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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit einem
- – Isolierstoffgehäuse, das mindestens eine Leitereinführungsöffnung zum Einführen eines elektrischen Leiters in einen Kontaktraum innerhalb des Isolierstoffgehäuses und einen Sammelschienen-Aufnahmeraum zur Aufnahme einer separaten Sammelschiene hat, und mit
- – mindestens einer Käfigzugfeder, die aus jeweils einem Anlageschenkel, einem zur Beaufschlagung mit einem Betätigungswerkzeug ausgebildeten Betätigungsschenkel, einem vom Betätigungsschenkel abragenden Klemmschenkel mit einer Leiteraufnahmeöffnung zur Aufnahme eines in die zugeordnete Leitereinführungsöffnung eingesteckten und durch die Leiteraufnahmeöffnung hindurchgesteckten elektrischen Leiters und mit einem die Leiteraufnahmeöffnung am freien Ende des Klemmschenkels begrenzenden Quersteg, der eine Klemmkante zum Anklemmen eines jeweiligen elektrischen Leiters unter Klemmkraft der Käfigzugfeder bereitstellt, und einen den Anlageschenkel mit dem Betätigungsschenkel verbindenden Federbogen gebildet und in das in dem Isolierstoffgehäuse aufgenommen ist.
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Derartige Steckverbinder sind zum Aufstecken auf eine Sammelschiene und zur Verbindung von elektrischen Leitern mit der Sammelschiene vorgesehen.
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Solche Sammelschienen werden insbesondere für Masseleitungen verwendet, um eine elektrische Erdung für Geräte herzustellen.
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EP 1 132 200 B1 offenbart eine Sammelschienen-Anschlussklemme mit einem Isolierstoffgehäuse und mit einem Stromschienenstück sowie einer Käfigzugfeder in dem Isolierstoffgehäuse. Die Käfigzugfeder ist auf das Stromschienenstück aufgehängt, um einen elektrischen Leiter zwischen einer Klemmkante der Käfigzugfeder und dem Stromschienenstück anzuklemmen. Die Sammelschiene wird über separate Federstücke oder über ein in dem Stromschienenstück integriertes Federstück hinter der Klemmstelle für den elektrischen Leiter und unabhängig von der Klemmstelle für den elektrischen Leiter gehalten.
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DE 34 24 482 A1 zeigt eine Sammelschiene für Stromverteiler mit einem Isolierstoffgehäuse und mit Anschlussklemmen für elektrische Leiter, die wiederum aus einer Stromschiene und einer Käfigzugfeder gebildet sind. Das von der Käfigzugfeder abgewandte freie Ende der Stromschiene greift federnd in Ausnehmungen einer Sammelschiene ein. Auch hier sind unterschiedliche Federelemente zum Kontaktieren des elektrischen Leiters einerseits und der Sammelschiene andererseits an einander gegenüberliegenden Positionen vorgesehen.
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DE 40 34 204 A1 offenbart eine elektrische Klemme mit einem Sammelschienenanschluss. Der Sammelschienenanschluss wird aus jeweils einem entlang der Stromschiene verschiebbaren Kontaktkörper gebildet, der in seiner vorgeschobenen Position mit einem gabelförmigen Maul eine den benachbarten Klemmen gemeinsame und quer zu diesen verlaufende Sammelschiene übergreift und diese kontaktiert. Hierzu hat das gabelförmige Maul des Kontaktkörpers mindestens einen federbelasteten Klemmschenkel, der in der vorgeschobenen Position des Kontaktkörpers einen elektrischen Klemmkontakt des Kontaktkörpers zur Sammelschiene herstellt. Weiterhin hat der Kontaktkörper einen durch eine Klemmfeder permanent hergestellten elektrischen Schleifkontakt zu einer Stromschiene. Damit wird eine Stromschiene mit einer Sammelschiene elektrisch leitend verbunden, wobei die Klemmung der Stromschiene zur Klemmung der Sammelschiene durch die Klemmfeder und den Klemmschenkel unabhängig voneinander sind.
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EP 1 133 004 B1 zeigt eine schraubenlose Anschluss- oder Verbindungsklemme für elektrische Leiter mit einer Klemmfeder in Form eines Halteblechs, aus der Federschenkel ausgeklinkt sind. Das freie Ende der Federschenkel kontaktiert einen elektrischen Leiter, der an einer gegenüberliegenden Seite auf einer Stromschiene aufliegt. Das Halteblech untergreift die Stromschiene an einer dem freien Ende des Federschenkels gegenüberliegenden Seite.
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DE 196 26 390 A1 zeigt ein Leiteranschlusselement in Form einer Reihenklemme mit Sammelschienenaufnahme im Isolierstoffgehäuse, die zu einem Anlageschenkel einer Käfigzugfeder führt. Damit steht eine in der Sammelschienenaufnahme befindliche Sammelschiene unter der Federkraft der Klemmfeder und bei eingeführtem elektrischem Leiter direkt oder indirekt mit dem Leiter in elektrischen Kontakt.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Steckverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden mindestens eines elektrischen Leiters für eine separate Sammelschiene zu schaffen, wenn der Steckverbinder auf der Sammelschiene aufgesteckt wird.
