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Die
Erfindung betrifft eine Schaltbrücke mit einem Gehäuse,
zur Brückung von mindestens zwei nebeneinander angeordneten
elektrischen Reihenklemmen, wobei die Reihenklemmen jeweils mindestens
eine Stromschiene aufweisen und in den Stromschienen jeweils mindestens
eine Öffnung ausgebildet ist. Daneben betrifft die Erfindung
noch eine Baueinheit aus mindestens zwei nebeneinander angeordneten
elektrischen Reihenklemmen und einer ein Gehäuse aufweisenden
Schaltbrücke, wobei die Reihenklemmen jeweils ein aus Isolierstoff
bestehendes Klemmengehäuse, mit mindestens zwei darin angeordneten
Leiteranschlußelementen und mindestens einer Stromschiene
aufweisen, und wobei in den Klemmengehäusen jeweils mindestens
ein Funktionsschacht zur zumindest teilweisen Aufnahme der Schaltbrücke
und in den Stromschienen jeweils mindestens eine Öffnung
ausgebildet ist.
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Elektrische
Reihenklemmen sind seit Jahrzehnten bekannt und werden millionenfach
bei der Verdrahtung elektrischer Anlagen und Geräte verwendet.
Die Klemmen werden meist auf Tragschienen aufgerastet, welche ihrerseits
häufig in einer Mehrzahl in einem Schaltschrank angeordnet
sind. Als Leiteranschlußelemente werden in Reihenklemmen überwiegend
Schraubklemmen oder Zugfederklemmen verwendet. Daneben können
aber auch Schneidanschlußklemmen oder Schenkelfederklemmen
verwendet werden.
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Der
Grundtyp der Reihenklemme ist die Verbindungsklemme, die mindestens
zwei Leiteranschlußelemente aufweist, die über
eine elektrisch leitende Verbindungsschiene, die Stromschiene, elektrisch
miteinander verbunden sind. Neben diesem Grundtyp, der häufig
auch als Durchgangsklemme bezeichnet wird, gibt es eine Vielzahl
von unterschiedlichen Reihenklemmentypen, die speziell an den jeweiligen
Anwendungsfall angepaßt sind. Als Beispiel seien hier Schutzleiterklemmen,
Messertrennklemmen und Installationsklemmen genannt.
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Insbesondere
bei Reihenklemmen, die in Stromwandler Meßkreisen der Energieerzeugung und
-verteilung eingesetzt werden, sind häufig verschiedene
Schalt-, Trenn- und Prüfaufgaben zu realisieren. Hierzu
gehört auch das Brüc ken von benachbarten Reihenklemmen
mit Hilfe von Steckbrücken, die in die Klemmengehäuse
eingesteckt werden und mit denen zwei oder mehrere benachbarte Reihenklemmen
kurzgeschlossen werden können. In einem Stromwandler Meßkreis
läßt sich dadurch beispielsweise ein Stromwandlerkurzschluß realisieren.
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Eine
derartige Steckbrücke ist beispielsweise aus der
DE 44 11 306 C1 bekannt.
Die Steckbrücke besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten
Brückenschienenabschnitten, die jeweils eine Schienenleiste
und eine Mehrzahl von mit der Schienenleiste verbundene Kontaktschenkel
aufweisen. Bei der bekannten Steckbrücke sind die Federkräfte der
Kontaktschenkel beim Einstecken in die Öffnungen in den
Stromschienen der Reihenklemmen und beim Kontaktieren parallel zur
Längsrichtung der Schienenleiste gerichtet, so daß auf
einfache Art und Weise eine Verrastung zwischen der Steckbrücke und
der Stromschiene erreicht werden kann.
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Darüber
hinaus sind aus der Praxis Schaltbrücken bekannt, die verschiebbar
in den Klemmengehäusen benachbarter Reihenklemmen angeordnet sind
(Katalog CLIPLINE 2007, Seite 104, der Phoenix Contact GmbH & Co. KG).
Die Schaltbrücken weisen mindestens zwei elektrisch leitend
miteinander verbundene Kontaktbereiche auf, die in der Kontaktstellung
jeweils durch eine in die Stromschiene einer Reihenklemme eingeschraubte
Schraube mit der Stromschiene verbunden werden können.
Nachteilig ist hierbei, daß die Schaltbrücke nur
bei speziellen Reihenklemmen eingesetzt werden kann, bei denen zum
einen in der Stromschiene eine Gewindebohrung für die Schraube
ausgebildet ist, bei denen zum anderen die Stromschiene so ausgebildet
ist, daß überhaupt eine von außen zugängliche
Schraube in die Stromschiene eingeschraubt werden kann, d. h. die
Stromschiene oder ein Abschnitt der Stromschiene muß nahe
der Oberseite des Klemmengehäuses verlaufen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs
beschriebene Schaltbrücke zur Verfügung zu stellen,
die möglichst einfach betätigbar und flexibel
und leicht bei mehreren Reihenklemmen einsetzbar ist. Darüber
hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Baueinheit
aus mindestens zwei nebeneinander angeordneten elektrischen Reihenklemmen
und einer Schaltbrücke zur Verfügung zu stellen,
die einfacher und flexibel betätigbar ist und an unterschiedliche
Einsatzbedingungen angepaßt werden kann.
