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Die Erfindung betrifft eine Anschlussklemme zum Anschließen einer elektrischen Leitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Anschlussklemme umfasst ein Gehäuse, das eine Stecköffnung aufweist, in die die elektrische Leitung zum Anschließen an die Anschlussklemme eingesteckt werden kann. An dem Gehäuse ist ein Kontaktelement zum elektrischen Kontaktieren mit der elektrischen Leitung angeordnet. An dem Gehäuse ist zudem ein Federelement angeordnet, das einen Klemmschenkel aufweist, der ausgebildet ist, auf die elektrische Leitung einzuwirken, um die elektrische Leitung in Kontakt mit dem Kontaktelement zu bringen, wenn die elektrische Leitung in die Stecköffnung eingesteckt ist. Ein Betätigungselement ist verschwenkbar an dem Gehäuse angeordnet und kann durch einen Nutzer betätigt werden, um den Klemmschenkel zu verstellen. Das Betätigungselement kann hierzu zum Beispiel unter Verwendung eines Werkzeugs aus einer nicht betätigten Stellung in eine betätigte Stellung verstellt werden, um in der betätigten Stellung den Klemmschenkel zum Beispiel zum erleichterten Einstecken der elektrischen Leitung in die Stecköffnung oder zum Entnehmen der elektrischen Leitung aus der Stecköffnung zu verstellen. Das Betätigungselement weist einen Nocken zum Einwirken auf den Klemmschenkel auf, sodass durch Verschwenken des Betätigungselements relativ zu dem Gehäuse der Nocken verstellt und dadurch der Klemmschenkel bewegt wird.
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Eine Anschlussklemme, bei der ein Klemmschenkel eines Federelements über einen Nocken eines Betätigungselements verstellt wird, ist beispielsweise aus der
WO 2018/010893 A1 bekannt.
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Eine solche Anschlussklemme verwirklicht durch Verwendung des Federelements einen Federkraftanschluss, bei dem die elektrische Leitung in angeschlossener Stellung mit dem Kontaktelement unter elastischer Federwirkung des Federelements verklemmt und somit elektrisch an das Kontaktelement angeschlossen ist.
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Bei einer aus der
DE 10 2019 127 464 B3 bekannten Anschlussklemme ist ein Federelement in Form einer Zugfeder vorgesehen, die eine angeschlossene elektrische Leitung durch elastische Federwirkung in Anlage mit einem zugeordneten Kontaktelement zieht und somit eine klemmende Verbindung zwischen der elektrischen Leitung und dem Kontaktelement herstellt. Die elektrische Leitung wird hierzu bei Ansetzen durch eine Öffnung in dem Klemmschenkel hindurchgeschoben und in angeschlossener Stellung zwischen dem Klemmschenkel und dem Kontaktelement verklemmt.
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Bei der Anschlussklemme der
DE 10 2019 127 464 B3 ist eine Rasteinrichtung vorgesehen, über die der Klemmschenkel in einer Freigabestellung relativ zu dem Gehäuse verrastet ist. Bei Einstecken der elektrischen Leitung wird die Rasteinrichtung ausgelöst und somit die Verrastung aufgehoben, sodass der Klemmschenkel aus der Freigabestellung verstellt wird und dadurch die elektrische Leitung mit dem Kontaktelement verklemmt. Um den Klemmschenkel in die Freigabestellung zu überführen, insbesondere um ein Ansetzen der elektrischen Leitung zu ermöglichen oder eine angeschlossene elektrische Leitung von der Anschlussklemme zu lösen, kann ein Werkzeug, zum Beispiel ein Schraubendreher, an die Anschlussklemme angesetzt und dadurch eine Kraft auf den Klemmschenkel ausgeübt werden.
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Während bei der
DE 10 2019 127 464 B3 ein Verstellen des Klemmschenkels unmittelbar durch ein Werkzeug erfolgt, ist bei aus der
DE 10 2019 135 203 A1 und der
DE 10 2020 104 140 A1 bekannten Anschlussklemmen jeweils ein Betätigungselement in Form eines sogenannten Drückers (Pushers) vorgesehen, der in das Gehäuse der Anschlussklemme eingedrückt werden kann, um auf diese Weise auf den Klemmschenkel einzuwirken und den Klemmschenkel in seine Freigabestellung zu überführen. Das Betätigungselement ist jeweils über eine Spannfeder in Form einer Druckfeder gegenüber dem Gehäuse der Anschlussklemme federvorgespannt. Bei der aus der
DE 10 2019 135 203 A1 bekannten Anschlussklemme ist hierbei an dem Betätigungselement eine Betätigungsnase angeordnet, die in betätigter Stellung des Betätigungselements an einem Befestigungsabschnitt eines Halteelements eingehakt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anschlussklemme zur Verfügung zu stellen, die es in einfacher Weise ermöglicht, den Klemmschenkel des Federelements in einer Freigabestellung zu halten und bei Einstecken einer elektrischen Leitung in eine Klemmstellung zu überführen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach weist die Anschlussklemme ein Auslöseelement auf, das einen Auslöseschenkel und einen Rastschenkel aufweist. Der Nocken des Betätigungselements ist in der betätigten Stellung mit dem Rastschenkel verrastet, sodass das Betätigungselement in der betätigten Stellung in Position relativ zu dem Gehäuse gehalten ist, wobei der Rastschenkel durch Zusammenwirken des Auslöseschenkels mit der elektrischen Leitung bei Einstecken in die Stecköffnung relativ zu dem Gehäuse verstellbar ist, um das Betätigungselement aus der betätigten Stellung zu lösen.
