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Die Erfindung betrifft einen Querbrücker für Reihenklemmen mit mindestens einer ersten und einer zweiten Steckzunge und einem die Steckzungen elektrisch leitend verbindenden Steg, wobei die Steckzungen zum Einstecken in eine Stecköffnung einer Stromschiene einer Reihenklemme und zur elektrisch leitenden Kontaktierung an einem die Stecköffnung begrenzenden Randbereich der Stromschiene angepasst sind.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Reihenklemmenanordnung mit einem solchen Querbrücker und mit mindestens einer Reihenklemme, die ein Isolierstoffgehäuse, einen Brückerschacht und eine Stromschiene in dem Isolierstoffgehäuse hat, wobei die Stromschiene eine Stecköffnung hat und der Brückerschacht zur Stecköffnung führt.
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Querbrücker werden genutzt, um z.B. auf einer Tragschiene aufgereihte Reihenklemmen elektrisch leitend miteinander zu verbinden. Dabei ragen mindestens zwei Steckzungen von einem gemeinsamen elektrisch leitenden Steg ab, der die Steckzungen elektrisch leitend miteinander verbindet. Diese Steckzungen werden dann in Brückeröffnungen der jeweiligen Reihenklemme eingesteckt und treten dort in elektrisch leitenden Kontakt mit einer Stromschiene der Reihenklemme.
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EP 1 432 076 B1 offenbart eine solche elektrische Verbindungsklemme mit einer Stromschiene, die eine Stecköffnung zur Aufnahme einer Steckzunge eines Querbrückers hat. In der Stecköffnung ist eine Klemmfeder angeordnet, welche die Steckzunge gegen einen die Stecköffnung begrenzenden Randbereich der Stromschiene drückt. Dieser Randbereich der Stromschiene ist durch einen Kragen gebildet. Die Steckzunge liegt flächig an dem Kragen an.
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DE 10 2004 018 553 A1 zeigt einen Querbrücker für elektrische Klemmen mit Materialeinschnürungen an den Steckzungen in einem dem gemeinsamen Steg (Kopfbrücke) benachbarten Bereich. Damit wird eine Schwenk- und/oder Drehbewegung der Steckzungen ermöglicht, um Toleranzungenauigkeiten oder Relativverschiebungen ausgleichen zu können.
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DE 20 2011 104 041 U1 zeigt einen Querverbinder für Reihenanschlussklemmen, bei dem die freien Enden der Steckzungen gekrümmt sind. Diese Krümmung oder Abwinklung bewirkt, dass sich die Steckzungen an dem jeweiligen elektrischen Anschluss verhaken und der Querverbinder gegen Herausfallen oder Herausrutschen insbesondere unter Vibrationsbelastung gesichert ist.
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DE 10 2008 055 776 B4 offenbart einen Leitereinführungsstecker für Reihenklemmen, bei dem eine Rastmulde vorgesehen ist, in die ein Kontaktlappen einer Stromschiene einer Reihenklemme eintaucht. Damit wird der Leitereinführungsstecker an der Stromschiene festgeklemmt. Ein die Stecköffnung begrenzender Kragen der Stromschiene taucht dabei in die Rastöffnung ein.
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Bei der Nutzung von Querbrückern für Reihenklemmen kann es insbesondere durch Vibrationen im Betrieb zu einer Beeinträchtigung des Stromübergangs zwischen Steckzunge des Querbrückers und Stromschiene der Reihenklemme kommen.
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Ausgehend hiervon ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Querbrücker und eine verbesserte Reihenklemmenanordnung zu schaffen, die im Betrieb einer Beeinträchtigung des Stromübergangs entgegenwirkt.
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Die Aufgabe wird mit dem Querbrücker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die Reihenklemmenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Es wird vorgeschlagen, dass die erste Steckzunge des Querbrückers an ihrem zur Kontaktierung mit der Stromschiene vorgesehenen Kontaktbereich eine Mulde hat, wobei in Kontaktlage die Mulde im Kontaktbereich an der Stromschiene positioniert ist und zwei voneinander beabstandete Kontaktzonen und einen dazwischenliegenden Freiraum zwischen Steckzunge und Stromschiene bildet.
