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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherungseinheit und eine Batterie mit einer solchen Sicherungseinheit.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-192329 offenbart eine der herkömmlichen Sicherungseinheiten. Eine Sicherungseinheit 100, die in 1 dargestellt ist, ist eine sogenannte unmittelbar befestigte Sicherungseinheit, die unmittelbar an einer Batterie 101 befestigt wird. Die Sicherungseinheit 100 wird an einem Batteriepol 102 der Batterie 101 mittels eines Batterieverbindungsanschlusselements 103 befestigt. Die Sicherungseinheit 100 umfasst eine Sammelschiene 110, die eine elektrisch leitende Metallplatte ist, und ein Isolierungsschutzelement 120, das durch Umspritzen mit Harz gebildet und an dem Äußeren bzw. an dem Umfang der Sammelschiene 110 vorgesehen ist.
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Die Sammelschiene 110 umfasst ein Stromversorgungsverbinder 111, der mit dem Batterieverbindungsanschlusselement 103 verbunden ist und von dem Batteriepol 102 mit Strom versorgt wird, einen Ausgangsverbinder 112, der mit einer Lastanschlussklemme 130 verbunden ist, und ein Schmelzelement (das in der Figur nicht dargestellt ist), das zwischen dem Stromversorgungsverbinder 111 und dem Ausgangsverbinder 112 angeordnet ist. In dem Ausgangsverbinder 112 ist eine Gewindebohrung 112a vorgesehen. Ein Gewindebolzen 113 wird in die Gewindebohrung 112a eingeschraubt. Der Gewindebolzen 113 ist elektrisch leitend und ist an beiden Enden mit Gewindeabschnitten versehen. Ein Lastanschlusselement 130 eines Kabelstrangs ist mit dem Ausgangsverbinder 112 mittels des Gewindebolzens 113 verbunden.
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Das Isolierungsschutzelement 120 deckt das Äußere bzw. den Umfang der Sammelschiene 110 mit Ausnahme der Bereiche der Verbindungselemente 111 und 112 und des Schmelzelements (das in der Figur nicht dargestellt ist) ab.
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Bei diesem herkömmlichen Fall können beide Seiten (die obere Seite und die rückwärtige Seite) der Sicherungseinheit 100 an dem Batteriepol 102 befestigt werden, um Veränderungen der Fahrzeugbauart (beispielsweise Positionsveränderungen der Lenkräder zwischen rechts und links) gerecht zu werden.
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Wenn jedoch ein neuer Schaltkreis der Sicherungseinheit 100 aufgrund von Veränderungen des Fahrzeugaufbaus hinzugefügt wird, muss ein neues Formwerkzeug bereitgestellt werden, um der Anzahlerhöhung von Schaltkreisen an der Sicherungseinheit 100 gemäß dem Stand der Technik gerecht zu werden.
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Die
JP 2007-87823 A offenbart eine Sicherungseinheit mit einem Grundkörper. Der Grundkörper umfasst eine Sammelschiene, die einen Stromversorgungsverbinder, mehrere Ausgangsverbinder und mehrere Schmelzelemente aufweist. Ein Isolierungsschutzelement ist auf der Sammelschiene angeordnet. Darüber hinaus ist eine Zusatzsicherungseinheit vorgesehen, die eine Zusatzsammelschiene mit einem Zusatzstromversorgungsverbinder und mehreren Zusatzausgangsverbindern aufweist, wobei die Zusatzsicherungseinheit am Grundkörper lösbar angebracht ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sicherungseinheit bereitzustellen, bei der die Erhöhung der Anzahl von Schaltkreisen möglich ist, ohne dass ein neues Formwerkzeug bereitgestellt werden muss, und die ein effektives Ableiten von Wärme gewährleistet.