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Bei der Anschlussklemme wird die elektrische Leitung elektrisch mit dem elektrischen Kontaktelement kontaktiert, indem bei in die Stecköffnung eingesteckter elektrischer Leitung der Klemmschenkel auf die elektrische Leitung einwirkt und diese federelastisch in Richtung eines Kontakts mit dem Kontaktelement belastet. Um das Anstecken der elektrischen Leitung zu erleichtern, kann der Klemmschenkel des Federelements elastisch durch Betätigung des Betätigungselements ausgelenkt werden, um auf diese Weise den Klemmschenkel in eine Freigabestellung zu überführen, in der ein Raum im Inneren des Gehäuses im Bereich der Stecköffnung freigegeben ist und somit die elektrische Leitung in im wesentlichen kraftloser Weise in die Stecköffnung eingesteckt oder (alternativ) eine angeschlossene elektrische Leitung in einfacher Weise von der Anschlussklemme entnommen werden kann. Das Betätigungselement ist nach Art eines Hebels ausgestaltet und kann durch Nutzerbetätigung zum Gehäuse verstellt werden, um auf diese Weise über den an dem Betätigungselement geformten Nocken auf den Klemmschenkel einzuwirken und den Klemmschenkel in Richtung der Freigabestellung zu verstellen.
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Das Betätigungselement, das verschwenkbar an dem Gehäuse angeordnet ist, ist in der betätigten Stellung relativ zu dem Gehäuse verrastet, indem das Betätigungselement in Wirkverbindung mit dem Rastschenkel des Auslöseelements steht. In der betätigten Stellung wird das Betätigungselement somit in Position relativ zu dem Gehäuse gehalten, sodass darüber auch der Klemmschenkel des Federelements in seiner Freigabestellung gehalten ist, in der ein einfaches Ansetzen einer elektrischen Leitung an die Anschlussklemme möglich ist oder eine angeschlossene Leitung in einer im Wesentlichen kraftlosen Weise von der Anschlussklemme entnommen werden kann.
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Die Verrastung erfolgt über den Nocken des Betätigungselements, über den das Betätigungselement auch zum Verstellen auf den Klemmschenkel einwirkt. Die Verrastung erfolgt damit in räumlich naher Lagebeziehung zu einer Wirkstelle am Nocken, an der das Betätigungselement auf den Klemmschenkel einwirkt.
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Durch Betätigen des Betätigungselements kann der Klemmschenkel relativ zu dem Gehäuse verstellt und in eine Freigabestellung überführt werden, sodass insbesondere ein einfaches Einstecken einer elektrischen Leitung in die Stecköffnung des Gehäuses zum Anschließen der Leitung an die Anschlussklemme möglich ist. Das Auslöseelement dient zum Verrasten mit dem Betätigungselement in der betätigten Stellung, sodass das Betätigungselement in der betätigten Stellung über das Auslöseelement, nämlich den Rastschenkel des Auslöseelements, in Position relativ zu dem Gehäuse gehalten wird. Das Auslöseelement dient zudem zum Auslösen des Betätigungselements aus der betätigten Stellung, um das Betätigungselement selbsttätig bei Einstecken der elektrischen Leitung in die Stecköffnung aus der betätigten Stellung freizugeben und somit den Klemmschenkel in eine Klemmstellung zu überführen, in der die in die Stecköffnung eingesteckte elektrische Leitung mit dem Kontaktelement der Anschlussklemme elektrisch kontaktiert ist. Hierzu weist das Auslöseelement einen Auslöseschenkel auf, der zum Zusammenwirken mit der elektrischen Leitung bei Einstecken in die Stecköffnung ausgebildet ist. Durch Zusammenwirken der elektrischen Leitung mit dem Auslöseschenkel wird der Auslöseschenkel verstellt und dadurch der mit dem Auslöseschenkel verbundene Rastschenkel ausgelenkt, sodass die Verbindung zwischen dem Rastschenkel des Auslöseelements und dem Nocken des Betätigungselements aufgehoben und das Betätigungselement somit aus der betätigten Stellung freigegeben wird.
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Nach Aufhebung der Verrastung kann das Betätigungselement sich insbesondere selbsttätig, vorzugsweise unter Federvorspannung, zurück in Richtung der nicht betätigten Stellung verstellen. Eine Federvorspannung auf das Betätigungselement kann beispielsweise über den Klemmschenkel bewirkt werden, der in der betätigten Stellung elastisch ausgelenkt ist und nach Freigabe des Betätigungselements federmechanisch auf das Betätigungselement zum Überführen des Betätigungselements aus der betätigten Stellung in Richtung der nicht betätigten Stellung einwirkt. Eine Vorspannung kann aber auch über ein zusätzliches Vorspannelement, zum Beispiel eine zusätzliche Feder, bereitgestellt werden.
