EP1372175A1 - Niederspannungs-Einbaugerät und Anschlussklemmenfamilie - Google Patents

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EP1372175A1
EP1372175A1 EP02405464A EP02405464A EP1372175A1 EP 1372175 A1 EP1372175 A1 EP 1372175A1 EP 02405464 A EP02405464 A EP 02405464A EP 02405464 A EP02405464 A EP 02405464A EP 1372175 A1 EP1372175 A1 EP 1372175A1
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EP
European Patent Office
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built
terminal
insulating material
material carrier
conductor
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Withdrawn
Application number
EP02405464A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thorsten Ruppin
Ernst Holzgang
Tudor Baiatu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/08—Terminals; Connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/38—Clamped connections, spring connections utilising a clamping member acted on by screw or nut
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/58—Electric connections to or between contacts; Terminals
    • H01H1/5855—Electric connections to or between contacts; Terminals characterised by the use of a wire clamping screw or nut
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers
    • H01H9/0264—Protective covers for terminals

Definitions

  • the present invention relates to the field of low voltage built-in devices with switching, protection or signaling function. It concerns a low-voltage built-in device according to the preamble of claim 1 and a terminal family.
  • Circuit breaker which has an electronic evaluation unit instead of a bimetal, is known for example from DE 197 21 591 A1. This can be loaded with rated currents of up to 125 A and is equipped with connecting terminals for connecting connecting conductors with appropriately dimensioned conductor cross sections of up to 70 mm 2 .
  • the company Merlin-Gerin / Schneider Electric offers one under the designation NG125 Circuit breaker in modular device format, which via a flexible terminal change system features.
  • Different connection terminals for Copper conductors, aluminum conductors, ribbon conductors, cable lugs
  • openings of the Switch housing inserted and with an insertable terminal cover in the form fixed on an aperture.
  • the object of the present invention is to provide a low-voltage built-in device with a modular connection system for easy adaptation to different Specify connection conductor. This task is accomplished by a low voltage built-in device with the features of claim 1 and a terminal family with Features of claim 9 solved.
  • the essence of the invention is an insulating material carrier as part of the modular To provide terminal system, which can be used in the built-in device and a Clamping movement of the actual clamp leads.
  • This carrier will adapt to another type of connection conductor generally together with the terminal replaced. This results in greater flexibility and simpler Variant form.
  • the carrier By designing the carrier as an insulating body, the latter functions as a fifth also as a terminal cover, i.e. it will also be the first protection against accidental contact live conductor parts manufactured.
  • the clamping movement triggered by a clamping screw which is in a thread in the clamp is screwed in.
  • the carrier is equipped with a movable cover.
  • the insulating material carrier has a snap-in device or provided with a snap mechanism, which allow it to be detachably and Way to click or snap into the housing.
  • connection leads in a built-in device with a circuit breaker function Foreground namely a flexible or rigid, single or multi-wire conductor for direct connection or alternatively, a conductor provided with a cable lug indirect connection.
  • the clamp has the shape of a cage clamp, whereby the thread and the connecting conductor on opposite sides of one another contacting contact conductor and the cage clamp partially the two conductors surrounds.
  • the contact conductor with an opening which is the cable lug has a comparable diameter.
  • the cable lug comes in this case preferably to lie between the contact conductor and the connection thread of the terminal and the screw penetrates both the contact conductor and when the conductor is connected also the cable lug.
  • the insulating material carrier with a collar Mistake is the insulating material carrier with a collar Mistake.
  • a terminal family according to the invention comprises at least two terminal systems with the two main components of the bracket and the clamp.
  • Latter are easily interchangeable, i.e. is the change from a first system to a second possible in a few simple steps. Nevertheless, there is sufficient flexibility to Creation of new variants of connection terminal systems.
  • Fig. 1 a section of a low-voltage built-in device is shown, one of which End face for connecting a connecting conductor by means of an inventive modular terminal system (both not shown in Fig.1) is prepared.
  • Plastic housing 1 of the device forms a connection space 10 and has in the area this connection space 10 via a connection opening 11 for receiving the Terminal system.
  • a rigid contact conductor 2 protrudes into the connection space, which is brought into contact with the connection conductor and the electrical connection forms functional units inside the device and / or further connection points.
  • Terminal 4 in the form of a cage clamp is for connecting conductors or Strands provided without cable lugs.
  • a clamping screw 40 is in a thread in the Terminal 4 screwed, both together are mounted in the carrier 3 and with this inserted into the connection opening 11.
  • An insertion protector 41 in the form of a tongue blocks terminal 4 when terminal 4 is tightened.
  • the carrier 3 has an end surface 30, the circumference of which is the connection opening 11 of the housing 1 is simulated, so that the carrier 3 fits into the housing 1 can be used.
  • a movable cover 32 in the form of a lid allows access to the clamping screw 40, said cover 32 when the cover is closed Clamping screw 40 is protected against unintentional contact.
  • On the side of the carrier 3 attached receptacles 33 or tabs act with snap hooks in the housing 1 together and snap the carrier 3 into place.
  • connection system from FIG. 2 is mounted in the carrier 3 Terminal 4 shown from a different perspective, once without and once with Contact conductor 2 and connecting conductor 5. At least from the design of the terminal 4 partially surrounding carrier 3 it can be seen that the latter is only a movement of the Terminal 4 allows in the vertical direction.
  • the vertical freedom of movement of the Clamping screw 40 is through the internal contact conductor 2 or the carrier 3 itself limited, so that when the clamping screw 40 is turned, it is not the screw Terminal 4 moved in the vertical direction.
  • the clamping screw 40 in Moving clockwise, the terminal 4 and the connecting conductor 5 and the contact conductors 2 lying above are pressed together.
  • the clamp 4 shows an insulating material carrier 3 and a terminal 4 of a second terminal system shown. This is for the connection of connection conductors with cable lugs provided, and as protection against contact of a crimping point of the cable lug, the carrier 3 provided with a generously dimensioned collar 31. Again are one movable cover 32 and receptacles 33 available.
  • the clamp 4 has the shape a rectangular nut.
  • a clamping screw 40 only screwed into a thread of the clamp 4 when the Carrier 3 with terminal 4 installed in connection space 10 and on Cable lug inserted through an opening in the carrier 3 and with the clamp 4 in cover was brought.
  • contact conductors 2 and Cable lug each have a hole whose diameter is larger than that of Clamping screw 40.
  • FIG. 5 the variant of the cable lug with a mount in the carrier 3 is analogous to FIG Terminal 4 shown from a different perspective, both without and with Contact conductor 2 and connection conductor 5 including cable lug 51. Again, the one used Terminal 4 can only be moved vertically. When tightening the clamping screw 4 will be Cable lug 51 and contact conductor 2 pressed together.

