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Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Elektrische Anschlussvorrichtungen unterschiedlicher Bauformen sind aus der Praxis bekannt. Bei einem Schraubanschluss beispielsweise wird eine elektrische Leitung mit einem abisolierten Leiterende in eine Stecköffnung eingesteckt und sodann durch Verschrauben klemmend an dem Schraubanschluss festgelegt. Bei einer Federkraftklemme wird demgegenüber ein elektrischer Leiter in eine Stecköffnung eingesteckt und kommt mit dem Schenkel einer Feder in Anlage, wobei die Feder derart auf den elektrischen Leiter einwirkt, dass der elektrische Leiter mechanisch arretiert und zudem elektrisch zum Beispiel mit einem Strombalken kontaktiert ist.
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Es ist generell wünschenswert, Anschlussvorrichtungen möglichst leicht handhabbar auszuführen, da oftmals eine große Anzahl baugleicher Anschlussvorrichtungen angeschlossen werden müssen. Ferner ist es wünschenswert, möglichst einfach aufgebaute Anschlussvorrichtungen bereitzustellen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach wird eine Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters bereitgestellt, umfassend ein Gehäuse, das eine Leiteraufnahme definiert, einen Strombalken, ein Klemmelement mit einem Klemmabschnitt, der in eine Klemmstellung überführbar ist, um den in der Leiteraufnahme angeordneten elektrischen Leiter zur elektrischen Verbindung mit dem Strombalken gegen den Strombalken zu klemmen, und eine Betätigungseinrichtung zum Überführen des Klemmabschnitts des Klemmelements aus der Klemmstellung in eine Freigabestellung, in welcher der in der Leiteraufnahme angeordnete elektrische Leiter freigegeben ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung ein entlang einer Betätigungsrichtung verschiebbar am Gehäuse gelagertes Betätigungsteil und ein entlang einer am Gehäuse ausgebildeten Führungsbahn am Gehäuse geführtes Freigabeteil umfasst, über welches das Betätigungsteil mit dem Klemmelement wirkverbunden ist, wobei die Führungsbahn zumindest abschnittsweise in einer von der Betätigungsrichtung abweichenden Richtung verläuft.
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Das basiert auf der Erkenntnis, dass eine besonders einfache Bedienung bei einem einfachen Aufbau möglich ist, wenn beispielsweise anstelle eines einteiligen Betätigungsdrückers die mehrteilige, z.B. zweiteilige Betätigungseinrichtung eingesetzt wird, wobei zwei voneinander verschiedene Bewegungspfade der Teile vorgesehen sind. So kann eine Führung des Betätigungsteils zur einfachen Bedienung (insbesondere linearen Druckbetätigung) ausgelegt sein, während die Führungsbahn eine demgegenüber komplexere Bewegung des Freigabeteils bewirkt. Auf diese Weise können mit wenigen Bauteilen und in einfacher Weise mehrere Funktionen verwirklicht werden, z.B. eine intuitive Ver- und Entriegelung und eine klemmfreie Betätigung. Dabei führt das Freigabeteil eine andere Bewegung relativ zum Gehäuse aus als das Betätigungsteil.
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Das Betätigungsteil wirkt über das Freigabeteil auf das Klemmelement ein. Die Betätigungseinrichtung ist beispielsweise so ausgebildet, dass eine auf das Betätigungsteil ausgeübte Druckkraft über das Freigabeteil auf den Klemmabschnitt des Klemmelements geleitet wird, sodass das Freigabeteil auf den Klemmabschnitt des Klemmelements ebenfalls eine (mit der Druckkraft vom Betätigungselement zum Freigabeelement gleichgerichtete) Druckkraft ausübt. Das erlaubt eine effektive Kraftübertragung.
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Die Führungsbahn des Freigabeteils kann durch eine am Gehäuse ausgebildete Vertiefung, z.B. in Form einer Kulisse, gebildet sein. Das ermöglicht eine klar definierte Bewegung.
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Die Führungsbahn des Freigabeteils kann einen geradlinigen Abschnitt aufweisen. Das ermöglicht eine einfache Verlagerung aus der Klemmstellung in die Freigabestellung und umgekehrt.
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Die Führungsbahn des Freigabeteils kann z.B. zumindest abschnittsweise schräg zur Betätigungsrichtung verlaufen. Die Führungsbahn des Freigabeteils kann mindestens einen gekrümmten Abschnitt aufweisen. Das erlaubt eine Bewegung, z.B. in einen Verriegelungszustand, die beispielsweise eine Rotation umfasst, insbesondere eine Überlagerung einer Translation und einer Rotation.
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Optional weist die Führungsbahn des Freigabeteils eine Haltemulde zur Halterung eines Abschnitts, z.B. eines Führungszapfens, des Freigabeteils auf. Beispielsweise hält das Freigabeteil den Klemmabschnitt des Klemmelements in der Freigabestellung, wenn der Abschnitt des Freigabeteils in der Haltemulde gehalten ist. Das erlaubt einen besonders einfachen Anschluss eines elektrischen Leiters.
