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Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung mit mehreren Leiterplatten, die benachbart zueinander angeordnet sind und Leiteranschlusskontakte tragen, wobei die Leiteranschlusskontakte einen Schneid-Klemm-Kontaktanschluss haben.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Leuchtenanordnung mit einem Trägerelement, das eine solche Leiterplattenanordnung trägt.
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Bei einer solchen Leiterplattenanordnung besteht ein Bedarf, die benachbarten Leiterplatten elektrisch leitend miteinander zu verbinden.
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Hierzu sind z.B. aus
DE 196 17 259 A1 Leiterplattenkontakte mit Leiterplatten-Einlötstiften bekannt, die einen Schneidkontakt und einen aus einer Blattfederzunge gebildeten Steckkontakt zum Anschließen eines elektrischen Leiters aufweist. Die Klemme ist dabei aus einem Stück aus einem bandförmigen Metallstreifen gefertigt, wobei ein Endstück des Bandmaterials in mehrere Zungen unterteilt ist, von denen eines als Anker-Endstück die Formgebung der Klemme stabilisiert und die anderen als Blattfeder-Endstücke die Steckklemmkontakte für einen elektrischen Leiter bilden.
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DE 200 01 510 U1 beschreibt eine Anschlussvorrichtung für elektrische Leiter mit Schneidkontaktelementen, die auf eine Leiterplatte aufgelötet werden. Mehrere solcher Schneidkontaktelemente sind dabei bandartig zur gemeinsamen Montage auf der Leiterplatte miteinander verbunden.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Leiterplattenanordnung zu schaffen, die eine einfache und zuverlässige elektrisch leitende Verbindung benachbarter Leiterplatten gewährleistet.
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Die Aufgabe wird mit der Leiterplattenanordnung mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Der Aufgabe wird weiterhin durch eine Leuchtenanordnung mit einem eine solche Leiterplattenanordnung tragenden Trägerelement gelöst.
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Das Aufbringen von Leiteranschlusskontakten mit Schneid-Klemm-Kontaktanschlüssen auf die benachbarten Leiterplatten ermöglicht eine einfache und zuverlässige elektrisch leitende Verbindung mit Hilfe einer Drahtbrücke, die dann in die Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse eingeklemmt wird. Damit wird nicht nur ein schnell herzustellender und langzeitstabiler elektrischer Kontakt sichergestellt. Vielmehr lässt sich die elektrische Verbindung zwischen benachbarten Leiterplatten mit wenigen Bauelementen sehr einfach realisieren und es wird ein Dehnungsausgleich (Toleranzausgleich) bereitgestellt, wenn sich der Abstand zwischen den benachbarten Leiterplatten z.B. durch Wärmeausdehnung ändert.
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Unter einer Drahtbrücke wird dabei insbesondere ein starrer isolierter oder nichtisolierter elektrischer Leiter, aber auch ein flexibler elektrischer Leiter verstanden. Geeignet als Drahtbrücken sind auch Stromschienenstäbe beliebigen Querschnitts, wie beispielsweise mit rechteckförmigen Querschnitt.
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Der Schneid-Klemmanschluss hat zur Aufnahme einer solchen Drahtbrücke zwei in einem gemeinsamen Wurzelbereich übergehende Kontaktfinger, zwischen denen die Drahtbrücke eingeklemmt wird. Die Kontaktfinger können dabei scharfkantig sein, um einen Isolierstoffmantel der Drahtbrücke aufzuschneiden. Eine diesbezügliche Schneidfunktion ist aber nur optional. Für einen langzeitstabilen Kontakt der Drahtbrücke mit dem Schneid-Klemm-Kontakt ist nur eine Schneidwirkung derart erforderlich, dass sich der Schneid-Klemm-Kontakt in die Oberfläche der Drahtbrücke eingräbt und damit störende Oxidationsschichten entfernt werden.
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Die Leiterplatten können an einander gegenüberliegenden Randbereichen jeweils einer Leiterplatte Leiteranschlusskontakte haben, wobei diese Leiteranschlusskontakte diagonal gegenüberliegend auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Damit sind die Leiterplatten jeweils gleichartig und untereinander austauschbar so ausgestaltet, dass sie mit den gleichen Drahtbrücken auf 180 Grad verdreht zueinander nutzbar sind.
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Die Leiteranschlusskontakte einer Leiterplatte können dabei punktsymmetrisch auf der Leiterplatte angeordnet sein. Damit kann die Anzahl der Drahtbrückenformen und Drahtbrückenlängen auf zwei Formen reduziert werden, wenn bei der Leiterplattenanordnung mehrere Leiterplatten sowohl in Längsrichtung aneinander, als auch in Querrichtung nebeneinander in einer Flächenausdehnung angeordnet und benachbarte Leiterplatten jeweils elektrisch leitend miteinander verbunden werden.
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Die Ausrichtung der Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse bzw. ihrer Steckrichtung kann dabei so sein, dass eine Drahtbrücke einen Hauptabschnitt und von dem Hauptabschnitt abgebogene Endabschnitte zum Anklemmen an einen solchen Schneid-Klemm-Kontaktanschluss hat. Mit Hilfe dieser zwei Biegungen der Drahtbrücke wird ein verbesserter Toleranzausgleich geschaffen, wobei der Stromweg immer noch möglichst kurz gehalten ist.