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Dadurch, dass das Auslöseelement bei Einstecken der elektrischen Leitung zu dem Gehäuse verstellt wird und dadurch der Rastschenkel ausgelenkt wird, schließt die Anschlussklemme selbsttätig bei Einstecken der elektrischen Leitung. Es ergibt sich ein einfacher Anschlussvorgang, bei zuverlässigem Kontaktieren der elektrischen Leitung mit dem Kontaktelement durch Klemmwirkung des Klemmschenkels.
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In einer Ausgestaltung definiert das Gehäuse einen Aufnahmeraum, in den hinein die elektrische Leitung durch Einstecken in die Stecköffnung einführbar ist. Der Auslöseschenkel erstreckt sich in dem Aufnahmeraum zum Zusammenwirken mit der elektrischen Leitung. Insbesondere kann die elektrische Leitung entlang einer Steckrichtung in die Stecköffnung einsteckbar sein, wobei der Auslöseschenkel sich in einer Ausgangsstellung quer zur Steckrichtung in dem Aufnahmeraum erstreckt. Der Rastschenkel ist über den Auslöseschenkel zu dem Gehäuse verstellbar, sodass bei Zusammenwirken mit der elektrischen Leitung der Auslöseschenkel aus der Ausgangsstellung bewegt und dadurch der Rastschenkel zum Aufheben der Verrastung mit dem Betätigungselement verstellt wird.
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Der Auslöseschenkel kann beispielsweise einen Hebelarm definieren, der größer ist als der Hebelarm des Rastschenkels. Dies ermöglicht, dass eine elektrische Leitung mit vergleichsweise kleiner Kraft auf den Auslöseschenkel einwirken kann, um diesen aus der Ausgangsstellung heraus zu verschwenken.
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In einer Ausgestaltung ist das Federelement als Zugfeder ausgebildet. In diesem Fall ist der Klemmschenkel des Federelements dazu ausgebildet, die elektrische Leitung durch Federkraft in Anlage mit dem Kontaktelement zu ziehen. An dem Klemmschenkel kann in diesem Fall beispielsweise eine Öffnung geformt sein, durch die die elektrische Leitung bei Einstecken in die Stecköffnung des Gehäuses hindurchgeführt werden kann, um nach Auslösen des Klemmschenkels aus der Freigabestellung die elektrische Leitung in klemmenden Kontakt mit dem Kontaktelement zu ziehen.
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Alternativ kann das Federelement als Druckfeder ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Klemmschenkel dazu ausgebildet, die elektrische Leitung durch Federkraft in Anlage mit dem Kontaktelement zu drücken. Bei Einstecken in die Stecköffnung gelangt die elektrische Leitung in einen Raum zwischen dem Klemmschenkel und dem Kontaktelement, wobei nach Auslösen des Klemmschenkels aus der Freigabestellung der Klemmschenkel auf die elektrische Leitung einwirkt und diese in Anlage mit dem Kontaktelement drückt.
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In einer Ausgestaltung ist der Klemmschenkel durch Betätigen des Betätigungselements in eine Freigabestellung elastisch relativ zu dem Gehäuse verstellbar und ist in der Freigabestellung durch das in der betätigten Stellung verrastete Betätigungselement relativ zu dem Gehäuse gehalten. Der Klemmschenkel ist somit in der Freigabestellung zu dem Gehäuse arretiert, sodass der Klemmschenkel nach Betätigung des Betätigungselements in der Freigabestellung verbleibt.
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Das Federelement kann beispielsweise einen Stützschenkel aufweisen, über den das Federelement an dem Gehäuse abgestützt und in Position an dem Gehäuse gehalten ist. Zu dem Stützschenkel ist der Klemmschenkel elastisch auslenkbar, wobei in der Freigabestellung der Klemmschenkel so ausgelenkt ist, dass das Federelement elastisch gespannt ist und der Klemmschenkel nach dem Lösen aus der Freigabestellung in elastisch vorgespannter Weise aus der Freigabestellung heraus bewegt wird.
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In einer Ausgestaltung weist der Nocken einen Rastabschnitt zum Verrasten mit dem Rastschenkel des Auslöseelements in der betätigten Stellung auf. In der betätigten Stellung steht der Rastabschnitt des Nockens mit dem Rastschenkel des Auslöseelements verrastend in Eingriff, sodass das Betätigungselement über den Nocken mit dem Rastschenkel verrastet ist und somit in Position relativ zu dem Gehäuse gehalten wird. Durch Eingriff mit dem Rastschenkel wird der Nocken formschlüssig in Position gehalten, sodass das Betätigungselement in der betätigten Stellung arretiert ist und der Klemmschenkel des Federelements in der Freigabestellung gehalten wird.