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In einer Weiterbildung ist die Haltemulde der Führungsbahn des Freigabeteils im gekrümmten Bereich der Führungsbahn des Freigabeteils angeordnet. Hierdurch kann eine sichere Halterung in der Haltemulde erzielt werden.
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Die Führungsbahn des Freigabeteils weist optional einen in sich geschlossenen Abschnitt auf. Das ermöglicht eine intuitive Funktion, z.B. vergleichbar mit dem Druckknopf eines Kugelschreibers. Ein erster Druck führt ausgehend von einer Ausgangslage z.B. zur Halterung in der Haltemulde, ein zweiter Druck daraufhin zur Rückkehr in die Ausgangslage.
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Das Betätigungsteil kann über eine Pleuelstange mit dem Freigabeteil gekoppelt sein. Das erlaubt eine effektive Kopplung der beiden Teile und gleichzeitig voneinander verschiedene Bewegungen.
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Optional ist die Pleuelstange in einem Winkel zur Betätigungsrichtung ausgerichtet. Das ermöglicht es in einfacher Weise, dem Freigabeteil eine zur Betätigungsrichtung geneigte Bewegungsrichtung oder eine Rotationsbewegung vorzugeben.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist das Betätigungsteil eine Berührungsfläche auf, an der eine Ansteuerfläche des Freigabeteils entlang gleiten kann. Hierbei wird die Kopplung durch eine Berührung der beiden Teile erzielt. Das ermöglicht den Aufbau aus besonders wenigen Bauteilen und eine einfache Herstellung.
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Die Berührungsfläche verläuft z.B. schräg zur Betätigungsrichtung. Auch dies ermöglicht es in einfacher Weise, dem Freigabeteil eine zur Betätigungsrichtung geneigte Bewegungsrichtung oder eine Rotationsbewegung vorzugeben.
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Das Freigabeteil kann einen Auslöseanschlag aufweisen. Der Auslöseanschlag ist z.B. in der Klemmstellung durch den in der Leiteraufnahme angeordnetem elektrischen Leiter berührbar. So kann eine Verriegelung in der Freigabestellung intuitiv durch Einstecken des elektrischen Leiters gelöst werden. Beispielsweise wird dadurch der Führungszapfen aus der Haltemulde heraus bewegt (insbesondere in eine andere, z.B. entgegengesetzte Richtung im Vergleich mit einer Betätigung über das Betätigungsteil).
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Das Freigabeteil kann einen Auflagebereich aufweisen. Das Freigabeteil liegt z.B. in zumindest einer Stellung (relativ zum Gehäuse) mit dem Auflagebereich am Klemmabschnitt des Klemmelements auf, insbesondere kippbar. Damit bildet das Klemmelement mit dem Freigabeteil ein Schwenklager aus und erhält somit eine Zusatzfunktion. Das erlaubt wiederum einen Aufbau aus besonders wenigen Bauteilen.
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Das Klemmelement kann in Form einer Schenkelfeder mit zwei federelastisch zueinander auslenkbaren Schenkeln ausgebildet sein, die z.B. über eine Biegung miteinander verbunden sind. Dabei kann der Klemmabschnitt durch einen der Schenkel ausgebildet sein. Ein am Gehäuse und/oder am Strombalken abgestützter Halteabschnitt kann durch den anderen der Schenkel ausgebildet sein. Das erlaubt ein sicheres Festklemmen eines elektrischen Leiters und eine federelastische Vorspannung in die Klemmstellung.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1A und 1B eine Seitenansicht und eine Querschnittsansicht einer Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters mit einem Gehäuse, einem Strombalken, einem Klemmelement und einer Betätigungseinrichtung, wobei das Klemmelement in einer Klemmstellung gezeigt ist;
- 2 eine Ansicht der Anschlussvorrichtung mit einer alternativ ausgebildeten Betätigungsfläche eines Betätigungsteilsder Betätigungseinrichtung;
- 3 eine Ansicht der Betätigungseinrichtung, des Strombalkens und des Klemmelements der Anschlussvorrichtung gemäß 1A und 1B, wobei ferner ein angeschlossener elektrischer Leiter gezeigt ist;
- 4 eine Ansicht des Gehäuses der Anschlussvorrichtung gemäß 1A und 1B;
- 5A und 5B eine Seitenansicht und eine Querschnittsansicht der Anschlussvorrichtung gemäß 1A und 1B mit einem elektrischen Leiter, wobei die Betätigungseinrichtung in einer das Klemmelement in einer Freigabestellung haltenden Stellung gehalten ist;
- 6 eine Ansicht der Anschlussvorrichtung, wobei die Betätigungseinrichtung im Vergleich mit 5A und 5B tiefer eingedrückt ist;
- 7 eine Ansicht der Anschlussvorrichtung gemäß 1A und 1B, wobei die Betätigungseinrichtung bei der Rückkehr in die Klemmstellung gezeigt ist;
- 8A und 8B eine Seitenansicht und eine Querschnittsansicht einer Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines elektrischen Leiters mit einem Gehäuse, einem Strombalken, einem Klemmelement und einer Betätigungseinrichtung, wobei das Klemmelement in einer Klemmstellung gezeigt ist;
- 9 eine Ansicht des Gehäuses der Anschlussvorrichtung gemäß 8A und 8B;
- 10 eine Ansicht der Betätigungseinrichtung, des Strombalkens und des Klemmelements der Anschlussvorrichtung gemäß 8A und 8B, wobei ferner ein angeschlossener elektrischer Leiter und ein Werkzeug gezeigt sind;
- 11A und 11B eine Seitenansicht und eine Querschnittsansicht der Anschlussvorrichtung gemäß 8A und 8B mit einem elektrischen Leiter, wobei die Betätigungseinrichtung in einer das Klemmelement in einer Freigabestellung haltenden Stellung arretiert ist;
- 12A und 12B eine Seitenansicht und eine Querschnittsansicht der Anschlussvorrichtung gemäß 8A und 8B, wobei die Betätigungseinrichtung in eine das Klemmelement in einer Freigabestellung haltenden Stellung verlagert ist;
- 13A und 13B eine Seitenansicht und eine Querschnittsansicht der Anschlussvorrichtung gemäß 8A und 8B, wobei die Betätigungseinrichtung in eine maximal betätigte Stellung verlagert ist; und
- 14A und 14B eine Seitenansicht und eine Querschnittsansicht der Anschlussvorrichtung gemäß 8A und 8B, wobei die Betätigungseinrichtung bei der Rückkehr in die Klemmstellung gezeigt ist.
