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Die Erfindung geht von einem zweipoligen Stecker zum Anschluss elektrisch schutzisolierter Geräte an ein Spannungsnetz aus, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Flachstecker dienen allgemein dem Anschluss elektrischer Geräte mit geringer Leistungsaufnahme an ein Spannungsnetz mit einer Spannung zwischen 100 V und 240 V. Im europäischen Raum sind Flachstecker als sogenannte Eurostecker bekannt, die in der Euronorm EN 50075 definiert sind. Diese weisen anders als die bekannten runden Stecker für Geräte hoher Leistungsaufnahme, sogenannte Schuko-Stecker, keinen Schutzkontakt als Erdung auf, so dass zwei Steckkontakte für den Eurostecker ausreichen.
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Es sind verschiedene Systeme mit ab- oder umklappbaren Steckkontakten bekannt. Die europäische Patentanmeldung
EP 1 162 702 A2 beschreibt eine Spannungsversorgung für Elektrogeräte mit einem integrierten Transformator. Der Transformator ist in einem Gehäuse eingesetzt, das eine Ausnehmung für einen Stecker aufweist, in der ein Stecker mit zwei Steckkontakten schwenkbar eingesetzt ist. Dieser Stecker, der in die Steckdose eingesteckt werden kann, kann in Abhängigkeit des geographischen Nutzungsgebiets der Spannungsversorgung sowohl ausgewechselt werden als auch um 90° ab- bzw. umgeklappt werden. Das Umklappen des Steckers erfüllt den Zweck, dass beim Transport der Spannungsversorgung weniger Platz benötigt wird. Die Leistungsübertragung von den Steckkontakten zum Transformator erfolgt über federnde Bügelkontakte, die beim Aufstellen des Steckers durch Stifte kontaktiert werden, die dann in das Gehäuse hineinragen. Im umgeklappten Zustand kontaktieren die Stifte die Bügelkontakte nicht.
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Die schweizerische Patentschrift
CH 695970 A beschreibt einen ähnlichen Spannungsversorgung, als „multifunktionellen Netzanschlussadapter”. Hier ist ein klappbarer Netzstecker vorgesehen, der zwei unterschiedliche Steckerarten vorhält. Ein europäischer flacher Stecker mit Rundstiften als Steckkontakte ist am Transformatorgehäuse schwenkbar gehalten und kann bei Nichtverwendung um 90° zum Gehäuse eingeklappt werden. Ein zweiter Stecker mit Flachkontakten bleibt dabei stehen. Dieser liegt im ausgeklappten Zustand des europäischen Steckers in diesem unbenutzt ein. Aus dem Gehäuse ragen federnde Kontakte, die im jeweils aufgestellten Zustand des europäischen Steckers bzw. der Flachkontakte Schleifkontakte am europäischen Stecker bzw. an den Flachkontakten kontaktieren.
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Die europäische Schrift
EP 0 930 673 B1 zeigt eine Spannungsversorgung, inklusive Spannungswandler, für elektronische Kleingeräte, bei der die Steckeranordnung weggeklappt werden kann, um den Platzbedarf für den Transport zu verringern. Hierbei wird der Kontaktbereich, welcher in die Steckdose eingesteckt wird, abgeklappt um ein flaches Bauteil für den Transport zu erhalten.
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Die deutsche Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2008 011 608 U1 zeigt ein Steckergehäuse mit einem runden Schutzkontaktstecker, welcher in einem geringen Winkelbereich von maximal 12° schwenkbar an dem Steckergehäuse gehalten und in eine Schutzkontaktsteckdose einsteckbar ist. Das Gehäuse weist einen Ausleger auf, der sich außerhalb der Steckdosenvertiefung der Schutzkontaktsteckdose abstützt. Aufgrund der schwenkbaren Halterung kann das Steckergehäuse an einem dem Ausleger gegenüberliegenden Ende von der Schutzkontaktsteckdose weggezogen werden, wodurch sich der Ausleger an der Schutzkontaktsteckdose abstützt und der Schutzkontaktstecker aus der Steckdose heraus gehebelt wird. Hierdurch wird erreicht, dass zum Entfernen des Steckers aus der Steckdose nicht an der Anschlussleitung des Schutzkontaktsteckers gezogen werden muss. Dies soll Schäden in der Kabelzuführung, an der Zugentlastung des Steckers oder am eigentlichen Netzstecker verhindern.