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Der Rastabschnitt kann, in einer Ausgestaltung, durch eine Nut an dem Nocken geformt sein. In die Nut greift der Rastschenkel des Auslöseelements in der betätigten Stellung des Betätigungselements ein, sodass darüber das Betätigungselement relativ zu dem Gehäuse verrastet ist. Der Rastschenkel des Auslöseelements kann beispielsweise als starrer Abschnitt ausgestaltet sein, der insbesondere entlang einer Belastungsrichtung, entlang derer eine Krafteinleitung von Seiten des Betätigungselements in den Rastschenkel erfolgt, nicht verformbar ist, sodass das Betätigungselement über den Rastschenkel in der verrasteten Stellung in Position gehalten ist.
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In einer Ausgestaltung weist das Federelement einen an dem Klemmschenkel angeordneten Hebel auf. Der Hebel steht beispielsweise von dem Klemmschenkel ab und ist so zu dem Klemmschenkel umgebogen, dass er in den Bereich des Nockens des schwenkbar an dem Gehäuse angeordneten Betätigungselements weist. Das Federelement kann beispielsweise als integrales, einstückiges Blechelement, beispielsweise als Stanzbiegeteil aus Federstahl, geformt sein, sodass der Hebel integral an dem Klemmschenkel geformt ist und von dem Klemmschenkel absteht, um eine vorteilhafte Krafteinleitung von dem Nocken in den Klemmschenkel zu ermöglichen.
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Der Hebel kann beispielsweise den Stützschenkel derart umgreifen, dass der Nocken an einer von dem Klemmschenkel abgewandten Seite des Stützschenkels auf den Hebel einwirkt. Dies ermöglicht, das Betätigungselement außerhalb eines Aufnahmeraums im Gehäuse anzuordnen, in den eine elektrische Leitung zum Anschließen an die Anschlussklemme einzustecken ist.
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In einer Ausgestaltung ist das Auslöseelement um eine Schwenkachse verschwenkbar an dem Gehäuse angeordnet. Der Auslöseschenkel steht hierbei vorzugsweise an einer ersten Seite relativ zur Schwenkachse vor, während der Rastschenkel an einer von der ersten Seite abgewandten, zweiten Seite relativ zur Schwenkachse vorsteht. Der Auslöseschenkel und der Rastschenkel erstrecken sich somit an unterschiedlichen Seiten und entlang unterschiedlicher Erstreckungsrichtungen mit Bezug auf die Schwenkachse derart, dass der Auslöseschenkel quer zur Steckrichtung, entlang derer eine elektrische Leitung in die Stecköffnung einzustecken ist, in einen Aufnahmeraum im Inneren des Gehäuses weist und der Rastschenkel so mit dem Betätigungselement zusammenwirken kann, dass in der verrasteten Stellung über das Betätigungselement eingeleitete Kräfte aufgenommen und abgeleitet werden können.
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In einer Ausgestaltung weist die Anschlussklemme ein Spannelement auf, das ausgestaltet ist, das Auslöseelement elastisch relativ zu dem Gehäuse abzustützen. Das Auslöseelement ist über das Spannelement relativ zu dem Gehäuse abgestützt, sodass das Auslöseelement über das Spannelement zu dem Gehäuse oder zu einem zu dem Gehäuse ortsfesten Teil, zum Beispiel dem Kontaktelement, vorgespannt ist. Das Auslöseelement ist elastisch zu dem Spannelement verstellbar. Wird der Auslöseschenkel durch Zusammenwirken mit einer eingesteckten elektrischen Leitung verstellt, wird auch der Rastschenkel bewegt und somit die Verrastung des Rastschenkels mit dem Betätigungselement aufgehoben, sodass das Betätigungselement aus der betätigten Stellung freigegeben wird, unter Vorspannung über das Spannelement.
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Durch die elastische Abstützung über das Spannelement wird das Auslöseelement, wenn keine elektrische Leitung in die Stecköffnung des Gehäuses eingesteckt ist, in einer Ausgangsstellung gehalten. In der Ausgangsstellung ist eine Verrastung des Betätigungselements mit dem Rastschenkel des Auslöseelements möglich. In der Ausgangsstellung befindet sich das Auslöseelement auch, wenn das Betätigungselement in der betätigten Stellung mit dem Rastschenkel verrastet ist. Durch Zusammenwirken einer elektrischen Leitung mit dem Auslöseschenkel wird das Auslöseelement aus der Ausgangsstellung ausgelenkt, indem der Auslöseschenkel und gemeinsam mit dem Auslöseschenkel der Rastschenkel bewegt werden. Wird die elektrische Leitung wieder entnommen, gelangt das Auslöseelement aufgrund der elastischen Abstützung über das Spannelement wieder zurück in seine Ausgangsstellung, in der eine Verrastung des Betätigungselements mit dem Rastschenkel möglich ist.