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Die Erstreckungsrichtung der an die Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse von zwei benachbarten Leiterplatten angeklemmten Drahtbrücke im Bereich der jeweiligen Klemmstelle kann in Erstreckungsrichtung der benachbarten Randkanten der beiden Leiterplatten ausgerichtet sein. Eine eingesteckte Drahtbrücke wird damit zunächst einmal in etwa parallel zur Randkante der Leiterplatte über die Leiterplatte und dann nach einer Biegung an der Randkante oder auch ohne Biegung an der benachbarten, quer hierzu stehenden Randkante der Leiterplatte herausgeführt. Denkbar ist aber auch, dass die Erstreckungsrichtungen der Drahtbrücke im Bereich ihrer Klemmstelle an dem jeweiligen Schneid-Klemm-Kontaktanschluss von zwei benachbarten Leiterplatten quer zur Erstreckungsrichtung der benachbarten Randkanten der beiden Leiterplatten ausgerichtet sind. Damit kann eine Drahtbrücke quer zu einer Randkante den Schneid-Klemm-Kontaktanschluss direkt ohne weitere Biegung an die Leiteranschlussklemme angeklemmt werden. Die Erstreckungsrichtung der Drahtbrücke im Bereich seiner Klemmstellen an den Schneid-Klemm-Kontaktanschlüssen ist dabei quer zur Längserstreckungsrichtung eines sich parallel zur Leiterplattenebene erstreckenden Hauptabschnitts der Leiteranschlussklemme ausgerichtet. Wenn diese Erstreckungsrichtung der Drahtbrücke im Bereich ihrer Klemmstelle an den Schneid-Klemm-Kontaktanschlüssen hingegen in Erstreckungsrichtung der benachbarten Randkanten der beiden Leiterplatten ausgerichtet ist, dann stimmt diese Erstreckungsrichtung im Wesentlichen mit der Haupterstreckungsrichtung des Leiteranschlusskontaktes parallel zur Ebene der Leiterplatte überein.
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Die Leiteranschlusskontakte können einen Steckkontaktanschluss an einer Anschlussfläche haben, wobei die Anschlussebene von der Ebene der Leiterplatte beabstandet ist und eine Stecköffnung und mindestens eine federelastische Klemmzunge zur Bildung des Federkraftklemmanschlusses hat. Ein solcher Leiteranschlusskontakt ist sehr materialsparend herstellbar, gut handhabbar und stabil an eine Leiterplatte anzubinden. Der zusätzliche Federkraftklemmanschluss bietet die Möglichkeit der Steckkontaktierung eines elektrischen Leiters, der durch die Stecköffnung hindurchgeführt und mit der mindestens einen federelastischen Klemmzunge an der Anschlussfläche festgeklemmt wird. Dabei kann auch eine elektrische Zu- und/oder Ableitung z.B. von elektrischer Energie erfolgen, die dann mit Hilfe des zusätzlichen Schneid-Klemm-Kontaktanschlusses und der Drahtbrücke auf eine benachbarte Leiterplatte übertragen werden kann.
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An einander gegenüberliegenden Randkanten der Stecköffnung können federelastische Klemmzungen aufeinander zuweisend herausgebogen sein. Die frei beweglichen Enden dieser Klemmzungen stellen dann Klemmkanten zum Anklemmen eines in die Stecköffnung eingesteckten elektrischen Leiters oder Kontaktstiftes bereit. Dies ermöglicht einen sehr zuverlässigen Anschluss eines elektrischen Leiters bei gleichzeitiger Stromableitung über die einander gegenüberliegenden Klemmzungen auf die Anschlussfläche. Der Leiteranschlusskontakt kann dabei einfach als Stanz-Biegeteil aus einem Blechstück hergestellt werden.
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Der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss kann zwei voneinander beabstandete Kontaktfinger haben, die in einem gemeinsamen Wurzelabschnitt miteinander verbunden sind. Dieser Wurzelabschnitt ragt dann von der Leiterplattenebene ab. Während die Anschlussfläche somit z.B. in etwa parallel zur Leiterplattenebene steht, sind die Kontaktfinger der Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse lotrecht zur Ebene der Leiterplatte ausgerichtet. Denkbar ist aber auch, dass die Kontaktfinger schräg zur Ebene der Leiterplatte stehen und/oder die Anschlussfläche eine schräg zur Ebene der Leiterplatte stehende Ebene oder auch eine gekrümmte Ebene ist.
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Die Leiterplatte kann unterhalb der Stecköffnung eines Leiteranschlusskontaktes eine Leiterdurchführungsöffnung haben. Diese Leiterdurchführungsöffnung in der Leiterplatte ermöglicht es, einen elektrischen Leiter durch die Leiterplatte hindurch zur Stecköffnung zu führen, sodass der elektrische Leiter dort mit seinem abisolierten freien Ende an den Federkraftklemmanschluss angeklemmt wird.
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Zum Einsparen von Material und von Platz ist es denkbar, dass bei der Leiterplattenanordnung auch Leiteranschlusskontakte ohne Schneid-Klemm-Kontaktanschluss vorhanden sind, und zwar an den Stellen, an denen kein Anschluss mit einer Drahtbrücke zu einer benachbarten Leiterplatte erforderlich ist.