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Die Aufgabe wird mit dem Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Für einen gattungsgemäßen Steckverbinder wird vorgeschlagen, dass
- – die Käfigzugfeder in einem ersten Abschnitt des Isolierstoffgehäuses und die Leitereinführungsöffnung in einem zweiten Abschnitt des Isolierstoffgehäuses eingebracht ist,
- – der Sammelschienen-Aufnahmeraum einen Zwischenraum zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt bildet,
- – der Anlageschenkel der Käfigzugfeder an den Sammelschienen-Aufnahmeraum zur Auflagerung des Anlageschenkels auf einer im Sammelschienen-Aufnahmeraum aufgenommenen Sammelschiene angrenzt, und
- – der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt relativ zueinander beweglich zum Einspannen einer in den Sammelschienen-Aufnahmeraum aufnehmbaren Sammelschiene ausgebildet sind und ein lösbares Verriegelungselement zur Verriegelung des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts aneinander vorgesehen ist.
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Durch die Aufteilung des Isolierstoffgehäuses in einen ersten Abschnitt für die Käfigzugfeder und einen zweiten Abschnitt mit der Leitereinführungsöffnung kann ein Sammelschienen-Aufnahmeraum im Zwischenraum zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt gebildet werden. Der erste und zweite Abschnitt sind dabei relativ zueinander beweglich, so dass die Sammelschiene in den Sammelschienen-Aufnahmeraum nicht einfach nur eingelegt, sondern zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt eingespannt wird. Ein solches Einspannen ist insofern notwendig, damit der Anlageschenkel unter Federkraft auf einer im Sammelschienen-Aufnahmeraum aufgenommenen Sammelschiene auflagert und im Ruhezustand ohne eingeführte Sammelschiene nicht unkontrolliert in den Sammelschienen-Aufnahmeraum hineinschwenkt.
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Um nun im Betriebszustand mit eingeführter Sammelschiene eine ordnungsgemäße Kontaktierung zu erreichen, ist ein lösbares Verriegelungselement vorgesehen, um den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt mitaneinander zu verriegeln. Damit wird einerseits erreicht, dass durch die Relativbeweglichkeit des ersten und zweiten Abschnitts zueinander eine Sammelschiene überhaupt mit möglichst geringem Kraftaufwand in den Sammelschienen-Aufnahmeraum eingebracht werden kann und andererseits eine zuverlässige und langzeitstabile Lagerung der Sammelschiene und elektrische Kontaktierung eines elektrischen Leiters an der Sammelschiene sichergestellt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Isolierstoffgehäuses als zwei separate Teile ausgeführt, die über ein Schwenklager aneinander schwenkbar gelagert sind. D. h., dass der erste und zweite Abschnitt des Isolierstoffgehäuses nicht nur im stark begrenzten Umfang elastisch voneinander wegbewegbar sind, um eine Stromschiene einstecken zu können, sondern aufgrund der zwei Einzelteile auseinander geschwenkt werden können, um eine Sammelschiene dann in den geöffneten Sammelschienen-Aufnahmeraum einzulegen. Die beiden Teile, die den ersten und zweiten Abschnitt des Isolierstoffgehäuses bilden, können entweder vollkommen separat gefertigt und über ein z. B. rastbares Schwenklager miteinander verbunden werden. Denkbar ist aber auch, dass der erste und zweite Abschnitt des Isolierstoffgehäuses über ein Filmscharnier integral miteinander verbunden sind und im Sinne des Begriffs „zwei Teile“ immer noch zwei voneinander unabhängige Teile bilden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die beiden Abschnitte soweit voneinander weggeschwenkt werden können, dass der Sammelschienen-Aufnahmeraum geöffnet wird, um eine Sammelschiene annähernd lotrecht zum Boden des Sammelschienen-Aufnahmeraums in den Sammelschienen-Aufnahmeraum einzulegen.
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Das Schwenklager ist dann bevorzugt auf der Seite, die der mindestens einen Leitereinführungsöffnung gegenüber liegt, angeordnet.
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Mindestens ein lösbares Verriegelungselement ist vorzugsweise als elastisch verformbare Rastlasche an einem der Abschnitte, d. h. entweder an dem ersten oder dem zweiten Abschnitt des Isolierstoffgehäuses ausgebildet. Diese Rastlasche ist ferner ausgebildet, um beim Verschwenken des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts relativ zueinander unter Umschließung (Umfassung) der Sammelschienen-Aufnahmeöffnung mit einer vorstehenden Rastnase an dem anderen Abschnitt des Isolierstoffgehäuses zusammenzuwirken. Mit Hilfe dieser elastisch verformbaren Rastlasche und der korrespondierenden Rastnase gelingt es auf einfache und zuverlässige Weise nach Einlegen einer Sammelschiene in den Sammelschienen-Aufnahmeraum, den ersten und zweiten Abschnitt des Isolierstoffgehäuses gegeneinander zu verspannen. Mit Hilfe der in einer Rastnase verrasteten Rastlasche ist das Isolierstoffgehäuse dann umfangsseitig geschlossen und es kann dann eine hinreichende Spannkraft auf die eingelegte Sammelschiene ausgeübt werden, mit der sichergestellt wird, dass der Steckverbinder auch über die Anlagekraft des Anlageschenkels der Käfigzugfeder hinreichend fest im Isolierstoffgehäuse aufgenommen ist.