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Eine Sicherungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Grundkörper, der eine Sammelschiene mit einem Stromversorgungsverbinder, einem Ausgangsverbinder und ein Schmelzelement aufweist. Der Grundkörper weist ferner ein Isolierungsschutzelement auf, das an einem Umfang der Sammelschiene vorgesehen ist, und eine Zusatzsicherungseinheit, die eine Zusatzsammelschiene umfasst, welche mit einem Zusatzstromversorgungsverbinder und einem Zusatzausgangsverbinder versehen ist, und die an dem Grundkörper lösbar angebracht ist,
wobei die Zusatzsicherungseinheit an dem Grundkörper derart angebracht ist, dass jeweilige Befestigungsabschnitte des Grundkörpers und der Zusatzssicherungseinheit miteinander verbunden sind,
wobei der Befestigungsabschnitt des Grundkörpers mit Vorsprüngen zur Wärmeabgabe versehen ist, die parallel zueinander ausgerichtet sind, und wobei der Befestigungsabschnitt der Zusatzsicherungseinheit mit konkaven Abschnitten versehen ist, in die die Vorsprünge eingeführt sind und die zueinander parallel ausgerichtet sind.
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Die Zusatzsicherungseinheit ist vorzugsweise an dem Grundkörper derart angebracht, dass der Stromversorgungsverbinder und der Zusatzstromversorgungsverbinder miteinander verbunden sind.
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Der Grundkörper ist vorzugsweise an einer Batterie entlang einer oberen Fläche und einer Seitenfläche der Batterie befestigt und die Zusatzsicherungseinheit ist vorzugsweise an einer oberen Fläche des Grundkörpers angebracht.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn ein neuer Schaltkreis hinzugefügt wird, um mit der Sicherungseinheit aufgrund von Veränderungen am Fahrzeugaufbau verbunden zu werden, die Zusatzsicherungseinheit an dem Grundkörper befestigt, so dass die Erhöhung der Anzahl von Schaltkreisen möglich ist, ohne dass die höhere Anzahl an Schaltkreisen das Vorbereiten eines neuen Formwerkzeugs erfordert.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer konventionellen Sicherungseinheit;
- 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungseinheit vor der Montage einer Zusatzsicherungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Sicherungseinheit, an der eine Zusatzsicherungseinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist.
- 4 ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie A-A in 3 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5A ist eine perspektivische Ansicht einer Zusatzsicherungseinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, von der oberen Seite aus betrachtet.
- 5B ist eine perspektivische Ansicht einer Zusatzsicherungseinheit gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, von der unteren Seite aus betrachtet.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Zusatzsicherungseinheit, in der eine Sicherung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die 2 bis 6 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in den 2 und 3 dargestellt, umfasst eine Sicherungseinheit 1 einen Grundkörper 2, der an einem Batteriepol (der in den Figuren nicht dargestellt ist) einer Batterie (die in den Figuren nicht dargestellt ist) mittels eines Batterieverbindungsanschlusselements (das in den Figuren nicht dargestellt ist) befestigt ist. Eine Zusatzsicherungseinheit 3 ist an dem Grundkörper 2 befestigt. Nachfolgend wird dies beschrieben.
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Der Grundkörper 2 umfasst eine Sammelschiene 10, die eine elektrisch leitende Metallplatte ist, und ein Isolierungsschutzelement 20, das durch Umspritzen mit Harz gebildet ist und an dem Äußeren bzw. an dem Umfang der Sammelschiene 10 vorgesehen ist.
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Die Sammelschiene 10 umfasst einen Stromversorgungsverbinder 11, der über der Batterieverbindungsanschlusselement (das in den Figuren nicht dargestellt ist) von dem Batteriepol mit Strom versorgt wird, erste Ausgangsverbinder 12 und zweite Ausgangsverbinder (die in den Figuren nicht dargestellt sind), die mit weiteren Anschlusselementen, beispielsweise Lastanschlusselementen, verbunden sind, und Schmelzelemente (die in den Figuren nicht dargestellt sind), die jeweils zwischen dem Stromversorgungsverbinder 11 und den ersten Ausgangsverbindern 12 und zwischen dem Stromversorgungsverbinder 11 und den zweiten Ausgangsverbindern (die in den Figuren nicht dargestellt sind) angeordnet sind. Ein Bolzeneinführloch 11a ist in dem Stromversorgungsverbinder 11 vorgesehen.
