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Elektronische
Bausteine finden sich zunehmend in fast allen Bereichen des täglichen
Lebens. Häufig
sind sie als Baugruppen oder Module ausgebildet. Zum Schutz vor äußeren Umwelteinflüssen und
Einwirkungen sind diese elektronischen Schaltungen meist in Gehäuse eingeschalt,
die geöffnet werden
können,
um Service- oder Einstellungsarbeiten an den Schaltungen vorzunehmen.
Elektronische Schaltungen, die in einer solchen Art und Weise eingeschalt
sind, benötigen
im Regelfall Verbindungen nach Außen, sei es zum Anschluss externer
Bauelemente, beispielsweise von Antennen oder von Bedienelementen
wie zum Beispiel Reglern oder Schaltern, oder sei es zur Weiterkontaktierung
an andere elektronische Schaltungen.
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Stand der Technik
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Im
Stand der Technik werden Gehäuse
verwendet, in denen zur Kontaktierung nach außen oder zu anderen Bauteilen
Stecker-Buchsen-Kombinationen
in den vielfältigsten
Bauformen verwendet werden, die im Regelfall auf die Leiterplatten
der elektronischen Schaltungen aufgelötet oder geschraubt sind. An
diesen ist der relativ hohe Bauteilaufwand sowie der Herstellungsaufwand
für die
Herstellung der Verbindungen, nämlich
Löten und/oder
Schrauben, nachteilig.
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Ferner
erfordert auch die eigentliche Kontaktierung einen gesonderten Arbeitsschritt.
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Offenbarung der Erfindung
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Dem
gegenüber
sieht die Erfindung ein zu öffnendes,
mindestens aus zwei Teilen bestehendes Gehäuse vor, wobei in einem Gehäuseteil
mindestens eine elektronische Schaltung angeordnet ist und das andere
Gehäuseteil
eine elektrische Leiteranordnung aufweist. Hierbei ist vorgesehen,
dass von der elektronischen Schaltung mindestens ein elektrischer
Kontakt ausgeht, der sich beim Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile
mit einer mit der Leiteranordnung elektrisch verbundenen Kontaktaufnahme
am anderen Gehäuseteil
selbsttätig
elektrisch verbindet. Das Gehäuse
weist demzufolge wenigstens zwei Teile auf, beispielsweise ein Gehäuseunterteil
und einen Gehäusedeckel,
wobei die elektronische Schaltung beispielsweise am/im Gehäuseunterteil
angeordnet ist. Von dieser elektronischen Schaltung geht in Richtung
des anderen Gehäuseteils
(des Gehäusedeckels)
ein elektrischer Kontakt aus, beispielsweise ein Kontaktstift. Der
Gehäusedeckel weist
eine diesem Kontaktstift korrespondierende Kontaktaufnahme auf,
in die der Kontaktstift eingreift, sobald der Gehäusedeckel
angebracht wird. Die räumliche
Anordnung von Kontaktstift und Kontaktaufnahme ist folglich dergestalt,
dass beim Schließen des
Gehäusedeckels/des
Gehäuses
zwangsläufig eine
Gegenüberlage
von Kontaktstift und Kontaktaufnahme auftritt, die im Zustand des
vollständigen
Gehäuseverschlusses
zu einer Berührung,
beispielsweise einer Einführung
des Kontaktstifts in die Kontaktaufnahme führt. Aufgrund der gewählten Länge des
Kontaktstifts und der Anordnung und Bauweise der Kontaktaufnahme
ist ein Schließen
des Gehäuses
ohne diese zwangsweise Zusammenführung
von Kontaktstift und Kontaktaufnahme nicht möglich. Kontaktstift und Kontaktaufnahme
sind demzufolge so ausgebildet, dass sie beim Schließen des
Gehäuses
in jedem Fall ineinander greifen beziehungsweise kontaktieren.