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Eine Leiterplattenanordnung der vorher beschriebenen Art kann vorteilhaft in einer Leuchtenanordnung mit einem Trägerelement verwendet werden, das eine Leiterplattenanordnung mit mehreren Leiterplatten trägt. Dabei ist dann auf der Leiterplattenanordnung ein optisches Linsenelement angeordnet. Mit Hilfe eines solchen optischen Linsenelementes wird die Leuchtenanordnung gegenüberliegend zum Trägerelement abgedeckt und von auf den Leiterplatten aufgebrachten Leuchtelementen, wie insbesondere Leuchtdioden abgestrahltes Licht wird in gewünschter Weise verteilt.
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Das optische Linsenelement kann einen Steg haben, der in den Zwischenraum benachbarter Leiterplatten eintaucht. Der Steg hat dann eine Durchführungsöffnung zum Durchführen einer Drahtbrücke. Mit Hilfe eines solchen Steges zwischen den benachbarten Leiterplatten wird die Leuchtenanordnung nicht nur stabilisiert. Vielmehr wird auch die elektrische Isolierung der benachbarten Leiterplatten voneinander verbessert.
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Der unbestimmte Begriff „ein“ ist im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht als Zahlwort, sondern im Sinne von „mindestens ein“ zu verstehen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 – Perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Leiterplattenanordnung;
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2 – Perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Leiterplattenanordnung;
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3 – Schnittansicht einer Leuchtenanordnung im Teilschnitt mit einer Leiterplattenanordnung aus 2;
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4 – Perspektivische Ansicht einer Leiterplatte;
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5a) – Perspektivische Ansicht eines Leiteranschlusskontaktes;
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5b) – Perspektivische Ansicht eines modifizierten Leiteranschlusskontaktes aus 5a);
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6a) – Seitenansicht des Leiteranschlusskontaktes aus 5a);
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6b) – Seitenansicht des modifizierten Leiteranschlusskontaktes aus 5b);
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7 – Frontansicht des Leiteranschlusskontaktes aus 5 und 6;
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8 – Perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Leiteranschlusskontaktes;
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9a) – Perspektivische Ausschnittsansicht der Leiterplattenanordnung aus 1 in einem ersten Bereich;
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9b) – Perspektivische Ausschnittsansicht einer modifizierten Leiterplattenanordnung;
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10a) – Perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Leiterplattenanordnung aus 1 im oberen Randbereich;
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10b) – Perspektivische Ansicht einer modifizierten Leiterplattenanordnung;
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11 – Perspektivische Ausschnittsansicht der Leiterplattenanordnung aus 1 im Bereich der Leiterzuführung;
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12 – Perspektivische Ansicht einer modifizierten Ausführungsform eines Leiteranschlusskontaktes;
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13 – Perspektivische Ansicht einer Abwandlung der Leiteranschlusskontakte mit Knick in den Klemmzungen;
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14 – Seitenansicht der Leiteranschlussklemme aus 13;
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15 – Perspektivische Rückseitenansicht der Leiteranschlussklemme aus 13 und 14.
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1 lässt eine Leiterplattenanordnung 1 erkennen, die aus mehreren nebeneinander angeordneten Leiterplatten 2a, 2b, 2c, 2d gebildet ist. Die Leiterplatten sind matrixartig angeordnet, sodass Leiterplatten 2a, 2b bzw. 2c, 2d mit ihren Schmalseiten benachbart zueinander und die Leiterplatten 2b, 2c sowie 2a, 2d mit ihren langen Seitenkanten benachbart zueinander angeordnet sind. Die Leiterplatten 2a, 2b, 2c, 2d sind rechteckförmig und tragen jeweils elektrische oder elektronische Bauelemente 3, wie insbesondere Leuchtdioden. Diese Leiterplattenanordnung 1 kann dann für eine Leuchtenanordnung genutzt werden.
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Erkennbar ist, dass die Leiterplatten 2a, 2b, 2c, 2d auf einem Trägerelement 4 aufgelagert sind.
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An den einander gegenüberliegenden Schmalseiten der Leiterplatten 2a, 2b, 2c, 2d sind jeweils Leiteranschlussklemmen 5 aufgelötet. Die Leiteranschlussklemmen 5 einer Leiterplatte 2a, 2b, 2c, 2d sind punktsymmetrisch ausgerichtet. Sie haben jeweils einen Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 zum Anklemmen einer Drahtbrücke 7. Dieser Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 ist bei einem Paar von Leiteranschlusskontakten 5 einer Leiterplatte 2a, 2b, 2c, 2d jeweils benachbart zu einer anderen Seitenkante der Leiterplatte 2a, 2b, 2c, 2d anders, nämlich gedreht angeordnet, als der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 des gegenüberliegenden Leiteranschlusskontaktes 5.
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Durch dieses diagonal versetzte, punktsymmetrische Anordnen eines Paares von Leiteranschlusskontakten 5 auf einer Leiterplatte 2a, 2b, 2c, 2d wird unabhängig von der Einbaulage, d.h. auch bei 180 Grad gedrehter Leiterplatte, immer derselbe Ausrichtungszustand sichergestellt.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse 6 auf einer Ebene, die lotrecht zur Ebene der Leiterplatte 2a, 2b, 2c, 2d steht und sich in Richtung der Erstreckungsrichtung der Schmalkante der Leiterplatte 2a, 2b, 2c, 2d erstreckt.