Landscapes

  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung hat flexible, modulare Anschlussklemmen-Wechselsysteme für Niederspannnungs-Einbaugeräte zum Gegenstand. Jedes auf einen bestimmten Anschlussleitertyp angepasste System umfasst einen Isolierstoffträger (3) und eine dazugehörige Klemme (4) mit einer Klemmschraube (40). Durch eine lineare Klemmbewegung der Klemme werden ein Anschlussleiter (5) und ein geräteinterner Kontaktleiter (2) in elektrischen Kontakt gebracht. <IMAGE>

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Niederspannungs-Einbaugeräte mit Schalt-, Schutz- oder Meldefunktion. Sie betrifft ein Niederspannungs-Einbaugerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anschlussklemmenfamilie.
STAND DER TECHNIK
Als Hochleistungsautomat ausgeführte strombegrenzende Schalter dienen dem raschen und zuverlässigen Schutz von unter Niederspannung stehenden Leitungen, Motoren, Apparaten, Anlagen vor den Folgen von Überlast- und Kurzschlussströmen. Ein derartiger Schutzschalter, welcher anstelle eines Bimetalls eine elektronische Auswerteeinheit aufweist, ist beispielsweise aus der DE 197 21 591 A1 bekannt. Dieser ist mit Bemessungsströmen von bis zu 125 A belastbar und mit Anschlussklemmen zum Anschluss von Anschlussleitem mit entsprechend dimensionierten Leiterquerschnitten von bis zu 70 mm2 ausgestattet.
Die Firma Merlin-Gerin / Schneider Electric bietet unter der Bezeichnung NG125 einen Leistungsschalter im Reiheneinbaugeräteformat an, welcher über ein flexibles Anschlussklemmen-Wechselsystem verfügt. Dabei werden verschiedene Anschlussklemmen (für Kupferleiter, Aluminiumleiter, Flachbandleiter, Kabelschuhe) in Öffnungen des Schaltergehäuses eingesetzt und mit einer einschiebbaren Klemmenabdeckung in Form einer Blende fixiert.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Niederspannnungs-Einbaugerät mit einem modularen Anschlussklemmensystem zur einfachen Anpassung an unterschiedliche Anschlussleiter anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Niederspannnungs-Einbaugerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Anschlussklemmenfamilie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.
Kern der Erfindung ist es, einen Isolierstoffträger als Teil des modularen Anschlussklemmensystems vorzusehen, welcher in das Einbaugerät einsetzbar ist und eine Klemmbewegung der eigentlichen Klemme führt. Dieser Träger wird beim Anpassen an einen anderen Anschlussleitertyp im Allgemeinen zusammen mit der Klemme ausgetauscht. Dadurch ergibt sich eine grössere Flexibilität und einfachere Variantenbildung. Durch die Ausführung des Trägers als Isolierstoffkörper füngiert dieser auch als Klemmenabdeckung, d.h. es wird gleichzeitig ein erster Berührungsschutz der unter Spannung stehenden Leiterteile hergestellt.
In einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Einbaugeräts wird die Klemmbewegung durch eine Klemmschraube ausgelöst, welche in ein Gewinde in der Klemme eingeschraubt ist. Zum Anziehen oder Lösen der Klemmschraube ist eine Anschlussöffnung im Gehäuse des Einbaugeräts derart ausgebildet, dass bei eingesetztem Isolierstoffträger die Klemmschraube oder zumindest ein Schraubendreher einführbar sind. Als Berührungsschutz für die im Allgemeinen im Gehäuseinnem versenkte Klemmschraube ist der Träger mit einer beweglichen Abdeckung ausgestattet.