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform hat das Isolierstoffgehäuse auf der Seite, die der mindestens einen Leitereinführungsöffnung gegenüber liegt, eine Sammelschienen-Einführöffnung. Diese Sammelschienen-Einführöffnung mündet in den Sammelschienen-Aufnahmeraum und ist zur Aufnahme einer separaten Sammelschiene vorgesehen. Damit wird die Sammelschiene über die Sammelschienen-Einführöffnung in den Sammelschienen-Aufnahmeraum eingeschoben und nicht wie bei der vorher beschriebenen schwenkbaren Ausführungsform in den Sammelschienen-Aufnahmeraum von oben eingelegt. Zum Verspannen des ersten und zweiten Abschnitts miteinander ist entlang der Abschnitte des Isolierstoffgehäuses, d. h. entweder am ersten oder am zweiten Abschnitt, mindestens ein Verriegelungshebel (angrenzend an die Sammelschienen-Einführöffnung) schwenkbar an einem der Abschnitte gelagert und zur Verrastung mit einem korrespondierenden Verriegelungselement an dem anderen Abschnitt ausgebildet. Nach Einschieben einer Sammelschiene über die Sammelschienen-Einführöffnung in den Sammelschienen-Aufnahmeraum muss somit der Verriegelungshebel nur noch umgeklappt werden, um dabei mit einem korrespondierenden Verriegelungselement zu verrasten und den ersten und zweiten Abschnitt gegeneinander zu verspannen. Der Verriegelungshebel kann beispielsweise einen Quersteg mit einer vorspringenden Rastnase haben. Der Quersteg wird dann über eine vorzugsweise mit einer Einlaufschräge versehene Verriegelungsnase geführt, um dann an einem Anschlag der Verriegelungsnase in einer Endposition zu verrasten.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Isolierstoffgehäuse in dem Sammelschienen-Aufnahmeraum mindestens eine Rastkante der zu verrastenden Aufnahme einer Sammelschiene, benachbart zum Federbogen, auf der dem Klemmschenkel der Käfigzugfeder gegenüber liegenden Seite hat. Mit Hilfe einer solchen Rastkante gelingt es, eine Sammelschiene fest in dem Isolierstoffgehäuse aufzunehmen und dort an dem Isolierstoffgehäuse zu verspannen. Die Rastkante ist dann vorgesehen und geeignet, eine Spannkraft auf eine hinreichend große Sammelschiene im Querschnitt des Sammelschienen-Aufnahmeraums auszuüben.
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Zum Öffnen einer durch die Querkante an dem Klemmschenkel und einer in dem Sammelschienen-Aufnahmeraum aufgenommene Sammelschiene gebildeten Klemmstelle zum Anklemmen eines elektrischen Leiters ist in einer optionalen Ausführungsform jeweils eine zugeordnete Betätigungsöffnung angrenzend an eine Leitereinführungsöffnung in das Isolierstoffgehäuse eingebracht. Die Betätigungsöffnung ist dann zu einem Betätigungsschenkel einer zugeordneten Käfigzugfeder hin geöffnet. Auf diese Weise kann ein Betätigungswerkzeug, wie beispielsweise ein Schraubendreher, in die Betätigungsöffnung hineingesteckt werden, um dann den Betätigungsschenkel der zugeordneten Käfigzugfeder in einer Offenstellung zu verlagern, bei der dann die Klemmstelle zum Einführen oder Entnehmen eines elektrischen Leiters geöffnet wird.
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In einer anderen alternativen Ausführungsform ist ein Betätigungshebel an dem ersten Abschnitt schwenkbar angelenkt. Der Betätigungshebel ist ausgebildet, den Betätigungsschenkel beim Verschwenken in Richtung des zweiten Abschnitts zu beaufschlagen und dabei die Klemmstelle, die zwischen der Querkante an dem Klemmschenkel und einer in dem Sammelschienen-Aufnahmeraum aufgenommenen Sammelschiene gebildet wird, zum Einführen oder Entnehmen eines elektrischen Leiters zu öffnen.
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Ein solcher Betätigungshebel kann einstückig mit dem Isolierstoffgehäuse geformt sein. Dabei bildet ein elastischer, d. h. rückfedernder und beweglicher Übergang des Hebelarms zum Isolierstoffgehäuse, in einem Bereich benachbart zum Federbogen ein Schwenklager. Aus dem ersten Abschnitt des Isolierstoffgehäuses, der die Käfigzugfeder aufnimmt, ist somit ein integraler Betätigungshebel geformt, der einstückig mit dem ersten Abschnitt gebildet ist. Der Betätigungshebel ist aber nicht starr mit dem ersten Abschnitt des Isolierstoffgehäuses verbunden, sondern mit Hilfe eines elastischen Übergangs schwenkbar an den ersten Abschnitt angelenkt.
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Eine solche Ausführungsform ist in der Herstellung und Montage sehr preiswert und erlaubt es, einen sehr kompakten Steckverbinder auszubilden.
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Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn in dem ersten Abschnitt und/oder dem zweiten Abschnitt elastische Finger vorhanden sind, die sich in Richtung des gegenüber liegenden Abschnitts in der Richtung der Sammelschienen-Aufnahmeöffnung zum Einspannen einer in die Sammelschienen-Aufnahmeöffnung aufgenommenen Sammelschiene erstrecken. Mit Hilfe dieser elastischen Finger gelingt es, die Sammelschiene in eine Richtung zum jeweiligen Boden des Sammelschienen-Aufnahmeraums hin federelastisch einzuspannen. Des Weiteren können die elastischen Finger auch der Positionierung und Lagerung der Käfigzugfeder dienen.