- 1A-7 zeigen eine Anschlussvorrichtung 1, die das elektrische Anschließen eines elektrischen Leiters 2 an einen Strombalken 11 ermöglicht.
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Die Anschlussvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 10, an dem eine Stecköffnung 104 geformt ist, in die der elektrische Leiter 2 entlang einer Einsteckrichtung E (siehe 5A) eingesteckt werden kann. Das Gehäuse 10 begrenzt einen Innenraum, der als Leiteraufnahme 100 in Form einer Kammer dient, in die der elektrische Leiter 2 mit einem (abisolierten) Ende 20 durch Einstecken in die Stecköffnung 104 eingeführt werden kann, um innerhalb der Leiteraufnahme 100 mit dem im Gehäuse 10 angeordneten Strombalken 11 elektrisch zu kontaktieren. Optional ist das Gehäuse 10 durch einen Deckel verschlossen. Das Gehäuse 10 ist aus einem Isolierstoff gefertigt, z.B. aus einem Kunststoff.
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Der Strombalken 11 weist einen Halteabschnitt 111 auf, der sich abschnittsweise entlang einer Wand des Gehäuses 10 erstreckt, und zwar vorliegend in der Leiteraufnahme 100. Im gezeigten Beispiel umfasst der Strombalken 11 einen aus dem Gehäuse 10 geführten Verbindungsabschnitt, der zum Aufbau einer elektrischen Verbindung mit einer anderen Komponente dient. Über den Strombalken 11 ist der in der Leiteraufnahme 100 eingesteckte elektrische Leiter 2 mit der anderen Komponente elektrisch verbindbar. Der Strombalken 11 weist ferner einen Klemmabschnitt 110 auf. Der Klemmabschnitt 110 erstreckt sich parallel zur Einsteckrichtung E. Der Klemmabschnitt 110 und der Halteabschnitt 111 sind senkrecht zueinander ausgerichtet.
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Um den eingesteckten elektrischen Leiter 2 sicher mit dem Strombalken 11 elektrisch zu kontaktieren, umfasst die Anschlussvorrichtung 1 ein Klemmelement 12 mit einem Klemmabschnitt 120, der aus einer Klemmstellung, in welcher der elektrische Leiter 2 mittels des Klemmabschnitts 120 gegen den Strombalken 11 (genauer: den Klemmabschnitt 110 des Strombalkens 11) klemmbar ist, in eine Freigabestellung (und umgekehrt) überführbar ist.
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Das Klemmelement 12 ist in Form eines gebogenen Federelements ausgebildet, hier in Form einer Schenkelfeder. Das Klemmelement 12 ist vorliegend einstückig ausgebildet, z.B. durch Stanzen und Biegen eines Stücks, z.B. aus Federstahl, hergestellt. Der Klemmabschnitt 120 wird durch einen Schenkel der Schenkelfeder ausgebildet. Ein Halteabschnitt 122 des Klemmelements 12 wird durch den anderen Schenkel ausgebildet. Der Halteabschnitt 122 und der Klemmabschnitt 120 sind über eine Biegung 121 miteinander verbunden. Der Haltabschnitt 122 liegt am Halteabschnitt 111 des Strombalkens 11 an. Hierdurch kann verhindert werden, dass der Halteabschnitt 122 des Klemmelements 12 bei einer Verlagerung des Klemmabschnitts 120 des Klemmelements 12 aus seiner Halteposition heraus bewegt wird.
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Ferner wird dadurch eine zusätzliche elektrische Kontaktierung des Strombalkens 11 ermöglicht.