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Mit einer solchen Mulde gelingt es, die elektrisch leitende Kontaktierung der Steckzunge mit der Stromschiene an zwei voneinander beabstandeten Kontaktzonen herzustellen und einen zwischenliegenden Freiraum zu schaffen, in dem sich z.B. aufgrund von Vibrationen durch Abrieb zwischen der Stromschiene und der eingesteckten Steckzunge auftretendes Material sammeln kann, das ansonsten den Stromübergang zwischen Steckzunge des Querbrückers und Stromschiene der Reihenklemme beeinträchtigen würde.
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Diese Mulde ist damit nicht zum Verrasten der Steckzunge an der Stromschiene ausgebildet, sondern so ausgestaltet, dass im kontaktierten Zustand der Steckzunge mit der Stromschiene zwei Kontaktzonen mit einem dazwischenliegenden Freiraum geschaffen werden.
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Die erste und zweite Steckzunge des Querbrückers können identisch ausgebildet sein.
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In entsprechender Weise ist die Reihenklemmenanordnung dann so ausgestaltet, dass mindestens eine Reihenklemme vorgesehen ist, die jeweils ein Isolierstoffgehäuse, einen Brückerschacht und eine Stromschiene in dem Isolierstoffgehäuse aufweist, wobei die Stromschiene eine Stecköffnung hat und der Brückerschacht zur Stecköffnung führt. Wenn der Querbrücker mit seinen Steckzungen in zugeordnete Stecköffnungen der Stromschiene der Reihenklemme eingesteckt ist, dann sind die Steckzungen an ihren zur Kontaktierung mit der Stromschiene vorgesehenen Kontaktbereichen elektrisch leitend mit einem die Stecköffnung begrenzenden Randbereich der Stromschiene verbunden. Die Mulde liegt dann in dieser Kontaktlage in dem Kontaktbereich an der Stromschiene, sodass mit Hilfe der Mulde zwei voneinander beabstandeten Kontaktzonen, mit denen die Steckzunge den Randbereich der Stecköffnung der Stromschiene elektrisch leitend kontaktiert, und zwischen diesen beiden Kontaktzonen ein dazwischenliegender Freiraum zwischen Steckzunge und Stromschiene geschaffen werden.
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Mit einem solchen Querbrücker, auch als Querverbinder bekannt, kann somit die Stromschiene von zwei z.B. auf einer Tragschiene aufgereihten Reihenklemmen langzeitstabil elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Dabei bilden sich zwei Kontaktlinien zwischen einer Steckzunge und dem die Stecköffnung der Stromschiene begrenzenden Randbereich, zwischen denen ein Hohlraum gebildet wird, in welchem sich z.B. als Folge von Relativbewegungen des Querbrückers zur Stromschiene bildender Abrieb sammeln kann. Damit wird verhindert, dass der elektrische Kontakt zwischen den Steckzungen und der Stromschiene beeinträchtigt wird.
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Die Steckzunge kann auf einander gegenüberliegenden Kontaktbereichen jeweils eine Mulde haben. Damit wird eine richtungsunabhängige Montage der Querbrücker sichergestellt. Mit solchen beidseitig in die Steckzungen eingeprägten Mulden kann auch eine Halte- oder Klemmfeder der Reihenklemme in diese dem Kontaktbereich gegenüberliegende Mulde eintauchen. Damit wird die Positionierung und gegebenenfalls Verrastung des Querbrückers mit Hilfe der Klemmfeder verbessert und die Steckzunge bei Mikrobewegungen stets an den beiden voneinander beabstandeten Kontaktzonen an die Stromschiene gedrückt, sodass ein Auswandern des Querbrückers verhindert wird.