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Diese
Aufgabe ist bei der eingangs beschriebenen Schaltbrücke
gemäß einer ersten Lehre der Erfindung dadurch
gelöst, daß in dem Gehäuse mindestens
zwei voneinander isolierte Kontaktelemente zum Eingreifen in eine Öffnung
in jeweils einer der Stromschienen angeordnet sind und daß eine
Brückenschiene bewegbar in dem Gehäuse gehalten
ist, wobei die Brückenschiene mindestens zwei Kontaktbereiche
und einen die Kontaktbereiche verbindenden Verbindungsbereich aufweist
und aus einer ersten Endposition, in der die Kontaktbereiche die
Kontaktelemente nicht kontaktieren, in eine zweite Endposition bewegbar
ist, in der die Kontaktelemente über die Brückenschiene
elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
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Das
Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Schaltbrücke
unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen bekannten Steckbrücken
dadurch, daß die erfindungsgemäße Schaltbrücke
zunächst in die nebeneinander angeordneten elektrischen
Reihenklemmen eingesteckt wird, wobei die voneinander isolierten
Kontaktelemente in eine Öffnung in jeweils einer Stromschiene
eingreifen und dadurch die Stromschienen kontaktieren. Befindet
sich dabei die Brückenschiene in der ersten Endposition,
so sind die Kontaktelemente der Schaltbrücke nicht miteinander
verbunden, d. h. auch die benachbart zueinander angeordneten elektrischen
Reihenklemmen sind über die Schaltbrücke noch
nicht elektrisch gebrückt. Die Brückung der benachbart
zueinander angeordneten Reihenklemmen mittels der in die Reihenklemmen
eingestreckten Schaltbrücke erfolgt nun dadurch, daß die
Brückenschiene aus der ersten Endposition in die zweite
Endposition verschoben wird, wobei die über den Verbindungsbereich
elektrisch miteinander verbundenen Kontaktbereiche in der zweiten
Endposition die Kontaktelemente elektrisch leitend kontaktieren,
so daß die Kontaktelemente und damit auch die von den Kontaktelementen
kontaktierten Stromschienen benachbarter Reihenklemmen über
die Brückenschiene elektrisch leitend miteinander verbunden
sind.
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Gemäß einer
ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die den Kontaktbereichen
der Brückenschiene zugewandten Enden der Kontaktelemente
und die Kontaktbereiche der Brückenschiene parallel zueinander
ange ordnet. Dabei ist in den den Kontaktbereichen der Brückenschiene
zugewandten Enden der Kontaktelemente jeweils eine Schraube eingeschraubt.
Wird die Brückenschiene aus der ersten Endposition in die
zweite Endposition verschoben, so werden die Kontaktbereiche der
Brückenschiene über die Enden der Kontaktelemente geschoben,
wobei dann jeweils ein Kontaktbereich der Brückenschiene
mittels einer Schraube mit dem zugewandten Ende eines Kontaktelements
elektrisch leitend verbunden werden kann. Durch das Anziehen der
Schrauben wird dabei zum einen die elektrisch leitende Verbindung
zwischen den Kontaktbereichen der Brückenschiene und den
Kontaktelementen hergestellt, zum anderen wird dadurch die Brückenschiene
in der zweiten Endposition fixiert. Hierzu weisen die Kontaktbereiche
der Brückenschiene vorzugsweise jeweils eine einseitig
offene Ausnehmung auf, die in der zweiten Endposition der Brückenschiene
den Schaft einer Schraube zumindest teilweise umgreift.
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Dadurch,
daß die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktbereichen
der Brückenschiene und den Kontaktelementen durch das Anziehen
der Schrauben realisiert wird, ist sichergestellt, daß sowohl
das Schalten bzw. Schließen der Brückung als auch
das Entschalten bzw. Öffnen der Brückung nicht unbeabsichtigt
erfolgen kann. Durch die Verwendung der Schrauben wird somit die
insbesondere in Strom- und Spannungswandlerkreisen geforderte hohe
Sicherheit gewährleistet.
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Gemäß einer
Variante der erfindungsgemäßen Schaltbrücke
sind die den Kontaktbereichen der Brückenschiene zugewandten
Enden der Kontaktelemente und die Kontaktbereiche der Brückenschiene
in der zweiten Endposition der Brückenschiene jeweils miteinander
verrastbar. Hierzu sind die Enden der Kontaktelemente vorzugsweise
als stiftförmige Verrastungselemente und die Kontaktbereich
der Brückenschiene als Rastausnehmungen ausgebildet. Beim
Verschieben der Brückenschiene aus der ersten Endposition
in die zweite Endposition kommt es dadurch zu einer Verrastung der
stiftförmigen Verrastungselemente in den Rastausnehmungen
der Kontaktbereiche. Bei dieser Variante wird somit auf die Verwendung
von Schrauben verzichtet, so daß die in die Reihenklemmen
eingesteckte Schaltbrücke werkzeuglos betätigt
werden kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Schaltbrücke sowohl gemäß der ersten
als auch gemäß der zweiten Variante sind die Kontaktbereiche
und der Verbindungsbereich der Brückenschiene einstückig
ausgebildet, wobei die Kontaktbereiche im wesentlichen senkrecht
vom Verbindungsbereich abgebogen sind. Durch die einstückige
Ausbildung der Kontaktbereiche mit dem Verbindungsbereich kann die
Brückenschiene sehr einfach, beispielsweise als Stanz-Biegeteil,
hergestellt werden. Dadurch, daß die Kontaktbereiche im
wesentlichen senkrecht vom Verbindungsbereich abgebogen sind, ist
die Betätigung der Brückenschiene besonders einfach
möglich. Hierzu ist weiter vorgesehen, daß der
Verbindungsbereich der Brückenschiene zumindest teilweise
in einem Isoliergehäuse angeordnet oder von einem Isoliergehäuse
umspritzt ist. Das Isoliergehäuse fungiert somit als Isolierkopf, an
dem die Brückenschiene beim Verschieben aus der ersten
Endposition in die zweite Endposition angefaßt werden kann.
Durch das Isoliergehäuse wird dabei die erforderliche Fingerberührsicherheit
gewährleistet.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist im Gehäuse der
Schaltbrücke mindestens ein in Verschieberichtung der Brückenschiene
verlaufender Steg und im Verbindungsbereich bzw. im Isoliergehäuse
der Brückenschiene mindestens eine korrespondierende Nut
ausgebildet. Durch den Steg und die korrespondierende Nut erfolgt
somit eine Führung der Brückenschiene beim Verschieben
aus der einen Endposition in die andere Endposition, indem die Brückenschiene
mit der Nut auf dem Steg entlanggleitet. Um das Verschieben der
Schaltbrücke aus der einen Endposition in die andere Endposition weiter
zu erleichtern und um ein Verkanten der Schaltbrücke beim
Verschieben zu verhindern, ist darüber hinaus vorgesehen,
daß in den Seitenwänden des Gehäuses
zwei Führungsnuten und an der Brückenschiene,
insbesondere am Isoliergehäuse, seitlich zwei korrespondierende
Führungsrippen oder Führungsstege ausgebildete
sind. Beim Verschieben der Brückenschiene aus der einen
Endposition in die andere Endposition gleiten dann die Führungsrippen bzw.
die Führungsstege in den Führungsnuten, wodurch
sowohl ein Verkanten als auch ein ungewolltes Herauslösen
der Brückenschiene aus dem Gehäuse der Schaltbrücke
verhindert wird.