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Der Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 kann relativ zum Halteabschnitt 122 des Klemmelements 12 verlagert werden, wobei sich insbesondere die Biegung 121 elastisch biegt (ihre Krümmung verändert). Die Biegung 121 erstreckt sich im Gehäuse 10 um eine Halterung 101 des Gehäuses 10 herum.
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Der Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 liegt in der Klemmstellung am Strombalken 11 oder am zwischen dem Strombalken 11 und dem Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 angeordneten elektrischen Leiter 2 an. Konkret weist der Klemmabschnitt 120 eine Klemmkante 123 auf (siehe z.B. 1B), die in der Klemmstellung am Klemmabschnitt 110 des Strombalkens 11 anschlägt, wenn die Leiteraufnahme 100 frei ist, und die gegen den elektrischen Leiter 2 drückt, wenn der elektrische Leiter 2 in der Leiteraufnahme 100 angeordnet ist. Der Klemmabschnitt 110 des Strombalkens 11 begrenzt den Verstellbereich des Klemmabschnitts 120 des Klemmelements 12.
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Ist der elektrische Leiter 2 in die Stecköffnung 104 eingesteckt, wirkt der als Klemmabschnitt 120 dienende Schenkel des Klemmelements 12 in der Klemmstellung derart auf den elektrischen Leiter 2 ein, dass der elektrische Leiter 2 mechanisch arretiert und zudem elektrisch mit dem Strombalken 11 kontaktiert ist.
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In der Freigabestellung ist der Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 im Vergleich zur Klemmstellung näher am Halteabschnitt 122 des Klemmelements 12 angeordnet. In der Freigabestellung ist der in der Leiteraufnahme 100 angeordnete elektrische Leiter 2 entnehmbar.
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Der Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 ist federelastisch in die Klemmstellung vorgespannt.
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Um den Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 von der Klemmstellung in die Freigabestellung zu überführen, umfasst die Anschlussvorrichtung 1 eine Betätigungseinrichtung 13.
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Die Betätigungseinrichtung 13 umfasst ein entlang einer geradlinigen Betätigungsrichtung D verschiebbar am Gehäuse 10 gelagertes Betätigungsteil 130 und ein entlang einer am Gehäuse 10 ausgebildeten Führungsbahn 103 geführtes Freigabeteil 131, über welches das Betätigungsteil 130 mit dem Klemmelement 12 wirkverbunden ist, genauer: mit dem Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12. Dabei verläuft die Führungsbahn 103 zumindest abschnittsweise in einer von der Betätigungsrichtung D verschiedenen Richtung. Konkret ist das Betätigungsteil 130 entlang eines Führungsweges 102 geführt, der zumindest abschnittsweise (hier: vollständig) parallel zur Betätigungsrichtung D verläuft.
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Das Betätigungsteil 130 weist eine Betätigungsfläche 138 auf. Die Betätigungsfläche 138 ist von außen zugänglich, z.B. manuell oder mittels eines Werkzeugs. Vorliegend ist die Betätigungsfläche gemäß 1A, 1B, 3 und 5A bis 7 muldenförmig ausgebildet. So ist die Betätigungsfläche ergonomisch mit einem Finger betätigbar.
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Wie in 2 veranschaulicht, kann eine Betätigungsfläche 138` des Betätigungsteils 130 aber alternativ aber auch zur Betätigung durch ein Werkzeug 3 ausgebildet sein. Hierzu weist die Betätigungsfläche z.B. gemäß 2 eine Nut für eine Spitze eines Schraubendrehers auf.
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Das Betätigungsteil 130 ist in einem Schacht 105 des Gehäuses 10 aufgenommen. Entlang des Schachts 105 ist das Betätigungsteil 130 entlang der Betätigungsrichtung D (siehe 5A) verschiebbar, hier beispielhaft in einer Richtung senkrecht zur Einsteckrichtung E. Vorliegend ist das Betätigungsteil 130 geradlinig im Schacht 105 verschiebbar. Der Schacht 105 definiert damit den Führungsweg 102. Der Schacht 105 weist eine Nut auf, in die eine Schiene 137 (siehe z.B. 3) des Freigabeteils 131 eingreift. Der Führungsweg 102 ist im Beispiel der 1A bis 7 geradlinig, und zwar von einer oberen Endlage des Betätigungsteils 130 relativ zum Gehäuse 10 bis zu einer unteren Endlage des Betätigungsteils 130 relativ zum Gehäuse 10.
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3 zeigt die Komponenten der Betätigungseinrichtung 13 im Detail. Die Betätigungseinrichtung 13 ist so ausgebildet, dass eine auf das Betätigungsteil 130 ausgeübte Druckkraft über das Freigabeteil 131 auf den Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 geleitet wird. Vorliegend umfasst die Betätigungseinrichtung 13 hierzu eine Pleuelstange 133. Die Pleuelstange 133 verbindet das Betätigungsteil 130 mit dem Freigabeteil 131. Konkret ist die Pleuelstange 133 durch einen Gelenk P1 um eine Schwenkachse schwenkbar an das Betätigungsteil 130 angebunden. Ferner ist die Pleuelstange 133 durch ein Gelenk P2 um eine Schwenkachse schwenkbar an das Freigabeteil 131 angebunden. Die beiden Schwenkachsen der Gelenke P1, P2 sind parallel zueinander ausgerichtet und versetzt zueinander angeordnet.
