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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Federkraftklemme zum Verbinden von Leitern mit einem ersten beweglichen Klemmelement, mit einem zweiten beweglichen Klemmelement und mit einem ersten Stromleitelement zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zu verbindenden Leitern, wobei das erste bewegliche Klemmelement zum federnd elastischen Andrücken eines ersten Leiters an das erste Stromleitelement eingerichtet ist und wobei das zweite bewegliche Klemmelement zum federnd elastischen Andrücken eines zweiten Leiters an das erste Stromleitelement eingerichtet ist.
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Federkraftklemmen dienen dazu, elektrische Leiter in einfacher und zuverlässiger Weise elektrisch leitend und zudem lösbar miteinander zu verbinden. Bekannte Federkraftklemmen weisen den Nachteil auf, dass häufig eine hohe Federklemmkraft aufgebracht werden muss, um eine zuverlässige elektrisch leitende Verbindung zwischen den zu verbindenden Leitern herzustellen. Dies ist dem Umstand geschuldet, dass insbesondere im Falle von Federkraftklemmen mit variabler Öffnungsweite zur Aufnahme unterschiedlicher Leiterquerschnitte lediglich eine einseitige Kontaktierung eines jeweiligen Leiterendes zu einem starren Stromleitelement ausgebildet wird. Die jeweiligen Spannfedern zum Aufbringen dieser Klemmkräfte sowie die lastaufnehmenden Komponenten zur Abstützung der Klemmkräfte müssen dementsprechend aufwändig dimensioniert werden.
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In der Folge sind auch während der manuellen Montage der anzuschließen Leiter an einer solchen Federkraftklemme hohe Montagekräfte von dem jeweiligen Monteur aufzubringen, um die Federkraftklemme um die jeweiligen Leiterenden in den vorgesehenen Klemmbereichen zu verspannen.
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Weiter benötigen bekannte Spannmechanismen einen großen Bauraum, so dass ein erhöhter Platzbedarf für die Montage der Federkraftklemme erforderlich ist.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, eine Federkraftklemme anzugeben, welche die voranstehend beschriebenen Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist, und insbesondere eine kompakte Bauweise der Federkraftklemme ermöglicht.
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Die voranstehend beschriebene, technische Problemstellung wird gelöst durch eine Federkraftklemme nach Anspruch 1. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung.
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Die Erfindung betrifft eine Federkraftklemme zum Verbinden von Leitern, mit einem ersten beweglichen Klemmelement, mit einem zweiten beweglichen Klemmelement und mit einem ersten Stromleitelement zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zu verbindenden Leitern, wobei das erste bewegliche Klemmelement zum federnd elastischen Andrücken eines ersten Leiters an das erste Stromleitelement eingerichtet ist und wobei das zweite bewegliche Klemmelement zum federnd elestischen Andrücken eines zweiten Leiters an das erste Stromleitelement eingerichtet ist. Das erste Klemmelement ist Teil einer ersten Kniehebelmechanik, wobei ein Schwenken eines ersten Betätigungselements in eine Bewegung und/oder ein Verspannen des ersten Klemmelements umgesetzt wird. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass das zweite Klemmelement Teil einer zweiten Kniehebelmechanik ist, wobei ein Schwenken eines zweiten Betätigungselements in eine Bewegung und/oder ein Verspannen des zweiten Klemmelements umgesetzt wird. Mithilfe der Kniehebelmechanik können infolge einer Übersetzung auch hohe Federkräfte durch einen Monteur aufgebracht werden, wobei der Schwenkmechanismus einen geringen Bauraum einnimmt und die Federkraftklemme kompakt konstruierbar ist.
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Das erste Betätigungselement und/oder das zweite Betätigungselement können in einer Schließstellung, in der ein Leiter zwischen dem jeweils zugeordneten Klemmelement und dem ersten Stromleitelement verspannt ist, mechanisch verriegelbar bzw. verrastbar sein. Folglich kann eine zuverlässige Kontaktierung bewirkt werden, die nicht durch Erschütterungen oder dergleichen gelöst werden kann.
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Die Verriegelung in einer Schließstellung kann durch eine Totpunktkinematik erfolgen, wobei eine Selbsthemmung in der Schließstellung gegeben ist. Die Verriegelung in der Schließstellung ist dabei unabhängig davon, ob eine Leiter aufgenommen ist oder nicht.