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Die endseitigen Leiteranschlusskontakte 5 der Leiterplatten 2b, 2c sowie 2a, 2d sind mit einer Drahtbrücke 7 elektrisch leitend verbunden, die die über die längere Seite nebeneinander angeordneten Leiterplatten 2b, 2c sowie 2a, 2d miteinander verbinden. Die beiden mit ihrer Schmalseite aneinander angrenzenden Leiterplatten 2a, 2b sind hingegen mit einer kurzen Drahtbrücke 8 miteinander verbunden, die S-förmig gebogen ist.
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Die benachbarten Leiterklemmen 5 der beiden Leiterplatten 2c, 2d sind nicht über eine Drahtbrücke verbunden. Dort sind Steckkontaktanschlüsse 9 der Leiteranschlussklemmen 5 mit elektrischen Leitern 10 belegt, die von der Unterseite durch das Trägerelement 4 und durch Leiterdurchführungsöffnungen 11 in der jeweiligen Leiterplatte 2d, 2c hindurchgeführt und an dem Steckkontaktanschluss 9 mit Federkraft angeklemmt werden.
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Damit lassen sich die elektronischen Bauelemente 3 in einer Reihenschaltung mit elektrischer Energie über die elektrischen Leiter 10 versorgen.
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Alternativ hierzu ist auch eine Parallelschaltung möglich. Dann ist es unter Umständen erforderlich auch weitere Steckkontaktanschlüsse der Leiteranschlusskontakte 5 für Drahtbrücken zu nutzen, die zusätzlich zu den Drahtbrücken 7, 8 weitere Leiteranschlussklemmen 5 miteinander verbinden. Diese Drahtbrücken 7, 8 können als nichtisolierte starre Leiterstücke oder als isolierte starre oder flexible elektrische Leiter ausgeführt sein.
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2 lässt eine perspektivische Ausschnittsansicht einer zweiten Leiterplattenanordnung 1 in einem kastenförmigen Trägerelement 4 erkennen. Das Trägerelement 4 ist aus einem gebogenen Blechteil gebildet, auf dem die Leiterplatten 2a, 2b, 2c, 2d aufgelagert sind. Diese Leiterplatten 2a, 2b, 2c, 2d sind wiederum rechteckförmig, haben aber eine wesentlich längere Längserstreckungsrichtung im Vergleich zur Breite. Sie sind somit leistenförmig ausgestaltet. Wiederum sind zwei benachbarte Leiterplatten 2a, 2b; 2b, 2c mit einer Drahtbrücke 7, 8 elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Drahtbrücken 7, 8 sind jeweils an Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse 6 benachbarter Leiteranschlusskontakte 5 angeklemmt. Erkennbar ist weiterhin, dass eine elektrische Zuleitung mit Hilfe von elektrischen Leitern 10 an zwei Leiteranschlusskontakten 5 erfolgt. Die elektrischen Leiter 10 werden dabei von der Unterseite durch die jeweilige Leiterplatte 2d, 2c zu einem Steckkontaktanschluss des Leiteranschlusskontaktes 5 geführt.
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Stirnseitig ist das Trägerelement 4 mit einer Endkappe 12 abgeschlossen, die auf das profilierte Trägerelement 4 aufgesteckt ist.
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Auch hier wird deutlich, dass die Leiteranschlusskontakte 5 einer Leiterplatte 2a, 2b, 2c, 2d sich diametral gegenüberliegen und punktsymmetrisch zueinander angeordnet sind. Die Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse der Leiteranschlusskontakte 5 eines Paares von Leiteranschlusskontakten 5 einer Leiterplatte 2a, 2b, 2c, 2d sind somit diametral gegenüberliegend angeordnet.
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3 zeigt eine Teilschnittansicht einer Leuchtenanordnung 40, die aus dem Trägerelement 4 mit einer darauf angeordneten Anzahl von Leiterplatten 2 sowie einem optischen Linsenelement 20 gebildet ist. Dieses optische Linsenelement 20 ist gegenüberliegend von dem Boden des Trägerelementes 4 in das durch das Trägerelement 4 gebildete Gehäuse auf die Leiterplatten 2 aufgesetzt. Es ist transparent oder zumindest in Teilbereichen transparent oder halbtransparent. Es kann optional zusätzliche optische Linsen haben, die auf die als Leuchtdioden ausgebildeten elektrischen Bauelemente 3 auf der Leiterplatte 2 ausgerichtet sind, um abgestrahltes Licht zu fokussieren oder gleichmäßig zu verteilen.
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Die Schnittdarstellung zeigt eine Leiteranschlussklemme 5 mit daran angeklemmten elektrischen Leiter 21. Dieser ist durch eine Durchführungsöffnung 22 im Boden des Trägerelementes 4 und eine darin eingebrachte Durchführungsdichtung 23 hindurchgeführt. Deutlich wird, dass die Leiteranschlussklemme 5 eine in Bezug auf die Lötanschlussflächen 13a, 13b und die Ebene der Leiterplatte 2 erhabene Anschlussfläche 15 mit einem Steckkontaktanschluss 16 zum Anklemmen des elektrischen Leiters 21 hat. In der Anschlussfläche 15 ist eine Stecköffnung 17 eingebracht, die oberhalb der Leiterdurchführungsöffnung 11 in der Leiterplatte 2 liegt und zwei aufeinander zuweisende federelastische Klemmzungen 18 hat. Damit kann wie dargestellt das abisolierte Ende des elektrischen Leiters 21 mit den Klemmkanten an den freien Enden der federelastischen Klemmzungen 18 an die Leiteranschlussklemme 5 angeklemmt werden.