In einer zweiten Ausführungsform ist der Isolierstoffträger mit einer Einrastvorrichtung oder einem Schnappmechanismus versehen, welche es erlauben, ihn auf lösbare Art und Weise in das Gehäuse einzuklicken oder einzurasten.
Zwei Anschlussleitertypen stehen bei einem Einbaugerät mit Schutzschalterfunktion im Vordergrund, nämlich ein flexibler oder starrer, ein- oder mehrdrähtiger Leiter zum direkten Anschluss oder alternativ dazu, ein mit einem Kabelschuh versehener Leiter zum indirekten Anschluss. Im ersten Fall hat die Klemme die Form einer Käfigklemme, wobei sich das Gewinde und der Anschlussleiter auf entgegengesetzten Seiten eines zu kontaktierenden Kontaktleiters befinden und die Käfigklemme die beiden Leiter teilweise umgibt.
Soll das Einbaugerät auch für den Anschluss von Anschlussleitern mit einem Kabelschuh vorbereitet sein, wird der Kontaktleiter mit einer Öffnung, welche einen dem Kabelschuh vergleichbaren Durchmesser aufweist, versehen. Der Kabelschuh kommt in diesem Fall bevorzugt zwischen den Kontaktleiter und das Anschlussgewinde der Klemme zu liegen und die Schraube durchdringt bei angeschlossenem Leiter sowohl den Kontaktleiter wie auch den Kabelschuh. Zum Schutz vor Berührung eines möglicherweise aus dem Gehäuse hinausragenden Pressstelle des Kabelschuhs ist der Isolierstoffträger mit einem Kragen versehen.
Eine erfindungsgemässe Anschlussklemmenfamilie umfasst mindestens zwei Anschlussklemmensysteme mit jeweils den zwei Hauptkomponenten Träger und Klemme. Letztere sind einfach austauschbar, d.h. der Wechsel von einem ersten System auf ein Zweites ist mit wenigen Handgriffen möglich. Dennoch ergibt sich eine ausreichende Flexibilität zur Bildung neuer Varianten von Anschlussklemmensystemen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in Schrägaufsicht
  • Fig.1 einen Ausschnitt eines Niederspannungs-Einbaugeräts,
  • Fig.2, Fig.3 ein erstes Anschlussklemmenssystem, und
  • Fig.4, Fig.5 ein zweites Anschlussklemmensystem.
    • Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst. Grundsätzlich sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
    In Fig. 1 is ein Ausschnitt aus einem Niederspannungs-Einbaugerät dargestellt, dessen eine Stirnseite zum Anschluss eines Anschlussleiters mittels eines erfindungsgemässen modularen Anschlussklemmensystems (beide in Fig.1 nicht gezeigt) vorbereitet ist. Ein Kunststoffgehäuse 1 des Geräts bildet einen Anschlussraum 10 und verfügt im Bereich dieses Anschlussraums 10 über eine Anschlussöffnung 11 zur Aufnahme des Anschlussklemmensystems. In den Anschlussraum hinein ragt ein starrer Kontaktleiter 2, welcher mit dem Anschlussleiter in Kontakt gebracht wird und die elektrische Verbindung zu fünktionellen Einheiten im Geräteinnern und/oder weiteren Anschlussstellen bildet.
    Fig.2 zeigt einen Isolierstoffträger 3 und eine Klemme 4 eines ersten Anschlussklemmensystems. Die Klemme 4 in Form einer Käfigklemme ist zum Anschluss von Leitern oder Litzen ohne Kabelschuhe vorgesehen. Eine Klemmschraube 40 ist in ein Gewinde in der Klemme 4 eingeschraubt, beide zusammen werden in den Träger 3 montiert und mit diesem in die Anschlussöffnung 11 eingesetzt. Ein Einführschutz 41 in Form einer Zunge versperrt bei angezogener Klemme 4 den Zugang in den Anschlussraum 10.
