DE8113381U1

DE8113381U1 - Anschlußklemme für elektrische Leitungsdrähte

Info

Publication number: DE8113381U1
Application number: DE8113381U
Authority: DE
Original assignee: Karl Lumberg GmbH and Co
Current assignee: Karl Lumberg GmbH and Co
Priority date: 1981-05-07
Filing date: 1981-05-07
Publication date: 1981-09-10

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Anschlußklemme für elektrische Leitungsdrähte wie Steckverbinder, Stecker- oder Buchsenleisten u. dgl., mit einem Gehäuse aus Isolierstoff und wenigstens einer darin aufgenommen mehrschenkligen Kontaktfeder, von der wenigstens zwei Schenkel durch einen im wesentlichen U-förmigen Scheitelsteg miteinander verbunden sind, der eine Durchstecköffnung für den zu kontaktierenden Leitungsdraht aufweist und mit einem relativ zu der Kontaktfeder bewegbaren Schaltstück, welches einen Schenkel der Kontaktfeder relativ zu einem anderen und auf diesen zu bewegt derart, daß wenigstens eine einem Schenkel zugeordnete Klemmnase den Leitungsdraht federnd an den anderen Schenkel drückt.

Anschlußklemmen dieser Art haben insbesondere bei ihrer Verwendung im elektronischen Schaltungsbau, der durch besonders kleine Abmessungen von Klemmen, Leitungsdrähten und Kontaktfedern gekennzeichnet ist, besondere Anforderungen zu erfüllen. So wird verlangt, daß die Leitungsdrähte in den Kontaktfedern auch bei auftretenden Rückzugkräften sicher gehalten werden, wobei aber die Kontaktfedern, die wegen ihrer kleinen Bauweise sehr verformungsempfindlieh sind, nicht beschädigt werden dürfen. Das Kontaktieren der Kontaktfedern mit den Leitungsdrähten erfordert daher besondere Umsicht. Diese ist jedoch einer insbesondere auf Zeitersparnis gerichteten Arbeitsweise hinderlich. Um ein rasches Einstecken der Leitungsdrähte bewirken zu können, ist es erforderlich, durch konstruktive Maßnahmen die beim Einstecken auf den Leiter und die Kontaktfeder wirkenden Kräfte niedrig zu halten. Gleichzeitig muß die Kontaktfeder aber in der Lage sein, den möglichst ohne Kraftaufwand eingeführten Leiter mit maxi-

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maler Haltekraft zu kontaktieren, um einerseits den Leitungsdraht sicher am Platze zu halten und vor allem um die elektrische Kontaktgabe zu gewährleisten. Diese beiden Hauptforderungen - kraftloses Einstecken - kraftvolles Klemmen des Leitungsdrahtes - wird im Stande der Technik auf unterschiedliche Art und Weise gelöst. So ist z.B. aus dem DE-GM 75 29 905 eine Kontaktanordnung bekanntgeworden, bei der die Kontaktfeder beim Einführen eines Leitungsdrahtes zwischen zwei ihrer Schenkel dem eingesteckten Leitungsdraht zunächst keinen Widerstand entgegensetzt. Wird der Leitungsdraht weiter vorgeschoben, so trifft das freie Leiterende auf einen schräg gestellten Kontaktfederschenkel und kippt die gesamte Kontaktfeder derart herum, daß an einem vom freien Ende des Leitungsdrahtes entfernten Bereich kontaktfederseitige Klemmzonen wirksam werden. Diese bekannte Konstruktion setzt einerseits einen relativ steifen und widerstandsfähigen Leitungsdraht voraus, weil dieser die Bev/egung der Kontaktfeder steuern muß. Auch ist es zum gleichen Zweck erforderlich, das abisolierte Ende des Leitungsdrahtes relativ lang zu halten.

