EP1312138B1 - Elektrisches gerät mit verbinder für einen durchschleif-leiter - Google Patents

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EP1312138B1
EP1312138B1 EP01962604A EP01962604A EP1312138B1 EP 1312138 B1 EP1312138 B1 EP 1312138B1 EP 01962604 A EP01962604 A EP 01962604A EP 01962604 A EP01962604 A EP 01962604A EP 1312138 B1 EP1312138 B1 EP 1312138B1
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EP
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insulation displacement
conductor
holding element
electrical device
displacement terminal
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Wolfgang Brandl
Peter Donhauser
Alfred Fischer
Ludwig Niebler
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H01R4/242—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members being plates having a single slot
    • H01R4/2425—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates
    • H01R4/2429—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates mounted in an insulating base
    • H01R4/2433—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates mounted in an insulating base one part of the base being movable to push the cable into the slot
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/2491—Terminal blocks structurally associated with plugs or sockets

Definitions

  • the present invention relates to an electrical device with a mounting device for securing the device to a Support element, for. B. a mounting rail.
  • Such devices are, for. In the form of shooters, relays, Circuit-breakers, fieldbus devices and others more, general known.
  • insulation displacement connectors are relative build big and usually only a single Anthonyeade or two conductor ends.
  • electrical appliances must be provided with insulation displacement terminals, must therefore either be dispensed with a continuous wiring or a relatively large volume of construction can be accepted, since two already relatively large - insulation displacement devices, namely one each for feeding and removing the wiring, required are. For this reason, electrical devices even today in the majority with comparatively compact Screw or spring-loaded terminals equipped.
  • a cable connector for a ribbon cable which has an insulation displacement device, wherein the insulation displacement device comprises a plurality of insulation displacement terminals and a holding element.
  • the insulation displacement terminals and the retaining element are movable relative to each other.
  • a ribbon cable in the insulation displacement device insertable and by transferring into a closed position clamped.
  • the ribbon cable is through the holding element loop-through.
  • US-A-4,969,839 is an electrical power connector known.
  • This connector has an insulation displacement device on, the several insulation displacement terminals and a common holding element having.
  • the insulation displacement terminals and the retaining element are movable relative to each other. Introduced in the holding element Ladder are by a relative movement of holding element and insulation displacement terminals can be clamped.
  • the holding element has laterally open insertion grooves for the ladder.
  • a connector for electrical Head known.
  • This connector has a Insulation displacement device with a cutting clamp and a Retaining element on.
  • the cutting clamp and the holding element are movable relative to each other.
  • In a relative open position of insulation displacement and holding element is a conductor insertable and clamped by transferring into a closed position.
  • the conductor can be looped through the retaining element.
  • the holding element has for this purpose a laterally open, straight, continuous insertion groove for the holder.
  • the object of the present invention is a to create an electrical device, in spite of the use of the Insulation displacement technology with relatively low volume consumption continuous wiring is accessible. It should be the Loop through the conductor by the holding element easy to reach.
  • the electrical device according to the invention is therefore a Chief, who is at the same time the afferent and the laxative Head is mounted in a single cutting clamp on electrical device can be clamped.
  • the structure of the electrical device is particularly simple if the insulation displacement terminal in the electrical device is fixed is and the holding element as movable in the electrical device Closing element is formed.
  • the insertion groove also has a straight section and from the insertion groove a flush with the straight section Blind hole branches off, is easily a cut to length Conductor clamped in the insulation displacement device.
  • the number of insulation displacement devices is arbitrary. In general, the electrical device but several Have insulation displacement devices adjacent to each other and / or are arranged opposite one another.
  • FIG 1 shows an electrical device by means of a mounting device with a mounting side 1 on a support element. 2 fixable.
  • the support element 2 is shown in FIG 1 as a mounting rail educated.
  • the mounting device comprises a hooking element 3 and a spring-loaded latch 4, so that the electric Device can be snapped onto the mounting rail 2.
  • the electrical device can in principle be of any nature. According to embodiment, it is as electromagnetic Switching device, z. B. formed as a contactor. In FIG. 1 this is indicated by a symbolically represented (vacuum) contact 5.
  • FIG 2 are opposite to one of the mounting side 1
  • Operating side 6 two rows of insulation displacement connectors 7 arranged. Within the rows are the insulation displacement connectors 7 arranged side by side, the rows themselves are arranged opposite each other.
  • the insulation displacement devices 7 are all the same education.
  • each insulation displacement device 7 consists of a Cutting terminal 8 and a holding element 9. As shown in FIG 3 is the Cutting terminal 8 in the electrical device fixed.