    Der Träger 3 verfügt über eine Abschlussfläche 30, deren Umfang der Anschlussöffnung 11 des Gehäuses 1 nachgebildet ist, so dass der Träger 3 sich schlüssig in das Gehäuse 1 einsetzen lässt. Bei eingesetztem Träger 3 wird durch einen ersten Berührungsschutz 31 in Form eines Kragens und eine Öffnung im Träger 3 ein Anschlussleiter in den Anschlussraum 10 geführt. Eine bewegliche Abdeckung 32 in Form eines Deckels erlaubt den Zugang zur Klemmschraube 40, wobei bei geschlossener Abdeckung 32 die besagte Klemmschraube 40 vor unbeabsichtigtem Berühren geschützt ist. Seitlich am Träger 3 angebrachte Aufnahmen 33 oder Laschen wirken mit Schnapphaken im Gehäuse 1 zusammen und lassen den Träger 3 einrasten.
    In Fig.3 ist das Anschlussklemmensystem aus Fig.2 mit in den Träger 3 montierter Klemme 4 aus einer anderen Blickrichtung gezeigt, einmal ohne und einmal mit Kontaktleiter 2 und Anschlussleiter 5. Aus der Ausgestaltung des die Klemme 4 zumindest teilweise umgebenden Trägers 3 ist ersichtlich, dass letzterer nur eine Bewegung der Klemme 4 in vertikaler Richtung zulässt. Die vertikale Bewegungsfreiheit der Klemmschraube 40 ist durch den geräteinternen Kontaktleiter 2 oder den Träger 3 selbst limitiert, so dass sich bei einer Drehung der Klemmschraube 40 nicht diese, sondern die Klemme 4 in vertikaler Richtung bewegt. Wird beispielsweise die Klemmschraube 40 im Uhrzeigersinn bewegt, hebt sich die Klemme 4 und der Anschlussleiter 5 und der darüberliegende Kontaktleiter 2 werden aneinandergepresst.
    In Fig.4 sind ein Isolierstoffträger 3 und eine Klemme 4 eines zweiten Anschlussklemmensystems dargestellt. Dieses ist für einen Anschluss von Anschlussleitern mit Kabelschuhen vorgesehen, und als Berührungsschutz einer Pressstelle des Kabelschuhs ist der Träger 3 mit einem grosszügig dimensionierten Kragen 31 versehen. Wiederum sind eine bewegliche Abdeckung 32 und Aufnahmen 33 vorhanden. Die Klemme 4 weist die Form einer rechteckigen Mutter auf. Im Gegensatz zum ersten Anschlussklemmensystem wird eine Klemmschraube 40 erst dann in ein Gewinde der Klemme 4 eingeschraubt, wenn der Träger 3 mit montierter Klemme 4 in den Anschlussraum 10 eingesetzt und ein Kabelschuh durch eine Öffnung im Träger 3 eingeführt und mit der Klemme 4 in Deckung gebracht wurde. Zur Durchrührung der Klemmschraube 40 durch den Kontaktleiter 2 und den darunterliegenden Kabelschuh zur Klemme 4 hin weisen Kontaktleiter 2 und Kabelschuh je ein Loch auf, dessen Durchmesser grösser ist als derjenige der Klemmschraube 40.
    In Fig.5 ist analog zur Fig.3 die Variante Kabelschuh mit einer in den Träger 3 montierten Klemme 4 aus einer anderen Blickrichtung gezeigt, sowohl ohne wie auch mit Kontaktleiter 2 und Anschlussleiter 5 inklusive Kabelschuh 51. Wiederum ist die eingesetzte Klemme 4 nur vertikal bewegbar. Beim Anziehen der Klemmschraube 4 werden Kabelschuh 51 und Kontaktleiter 2 aneinandergepresst.
    BEZUGSZEICHENLISTE
    1
    Gehäuse
    10
    Anschlussraum
    11
    Anschlussöffnung
    2
    Kontaktleiter
    3
    Isolierstoffträger
    30
    Abschlussfläche
    31
    Berührungsschutz
    32
    Abdeckung
    33
    Aufnahmen
    4
    Klemme
    40
    Klemmschraube
    41
    Einführschutz
    5
    Anschlussleiter
    51
    Kabelschuh