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Eingangs
ist ausgeführt worden, daß die erfindungsgemäße
Schaltbrücke in zwei oder mehr nebeneinander angeordnete
Reihenklemmen eingesteckt und darin verrastet werden kann. Die Verrastung
der Schaltbrücke in der Reihenklemme kann alleine dadurch
realisiert sein, daß die Kontaktelemente derart ausgebildet
sind, daß sie beim Eingreifen in eine Öffnung
in jeweils einer der Stromschienen diese nicht nur elektrisch leitend
kontaktieren, sondern gleichzeitig auch in der Öffnung
der Stromschiene verrasten. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden,
daß die Kontaktelemente als Federkontakte ausgebildet sind,
wobei jeder Federschenkel zwei parallel zueinander angeordnete Kontaktschenkel aufweist,
von denen mindestens einer federnd ausgebildet ist. An einem oder
beiden Kontaktschenkeln kann dann eine Rastnase ausgebildet sein,
durch die Verrastung der Kontaktelemente in der Öffnung
erreicht wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Verrastung der
Schaltbrücke in der Reihenklemme bzw. in den Reihenklemmen
jedoch nicht nur über die Kontaktelemente, sondern zusätzlich
oder alternativ über mindestens zwei am Gehäuse
angeordnete federnde Rastelemente, die in eine zweite Öffnung
in jeweils eine der Stromschienen eingesteckt werden können.
Damit eine derartige Schaltbrücke in nebeneinander angeordnete
elektrische Reihenklemmen eingesteckt werden kann, ist es somit
erforderlich, daß in den Stromschienen der Reihenklemmen
mindestens zwei Öffnungen ausgebildet sind. Beim Einstecken
der Schaltbrücke in die Reihenklemmen greift dabei jeweils
ein Kontaktelemente in eine erste Öffnung und ein Rastelement
in eine zweite Öffnung jeweils einer Stromschiene ein, wobei
die Verrastung der Schaltbrücke in erster Linie durch die
federnden Rastelemente sichergestellt wird, während die
Kontaktelemente der elektrischen Kontaktierung der Stromschienen
dienen.
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Die
der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist bei einer eingangs beschriebenen
Schaltbrücke gemäß einer zweiten, alternativen
Lehre der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gehäuse
der Schaltbrücke an den Reihenklemmen verrastbar ist und daß am
Gehäuse eine Steckbrücke mit mindestens zwei über
einen Verbindungsbereich elektrisch leitend miteinander verbundenen
Kontaktelementen axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Steckbrücke
aus einer ersten Position, in der die Kontaktelemente die Öffnungen
in den Stromschienen nicht kontaktieren in eine zweite Position
verschiebbar ist, in der die Kontaktelemente in die Öffnungen
in den Stromschienen eingreifen.
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Auch
bei der zweiten Alternative der Erfindung wird die Schaltbrücke
zunächst in einem ersten Schritt an den Reihenklemmen verrastet
bzw. in die Reihenklemmen eingesteckt, bevor in einem zweiten Schritt
die Brückung der benachbarten Reihenklemmen dadurch erfolgt,
daß die axial am Gehäuse verschiebbar angeordnete
Steckbrücke aus einer ersten Position, in der die elektrisch
miteinander verbundenen Kontaktelemente die Öffnungen in
den Stromschienen nicht kontaktieren, in eine zweite Position verschiebbar
ist, in der jeweils ein Kontaktelement in eine Öffnung
einer Stromschiene eingreift. Bei dieser Variante der Schaltbrücke
kann die Streckbrücke im wesentlichen entsprechend einer ”normalen” Steckbrücke
ausgebildet sein, wobei die Steckbrücke jedoch nicht direkt
in die Öffnungen in den Stromschienen benachbarter Reihenklemmen
eingesteckt wird, sondern zunächst die Schaltbrücke
an den Reihenklemmen befestigt und danach die Steckbrücke
in ihre zweite Position (Kontaktierungsposition) verschoben wird.
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Grundsätzlich
gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie das Gehäuse
der Schaltbrücke in den Reihenklemmen verrastet werden
kann. Beispielsweise können seitlich am Gehäuse
Rastzapfen und in dem Klemmengehäuse der Reihenklemmen
korrespondierende Rastausnehmungen angeordnet sein. Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Schaltbrücke gemäß der
zweiten Lehre der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die
Verrastung der Schaltbrücke in der Reihenklemme ebenfalls
dadurch erfolgt, daß am Gehäuse der Schaltbrücke
mindestens zwei federnde Rastelemente zum Verrasten in einer zweiten Öffnung
in jeweils einer der Stromschienen angeordnet sind. Dadurch kann
auch die Schaltbrücke gemäß der zweiten
Lehre der Erfindung zunächst einfach mit den federnden
Rastelementen in die Öffnungen in den Stromschienen der
Reihenklemmen eingesteckt werden. Auch hierbei kann somit die Schaltbrücke
einfach durch vertikales Einstecken in die Klemmengehäuse
der Reihenklemmen befestigt werden. Die Realisierung der Brückung
erfolgt dann dadurch, daß die Steckbrücke aus
ihrer ersten Position in die zweite Position verschoben wird.
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Vorzugsweise
ist zumindest der Verbindungsbereich der Steckbrücke in
einem Isoliergehäuse angeordnet bzw. von einem Isoliergehäuse umspritzt.
Das Isoliergehäuse bildet somit wiederum einen Isolierkopf,
so daß grundsätzlich die Möglichkeit
besteht, die Steckbrücke von Hand aus der ersten Position
in die zweite Position zu verschieben.