Um nicht alle diese Nachteile nicht in Kauf nehmen zu müssen, hat man bei der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Anschlußklemme nicht mehr den Leitungsdraht als aktives, den Kontakt herstellendes Element vorgesehen, sondern ein besonderes Schaltstück, Dieses besteht bei der vorbekannten Anschlußklemme aus einer an der Innenseite des Gehäuses angeordneten keilförmigen Schrägfläche. Die Kontaktfeder besitzt einen längeren Schenkel, der, zum freien Ende hin einen Lötstift bildend, aus dem Gehäuse heraustritt. Jenseits des freien, verlötbaren Endes ist dieser Federschenkel um etwa 180° umgebogen und geht jenseits der Umbiegung in den zweiten, von dem Schaltstück beaufschlagbaren Federschenkel über.

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Das Gehäuse ist relativ zu der Kontaktfeder um einen gewissen Betrag verschiebbar angeordnet. Ist die Kontaktfeder mit ihrem Lötfuß z.B. an einer elektrischen Leitungsplatte befestigt, läßt sich das Gehäuse um den Betrag der möglichen Relativbewegung von der Leiterplatte wegbewegen. Die das Schaltstück bewirkende Steuerfläche gibt dann den bewegbaren Schenkel derart frei, daß dieser von dem anderen, den Lötfuß aufweisenden Schenkel abgehoben wird. Man kann nun den Leitungsdraht völlig kraftfrei durch die im Scheitelsteg vorgesehene Durchstecköffnung hindurchführen, bis er in den Überdeckungsbereich des freien Endes des bewegbaren Kontaktfederschenkels zu liegen kommt, dessen dem Draht zugekehrte Kante eine Klemmnase ausbildet. Wird dann das Gehäuse wieder in Richtung auf die Leiterplatte geschoben, bewirkt die keilförmige Fläche, daß der federnde Schenkel gegen den Leitungsdraht bewegt wird, so daß die Kante seines freien Endabschnittes den Draht kontaktieren kann.

Bei dieser bekannten Anschlußklemme ist also ohne Beteiligung des Leitungsdrahtes als Steuerelement sein kraftloses Einführen in die Kontaktzone möglich, während der eigentliche Kontakt ohne Beanspruchung des Leitungsdrahtes durch Verschieben des Schaltstückes herbeigeführt wird. Diese Auslegung macht aber nach wie vor einen relativ langen abisolierten Abschnitt des Leitungsdrahtes erforderlich. Auch sind die Klemmkräfte sehr stark von den auftretenden Toleranzen abhängig, weil das Schaltstück den bewegbaren Schenkel der Kontaktfeder in unmittelbarer Nachbarschaft der Klemmnase kontaktiert.

Ausgehend von einer Anschlußklemme der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch geschickte Ausbildung der Kontakt-

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feder und unter Beibehaltung des Prinzips der kraftlosen Einführung deis Leitungsdrahtes die auf den Leitungsdraht einwirkenden Kontaktkräfte noch weiter zu erhöhen und vor allem von baulich in Kauf zu nehmenden Toleranzen weitestgehend unabhängig zu machen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klemme im unmittelbaren Bereich der Durchstecköffnung angeordnet ist und das Schaltstück den beweglichen Schenkel der Kontaktfeder an dem der Durchstecköffnung und der Klemme entfernten Endbereich dieses Schenkels beaufschlagt. Durch die erfindungsgemäß getroffene Ausbildung der Kontaktfeder wird erreicht, daß die von dem Schaltstück beaufschlagte Zone einen relativ großen Abstand von der die Klemmnase aufweisenden Zone besitzt, so daß bei nur sehr geringen vom Schaltstück einwirkenden Kräften hohe Kontaktkräfte auf den Leitungsdraht einwirken können. Wegen des relativ großen Betätigungsweges des bewegbaren Schenkels bei schon wirksamer Klemme spielen Toleranzen der Fertigung praktisch keine Rolle mehr. Aus dem gleichen Grunde sind die Kräfte außergewöhnlich gering, die man bei der Verriegelung der Klemmeinrichtung durch Betätigen des Schaltstücks, beispielsweise also durch Verschieben des Klemmengehäuses, aufzubringen hat. Dies ist bei vielpoligen Anschlußklemmen, die 24 und mehr Leiter aufzunehmen in der Lage sind, von nicht unerheblicher Bedeutung. Die erfindungsgemäß ausgebildete Anschlußklemme besitzt darüber hinaus den Vorteil, daß, weil die Klemmnasen in unmittelbarer Nähe des Scheitelstegs angeordnet sind, sehr kurze abisolierte Leitungsdrahtenden ausreichen, um den Kontakt sicher zu stellen. Damit wiederum ist gleichzeitig ein anderer Vorteil erreicht, nämlich der, daß es ausreicht, das Leitungsdrahtende gerade eben durch den Scheitelsteg hindurchzustecken, um sicher sein zu können, daß nach Betätigung des Schaltstückes der elektrische Kontakt sicher hergestellt ist.