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Ausführungsform(en)
der Erfindung
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das Gehäuse
als Schalengehäuse ausgebildet
ist. Gehäuseunterteil
und Gehäusedeckel
bilden folglich jeweils Schalen aus, die die elektronische Schaltung
umschließen
und zur besseren Zugänglichkeit
im geöffneten
Zustand weitgehend freigeben.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das eine Gehäuseteil eine erste Halbschale
und das zweite Gehäuseteil eine
zweite Halbschale ist. Mit einer solchen Gehäuseausführung lässt sich eine weitgehende Öffnung des
Gehäuses
bei gleichzeitig großem
Innenraum und sehr guter Zugänglichkeit
eben dieses Innenraums und der darin befindlichen elektronischen Schaltung
bewirken.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktaufnahme als Federelement
ausgebildet ist. Die dem Kontaktstift korrespondierende Kontaktaufnahme
weist demzufolge eine Ausgestaltung auf, die eine elastische Verformung
ermöglicht
und vorsieht, so dass sie beispielsweise beim Schließen des
Gehäuses,
wenn sie mit dem elektrischen Kontakt in Verbindung tritt und von
diesem aus einer bisherigen Ruhelage wenigstens bereichsweise verdrängt wird,
einfedern kann, und durch die so bewirkte Federbelastung eine sichere
Verbindung von elektrischem Kontakt und Kontaktaufnahme gewährleistet
ist. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass das Federelement
den elektrischen Kontakt zumindest bereichsweise umgreift oder die
elastische Verformung gerade dadurch bewirkt wird, dass der elektrische
Kontakt das Federelement aus einer Ruhelage verdrängt und
hierdurch federbelastet wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Kontaktaufnahme mit der Leiteranordnung
einteilig ausgebildet ist.
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Dies
bedeutet, dass die Leiteranordnung und die Kontaktaufnahme nicht
aus mehreren Bauteilen bestehen, die zu einer funktionalen Einheit
zusammengefügt
werden, sondern beispielsweise die Leiteranordnung aus demselben
(federnden) Material besteht wie die Kontaktaufnahme. Auf diese
Weise lässt
sich mit wenigen Bearbeitungsschritten sowohl die Leiteranordnung
als auch die Kontaktaufnahme ausbilden, beispielsweise als ein Stanz-/Prägeteil. Selbstverständlich ist
eine einteilige Bauform auch möglich,
wenn das Material nicht federnd/elastisch ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Leiteranordnung als Flächenelement ausgebildet ist.
Ein Flächenelement ist
in diesem Zusammenhang jede Ausführung
in einer solchen zweidimensionalen Erstreckung, die über die
bloße
Notwendigkeit hinausgeht, die die jeweilige Anforderung an Mindestleiterquerschnitte
in der entsprechenden Applikation stellt. Insbesondere sind solche
Ausführungen
gemeint, die den sie tragenden Gehäuseteil in einer mehr als nur
unerheblichen Flächenausdehnung
in- oder auswendig des Gehäuseteils
bedecken.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Leiteranordnung als Abschirmung ausgebildet
ist. Dies lässt
sich insbesondere mit flächigen
Leiteranordnungen erreichen, die über die im Wesentlichen vollständige Innen-
oder Außenoberfläche des
anderen Gehäuseteils
ausgeprägt
sind, oder dadurch, dass die Leiteranordnung aus einer elektrisch
leitfähigen
Beschichtung oder Lackierung besteht. Dies ist gerade bei einstreuungsempfindlichen
elektronischen Schaltungen, beispielsweise Steuergeräten in der
Kfz-Elektronik, vorteilhaft. Die Abschirmung wird also zwangsweise über den
Kontaktstift und die Kontaktaufnahme angeschlossen, sobald das Gehäuse geschlossen
wird.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Leiteranordnung als Antenne ausgebildet
ist, oder mehrere Antennen ausbildet. Ganz gegenteilig der Leiteranordnung
als Abschirmung ist hier vorgesehen, dass eine von Außen auftreffende
elektromagnetische Strahlung, beispielsweise Funkwellen oder GPS-Signale, von der Leiteranordnung
aufgenommen und an die elektronische Schaltung weitergeleitet werden,
um dort verarbeitet und/oder ausgewertet zu werden. Die Anbringung
externer Antennen oder weiterer Bauteile zur Verwirklichung von
Antennen entfällt
hierdurch.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektronische Schaltung auf
einer Leiterplatte angeordnet ist. Eine Leiterplatte ist in diesem
Zusammenhang jede in der Art einer gedruckten Schaltung ausgeführte Anordnung, die
der elektrischen Zuordnung und Verbindung von elektronischen Bauelementen
zum Zwecke der Herstellung eines elektronischen Schaltkreises dient, und
hierbei die elektronischen Bauelemente zusätzlich mechanisch fixiert,
insbesondere die aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannten Ausführungsformen.