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Bei dem genannten Stand der Technik führt das Ab- bzw. Einklappen der Stecker zu einer Kontaktunterbrechung. Dabei soll im Wesentlichen eine für den Transport kompakte Bauform erhalten oder das Lösen des Steckers von der Steckdose erleichtert werden. Eine Gefahr beim häufigen Auf- und Umklappen oder Ein- und Ausklappen des Steckers ist, dass die Schleifkontakte abnutzen, insbesondere mechanisch bezüglich ihrer Elastizität und Anpresskraft nachlassen können, so dass es zu einem höheren Übergangswiderstand und dadurch zu höheren ohmschen Verlusten und erheblicher Wärmeentwicklung kommen kann, die bis zur Beschädigung des Gehäuses des Kontaktbereichs durch lokales Schmelzen des Kunststoffs führen kann. Des Weiteren sind die metallischen Schleifkontakte der Oxidation unterworfen. Auch diese führt zu größeren Übergangswiderständen zwischen Kontakt und Schleifkontakt.
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Aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 297 03 471 U1 ist ein zweipoliger Stecker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Er besitzt eine achteckige Basis, von der die Steckkotakte senkrecht abstehen. Eine Anschlussleitung mit mindestens zwei Adern ist in den ersten Steckerteil hineingeführt, wobei sich die Adern danach in einem etwa 45° betragenden Winkel gabeln und jeweils zu einer Seite des zweiten Steckerteils geführt sind, wo sie jeweils aus dem ersten Steckerteil hinaustreten und in den zweiten Steckerteil eintreten, wo sie die Steckkontakte elektrisch kontaktieren. Aufgrund der konstruktiven Ausgestaltung dieses Steckers eignet er sich nicht für europäische Schuko-Steckdosen. Er ist vielmehr für Steckdosen vorgesehen, bei denen ein Stecker nicht umgriffen eingesteckt sondern vielmehr freiliegend aufgesteckt wird, d. h. die korrespondierende Steckdose den Stecker nicht umgreift. Damit findet der Stecker einen schlechten Halt, da die Halterung lediglich über die elektrischen Kontakte in den entsprechenden Buchsen, nicht jedoch durch den Steckdosenrahmen erfolgt. Durch die seitliche Zuführung der Anschlusskabeladern ist der Stecker in dem genannten Gebrauchsmuster erheblich breiter als ein üblicher Flachstecker gemäß der Euronorm EN 50075. Er kann daher nicht im europäischen Raum verwendet werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfach und preisgünstig herzustellenden Flachstecker für die Stromversorgung elektrischer Geräte über ein Spannungsnetz bereitzustellen, der situationsabhängig eine Anpassung an die Einbaulage, insbesondere platzsparend hinter Möbeln ermöglicht, wobei die genannten Nachteile der Schleifkontakte des Standes des Technik vermieden werden sollen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Flachstecker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Flachsteckers sind in den Unteransprüchen wiedergegeben und werden nachfolgend erläutert.
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Erfindungsgemäß wird ein zweipoliger Flachstecker zum Anschluss elektrisch schutzisolierter Geräte an ein Spannungsnetz, mit einem ersten Steckerteil und einem zweiten Steckerteil, der mindestens zwei elektrische Steckkontakte zum Einstecken des Flachsteckers in eine Steckdose aufweist, vorgeschlagen, wobei der zweite Steckerteil an dem ersten Steckerteil schwenkbar gelagert ist und eine Anschlussleitung mit mindestens zwei Adern aufweist, die durch den ersten Steckerteil hindurchgeführt ist und in dem zweiten Steckerteil endet, wobei die Adern die Steckkontakte in dem zweiten Steckerteil elektrisch kontaktieren.
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Durch die schwenkbare Lagerung des zweiten Steckerteils des Flachsteckers, der in eine Steckdose einsteckbar ist, an dem ersten Steckerteil des Flachsteckers, durch den das Anschlusskabel hindurchgeführt ist, kann der Flachstecker an jede Einbaulage, insbesondere an eine Verwendung hinter einem Möbel, derart angepasst werden, dass der erste Steckerteil in einem Winkel von bis zu +–100° winklig zum zweiten Steckteil geschwenkt werden kann. Das Anschlusskabel kann dann insbesondere senkrecht zum zweiten Gehäuseteil aus dem ersten Gehäuseteil heraustreten, da es durch den ersten Steckerteil hindurchgeführt ist und in dem zweiten Steckerteil endet, so dass der Flachstecker in seiner Längserstreckung nur einen minimalen Bauraum benötigt.