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Im Bereich der Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse 6 ist das Trägerelement 20 auf der Leiteranschlussklemme 5 aufgelagert. Hierbei ist ein Steg 24 des optischen Linsenelementes 20 vorgesehen, der in Richtung Leiterplatte 2 abragt und den Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 in einem Schlitz des Steges 24 zwischen sich aufnimmt.
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Zum Anklemmen einer Drahtbrücke 7, 8 an den Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 hat der Steg 24 eine Durchführungsöffnung 25 zur Aufnahme einer Drahtbrücke 7, 8. Für die Montage können die Drahtbrücken 7, 8 in diese Stege 24 eingelegt werden, so dass durch ein Aufsetzen des Trägerelementes 4 mit den vormontierten Leiterplatten 2 auf das Linsenelement 20 die Drahtbrücken 7, 8 in Klemmschlitze der Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse 6 eingeführt werden.
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4 lässt eine perspektivische Ansicht einer solchen Leiterplatte 2 mit an den diametral gegenüberliegenden Endbereichen aufgelöteten Leiteranschlusskontakten 5 erkennen. Es wird deutlich, dass die Leiteranschlusskontakte 5 mit Lötanschlussflächen 13a, 13b auf einer Leiterbahn 14 der Leiterplatte aufgelötet sind. Damit werden die an die Leiterbahnen 14 vorzugsweise durch Auflöten angeschlossenen elektronischen Bauelemente 3 mit elektrischer Leistung versorgt.
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Deutlich wird, dass jeder der Leiteranschlussklemmen 5 einen Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 an einem Ende sowie an einer Anschlussfläche 15 einen Steckkontaktanschluss 16 hat. Der Steckkontaktanschluss 16 ist aus einer Stecköffnung 17 in der Anschlussfläche 15 sowie aus zwei aufeinander zuweisend aus der Stecköffnung 17 herausragenden federelastischen Klemmzungen 18 gebildet. Diese Klemmzungen 18 sind aus dem Blechmaterial der Anschlussfläche 15 herausgeschnitten oder herausgestanzt und nach oben von der Ebene der Leiterplatte 2 weg abgebogen. Unterhalb der Stecköffnung ist eine Leiterdurchführungsöffnung 11 in die Leiterplatte 2 eingebracht. Der Schwerpunkt dieser Leiterdurchführungsöffnung 11 fluchtet vorzugsweise mit dem Schwerpunkt der Stecköffnung 17 und liegt auf einer gemeinsamen Steckachse, die lotrecht auf der Ebene der Leiterplatte 2 steht. Damit kann ein elektrischer Leiter mit seinem abisolierten Ende durch die Stecköffnung 17 hindurchgeführt werden, um an den einander gegenüberliegenden federelastischen Klemmzungen 18 angeklemmt zu werden.
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Deutlich wird, dass der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 eines Leiteranschlusskontaktes 5 auf einer Ebene liegt, die einerseits quer zur Ebene der Leiterplatte 2 und andererseits quer zur Längserstreckungsrichtung des Leiteranschlusskontaktes 5 und dessen Anschlussfläche 15 liegt. Damit folgt die Einsteckrichtung der Drahtbrücke 8 im Bereich der Klemmstelle an dem Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 der Längserstreckungsrichtung des Leiteranschlusskontaktes 5. Die Steckrichtung der Drahtbrücke 8 in den Klemmschlitz verläuft senkrecht hierzu.
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5a) lässt eine perspektivische Ansicht einer Leiteranschlussklemme 5 erkennen. Deutlich wird, dass der Steckkontaktanschluss 16 mit seiner Auflagefläche 15 relativ zu den Lötanschlussflächen 13a, 13b erhaben ist. Dies wird durch Fußabschnitte 26 erreicht, die mit den Lötanschlussflächen 13a, 13b verbunden sind oder diese an ihrem freien Ende aufweisen. Die Fußabschnitte 26 gehen dann in die Anschlussfläche 15 über. Die Anschlussfläche 15 hat somit an ihren diametral gegenüberliegenden Enden Fußabschnitte 26, die sich im Winkel zur Anschlussfläche 15 erstrecken.
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Die Anschlussfläche 15 muss nicht zwingend, wie dargestellt, eine ebene Fläche sein. Sie kann auch eine gekrümmte Fläche sein, die in sich daran anschließende gekrümmte oder gerade Fußabschnitte 26 übergeht. Denkbar ist aber auch eine im Querschnitt spitzdachförmige Ausbildung der Anschlussfläche 15 mit schräg zur Ebene der Leiterplatte verlaufenden Fußabschnitten 26.