    Claims (10)

    1. Niederspannungs-Einbaugerät umfassend ein Gehäuse (1), welches einen Anschlussraum (10) bildet, einen in den Anschlussraum (10) hineinreichenden starren Kontaktleiter (2) und ein Anschlussklemmensystem mit einer beweglichen Klemme (4) zur lösbaren Kontaktbildung zwischen dem Kontaktleiter (2) und einem Anschlussleiter (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussklemmensystem weiter einen in den Anschlussraum (10) einführbaren Isolierstoffträger (3) aufweist, welcher eine Klemmbewegung der Klemme (4) führt.
    2. Einbaugerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (4) ein Gewinde aufweist, in welches eine Klemmschraube (40) einschraubbar ist, und dass der Isolierstoffträger (3) derart ausgebildet ist, dass durch Anziehen oder Lösen der Klemmschraube (40) die Klemme (4) eine lineare Klemmbewegung ausführt.
    3. Einbaugerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine Anschlussöffnung (11) zum Einsetzen des Isolierstoffträgers (3) aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass die Klemmschraube (40) und/oder ein Schraubendreher in einer zu der linearen Klemmbewegung parallelen Richtung in den Anschlussraum (10) einführbar sind.
    4. Einbaugerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierstoffträger (3) eine bewegliche Abdeckung (32) als Berührungsschutz für die Klemmschraube (40) aufweist.
    5. Einbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierstoffträger (3) mittels einer Einrastvorrichtung im Gehäuse (1) einrastbar ist.
    6. Einbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemme (4) eine Käfigklemme zum Festklemmen von festen oder flexiblen Anschlussleitern (5) ist.
    7. Einbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktleiter (2) ein Loch aufweist und das Anschlussklemmensystem zum Festklemmen eines Anschlussleiters (5) mit Kabelschuh (51) geeignet ist.
    8. Einbaugerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierstoffträger (3) einen ausserhalb des Gehäuses (1) verbleibenden Berührungsschutz (31) aufweist.
    9. Anschlussklemmenfamilie mit mindestens zwei unterschiedlichen Anschlussklemmensystemen umfassend je einen Isolierstoffträger (3) mit einer auf eine Anschlussöffhung (11) eines Einbaugeräts (1) abgestimmten Abschlussfläche (30) und eine mittels des Trägers (3) geführte Klemme (4) zum Festklemmen eines Anschlussleiters (5) an einem Kontaktleiter (2) des Einbaugeräts (1).
    10. Anschlussklemmenfamilie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffträger (3) der mindestens zwei Anschlussklemmensysteme einen Einschnappmechanismus (33) zum Einrasten in einem Gehäuse (1) des Einbaugeräts aufweisen.
    EP02405464A 2002-06-10 2002-06-10 Niederspannungs-Einbaugerät und Anschlussklemmenfamilie Withdrawn EP1372175A1 (de)

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