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In einer weiteren optionalen Ausführungsform ist vorgesehen, dass in den Seitenwänden eines Steckverbinders jeweils Rastelemente zur Verrasten mit an Seitenwänden eines korrespondierenden benachbarten Steckverbinders zusammenwirkenden Rastelementen vorgesehen sind. Damit können die einzelnen Steckverbinder beispielsweise in Form von einpoligen Steckverbindern mit jeweils einer Käfigzugfeder und einer Leitereinführungsöffnung zu einer Steckverbindergruppe beliebiger Polzahl zusammengesteckt werden. Der Steckverbinder kann somit vom Nutzer optimal unter Reduzierung von Lagerhaltungskosten und raumsparend an seinen Bedarf angepasst werden.
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Die mindestens eine Leitereinführungsöffnung ist vorteilhafter Weise von der Außenseite des Isolierstoffgehäuses in Richtung des Kontaktraums derart geneigt, dass der Abstand der Mittelachse der Leitereinführungsöffnung zum ersten Abschnitt in den Kontaktraum größer ist, als im Bereich der Außenseite des Isolierstoffgehäuses, an der die Leitereinführungsöffnung nach außen hin geöffnet ist. Die Mittelachse der Leitereinführungsöffnung verläuft somit im spitzen Winkel zu der von dem Anlageschenkel der Käfigzugfeder aufgespannten Ebene. Entsprechend verläuft die Mittelachse der Leitereinführungsöffnung im spitzen Winkel zu einer in den Sammelschienen-Aufnahmeraum aufgenommenen Sammelschiene. Damit wird vorteilhafter Weise erreicht, dass ein elektrischer Leiter mit dem Quersteg des Klemmschenkels der Käfigzugfeder an die Randkante der Sammelschiene angeklemmt wird. Die Zugkraft der Käfigzugfeder wird somit von dem Quersteg auf einen definierten Bereich der Sammelschiene mit geringer Fläche konzentriert, so dass die Flächenpressung hinreichend groß und damit der Kontaktwiderstand optimal reduziert ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 Perspektivische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Steckverbinders mit geöffnetem Verriegelungshebel;
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2 Perspektivische Ansicht des Steckverbinders aus 1 mit geschlossenem Verriegelungshebel;
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3 Seitenansicht des Steckverbinders aus 2;
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4 Seiten-Schnittansicht des Steckverbinders aus 2 und 3;
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5 Frontansicht des Steckverbinders aus 1 bis 4;
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6 Rückseitenansicht des Steckverbinders aus 1 bis 5;
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7 Perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Steckverbinders im geöffneten Zustand;
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8 Perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders aus 7 im geschlossenen Zustand mit eingelegter Stromschiene;
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9 Seiten-Schnittansicht des geschlossenen Steckverbinders aus 8;
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10 Seitenansicht des Steckverbinders aus 8 und 9;
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11 Vorderansicht der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders aus 7 bis 10;
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12 Rückseitenansicht der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders aus den 7 bis 11;
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13 Perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders im geschlossenen Zustand in der einpoligen Variante;
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14 Perspektivische Ansicht einer dreipoligen Variante der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Steckverbinders 1 in einer einpoligen Variante. Der Steckverbinder 1 hat ein Isolierstoffgehäuse 2, in das eine Käfigzugfeder 3 in einem ersten Abschnitt 4 (oberer Abschnitt) eingebaut ist. Die Käfigzugfeder 3 hat in an sich bekannter Weise einen Anlageschenkel 5, der von seinem freien Ende 6 aus sich in eine Leitereinsteckrichtung L erstreckt und in einen Federbogen 7 übergeht. An dem Federbogen 7 schließt sich dann auf der dem Anlageschenkel 5 gegenüberliegenden Seite ein Betätigungsschenkel 8 an, der eine Betätigungswölbung 9 hat, von der sich dann ein Klemmschenkel 10 annährend quer zum Anlageschenkel 5 erstreckt. Der Betätigungsschenkel 10 hat eine Leiteraufnahmeöffnung 11 zur Aufnahme eines elektrischen Leiters (nicht dargestellt). Diese Leiteraufnahmeöffnung 11 ist beispielsweise rechteckförmig und durch zwei einander gegenüberliegender Randstege des Klemmschenkels 10 und einen Quersteg 12 am freien Ende des Klemmschenkels 10 eingefasst. Durch die Leiteraufnahmeöffnung 11 erstreckt sich das freie Ende 6 des Anlageschenkels 5, so dass der Anlageschenkel 5 durch den Klemmschenkel hindurchragt.
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Das Isolierstoffgehäuse 2 hat ein vorstehendes Klemmfederlager 13 angrenzend an einen Teil des Anlageschenkels 5 und des Federbogens 7, um die Käfigzugfeder 3 in einer vorgegebenen Position im Isolierstoffgehäuse 2 zu lagern.
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Das Isolierstoffgehäuse 2 hat an der Frontseite eine Leitereinführungsöffnung 14, die sich in einen Kontaktraum 15 des Isolierstoffgehäuses 2 unterhalb des Anlageschenkels 5 und unmittelbar hinter dem Klemmschenkel 10 erstreckt. Damit kann ein elektrischer Leiter (nicht dargestellt) in Leitereinsteckrichtung L in die Leitereinführungsöffnung 14 und bei durch Herunterdrücken des Betätigungsschenkels 8 geöffneter Käfigzugfeder 3 durch die Leiteraufnahmeöffnung 11 gesteckt werden. Der elektrische Leiter kann dann mit Hilfe einer Klemmkante des Quersteges 12 an eine Sammelschiene 16 durch die Federkraft der Käfigzugfeder 3 angeklemmt werden. Zum Einführen einer Sammelschiene 16 ist auf der Rückseite, die der Leitereinführungsöffnung 14 gegenüberliegt, eine Sammelschienen-Einführöffnung 17 vorhanden. Diese Sammelschienen-Einführöffnung 17 führt zu einem Sammelschienen-Aufnahmeraum 18, in dem eine Sammelschiene 16 in das Isolierstoffgehäuse 2 eingespannt werden kann.