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Insbesondere bildet die erste und/oder die zweite Kniehebelmechanik eine Totpunktkinematik bildet, die ein selbsthemmendes, federbeaufschlagtes Verbleiben des zugeordneten Klemmelements in einer Schließstellung bewirkt. Dabei werden Klemmhöhenunterschiede insbesondere durch eine Spannfeder ausgeglichen, so dass eine Totpunkt-Verriegelung in der Schließstellung unabhängig davon erfolgt, ob ein Leiter in dem Klemmbereich aufgenommen ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Betätigungselement eine Öffnung zum Einführen eines Schraubendrehers hat, um das Betätigungselement mithilfe des als Hebel verwendeten Schraubendrehers zu schwenken und das zugeordnete Klemmelement in eine Offenstellung zu überführen, in der ein Leiter bzw. ein Leiterende zwischen das jeweilige Klemmelement und das erste Stromleitelement eingeführt werden kann.
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Gemäß alternativer Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass sowohl das erste Klemmelement als auch das zweite Klemmelement über eine gemeinsame Kniehebelmechanik bewegbar sein können. So kann beispielsweise ein einzelnes Betätigungselement sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Klemmelement gekoppelt sein, um einen Einschubschubbereich für den jeweiligen Leiter freizugeben bzw. zu öffnen.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass das erste Betätigungselement der ersten Kniehebelmechanik mit dem zweiten Betätigungselement der zweiten Kniehebelmechanik koppelbar ist, sodass ein Betätigung des einen Betätigungselements gleichzeitig zu einer Betätigung des anderen Betätigungselements führt, um beide jeweilige Klemmelemente in eine Offenstellung zu überführen. Es kann vorgesehen sein, dass eine derartige Kopplung lösbar bzw. umschaltbar ausgeführt ist, sodass die Betätigungselemente, je nach Bedarf in einem gekoppelten Zustand gemeinsam betätigbar sind oder, in einem entkoppelten Zustand, separat und unabhängig voneinander betätigbar sind.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Federkraftklemme ist das das erste Klemmelement mit einer Spannfeder gekoppelt und zum Einstellen einer zwischen dem ersten Stromleitelement und dem ersten Klemmelement begrenzten Klemmhöhe eingerichtet. So kann die Federkraftklemme zur Aufnahme verschiedener Leiterquerschnitte angepasst werden. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass das zweite Klemmelement mit einer Spannfeder gekoppelt und zum Einstellen einer zwischen dem ersten Stromleitelement und dem zweiten Klemmelement begrenzten Klemmhöhe eingerichtet ist.
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Die Spannfeder kann eine Schraubendruckfeder sein, die im verspannten Zustand komprimiert ist, um eine Spannkraft zum Festlegen eines Leiters zwischen einem jeweiligen Klemmelement und dem ersten Stromleitelement bereitzustellen.
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Um ein einfaches und zügiges Öffnen der Federkraftklemme zum Einführen eines ersten Leiters zu ermöglichen, kann das erste Klemmelement in einer im Wesentlichen geradlinigen Hubbewegung entlang einer Linearführung bewegbar sein, um einen Klemmbereich zwischen dem ersten Stromleitelement und dem ersten Klemmelement zum Einführen und Verspannen des ersten Leiters, insbesondere eines Leiterendes des ersten Leiters, freizugeben.
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Eine solche Linearführung kann mittels einer Nut des Gehäuses und einem von den Klemmelement auskragenden innerhalb der Nut geführten Formelements gebildet sein. Die Linearführung kann mittelbar gebildet sein, in dem ein weiteres Bauteil, an dem das Klemmelement befestigt ist, seinerseits eine Linearführung aufweist.
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Um ein einfaches und zügiges Öffnen der Federkraftklemme zum Einführen eines zweiten Leiters zu ermöglichen, kann das zweite Klemmelement in einer im Wesentlichen geradlinigen Hubbewegung entlang einer Linearführung bewegbar sein, um einen Klemmbereich zwischen dem ersten Stromleitelement und dem zweiten Klemmelement zum Einführen und Verspannen des zweiten Leiters, insbesondere eines Leiterendes des ersten Leiters, freizugeben.
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Ein Klemmelement, also das erste und/oder das zweite Klemmelement, kann eine Klemmplatte aufweisen, die zur unmittelbaren Anlage an einem einzuklemmenden und zu kontaktierenden Leiter aufweist. Die Klemmplatte des Klemmelement kann austauschbar sein und z.B. mittels einer Schraubenverbindung befestigt sein.