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Vorzugsweise kann die Anschlussleitung in dem ersten Steckerteil fest gehalten sein. Hierzu kann das erste Steckerteil eine kanalartige Öffnung aufweisen, die sich entlang der Mitte der Breite des Flachsteckers erstreckt und deren innere Abmessungen etwas kleiner als die äußeren Abmessungen der Anschlussleitung sind. Zwischen der Anschlussleitung und dem ersten Steckerteil besteht im einsetzten Zustand dann eine Pressverbindung, durch die die Anschlussleitung sicher in dem ersten Steckerteil gehalten ist. Dies hat den Vorteil, dass durch das feste Halten des Anschlusskabels eine Zugentlastung gebildet wird, durch die sich ein Ziehen an dem Anschlusskabel nicht direkt die elektrische Verbindung zwischen Adern und Steckkontakten auswirkt, so dass mechanische Schäden vermieden werden. Alternativ kann die Anschlussleitung in dem ersten Steckerteil umspritzt sein. Die Haltewirkung zwischen der Anschlussleitung und dem ersten Steckerteil wird dadurch verbessert.
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Bevorzugt kann die Anschlussleitung in dem zweiten Steckerteil vergossen sein. Dies bedeutet, dass das den zweiten Steckerteil bildende Kunststoffmaterial das Ende der Anschlussleitung, die Steckkontakte und die Verbindung zwischen diesen vollständig umschließt, so dass eine sichere Verkapselung der elektrischen Kontakte entsteht. Die den elektrischen Strom führenden Leiter sind dadurch gegen Feuchtigkeit und Berühren sicher geschützt. Des Weiteren bildet die Umspritzung zusätzlich einen mechanischen Schutz gegen eine Zugkraft an der Anschlussleitung, die durch manuelles Ziehen am Kabel oder teilweise auch durch das maximale Schwenken des zweiten Steckerteils relativ zum ersten Steckerteil hervorgerufen werden könnte. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist das erste Steckerteil durch eine Basis gebildet, von der sich zumindest ein Lagerschenkel weg erstreckt, wobei auch das zweite Steckerteil durch eine Basis gebildet ist, von der sich zumindest ein Gegenlagerschenkel weg erstreckt, und der Lagerschenkel zusammen mit dem Gegenlagerschenkel ein Drehlager bilden. Hierzu kann zumindest einer der beiden Schenkel einen sich in Richtung der Drehachse erstreckenden Zapfen aufweisen, der in einer korrespondierende zentralen Ausnehmung in dem anderen Schenkel einliegt, so dass der zweite Schenkel auf dem Zapfen den anderen Schenkels gelagert ist. Der Zapfen kann an dem Lagerschenkel oder dem Gegenlagerschenkel angeordnet, insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet sein. Durch dieses Drehlager kann der zweite Steckerteil relativ zum ersten Steckerteil um mindestens ±90° um die Drehachse geschwenkt werden.
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Vorzugsweise befindet sich gegenüberliegend dem Lagerschenkel des ersten Steckerteils ein zweiter Lagerschenkel, der sich von der Basis des ersten Steckerteils weg erstreckt, und gegenüberliegend dem Gegenlagerschenkel des zweiten Steckerteils ein zweiter Gegenlagerschenkel, der sich von der Basis des zweiten Steckerteils weg erstreckt, wobei der zweite Lagerschenkel mit dem zweiten Gegenlagerschenkel ein Drehlager bildet. Der erfindungsgemäße Flachstecker weist dann zwei, sich gegenüberliegende Drehlager auf, wodurch eine besonders stabile Ausführung des Flachsteckers erreicht wird.
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Der oder die Lagerschenkel und/oder der oder die Gegenlagerschenkel kann/können an seinem/ihrem der jeweiligen Basis abgewandten freien Ende abgerundet sein. Dies gewährleistet, dass ein Schenkel bei einer Drehbewegung an seinem freien Ende nicht mit einer Ecke an die Basis des gegenüberliegenden Steckerteils anstößt und die Drehbewegung begrenzt. Die freie Drehung um bis zu ±90° wird dadurch sichergestellt. Alternativ kann auch der Abstand zwischen Drehachse und Basis größer als der Abstand zwischen Drehachse und einer Ecke des freien Endes gewählt werden, sofern das freie Ende gerade ausgeführt ist. Hierdurch verlängert sich jedoch die Länge des Flachsteckers unnötig.
