DE3042057A1

DE3042057A1 - Schraubenlose klemme

Info

Publication number: DE3042057A1
Application number: DE19803042057
Authority: DE
Inventors: Paul 4930 Detmold Stenz
Original assignee: CA Weidmueller GmbH and Co
Current assignee: Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Priority date: 1980-11-07
Filing date: 1980-11-07
Publication date: 1982-05-19
Also published as: US4416500A; IT1145975B; GB2087667A; CA1161511A; CH656257A5; SG36185G; FR2494048A1; AU7719281A; DE3042057C2; FR2494048B1; GB2087667B; AU540263B2; IT8112658A0

Description

Weidmüller

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CA. Weidmüller KG, Paderborner Str. 175, 4930 Detmold

Schraubenlose Klemme

Die Erfindung betrifft eine schraubenlose Klemme, insbesondere zum Anschließen eines Leiters an eine Stromschiene, mit einem unter Federdruck stehenden, verschieb- und kippbaren Klemmkäfig, der in der Offenstellung der Klemme in einer Kipplage an einem feststehenden Anschlag lösbar verrastet ist. Derartige schraubenlose Klemmen (DE-AS 1 905 379) ermöglichen ein schnelles und einfaches Anschließen eines Leiters bei einfachem Aufbau der Klemme. Eine solche Klemme kann fabrikseitig schon gleich in der Offenstellung der Klemme bei entsprechend in seiner Kipplage arretiertem Klemmkäfig zur Verfugung gestellt werden. Zum Anschließen genügt es, den Leiter in die offene Klemme einzustecken und die Arretierung zu lösen, wodurch der Klemmkäfig, der durch Federdruck dabei aus seiner schrägen Kipplage herausgebracht wird, unter Umgehung der Raste in die Schließstellung schnappt und in dieser dann duxxzh F'ederdruck den eingesteckten Leiter beispielsweise an eine Stromschiene angedrückt hält. Eine derartige Anschlußarbeit kann beispielsweise mit nur einer Hand durchgeführt werden und sie eignet sich euch gut zu einer Automatisierung der Anschlußarbeit.

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Weidmüller

Die Kippbarkeit und die Verschiebbarkeit des Klemmkäfigs geben diesem allerdings in der Schließstellung keinen übermäßig sicheren und festen Halt und bei der Größenordnung der hier in Frage stehenden Klemmen und der Stärke der eingesetzten Materialien sowohl bezüglich des meist aus Blech gefertigten Klemmkäfigs wie auch der Stromschiene oder vergleichbarer anzuschließender Teile und auch der Gehäusestabilität derartiger Klemmen sind der Kraft der einzusetzenden Feder Grenzen gesetzt, auch wenn daran gedacht wird, daß man ja in den meisten Fällen die Verrastung noch mit einem Werkzeug, beispielsweise einem Schraubendreher od.dgl., gegen die Kraft dieser Feder lösen können muß. Diese Verhältnisse können insgesamt somit dazu führen, daß insbesondere dann, wenn beim jeweiligen Einsatzzweck und den zu erwartenden Handhabungen größere Zugkräfte auf den in die Klemme eingesteckten und angeschlossenen Leiter in Abzugrichtung zu erwarten sind, eine solche Klemme den eingesteckten Leiter nicht ausreichend sicher festhält.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine schraubenlose Klemme der gattungsgemäßen Art dahingehend auszugestalten, daß sie bei Beibehaltung ihres einfachen Aufbaues zuverlässig auch bei stärkerem Leiterzug ein unbeabsichtigtes Abziehen des eingesteckten Leiters verhindert.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß an dem Klemmkäfig auf der der Leiterabzugrichtung entsprechenden Seite ein Kipplager gebildet ist, in dessen Wegbahn in Leiterabzugrichtung ein feststehendes Widerlager vorge sehen ist.