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Ein Klemmelement, also das erste und/oder das zweite Klemmelement, kann eine Klemmhülse aufweisen, die mit einer Spannhülse einen Zwischenraum bildet, in der eine Spannfeder aufgenommen ist, insbesondere die voranstehend beschriebene Schraubendruckfeder. Die Schraubendruckfeder kann durch ein Annähern der Spannhülse gegenüber der Klemmhülse, oder umgekehrt, komprimierbar und damit verspannbar sein.
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Ein Federweg kann durch eine formschlüssige Verbindung zwischen der Klemmhülse und der Spannhülse begrenzt sein, die eine maximale Relativbewegung der Spannhülse zur Klemmhülse festlegt. Beispielsweise kann die Spannhülse einen mantelseitig auskragenden Stift haben, der in einer zweiseitig begrenzten mantelseitigen Nut der Klemmhülse geführt ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung hat die Federkraftklemme ein zweites Stromleitelement zum Herstellen einer weiteren elektrisch leitenden Verbindung zwischen den zu verbindenden Leitern, wobei das zweite Stromleitelement an dem ersten beweglichen Klemmelement und dem zweiten beweglichen Klemmelement befestigt ist.
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Durch die zusätzliche elektrisch leitende Verbindung kann die elektrische Verbindung der Leiter insgesamt verbessert werden. Die erforderliche Federkraft kann gegenüber vorbekannten Lösungen mit einseitiger Kontaktierung reduziert werden.
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Insbesondere können die zu kontaktierenden Leiter nunmehr zweiseitig eingefasst und zweiseitig derart kontaktiert werden, dass zwei separate und zueinander beabstandete elektrisch leitende Verbindungen zwischen den zu verbindenden Leitern gebildet sind, soweit diese in der Federkraftklemme verklemmt sind.
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Wenn vorliegend von einem federnd elastischen Andrücken eines Leiters an das erste Stromleitelement gesprochen wird, so bedeutet dies mit anderen Worten, dass ein jeweiliger Leiter zwischen dem zugeordneten Klemmelement und dem ersten Stromleitelement verspannt wird, wobei eine Spannkraft durch eine auf das Klemmelement wirkende Spannfeder aufgebracht wird.
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Das erste Klemmelement kann mit einer ersten Spannfeder, wie einer Schraubenfeder, einer Spiralfeder, einer Blattfeder oder dergleichen, gekoppelt sein, die das erste Klemmelement in Richtung des ersten Stromleitelements vorspannt.
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Das zweite Klemmelement kann mit einer zweiten Spannfeder, wie einer Schraubenfeder, einer Spiralfeder, einer Blattfeder oder dergleichen, gekoppelt sein, die das zweite Klemmelement in Richtung des ersten Stromleitelement vorspannt.
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Es kann vorgesehen sein, dass das erste Klemmelement in einer Schließstellung, in der kein Leiter zwischen dem ersten Klemmelement und dem ersten Stromleitelement aufgenommen ist zumindest abschnittsweise an dem ersten Stromleitelement anliegt.
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Es kann vorgesehen sein, dass das zweite Klemmelement in einer Schließstellung, in der kein Leiter zwischen dem zweiten Klemmelement und dem ersten Stromleitelement aufgenommen ist zumindest abschnittsweise an dem ersten Stromleitelement anliegt.
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Es kann vorgesehen sein, dass das erste Klemmelement in der vorgenannten Schließstellung federnd elastisch vorgespannt an dem ersten Stromleitelement anliegt, wobei eine mit dem ersten Klemmelement gekoppelte Spannfeder das erste Klemmelement an das erste Stromleitelement andrückt bzw. anpresst. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass das zweite Klemmelement in der vorgenannten Schließstellung federnd elastisch vorgespannt an dem ersten Stromleitelement anliegt, wobei eine mit dem zweiten Klemmelement gekoppelte Spannfeder das zweite Klemmelement an das erste Stromleitelement andrückt bzw. anpresst. So kann während Transport und Montage sichergestellt werden, dass, soweit kein Leiter an der Federkraftklemme befestigt ist, die Klemmelemente zuverlässig in der Schließstellung gehalten sind.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Federkraftklemme ist vorgesehen, dass das zweite Stromleitelement ein flexibler Leiter ist, wie ein Stromband oder dergleichen. Wenn vorliegend von einem flexiblen Leiter gesprochen wird, so handelt es sich dabei insbesondere um einen dünnwandigen, band-, streifen- oder litzenförmigen Leiter, dessen quer zu seiner Längserstreckung gemessene Dicke oder dessen quer zu seiner Längserstreckung gemessener Durchmesser weniger als einem Fünftel seiner abgewickelten Länge misst, insbesondere weniger als einem Zehntel seiner abgewickelten Länge misst, weiter insbesondere weniger als einem Zwanzigstel seiner abgewickelten Länge misst.