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Beispielsweise kann die Länge des Lagerschenkels oder der Lagerschenkel zwischen 8 und 15 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 13 mm, insbesondere etwa 12 mm beträgt/betragen. In gleicher Weise kann die Länge des Gegenlagerschenkels oder der Gegenlagerschenkel zwischen 8 und 15 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 13 mm, insbesondere etwa 12 mm beträgt/betragen. Hierdurch wird der Abstand zwischen der Basis des ersten Steckerteils und der Basis des zweiten Steckerteils festgelegt, den die Anschlussleitung zu überbrücken hat. In diesem überbrückenden Teilstück behält die Anschlussleitung ihre volle Flexibilität und kann entsprechend der abgeschwenkten Stellung des zweiten Steckerteils gebogen werden. Dabei sollte eine minimale Länge der Schenkel von 8 mm nicht überschritten werden, damit der Biegeradius nicht zu klein und die mechanische Beanspruchung der Adern nicht zu groß wird. Ferner sollen die Länge nicht zu groß sein, damit die Gesamtlänge des Flachsteckers im abgeknickten Zustand nicht zu groß wird, so dass er platzsparend insbesondere hinter Möbeln verwendet werden kann.
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In einer bevorzugten Weiterbildung kann die Anschlussleitung zwischen dem ersten Steckerteil und dem zweiten Steckerteil einen flexiblen Leitungsknickschutz in Form einer Ummantelung aufweisen. Hierdurch wird die Anschlussleitung in diesem Bereich verstärkt, so dass eine mechanische Überbeanspruchung vermieden wird.
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Des weiteren ist es von Vorteil, wenn die Adern der Anschlussleitung in Bezug auf die Richtung der Schwenkachse nebeneinander liegen. Hierdurch wird gewährleistet, dass die beiden Adern beim Schwenken des zweiten Steckerteils gleiche mechanische Belastung erfahren. Lägen die Adern dagegen in Bezug auf die Richtung der Schwenkachse übereinander, so wurde beim Schwenken des zweiten Steckerteils die eine Ader einen größeren Biegeradius haben als die andere Ader, die dann etwas gestaucht wird.
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Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Flachstecker hinsichtlich seiner äußeren Abmessungen derart ausgebildet, dass er die Euronorm EN 50075 erfüllt. Dies gewährleistet, dass er in herkömmliche Steckdosen einsteckbar ist, die auch für konventionelle Eurostecker vorgesehen sind.
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Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Flachsteckers werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen:
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1: perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Flachsteckers im ungeklappten Zustand
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2: perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Flachsteckers im leicht geklappten Zustand
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3: perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Flachsteckers im ungeklappten Zustand mit Blick in den zweiten Steckerteil.
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1 zeigt einen zweipoliger Flachstecker 1 zum Anschluss eines elektrisch schutzisolierten Gerätes mit geringer Leistungsaufnahme an ein Niederspannungsnetz zwischen 100 und 240 V. Es weist einen ersten Steckerteil 2 und einem zweiten Steckerteil 3 auf, der mindestens zwei elektrische Steckkontakte 5 in Form von Rundstiften zum Einstecken des Flachsteckers 1 in eine nicht dargestellte Steckdose besitzt. Der zweite Steckerteil 3 ist an dem ersten Steckerteil 2 schwenkbar gelagert. Eine Anschlussleitung 4 mit zwei Adern 6, 7 ist durch den ersten Steckerteil 2 hindurchgeführt und endet in dem zweiten Steckerteil, wo die Adern 6, 7 die Steckkontakte 5 elektrisch kontaktieren, siehe 3.
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Das erste Steckerteil 2, das zur Anschlussleitung 4 stationär ist, liegt in Steckrichtung des Flachsteckers in die Steckdose hinten, wohingegen das zweite Steckerteil 3 in dieser Steckrichtung vorne liegt. Die Anschlussleitung 4 ist in dem ersten Steckerteil 2 fest gehalten und in dem zweiten Steckerteil 3 vergossen.
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Das erste Steckerteil 2 ist durch eine Basis 11 gebildet, von der sich zwei einander gegenüber liegende Lagerschenkel 8 weg erstrecken. Diese beiden Lagerschenkel 8 sind über die Basis 11 miteinander verbunden und bilden jeweils eine Lageraufnahme für je einen Gegenlagerschenkel 13 des zweiten Steckerteils 12.