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Wird bei dieser Ausgestaltung auf den eingesteckten Leiter in seiner Abzugrichtung ein Zug ausgeübt, kommt es zwar zunächst zu einer kleinen Wanderbewegung des Klemmkäfigs samt Leiter auf der Stromschiene oder einem sonstigen anzuschließenden Teil, weil ein gewisses Spiel einerseits aufgrund der Fertigungstoleranzen nicht zu vermeiden ist und andererseits ein gewisses Spiel auch schon aufgrund der Verschieb- und Kippbarkeit des Klemmkäfigs für die Verrastung in der Offenstellung der Klemme erforderlich ist. Es trifft aber nunmehr umgehend nach sehr kurzer Wegstrecke das Kipplager des Klemmkäfigs auf das feststehende Widerlager, mit dem Ergebnis, daß bei weiterem Zug am Leiter mit der Abstützung des Kipplagers am Widerlager als Drehpunkt eine Kippbewegung des Klemmkäfigs relativ zum Leiter und zur Stromschiene oder dem sonstigen anzuschließenden Teil hervorgerufen wird, was zu einer immer festeren Anpressung von Klemmkäfig, Leiter und Stromschiene führt, je stärker der Zug am Leiter ist. Ein unbeabsichtigtes Abziehen des Leiters aus der geschlossenen Klemme ist damit unmöglich gemacht.

Bevorzugte weitere Ausgestaltungen einer derartigen Klemme sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Ein besonders stabiler und einfacher Aufbau ergibt sich dadurch, daß das Kipplager durch die freie Endkante eines Hebels gebildet wird, der an dem Klemmkäfig über dessen Längserstreckung und zur Seite hin vorstehend vorgesehen ist. Das Widerlager wird dabei zweckmäßig und in denkbar einfacher Weise durch einen mit einer Riefung versehenen Flächenabschnitt einer angrenzenden Gehäuseinnenwand gebildet. Bei einem Zug am Leiter in Abzugrichtung findet die freie Endkante des Hebels umgehendst ihr Widerlager in einer der Riefen und es kommt dann zu der gewünschten Kippbewegung des Klemmkäfigs, die ein weiteres Abziehen des Leiters blockiert.

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Weidmül ler

Jnachgereicht

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Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen schraubenlosen Klemme wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schraubenlose Klemme mit einem angrenzenden Gehäuseinnenwandabschnitt in Seitenansicht,

Fig. 2 die Klemme nach Fig. 1 in Stirnansicht,

Fig. 3 die Klemme nach Fig. 1 in ihrer Schließstellung bei eingestecktem Leiter mit Zugbelastung des Leiters in Abzugrichtung,

Fig. 4 eine weitere Klemme in Offenstellung.

Die im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigte schraubenlose Klemme dient zum Anschließen eines Leiters 1 (Fig. 3) an eine Stromschiene· ?. Austolle oi tir-r Sl roiniichj cn'; kann auch irgendein anderen stt umf ülirendcü Teil vui ycr.elien gc\lii, an das, je nach Einsatzzweck der Klemme, der Lr-iter anqeüch I υΒΰοη worden aolJ. DJc Kleiruru.·. WrI:; I einen K) cnmik.'ii iq auf, der nus gebogenem Blech hergestellt ist und in dem fine Ff-iler 4 ,uigcurdnci L". t , wob<*i ill«-- .Sl nnrusclii r-nr· ? <.\T\ dem einen Ende des Klemmkäfigs 3 durch diesen hindurchgeführt ist und die Feder 4 sich mit ihrem einen Ende auf der Stromschiene 2 abstützt, während sie sich mit ihrem anderen Ende am anderen Bodenende des Klemmkäfigs 3 abstützt. Die Feder 4 tendiert somit dazu, das betreffende Ende des Klemmköf icjs 3 an die Stromschiene 2 bzw. an den

2'j /.wj..¹.'j 11L: π d.l c:3<::; K π de (Je:.; K I ('iiiiiiküJ'1 y:; 3 und cll.i· ;; Li oiiiüdi if-m.· zu steckenden Leiter 1 anzupressen.