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In
einer anderen Bauform ist vorgesehen, dass die elektronische Schaltung
auf mehreren, sich in demselben Gehäuseteil befindlichen Leiterplatten angeordnet
ist, oder dass mehrere elektronische Schaltungen in demselben Gehäuseteil
angeordnet sind. Die elektronische Schaltung kann sich demzufolge über mehrere,
in demselben Gehäuseteil
befindliche Leiterplatten erstrecken, die im Wesentlichen über- oder
nebeneinander angeordnet sind, oder mehrere elektronische Schaltungen
mit jeweils eigenen Leiterplatten befinden sich in demselben Gehäuseteil.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die elektronische Schaltung auf einer Leiterplatte
mehrere Kontaktstifte aufweist und dass mehrere mit diesen korrespondierende
Kontaktaufnahmen dem anderen Gehäuseteil
zugeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich ohne großen baulichen und
konstruktiven Aufwand eine Mehrfachkontaktierung ein- und derselben elektronischen
Schaltung mit Kontaktaufnahmen des anderen Gehäuseteils verwirklichen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass mehrere Kontaktstifte dem einen Gehäuseteil
und eine mit diesen korrespondierende, insbesondere querverbindende
Leiteranordnung dem anderen Gehäuseteil
zugeordnet sind. Dies bedeutet, dass in dem einen Gehäuseteil
eine oder mehrere elektronische Schaltungen jeweils mindestens einen
Kontaktstift aufweisen, sodass insgesamt mehrere Kontaktstifte jeweils
elektronischen Schaltungen zugeordnet sind, und die Leiteranordnung
des anderen Gehäuseteils
Kontaktaufnahmen aufweist, die jeweils den Kontaktstiften korrespondieren.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass ein Gehäuseteil
mehrere Leiterplatten mit jeweils mindestens einem Kontaktstift
aufweist und diesen gemeinsam eine insbesondere querverbindende
Leiteranordnung am anderen Gehäuseteil zugeordnet
ist. In dieser Ausführungsform
wird demzufolge eine Mehrzahl von Leiterplatten durch jeweils mindestens
einen Kontaktstift mit der Leiteranordnung verbunden, wobei die
Leiteranordnung eine Querverbindung zwischen einzelnen Kontaktstiften, mithin
auch zwischen einzelnen Leiterplatten, darstellt. Auf diese Weise
ist es möglich,
mehrere elektronische Schaltungen sehr einfach miteinander zu verbinden
beziehungsweise zu kontaktieren, oder innerhalb einer aus mehreren
Leiterplatten aufgebauten elektronischen Schaltung auf sehr einfache
Weise ohne Drahtbrücken
oder ähnliches
Querverbindungen herzustellen.
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Weiter
ist vorgesehen, dass mindestens ein Gehäuseteil aus elektrisch nicht
leitendem Material besteht. Bei einer solchen Ausführungsform
ist es möglich,
ohne weitere Maßnahmen
zur Isolierung direkt elektrisch leitende Elemente in das Gehäuse einzubringen
oder auf dem Gehäuse
aufzubringen.