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Die
axial verschiebbare Anordnung der Steckbrücke am Gehäuse
der Schaltbrücke wird gemäß einer vorteilhaften
Ausgestaltung dadurch realisiert, daß am Gehäuse
zwei Führungsrippen und im Isoliergehäuse zwei
korrespondierende Führungsnuten ausgebildet sind. Beim
Verschieben der Steckbrücke aus der ersten Position in
die zweite Position gleiten dabei die Führungsnuten entlang
der Führungsrippen des Gehäuses, so daß die
Steckbrücke entlang eines definierten Verschiebeweges aus
der ersten Position in die zweite Position gelangt. Selbstverständlich
besteht auch die Möglichkeit, die Anordnung der Führungsrippen
und der Führungsnuten zu vertauschen, so daß am
Isoliergehäuse zwei Führungsrippen und im Gehäuse
zwei korrespondierende Führungsnuten ausgebildet sind.
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Zuvor
ist bereits ausgeführt worden, daß grundsätzlich
die Möglichkeit besteht, die Steckbrücke von Hand
aus der ersten Position in die zweite Position zu verschieben, d.
h. ins Innere des Klemmengehäuses der Reihenklemmen einzudrücken. Gemäß einer
bevorzugten Ausdührungsform der erfindungsgemäßen
Schaltbrücke ist jedoch vorgesehen, daß ein Betätigungselement
drehbar am Gehäuse gelagert ist, dessen eines Ende mit
dem Isoliergehäuse der Steckbrücke verbunden ist.
Durch ein Verschwenken des Betätigungselements kann dann
die Steckbrücke aus der ersten Position in die zweite Position
verschoben werden. Die Betätigung der Steckbrücke
mittels des Betätigungselements kann dadurch weiter erleichtert
werden, daß das zweite Ende des Betätigungselements
eine Aufnahme zum Einstecken eines Werkzeugs, beispielsweise der
Spitze eines Schraubendrehers, aufweist. Dadurch kann die Betätigung
der Steckbrücke auch bei kleinen Abmessungen der Schaltbrücke
sehr einfach erfolgen, indem die Spitze eines Werkzeugs in die Aufnahme
des Betätigungselements eingesteckt und anschließend
das Werkzeug verschwenkt wird, wodurch die Steckbrücke
aus ihrer ersten Position in ihre zweite Position axial verschoben
wird.
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Wie
bei der Schaltbrücke gemäß der ersten Lehre
der Erfindung so sind auch bei der Schaltbrücke gemäß der
zweiten Lehre der Erfindung die Kontaktelemente vorzugsweise als
Federkontakte ausgebildet, wobei jeder Federkontakt zwei parallel
zueinander angeordnete Kontaktschenkel aufweist, von denen mindestens
einer federnd ausgebildet ist. Alternativ dazu besteht auch die
Möglichkeit, die Kontaktelemente als Stiftkontakte auszubilden,
wobei dann die Verrastung der Schaltbrücke in den Reihenklemmen
vorzugsweise über die am Gehäuse angeordneten
federnden Rastelemente erfolgt.
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Auch
bei der eingangs beschriebenen Baueinheit aus mindestens zwei nebeneinander
angeordneten elektrischen Reihenklemmen und einer Schaltbrücke
ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gemäß einer
ersten Lehre der Erfindung dadurch gelöst, daß in
dem Gehäuse der Schaltbrücke mindestens zwei voneinander
isolierte Kontaktelemente zum Eingreifen in eine Öffnung
in jeweils einer der Stromschienen der Reihenklemmen angeordnet sind
und daß eine Brückenschiene verschiebbar im Gehäuse
der Schaltbrücke gehalten ist, wobei die Brückenschiene
mindestens zwei Kontaktbereiche und einen die Kontaktbereiche verbindenden
Verbindungsbereich aufweist und aus einer ersten Endposition in
eine zweite Endposition verschiebbar ist. Wie zuvor bereits im Zusammenhang
mit der Schaltbrücke gemäß der ersten
Lehre der Erfindung beschrieben worden ist, sind auch bei der erfindungsgemäßen
Baueinheit die Kontaktelemente in der zweiten Endposition über
die Brückenschiene elektrisch leitend miteinander verbunden,
während in der ersten Endposition der Brückenschiene
die Kontaktbereiche die Kontaktelemente nicht kontaktieren.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Baueinheit ist das Gehäuse der Schaltbrücke etwa
L-förmig ausgebildet, wobei der Bereich des Gehäuses,
in dem die Brückenschiene verschiebbar gehalten ist, einen
offenen Boden aufweist, so daß ein Werkzeug oder ein Kontaktstift durch
den offenen Boden der Schaltbrücke durchgesteckt und in
das Klemmengehäuse der Reihenklemme eingesteckt werden
kann, wenn sich die Brückenschiene in der zweiten Endposition
befindet. Weist das Klemmengehäuse der Reihenklemmen mehrere Funktionsschächte
und die Stromschiene korrespondierend zu den Funktionsschächten
mehrere Öffnungen auf, so besteht grundsätzlich
die Möglichkeit, die Kontaktelemente der Schaltbrücke
in einen beliebigen Funktionsschacht bzw. eine beliebige Öffnung
in der Stromschiene einzustecken. Durch die zuvor beschriebene bevorzugte
Ausgestaltung, bei der der Bereich des Gehäuses, in dem
die Brückenschiene verschiebbar gehal ten ist, einen offenen
Boden aufweist, wird dabei gewährleistet, daß ein
Funktionsschacht, in den die Schaltbrücke nicht eingesteckt wird,
durch das Gehäuse der Schaltbrücke nicht soweit
abgedeckt wird, daß dieser Funktionsschacht nicht mehr
zum Einstecken eines Kontaktstiftes eines Prüfsteckers
oder einer weiteren Steckbrücke genutzt werden kann.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Baueinheit ist das Gehäuse der Schaltbrücke so
dimensioniert, daß die Schaltbrücke derart in
die Klemmengehäuse benachbarter Reihenklemmen einsteckbar
ist, daß ein an ein Leiteranschlußelement der
Reihenklemme angeschlossener elektrischer Leiter nicht aus dem Leiteranschlußelement
entfernt werden kann, wenn sich die Brückenschiene in der
ersten Endposition befindet. Die Schaltbrücke kann somit
so dimensioniert und angeordnet werden, daß ein bei eingesteckter Schaltbrücke
unterhalb des Gehäuses der Schaltbrücke angeordneter
Betätigungsschacht zum Öffnen eines Leiteranschlußelements
nur dann zugänglich ist, wenn sich die Brückenschiene
in der zweiten Endposition befindet, d. h. wenn die Brückung
mit einer benachbarten Reihenklemme erfolgt ist.