  • the Holding element 9, however, is movable in the electrical device. It is therefore designed as a movable closing element 9. In principle, however, the retaining element 9 could be immobile and the cutting terminal 8 to be movable.
  • the closing element 9 is with respect to the cutting terminal 8 between an open position and a closed position movable. Shown in FIG. 3 is the open position. By Swiveling a suitable operating tool 10, according to the embodiment a screwdriver 10, in the direction of a Arrow A, the closing element 9 can be converted into the closed position. By swinging back the operating tool 10 is the closing element 9 back into the open position back.
  • the closing element 9 has a laterally open, continuous Insertion 11 for a conductor 12 on.
  • the conductor can 12 are inserted into the insertion groove 11.
  • the conductor 12 is then clamped.
  • the closing element 9 is a single-core conductor 12 (solid or stranded wire) inserted. But it can also two conductors 12 in the closing element 9 can be inserted.
  • the conductor 12 is looped through the closing element 9. It is therefore possible, on the one hand, the conductor 12 with to connect the electrical device and on the other hand the conductor 12 continue to another connection. A cut to length of the conductor 12 is not required in this case.
  • the insertion groove 11 has a straight portion 13 and a curved portion 14 on. This is a compact training of the electrical device despite loop through the Ladder 12 achievable. From the insertion groove 11 branches further a blind hole 15 from which is aligned with the straight portion 13. It is therefore also possible in a simple and secure manner the conductor 12 cut to length in the straight section 13 and from there continue to introduce into the blind hole 15 and so the Contact conductor 12 with the electrical device without continue to loop it to another device.
  • the conductor 12 has a - shown in phantom in FIG 3
  • the conductor axis 16 defines - namely in straight guidance of the conductor 12 - at least one axis, with curved guide of the conductor 12 even a plane.
  • the Closing element 9 is in the transfer of the opening in the closing plane also moves in one plane. According to FIG. 3 Falls the plane of movement of the closing element 9 with the through the conductor axis 16 defined plane together. At least it contains the movement plane but the conductor axis 16.
  • FIG 4 shows two of FIG 2 opposite each other Insulation displacement devices 7.
  • the double-blade clamping device thus formed are the two insulation displacement terminals 8 directly connected with each other.
  • Such a direct connection is for example for further connection of an earth potential for contactors or other electromagnetic switching devices meaningful. Even with terminal blocks is such a direct Through connection makes sense.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät mit einer Montageeinrichtung zum Befestigen des Geräts an einem Tragelement, z. B. einer Tragschiene.
Derartige Geräte sind, z. B. in Form von Schützen, Relais, Leistungsschaltern, Feldbusgeräten und anderen mehr, allgemein bekannt.
Ferner sind allgemein bekannt sogenannte Schneidklemmen, mittels derer Leiter ohne vorheriges Entfernen der Leiterisolierung klemmbar sind.
Ein typischer Nachteil von Schneidklemmen ist, dass sie relativ groß bauen und in der Regel nur ein einzelnes Leitereade oder zwei Leiterenden aufnehmen können. Wenn elektrische Geräte mit Schneidklemmen versehen werden, muss daher entweder auf eine durchgehende Verdrahtung verzichtet werden oder ein relativ großes Bauvolumen in Kauf genommen werden, da zwei - bereits für sich gesehen relativ große - Schneidklemmeinrichtungen, nämlich je eine zum Zu- und Abführen der Verdrahtung, erforderlich sind. Aus diesem Grund werden elektrische Geräte auch heute in der Mehrzahl mit vergleichsweise kompakten Schraub- oder Zugfederklemmen ausgestattet.
Aus der US-A-4,062,616 ist ein Kabelverbinder für ein Flachbandkabel bekannt, der eine Schneidklemmeinrichtung aufweist, wobei die Schneidklemmeinrichtung eine Vielzahl von Schneidklemmen und ein Halteelement aufweist. Die Schneidklemmen und das Halteelement sind relativ zueinander bewegbar. In einer relativen Öffnungsstellung von Schneidklemmen und Halteelement ist ein Flachbandkabel in die Schneidklemmeinrichtung einführbar und durch Überführen in eine Schließstellung klemmbar. Das Flachbandkabel ist durch das Halteelement durchschleifbar.
Aus der US-A-4,950,169 ist ein Kabelverbinder für elektronische Einrichtungen bekannt, der intern eine elektrische Beschaltung aufweist, mittels derer die Pinbelegung bestimmt wird. Bei diesem Kabelverbinder werden die Leiter über Schraubverbindungen an die Schaltung angeschlossen.