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Die einander gegenüberliegenden Mulden können in Erstreckungsrichtung der Steckzunge auf derselben Länge der Steckzunge angeordnet sein. Dies hat im Vergleich zur versetzten Anordnung der Mulden in Erstreckungsrichtung der Steckzunge gesehen den Vorteil, dass der Querbrücker richtungsunabhängig verwendet werden kann.
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Der Boden der Mulde kann quer zur Erstreckungsrichtung der Steckzungen verlaufen. Die beiden voneinander beabstandeten Kontaktzonen sind dann in Erstreckungsrichtung der Steckzungen entfernt voneinander an den Steckzungen positioniert.
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Denkbar ist aber auch eine Variante, bei der der Boden der Mulde in Erstreckungsrichtung der Steckzungen verläuft. Die beiden Kontaktzonen der Steckzunge mit dem zwischenliegenden Freiraum sind dann quer zur Erstreckungsrichtung der Steckzungen voneinander beabstandet. Gegebenenfalls bei Vibrationsbewegung auftretender Abrieb kann dann durch den Freiraum in Steckrichtung der Steckzungen nach unten fallen. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für relativ dünne Randbereiche der Stecköffnung, insbesondere wenn die Stecköffnung auf die Materialdicke der Stromschiene begrenzt ist und keinen Kragen aufweist.
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Die Mulden können an den Steckzungen des Querbrückers an den quer zur Erstreckungsrichtung des Steges, d.h. quer zur Anreihrichtung der Steckzungen an dem Steg liegenden Seiten der Steckzungen angeordnet sein.
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Die Mulden können sich näher an den freien Enden der Steckzungen als an dem Steg befinden. So können die Mulden in einem Bereich von etwa einem Drittel der Länge der Steckzungen liegen, wobei dieser Bereich die freien Enden der Steckzungen mit umfasst.
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Bei einer Reihenklemmenanordnung kann die Stecköffnung einen Kragen haben, der den Randbereich zur Kontaktierung einer Steckzunge eines Querbrückers bildet. Die Steckzunge liegt dann im Steckzustand des Querbrückers auf der mindestens einen Reihenklemme mit ihrem Kontaktbereich an zwei voneinander beabstandeten Kontaktzonen an dem Kragen an. Zwischen dem Kragen und der Steckzunge ist dabei ein zwischen den Kontaktzonen liegender Freiraum vorhanden, der durch die Mulde gebildet ist. In diesem Freiraum kann sich dann Abrieb sammeln, sodass der Stromübergang zwischen Steckzunge und Stromschiene nicht durch während des Betriebs gegebenenfalls entstehenden Abrieb beeinträchtigt wird.
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Es kann eine Klemmfeder in der Stecköffnung der Reihenklemme angeordnet sein. Damit wird die Steckzunge durch die Klemmkraft der Klemmfeder mit ihrem Kontaktbereich an den die Stecköffnung begrenzenden Randbereich der Stromschiene gedrückt. Die Klemmfeder taucht dabei mit ihrem Klemmende auf der dem Kontaktbereich gegenüberliegenden Seite der Steckzunge in eine Mulde der Steckzunge des Querbrückers ein.
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Das Klemmende der Klemmfeder kann eine Krümmung haben, die im Steckzustand in die Mulde der Steckzunge des Querbrückers eintaucht, welche der an dem Kontaktbereich derselben Steckzunge vorhandenen Mulde gegenüberliegt.