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Insbesondere ist der flexible Leiter reversibel verformbar, so dass es durch eine Relativbewegung der Klemmelemente zueinander nicht zu einer plastischen Verformung des flexiblen Leiters kommt.
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Insbesondere führt eine Relativbewegung der Klemmelemente zueinander nicht zu einer elastischen Dehnung des flexiblen Leiters, wobei zur Überbrückung eines maximalen Versatzes zwischen den Klemmelementen eine Längenreserve des flexiblen Leiters zwischen den Klemmelementen vorgehalten wird.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Federkraftklemme ist vorgesehen, dass das zweite Stromleitelement in Folge einer Relativbewegung des ersten Klemmelements gegenüber dem zweiten Klemmelements und/oder in Folge einer Relativbewegung des zweiten Klemmelements gegenüber dem ersten Klemmelement verformbar und/oder bewegbar ist. Das zweite Stromleitelement kann z.B. ein in voranstehend beschriebener Weise ausgestalteter, flexibler Leiter sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass das zweite Stromleitelement in Folge einer Relativbewegung des ersten Klemmelements gegenüber dem zweiten Klemmelement und/oder in Folge einer Relativbewegung des zweiten Klemmelements gegenüber dem ersten Klemmelement streckbar und stauchbar ist. Das zweite Stromleitelement kann z.B. ein in voranstehend beschriebener Weise ausgestalteter, flexibler Leiter sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass das zweite Stromleitelement an einem ersten Befestigungspunkt des ersten Klemmelements befestigt ist, das zweite Stromleitelement an einem zweiten Befestigungspunkt des zweiten Klemmelements befestigt ist und dass eine abgewickelte Länge des zweiten Stromleitelements größer oder gleich einem maximalen Abstand des ersten Befestigungspunkts zum zweiten Befestigungspunkt ist. So kann in einfacher Weise sichergestellt werden, dass das zweite Stromleitelement durch ein Bewegen der Klemmelemente relativ zueinander nicht beschädigt oder elastisch gedehnt wird oder sich von den Befestigungspunkten löst.
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Es kann vorgesehen sein, dass das erste Stromleitelement an einem Gehäuse der Federkraftklemme befestigt ist, wobei das erste Stromleitelement einen Anschlag zum Einspannen und Festlegen der Leiter durch die Klemmelemente bildet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Strombalken relativ zu dem Gehäuse nicht beweglich ist, um einen definierten Anschlag bereitzustellen.
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Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass das erste Verbindungselement eine Ausnehmung zum Einlegen des ersten und zweiten Leiters aufweist. Die Ausnehmung kann in einem Querschnitt betrachtet zumindest abschnittsweise bogen- oder kreisbogenförmig gebildet sein, um eine Außenkontur aufzunehmender Rundleiter zumindest teilweise anzunähern und so die Kontaktfläche zum aufzunehmenden Leiter zu vergrößern.
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Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass das erste Stromleitelement eine Auflagefläche mit einer Riffelung aufweist, um auch mehradrige Leiter zuverlässig aufzunehmen.
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Eine jeweilige, an einem Klemmelement vorgesehene Kontaktfläche, die zur Anlage an einem einzuklemmenden und zu kontaktierenden Leiter eingerichtet ist, kann eine Riffelung aufweisen, um auch mehradrige Leiter zuverlässig aufzunehmen.
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Eine jeweilige, an einem Klemmelement vorgesehene Kontaktfläche, die zur Anlage an einem einzuklemmenden und zu kontaktierenden Leiter eingerichtet ist, kann in einem Querschnitt betrachtet zumindest abschnittsweise bogen- oder kreisbogenförmig gebildet sein, um eine Außenkontur aufzunehmender Rundleiter zumindest teilweise anzunähern und so die Kontaktfläche zum aufzunehmenden Leiter zu vergrößern.