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Erkennbar ist, dass die Leitereinführungsöffnung 14 in einem zweiten Abschnitt 19 (unterer Abschnitt) des Isolierstoffgehäuses 2 eingebracht ist. Der Sammelschienen-Aufnahmeraum 18 sowie die Sammelschienen-Einführöffnung 17 bilden einen Zwischenraum zwischen dem oberen ersten Abschnitt 4 und dem unteren zweiten Abschnitt 19, die nur über einen reduzierten Bereich an der Frontseite miteinander einstückig zu dem Isolierstoffgehäuse 2 verbunden sind. Auf diese Weise sind der erste Abschnitt 4 und der zweite Abschnitt 19 relativ zueinander federelastisch gelagert, um so beim Einführen der Sammelschiene 16 durch die Sammelschienen-Einführöffnung 17 im Bereich der Rückseite auseinander zu federn und nach Eintauchen der Sammelschiene 16 in den Sammelschienen-Aufnahmeraum 18 die Sammelschiene 16 einzuspannen. Dabei liegt der Anlageschenkel 5 der Käfigzugfeder 3 (direkt oder indirekt) auf der Oberseite der Sammelschiene 16 auf und ist dort gelagert.
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Nach Einführen der Sammelschiene 16 wird ein an der Rückseite mit einem Schwenklager schwenkbar angelenkter Verriegelungshebel 20 in Richtung des ersten Abschnitts 4 umgeschwenkt, um dort, wie in 2 skizziert, mit einem Verriegelungselement 21 am ersten Abschnitt 4 zu verrasten. Das Verriegelungselement 21 ist hierbei als vorstehende Verriegelungsfinger mit nach oben vom zweiten Abschnitt 19 weg ragender Rastnase 22 ausgeführt. Die Rastnase 22 hat auf der Seite, die der Leitereinführungsöffnung 14 abgewandt ist, eine geneigte Auflauffläche, die eine senkrechte Anschlagsfläche übergeht. Auf diese Weise kann ein Quersteg 23 des Verriegelungshebels 20 über die Rastnase 22 geführt werden. Dabei wird eine Spannkraft ausgeübt, die den ersten Abschnitt 4 in Richtung zweiten Abschnitt 19 drückt. Nach Überwindung der Rastnase 22 verriegelt dann der Quersteg 20 an dem senkrechten Anschlag der Rastnase 22 des ersten Abschnitts 4.
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Damit wird die Sammelschiene in dem Sammelschienen-Aufnahmeraum 18 zwischen dem ersten Abschnitt 4 und dem zweiten Abschnitt 19 eingespannt.
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Erkennbar ist weiterhin, dass ein Betätigungshebel 24 einstückig mit dem ersten Abschnitt 4 des Isolierstoffgehäuses 2 geformt ist. Der Betätigungshebel 24 ist im Materialübergang angrenzend an den Federbogen 7 an den ersten Abschnitt 4 federelastisch gelagert. Der Betätigungshebel 24 erstreckt sich mit seinem freien Ende entgegen der Leitereinsteckrichtung L in Richtung Frontseite und liegt auf der Betätigungswölbung 9 des Betätigungsschenkels 8 auf. Bei Herunterdrücken des Betätigungshebels 24 in Richtung zweiten Abschnitt 19 des Isolierstoffgehäuses 2 wird der Betätigungsschenkel 8 in Richtung Anlageschenkel 5 verlagert. Dabei wandert der Quersteg 12 nach unten von dem ersten Abschnitt 4 und dem Anlageschenkel 5 weg, so dass die Leiteraufnahmeöffnung 11 in den Bereich unterhalb des Anlageschenkels 5 und einer daran sich anschließenden Stromschiene 16 verlagert wird. Dann kann ein elektrischer Leiter durch die Leitereinführungsöffnung 14 eingesteckt und durch die Leiteraufnahmeöffnung 11 hindurch gesteckt werden. Nach Loslassen des Betätigungshebels 24 wandert der Quersteg 12 des Klemmschenkels 10 dann wieder nach oben in Richtung Anlageschenkel 5, um dann einen elektrischen Leiter zwischen einer Klemmkante des Querstegs 12 und der angrenzenden vorderen Randkante der Sammelschiene 16 anzuklemmen.
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Entsprechend ist zum Entnehmen des angeklemmten elektrischen Leiters eine Betätigung der Käfigzugfeder 3 durch Herunterdrücken des Betätigungshebels 24 in Richtung zweiten Abschnitt 19 bzw. in Richtung des Anlageschenkels 5 erforderlich.
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Weiterhin ist aus den 1 und 2 erkennbar, dass an einer Seitenfläche mehrere (im dargestellten Ausführungsbeispiel vier) Rastzapfen 25 aus der Seitenfläche herausragen. Auf der gegenüberliegenden Seite sind entsprechende Rastöffnungen vorhanden. Auf diese Weise können mehrere solcher einpoligen Steckverbinder 1 zu einer Gruppe zusammengefasst werden, um einen mehrpoligen Steckverbinder zu bilden.