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Unter einer Mulde im Sinne der vorliegenden Erfindung wird jegliche Art von Vertiefung verstanden, welche einen Steckkontakt einer Steckzunge in einer Stecköffnung einer Stromschiene einer Reihenklemme an zwei voneinander beabstandeten Kontaktzonen mit einem zwischenliegenden Freiraum sicherstellt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 – Perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Querbrückers;
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2 – Perspektivische Darstellung einer Reihenklemmenanordnung mit Querbrücker;
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3 – Draufsicht auf die Reihenklemmenanordnung aus 2 mit der Schnittlinie A-A;
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4 – Schnittansicht durch die Reihenklemmenanordung aus 3 im Schnitt A-A;
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5 – Ausschnittsansicht der Reihenklemmenanordnung aus 4 im Bereich der Klemmkontaktierung des Querbrückers;
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6 – Perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Querbrückers.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Querbrückers 1, der mehrere in eine Steckrichtung S ausgerichtete Steckzungen 2 hat, die in einen Griffabschnitt 3 am Kopfbereich durch einen gemeinsamen, gestrichelt dargestellten elektrisch leitend verbindenden Steg 4 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Ein solcher Querbrücker 1 oder Querverbinder kann nicht nur zwei elektrisch leitend miteinander verbundene Steckzungen 2 (wie dargestellt) haben, sondern eine größere Anzahl von Steckzungen 2. Diese Steckzungen 2 können im selben Rasterabstand voneinander an dem Steg 4 aufgereiht sein. Denkbar ist aber auch, dass Steckzungen 2 in variierenden Abständen zueinander an dem Steg 4 aufgereiht sind. Auch Varianten, bei denen die Steckzungen 2 durch Sollbruchstellen von dem Steg 4 wahlweise entfernbar sind, können in Verbindung mit der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform eingesetzt werden.
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Der Griffbereich 3 kann beispielsweise aus einem den Steg 4 umgebenden elektrischen Isolierstoffmaterial gebildet sein.
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Die Steckzungen 2 haben an ihren zur Kontaktierung mit der Stromschiene vorgesehenen Kontaktbereichen K jeweils eine Mulde 5. Im Bereich dieser Mulde ist der Querschnitt der Steckzungen 2 reduziert. Hierdurch werden zwei voneinander durch gestrichelte Linien skizzierte Kontaktzonen 6 mit einem dazwischenliegenden Freiraum zwischen der Steckzunge 2 und einer daran anliegenden Stromschiene bereitgestellt.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Stromschiene in Blickrichtung auf der in 1 sichtbaren Frontfläche auf, so dass die Steckzunge 2 im Bereich der Mulde angrenzend an die bzw. zwischen die Kontaktbereiche 6 hinter der Stromschiene zurücktritt. Durch diesen Freiraum kann sich Abrieb dort sammeln und stört nicht den Kontaktübergang zwischen Steckzunge 2 und Stromschiene. Ein solcher Abrieb kann beispielsweise durch Mikrobewegungen zwischen den Steckzungen 2 und der daran angrenzenden Stromschiene einer Reihenklemme entstehen.
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Deutlich wird weiterhin, dass der Querbrücker 1 angrenzend an den Steg 4 einen größeren Querschnitt der Steckzungen 2 aufweist, als im Kontaktbereich K. Die Steckzungen 2 sind im Kontaktbereich K somit verjüngt und laufen zum freien, dem Steg 4 gegenüberliegenden Ende jeweils verjüngend zu. Damit wird die Einführung des Querbrückers 1 in eine Stecköffnung einer Reihenklemme erleichtert. Durch die Querschnittsvergrößerung im Übergang der Steckzungen 2 zum Steg 4 wird der verfügbare Platz bei Reihenklemmen zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit und Reduzierung des elektrischen Widerstands des Querbrückers 1 genutzt.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Reihenklemmenanordung 7 mit zwei nebeneinander angeordneten Reihenklemmen 8. Diese Reihenklemmen 8 sind so aneinander angepasst, dass als Brückerschächte ausgebildete Stecköffnungen 9 an der Oberseite des Isolierstoffgehäuses 10 der Reihenklemmen 8 in einer Flucht zueinander ausgerichtet sind.
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Erkennbar ist, dass die Reihenklemmen 8 jeweils mindestens eine Stromschiene 11 mit Federklemmanschlüssen 12 zum Anklemmen elektrischer Leiter (nicht dargestellt) an die Stromschiene 11 haben, welche in eine Leitereinführungsöffnung 13 im Isolierstoffgehäuse 10 eingeführt werden. In der Stromschiene ist weiterhin eine Stecköffnung 14 vorhanden, wobei der im Isolierstoffgehäuse 10 in der Reihenklemme 8 eingebrachte Brückerschacht 9 zur Stecköffnung 14 führt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zudem noch eine Klemmfeder 15 in die Stecköffnung 14 einer Reihenklemme 8 eingebaut, um eine in die Stecköffnung 14 eingesteckte Steckzunge 2 eines Querbrückers 1 durch Federkraft an die Steckzunge 11 zu drücken und damit den Stromübergang zu verbessern.