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Das zweite Stromleitelement kann einen ersten Anschlag aufweisen, der an einer Befestigungsöffnung der ersten Klemmstelle anliegt. Das zweite Stromleielement kann einen zweiten Anschlag aufweisen, der an einer Befestigungsöffnung der zweiten Klemmstelle anliegt. So kann ein Längenabschnitt des zweiten Stromleitelements, der zwischen dem ersten und zweiten Klemmelement erstreckt ist, definiert festgelegt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass ein Stauchen des zweiten Stromleitelements beim Verringern eines Versatzes zwischen dem ersten Klemmelement und dem zweiten Klemmelement zum tieferen Einrücken des zweiten Stromleitelements in eine Befestigungsöffnung führt, was beim erneuten Vergrößern des Versatzes zu einer Beschädigung des zweiten Stromleitelements führen könnte.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:
- 1 eine erfindungsgemäße Federkraftklemme in einer perspektivischen Ansicht von oben;
- 2 die Federkraftklemme aus 1 unter Ausblendung einer Halbschale des Gehäuses;
- 3 die Federkraftklemme aus 2 in einer Seitenansicht;
- 4 die Federkraftklemme aus 2 mit eingeklemmten Leitern;
- 5 die Federkraftklemme aus 2 mit einer geöffneten Klemmstelle;
- 6 die Federkraftklemmen aus 2 in einer seitlichen Schnittdarstellung;
- 7 die Federkraftklemme aus 2 in einer perspektivischen Darstellung von oben, mit einem Leiter und einer Betätigung durch einen Schraubendreher;
- 8 die Federkraftklemme aus 2 in einer perspektivischen Darstellung von oben, mit zwei Leitern und einer Betätigung durch einen Schraubendreher.
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1 zeigt eine Federkraftklemme 2 zum Verbinden von Leitern. Die Federkraftklemme 2 hat eine erste Klemmstelle 4 zum Einführen eines ersten Leiters und eine zweite Klemmstelle 6 zum Einführen eines zweiten Leiters.
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Die Federkraftklemme 2 hat ein zweiteiliges Gehäuse, mit einer ersten Halbschale 8 und einer zweiten Halbschale 10.
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Die im Gehäuseinneren der Federkraftklemme 2 vorhandenen Elemente werden nachfolgend mit Bezug zu den 2-5 beschrieben, wobei die Halbschale 10 zum Freilegen des Gehäuseinneren ausgeblendet ist.
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Die Federkraftklemme 2 hat ein erstes bewegliches Klemmelement 12, das der ersten Klemmstelle 4 zugeordnet ist. Die Federkraftklemme 2 hat ein zweites bewegliches Klemmelement 14, dass der zweiten Klemmstelle 6 zugeordnet ist.
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Die Federkraftklemme 2 hat ein erstes Stromleitelement 16 zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zu verbindenden Leitern, wobei die erste Klemmstelle 4 zum Einführen eines ersten Leiters und die zweite Klemmstelle 6 zum Einführen eines zweiten Leiters eingerichtet ist.
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Das erste bewegliche Klemmelement 12 ist zum federnd elastischen Andrücken eines ersten Leiters an das erste Stromleitelement 16 eingerichtet. Das zweite bewegliche Klemmelement 14 ist zum federnd elastischen Andrücken eines zweiten Leiters an das erste Stromleitelement 16 eingerichtet.
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Die Federkraftklemme 2 weist neben dem ersten Stromleitelement 16 zusätzlich ein zweites Stromleitelement 18 zum Herstellen einer weiteren elektrisch leitenden Verbindung zwischen den in den Klemmstellen 4, 6 einzuklemmenden Leitern auf.
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Das zweite Stromleitelement 18 ist an dem ersten beweglichen Klemmelement 12 und dem zweiten beweglichen Klemmelement 14 befestigt.
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Das zweite Stromleitelement 18 ist vorliegend ein flexibler Leiter 18 und als Stromband 18 ausgeführt.
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Das zweite Stromleitelement 18 ist infolge einer Relativbewegung des ersten Klemmelements 12 gegenüber dem zweiten Klemmelement 14, und umgekehrt, verformbar und bewegbar. Vorliegend ist das zweite Stromleitelement 18 infolge einer Relativbewegung der Klemmelemente 12, 14 streckbar und stauchbar.
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Das zweite Stromleitelement 18 ist an einem ersten Befestigungspunkt 20 des ersten Klemmelements 12 befestigt, wobei der erste Befestigungspunkt 20 vorliegend als spalt- bzw. schlitzförmige Öffnung 20 ausgebildet ist, in der das zweite Stromleitelement 18 endseitig gehalten ist.
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Analog dazu ist das zweite Stromleitelement 18 an einem zweiten Befestigungspunkt 22 des zweiten Klemmelements 14 befestigt, wobei der zweite Befestigungspunkt 22 des Klemmelements 14 vorliegend als spalt- bzw. schlitzförmige Öffnung 22 gebildet ist, in der das zweite Stromleitelement 18 endseitig aufgenommen ist.