Aus der US-A-4,969,839 ist ein elektrischer Leistungsverbinder bekannt. Dieser Verbinder weist eine Schneidklemmeinrichtung auf, die mehrere Schneidklemmen und ein gemeinsames Halteelement aufweist. Die Schneidklemmen und das Halteelement sind relativ zueinander bewegbar. In das Halteelement eingeführte Leiter sind durch eine Relativbewegung von Halteelement und Schneidklemmen klemmbar. Das Halteelement weist seitlich offene Einlegenuten für den Leiter auf.
Aus der EP 0 921 592 A2 ist ein Steckverbinder für elektrische Leiter bekannt. Dieser Steckverbinder weist eine Schneidklemmeinrichtung mit einer Schneidklemme und einem Halteelement auf. Die Schneidklemme und das Halteelement sind relativ zueinander bewegbar. In einer relativen Öffnungsstellung von Schneidklemme und Halteelement ist ein Leiter einführbar und durch Überführen in eine Schließstellung klemmbar. Der Leiter ist durch das Halteelement durchschleifbar. Das Halteelement weist hierzu eine seitlich offene, gerade, durchgehende Einlegenut für den Halter auf.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrisches Gerät zu schaffen, bei dem trotz Verwendung der Schneidklemmtechnik mit relativ geringem Volumenverbrauch eine durchgehende Verdrahtung erreichbar ist. Dabei soll die Durchschleifbarkeit des Leiters durch das Halteelement auf einfache Weise erreichbar sein.
Hierzu weist das elektrische Gerät folgende Merkmale auf:
  • Es weist eine Montageeinrichtung zum Befestigen des Geräts an einem Tragelement, z. B.. einer Tragschiene, auf.
  • Es weist mindestens eine Schneidklemmeinrichtung mit einer Schneidklemme und einem Halteelement auf.
  • Die Schneidklemme und das Halteelement sind relativ zueinander bewegbar.
  • Bei an dem Tragelement befestigtem Gerät ist in das Halteelement in einer relativen Öffnungsstellung von Schneidklemme und Halteelement ein Leiter einführbar und durch Überführen in eine Schließstellung klemmbar.
  • Das Halteelement ist derart ausgebildet, dass der Leiter durch das Halteelement durchschleifbar ist.
  • Das Halteelement weist eine seitlich offene, durchgehende Einlegenut für den Leiter auf.
  • Die Einlegenut weist einen gekrümmten Abschnitt auf.
Bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Gerät ist also ein Leiter, der gleichzeitig der zuführende und der abführende Leiter ist, in einer einzigen Schneidklemme am montierten elektrischen Gerät klemmbar.
Der Aufbau des elektrischen Geräts ist besonders einfach, wenn die Schneidklemme im elektrischen Gerät fest angeordnet ist und das Halteelement als im elektrischen Gerät bewegbares Schließelement ausgebildet ist.
Wenn die Einlegenut auch einen geraden Abschnitt aufweist und von der Einlegenut ein mit dem geraden Abschnitt fluchtendes Sackloch abzweigt, ist auf einfache Weise auch ein abgelängter Leiter in der Schneidklemmeinrichtung klemmbar.
Wenn der Leiter eine Leiterachse aufweist und die Schneidklemme und das Halteelement beim Überführen von der Öffnungsin die Schließstellung eine Relativbewegung in einer die Leiterachse enthaltenden Ebene ausführen, ergibt sich eine besonders einfache konstruktive Gestaltung des elektrischen Geräts.
Prinzipiell ist die Zahl der Schneidklemmeinrichtungen beliebig. In der Regel wird das elektrische Gerät aber mehrere Schneidklemmeinrichtungen aufweisen, die nebeneinander und/oder einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Ein elektrisches Gerät mit einer Montageeinrichtung, die mehrere Schneidklemmeinrichtungen benötigt, ist beispielsweise ein elektromagnetisches Schaltgerät, insbesondere ein Schütz.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung
FIG 1
ein montiertes elektrisches Gerät von der Seite,
FIG 2
das elektrische Gerät von FIG 1 in der Perspektive,
FIG 3
eine Schneidklemmeinrichtung und
FIG 4
ein Paar von Schneidklemmeinrichtungen.
Gemäß FIG 1 ist ein elektrisches Gerät mittels einer Montageeinrichtung mit einer Montageseite 1 an einem Tragelement 2 befestigbar. Das Tragelement 2 ist gemäß FIG 1 als Tragschiene ausgebildet. Die Montageeinrichtung umfasst ein Hakelement 3 und einen federbelasteten Riegel 4, so dass das elektrische Gerät auf die Tragschiene 2 aufschnappbar ist.