Es zeigt sich, daß bei dieser Ausgestaltung der Klemmki'.fig 3 relativ ::.ur Stromschiene 2 souohl in seiner i»"nt-;..-fti i, Lr eck uiiij <jeijuri den Dj uck der Kt-dtii verschiebl i i"h .isl., JO wie auch in yevjissen Grenzen kippbai ist.

Weidtyüller VÄchgerhoht]

Der Klemmkäfig 3 ist nun in der Offenstellung der Klemme in einer Kipplage an einem feststehenden Anschlag lösbar zu verrasten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierzu auf derjenigen Seite des Klemmkäfigs 3, die abgewandt zu der Seite liegt, auf der^der Leiter 1 eingesteckt wird, jeweils auf beiden Bügeln 3¹ des Klemmkäfigs 3 im Bereich der Stromschiene 2 eine Rastnase 5 angeformt. Die Stromschiene 2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel doppellagig ausgebildet, was ihr eine hohe Steifigkeit verleiht. Im Bereich der beabsichtigten Verrastung des Klemmkäfigs 3 ist die eine Lage 2' dabei beidseitig über die andere Lage vorstehend ausgebildet und in die vorstehenden Bereiche ist eine Rastausnehmung 6 eingeformt. In der Offenstellung der Klemme rasten die Rastnasen 5 in die Rastausnehmungen 6 (Fig. 1). In diese Stellung wird der Klemmkäfig durch Verschieben gegen den Druck der Feder 4 gebracht, und dieses in Verbindung mit einer kleinen Kippbewegung, die zu einer Schrägstellung zumindest der Feder 4 führt. Steckt man nun einen Leiter 1 in die so in ihrer Offenstellung lösbar verrastete Klemme ein, genügt es, auf das in Fig. 1 oben liegende Ende des Klemmkäfigs 3 einzuwirken und unter noch etwas stärkerer Zusammendrückung der Feder 4 die Rastnasen 5 aus den Rastausnehmungen 6 zu drücken, wobei es quasi automatisch auch zu einer kleinen Kippbewegung kommt, die durch die Schräglage der Feder 4 verursacht wird, da diese Feder das Bestreben hat, sich in eine gerade Lage zurückzubewegen. Durch diese Kippbewegungen gelangen die Rastnasen vor den Rastausnehmungen 6 in einen Bereich, in dem die untere Lage 2¹ der Stromschiene nicht mehr seitlich vorsteht, so daß der Klemmkäfig 3 sich, gesehen auf Fig. 1, nach oben bewegen kann und unter dem Druck der Feder 4 dann der eingesteckte Leiter 1 zwischen der Stromschiene und dem betroffenen Bodenende des Klemmkäfigs 3 festge-

■■-· ) !'-Liul. v.'iid. Dic-G is L in Fig. 3 <u;:,(_:j π L .

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Es versteht sich, daß abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel der Klemmkäfig 3 auch an einem benachbarten anderen ortsfesten Teil, beispielsweise einem Absatz in der Innenwand eines umgebenden Gehäuses, eines Schaltgerätes, einer Reihenklemme od.dgl., je nachdem, wo diese schraubenlose Klemme Einsatz findet, verrastet werden könnte.

In dem den anzuschließenden Leiter zwischen sich und der Stromschiene 2 aufnehmenden Boden des Klemmkäfigs 3 sind ein oder mehrere Haken 6' eingeformt, die sich beim Anschließen des Leiters fest an das Leitermaterial anlegen und mit diesem verhaken können, um eine gute Verbindung zwischen dem Klemmkäfig 3 und dem eingesteckten Leiter 1 zu gewährleisten. Es könnte auch daran gedacht werden, den entsprechenden Flächenbereich der Stromschiene 2 zusätzlich ein wenig aufzurauhen.