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3 lässt eine Seitenansicht des Steckverbinders 1 aus 2 erkennen. Hierbei wird deutlich, dass sich die Mittelachse der Leitereinführungsöffnung 14 schräg zu der durch den Anlageschenkel 5 aufgespannten Ebene erstreckt und in einem spitzen Winkel α zu der Ebene des Anlageschenkels 5 bzw. zu der Ebene der darunter liegenden Stromschiene 16 verläuft. Dieser Winkel α beträgt vorzugsweise etwa 5° bis 45° und liegt bevorzugt im Bereich von etwa 5° bis 15°.
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Diese Mittelachse definiert auch die Leitereinführrichtung L.
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Auf diese Weise wird ein elektrischer Weise definiert an der vorderen, unteren Randkante der Stromschiene 16 durch die gegenüberliegende Klemmkante des Querstegs 12 der Käfigzugfeder 3 angeklemmt.
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Deutlich wird auch, dass sich die Stromschiene 16 quer zur Leitereinsteckrichtung L erstreckt und aus den beiden Seitenwänden des Isolierstoffgehäuses 2 herausragt.
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4 lässt eine Seiten-Schnittansicht des Steckverbinders 1 aus 2 und 3 erkennen. Hierbei wird deutlich, dass der obere erste Abschnitt 4 und der untere zweite Abschnitt 19 bei eingelegter Stromschiene 16 mit Hilfe des Verriegelungshebels 20 mit einer Rückseite des Isolierstoffgehäuses 2 miteinander verspannt sind. Hierzu hat der Quersteg 23 des Verriegelungshebels 20 eine nach unten ragende Rastnase 26, die mit der nach oben ragenden Rastnase 22 des Verriegelungselementes 21 verrastet. Der Verriegelungsarm 20 ist an dem gegenüberliegenden zweiten Abschnitt 19 des Isolierstoffgehäuses 2 über einen Schwenkzapfen 27 schwenkbar gelagert. Der Schwenkzapfen 27 taucht hierbei in eine den Schwenkzapfen 27 um mehr als 180° umgreifende Lageröffnung 28 ein. Der Schwenkzapfen 27 ist auf diese Weise in die Lageröffnung 28 eingeschnappt bzw. eingeclipst. Der Verriegelungshebel 20 ist damit unverlierbar an dem zweiten Abschnitt 19 angelenkt.
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5 lässt eine Frontansicht der ersten Ausführungsform des Steckverbinders 1 aus den 1 bis 4 erkennen.
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Deutlich wird, dass an einer Seite des Isolierstoffgehäuses 2 Rastzapfen 25 mit einem vorspringenden Rastring 29 herausragen. Beim Einführen dieser Rastzapfen 25 in zugeordnete Rastöffnungen (z. B. Sacklöcher) auf der gegenüberliegenden Seitenwand eines weiteren solchen Steckverbinders 1 rasten die Rastzapfen 25 dann in einer korrespondierenden Rastöffnung ein, um mehrere Steckverbinder 1 zu einer Gruppe zusammenzustellen.
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Erkennbar wird weiterhin, dass die Leitereinführöffnung 14 in den Innenraum des Isolierstoffgehäuses 2 eingeführt ist und bei unbetätigter Käfigzugfeder 3 durch den Quersteg 12 des Klemmschenkels 10 der Käfigzugfeder 3 verdeckt wird.
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Erkennbar ist weiterhin, dass der Betätigungshebel 24 auf dem Betätigungswulst 9 der Käfigzugfeder 3 aufliegt, um den Quersteg 12 beim Herunterschwenken in Richtung zweiten Abschnitt 19 von der eingelegten Sammelschiene 16 weg zu verlagern.
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6 lässt eine Rückseitenansicht der ersten Ausführungsform des Steckverbinders 1 mit in den Sammelschienen-Aufnahmeraum 18 eingeführter Sammelschiene 16 und hoch geschwenktem Verriegelungshebel 20 erkennen. Deutlich wird, dass dabei die Sammelschiene 16 zwischen zwei einander gegenüberliegenden Auflagern 30a, 30b am ersten Abschnitt 4 und zweiten Abschnitt 19 des Isolierstoffgehäuses 2 eingespannt wird. Diese Einspannabschnitte bildenden Auflager 30a, 30b befinden sich auf der Rückseite, die der Leitereinführungsöffnung 14 gegenüberliegt und sind angrenzend an den Verriegelungshebel 20 angeordnet. Durch das Heraufklappen des Verriegelungshebels 20 und Verrasten mit dem ersten Abschnitt 4 wird dann die Stromschiene 16 zwischen die angrenzenden Einspannabschnitte bzw. Auflager 30a, 30b fest eingeklemmt.
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7 lässt eine zweite Ausführungsform des Steckverbinders 1 erkennen. Wiederum hat der Steckverbinder 1 einen ersten (oberen) Abschnitt 4 und einen zweiten (unteren) Abschnitt 19. Bei dieser Ausführungsform sind der erste Abschnitt 4 und der zweite Abschnitt 19 als zwei separate Teile gefertigt, die über ein Schwenklager 31 an der Rückseite des Isolierstoffgehäuse 2 miteinander schwenkbar verbunden sind.