Das elektrische Gerät kann prinzipiell beliebiger Natur sein. Gemäß Ausführungsbeispiel ist es als elektromagnetisches Schaltgerät, z. B. als Schütz ausgebildet. In FIG 1 ist dies durch einen symbolisch dargestellten (Vakuum-)Kontakt 5 angedeutet.
Gemäß FIG 2 sind an einer der Montageseite 1 gegenüberliegenden Bedienseite 6 zwei Reihen von Schneidklemmeinrichtungen 7 angeordnet. Innerhalb der Reihen sind die Schneidklemmeinrichtungen 7 nebeneinander angeordnet, die Reihen selbst sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die Schneidklemmeinrichtungen 7 sind untereinander alle gleich ausgebildet.
Nachfolgend wird daher in Verbindung mit FIG 3 nur eine der Schneidklemmeinrichtungen 7 näher beschrieben.
Gemäß FIG 3 besteht jede Schneidklemmeinrichtung 7 aus einer Schneidklemme 8 und einem Halteelement 9. Gemäß FIG 3 ist die Schneidklemme 8 im elektrischen Gerät fest angeordnet. Das Halteelement 9 hingegen ist im elektrischen Gerät bewegbar. Es ist also als bewegbares Schließelement 9 ausgebildet. Prinzipiell könnte aber auch das Halteelement 9 unbeweglich und die Schneidklemme 8 bewegbar sein.
Das Schließelement 9 ist bezüglich der Schneidklemme 8 zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar. Dargestellt ist in FIG 3 die Öffnungsstellung. Durch Verschwenken eines geeigneten Bedienwerkzeugs 10, gemäß Ausführungsbeispiel eines Schraubendrehers 10, in Richtung eines Pfeils A ist das Schließelement 9 in die Schließstellung überführbar. Durch Zurückverschwenken des Bedienwerkzeugs 10 ist das Schließelement 9 wieder in die Öffnungsstellung rücküberführbar.
Aufgrund der Anordnung der Schneidklemmeinrichtungen 7 an der Bedienseite 6 ist das Überführen des Schließelements 9 von der Öffnungs- in die Schließstellung bzw. zurück auch bei an dem Tragelement 2 befestigtem elektrischen Gerät möglich.
Das Schließelement 9 weist eine seitlich offene, durchgehende Einlegenut 11 für einen Leiter 12 auf. Wenn sich das Schließelement 9 in der Öffnungsstellung befindet, kann der Leiter 12 in die Einlegenut 11 eingelegt werden. Durch das Überführen in die Schließstellung wird der Leiter 12 dann geklemmt.
In der Regel wird in das Schließelement 9 ein einadriger Leiter 12 (massiv oder Litze) eingelegt. Es können aber auch zwei Leiter 12 in das Schließelement 9 einlegbar sein.
Aufgrund der Eigenschaft, dass die Einlegenut 11 durchgehend ist, ist der Leiter 12 durch das Schließelement 9 durchschleifbar. Es ist also möglich, einerseits den Leiter 12 mit dem elektrischen Gerät zu verbinden und andererseits den Leiter 12 zu einem anderen Anschluss weiterzuführen. Ein Ablängen des Leiters 12 ist in diesem Fall nicht erforderlich.
Die Einlegenut 11 weist einen geraden Abschnitt 13 und einen gekrümmten Abschnitt 14 auf. Dadurch ist eine kompakte Ausbildung des elektrischen Geräts trotz Durchschleifbarkeit des Leiters 12 erreichbar. Von der Einlegenut 11 zweigt ferner ein Sackloch 15 ab, das mit dem geraden Abschnitt 13 fluchtet. Es ist daher auf einfache und sichere Weise auch möglich, den Leiter 12 abgelängt in den geraden Abschnitt 13 und von dort weiter in das Sackloch 15 einzuführen und so den Leiter 12 mit dem elektrischen Gerät zu kontaktieren, ohne ihn zu einem weiteren Gerät weiterzuschleifen.
Der Leiter 12 weist eine - in FIG 3 - gestrichelt dargestellte Leiterachse 16 auf. Die Leiterachse 16 definiert - nämlich bei gerader Führung des Leiters 12 - zumindest eine Achse, bei gekrümmter Führung des Leiters 12 sogar eine Ebene. Das Schließelement 9 wird beim Überführen von der Öffnungs- in die Schließebene ebenfalls in einer Ebene bewegt. Gemäß FIG 3 fällt die Bewegungsebene des Schließelements 9 mit der durch die Leiterachse 16 definierten Ebene zusammen. Zumindest enthält die Bewegungsebene aber die Leiterachse 16.