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Bei der bekannten Klemme müßten die Leitungsdrahtenden weiter eingeführt werden, bis durch Auftreffen seines freien Endes auf ein Hindernis in der Klemme ein weiteres Einstecken nicht mehr möglich ist. Es ist dabei aber nicht stets gewährleistet, daß mit dem Auftreffen des freien Leitungsdrahtendes auf ein Hindernis auch tatsächlich die für die Kontaktgabe erforderliche Positionierung gegeben ist. Dieser Nachteil tritt bei der erfindungsgemäßen Klemme nicht mehr auf.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß im Bereich der Durchstecköffnung aus der Kontaktfeder Zungen ausgeklinkt sind, deren Kanten die Klemmnasen bilden. Diese Zungen sind vorteilhaft in Einsteckrichtung des Anschlußdrah- | tes und gegen ihn geneigt verlaufend angeordnet, so daß sie widerhakenartig wirken und dadurch zugleich den eingesteckten Leitungsdraht sicher gegen auftretende Rückzugskräfte halten. Da sich, was beim Stand der Technik nicht gegeben war, in gegenüberliegender Anordnung an beiden Schenkeln im Bereich der Durchstecköffnung innerhalb des Scheitelsteges zwei Zungen ausklinken lassen, so daß zwei Klemmnasen entstehen, können auch damit die aufzubringenden Klemmkräfte ohne Inkaufnahme anderer Nachteile wirksam erhöht werden.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß der bewegbare Schenkel der Kontaktfeder in zwei durch Umbiegung von etwa 180° doppellagig angeordnete Teilschenkel gegliedert ist und das freie in den Bereich der Durchstecköffnung zurückgeführte Ende des einen Teilschenkels eine der Klemmnasen aufweist. Auf diese Weise wird der bewegbare Schenkel verstärkt, so daß er eine noch höhere Klemmkraft aufbringen kann als ein einfacher Schenkel. In diesem Zusammenhang ist es von weiterem Vorteil, wenn der zurückgeführte Teilschenkel vom anderen Teilschenkel aus einwärts umgebogen und zwischen diesen und dem feststehenden Schenkel angeordnet ist und daß zwischen beiden Teilschenkeln ein Stützauflager angeord-

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net ist. Dieses Stützauflager verhindert in sehr vorteilhafter Weise ein Durchbiegen des die Klemmnase aufweisenden Teilschenkels und verhindert somit eine durch dieses Verbiegen eventuell nachlassende Klemmkraft. Das Stützauflager kann als aus einem der Teilschenkel herausgeformte und den anderen Teilschenkel kontaktierende Ausbauchung ausgebildet sein.