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Insbesondere
ist vorgesehen, dass das die Leiteranordnung aufweisende Gehäuseteil
aus elektrisch nicht leitendem Material besteht. Die Leiteranordnung
kann demzufolge ohne weitere Vorkehrungen zur elektrischen Isolation
auf das Gehäuseteil aufgebracht,
beispielsweise geklebt oder geschweißt werden.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das die elektronische Schaltung aufweisende
Gehäuseteil
aus elektrisch leitendem Material besteht. Insbesondere in Anwendungen,
die eine Abschirmung gegen Einstreuungen vorsehen, ist diese Bauform
vorteilhaft, die eine elektrisch leitende (beispielsweise aus Blech
bestehende) Gehäuseschale zur
darin isolierten und geschirmten Aufnahme der elektronischen Schaltung
aufweist, und die einen Deckel oder eine zweite Gehäuseschale
aus Kunststoff vorsieht, der zur Montage und/oder Wartung abnehmbar
ist, und hierbei aber eine elektrische Leiteranordnung aufweist,
beispielsweise in der Form einer Abschirmung, wie vorstehend bereits
beschrieben, um Einstreuungen zu vermeiden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der Leiteranordnung mindestens eine Leiterdurchführung durch
das Gehäuse
zugeordnet ist. In einem solchen Ausführungsbeispiel dienen die Leiteranordnungen
im Inneren des Gehäuses
als elektrische Verbindungen zu Abnahme- oder Kontaktpunkten, die
außerhalb
des Gehäuses
oder am Gehäuse
liegen und zur Herstellung von Verbindungen mit außerhalb
des Gehäuses
liegenden Bedienelementen oder anderen elektrischen Schaltungen oder
Spannungsquellen oder ähnlichem
dienen, wobei die Leiteranordnung über eine Leiterdurchführung nach
Außen,
aus dem Gehäuse
heraus geführt ist.
Eine solche Leiterdurchführung
kann beispielsweise durch Steckbuchsen, Niete oder andere in dem Gehäuse oder
an dem Gehäuse
vorgesehene Bauelemente erfolgen.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen
und aus Kombinationen derselben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 zeigt
ein Halbschalengehäuse
im geöffneten
Zustand im Querschnitt;
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2 zeigt
dasselbe Halbschalengehäuse im
geschlossenen Zustand;
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3 zeigt
ein Halbschalengehäuse
im geschlossenen Zustand mit querverbindender Leiteranordnung und
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4 zeigt
ein Halbschalengehäuse
im geschlossenen Zustand mit einer Querverbindung zwischen zwei
Leiterplatten.
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1 zeigt
ein Gehäuse 1,
nämlich
ein Halbschalengehäuse 2,
das aus dem einen Gehäuseteil 3,
nämlich
einer ersten Halbschale 4 und einem anderen Gehäuseteil 5,
nämlich
einer zweiten Halbschale 6, besteht. Zwischen der ersten
Halbschale 4 und der zweiten Halbschale 6 wird
ein Gehäuseinnenraum 7 ausgebildet,
der beim Zusammenfügen der
ersten Halbschale 4 und der zweiten Halbschale 6,
somit dem Verschließen
des Gehäuses 1,
zu seiner Umwelt hin abgeschlossen wird. Die erste Halbschale 4 beinhaltet
eine auf Distanzfüßen 8 montierte Leiterplatte 9,
die eine (hier nicht näher
dargestellte) elektronische Schaltung aufweist. In einem Endbereich 10 der
Leiterplatte 9 ist, senkrecht zu einer Leiterplattenebene 11,
ein Kontaktstift 12 angeordnet, der mit der nicht dargestellten
elektronischen Schaltung auf der Leiterplatte 9 in elektrisch
leitender Verbindung steht. Die zweite Halbschale 6 weist eine Leiteranordnung 13 auf,
die an einer Unterseite 14 der zweiten Halbschale 6 angeordnet
ist. Die Leiteranordnung 13 besteht hierbei aus einem elastisch
federnden Material 15, beispielsweise aus einem Federmetall 16.