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Deutlich wird weiterhin, dass sich an die Lötanschlussfläche 13a der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 anschließt. Der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 liegt auf einer Ebene, die quer zur Ebene der Anschlussfläche 15 und quer zu der durch die beiden Lötanschlussflächen 13a, 13b gebildeten Auflagefläche liegt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese Ebene der Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse 6 zudem quer zur Längserstreckungsrichtung des Leiteranschlusskontaktes 5 bzw. der Anschlussfläche 15 von der ersten Lötanschlussfläche 13a zur gegenüberliegenden Lötanschlussfläche 13b gesehen ausgerichtet. Denkbar ist aber auch, dass die Ebene des Schneid-Klemm-Kontaktanschlusses 6 wie in 1 dargestellt in Erstreckungsrichtung des Leiteranschlusskontaktes 5 ausgerichtet ist.
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Der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 hat zwei parallel zueinander ausgerichtete Kontaktfinger 27, die mit einem Klemmschlitz 28 voneinander beabstandet sind und in einen gemeinsamen Wurzelabschnitt 29 übergehen. Der Wurzelabschnitt 29 schließt sich dann an die Lötanschlussfläche 13a an. Erkennbar ist, dass der Klemmschlitz 28 gekrümmt ist.
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Zudem sind die Kontaktfinger 27 vom Wurzelabschnitt 29 zu ihren freien Enden ausgehend verjüngt ausgestaltet. Beim Einstecken einer Drahtbrücke 7, 8 in den Klemmschlitz 28 werden die beiden Kontaktfinger 27 auseinandergedrängt und es wird eine Federkraft mit Hilfe des gemeinsamen Wurzelabschnitt 29 auf die Drahtbrücke 7, 8 ausgeübt.
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Die freien Enden der Kontaktfinger 27 haben Schrägflächen 30, die konisch auseinanderlaufen, um einen Leitereinführungstrichter bzw. Drahtbrückeneinführungstrichter zu bilden.
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Die Stirnkanten der Kontaktfinger 27, welche den Klemmschlitz 28 (Kontaktschlitz) begrenzen, schneiden sich in die Oberfläche einer Drahtbrücke 7, 8 ein. Sie sind insofern als Schneidkontakte ausgebildet. Sie können noch scharfkantiger wie dargestellt sein, um auch einen Isolierstoffmantel einer isolierten Drahtbrücke 7, 8 zu durchschneiden. Dies ist allerdings optional.
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5b) zeigt eine etwas modifizierte Ausführungsform der Leiteranschlussklemme 5 aus 5a). Die zweite Lötanschlussfläche 13b ist bei dieser Ausführungsform nicht einfach aus der unteren Randkante des Fußabschnitts 26, sondern aus einem von dem Fußabschnitt 26 abgebogenen oder abgewinkelten Flächenabschnitt ausgebildet.
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Weiterhin ist der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 etwas modifiziert. Dies kann auch unabhängig von der Gestaltung der Lötanschlussflächen 13a, 13b für die denkbaren Variationen der Leiteranschlussklemme 5 vorgesehen sein. Die Kontaktfinger 27 sind an ihren dem Klemmschlitz 28 gegenüberliegenden Randkanten konkav gekrümmt, sodass die Breite der Kontaktfinger 27 zum freien Ende, d.h. zu den Schrägflächen 30 hin zunimmt. Durch diese im zentralen Bereich des Klemmschlitzes 28 vorgesehene Verjüngung des Schneid-Klemm-Kontaktanschlusses 6 werden die Federeigenschaften und damit die Klemmeigenschaften verbessert.
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Weiterhin ist erkennbar, dass an der Anschlussfläche 15 im Übergang zu einem Fußabschnitt 26 ein Materiallappen 33 vorhanden ist, der die Auflagefläche 15 vergrößert. Damit wird die Ansaugfläche für einen Handhabungsautomaten, der zur automatisierten Handhabung und Montage der Leiteranschlussklemme 5 genutzt wird, vergrößert. Dieser Materiallappen 33 kann in Abhängigkeit von der Positionierung der Stecköffnung 17 auf der Anschlussfläche auch einem gegenüberliegenden Abschnitt im Übergang zu dem Fußabschnitt 26 vorgesehen sein, der in die zweite Lötanschlussfläche 13a, 13b übergeht.
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Der Materiallappen 33 erstreckt sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Verlängerung der Ebene der Auflagefläche 15 in Richtung des Schneid-Klemm-Kontaktanschlusses 6.
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6a) lässt eine Seitenansicht der Leiteranschlussklemme 5 aus 5 erkennen. Deutlich wird, dass aus der Anschlussfläche 15 des Steckkontaktanschlusses 16 zwei aufeinander zuweisende federelastische Klemmzungen 18 herausgebogen sind. Die Ebene der Anschlussfläche 15 des Steckkontaktanschlusses 16 liegt zudem mit Hilfe der Fußabschnitte 26 oberhalb der durch die Lötanschlussflächen 13a, 13b aufgespannte Ebene, auf der die Lötanschlussklemme 5 auf einer Leiterplatte aufgelagert wird. Erkennbar wird weiterhin, dass der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 quer zu der von den Lötanschlussflächen 13a, 13b aufgespannten Ebene abragt und auf einer Ebene liegt, die quer zur Längserstreckungsrichtung des Leiteranschlusskontaktes 5 (in 6 von links nach rechts von der Lötanschlussfläche 13a zur Lötanschlussfläche 13b) liegt.