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Deutlich wird, dass jeweils durch eine Vertiefung 32 im ersten und zweiten Abschnitt 4, 19 ein Sammelschienen-Aufnahmeraum 18 zur Aufnahme einer Sammelschiene 16 gebildet wird. Diese Sammelschiene 16 kann dann von der Vorderseite in den Sammelschienen-Aufnahmeraum 18 eingelegt werden, der durch Verschwenken des ersten Abschnitts 4 und zweiten Abschnitt 19 voneinander weg relativ weit geöffnet ist. Die Sammelschiene 16 wird auf diese Weise senkrecht zum Boden einer der Vertiefungen 32 eingelegt bzw. der geöffnete Steckverbinder 1 auf eine solche Sammelschiene 16 aufgesetzt. Anschließend wird der Steckverbinder 1 durch Umschwenken des zweiten Abschnitts 19 in Richtung ersten Abschnitt 4 geschlossen. Denkbar ist auch, dass die Sammelschiene 16 in den zweiten Abschnitt 19 eingelegt wird und dann der Steckverbinder 1 durch Umschwenken des ersten Abschnitts 4 in Richtung zweiten Abschnitt 19 geschlossen wird.
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An der Frontseite, die dem Schwenklager 31 gegenüberliegt, ist eine elastisch federnde Rastlasche 33 integral mit dem zweiten Abschnitt 19 geformt. Die Rastlasche 33 erstreckt sich mit ihrem freien Ende in Richtung des ersten Abschnitts 4 und hat einen quer verlaufenden Raststeg 34, der zwei von einander beabstandete Arme 35 miteinander verbindet.
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Erkennbar ist weiterhin, dass an den ersten Abschnitt 4 ein bei dieser Ausführungsform als separates Teil ausgeführter Betätigungshebel 24 angelenkt ist. Der Betätigungshebel 24 ist schwenkbar in einem nicht sichtbaren Schwenklager an dem ersten Abschnitt 4 gelagert.
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8 lässt die zweite Ausführungsform des Steckverbinders 1 in der geschlossenen Position erkennen, bei der der erste und zweite Abschnitt 4, 19 aufeinander zu geschwenkt ist, um eine Sammelschiene 16 in den Sammelschienen-Aufnahmeraum 18, der durch die Vertiefungen 32 gebildet wird, zwischen sich einzuspannen. Erkennbar ist dabei, dass der untere Abschnitt 19 mit dem Schwenklager 31 an dem oberen ersten Abschnitt 4 angelenkt ist. Hierzu hat der zweite Abschnitt 19 eine quer verlaufende Lagerachse 37, die von der Seite des ersten Abschnitts 4 von oben in eine mit einer Öffnung von dem zweiten Abschnitt 19 wegragende Lagermulde 38 des ersten Abschnitts 4 eingehängt ist.
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Deutlich wird auch, dass an der Frontseite, die dem Schwenklager 31 gegenüberliegt, die Rastlasche 33 des zweiten Abschnitts 19 nunmehr mit dem ersten Abschnitt 4 verrastet ist.
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9 lässt eine Seiten-Schnittansicht des Steckverbinders 1 aus 8 im geschlossenen Zustand erkennen. Dabei wird deutlich, dass der zweite Abschnitt 19 eine in einen Klemmraum 15 führende Leitereinführungsöffnung 14 hat. Die Leitereinführungsöffnung 14 erstreckt sich bezogen auf ihre Mittelachse, die die Leitereinsteckrichtung L definiert, im spitzen Winkel α zu der von dem Anlageschenkel 5 der Käfigzugfeder 3 aufgespannten Ebene. Die Anordnung der Käfigzugfeder 3 im Innenraum des oberen ersten Abschnitts 4 des Isolierstoffgehäuses 2 ist mit der ersten Ausführungsform vergleichbar, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen werden kann.
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Wiederum liegt der Anlageschenkel 5 auf einer in den Sammelschienen-Aufnahmeraum 18 eingebrachten Sammelschiene 16 auf. Angrenzend an den Federbogen 7 ist im rückwärtigen Bereich ein elastischer Finger 39 am ersten Abschnitt 4 angeformt. Der elastische Finger 39 erstreckt sich in Richtung des darunter liegenden zweiten Abschnitts 19 bzw. des Stromschienen-Aufnahmeraums 18, um bei eingesteckter Sammelschiene auf der Oberseite der Sammelschiene 16 aufzuliegen. Damit wird die Sammelschiene 16 zwischen einem unteren Einspannabschnitt 30b des zweiten Abschnitts 19 und dem elastischen Finger 39 eingespannt, wenn der erste und zweite Abschnitt 4, 19 des Isolierstoffgehäuses 2 aufeinander zu geklappt sind. Des Weiteren können die elastischen Finder auch der Positionierung und Lagerung der Käfigzugfeder dienen
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Erkennbar ist weiterhin, dass der Rastbügel 33 in der dargestellten geschlossenen Stellung an einer Oberkante des ersten Abschnitts 4 auflagert und mit dem ersten Abschnitt 4 an einer dort gebildeten Rastnase verrastet.