Das Federmetall 16 ist in U-Form über eine auf der Unterseite 14 der
zweiten Gehäusehalbschale 6 in
Nachbarschaft zum Kontaktstift 12 ausgebildeten Steg 17 in
der Art eines U 18 gelegt, und an ihrem in Gegenüberlage zum Kontaktstift 12 befindlichen
Aufnahmeende 19 in einer zum U 18 geometrisch umgekehrten,
einen Rücksprung 20 aufweisenden
Art gebogen. Hierdurch entsteht eine Querschnittsverengung 21 an
dem Aufnahmeende 19, die eine lichte Weite w belässt, die
etwas geringer ist als der Durchmesser d des Kontaktstiftes 12.
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Diese
Anordnung mit Querschnittsverengung 21 am Aufnahmeende 19 der
Leiteranordnung 13 bildet eine Kontaktaufnahme 22 aus,
in die der Kontaktstift 12 beim Schließen des Gehäuses 1 eingreift.
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2 zeigt
dementsprechend das Gehäuse 1 in
geschlossenem Zustand. Die zweite Halbschale 6 greift nunmehr
in die erste Halbschale 4 in einer solchen Art und Weise
ein, dass der Gehäuseinnenraum 7 vollständig nach
Außen
abgeschlossen wird. Der Kontaktstift 12 greift mit seinem
der Leiterplatte 9 abgewandten Ende 23 in die
Kontaktaufnahme 22 ein. Die durch den Rücksprung 20 gebildete
Querschnittsverengung 21 wird durch das Einführen des Kontaktstiftes 12 in
die Kontaktaufnahme 22 aus seiner Ruhelage heraus bewegt
und die Querschnittsverengung 21 dadurch geweitet. An dem
Rücksprung 20 wird
der Kontaktstift 12 an seinem leiterplattenabgewandten
Ende 23 folglich von der Kontaktaufnahme 22 federbelastet,
so dass eine sichere Kontaktgabe gewährleistet ist.
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3 zeigt
eine Anordnung innerhalb eines geschlossenen Gehäuses 1, bestehend
aus der Leiterplatte 9, die zwei Kontaktstifte 12 aufweist,
nämlich einen
ersten Kontaktstift 24 und einen zweiten Kontaktstift 25.
Die zweite Halbschale 6 weist demzufolge zwei Kontaktaufnahmen 22 auf,
nämlich
eine erste Kontaktaufnahme 26 und eine zweite Kontaktaufnahme 27,
wobei die erste Kontaktaufnahme 26 dem ersten Kontaktstift 24 und
die zweite Kontaktaufnahme 27 dem zweiten Kontaktstift 25 hinsichtlich
ihrer räumlichen
Anordnung entspricht. Die Kontaktaufnahmen 22 sind über die
Leiteranordnung 13 querverbunden, das heißt, dass
die erste Kontaktaufnahme 26 mit der zweiten Kontaktaufnahme 27 über die Leiteranordnung 13 elektrisch
verbunden ist. Da in dem dargestellten geschlossenen Zustand des
Gehäuses 1,
die Kontaktstifte 12 in die jeweils korrespondierende Kontaktaufnahme 22 elektrisch
leitend eingreifen, ist folglich der erste Kontaktstift 24 mit dem
zweiten Kontaktstift 25 querverbunden; beim Öffnen des
Gehäuses,
dem Ausgleiten der Kontaktstifte 12 aus den korrespondierenden
Kontaktaufnahmen 22, ist diese Verbindung unterbrochen.
Dies erlaubt es, auf sehr einfache Art und Weise elektrisch leitende
Verbindungen zwischen einzelnen Punkten einer elektronischen Schaltung
herzustellen, wobei diese nur dann geschlossen sind, wenn auch das
Gehäuse
geschlossen ist.