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6b) lässt eine Seitenansicht einer modifizierten Leiteranschlussklemme 5 der Ausführungsform aus 5b) erkennen. Dabei wird deutlich, dass der Materiallappen 33 im Abstand von der linken Lötanschlussfläche 13a in Richtung der Kontaktfinger 27 des Schneid-Klemm-Kontakte 6 abragt. Der Materiallappen 33 ist dabei von der angrenzenden Krümmung im Übergang der Anschlussfläche 15 zum Fußabschnitt 26 frei gestellt, um so die Ebene der Anschlussfläche 15 zu vergrößern.
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Erkennbar ist weiterhin, dass die rechte Lötanschlussfläche 13b aus einem von dem rechten Fußabschnitt 26 abgebogenen Flächenabschnitt gebildet wird, der auf der Ebene der linken Lötanschlussfläche 13a liegt.
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Deutlich wird weiterhin, dass die freien Enden der Kontaktfinger 27 konisch verjüngend ausgebildet sind und in ihrer Materialstärke abnehmen.
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7 lässt eine Frontansicht des Leiteranschlusskontaktes 5 aus 5 und 6 mit einer Ansicht des Schneid-Klemm-Kontaktanschlusses 6 erkennen. Deutlich wird dabei, dass der Wurzelabschnitt 29 nach einer Umbiegung in die Lötanschlussfläche 13a übergeht, an der sich dann mit dem Fußabschnitt 26 der Steckkontaktanschluss 16 anschließt.
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Deutlich wird weiterhin, dass die Kontaktfinger 27 und der Wurzelbereich 29 auf einer gemeinsamen Ebene liegen, die quer zur Längserstreckungsrichtung der Leiteranschlussklemme 5 (in Blickrichtung) liegt.
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8 lässt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Leiteranschlussklemme 5 in perspektivischer Ansicht erkennen. Dieses ist vergleichbar zum ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet mit dem Unterschied, dass der Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 um 90 Grad zur ersten Ausführungsform verdreht ist. Erkennbar ist, dass die Kontaktfinger 27 auf einer Ebene liegen, die sich in Längserstreckungsrichtung der Leiteranschlussklemme 15, d.h. in Richtung der ersten Lötanschlussfläche 13a zur gegenüberliegenden Lötanschlussfläche 13b erstreckt. Auf diese Weise wird von der Lötanschlussfläche 13a zum Wurzelabschnitt 29 ein stufenartiger Freiraum bereitgestellt, sodass Lötzinn in diesen stufenartigen Abschnitt fließen kann.
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Im Übrigen kann auf die Ausführungsform zum ersten Ausführungsbeispiel der Leiteranschlussklemme 5 verwiesen werden.
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9a) zeigt eine Ausschnittsansicht der Leiterplattenanordnung im Bereich von zwei mit ihren Schmalseiten aneinander angrenzenden Leiterplatten 2a, 2b und den dort angeordneten Leiteranschlusskontakten 5. Erkennbar ist, dass eine S-förmig gebogene Drahtbrücke 8 in die Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse 6 der benachbarten Leiteranschlusskontakte 5 eingesteckt ist. Die Drahtbrücke 8 hat dabei freie Endabschnitte 31a, 31b, die jeweils in einen Klemmschlitz 28 des Schneid-Klemm-Kontaktanschlusses 6 eingesteckt sind. Damit wird die Drahtbrücke 8 zwischen den Kontaktfingern 27 an die Leiteranschlussklemme 5 angeklemmt. Die Erstreckungsrichtung der Drahtbrücke 8 im Bereich der Klemmstelle an dem Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 ist dabei in Längserstreckungsrichtung der Leiteranschlussklemme 5 ausgerichtet. Die freien Anschlussenden 31a, 31b der Drahtbrücke 8 gehen dann nach einer Umbiegung in einen gemeinsamen Hauptabschnitt 32 über. Dieser erstreckt sich quer zur Erstreckungsrichtung der Drahtbrücke 8 im Bereich der Klemmstelle an dem Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6, sodass die Drahtbrücke von der ersten Leiterplatte 2a zur benachbarten Leiterplatte 2b geführt wird. Die Drahtbrücke 8 ist dabei auf eine Ebene angeordnet, die parallel zur gemeinsamen Ebene der Leiterplatten 2a, 2b liegt.
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9b) zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Leiterplattenanordnung aus 9a), bei der die Kontaktfinger 27 der einander gegenüberliegenden Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse 6 einander gegenüberliegende, d.h. aufeinander zu weisende Ebenen aufspannen. Die Klemmschlitze 28 sind dabei in einer Flucht oder versetzt zueinander so ausgerichtet, dass die freien Endabschnitte 31a, 31b einer Drahtbrücke 8 miteinander fluchten oder sich parallel zueinander erstrecken. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird aber nicht einfach nur eine gerade Drahtbrücke 7 verwendet. Vielmehr ist eine mäanderförmige oder schlaufenförmige Ausbildung der Drahtbrücke 7 mit einem gebogenen Abschnitt 34 vorgesehen. Damit wird ein Toleranzausgleich bei Lageverschiebungen der Leiterplatten 2a, 2b sichergestellt.