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Wie
bei der erfindungsgemäßen Steckbrücke,
so ist auch bei der erfindungsgemäßen Baueinheit
die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gemäß einer
zweiten Lehre der Erfindung dadurch gelöst, daß das
Gehäuse der Schaltbrücke in den Reihenklemmen
verrastbar ist und daß am Gehäuse der Schaltbrücke
eine Steckbrücke mit mindestens zwei über einen
Verbindungsbereich elektrisch leitend miteinander verbunden Kontaktelementen
axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Steckbrücke
aus einer ersten Position, in der die Kontaktelemente die Öffnungen
in den Stromschienen nicht kontaktieren in eine zweite Position
verschiebbar ist, in der jeweils ein Kontaktelement in eine Öffnung
einer Stromschiene eingreift.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung dieser Baueinheit sind in den Klemmengehäusen
der Reihenklemmen jeweils mindestens zwei Funktionsschächte
und in den Stromschienen jeweils mindestens zwei Öffnungen
ausgebildet. Dann sind an dem Gehäuse der Schaltbrücke
vorzugsweise mindestens zwei federnde Rastelemente zum Verrasten
in der zweiten Öffnung in jeweils einer der Stromschienen
angeordnet, so daß die Schaltbrücke einfach in die
Funktionsschächte der Reihenklemmen eingesteckt und mittels
der federnden Rastelemente in den Öffnungen in der Stromschiene
verrastet werden können. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen,
daß die Rastelemente jeweils zwei einander gegenüberliegende
federnde Rasthaken aufweisen. Dadurch ist sichergestellt, daß allein
durch das Einstecken der Rastelemente in die Öffnungen
in den Stromschienen die Schaltbrücke ausreichend sicher
an den Reihenklemmen bzw. in den Klemmengehäusen befestigt
ist.
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Zuvor
ist ausgeführt worden, daß die Baueinheit aus
mindestens zwei nebeneinander angeordneten elektrischen Reihenklemmen
und einer Schaltbrücke besteht. Weist die Baueinheit zwei
nebeneinander angeordnete Reihenklemmen auf, so sind in dem Gehäuse
der Schaltbrücke zwei voneinander isolierte Kontaktelemente
zum Eingreifen in eine Öffnung in jeweils einer der Stromschienen
der beiden Reihenklemmen angeordnet. Bei einer derartigen Schaltbrücke
handelt es sich somit um eine 2-polige Schaltbrücke. Darüber
kann die Schaltbrücke jedoch auch zur Brückung
von mehr als zwei nebeneinander angeordneten Reihenklemmen vorgesehen
sein, so daß dann in dem Gehäuse eine entsprechende
größere Anzahl an Kontaktelementen, beispielsweise vier
oder sechs Kontaktelemente, angeordnet sind, so daß es
sich dann um eine 4-polige oder 6-polige Schaltbrücke handelt.
In diesem Fall besteht die Baueinheit dann aus einer entsprechenden
Anzahl an nebeneinander angeordneten elektrischen Reihenklemmen
und einer entsprechend ausgebildeten Schaltbrücke, die
eine der Anzahl der Reihenklemmen entsprechende Anzahl an Kontaktelemente
aufweist.
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Im
einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten,
die erfindungsgemäße Schaltbrücke bzw.
die erfindungsgemäße Baueinheit auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die nachgeordneten
Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der
Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
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1 zwei
perspektivische Darstellungen einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schaltbrücke,
mit einer Brückenschiene in der ersten Endposition und
in der zweiten Endposition,
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2 eine
Schaltbrücke gemäß 1,
mit teilweise weggeschnittenem Isoliergehäuse,
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3 eine
vergrößerte Darstellung einer Brückenschiene,
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4 die
Brückenschiene gemäß 3 ohne
Isoliergehäuse,
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5 eine
perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform
einer Schaltbrücke,
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6 die
Schaltbrücke gemäß 1,
mit teilweise weggeschnittenem Isoliergehäuse,
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7 drei
perspektivische Darstellungen einer dritten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schaltbrücke,
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8 eine
Baueinheit aus zwei nebeneinander angeordneten elektrischen Reihenklemmen
und einer Schaltbrücke gemäß 1,
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9 einen
Längsschnitt durch die Baueinheit gemäß 8,
mit einem Schaltelement in der zweiten Endposition,
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10 einen
Längsschnitt durch eine Baueinheit gemäß 8,
mit einem Schaltelement in der ersten Endposition, und
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11 die
in der rechten Hälfte der Baueinheit gemäß 8 angeordneten
Metallteile.
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Die 1 und 2, 5 und 6 sowie 7 zeigen
drei verschiedene Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen
Schaltbrücke 1. Die in den Figuren dargestellte
Schaltbrücke 1 dient zur Brückung von
zwei nebeneinander angeordneten elektrischen Reihenklemmen 3, 3' (8)
wobei die Reihenklemmen 3, 3' jeweils eine Stromschiene 4, 4' aufweisen
und in den Stromschienen 4, 4' jeweils drei Öffnungen 5, 6, 7 auf
beiden Seiten des Mittenbereichs ausgebildet sind.