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An seiner vom Betätigungsteil 130 abgewandten Seite steht das Freigabeteil 131 mit dem Klemmelement 12 in Wirkverbindung, vorliegend in Berührung. Hierzu weist das Freigabeteil 131 einen Auflagebereich A auf, an dem ein Auflageabschnitt 124 des Klemmelements 12 anliegt. Der Auflageabschnitt 124 ist am Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 ausgebildet. Das Klemmelement 12 ist federelastisch gegen das Freigabeteil 131 vorgespannt. Das Klemmelement 12 drängt das Freigabeteil 131 und das Betätigungsteil 130 in Richtung einer in 1A und 1B gezeigten Ausgangslage. Wie anhand von 3 und z.B. 1A und 1B zu erkennen, weist das Freigabeteil 131 im gezeigten Beispiel zwei Auflagebereiche A auf, die an jeweils einem Auflageabschnitt 124 des Klemmabschnitts 120 des Klemmelements 12 anliegen, wobei alternativ auch vorgesehen sein könnte, dass das Freigabeteil 131 nur einen Auflagebereich A ausbildet. Jeder der Auflagebereiche A ist an einer Wand 139 des Freigabeteils 131 ausgebildet. Die Auflagebereiche A sind konvex gekrümmt. Die beiden Wände 139 verlaufen parallel zueinander. Zwischen den beiden Wänden 139 ist die Leiteraufnahme 100 vorgesehen. Am Ende von einer der Wände 139 ist ein Haken ausgebildet. Wird in der Klemmstellung ein elektrischer Leiter 2 eingeführt und verdrängt den Klemmabschnitt 120, dann nimmt dieser den Haken des Freigabeteils 131 und damit das Freigabeteil 131 und auch das Betätigungsteil 130 mit. Hierdurch ist für einen Benutzer von außen die Stellung des Klemmabschnitts 120 ersichtlich.
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Übt ein Benutzer einen Druck auf die Betätigungsfläche 138; 138` aus, so wird das Betätigungsteil 130 entlang seines Führungswegs 102 relativ zum Gehäuse 10 verschoben. Über das Gelenk P1 zur Pleuelstange 133 wird dieser Druck auf die Pleuelstange 133 übertragen. Die Pleuelstange 133 überträgt den Druck über das Gelenk P2 weiter an das Freigabeteil 131, sodass auch dieses relativ zum Gehäuse 10 verlagert wird. Die Bewegung das Freigabeteils 131 relativ zum Gehäuse 10 ist allerdings (zumindest in einem Abschnitt der Bewegung) verschieden von der Bewegung des Betätigungsteils 130 relativ zum Gehäuse 10, und zwar aufgrund der vom Führungsweg 102 verschiedenen Führungsbahn 103. Zur Führung in der Führungsbahn 103 umfasst das Freigabeteil 131 einen Führungszapfen 132. Der Führungszapfen 132 ist in der Führungsbahn 103 aufgenommen. Optional weist das Freigabeteil 131 auf der gegenüberliegenden Seite einen weiteren Führungszapfen auf, der an einer entsprechenden Führungsbahn z.B. in einem Gehäusedeckel geführt ist.
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Die Führungsbahn 103 ist insbesondere in 4 zu erkennen. Die Führungsbahn 103 ist in Form einer Vertiefung im Gehäuse 10 ausgebildet, hier konkret in einer Seitenwand des Gehäuses 10. In dieser die Führungsbahn 103 definierenden Vertiefung, die in der Form einer Kulisse in einer ebenen Fläche des Gehäuses 10 ausgebildet ist, ist der Führungszapfen 132 verschiebbar.
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Die Führungsbahn 103 weist einen geradlinigen Abschnitt G auf, sowie einen daran angeschlossenen gekrümmten Abschnitt B. Vorliegend ist die Führungsbahn 103 am gekrümmten Abschnitt in sich geschlossen, weist somit einen in sich geschlossenen Abschnitt O auf. Der in sich geschlossene Abschnitt O verläuft um eine Nocke 106 herum. Der in sich geschlossene Abschnitt O ist an den geradlinigen Abschnitt G angeschlossen. Die Führungsbahn 103 beschreibt die Form eines kleinen Buchstabens b. Der Führungszapfen 132 kann entlang des geradlinigen Abschnitts G verschoben werden und vom geradlinigen Abschnitt im Allgemeinen in den gekrümmten Abschnitt B, hier konkret in den in sich geschlossenen Abschnitt O verschoben werden (und umgekehrt). Es sei aber angemerkt, dass die Führungsbahn 103 nicht zwingend einen gekrümmten Abschnitt oder einen in sich geschlossenen Abschnitt aufweisen muss. Grundsätzlich genügt es, dass die Führungsbahn 103 zumindest in einem Abschnitt von der Betätigungsrichtung D verschieden ist. Beispielsweise könnte die Führungsbahn 103 anstelle des gekrümmten Abschnitts B einen weiteren geradlinigen Abschnitt umfassen, der in einem Winkel zum geradlinigen Abschnitt G ausgerichtet ist.