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In der Darstellung der 2 sind das erste Klemmelement 12 und das zweite Klemmelement 14 relativ zu dem ersten Stromleitelement 16 auf gleicher Höhe angeordnet. In diesem Fall ist kein relativer Versatz entlang einer Hubrichtung H zwischen dem ersten Klemmelement 12 und dem zweiten Klemmelement 14 gebildet.
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Das zweite Stromleitelement 18 ist in der in 2 dargestellten Position der Klemmelemente 12, 14 in einem Mittenabschnitt 24 gestaucht, so dass der Mittenabschnitt 24 des zweiten Stromleitelements 18 in einer von dem ersten Stromleitelement 16 wegweisenden Richtung gewölbt ist. Diese Wölbung des Mittenabschnitts 24 dient als Längenreserve, sobald zwischen dem Klemmelementen ein Versatz in Hubrichtung H gebildet ist (vgl. 4 und 5).
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Vorliegend gilt demnach für das zweite Stromleitelement 18, dass dessen abgewickelte Länge größer einem maximalen Abstand a des ersten Befestigungspunkts 20 zum zweiten Befestigungspunkt 22 ist (vgl. 5).
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Das erste Klemmelement 12 ist mit einer Spannfeder gekoppelt und zum Einstellen einer zwischen dem ersten Stromleitelement 16 und dem ersten Klemmelement 12 begrenzten Klemmhöhe h1 eingerichtet (vgl. 4).
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Das zweite Klemmelement 14 ist mit einer Spannfeder gekoppelt und zum Einstellen einer zwischen dem ersten Stromleitelement 16 und dem zweiten Klemmelement 14 begrenzten Klemmhöhe h2 eingerichtet.
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Das erste Klemmelement 12 ist in einer im Wesentlichen geradlinigen Hubbewegung entlang der Hubrichtung H bewegbar. Das zweite Klemmelement 14 ist ebenfalls entlang einer im Wesentlichen geradlinigen Hubbewegung parallel bzw. entlang der Hubrichtung H bewegbar.
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Das erste Klemmelement 12 ist Teil einer ersten Kniehebelmechanik 26, wobei ein Schwenken eines ersten Betätigungselements 28 in die geradlinige Hubbewegung des ersten Klemmelements 12 umgesetzt bzw. übersetzt wird.
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Das zweite Klemmelement 14 ist Teil einer zweiten Kniehebelmechanik 30, wobei ein Schwenken eines zweiten Betätigungselements 32 in die geradlinige Hubbewegung des zweiten Klemmelements 14 umgesetzt bzw. übersetzt wird.
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Das erste Stromleitelement 16 ist vorliegend unbeweglich an den Halbschalen 8, 10 der Federkraftklemme 2 befestigt. Das erste Stromleitelement 16 bildet einen Anschlag zum Einspannen und Festlegen der im Bereich der Klemmstellen 4, 6 einzuführenden Leiter, wobei ein erster einzuführender Leiter mithilfe des Klemmelements 12 federnd elastisch gegen das erste Stromleitelement 16 gedrückt bzw. zwischen dem ersten Stromleitelement 16 und dem ersten Klemmelement 12 verspannt wird.
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Gleichermaßen bildet das erste Stromleitelement 16 einen Anschlag für einen in der Klemmstelle 6 aufzunehmenden zweiten Leiter, wobei ein zweiter Leiter im fertig montierten Zustand mittels des Klemmelements 14 an das erste Stromleitelement 16 angedrückt wird bzw. federnd elastisch zwischen dem ersten Stromleitelement 16 und dem zweiten Klemmelement 14 verspannt wird.
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Das erste Stromleitelement 16 weist eine in einem Querschnitt betrachtet bogenförmige Ausnehmung 34 auf, deren mit einem Leiter zu kontaktierende Oberfläche 36 eine Riffelung aufweist. Gleichermaßen weist eine Kontaktfläche 38 des ersten Klemmelements 12 eine Riffelung auf, um auch mehradrige Leiterenden zuverlässig aufzunehmen. Ebenso weist eine Kontaktfläche 40 des zweiten Klemmelements 14 eine Riffelung auf.
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Die Betätigungselemente 28,32 haben jeweils eine Öffnung 42, 44, die zum Einführen eines Schraubendrehers eingerichtet sind, um das jeweilige Betätigungselement 28, 32 mithilfe des in diesem Fall als Hebel verwendeten Schraubendrehers in eine Offenstellung zu schwenken, in der das jeweilige Kontaktelement 12, 14 von dem ersten Stromleitelement 16 bzw. einem zwischen dem ersten Stromleitelement 16 und dem jeweiligen Klemmelement 12, 14 eingespannten Leiter abgehoben und in Hubrichtung von dem ersten Stromleitelement 16 bzw. dem Leiter wegbewegt wird.