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10a) lässt eine Ausschnittsansicht von zwei benachbarten Leiterplatten 2b, 2c erkennen, die nicht wie in 9a) und b) mit ihren Schmalseiten nebeneinander angeordnet sind, sondern mit ihren Längsseiten. Deutlich wird, dass die Schneid-Klemm-Kontakte 6 der beiden elektrisch leitend miteinander zu verbindenden Leiteranschlusskontakte 5 so ausgerichtet sind, dass die von ihnen vorgegebenen Erstreckungsrichtungen der daran angeklemmten Drahtbrücken 7, 8 im Bereich ihrer Klemmstellen in einer gemeinsamen Flucht liegt. Damit kann eine nicht weiter gebogene, gerade Drahtbrücke 7 an die Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse 6 der beiden Leiteranschlusskontakte 5 angeklemmt werden.
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10b) lässt eine modifizierte Ausführungsform der Verwendung zweier benachbarter Leiterplatten 2b, 2c erkennen. Dabei sind die Leiteranschlusskontakte 5 der beiden benachbarten Leiterplatten 2b, 2c so ausgerichtet, dass die von den Kontaktfingern 27 der Schneid-Klemm-Kontakte 6 aufgespannten Ebenen in einer Flucht liegen oder parallel zueinander sind und die Klemmschlitze 28 so ausgerichtet sind, dass die freien Endabschnitte 31a, 31b der Drahtbrücke 7 sich parallel zueinander erstrecken. Die freien Endabschnitte 31a, 31b sind mit einem sich quer zu erstreckenden Verbindungssteg oder Hauptabschnitt 32 miteinander verbunden.
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11 lässt eine Ausschnittsansicht der Leiterplattenanordnung 1 im Bereich der Zuleitung von elektrischen Leitern 10 erkennen. Deutlich wird, dass die elektrischen Leiter 10 zunächst durch Leiterdurchführungsöffnungen 11 in der Leiterplatte 2c, 2d hindurchgeführt sind. Die abisolierten Enden der elektrischen Leiter 10 ragen dann durch die Stecköffnung 17 der Steckkontaktanschlüsse 16 hindurch, um an den federelastischen Klemmzungen 18 des Steckkontaktanschlusses 16 angeklemmt zu werden.
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In diese Leiterdurchführungsöffnung 11 ist zudem eine Durchführungsdichtung 23 (z.B. eine Gummitülle) eingebracht, um den Innenraum z.B. einer Leuchtenanordnung vor Umwelteinflüssen (Staub, Feuchtigkeit etc.) zu schützen.
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In dem Bereich der Leiterzuführung sind die Leiteranschlusskontakte 5 nicht weiter belegt, sodass die des Schneid-Klemm-Kontaktanschlüsse 6 für die beispielhafte Serienschaltung dort frei bleiben.
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12 zeigt eine weiter modifizierte Ausführungsform eines Leiteranschlusskontaktes 5. Dieser ist nunmehr ohne einen Schneid-Klemm-Kontaktanschluss 6 ausgebildet. Diese Variante des Leiteranschlusskontaktes 5 ist insbesondere für die Anschlüsse einer Leiterplattenanordnung 1 vorgesehen, an denen keine Drahtbrücke erforderlich ist. Es handelt sich hier insbesondere um die nur mit elektrischen Leitern 10 belegten Anschlüsse der Leiterplatten 2 an den Enden eines elektrischen Versorgungskreises.
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Diese Variation kann z.B. nicht nur für die dargestellte Variante, sondern auch für andere Ausgestaltungen der Leiteranschlussklemme 5 vorgesehen sein.
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13 lässt eine Abwandlung des Leiteranschlusskontaktes 5 erkennen. Dabei ist an den Klemmzungen 18 ein weiterer Knick 35 oder eine Biegung vorhanden. Hierdurch sind die an die Klemmkante 36 der Klemmzungen 18 angrenzenden Abschnitte in einem kleineren Winkel als die sich an die Anschlussfläche 15 anschließenden Abschnitte der Klemmzungen 18 aufeinander zu weisend ausgerichtet. Die freien Enden der Klemmzungen 18 sind dabei vorzugsweise in Erstreckungsrichtung der Klemmzungen 18 hinter dem Knick 35 (oder Biegung) in einem spitzen Winkel und die sich an die Anschlussfläche 15 anschließenden Abschnitte der Klemmzungen 18 in einem stumpfen Winkel zueinander ausgerichtet.
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Dies wird in der Seitenansicht aus 14 noch deutlicher. Es ist zu erkennen, dass die Klemmzungen 18 aus der Ebene der Anschlussfläche 15 herausgestellt und nach dem Knick 35 noch steiler zur Anschlussfläche 15 hin ausgerichtet sind. Damit werden die zum Einstecken eines elektrischen Leiters notwendigen Einsteckkräfte verringert und ein Lösen eines angeklemmten elektrischen Leiters ist durch Drehen und Ziehen möglich.
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15 lässt eine perspektivische Rückseitenansicht auf den Leiteranschlusskontakt 5 aus 13 und 14 erkennen. Hier wird nochmals deutlicher, dass die Klemmzungen 18 zunächst aus der Ebene der Anschlussfläche 15 im Ruhezustand ohne angeklemmten Leiter in einem ersten flacheren Winkel und nach dem Knick 35 in einem zweiten steileren Winkel herausgebogen sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19617259 A1 [0004]
- DE 20001510 U1 [0005]