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Der geradlinige Abschnitt G der Führungsbahn 103 verläuft parallel zur Betätigungsrichtung D.
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Wird das Betätigungsteil 130 aus der Ausgangslage (siehe z.B. 1A und 1B) entlang der Betätigungsrichtung D verlagert, dann drückt das Betätigungsteil 130 über die Pleuelstange 133 das Freigabeteil 131 entlang des geraden Abschnitts G der Führungsbahn 103. Bei einem Teil (nämlich diesem ersten Teil) der Bewegung bewegen sich das Betätigungsteil 130 und der Führungszapfen 132 des Freigabeteils 131 somit gleichermaßen.
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Sobald der Führungszapfen 132 des Freigabeteils 131 den gekrümmten Bereich B erreicht, weicht er von der geradlinigen Bewegung ab und tritt in den gekrümmten Bereich ein. Dabei bewegt sich der Führungszapfen 132 in Richtung der Stecköffnung 104. An der Stelle, an welcher der geradlinige Bereich G an den gekrümmten Bereich B angeschlossen ist, gabelt sich die Führungsbahn 103 auf. Die Führungsbahn 103 weist folglich eine Gabelung auf.
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Damit der Führungszapfen 132 bei einer Betätigung in den gekrümmten Abschnitt B geführt wird, anstatt weiter gerade am Nocken 106 vorbei verlagert zu werden, ist die Pleuelstange 133 in einem Winkel zur Längserstreckung des geradlinigen Abschnitts G der Führungsbahn 103 angeordnet. Eine gerade Linie zwischen den Schwenkachsen der Gelenke P1, P2 steht in einem Winkel zum geradlinigen Abschnitt G (und zur Betätigungsrichtung D). Dadurch drückt die Pleuelstange 133 infolge einer Betätigung des Betätigungsteils 130 den Führungszapfen 132 des Freigabeteils 131 gegen eine Seitenwand der Führungsbahn 103 im geradlinigen Abschnitt G.
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Sobald der Führungszapfen 132 die Gabelung erreicht, führt die schräge Ausrichtung der Pleuelstange 133 dazu, dass der Führungszapfen 132 seitlich aus dem geradlinigen Abschnitt G herausgeschoben wird. Dabei schwenkt das Freigabeteil 131 um den Auflagepunkt am Auflageabschnitt 124 des Klemmelements 12 infolge der (in diesem Beispiel geradlinigen) Verschiebung des Betätigungsteils 130. Die Schwenkbewegung ist überlagert von einer Translation relativ zum Gehäuse 10.
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Die Führungsbahn 103 weist eine Haltemulde M zur Halterung des Führungszapfens 132 des Freigabeteils 131 auf. Durch eine Betätigung des Betätigungsteils 130 wird der Führungszapfen 132 aus dem geradlinigen Abschnitt G heraus in die Haltemulde M verlagert. Die Haltemulde M ist in einer Seitenwand der Führungsbahn 103 ausgebildet. Die Haltemulde M ist eine in einer Richtung entgegengesetzt der Betätigungsrichtung D des Betätigungsteils 130 erstreckte Vertiefung. Das Klemmelement 12 wirkt derart federelastisch auf das Freigabeteil 131 ein, dass der Führungszapfen 132 in die Haltemulde M gedrängt wird. Auf diese Weise wird das Freigabeteil 131 in einer Stellung gehalten, in der es den Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 in der in 5A und 5B gezeigten Freigabestellung hält.
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In der Freigabestellung ist der elektrische Leiter 2, wenn er mit einem Ende 20 in der Leiteraufnahme 100 angeordnet ist, aus der Anschlussvorrichtung 1 entnehmbar. Zudem ist der elektrische Leiter 2 in der Freigabestellung auch besonders einfach durch die Stecköffnung 104 in die Leiteraufnahme 100 einführbar. Zwar ist es möglich, einen ausreichend starren Leiter, z.B. einen Draht, auch einzustecken, wenn der Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 in der Klemmstellung positioniert ist. Denn der Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 ist schräg zur Einsteckrichtung E mit der Einsteckrichtung E und nicht gegen die Einsteckrichtung E ausgerichtet. So kann das Ende 20 des elektrischen Leiters 2 beim Einstecken den Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 verdrängen. Bei einem Zug am elektrischen Leiter 2 wirkt der Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 hingegen als Widerhaken. Konkret wird die Klemmkante 123 hierbei fester gegen den elektrischen Leiter 2 gezogen. Soll ein kleiner elektrischer Leiter 2 und/oder ein Litzenleiter angeschlossen werden, kann dieser leicht eingeschoben werden, wenn der Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 zuvor in der Freigabestellung überführt wird.
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Die Führungsbahn 103 ist so ausgebildet, dass zwei Möglichkeiten bereitgestellt sind, um die Arretierung der Freigabestellung zu lösen, sodass der Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 in die Klemmstellung überführt wird.