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Die Reihenklemmen 8 haben an Ihrer dem Brückerschacht 9 gegenüberliegenden Seite einen Rastfuß 16, der in an sich bekannter Weise zum Aufrasten der Reihenklemmen 8 auf eine Tragschiene (nicht dargestellt) vorgesehen ist.
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Erkennbar ist, dass der dargestellte Querbrücker 1 einen seitlich über diese beiden gezeigten Reihenklemmen 8 hinausragenden Steg 4 mit weiteren davon abragenden Steckzungen 2 hat. Die Anzahl der Steckzungen 2 eines Querbrückers 1 und damit die Länge des Steges 4 ist nahezu beliebig und hängt von dem jeweiligen Bedarf ab.
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3 lässt eine Draufsicht auf die Reihenklemmenanordung 7 aus 2 erkennen. Deutlich wird, dass der Querbrücker 1 von der Oberseite in die Brückerschächte 9 der nebeneinander angeordneten Reihenklemmen 8 eingesteckt ist. Der Steg 4, der sich in anderer Richtung der Reihenklemmen 8 erstreckt, ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur über einen Teilbereich von einem Griffteil 3 aus Isolierstoffmaterial umgeben. Gleichermaßen ist aber auch eine Ausführungsform denkbar, bei dem der Steg 2 über seine gesamte Länge von einem solchen Griffteil 3 umschlossen ist.
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Aus der Draufsicht wird weiterhin deutlich, dass die Reihenklemmen 8 jeweils zwei Brückerschächte 9 in Längserstreckungsrichtung der Stromschienen (nicht sichtbar) haben, so dass eine zweite Überbrückungsmöglichkeit durch Einstecken eines weiteren Querbrückers 1 vorhanden ist. Die Brückerschächte 9 führen zu den Stecköffnungen 14 in der Stromschiene 11, um dort die Steckzungen 2 eines Querbrückers 1 elektrisch leitend mit der Stromschiene 11 zu verbinden.
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Erkennbar ist weiterhin die Schnittlinie A-A.
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4 zeigt eine Schnittansicht der Reihenklemmenanordung 7 im Schnitt A-A. Erkennbar sind die in den Innenraum des Isolierstoffgehäuses hineinführenden Leitereinführungsöffnungen 13 (Kanäle), die zu den Federklemmanschlüssen 12 führen. Diese sind durch eine mit der Stromschiene 11 zusammenwirkende Klemmfeder gebildet. Denkbar sind aber auch andere Leiteranschlussklemmen, wie Schraub-Klemmanschlüsse, Schneid-Klemmanschlüsse oder andere Steckkontaktanschlüsse zur elektrisch leitenden Kontaktierung eines Leiters mit der Stromschiene 11.
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Erkennbar ist, dass in der Stromschiene 11 jeweils für jeden Brückerschacht 9 eine Stecköffnung 14 eingebracht ist. Eine Steckzunge 2 eines in einem Brückerschacht 9 eingesteckten Querbrückers 1 taucht dann in eine solche Stecköffnung 14 ein, um über einen die Stecköffnung 14 begrenzenden Randbereich die Stromschiene 11 elektrisch leitend zu kontaktieren.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Stecköffnungen 14 jeweils einen Kragen 17, der den Randbereich zur Kontaktierung einer Steckzunge 1 eines Querbrückers 1 bildet.
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Die Kontaktierung der Steckzungen 2 an der Stromschiene 11 wird in der Ausschnittsansicht aus 5 deutlicher. Dieser Ausschnitt ist in 4 mit „C“ bezeichnet.