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Das Spannelement ist zum Beispiel durch eine Schenkelfeder ausgebildet. Beispielsweise weist das Spannelement einen an dem Gehäuse abgestützten, ersten Schenkel und einen an dem Auslöseelement abgestützten, elastisch zu dem ersten Schenkel verstellbaren, zweiten Schenkel auf. Bei einem Verstellen des Auslöseelements aus der Ausgangsstellung heraus wird das Spannelement gespannt, sodass über das Spannelement eine rückstellende Kraft auf das Auslöseelement zum Zurückführen in die Ausgangsstellung ausgeübt wird.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Anschlussklemme, in einer nicht betätigten Stellung eines Betätigungselements;
- 2 eine Ansicht der Anschlussklemme, bei einer Betätigung des Betätigungselements zum Überführen in eine betätigte Stellung des Betätigungselements;
- 3 eine Ansicht der Anschlussklemme, in der betätigten Stellung des Betätigungselements;
- 4 eine Ansicht der Anschlussklemme, bei Einstecken einer elektrischen Leitung;
- 5 eine Ansicht der Anschlussklemme, nach Einstecken der elektrischen Leitung und Freigabe des Betätigungselements aus der betätigten Stellung;
- 6 eine andere Ansicht der Anschlussklemme, in der Stellung nach Fig., 5;
- 7A, 7B gesonderte Ansichten eines Spannelements der Anschlussklemme;
- 8A-8E gesonderte Ansichten eines Kontaktelements der Anschlussklemme;
- 9A-9E gesonderte Ansichten eines Federelements der Anschlussklemme;
- 10A-10D gesonderte Ansichten des Betätigungselements der Anschlussklemme; und
- 11A-11E gesonderte Ansichten des Auslöseelements der Anschlussklemme.
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1 bis 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Anschlussklemme 1, die ein Gehäuse 10 mit einer darin geformten Stecköffnung 100 zum Einstecken einer elektrischen Leitung 2 entlang einer Steckrichtung E aufweist.
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Das Gehäuse 10 definiert einen Aufnahmeraum 101, in den die elektrische Leitung 2 mit einem abisolierten Leiterende 20 eingeführt wird, wenn sie in die Stecköffnung 100 entlang der Steckrichtung E eingesteckt wird. In einer angeschlossenen Stellung befindet sich die Leitung 2 mit dem abisolierten Leiterende 20 innerhalb des Aufnahmeraums 101 und ist elektrisch über einen Klemmschenkel 120 eines Federelements 12 mit einem Kontaktelement 11 in Form eines Strombalkens kontaktiert, sodass die elektrische Leitung 2 elektrisch an die Anschlussklemme 1 angeschlossen ist.
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Das in 9A-9E in gesonderten Ansichten dargestellte Federelement 12 weist einen Stützschenkel 121 auf, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an einem zu einer Wandung 113 umgebogenen Flächenabschnitt 112 des Kontaktelements 11 abgestützt ist, sodass das Federelement 12 darüber an dem Gehäuse 10 befestigt und zu dem Gehäuse 10 festgelegt ist. Der Klemmschenkel 120 ist elastisch zu dem Stützschenkel 121 auslenkbar, insbesondere derart, dass der Klemmschenkel 120 in einer in 5 und 6 dargestellten Klemmstellung klemmend auf eine an die Anschlussklemme 1 angeschlossene elektrische Leitung 2 einwirkt und diese unter elastischer Vorspannung in Kontakt mit einem Flächenabschnitt 110 des Kontaktelements 11 drückt und somit die Leitung 2 über ihr Leiterende 20 elektrisch mit dem Kontaktelement 11 kontaktiert.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Gehäuse 10 ein Betätigungselement 14 um eine Schwenkachse 140 verschwenkbar gelagert. Das Betätigungselement 14 ist in einer Betätigungsöffnung 102 des Gehäuses 10 aufgenommen und kann entlang einer Betätigungsrichtung B um die durch Achsstummel an dem Betätigungselement 14 geformte Schwenkachse 140 relativ zu dem Gehäuse 10 verschwenkt werden, um dadurch auf den Klemmschenkel 120 des Federelements 12 einzuwirken und diesen zwischen der Klemmstellung und einer Freigabestellung zu verstellen.
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Das in 10A-10E in gesonderten Ansichten dargestellte Betätigungselement 14 weist einen Betätigungsabschnitt 141 auf, der über die Betätigungsöffnung 102 von außerhalb des Gehäuses 10 zugänglich ist und somit durch einen Nutzer zum Beispiel händisch oder unter Verwendung eines Werkzeugs betätigt werden kann.
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Das Betätigungselement 14 steht mit dem Klemmschenkel 120 des Federelements 12 in Wirkverbindung. Dazu weist das Betätigungselement 14 einen Nocken 144 auf, der auf einen Hebel 122 an dem Klemmschenkel 120 des Federelements 12 einwirkt, um diesen unter elastischer Auslenkung zu dem Stützschenkel 121 in dem Aufnahmeraum 101 des Gehäuses 10 zu verstellen. In einer in 3 dargestellten, betätigten Stellung des Betätigungselements 14 ist der Klemmschenkel 120 über das Betätigungselement 14 in der Freigabestellung gehalten, in der ein mit der Stecköffnung 100 fluchtender Raum innerhalb des Gehäuses 10 freigegeben ist, sodass eine elektrische Leitung 2 in einer im Wesentlichen kraftlosen Weise in das Gehäuse 10 eingesteckt werden kann, wie dies aus 4 ersichtlich ist.