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Eine dieser Möglichkeiten ist anhand der 6 veranschaulicht. Hierzu ist das Betätigungsteil 130 ausgehend von der gehaltenen Freigabestellung tiefer (Entlang der Betätigungsrichtung D) in das Gehäuse 10 eindrückbar. Dabei wird das Freigabeteil 131 mit dem Führungszapfen 132 in der Führungsbahn 103 geführt, und zwar am gekrümmten Abschnitt B um die Nocke 106 herum, bis zu einem unteren Ende der Führungsbahn 103. Für einen Benutzer ist dieser Punkt intuitiv als Anschlag fühlbar. Wirkt ausgehend von dieser Stellung keine äußere Kraft mehr auf das Betätigungsteil 130, weil also z.B. ein Benutzer das Betätigungsteil nicht mehr berührt, dann wird das Freigabeteil 131 entlang des geradlinigen Abschnitts G gerade nach oben entgegen der Betätigungsrichtung D verlagert (durch die federelastische Vorspannung des Klemmelements 12). Eine Schräge an der Nocke 106 führt das Freigabeteil 131 bei dieser Bewegung vom gekrümmten Abschnitt B weg und hin zum geradlinigen Abschnitt G (siehe z.B. 4). Sobald sich der Mittelpunkt des Gelenks P2 am Freigabeteil 131 weiter entlang der Einsteckrichtung E angeordnet ist als der Auflagepunkt zwischen dem Auflageabschnitt 124 und dem Auflagebereich A (also weiter links in 6), bewegt sich das Freigabeteil 131 in eine Stellung senkrecht zur Einsteckrichtung E. Nun drückt das Klemmelement 12 die Betätigungseinrichtung 13 zurück in die Ausgangslage (nach oben in 6).
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7 zeigt die andere der beiden Möglichkeiten. Hierzu umfasst das Freigabeteil 131 einen Auslöseanschlag 136, der z.B. auch in 3 erkennbar ist. Der Auslöseanschlag 136 wird durch einen L-förmigen Abschnitt gebildet. Der Auslöseanschlag 136 steht von der Wand 139 des Freigabeteils 131 ab, die den Führungszapfen 132 mit dem Auflagebereich A verbindet. Der Auslöseanschlag 136 ist in der Freigabestellung so angeordnet, dass er durch das Ende 20 des eingeführten elektrischen Leiters 2 berührbar ist. Wird dieser gegen den Auslöseanschlag 136 gedrückt, dann wird der Führungszapfen 132 aus der Haltemulde M heraus in Richtung des geradlinigen Abschnitts G verlagert (siehe z.B. 4). Sodann drängt das Klemmelement 12 das Freigabeteil 12 entgegen der Betätigungsrichtung D. Dabei wird der Auslöseanschlag 136 in eine Aufnahme 112 des Strombalkens 11 eingeschoben (siehe z.B. 1B und 3). Diese Aufnahme 112 ist am Übergang zwischen dem Halteabschnitt 111 und dem Klemmabschnitt 110 des Strombalkens 11 ausgebildet.
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Zur Überführung in die Klemmstellung ist der Führungszapfen 132 also aus der Haltemulde M in zwei im Wesentlichen entgegengesetzten Richtungen verlagerbar.
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Die 8A bis 14B veranschaulichen eine weitere Anschlussvorrichtung 1', die das elektrische Anschließen eines elektrischen Leiters 2 an einen Strombalken 11 ermöglicht. Diese Anschlussvorrichtung 1' ist weitgehend analog zur vorstehend beschriebenen Anschlussvorrichtung 1 ausgebildet, sodass nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen und im Übrigen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Die Anschlussvorrichtung 1' umfasst eine Betätigungseinrichtung 13`, bei der ein Betätigungsteil 130` und ein Freigabeteil 131' nicht über eine Pleuelstange oder dergleichen miteinander wirkverbunden sind, sondern durch eine gegenseitige Berührung.
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Wie insbesondere anhand von 10 zu erkennen, weist das Betätigungsteil 130' eine Berührungsfläche 134 auf, welche in Berührung mit einer Ansteuerfläche 135 des Freigabeteils 131' steht. Die Ansteuerfläche 135 kann entlang der Berührungsfläche 134 gleiten. Die Ansteuerfläche 135 ist konvex. Die Ansteuerfläche 135 ist vorliegend in Form eines abgerundeten Stegs ausgebildet. Die Berührungsfläche 134 ist abschnittsweise eben. Die Berührungsfläche 134 weist hier konkave Endabschnitte auf. Die Berührungsfläche 134 ist schräg zur Betätigungsrichtung B ausgerichtet.
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Das Gehäuse 10 weist eine zusätzliche, geradlinige Kulisse K auf, die parallel zur Betätigungsrichtung D ausgerichtet ist. Das Betätigungsteil 130' weist einen Führungszapfen 132 auf, der in der Kulisse K geführt ist. Im gezeigten Beispiel weist das Gehäuse 10 zwei solcher Kulissen K an gegenüberliegenden Seiten auf und das Betätigungsteil 130' weist an gegenüberliegenden Seiten zwei Führungszapfen 132 auf. Alternativ kann jedoch auch lediglich eine Kulisse K mit einem Führungszapfen 132 vorgesehen sein.