Durch die Verschiebbarkeit des Klemmkäfigs 3 und seine Kippbarkeit, sowie durch die Tatsache, daß der Kraft der hier einzusetzenden Feder 4 natürliche Grenzen gesetzt sind, kann es, wenn in bestimmten Anwendungs- und Handhabungsfällen ein relativ starker Zug auf den Leiter 1 in der in Fig. 3 mit dem Pfeil gekennzeichneten Abzugsrichtung ausgeübt wird, dazu kommen, daß der Leiter 1 dazu tendiert, aus dem Anschluß herauszutreten. Er nimmt dabei, da die Stromschiene 2 ja feststehend ist, und auch begünstigt durch die Haken 6', den Klemmkäfig 3 mit, der sich dabei in Abzugrichtung des Leiters gesehen relativ zur Stromschiene 2 zu bewegen beginnt.

Um ein Herausziehen des Leiters 1 aus der geschlossenen Klemme nun wirksam zu verhindern, ist an dem Klemmkäfig auf der der Leiterabzugrichtung entsprechenden Seite ein Kipplager gebildet, in dessen Wegbahn in Leiterabzugrichtung ein feststehendes Widerlager vorgesehen ist".

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NACHQERE1CHT

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Kipplager von der freien Endkante 7 eines an den Klemmkäfig angeformten Hebels 8 gebildet. Der Hebel 8 steht dabei, gesehen auf Fig. 1, nach unten über die Längserstreckung des Klemmkäfigs 3 hervor und er steht weiterhin zu der in Leiterabzugrichtung liegenden Seite des Klemmkäfigs hervor. An den betroffenen Boden des Klemmkäfigs 3 sind ferner Versteifungslaschen 9 für den Hebel 8 angeformt. Sie geben dem Hebel 8, der unter Umständen nicht unbeträchtlichen Kräften unterworfen ist, eine gute Stabilität.

Das Widerlager ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen mit einer Riefung 10 versehenen Flächenabschnitt einer angrenzenden Gehäuseinnenwand 11 gebildet.

Die Anschauung der Fig. 1 und 3 zeigt, daß es ggf. nur zu einer sehr kurzen Wanderbewegung des Leiters 1 samt des Klemmkäfigs 3 kommt. Die freie Endkante 7 des Hebels 8 als Kipplager findet sehr schnell eine Riefe der Riefung 10 der angrenzenden Gehäuseinnenwand 11.

Die Endkante verhakt sich dann in der Riefe und es kommt zu einer Kippbewegung des Klemmkäfigs 3 mit der Endkante des Hebels 8 als Drehachse, was, wie die Anschauung der Fig. 3 zeigt, sofort infolge eben dieser Kippbewegung des Klemmkäfigs 3 zu einer immer festeren, praktisch sich selbst zuziehenden Pressung zwischen dem betreffenden Boden des Klemmkäfigs 3, dem Leiter 1 und der Stromschiene 2 führt.

In Fig. 1 ist der das eine Ende der Stromschiene 2 aufnehmende Gehäusebereich 12 des die schraubenlose Klemme beinhaltenden Gerätes, beispielsweise ein Schaltgerät oder eine Reihenklemme, mit dargestellt.

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Dieser Gehäusebereich hat einen relativ langen Aufnahmeschlitz 13. Das doppellagige Ende der Stromschiene ist abgewinkelt und das abgewinkelte Ende ist in den schrägliegenden Schlitz 13 gesteckt. Es ergibt sich somit eine lange sichere Führung für die Stromschiene 2, die auf ihren beiden Enden vorgesehen sein kann, so daß die Stromschiene einen sicheren Halt hat und die zu erwartenden Kräfte einwandfrei aufnehmen kann. Im übrigen ist dadurch, daß die Verrastung des Klemmkäfigs 3 an der Stromschiene 2 selbst erfolgt, dieses System kraftmäßig praktisch in sich geschlossen,, dergestalt, daß die Kraft der Feder sowohl in der Offen- wie auch in der Schließstellung der Klemme nicht vom Gehäuse aufgenommen zu werden braucht«

Damit die Haken 6¹ eine möglichst gute Wirkverbindung mit dem Leiter bekommen, auch im Sinne der kleinen Mitnahmebewegung für den Klemmkäfig 3 bei Auftreten eines größeren Leiterzuges, sind zweckmäßig die Haken 6¹ in ihrem vorspringenden Bereich, mit dem sie mit dem Leiter zusammenwirken, in einer prismatischen Form ausgebildet und darüber hinaus zusätzlich hier mit Riefen versehen.