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In
dem Gehäuse 2 der Schaltbrücke 1 sind zwei
voneinander isolierte Kontaktelemente 8 zum Eingreifen
in eine der Öffnungen 5, 7 in jeweils
einer der beiden Stromschienen 4, 4' der beiden
Reihenklemmen 3, 3' angeordnet. Darüber
hinaus ist in dem Gehäuse 2 eine Brückenschiene 9 verschiebbar
gehalten, wobei die Brückenschiene 9 zwei Kontaktbereiche 10 und
einen die Kontaktbereiche 10 verbindenden Verbindungsbereich 11 aufweist,
wie insbesondere aus der 4 ersichtlich ist.
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Wie
die beiden Darstellungen der 1 zeigen,
kann die Brückenschiene 9 aus einer ersten Endposition
(1a) in eine zweite Endposition (1b)
verschoben werden. In der ersten Endposition der Brückenschiene 9 sind
die Kontaktbereiche 10 beabstandet von den Kontaktelementen 8 angeordnet,
während die Kontaktbereiche 10 in der zweiten
Endposition der Brückenschiene 9 jeweils ein Kontaktelement 8 elektrische
leitend kontaktieren, so daß die beiden Kontaktelemente 8 über
die Brückenschiene 9 elektrisch leitend miteinander
verbunden sind.
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Aus 2 ist
ersichtlich, daß bei der ersten Ausführungsform
der Schaltbrücke 1 die den Kontaktbereichen 10 der
Brückenschiene 9 zugewandten Enden 12 der
Kontaktelemente 8 und die Kontaktbereiche 10 parallel
zueinander angeordnet sind, wobei die Kontaktbereiche 10 in
der zweiten Endposition der Brückenschiene 9 auf
die Enden 12 der Kontaktelemente 8 aufgeschoben
sind. Die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktelemente 8 und
den Kontaktbereichen 10 der Brückenschiene 9 wird
dabei dadurch erreicht, daß in den Enden 12 der
beiden Kontaktelemente 8 jeweils eine Schraube 13 eingeschraubt
ist, so daß durch Anziehen der beiden Schrauben 13 die
beiden Kontaktbereiche 10 der Brückenschiene 9 jeweils
mit einem Ende 12 eines Kontaktelements 8 elektrisch
leitend verbunden werden. Darüber hinaus wird durch das
Anziehen der Schrauben 13 auch die Brückenschiene 9 in
der zweiten Endposition fixiert. Insbesondere aus den 3 und 4 ist
dabei ersichtlich, daß die Kontaktbereiche 10 der
Brückenschiene 9 jeweils eine einseitig offene
Ausnehmung 14 aufweisen, die in der zweiten Endposition
der Brückenschiene 9 den Schaft einer der beiden
Schrauben 13 teilweise umgreifen.
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Bei
dem in den 5 und 6 dargestellten
zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Schaltbrücke 1 weisen die Enden 12 der
Kontaktelemente 8 ein stiftförmiges Verrastungselement 15 und
die Kontaktbereiche 10 der Brückenschiene 9 eine
korrespondierende Rastausnehmung 16 auf. Dadurch sind die
Kontaktelemente 8 und die Kontaktbereiche 10 der
Brückenschiene in der zweiten Endposition der Brückenschiene
jeweils miteinander verrastbar, wie dies in 6 dargestellt
ist. Die Verwendung von Schrauben zur Realisierung der elektrisch leitenden
Verbindung zwischen den Kontaktelementen 8 und den Kontaktbereichen 10 bzw.
der Brückenschiene 9 ist bei dieser Ausführung
somit nicht erforderlich. Bei Verschieben der Brückenschiene 9 in
die zweite Endposition gleiten die stiftförmigen Verrastungselemente 15 automatisch
in die Rastausnehmungen 16 der Kontaktbereiche 10.
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Bei
der Brückenschiene 9 handelt es sich vorzugsweise
um ein einfaches Stanz-Biegeteil, bei dem die Kontaktbereiche 10 und
der Verbindungsbereich 11 einstückig miteinander
verbunden sind, so daß die Brückenschiene 9 einstückig
ausgebildet ist. Darüber hinaus sind die Kontaktbereiche 10 im
wesentlichen senkrecht vom Verbindungsbereich 11 abgebogen,
so daß die Kontaktbereiche 10 einfach beim Verschieben
aus der ersten Endposition in die zweite Endposition mit den Schrauben 13 bzw.
den stiftförmigen Verrastungselementen 15 der
Kontaktelemente 8 verbunden werden können. Der
Verbindungsbereich 11 der Brückenschiene 9 ist
in einem Isoliergehäuse 17 angeordnet, so daß die
Brückenschiene 9 von Hand aus der einen Endposition
in die andere Endposition verschoben werden kann.
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Um
eine gute Führung der Brückenschiene 9 innerhalb
des Gehäuses 2 zu gewährleisten, ist
sowohl bei der Schaltbrücke 1 gemäß den 1 und 2 als
auch bei der Schaltbrücke 1 gemäß den 5 und 6 im
Gehäuse 2 ein in Verschieberichtung der Brückenschiene 9 verlaufender
Steg 18 und im Isoliergehäuse 17 der
Brückenschiene 9 eine korrespondierende Nut 19 ausgebildet.
Die Brückenschiene 9 sitzt somit mit ihrer Nut 19 auf
dem Steg 18 des Gehäuses 2 auf. Zusätzlich
ist eine sichere Führung der Brückenschiene 9 beim
Verschieben aus der einen Endposition in die andere Endposition
dadurch gewährleistet, daß in den Seitenwänden 20 des
Gehäuses 2 zwei Führungsnuten 21 und
am Isoliergehäuse 17 der Brückenschiene 9 seitlich
zwei korrespondierende Führungsrippen 22 ausgebildet sind,
die in den Führungsnuten 21 geführt werden.