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Weiterhin ist erkennbar, dass der Betätigungshebel 24 als separates Teil ausgeführt ist. In der dargestellten Ruheposition wird die Käfigzugfeder 3 von dem Betätigungshebel 24 nicht beaufschlagt. Bei Hochklappen des Betätigungshebels 24 mit seinem freien Ende vom zweiten (unteren) Abschnitt 19 weg tritt dann eine Betätigungskontur 40 angrenzend an das Schwenklager des Betätigungshebels 24 in Wirkverbindung mit dem Betätigungsschenkel 8 um den Betätigungsabschnitt 8 in Richtung Anlageschenkel 5 zu verlagern. Dabei wandert der Quersteg 12 unter Öffnung der zwischen einer Klemmkante am Quersteg 12 und der Sammelschiene 16 gebildeten Klemmstelle nach unten von dem ersten Abschnitt 4 bzw. vom Anlageschenkel 5 weg.
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10 lässt eine Seitenansicht des Steckverbinders 1 aus 8 und 9 erkennen. Deutlich wird hierbei, dass sich die Sammelschiene 16 quer zum Isolierstoffgehäuse 2 erstreckt und aus den Seitenwänden des Isolierstoffgehäuses 2 herausragt.
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Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist das Isolierstoffgehäuse 2 des Steckverbinders 1 der zweiten Ausführungsform auch seitlich geschlossen, so dass die Käfigzugfeder 3 durch beidseitige Seitenwände abgeschlossen und nicht zugänglich im ersten Abschnitt 4 des Isolierstoffgehäuses 2 aufgenommen ist.
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Der Betätigungshebel 24 wird dabei in einem Teilbereich durch die Seitenwände des ersten Abschnitts 4 beidseits geführt.
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11 lässt eine Frontansicht der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders 1 aus den 7 bis 10 erkennen. Hierbei wird deutlich, dass die frontseitige Leitereinführungsöffnung 14 in den Klemmraum 15 führt und bei unbetätigter Käfigzugfeder ohne eingesteckten Leiter durch den Quersteg 12 am freien Ende des Klemmschenkels 10 der Käfigzugfeder verdeckt wird. Deutlich wird auch, dass im Unterschied zur ersten Ausführungsform keine Rastnasen an den Seitenwänden herausragen. Der Steckverbinder 1 ist vielmehr als einpolige, nicht weiter gruppierbare Variante ausgebildet.
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Optional ist aber denkbar, dass wie in der ersten Ausführungsform auch seitliche Rastelemente vorhanden sind, um auch einen solchen seitlich geschlossenen Steckverbinder 1 zu einem mehrpoligen Steckverbinder zu gruppieren.
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Deutlich wird weiterhin, dass der Betätigungshebel 24 schmaler als die Breite des Isolierstoffgehäuses 2 des Steckverbinders 1 ist und mit seinem freien Ende frontseitig so herausragt, dass er mit der Hand ergriffen und verschwenkt werden kann.
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12 lässt eine Rückseitenansicht der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders 1 erkennen. Hierbei wird deutlich, dass der Betätigungshebel 24 nach oben etwas aus dem Isolierstoffgehäuse 2 herausragt.
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Deutlich wird auch, dass rückseitig das Schwenklager 31 angeordnet ist, um den ersten Abschnitt 4 an den zweiten Abschnitt 19 schwenkbar zu lagern.
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13 lässt eine perspektivische Ansicht des einpoligen Steckverbinders 1 der zweiten Ausführungsform gemäß 7 bis 12 in der geschlossenen Stellung mit der aufgenommenen Sammelschiene 16 erkennen. Dabei wird deutlich, dass die Sammelschiene 16 beidseits aus dem Isolierstoffgehäuse 2 herausragt bzw. durch das Isolierstoffgehäuse 2 hindurchgeführt ist.
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14 lässt eine dreipolige Variante der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders 1 erkennen. Hierbei sind mehrere Leitereinführungsöffnungen 14 nebeneinander in dem zweiten Abschnitt 19 in Erstreckungsrichtung der Sammelschiene 16 angeordnet. Die Leitereinführungsöffnungen 14 sind jeweils durch eine Zwischenwand 41 voneinander getrennt. In dem Innenraum des Isolierstoffgehäuses 2 im ersten Abschnitt 4 sind dann jeweils zugeordnete Käfigzugfedern 3 aufgenommen. Für jede Leitereinführungsöffnung 14 mit zugeordneter Käfigzugfeder (nicht sichtbar) ist ein Betätigungshebel 24 vorgesehen, der schwenkbar in dem ersten Abschnitt 4 gelagert ist. Diesbezüglich kann auf die Darstellung in 9 verwiesen werden.
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Deutlich wird weiterhin, dass der Rastbügel 33 einteilig ausgeführt ist und einen durchgehenden quer verlaufenden Raststeg 34 hat, die oberhalb einer zugeordneten Leitereinführungsöffnung jeweils mit dem ersten Abschnitt 4 verrasten. Damit wird der erste Abschnitt 4 über die Breite, d.h. in Erstreckungsrichtung der Sammelschiene 16 möglichst gleichmäßig am Abschnitt 19 festgelegt.
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In einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Variante der ersten Ausführungsform des Steckverbinders weist dieser einen separaten schwenkbaren Betätigungshebel auf. Der Betätigungshebel ist dann nicht einstückig mit dem Isolierstoffgehäuse geformt, sondern als separates Bauteil ausgebildet. In einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Variante der zweiten Ausführungsform des Steckverbinders weist dieser einen einstückig angebundenen, federelastisch beweglichen Betätigungshebel auf.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1132200 B1 [0004]
- DE 3424482 A1 [0005]
- DE 4034204 A1 [0006]
- EP 1133004 B1 [0007]
- DE 19626390 A1 [0008]