LW dem in Fig. 4 dargestellten Auaführungßbeispie] einer schraubenlosen Klemme, die im Prinzip den gleichen Aufbau hat wie die vorhergehend beschriebene schraubenlose KJuiiime, «lud für den. V<\\ I , <Jaß die Ii^t Ht Igung (Irr schraubenlosen Klemme durch ein Betätigungswerkzeug erfolgen soll, in dem dem Hebel 8 abgewandten Ende des Klemmkäfi(js 3 Ausnehmungen 16 vorgesehen, so daß das Betätigungserkzeug, beispielsweise ein Schraubendreher, (ΙεΐΒ durch v{?J'ttt.'lilo<.lt'MP Hfl .it,iqttin|ßul iMunynri int niiyi'ön- «enden Gehäuseabschnitt 12 (s. Fig. 4) gesteckt werden k'Tnii, cilit.:M ·'· t< llrT r.w Holt, liiujrl., L)Io (|«"ί·Η|{·Ίΐ nut l'Mij. links liegende Ausnehmung 16 wird benutzt, um den Klemmknfig ^ in -el ie Of f en.^c>1 t-1 1 ung %\\ überführen, die qefiehen

liiif Fig. A reellts liegende Ausnehmung wird benutzt, um

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den Klemmkäfig 3 in die Schließstellung zu überführen. Es hat sich ferner dabei als zweckmäßig erwiesen, an den entsprechend angrenzenden Gehäuseabschnitt 12 auf der der Leitereinsteckseite abgewandten Seite eine Leitkurve 15 vorzusehen. Diese begünstigt es, bei der Öffnungsbewegung des Klemmkäfigs 3 in die verrastete Kipplage diesen in die hierzu erforderliche Schräglage zu überführen, wie die Anschauung der Fig. 4 zeigt.

In dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner die Möglichkeit vorgesehen, eine automatische Betätigung der Klemme im Sinne der Klemmenschließung durch Einstecken des Leiters herbeizuführen. Hierzu ist ein Glied in Form eines Federbügels 14 vorgesehen, der mit seinem einen freien Ende so liegt, daß er in der Offenstellung der Klemme in den dann gegen die Kraft der Feder nach unten gedrückten schrägliegenden Klemmkäfig 3 eingreifen kann, um diesen in dieser Lage zu halten. Wird nun ein Leiter eingesteckt, stößt das Leiterende gegen dieses in gewissen Grenzen elastisch verlagerbare Teil des Federbügels 14 und drückt dieses praktisch aus dem Klemmkäfig 3 heraus, so daß dieser unter Wirkung der Feder in die Schließstellung unter gleichzeitiger Einnahme einer etwa senkrechten Lage zurückschnappt und es dabei naturgemäß zur Festlegung des Leiters an der Stromschiene kommt. Schon die Anschauung gerade der Fig. 4 zeigt, daß aufgrund der Schräglage in der Offenstellung es beim Schließen nicht nur zu einer Rückstellbewegung des Klemmkäfigs auf die Stromschiene zu, sondern auch automatisch zu einer Kippbewegung durch den einseitigen Druck der beweglich gelagerten Feder auf den Klemmbügel 3 kommt.