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Das Federelement 12 ist als einstückiges Blechelement zum Beispiel aus einem Federstahl geformt, beispielsweise als Stanzbiegeteil, und ist in sich elastisch. Der Hebel 122 ist an dem Klemmschenkel 120 geformt, steht von dem Klemmschenkel 120 in Richtung des Stützschenkels 121 vor und greift um den Stützschenkel 121 herum, um an einer dem Klemmschenkel 120 abgewandten Seite des Stützschenkels 121 mit dem Nocken 144 des Betätigungselements 14 zusammenzuwirken. Über den Hebel 122 kann durch Betätigung des Betätigungselements 14 eine Kraft in den Klemmschenkel 120 eingeleitet werden, um diesen in Richtung der Freigabestellung zu bewegen und somit relativ zu dem Stützschenkel 121 auszulenken.
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Die Anschlussklemme 1 weist ein in 11A-11E dargestelltes Auslöseelement 13 auf, das um eine Schwenkachse 131 schwenkbar an dem Gehäuse 10 gelagert ist. Die Schwenkachse 131 ist durch beidseits des Auslöseelements 13 vorstehende Achsstummel ausgebildet, die an dem Gehäuse 10 gelagert sind, sodass das Auslöseelement 13 zu dem Gehäuse 10 schwenkbar ist.
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Das Gehäuse 10 kann beidseitig zum Beispiel unter Verwendung eines Deckels verschlossen sein, sodass das Betätigungselement 14 und das Auslöseelement 13 beidseits an dem Gehäuse 10 gelagert sind. Denkbar ist aber auch, die Anschlussklemme 1 mit weiteren Anschlussklemmen 1 aneinander anzureihen, wobei Lagerstellen für das Betätigungselement 14 und das Auslöseelement 13 an einer rückwärtigen Wandung einer benachbarten Anschlussklemme 1 ausgebildet sein können.
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Das Auslöseelement 13 weist einen Auslöseschenkel 130 auf, der in einer Ausgangsstellung (siehe 1 und 3) zumindest näherungsweise quer zur Steckrichtung E erstreckt ist und so im Gehäuse 10 in einen mit der Stecköffnung 100 fluchtenden Bereich in dem Aufnahmeraum 101 ragt, dass bei Einstecken einer elektrischen Leitung 2 diese mit einem Leiterende 20 auf den Auslöseschenkel 130 trifft und somit auf das Auslöseelement 13 einwirkt.
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Das als starres Element ausgebildete Auslöseelement 13 weist zudem einen Rastschenkel 132 auf, der integral und einstückig mit dem Auslöseschenkel 130 verbunden ist und quer zum Auslöseschenkel 130 erstreckt ist, sodass der Rastschenkel 132 von der Schwenkachse 131 entgegen der Betätigungsrichtung B hin in Richtung des Betätigungselements 14 weist.
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Während der Auslöseschenkel 130 in der Ausgangsstellung gemäß 1 und 3 quer zur Steckrichtung E erstreckt ist und somit in den mit der Stecköffnung 100 fluchtenden Bereich des Aufnahmeraums 101 ragt, um bei Einstecken einer elektrischen Leitung 2 mit der elektrischen Leitung 2 wechselzuwirken, steht der Rastschenkel 132 in Richtung des Betätigungselements 14 im Wesentlichen entlang der Steckrichtung E zu der Schwenkachse 131 vor. In der betätigten Stellung ist das Betätigungselement 14 mit dem Rastschenkel 132 verrastet, indem der Rastschenkel 132 in eine einen Rastabschnitt 143 des Nockens 144 ausbildende Nut eingreift, wie dies aus 3 ersichtlich ist. In der betätigten Stellung wird das Betätigungselement 14 somit über das Auslöseelement 13 in Position relativ zu dem Gehäuse 10 gehalten, indem der als starrer Schenkel geformte Rastschenkel 132 formschlüssig mit der Nut des Rastabschnitts 143 am Nocken 144 des Betätigungselements 14 in Eingriff steht.
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Dadurch, dass der Auslöseschenkel 130 starr mit dem Rastschenkel 132 verbunden ist, kann der Rastschenkel 132 durch Betätigen des Auslöseschenkels 130 um die Schwenkachse 131 verschwenkt werden, um dadurch die Verrastung zwischen dem Betätigungselement 14 und dem Rastschenkel 132 aufzuheben.
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Das Auslöseelement 13 ist über ein in gesonderten Ansichten in 7A, 7B dargestelltes Spannelement 15 gegenüber dem Gehäuse 10 federvorgespannt. Das Spannelement 15 weist einen ersten Schenkel 150 auf, der an dem Gehäuse 10 abgestützt ist, und steht über einen zweiten Schenkel 151 mit dem Auslöseelement 13 in Wirkverbindung, indem der Schenkel 151 in das Auslöseelement 13 eingreift und somit an dem Auslöseelement 13 abgestützt ist.
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Wird das Betätigungselement 14 aus der in 1 dargestellten nicht betätigten Stellung in die in 3 dargestellte betätigte Stellung überführt, indem ein Nutzer das Betätigungselement 14 durch Anfassen an dem Betätigungsabschnitt 141 in die Betätigungsrichtung B verstellt, so läuft der Nocken 144 auf den Rastschenkel 132 auf und lenkt dadurch das Auslöseelement 13 aus, wie dies in 2 ersichtlich ist. Ist die betätigte Stellung gemäß 3 erreicht, so gleitet der Rastschenkel 132 in Eingriff mit der Nut des Rastabschnitts 143, sodass das Betätigungselement 14 in der betätigten Stellung arretiert ist.