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Darüber
hinaus ist am Gehäuse 2 sowohl ein Anschlag 23 für
die Brückenschiene 9 in der ersten Endposition
als auch ein Anschlag 24 für die Brückenschiene 9 in
der zweiten Endposition ausgebildet. Der Anschlag 23 wird
dabei von zwei seitlich am Steg 18 ausgebildeten Rippen
realisiert, während als Anschlag 24 eine quer
zur Verschieberichtung der Brückenschiene verlaufende Trennwand
dient. Aus den 1 und 5 ist darüber
hinaus noch erkennbar, daß in die Führungsnuten 21 in
den Seitenwänden 20 jeweils eine Rastnase 25 ragt,
die zusammen mit den Führungsrippen 22 am Isoliergehäuse 17 der Brückenschiene 9 dafür
sorgt, daß die Brückenschiene 9 in der
ersten Endposition im Gehäuse 2 verrastet. Die
Verrastung zwischen der Rastnase 25 in der Führungsnut 21 und
der Führungsrippe 22 ist jedoch nur so stark,
daß ein ungewolltes Verrutschen der Brückenschiene 9 aus
der ersten Endposition verhindert wird. Bei einem gewollten manuellen
Verschieben der Brückenschiene 9 aus der ersten
Endposition in die zweite Endposition kann dagegen die Verrastung
einfach überwunden werden.
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Zur
sicheren mechanischen Befestigung der Schaltbrücke 1 beim
Einstecken in die Reihenklemmen 3, 3' sind am
Gehäuse 2 der Schaltbrücke 1 zwei
federnde Rastelemente 26 ausgebildet, die in einer zweiten Öffnung 6 in
den beiden Stromschienen 4, 4' verrasten. Bei
der Schaltbrücke 1 gemäß 1 und 2 ist
am Ende der beiden Rastelemente 26 jeweils eine Rastnase
ausgebildet, währen bei der Schaltbrücke 1 gemäß 5 die
Rastelemente 26 jeweils zwei einander gegenüberliegende federnde
Rasthaken 27 aufweisen.
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Wie
aus 9 ersichtlich ist, verrasten beim Einstecken der
Schaltbrücke 1 in die Reihenklemmen 3, 3' die
beiden Kontaktelemente 8 jeweils in der mittleren Öffnung 5 in
den beiden Stromschienen 4, 4', wodurch die beiden
Stromschienen 4, 4' von den Kontaktelementen 8 kontaktiert
werden. Zusätzlich verrasten die beiden Rastelemente 26 jeweils
in der inneren Öffnung 6 in den beiden Stromschienen 4, 4'. Die
Rastelemente 26 dienen dabei ausschließlich der mechanischen
Verrastung der Schaltbrücke 1 bzw. des Gehäuses 2 in
den Reihenklemmen 3, 3'. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 10 ist
die Schaltbrücke 1 so in die Reihenklemmen 3, 3' eingesteckt,
daß die beiden Kontaktelemente 8 jeweils in der äußeren Öffnung 7 und
die Rastelemente 26 jeweils in der mittleren Öffnung 5 in
den beiden Stromschienen 4, 4' verrasten.
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Die 7 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel einer Schaltbrücke 1,
bei der am Gehäuse 2 eine Steckbrücke 28 axial
verschiebbar angeordnet ist. Die Steckbrücke 27 weist
ebenfalls zwei Kontaktelemente 8 auf, die jeweils in eine
der Öffnungen 5, 6, 7 in den
beiden Stromschienen 4, 4' eingesteckt werden
können. Im Unterschied zu den Kontaktelementen 8 der
Schaltbrücke 1 gemäß den 1 und 2 sowie 5 und 6 sind
die Kontaktelemente 8 der Steckbrücke 28 bzw.
der Schaltbrücke 1 gemäß 7 über
einen Verbindungsbereich elektrisch leitend miteinander verbunden.
Wie aus den drei Darstellungen gemäß der 7 ersichtlich
ist, ist die Steckbrücke 28 aus einer ersten Position (7a) in eine zweite Position (7c) axial verschiebbar.
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Wird
die Schaltbrücke 1 mit der Steckbrücke 28 in
der ersten Position gemäß 7a in
zwei elektrische Reihenklemmen 3, 3' eingesteckt,
so verrasten zunächst die beiden Rastelemente 26 mit
ihren einander gegenüberliegende federnde Rasthaken 27 in
zwei Öffnungen in jeweils einer der beiden Stromschienen 4, 4'.
In dieser ersten Position der Steckbrücke 28 sind
die Kontaktelemente 8 noch nicht in den ersten Öffnungen
in den beiden Stromschienen 4, 4' eingesteckt,
so daß die Stromschienen 4, 4' von den Kontaktelementen 8 auch
noch nicht kontaktiert sind. Wird die Steckbrücke 28 gemäß der 7c in die zweite Position verschoben,
so greifen auch die Kontaktelemente 8 in die zweiten Öffnungen
in den beiden Stromschienen 4, 4', so daß die
beiden Stromschienen 4, 4' der nebeneinander angeordneten elektrischen
Reihenklemmen 3, 3' über die Steckbrücke 28 kurzgeschlossen
sind.
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Entsprechend
dem Isoliergehäuse 17 der Brückenschiene 9 weist
auch die Steckbrücke 28 in ihrem Verbindungsbereich
ein Isoliergehäuse 29 auf, so daß auch
die Steckbrücke 28 fingerberührsicher ausgebildet
ist. Zur Sicherstellung einer guten axialen Führung der
Steckbrücke 28 sind am Gehäuse 2 der
Schaltbrücke 1 seitlich zwei Führungsrippen 30 und
im Isoliergehäuse 29 dazu korrespondierend zwei
Führungsnuten 31 ausgebildet. Die Steckbrücke 28 könnte
somit einfach von Hand aus der ersten Position (7a)
in die zweite Position (7c) nach unten
gedrückt werden.
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Um
das Verschieben der Steckbrücke 28 jedoch zu erleichtern,
ist am Gehäuse 2 ein Betätigungselemente 32 drehbar
gelagert, dessen eines Ende 33 mit dem Isoliergehäuse 29 verbunden
ist, so daß durch ein Verschwenken des Be tätigungselements 32 die
Steckbrücke 28 aus der ersten Position in die
zweite Position verschoben wird. Zur einfachen Betätigung
des Betätigungselements 32 ist dabei in dessen
anderen Ende eine Aufnahme 34 zum Einstecken eines Werkzeugs,
beispielsweise der Spitze eines Schraubendrehers, ausgebildet. Die
Steckbrücke 28 kann somit dadurch einfach aus
der ersten Position in die zweite Position verschoben werden, so
daß die Spitze eines Schraubendrehers in die Aufnahme 34 im
Betätigungselement 32 eingesteckt und anschließend
der Schraubendreher entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird.
