die sich von einer Basisplatte 4 senkrecht nach oben und parallel zueinander erstrecken und mit einem Spalt 5 jeweils voneinander beabstandet sind.
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Die Kammzinken 3 sind als sich in eine Längsrichtung, d. h. Blickrichtung, erstreckende Stege ausgebildet, an dessen Seitenwänden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beidseits elektrische Leiter 6 angeordnet sind. Die elektrischen Leiter 6 können beispielsweise versetzt übereinander angeordnet sein und ragen aus der Fläche der Kammzinken 3 heraus. Auf diese Weise können die elektrischen Leiter 6 mit Stromschienenabgriffelementen 2 elektrisch leitend kontaktiert werden.
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An den Seitenkanten der äußeren Kammzinken 3 bzw. der Basisplatte 4 erstrecken sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel Rastfinger 7 schräg nach außen, um die kammartige Stromschiene 1 in ein tunnelartiges Trägerprofil einzubauen und dort zu verrasten.
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Diese selektive Kontaktierung eines elektrischen Leiters 6 eines Kammzinkens 3 erfolgt mit dem Stromschienenabgriffelement 2, das auf den zugeordneten Kammzinken 3 aufgesteckt ist. Das Stromschienenabgriffelement 2 hat ein Isolierstoffgehäuse 8, in das ein aus einem Metallblech hergestelltes elektrisch leitendes Kontaktelement 9 eingebaut ist. Das Kontaktelement 9 hat einen zur Kontaktierung eines elektrischen Leiters 6 vorgesehenen elektrisch leitenden Kontaktarm 10, der von einem oberen Verbindungsabschnitt 11 nach unten abragt.
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Von dem Kontaktelement 9 ragt parallel zu dem Kontaktarm 10 mindestens ein Haltearm 12 ab, der einen zugeordneten Kammzinken 3 auf der Seite, die dem Kontaktarm 10 gegenüberliegt, übergreift. Auf diese Weise wird der zugeordnete Kontaktzinken 3 zwischen mindestens einem Kontaktarm 10 und dem mindestens einem gegenüberliegenden Haltearm 12 des Kontaktelements 9 eingespannt.
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Deutlich wird, dass der mindestens eine Haltearm 12 beidseits von dem Isolierstoffgehäuse 8 umschlossen ist, wobei eine Zwischenwand 13 des Isolierstoffgehäuses 8 zwischen dem Kammzinken 3 auf das Stromschienenabgriffelement 2 aufgesteckt und an dem Haltearm 12 positioniert ist. Auf diese Weise wird der Haltearm 12 elektrisch von dem auf der Seite des Haltearms 12 vom Kammzinken 3 hervorstehenden elektrischen Leiter 6 isoliert.
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Der gegenüberliegende Kontaktarm 10 ist durch eine Öffnung im Isolierstoffgehäuse 8 hingegen in Richtung Kontaktzinken 3 frei zugänglich und kann auf diese Weise an einem dort befindlichen elektrischen Leiter 6 entweder wie dargestellt auf der unteren Ebene oder bei 180 Grad gedrehtem Aufsetzen des Stromschienenabgriffelements 2 auf einen Kammzinken 3 den elektrischen Leiter 6 in der oberen Ebene elektrisch leitend kontaktieren.
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Der Verbindungsabschnitt 11 oberhalb des Kontaktarms 10 und des mindestens einen Haltearms 12 hat einen Federklemmanschluss 14 zum Anklemmen eines elektrischen Leiters (nicht dargestellt). Hierzu sind an einer Seitenwand 15, die durch Umfalten des Blechmaterials von der Ebene des Kontaktarms 10 um 90 Grad in Richtung Haltearm 12 geschaffen wurde, zwei Federzungen 16a, 16b freigeschnitten oder freigestanzt. Die Federzungen 16a, 16b sind schräg aufeinander zu in Richtung des mittleren Bereichs des Verbindungsabschnitts 11 umgebogen. Auf diese Weise kann ein elektrischer Leiter federnd zwischen den beiden aufeinander zuweisenden freien Klemmkanten der Federzungen 16a, 16b angeklemmt werden.
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2 lässt eine Teilschnittansicht der kammartigen Stromschiene 1 aus 1 mit mehreren nebeneinander angeordneten Stromschienenabgriffelementen 2 erkennen. Das linke Stromschienenabgriffelement 2 ist wie in 1 in der Schnittansicht dargestellt.