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Das Betätigungselement 14 kann nicht über die betätigte Stellung hinaus in die Betätigungsrichtung B relativ zu dem Gehäuse 10 verschwenkt werden. In der betätigten Stellung liegt der Betätigungsabschnitt 141 an einem Randabschnitt 103 der Aufnahmeöffnung 102 an und kann somit nicht in die Betätigungsrichtung B weiter bewegt werden.
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Das Auslöseelement 13 dient zum Zusammenwirken mit einer in die Stecköffnung 100 eingesteckten elektrischen Leitung 2, um die elektrische Leitung 2 selbsttätig unter Auslösen des Klemmschenkels 120 an die Anschlussklemme 1 anzuschließen. Wird eine elektrische Leitung 2, wie aus 4 und 5 ersichtlich, in die Stecköffnung 100 eingesteckt, so wirkt die Leitung 2 mit einem Leiterende 20 auf den Auslöseschenkel 130 ein und lenkt diesen aus der in 3 dargestellten, unbelasteten Ausgangsstellung aus, wie dies aus 4 ersichtlich ist. Gemeinsam mit dem Auslöseschenkel 130 wird dadurch der Rastschenkel 132 verstellt. Die Verrastung zwischen dem Betätigungselement 14 und dem Rastschenkel 132 wird somit aufgehoben, sodass das Betätigungselement 14 freigegeben wird und damit der Klemmschenkel 120 des Federelements 12 sich aus der Freigabestellung zum Verklemmen mit der elektrischen Leitung 2 verstellen kann.
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Der Auslöseschenkel 130 definiert einen Hebelarm, der größer ist als der Hebelarm des Rastschenkels 132 zum Verrasten mit dem Rastabschnitt 143 des Nockens 144 des Betätigungselements 14. Es ergibt sich eine Kraftübersetzung, bei der eine elektrische Leitung 2 mit ihrem abisolierten Leiterende 20 mit vergleichsweise geringer Kraft auf den Auslöseschenkel 130 einwirken kann, um diesen aus der in 3 dargestellten Ausgangsstellung heraus zu verschwenken. In kraftübersetzter Weise wird dabei der Rastschenkel 132 mitverschwenkt, sodass die Verrastung zwischen dem Rastschenkel 132 und dem Rastabschnitt 143 des Betätigungselements 14 aufgehoben wird.
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Durch Dimensionierung des Auslöseschenkels 130 und des Rastschenkels 132 kann die Kraftübersetzung in geeigneter Weise für ein zuverlässiges Auslösen bei Einstecken einer elektrischen Leitung 2 eingestellt werden.
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8A-8E zeigen gesonderte Ansichten des Kontaktelements 11. Das Kontaktelement 11 weist einen Flächenabschnitt 110 auf, gegen den das Leiterende 12 durch die klemmende Wirkung des Klemmschenkels 120 in der Klemmstellung gemäß 5 und 6 gedrückt wird, sodass dadurch die Leitung 2 mit dem Kontaktelement 11 kontaktiert ist. Der Flächenabschnitt 110 ist zu der Wandung 113 umgebogen, zu der auch der Flächenabschnitt 112 an einer dem Flächenabschnitt 110 abgewandten Kante umgebogen ist.
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Es ergibt sich folgende Funktionsweise:
- Wird das Betätigungselement 14 in die Betätigungsrichtung B betätigt und dadurch relativ zum Gehäuse 10 verschwenkt, so nimmt das Betätigungselement 14 über den Nocken 144 den Klemmschenkel 120 des Federelements 12 mit und verstellt den Klemmschenkel 120 dadurch in die in 3 dargestellte Freigabestellung. In der Freigabestellung gibt der Klemmschenkel 120 einen mit der Stecköffnung 100 entlang der Steckrichtung E fluchtenden Bereich innerhalb des Aufnahmeraums 101 frei, sodass eine elektrische Leitung 2 ungehindert von dem Klemmschenkel 120 in die Stecköffnung 100 eingesteckt und somit in einer im Wesentlichen kraftlosen Weise an die Anschlussklemme 1 angeschlossen werden kann.
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Durch Verschwenken in die Betätigungsrichtung B relativ zum Gehäuse 10 gelangt das Betätigungselement 14 in die in 3 dargestellte betätigte Stellung, in der das Betätigungselement 14 über den Rastabschnitt 143 in Form der Nut an dem Nocken 144 mit dem Rastschenkel 132 des Auslöseelements 13 verrastet ist. Der Rastschenkel 132 greift hierzu in die Nut an dem Nocken 144 ein und arretiert den Nocken 144 und darüber das Betätigungselement 14 somit formschlüssig.
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In der betätigten, gespannten Stellung gemäß 3 kann die Anschlussklemme 1 auch durch einen Hersteller ausgeliefert werden.