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4 zeigt
ein gleichartiges Gehäuse 1 mit der
ersten Halbschale 4 und der zu 3 identisch aufgebauten
zweiten Halbschale 6, die wiederum die erst über die
Leiteranordnung 13 miteinander verbundene erste Kontaktaufnahme 26 und
die zweite Kontaktaufnahme 27 aufweist. Im Gegensatz zu
der Darstellung in 3 weist der Gehäuseinnenraum 7 aber
(innerhalb der ersten Halbschale 4 auf Distanzfüßen 8 montiert)
zwei Leiterplatten 9 auf, nämlich eine erste Leiterplatte 28 und
eine zweite Leiterplatte 29. Die erste Leiterplatte 28 weist
hierbei den ersten Kontaktstift 24 auf, während die
zweite Leiterplatte 29 den zweiten Kontaktstift 25 aufweist.
Wiederum korrespondiert der erste Kontaktstift 24 mit der
ersten Kontaktaufnahme 26, während der zweite Kontaktstift 25 mit
der zweiten Kontaktaufnahme 27 korrespondiert.
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Beim
Schließen
des Gehäuses 1,
also dem Zusammenfügen
der ersten Halbschale 4 und der zweiten Halbschale 6 zu
dem hier dargestellten, geschlossenen Zustand, wird demzufolge die
erste Leiterplatte 28 mit der zweiten Leiterplatte 29 über die Leiteranordnung 13 elektrisch
querverbunden. Auf diese Weise ist es ohne Weiteres möglich, verschiedene
elektronische Schaltungen, die innerhalb eines Gehäuses 1 untergebracht
sind, oder verschiedene Teile ein- und derselben elektronischen
Schaltung, die innerhalb eines Gehäuses 1 auf unterschiedlichen
Leiterplatten 9 angeordnet sind, beim Öffnen des Gehäuses sicher
zu trennen und beim Schließen des
Gehäuses
sicher elektrisch querzuverbinden. Selbstverständlich ist es ohne Weiteres
möglich,
eine Vielzahl von Kontaktstiften 12 vorzusehen, die jeweils
ihrer eigenen Kontaktaufnahme 22 entsprechen. Es ist hierbei
auch möglich,
verschiedene Kontaktstifte elektrisch untereinander zu verbinden,
beispielsweise auf der zugehörigen
Leiterplatte 9, und die zugehörigen Kontaktaufnahmen 22 und
die Leiteranordnung 13 gewissermaßen einpolig für mehrere
Kontaktstifte und Kontaktaufnahmen auszuführen, um so die Stromtragfähigkeit
der Verbindung zu erhöhen.
Beispielsweise ist es ohne Weiteres möglich, anstelle eines ersten
Kontaktstiftes 24 eine Vielzahl von ersten Kontaktstiften 24 vorzusehen,
wobei dementsprechend statt eines zweiten Kontaktstiftes 25 ebenfalls
eine Vielzahl von zweiten Kontaktstiften 25 vorgesehen
ist, und die erste Kontaktaufnahme 26 entweder in gestreckter
Anordnung alle erste Kontaktstifte 2 aufnimmt, oder jeweils
jedem einzelnen ersten Kontaktstift 24 eine eigene erste
Kontaktaufnahme 26 entspricht und entsprechend für die zweite Kontaktaufnahme 27.
Auf diese Weise ist eine erhebliche Erhöhung des wirksamen Leiterquerschnitts und
damit eine sehr viel höhere
Stromtragfähigkeit bewirkt.
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Ebenso
kann die Anordnung als Verteiler ausgeführt sein, wobei beispielsweise
eine Vielzahl von ersten Kontaktstiften 24 einer ganze
Reihe von zweiten Kontaktstiften 25 entspricht, die aber
elektrisch untereinander nicht querverbunden sind, sondern die Verbindung
erst hergestellt wird durch Schließen des Gehäuses 1, somit also
ein an den ersten Kontaktstiften 24 anliegendes elektrisches
Potential auf eine Vielzahl von zweiten Kontaktstiften 25 verteilt
wird.