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Die daneben liegenden Stromschienenabgriffelemente 2 sind in der Draufsicht auf das Isolierstoffgehäuse skizziert. Deutlich wird, dass der Kontaktarm 10 im Verhältnis zu dem vorderen Haltearm 12 mit zugeordneter Zwischenwand 13 in die Mitte versetzt ist und sich der Kontaktarm 10 und die im Ausführungsbeispiel von zwei Haltearmen 12 nicht direkt, sondern versetzt einander gegenüberliegen.
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Weiterhin ist erkennbar, dass das Isolierstoffgehäuse 8 im oberen Bereich des Verbindungsabschnitts an der Stirnseite eine Leitereinführungsöffnung 17 hat, die in das Federklemmelement 14 mündet.
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3 lässt eine Seitenansicht des Kontaktelements 9 des Stromschienenabgriffelementes 2 aus 1 erkennen. Deutlich wird, dass das Kontaktelement 9 aus einem einzigen Blechteil integral durch Stanz- bzw. Schneid- und Biegevorgänge hergestellt ist. Von dem oberen Verbindungsabschnitt 11 ragt ein federnder Kontaktarm 10 nach unten, dessen freies Ende 18 von dem gegenüberliegenden Halteelement 12 weggebogen ist. Auf diese Weise wird eine Einführungsschräge für das Aufsetzen des Stromschienenabgriffelements 9 auf einen zugeordneten Kammzinken 3 geschaffen.
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Weiterhin gehen von dem Verbindungsabschnitt nach einer 90-Grad-Biegung zunächst einmal von dem Kontaktarm 10 wegweisend und anschließend durch eine weitere 90-Grad-Biegung sich ebenfalls nach unten annähernd parallel zu dem Kontaktarm 10 erstreckende Haltearme 12 ab. Durch die Biegungen 19a, 19b wird ein Freiraum zwischen Kontaktarm 10 und Haltearmen 12 geschaffen, zwischen dem ein zugeordneter Kontaktzinken 3 aufgenommen werden kann.
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Oberhalb von Kontaktarm 10 und Haltearmen 12 ist der Verbindungsabschnitt 11 an mindestens einer Seite quer zur Ebene des Kontaktarms 10 bzw. des Verbindungsabschnitts 11 zur Schaffung einer Schmalseite 15 umgebogen. Auf dieser Schmalseite 15 ist durch die zwei einander gegenüberliegenden und aufeinander zugebogenen Federzungen 16a, 16b ein Federklemmelement 14 geschaffen.
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4 lässt eine perspektivische Rückseitenansicht des Kontaktelementes 9 aus 3 erkennen. Deutlich wird, dass der Kontaktarm 10 im mittleren Bereich angeordnet ist, während zwei Haltearme 12 an den beiden äußeren Randbereichen symmetrisch zueinander angeordnet sind.
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Ebenso ist erkennbar, dass an beiden Seitenkanten des Verbindungsabschnitts 11 durch Umfalten des Blechmaterials Schmalseiten 15 mit jeweiligen Federklemmelementen 14 vorhanden sind. Dies hat den Vorteil, dass elektrische Leiter je nach Bedarf von der einen oder anderen Seite eingesteckt werden können und eine Durchgangsverdrahtung möglich ist.
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5 lässt eine perspektivische Ansicht des Klemmelementes 9 aus 4 in der Vorderansicht erkennen. Deutlich wird, dass auf der Ebene des Verbindungsabschnitts 11 im zentralen Bereich der Kontaktarm 10 und in den äußeren Randbereichen die Haltearme 12 ausgeformt sind. Der Kontaktarm 10 federt damit in den Freiraum zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Haltearmen 12 hinein.
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6 lässt eine Draufsicht auf das Kontaktelement 9 aus den 3 bis 5 erkennen. Hieraus wird weiterhin deutlich, dass der Kontaktarm 10 sich über die Haltearme 12 hinaus nach unten erstrecken kann. Damit können unter Beibehaltung in etwa der gleichen Gesamtlänge die Haltearme 12 vollständig vom Isolierstoffgehäuse umgeben werden. Die unterschiedlichen Längen ergeben sich zudem einfach auch durch die Tatsache, dass durch die Biegungen 19a und 19b und des zwischen liegenden Querstücks Material verloren geht, das für die Längenerstreckung im Vergleich zum Kontaktarm 10 nicht mehr zur Verfügung steht.
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7 lässt eine zweite Ausführungsform eines Kontaktelementes 9 in der Seitenansicht erkennen. Hierbei sind an mindestens einer Schmalseite 15 des Verbindungsabschnitts 11 übereinander zwei Federklemmanschlüsse 14 jeweils wie vorher beschrieben durch Ausstanzen oder Ausschneiden der Federzungen 16a, 16b vorgesehen.