Das von der Erfindung zur Verstellung des bewegbaren Schenkels verwendete Schaltstück kann Bestandteil der Innenwand eines relativ zur Kontaktfeder verstellbaren Gehäuseteils, z.B. eine schräg gestellte Innenfläche, sein, was an sich bekannt ist. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, daß das Schaltstück Bestandteil eines ggf. mit dem Gehäuse gekoppelten besonderen Bauteils ist, wie z.B. ein Verriegelungsschieber, der seitlich neben den bewegbaren Schenkeln in das Anschlußklemmengehäuse eingesteckt werden kann. Auch Drehschaltstücke od. dgl., z.B. Keilnockenwellen, sind zur Betätigung des bewegbaren Schenkels der Kontaktfeder geeignet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine auf einer Leiterplatte montierte Anschlußklemme,

Fig. 2 eine Teildarstellung einer Kontaktfeder mit Schaltstück und Leitungsdraht nach einer ersten Ausführung,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer zweiten Kontaktfeder.

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Die in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Anschlußklemme weist ein Gehäuse 11 aus Isolierstoff auf, in dem sich mindestens eine, in der Regel jedoch mehrere Kontaktfedern 12 befinden. Die Kontaktfeder ist ein Stanzteil aus sehr dünnen elektrisch gut leitendem Metall. Wesentliche Abschnitte der in Fig. 1 dargestellten Kontaktfeder 12 sind ein Lötstift 13, ein erster Schenkel 14, ein U-förmig umgebogener Scheitelsteg 15 und ein zweiter Schenkel 16. Der Lötstift 13 dient zur Verankerung jeder Kontaktfeder 12 in einer Leiterplatte 17, durch deren Bohrung 18 der Lötstift 13 durchgesteckt und auf der Rückseite R der Leiterplatte 17 angelötet ist. Je senkrecht zu dem ersten Schenkel 14 besitzt die dargestellte Kontaktfeder noch zwei Seitenschenkel, von denen der in Fig. 1 sichtbare mit 19 bezeichnet ist. (Im Querschnitt besitzt die Kontaktfeder 12 daher eine U-Form).

Im Bereich des Scheitelsteges 15 ist eine Durchstecköffnung 20 vorgesehen, deren lichte Weite größer ist als der zur Kontaktierung mit der Kontaktfeder 12 bestimmte Leitungsdrahtquerschnitt. Im unmittelbaren Bereich der Durchstecköffnung 20 und noch im Bereich des Scheitelsteges 15 sind einander gegenüberliegend zwei Zungen 21 und 22 durch Ausklinkung erzeugt und in den zwischen den Schenkeln 14 und 16 gebildeten Raum hineinverformt. Ihre Kantenbereiche 23 und 24 bilden Klemmnasen zur Kontaktierung der Mantelfläche des abisolierten Leitungsdrahtendes.

Die Kontaktfeder 12 ist innerhalb des Isolierstoffgehäuses 11 dadurch verankert, daß im Bereich des ersten Schenkels 14 eine Arretierzunge 25 nach außen ausgeklinkt ist, die sich auf der Unterkante 26 einer fensterartigen Gehäuseöffnung 27 anschlagbegrenzend abstützen kann, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Neigung der Arretierzunge 15 zum Boden des Gehäuses 11 hin ermöglicht andererseits, daß

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die Kontaktfeder ohne besondere Vorkehrungen von unten her zum Zwecke der Montage in die Aufnahmekammer 28 des Gehäuses 11 hineingesteckt werden kann.

Die Lagerung der Kontaktfeder 12 in der Aufnahmekammer 28 des Gehäuses 11 ist jedoch derart getroffen, daß eine Relativverschieblichkeit dieser beiden Teile zueinander möglich ist, und zwar um etwa den Betrag des in Fig. 1 ersichtlichen Abstandes 29 der Unterkante 30 des Gehäuses 11 von der Oberfläche 31 der Leiterplatte 17.

In Fig. 1 ist die Bestückungsstellung der Anschlußklemme dargestellt, in der das Gehäuse 11 von der Oberfläche 31 der Leiterplatte 17 abgezogen ist. Hier besitzen auch die Klemmnasen bzw. Klemmkanten 23 und 24 der Zungen 21 und einen lichten Abstand voneinander, der größer ist als der Querschnitt des abisolierten Leitungsdrahtendes, welches durch die oberseitige Öffnung 32 des Gehäuses 11 in dieses eingeführt werden kann.