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2 zeigt wie auch 3 die Federkraftklemme 2 ohne daran angeschlossene bzw. mittels der Federkraftklemme 2 elektrisch leitend verbundene Leiter. Zum Einklemmen und Kontaktieren eines Leiters wird ein jeweiliges Klemmelement 12, 14 aus der in 2 und 3 dargestellten Schließstellung, in der das jeweilige Klemmelement 12, 14 federnd elastisch vorgespannt an dem ersten Stromleitelement 16 anliegt, in die in 5 gezeigte Offenstellung überführt, was lediglich exemplarisch für die erste Klemmstelle 4 und das erste Klemmelement 12 dargestellt ist.
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Sobald sich das Klemmelement 12 in Folge einer Bewegung des Betätigungselements 28, dass durch ein Schwenken um seine Schwenkachse 46 in die in 5 gezeigte Offenstellung überführt worden ist, kann ein anzuschließender erster Leiter 48 in die Klemmstelle 4 eingeführt werden, wie in 4 gezeigt.
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Ein Zurückschwenken des Betätigungselements 28 aus der in 5 gezeigten Offenstellung in die in 4 gezeigte Position bewirkt ein Absenken des Klemmelements 12 auf das einzuklemmende und zu kontaktierende Leiterende 50 des Leiters 48 wobei das Klemmelement federnd elastisch gegen das Leiterende 50 verspannt wird. Hierzu wird das Betätigungselement 28 in der in 4 gezeigten Position mechanisch verrastet.
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Im verspannten Zustand (4) ist über das erste Stromleitelement 16 eine erste elektrisch leitende Verbindung zu einem in analoger Weise eingespannten zweiten Leiter 52 bzw. und dessen Leiterende 54 hergestellt.
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Zusätzlich ist über das zweite Stromleitelement 18 eine zweite elektrisch leitende Verbindung mithilfe der ebenfalls im Bereich der Kontaktierung der Leiter 48, 52 elektrisch leitend ausgeführten Klemmelemente 12, 14 hergestellt.
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Wie 4 zu entnehmen ist, passt sich die jeweilige Klemmhöhe h1 bzw. h2 durch den Kniehebelmechanismus automatisch an den aufzunehmenden Leiterquerschnitt an. Das als flexibles Stromband 18 ausgebildete zweite Stromleitelement 18 gleicht dabei jeweils sowohl beim Öffnen einer Klemmstelle (5) als auch im fertig verklemmten Zustand (4) einen Versatz der Klemmelemente 12, 14 entlang der Hub- bzw. Höhenrichtung H aus.
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6 zeigt eine Schnittdarstellung der Federkraftklemme 2. Das Klemmelement 12 hat eine Klemmplatte 56, die mit einer Klemmhülse 58 verschraubt ist. Die Klemmhülse 58 ist mit einer Spannhülse 59 verschachtelt angeordnet, wobei innerhalb eines zwischen der Klemmhülse 58 und der Spannhülse 59 begrenzten Zwischenraums Schraubenfeder 60 aufgenommen ist, um das Klemmelement 12, das vorliegend aus der Klemmplatte 56 und der damit verschraubten Klemmhülse 58 gebildet ist, in Richtung des ersten Stromleitelements 16 zu drücken.
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Zwischen der Klemmhülse 58 und der Klemmplatte 56 ist das zweite Stromleitelement 18 endseitig mittels der Schraubenverbindung 62 verspannt und zudem formschlüssig festgelegt.
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Die Klemmhülse 58 weist einen mantelseitigen Schlitz 64 auf, in dem ein Schraubenschaft 66 einer Schraube 68 geführt ist.
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Durch den Schlitz 64 und den Schraubenschaft 66 ist der Federweg der Schraubenfeder 60 am Anschlag 70 begrenzt, d.h. die Klemmhülse 58 kann höchstens soweit in die Spannhülse 59 eingerückt werden, bis der Anschlag 70 des Schlitzes 64 an dem Schraubenschaft 68 anliegt.
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Der Schraubenschaft 66 dient zudem als Mitnehmer, der beim Abheben der Klemmhülse 58 von dem ersten Stromleitelement 16 an einem Anschlag 72 des Schlitzes 64 anliegt.