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Der Führungsweg 102 wird durch den Schacht 105 und die Kulisse K definiert.
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8A und 8B zeigen die Ausgangslage, in der das Klemmelement 12 in der Klemmstellung konfiguriert ist, wobei kein elektrischer Leiter 2 eingesetzt ist. Der Führungszapfen 132 des Betätigungsteils 130` liegt an einem oberen Endanschlag der Kulisse K an.
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Wie insbesondere anhand 9 zu erkennen, ist die Führungsbahn 103 wie im Beispiel gemäß 1A bis 7 ausgebildet. Somit entspricht die Bewegung des Freigabeteils 131' der des Freigabeteils 131 wie oben beschrieben. Das Betätigungsteil 130` und das Freigabeteil 131' wirken aber anders zusammen, und zwar über die Berührungsfläche 134 und die Ansteuerfläche 135.
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11A und 11B zeigen das Betätigungsteil 130` und das Freigabeteil 131' nach Betätigung durch das Werkzeug 3 in der Stellung, in der sie den Klemmabschnitt 120 des Klemmelements 12 ist der Freigabestellung halten und in der das Freigabeteil 131' mit dem Führungszapfen 132 in der Haltemulde M arretiert ist. In dieser Stellung ist der Führungszapfen132 des Betätigungsteils 130' von beiden längsseitigen Enden der Kulisse K beabstandet. Zwischen der Ausgangsstellung und dieser Stellung ist das Betätigungsteil 130` geradlinig verschiebbar, während das Freigabeteil 131' infolgedessen zusätzlich eine Schwenkbewegung am Auflageabschnitt 124 ausführt. Bei der Betätigung des Betätigungsteils 130` gleitet die Ansteuerfläche 135 an der Berührungsfläche 135 entlang.
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Wird das Betätigungselement 130` weiter betätigt, erreicht dessen Führungszapfen 132 das Ende der Kulisse K, siehe 12A und 12B. Ausgehend von dieser Stellung ist das Betätigungselement 130` noch weiter betätigbar, allerdings nicht weiter linear verschiebbar, sondern durch Rotation des Führungszapfens 132 am Ende der Kulisse K. Eine Rundung R erlaubt in dieser Stellung die Rotation (siehe z.B. 10). Dabei gleitet die Ansteuerfläche 135 wieder an der Berührungsfläche 135 entlang, diesmal jedoch in umgekehrter Richtung als zuvor, sodass das Freigabeteil 131' wieder zurück geschwenkt wird.
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Dadurch gelangt der Führungszapfen 132 des Freigabeteils 131' in den geradlinigen Abschnitt G der Führungsbahn 103, sodass das Führungsteil 131' durch das Klemmelement 12 zurück in die Ausgangslage gedrängt wird. Hierbei wird das Betätigungsteil 130` auch an seinem Führungszapfen 132 zurück rotiert. Auch in diesem Beispiel ist die Überführung in die Klemmstellung mittels des Auslöseanschlags 136 möglich.
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Die Betätigungseinrichtung 13; 13' stellt somit einen mehrteiligen, insbesondere zweiteiligen Verriegelungsschieber bereit.
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Bezugszeichenliste
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- 1; 1'
- Anschlussvorrichtung
- 10
- Gehäuse
- 100
- Leiteraufnahme
- 101
- Halterung
- 102
- Führungsweg
- 103
- Führungsbahn
- 104
- Stecköffnung
- 105
- Schacht
- 106
- Nocke
- 11
- Strombalken
- 110
- Klemmabschnitt
- 111
- Halteabschnitt
- 112
- Aufnahme
- 12
- Klemmelement
- 120
- Klemmabschnitt
- 121
- Biegung
- 122
- Halteabschnitt
- 123
- Klemmkante
- 124
- Auflageabschnitt
- 13; 13'
- Betätigungseinrichtung
- 130; 130`
- Betätigungsteil
- 131; 131'
- Freigabeteil
- 132
- Führungszapfen
- 133
- Pleuelstange
- 134
- Berührungsfläche
- 135
- Ansteuerfläche
- 136
- Auslöseanschlag
- 137
- Schiene
- 138; 138`
- Betätigungsfläche
- 139
- Wand
- 2
- elektrischer Leiter
- 20
- Ende
- 3
- Werkzeug
- A
- Auflagebereich
- B
- gekrümmter Abschnitt
- D
- Betätigungsrichtung
- E
- Einsteckrichtung
- G
- geradliniger Abschnitt
- K
- Kulisse
- M
- Haltemulde
- O
- in sich geschlossener Abschnitt
- P1, P2
- Gelenk
- R
- Rundung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016115601 A1 [0003]
- DE 102016118331 A1 [0003]
- DE 202011050916 U1 [0003]
- DE 102007050683 A1 [0003]