Relativ zu dem ersten Schenkel 14, der stets mit seiner Außenseite 33 an einer Innenwand 34 des Gehäuses 11 anliegt, läßt sich der zweite Schenkel 16 auf den ersten Schenkel 14 zu bewegen. Dies geschieht durch ein Schaltstück 35, welches als Schrägfläche 36, die Außenseite 37 des zweiten Schenkels 16 kontakt ie rend, an der Innenwandung des Gehäuses 11 angeordnet ist. Dieser Schrägfläche 36 zugeordnet ist ein schräg gestellter kurzer Abschnitt 38 des Schenkels 16 der Kontaktfeder 12. Wird nun das Gehäuse 11 auf die Leiterplatte 17 zubewegt, so bewirkt die Schrägfläche 36 eine Bewegung des Kontaktfederschenkels 16 auf den am Gehäuse fest anliegenden Kontaktfederschenkel 14 zu. Die Folge davon ist, daß sich der Radius des Scheitelsteges 15 verringert, so daß die innerhalb des Umfanges des Scheitelsteges 15 gelegenen

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Klemmkanten 23 und 24 aufeinanderzubewegen und so die notwendige Klemmkraft auf den Leitungsdraht aufbringen.

An dem ersten Schenkel 14 der Kontaktfeder ist wie ersichtlich noch eine Warze 39 nach außen ausgeformt, die im |

heruntergeschobenen Zustand des Gehäuses 11 mit der Fensterkante 26 in Formschlußkontakt tritt und so einen gewissen Kraftaufwand erforderlich macht, um die in Fig. 1 dargestellte Bestückungsstellung nicht unabsichtlich zu erreichen.

Fig. 2 zeigt schematisch die wesentlichen Einzelteile einer Kontaktfeder, deren freier bewegbarer Schenkel von einem Schaltstück beaufschlagt wird. Ergänzend zu Fig. 1, von der die Bezugszahlen übernommen worden sind, ist

noch der zu klemmende und kontaktierende Leitungsdraht mit 40, seine Isolierumhüllung mit 41 und sein abisoliertes freies Ende mit 42 bezeichnet. Das die Schaltung bewirkende Schaltstück 35' kann man sich hier auch als in ein Gehäuse eingeführten separaten Schieber vorstellen.

Die in Fig. 3 dargestellte Kontaktfeder 12' weicht bezüglich der Ausbildung des bewegbaren Schenkels, der in seiner Gesamtheit jetzt mit 16* bezeichnet ist, von den bisherigen Ausführungen ab. Der Schenkel 16' ist hier zweilagig ausgeführt und unterteilt sich in einen äußeren Teilschenkel 43 und einen nach innen zurück umgebogenen Teilschenkel 44. Zwischen beiden Teilschenkel 43 und 44 befindet sich, hier am äußeren Teilschenkel 43 - ein Stützauflager 45 in Gestalt einer aus dem Teilschenkel 43 herausgeprägten Ausbauchung 46. Die Außenfläche der Ausbauchung 46 kontaktiert die Außenfläche des Teilschenkel 44. Auf diese Weise wird bewirkt, daß bei Krafteinwirkung im Bereich der Scheitelzone 47 der beiden Teilschenkel 43 und 44 durch ein geeignetes Schaltstück die Federsteifigkeit der Schenkelanordnung 16'erhöht wird.

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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem nach Fig. 2 auch dadurch, daß im Bereich des Scheitelsteges 15 nur die Zunge 21 ausgeklinkt ist, während die nun mit 22' bezeichnete zweite Klemmnase vom freien, nochmals umgebogenen Ende des Teilschenkels 44 ausgebildet ist. Jedoch ist auch bei dieser Ausführung in jedem Falle die Anordnung so getroffen, daß die Klemmkanten 23 und 24 im aufgespreizten Zustand der Schenkelanordnung 16' dem abisolierten Leitungsdrahtende 42 einen kraftlosen bzw. äußerst . kraftarmen Durchtritt gestatten, während auf den Leitungsdraht erst dann starke Klemm- und Kontaktkräfte aufgebracht werden, wenn durch Beaufschlagung des Endes der Schenkelanordnung 16' in Pfeilrichtung die Klemme elektrisch und mechanisch gewissermaßen "eingeschaltet" ist.