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Die Spannhülse 59 und das Betätigungselement 28 sind mithilfe einer jeweils endseitig angelenkten Hebel 74 (5) gekoppelt. Die Spannhülse 59 ist in einer Linearführung 76 geführt, die zur der Halbschale 8 ausgebildet ist.
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Um ein Schwenken des Betätigungselements 28 zu erleichtern, wird ein Schraubendreher 78 in die Öffnung 42 eingeführt und als Hebel eingesetzt (7). In der in 7 gezeigten Offenstellung der Klemmstelle 4 liegt der Schraubenschaft 66 der Schraube 68 an dem Anschlag 72 des Schlitzes 64 der Klemmhülse 58 an. Der Leiter 48 kann mit seinem Leiterende 50 in die Klemmstelle 4 eingeführt werden.
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Sobald der Leiter 48 mit seinem Leiterende 50 in die Klemmstelle eingeführt ist, wird das Betätigungselement 28 mit dem der Schraubendreher 78 in die Schließstellung gemäß 8 geschwenkt. Das Betätigungselement 28 wird mechanisch in der Schließstellung verrastet.
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Das Schwenken des Betätigungselements 28 aus der in 7 gezeigten Offenstellung in die in 8 gezeigte Schließstellung bewirkt, dass das erste Klemmelement 12 mit seiner Klemmplatte 56 auf das Leiterende 50 abgesenkt wird und mit der geriffelten Kontaktfläche 38 an dem Leiterende 50 anliegt.
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Zudem bewirkt das Schwenken des Betätigungselements 28 aus der in 7 gezeigten Offenstellung in die in 8 gezeigte Schließstellung, dass, sobald die Klemmplatte 56 auf dem Leiterende 50 aufsitzt, die Klemmhülse 58 des Klemmelements 12 unter Spannung der Schraubenfeder 60 in die Spannhülse 59 eingerückt wird, so dass der Schraubenschaft 66 entlang des Schlitzes 64 in Richtung des Anschlags 70 geführt wird. Auf diese Weise wird die Schraubenfeder 60 zwischen den Hülsen 58, 59 komprimiert, so dass eine daraus resultierende Federkraft ein Verspannen des Leiterendes 50 zwischen dem ersten Stromleitelement 16 und der Kontaktplatte 56 des Klemmelements 12 bewirkt.
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Die jeweilige Kniehebelmechanik 26, 30 bildet jeweils eine Totpunktkinematik, die ein selbsthemmendes Verbleiben in der Schließstellung bewirkt - unabhängig davon, ob ein Leiter montiert ist oder nicht. So muss ein jeweiliges Betätigungselement 28, 32 aus der Schließstellung (vgl. 3 oder 8) um mehrere Grad um die jeweils zugeordnete Schenkachse geschwenkt werden, um entgegen der Federkraft den Totpunkt zu überwinden. Soweit der Totpunkt ausgehend von der Schließstellung nicht überwunden wird, wird die Kniehebelmechanik 26, 30 federbeaufschlagt in die Schließstellung zurückbewegt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Federkraftklemme
- 4
- erste Klemmstelle
- 6
- zweite Klemmstelle
- 8
- erste Halbschale
- 10
- zweite Halbschale
- 12
- erstes Klemmelement
- 14
- zweites Klemmelement
- 16
- erstes Stromleitelement
- 18
- zweites Stromleitelement
- 20
- Befestigungspunkt
- 22
- Befestigungspunkt
- 24
- Mittenabschnitt
- 26
- erste Kniehebelmechanik
- 28
- erstes Betätigungselement
- 30
- zweite Kniehebelmechanik
- 32
- zweites Betätigungselement
- 34
- Ausnehmung
- 36
- geriffelte Oberfläche
- 38
- Kontaktfläche
- 40
- Kontaktfläche
- 42
- Öffnung
- 44
- Öffnung
- 46
- Schwenkachse
- 48
- erster Leiter
- 50
- Leiterende
- 52
- zweiter Leiter
- 54
- Leiterende
- 56
- Klemmplatte
- 58
- Klemmhülse
- 59
- Spannhülse
- 60
- Schraubenfeder
- 62
- Schraubenverbindung
- 64
- Schlitz
- 66
- Schraubenschaft
- 68
- Schraube
- 70
- Anschlag
- 72
- Anschlag
- 74
- Hebel
- 76
- Linearführung
- 78
- Schraubendreher
- H
- Hubrichtung
- h1
- Klemmhöhe
- h2
- Klemmhöhe