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Wird eine elektrische Leitung 2 mit einem abisolierten Leiterende 20 in die Stecköffnung 100 eingesteckt und dadurch in die Steckrichtung E in den Aufnahmeraum 101 eingeführt, während sich das Betätigungselement 14 in der betätigten Stellung und somit der Klemmschenkel 120 in der Freigabestellung befinden, so gelangt die Leitung 2 in Anlage mit dem Auslöseschenkel 130 des Auslöseelements 13 und verschwenkt dadurch den Auslöseschenkel 130 innerhalb des Gehäuses 10. Dadurch wird der Rastschenkel 132 relativ zu dem Rastabschnitt 143 des Betätigungselements 14 verstellt, sodass der Rastschenkel 132 den Nocken 144 freigibt, wie dies in 4 dargestellt ist. Das Betätigungselement 14 wird somit aus der betätigten Stellung freigegeben.
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Nach Aufhebung der Verrastung gelangt das Betätigungselement 14 aufgrund der elastischen Vorspannung an dem Klemmschenkel 120 aus der betätigten Stellung heraus und wird entgegengesetzt zur Betätigungsrichtung B zurückgestellt, wie dies aus 5 und 6 ersichtlich ist. Der Klemmschenkel 120 gelangt in klemmende Anlage mit der elektrischen Leitung 2 und drückt dadurch das Leiterende 20 in kontaktierende Anlage mit dem Kontaktelement 11, sodass die Leitung 2 elektrisch an die Anschlussklemme 1 angeschlossen und zudem mechanisch arretiert ist.
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Über den Hebel 122 wirkt das Federelement 12 in der betätigten Stellung des Betätigungselements 14 gemäß 4 derart auf den Nocken 144 ein, dass ein Drehmoment entgegen der Betätigungsrichtung B an dem Betätigungselement 14 bewirkt wird. Das gespannte Federelement 12 belastet das Betätigungselement 14 somit in Richtung eines Zurückstellens aus der betätigten Stellung in Richtung der nicht betätigten Stellung. Dadurch erfährt das Betätigungselement 14 nach Aufhebung der Verrastung ein Öffnungsmoment und wird selbsttätig durch die Federkraft des Federelements 12 in Richtung der nicht betätigten Stellung gemäß 5 und 6 verstellt.
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Weil das Betätigungselement 14 nach Lösen der Verrastung selbsttätig aus der betätigten Stellung herausverstellt wird, kann ein Nutzer sicher und zuverlässig erkennen, dass die Anschlussklemme 1 ausgelöst hat und die elektrische Leitung 2 somit an die Anschlussklemme 1 angeschlossen ist. Das Risiko für eine Fehlbedienung ist somit reduziert.
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Soll die elektrische Leitung 2 aus der in 5 und 6 dargestellten angeschlossenen Stellung gelöst und von der Anschlussklemme 1 wieder entnommen werden, kann das Betätigungselement 14 wiederum in die betätigte Stellung gemäß 3 überführt werden, sodass der Klemmschenkel 120 außer Anlage von der Leitung 2 gebracht wird. Die Leitung 2 kann dadurch in einer im Wesentlichen kraftlosen Weise aus der Anschlussklemme 1 entnommen werden.
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Aufgrund der elastischen Abstützung über das Spannelement 15 gelangt das Auslöseelement 13 hierbei zurück in seine Ausgangsstellung gemäß 3, sodass das Betätigungselement 14 in der betätigten Stellung verrastet und erneut eine Leitung 2 an die Anschlussklemme 1 angeschlossen werden kann.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern lässt sich auch in anderer Weise verwirklichen.
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Das Betätigungselement kann durch Wirkung des Klemmschenkels des Federelements in Richtung der nicht betätigten Stellung vorgespannt sein. Denkbar ist aber auch, ein zusätzliches Vorspannelement vorzusehen, welches das Betätigungselement entgegen der Betätigungsrichtung in Richtung der nicht betätigten Stellung relativ zu dem Gehäuse vorspannt. Ein solches Vorspannelement kann zum Beispiel durch eine Druckfeder oder eine andere mechanische Feder ausgestaltet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anschlussklemme
- 10
- Gehäuse
- 100
- Stecköffnung
- 101
- Aufnahmeraum
- 102
- Betätigungsöffnung
- 103
- Randabschnitt
- 11
- Kontaktelement (Strombalken)
- 110
- Flächenabschnitt
- 112
- Flächenabschnitt
- 113
- Wandung
- 12
- Klemmfeder
- 120
- Klemmschenkel
- 121
- Stützschenkel
- 122
- Hebel
- 13
- Auslöseelement
- 130
- Auslöseschenkel
- 131
- Schwenkachse
- 132
- Rastschenkel
- 14
- Betätigungselement
- 140
- Schwenkachse
- 141
- Betätigungsabschnitt
- 143
- Rastabschnitt
- 144
- Nocken
- 15
- Spannelement
- 150
- Schenkel
- 151
- Schenkel
- 2
- Leitung
- 20
- Leiterende
- B
- Betätigungsrichtung
- E
- Steckrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2018/010893 A1 [0003]
- DE 102019127464 B3 [0005, 0006, 0007]
- DE 102019135203 A1 [0007]
- DE 102020104140 A1 [0007]