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Dipi.-ing. Harald Ostriga Dipi.-ing. Bernd Sonnet

Wuppertal-B armen Stresemannstraße 6-8

Puicntnnwlille Ostriiju & Sound, Pustfiich 2(11.127, D-S(M) Wuppertal 2

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Anmelderin: Karl Lumberg GmbH & Co

Hälverstr. 94

5885 Schalksmühle 1

Bezeichnung der

Erfindung: Anschlußklemme für elektrische

Leitungsdrähte

Ansprüche

I 1. Anschlußklemme für elektrische Leitungsdrähte wie

f Steckverbinder, Stecker- oder Buchsenleisten u. dgl., mit

jj einem Gehäuse aus Isolierstoff und wenigstens einer darin

I aufgenommenen mehrschenkligen Kontaktfeder, von der wenig-

I stens zwei Schenkel durch einen im wesentlichen U-förmigen

1 Scheitelsteg miteinander verbunden sind, der eine Durchsteck-

I öffnung für den zu kontaktierenden Leitungsdraht aufweist

f und mit einem relativ zu der Kontaktfeder bewegbaren Schalt-

I stück, welches einen Schenkel der Kontaktfeder relativ zu

I einem anderen und auf diesen zu bewegt derart, daß wenigstens

I eine einem Schenkel zugeordnete Klemmnase den Leitungsdraht

;' federnd an den anderen Schenkel drückt, dadurch gekennzeich-

\ net, daß die Klemme (21/22) im unmittelbaren Bereich der

I Durchstecköffnung (15) angeordnet ist und das Schaltstück (35

I bzw. 35') den beweglichen Schenkel (16 bzw. 16') der Kohtakt-

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feder (12) an dem der Durchstecköffnung (15) und der Klemme (21/22) entfernten Endbereich dieses Schenkels (16 bzw. 16') beaufschlagt.
2. Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Durchstecköffnung (15) aus der Kontaktfeder (12) Zungen (21 und 22) ausgeklinkt sind, deren Kanten (23, 24) die Klemmennasen bilden.
3. Anschlußklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (21 und 22) in Einsteckrichtung des Leitungsdrahtes (40) und gegen ihn geneigt verlaufend angeordnet sind.
4. Anschlußklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Schenkel (16·) der Kontaktfeder (12) in zwei durch Umbiegung von etwa 180° doppellagig angeordnete Teilschenkel (43, 44) gegliedert ist und das freie, in den Bereich der Durchstecköffnung (15) zurückgeführte, Ende des einen Teilschenkels (44) eine der Klemmnasen (24) aufweist.
5. Anschlußklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zurückgeführte Teilschenkel (44) vom anderen Teilschenkel (43) aus einwärts umgebogen und zwischen diesem und dem feststehenden Schenkel (14) angeordnet ist.
6. Anschlußklemme nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen beiden Teilschenkeln (43, 44) ein Stützauflager (45) angeordnet ist.
7. Anschlußklemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützauflager (45) als aus einem der Teilschenkel (z.B. 43) herausgeformte und den anderen Teilschenkel (z.B. 44) kontaktierende Ausbauchung (46) ausgebildet ist.

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8. Anschlußklemme nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltstück (35) Bestandteil der Innenwand eines relativ zur Kontaktfeder verstell- \ baren Gehäuseteils (11) ist. I
9. Anschlußklemme nach einem oder mehreren der Ansprüche ' 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltstück (35^e) ί Bestandteil eines ggf. mit dem Gehäuse gekoppelten besonderen
Bauteils ist. |