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Deutlich wird weiterhin, dass sich der Kontaktarm 10 und der Haltearm 12 von einem gemeinsamen Quersteg 20 jeweils von einer Biegung nach unten erstrecken. Der Kontaktarm 10 ist dabei schräg in Richtung Haltearm 12 gebogen, um einen Federarm bereitzustellen, der nach Einschieben eines Kontaktzinkens 3 in den Zwischenraum zwischen Kontaktarm 10 und Haltearm 12 vom Haltearm 12 weggedrückt wird und federnd auf einem elektrischen Leiter 6 des Kontaktzinkens 3 aufliegt.
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Deutlich wird, dass von dem Quersteg 20 die Schmalseiten 15 nach oben abgebogen sind.
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Dies wird durch die perspektivische Ansicht aus 8 noch deutlicher. Erkennbar ist dabei, dass der Verbindungsabschnitt 11 aus dem gemeinsamen Quersteg 20 geschaffen ist, von dem sich die Schmalseiten 15 parallel zueinander mit den Federklemmanschlüssen 14 nach oben erstrecken.
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9 lässt eine Querschnittsansicht durch eine kammartige Stromschiene 1 mit darauf aufgesetztem Stromschienenabgriffstecker 21 erkennen. Der Stromschienenabgriffstecker 21 hat ein Isolierstoffgehäuse 22 in Form eines Leergehäuses, in das in wahlweiser Anordnung mindestens ein Stromschienenabgriffelement 2 eingebaut werden kann. Das Stromschienenabgriffelement 2 wird vorzugsweise in dem Isolierstoffgehäuse 22 durch geeignete Vorsprünge verrastet.
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Das Isolierstoffgehäuse 22 des Stromschienenabgriffsteckers 21 hat an den beiden gegenüberliegenden Stirnseiten eine ovalförmige Öffnung 23, so dass die Leitereinführungsöffnungen 17 der Stromschienenabgriffelemente 2 frei zugänglich sind.
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Mit Hilfe eines solchen Stromschienenabgriffsteckers 21 können auf einfache und preiswerte Weise durch individuelle Bestückung mit Stromschienenabgriffelementen 2 an den jeweiligen Bedarf angepasste Stecker zum Aufsetzen auf eine Stromschiene zum Abgriff elektrischen Potentials geschaffen werden.
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Deutlich wird weiterhin, dass die kammartige Stromschiene 1 in ein Trägerprofil 24 eingesetzt und mit Hilfe der Rastfinger 7 darin fest verrastet aufgenommen ist.
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Das Trägerprofil 24 kann zumindest abschnittsweise mit Hilfe eines aufrastbaren Deckels 25 verschlossen werden.
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10 lässt eine perspektivische Ansicht einer kammartigen Stromschiene 1 mit darauf aufgesetzten Stromschienenabgriffelementen 2 erkennen. Erkennbar ist, dass die vordere Reihe derart aufgesetzt ist, dass die Haltearme der daran angrenzenden Zwischenwand 13 an der Seite des elektrischen Leiters 6, der sich auf der oberen Ebene befindet, anliegt. Mit den gegenüberliegenden Kontaktarmen werden die elektrischen Leiter in der unteren Ebene der Kammzinken 3 kontaktiert.
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Die dahinter liegende Reihe von vier Stromschienenabgriffelementen 2 sind hingegen 180 Grad verdreht aufgesteckt, so dass die Kontaktarme die elektrischen Leiter der oberen Ebene kontaktieren.
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Erkennbar ist, dass mehrere Stromschienenabgriffelemente 2 dicht beieinander und verschachtelt auf der Stromschiene 1 positioniert sind. Dies gelingt dadurch, dass ein zentraler Kontaktarm 10 eines Stromschienenabgriffelementes 2 in den Zwischenraum der voneinander beabstandeten Haltearme 12 eines angrenzenden Stromschienenabgriffelementes 2 eintaucht.
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11 lässt eine andere Bestückung der Stromschiene 1 aus 12 mit Stromschienenabgriffelementen 2 erkennen. Bei dieser Ausführungsform werden nicht alle vorhandenen elektrischen Leiter 6 der Kammzinken 3 kontaktiert, sondern nur die elektrischen Leiter 6 in der oberen Ebene des linken Kammzinkens 3 und der beiden rechten äußeren Kammzinken 3.