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Erkennbar ist, dass die Steckzunge 2 mit ihrem Kontaktbereich K in die Stecköffnung 14 der Stromschiene 11 eintaucht und an einer Seite den durch den Kragen 17 gebildeten Randbereich zur Kontaktierung der Stromschiene 11 berührt. Dabei grenzt die Mulde 5 an diesen Randbereich, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an den Kragen 17, so an, dass die Steckzunge 2 an zwei in Erstreckungsrichtung der Steckzunge 2 voneinander beabstandeten Kontaktzonen 6 an der Stromschiene 11 anliegt. Zwischen diesen Randbereichen, d.h. den Kontaktzonen 6 ist mithilfe der Mulde 5 ein Freiraum 18 zwischen Steckzunge 2 und Stromschiene 11 vorhanden. Der Boden der Mulde 5 ist dabei quer zur Erstreckungsrichtung der Stromschiene 11 und quer zur Längserstreckungsrichtung der Steckzunge 2 ausgerichtet, so dass die linienförmigen Kontaktzonen 6 in Längserstreckungsrichtung bzw. in Steckrichtung S der Steckzunge 2 voneinander beabstandet sind.
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Deutlich wird weiterhin, dass die Steckzunge 2 auf einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Mulde 5 hat. Mithilfe der U-förmigen Klemmfeder 15, die in die benachbarten Stecköffnungen 14 der Stromschiene 4 eingehängt ist, wird die Steckzunge 2 an den die Stecköffnung 14 grenzenden Randbereich mit dem Kragen 17 gedrückt. Dabei taucht die Klemmfeder mit einer Krümmung 19 am Klemmende der Klemmfeder 15 in die zugehörige Mulde 5 ein, die der zur elektrisch leitenden Kontaktierung mit der Stromschiene 11 genutzten Mulde 5 gegenüberliegt. Die Steckzunge 2 wird auf diese Weise so ausgerichtet, dass die mit den durch die Kontaktzonen 6 zur Kontaktierung genutzte Mulde 5 an dem Kragen 17 anliegt. Die Klemmfeder 15 stellt somit nicht nur eine Kontaktkraft zwischen Steckzunge 2 und Stromschiene 11 sicher, sondern legt den Querbrücker 1 in Längserstreckungsrichtung der Steckzungen 2 geeignet an der Stromschiene 11 fest.
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Durch die Neigung der Wandung des Kragens 17 im Bereich zwischen den Kontaktzonen 6 in Bezug auf die Erstreckungsrichtung oder Einsteckrichtung der Steckzungen 2 kann die Lage und Größe des sich bildenden Freiraums 18 beeinflusst werden. Ebenso beeinflusst die Ausdehnung der Wandung des Kragens 17 in Erstreckungsrichtung der Steckzungen 2 zwischen den Kontaktzonen 6 die Ausbildung des Freiraums 18.
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6 lässt eine zweite Ausführungsform eines Querbrückers 1 (bzw. Querverbinders) erkennen. Hiermit kann im Wesentlichen auf die Ausführungen zur ersten Ausführungsform auch in Verbindung mit dem Einbau in eine Reihenklemmenanordung verwiesen werden. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform erstreckt sich der Boden der Mulde 5 nunmehr nicht quer zur Längserstreckungsrichtung der Steckzungen 2, sondern in Längserstreckungsrichtung der Steckzungen 2. Hierdurch wird in anderer Richtung der Steckzungen 2 bzw. in Längserstreckungsrichtung des Steges 4 an einer Steckzunge 2 jeweils ein Paar voneinander beabstandeten Kontaktzonen 6 geschaffen. Diese Kontaktzonen 6 sind linienförmig in Längserstreckungsrichtung der Steckzungen 2 ausgerichtet. Diese Ausführungsform ist insbesondere geeignet für Querbrücker, die an Stromschienen 11 mit Stecköffnungen 14 angeklemmt werden, welche keinen Kragen 17 haben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1432076 B1 [0004]
- DE 102004018553 A1 [0005]
- DE 202011104041 U1 [0006]
- DE 102008055776 B4 [0007]