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Während
bei den beiden Ausführungsbeispielen gemäß den 1 und 7 die
Kontaktelemente 8 als Federkontakte ausgebildet sind, sind
bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 5 und 6 die
Kontaktelemente 8 als Stiftkontakte ausgebildet. Die als
Federkontakte ausgebildeten Kontaktelemente 8 weisen dabei
zwei parallel zueinander angeordnete Kontaktschenkel 35 auf,
von denen mindestens einer federnd ausgebildet ist.
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Die 8 bis 10 zeigen
eine Baueinheit aus zwei nebeneinander angeordneten elektrischen Reihenklemmen 3, 3',
die gemeinsam auf einer hier nicht dargestellten Tragschiene aufgerastet
werden können, und einer in die Reihenklemmen 3, 3' eingesteckten
Schaltbrücke 1. Die Reihenklemmen 3, 3' weisen
jeweils ein aus Isolierstoff bestehendes Klemmengehäuse 36, 36' auf,
in dem zwei Leiteranschlußelemente 37 und eine
Stromschiene 4, 4' angeordnet sind. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Leiteranschlußelementen 37 jeweils
um Schenkelfederklemmen, in die starre Leiter direkt durch entsprechende
Leitereinführungsöffnungen 38 im Klemmengehäuse 36, 36' eingesteckt werden
können.
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Da
es sich bei den in den 8 bis 10 dargestellten
Reihenklemmen 3, 3' um Durchgangsklemmen mit einer
Trennmöglichkeit, sogenannte Trennklemmen, handelt, bestehen
die Stromschienen 4, 4' jeweils aus zwei Abschnitten,
die über einen in der Mitte der Reihenklemmen 3, 3' schwenkbar
angeordneten Längstrennschieber 39 elektrisch
leitend miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden können.
Der Aufbau der Reihenklemmen 3, 3' ist auf beiden
Seiten des Längstrennschiebers 39 im wesentlichen
identisch, insbesondere sind in dem Klemmengehäuse 36, 36' auf
beiden Seiten des Längstrennschiebers 39 jeweils
drei Funktionsschächte 40, 41, 42 ausgebildet,
die korrespondierend zu den drei Öffnungen 5, 6, 7 in
den beiden Teilen der Stromschiene 4, 4' angeordnet
sind. Die Schaltbrücke 1 kann dabei wahlweise
auf einer der beiden Seiten des Längstrennschiebers 39 in
die Klemmengehäuse 36, 36' eingesteckt
werden. Darüber hinaus kann die Schaltbrücke 1 mit
ihren Kontaktelementen 8 entweder in die Öffnung 5 in
den beiden Stromschienen 4, 4' (9)
oder in die Öffnung 7 (10) eingesteckt
werden. Die Rastelemente 26 sind dann entweder in den Öffnungen 6 (9)
oder in den Öffnungen 5 (10) der
Stromschienen 4, 4' eingesteckt. Darüber
hinaus kann die Schaltbrücke 1 auch um 180° gedreht
in die Reihenklemmen 3, 3' eingesteckt werden,
so daß der Bereich 43 des Gehäuses 2 der
Schaltbrücke 1, in dem die Brückenschiene 9 verschiebbar
geführt ist, über dem mittleren Bereich des Klemmengehäuse 36, 36' angeordnet
ist.
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Wie
beispielsweise aus der 1 erkennbar ist, ist das Gehäuse 2 der
Schaltbrücke 1 etwa L-förmig ausgebildet.
Dabei weist der Bereich 43 des Gehäuses 2,
in dem die Brückenschiene 9 verschiebbar geführt
ist, einen offenen Boden auf. Dies fuhrt dazu, daß bei
einer Anordnung der Schaltbrücke 1 in den beiden
Reihenklemmen 3, 3' gemäß 9 durch
den offenen Boden des Gehäuses 2 beispielsweise
ein Kontaktstift durch den Funktionsschacht 42 in die dritte Öffnung 7 in
den beiden Stromschienen 4, 4' eingesteckt werden
kann. Ebenso sind auch bei eingesteckter Schaltbrücke 1 die
Leitereinführungsöffnungen 38 zugänglich,
so daß ein elektrischer Leiter auch bei eingesteckter Schaltbrücke 1 an
die elektrische Reihenklemme 3, 3' angeschlossen
werden kann. Im Unterschied dazu ist die Betätigungsöffnung 44 im
Klemmengehäuse 36, 36' bei einer gemäß 10 eingesteckten
Schaltbrücke 1 nur dann zugänglich, wenn
sich die Brückenschiene 9 nicht in der ersten
Endposition sondern in der zweiten Endposition befindet. Dadurch
ist gewährleistet, daß ein Leiter nur dann aus
einem Leiteranschlußelement 37 entfernt werden
kann, wenn ein angeschlossener Stromwandler durch die Schaltbrücke 1 kurzgeschlossen
ist.
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Aus 11 ist
nochmals ersichtlich, daß die beiden Kontaktelemente 8 der
Schaltbrücke 1 gemäß 1 und 2 nur
dann elektrisch leitend miteinander verbunden sind, wenn sich die
Brückenschiene 9 in der zweiten Endposition befindet.
In dieser Position sind dann die beiden Kontaktelemente 8 und damit
auch die beiden Stromschienen 4, 4' in deren Öffnungen 5 die
beiden Kon taktelemente 8 kontaktierend eingesteckt sind, über
die Brückenschiene 9 elektrisch leitend miteinander
verbunden, so daß zwei benachbart zueinander angeordnete
Reihenklemmen 3, 3' durch die entsprechend geschaltete Schaltbrücke 1 kurzgeschlossen
sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - Katalog CLIPLINE
2007, Seite 104, der Phoenix Contact GmbH & Co. KG [0006]