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Auch dieser ist durch eine Basis 12 gebildet, in der die Steckkontakte 5 gehalten sind. Von der Basis erstrecken sich zwei parallel zueinander liegende Gegenlagerschenkel 13 weg. Ein Lagerschenkel 8 bildet mit einem Gegenlagerschenkel 13 ein Drehlager. Hierzu weisen die Lagerschenkel 8 jeweils einen nicht dargestellten Zapfen auf, die sich von den Lagerschenkenln 8 jeweils nach außen erstrecken und die jeweils in einer in Form und Größe korrespondierenden Ausnehmung in den Gegenlagerschenkeln 13 einliegen. Die Gegenlagerschenkel 13 liegen damit außen an den Lagerschenkeln 8 an. Die Zapfen bilden eine Drehachse 10, um die der zweite Steckerteil geschwenkt werden kann.
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Die Lagerschenkel 8 des ersten Steckerteils 2 bilden zusammen mit der Basis 11, an der sie miteinander verbunden sind, eine U-Form. Die freien Enden der Lagerschenkel 8 sind abgerundet. Auch die Gegenlagerschenkel 13 des zweiten Steckerteils 3 bilden zusammen mit der Basis 12, an der sie miteinander verbunden sind, eine U-Form. Auch ihre freien Enden sind abgerundet. Die Gegenlagerschenkel 13 umgreifen die Lagerschenkel 8 jeweils außenseitig. Der Flachstecker 1 ist demgemäß weitgehend symmetrisch ausgebildet.
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Zwischen den Lagerschenkeln 8 verläuft die Anschlussleitung 4. Sie ist zunächst durch das Steckerhinterteil 2 hindurchgeführt, verläuft dann durch den freien Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Steckerteil 2, 3 und endet dann im zweiten Steckerteil 3. In dem Zwischenraum ist die Anschlussleitung 4 durch einen flexiblen Leitungsknickschutz 9 ummantelt.
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Die Flexibilität des Leitungsknickschutzes wird insbesondere dadurch erreicht, dass aus der Ummantelung Aussparungen 14 herausgenommen sind. Diese entsprechen in etwa Viertelsegmenten der Ummantelung der Anschlussleitung 4, d. h. sie sind nicht vollständig umlaufend ausgeführt. Zwischen zwei in Richtung der Breite des Flachsteckers 1 gegenüber liegenden Aussparungen 14 und zwischen zwei in Längsrichtung des Flachsteckers 1 benachbarten Aussparungen 14 steht jeweils eine Querrippe 15 bzw. ein Längssteg 16. Somit ergibt sich einen rippenartige Struktur des Leitungsknickschutzes 9. Dieses ermöglicht eine stabile Ummantelung mit einem geringen Widerstandsmoment beim Knicken. Gleichzeitig werden entsprechend große und gleichbleibende Biegeradien beim Abknicken des Steckers für das Kabel ermöglicht.
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2 zeigt den klappbaren Flachstecker in einem etwa 30° abgeknickten Zustand des zweiten Steckerteils 3 zum ersten Steckerteil 2.
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3 zeigt in der Draufsicht bzw. leicht perspektivischen Ansicht durch einen teilweise transparenten Einblick in das zweite Steckerteil 2 die Kontaktierung der Steckkontakte 5 an seinen innenliegenden Ende durch die Adern 6, 7, die in dem zweiten Steckerteil 3 aus der Anschlussleitung 4 heraustreten. Diese Kontaktierung ist durch den das zweite Steckerteil 2 bildenden Kunststoff vergossen.
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Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Flachstecker 1 ist es, dass ein einfacher Aufbau realisiert ist, bei dem keine offenen Kontakte existieren, die eine Sicherheitsgefährdung durch Berührung spannungsführender Teile oder erhöhte ohmsche Verluste im Kontaktübergang zwischen Anschlussleitung und Steckkontakten durch Oxidation, Verlust der mechanischen Elastizität (bei Federkontakten) oder Verschmutzung (bei Schleifkontakten) verursachen könnten.
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Weiterhin von Vorteil ist, dass ein Knicken bzw. Brechen des Kabels verhindert wird, da die Adern mittels des flexiblen Leitungsknickschutzes nur innerhalb der zulässigen Biegeradien (um-)geknickt bzw. abgewinkelt werden. Des Weiteren vorteilhaft ist es, dass der hintere Teil des Steckers sich in zwei Richtungen in einem Winkelbereich von bis zu ±90° abwinkeln lässt. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass der Aufbau des knickbaren Eurosteckers mittels sehr weniger Komponenten realisiert wird, welches die Herstellungskosten des Steckers minimiert und die Haltbarkeit des Produktes bei aktivem Gebrauch erhöht wird.