Der Federbügel 14 kann in einfacher Weise dadurch festgelegt werden, daß er beispielsweise in seinem nach un-

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ten vorstehenden Bereich in der Nähe der Abwinklung
eine rechteckige, im Format dem Querschnitt der
Stromschiene 2 angepaßte Aussparung aufweist, mit
der er auf die Stromschiene aufgeschoben wird. Durch einen derartigen Federbügel, der auch eine automatische Schließung ermöglicht, können die im eingangs
beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehenen Rastausnehmungen und Rastnasen in Fortfall kommen.

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Claims

Patentansprüche

IJ Schrdubunloiif Klemme, Insbesondere zum Arisch] ioßcn einen Leiters an eine Stromschiene, mit einem unter Federdruck stehenden, verschieb- und kippbaren Klemmkä'fig, der in (Ir-i Of f f.Hiyl H 1 ung der Klornrtm in finer Kipplage .in el nein f (iststehenden Anschlag lösbar verrastet ist, dadurch gekennzeichnet, dnß an dem KI'Tfirnkdf i.g ('0 auf dor der i.oitfr.ibainjr irhtumj fiitüprc« chenden Seite ein Kipplager (7,8) gebildet ist, in dessen Wegbahn in Leiterabzugrichtung ein feststehender, Widerlager (10,11) vorgesehen ist.
2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kipplager von der freien Endkante (7) eines Hebels (8) gebildet ist, der an dem Klemmkäfig (3) über dessen Längserstreckung und zur Seite hin vorstehend vorgesehen ist.
3. Klemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager durch einen mit einer Riefung (10) veruehenen Kliiehenabuehnitt olner angr «'iH'.eridon GHi.'iuseinnenwand (12) gebildet ist.
4. Klemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dejfi »«ill Öm ^fc1 -|.j<=fct &-}* t^ri Lei. I ei (1) iMispniirieirwirkenden Bodenbereich des Klemmkäfigs (3) zum Leiter hin vorspringende Haken (6^f) vorgesehen sind.

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5. Klemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hebel (8) Verstärkungslaschen (9) vorgesehen sind.
6. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Stromschiene (2) abgewinkelt sind und in entsprechenden angrenzenden GehäuseSbschnitten (12) schräge, längliche Aufnahmeschlitze (13) für die abgewinkelten Stromschienenenden vorgesehen sind.
7. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschiene zweilagig ausgebildet ist und im Rastbereich mit dem Klemmkäfig (3) die eine Stromschienenlage (2¹) seitlich über die andere Stromschienenlage vorsteht und in dem vorstehenden Abschnitt Rastausnehmungen (6) vorgesehen sind.
8. Klemme nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkäfig (3) auf der der Leitereinsteckseite abgewandten Seite in seinen beiden hier befindlichen Bügeln (3¹) mit den Rastausnehmungen (6) zusammenwirkende Rastnasen (5) aufweist.
9. Klemme nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Inneren eines Schaltgerätes angeordnet sind.
10. Klemme nach einem oder mehreren der Ansprüche -1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil einer auf eine Norrntragschiene aufrastbaren Reihenklemme ist.
11. Klemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (6¹) in seinem vorspringenden Bereich eine prismatische Form aufweist und hier mit Riefen versehen ist.

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12. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klenimküfi rj (λ) in dor Of fenstel lung der Klemme durch ein in ihn eingreifendes Glied (14) gehalten ist, das in die Wogbahn des anzuschließenden Leiters vors Loht.
13. Klemme nach Anspruch 12, dadurch gekonnzeichnet, daß dfir> Glii'd ein <iuf die St.j oin.schj our- (-'') nufQf·.·■;<·t'/.t er Federbügel (14) ist.
14. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Leitereinsteckseite abgewandten Seite an einem angrenzenden Gehäuseabschnitt (12) eine Leitkurve (15) für die Bewegung des KlommkHfigs (3) in die Offenstellung vorgesehen ist.
15. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

an dem dem Kipplager (7,8) abgewandten Ende des Klemmkäfigs (3) Ausnehmungen (16) für ein Betätigungswerkzeug vorgesehen sind.

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