FIG 4 zeigt zwei der gemäß FIG 2 einander gegenüberliegenden Schneidklemmeinrichtungen 7. Bei der so gebildeten Doppelschneidklemmeinrichtung sind die beiden Schneidklemmen 8 direkt miteinander verbunden. Eine derartige direkte Verbindung ist beispielsweise zum Weiterverbinden eines Erdepotentials bei Schützen oder anderen elektromagnetischen Schaltgeräten sinnvoll. Auch bei Reihenklemmen ist ein derartiges direktes Durchverbinden sinnvoll.
Gemäß FIG 4 sind in den beiden Schneidklemmeinrichtungen 7 abgelängte Leiter 12 in die geraden Abschnitte 13 der Einlegenuten 11 und in die Sacklöcher 15 eingeführt. Gemäß FIG 4 wird also nur eine elektrische Verbindung von dem einen Leiter 12 zum anderen Leiter 12 hergestellt. Prinzipiell ist es aber auch möglich, einen oder sogar beide Leiter 12 unabgelängt durchzuschleifen. Es ist also beispielsweise möglich, eine Leitung an die linke der beiden in FIG 4 dargestellten Schneidklemmeinrichtungen 7 heran- und von dort weiter zu einem weiteren Gerät zu führen und gleichzeitig von der rechten der beiden in FIG 4 dargestellten Schneidklemmeinrichtungen 7 mit den beiden Strängen des rechten Leiters 12 zwei Abgänge zu weiteren Einrichtungen zu schaffen.
Mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Gerät ist eine Vielzahl von Vorteilen erreichbar. So ist beispielsweise nur eine Klemmstelle für die Punkt-zu-Punkt-Verbindung erforderlich. Nachrüstbare Erweiterungsklemmen sind nicht erforderlich. Auch ist ein Ablängen des durchgeschleiften Leiters 12 nicht erforderlich. Darüber hinaus ergibt sich in der durchgeschleiften Leitung kein Spannungsabfall durch Übergangswiderstände.

Claims (9)

  1. Elektrisches Gerät mit einer Montageeinrichtung (3, 4) zum Befestigen des Geräts an einem Tragelement (2), z. B. einer Tragschiene (2), und mindestens einer Schheidklemmeinrichtung (7) mit einer Schneidklemme (8) und einem Halteelement (9),
    wobei die Schneidklemme (8) und das Halteelement (9) relativ zueinander bewegbar sind,
    wobei bei an dem Tragelement (2) befestigtem Gerät in das Halteelement (9) in einer relativen Öffnungsstellung von Schneidklemme (8) und Halteelement (9) ein Leiter (12) einführbar ist und durch Überführen in eine Schließstellung klemmbar ist,
    wobei das Halteelement (9) derart ausgebildet ist, dass der Leiter (12) durch das Halteelement (9) durchschleifbar ist,
    wobei das Halteelement (9) eine seitlich offene, durchgehende Einlegenut (11) für den Leiter (12) aufweist und
    wobei die Einlegenut (11) einen gekrümmten Abschnitt (14) aufweist.
  2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidklemme (8) im elektrischen Gerät fest angeordnet ist und dass das Halteelement (9) als im elektrischen Gerät bewegbares Schließelement (9) ausgebildet ist.
  3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einlegenut (11) auch einen geraden Abschnitt (13) aufweist.
  4. Elektrisches Gerät nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass von der Einlegenut (11) ein mit dem geraden Abschnitt (13) fluchtendes Sackloch (15) abzweigt.
  5. Elektrisches Gerät nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter (12) eine Leiterachse (16) aufweist und dass die Schneidklemme (8) und das Halteelement (9) beim Überführen von der Öffnungs- in die Schließstellung eine Relativbewegung in einer die Leiterachse (16) enthaltenden Ebene ausführen.
  6. Elektrisches Gerät nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine weitere Schneidklemmeinrichtung (7) aufweist.
  7. Elektrisches Gerät nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidklemmeinrichtungen (7) nebeneinander angeordnet sind.
  8. Elektrisches Gerät nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidklemmeinrichtungen (7) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
  9. Elektrisches Gerät nach einem der obigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass es als elektromagnetisches Schaltgerät, insbesondere als Schütz, ausgebildet ist.
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