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Ein Bolzeneinführloch 12a ist in jedem ersten Ausgangsverbinder 12 vorgesehen. Ein Gewindebolzen 12b wird in jedes Bolzeneinführloch 12a eingeführt. Der Kopf jedes eingeführten Gewindebolzens 12b wird durch das Isolierungsschutzelement 20 befestigt. Jeder zweite Ausgangsverbinder (der in den Figuren nicht dargestellt ist) weist eine Form eines Flachkontaktelements auf.
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Das Isolierungsschutzelement 20 ist vorgesehen, um den Umfang der Sammelschiene 10 mit Ausnahme der Bereiche des Stromversorgungsverbinders 11, des ersten Ausgangsverbinders 12, des zweiten Ausgangsverbinders (die in den Figuren nicht dargestellt sind) und der Schmelzelemente (die in den Figuren nicht dargestellt sind), abzudecken. Das Isolierungsschutzelement 20 ist mit einem Verbindergehäuse 21 versehen, das vorgesehen ist, um den Umfang jedes zweiten Ausgangsverbinders 12 (die in den Figuren nicht dargestellt sind) zu umschließen. Das Isolierungsschutzelement 20 ist ferner mit einem Befestigungsabschnitt 22 an seiner oberen Fläche versehen. Der Befestigungsabschnitt 22 ist mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen 22a, die parallel zueinander ausgerichtet sind, versehen. Das Isolierungsschutzelement 20 ist mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen 23a an seiner Seitenfläche versehen, die parallel zueinander ausgerichtet sind. Die jeweiligen Vorsprünge 22a und 23a geben effektiv Wärme von der Sammelschiene 10 nach außen ab. D.h., der Befestigungsabschnitt 22 ist vorgesehen, um die Vorsprünge 22a zur Wärmeabgabe zu verwenden. Ferner ist jeweils ein Paar von Positionierungsnuten 24 an den jeweils äußersten Vorsprüngen 22a, die an der oberen Fläche des Isolierungsschutzelements 20 vorgesehen sind, ausgebildet.
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Die Zusatzsicherungseinheit 3 umfasst eine Zusatzsammelschiene 30 und ein Zusatzisolierungsschutzelement 40, das durch Umspritzen mit Harz gebildet ist und an dem Äußeren bzw. an dem Umfang der Zusatzsammelschiene 30, wie insbesondere in den 4 bis 6 dargestellt, vorgesehen ist.
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Die Zusatzsammelschiene 30 ist aus einer elektrisch leitenden Metallplatte hergestellt, die dünner als die Sammelschiene 10 des Grundkörpers 2 ist. Die Zusatzsammelschiene 30 ist daher mit einem Schaltkreis versehen, der kleiner ausgelegt ist als der in dem Grundkörper 2. Die Zusatzsammelschiene 30 ist in zwei Elemente geteilt. Eines der geteilten Elemente der Zusatzsammelschiene 30 ist mit einem Zusatzstromversorgungsverbinder 31 und einem Sicherungsverbindungsanschlusselement 32a versehen. Das andere geteilte Element der Zusatzsammelschiene 30 ist mit einem Zusatzausgangsverbinder 33 und einem weiteren Sicherungsverbindungsanschlusselement 32b versehen.
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Ein Bolzeneinführloch 31a ist in dem Zusatzstromversorgungsverbinder 31 vorgesehen. Der Zusatzausgangsverbinder 33 ist als Flachkontaktelement ausgebildet. Die zwei Sicherungsverbindungselemente 32a und 32b sind zwei ein Paar bildende Drehgabelanschlusskontakte, die einander zugewandt sind.
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Das Zusatzisolierungsschutzelement 40 ist ausgebildet, um den Umfang der Zusatzsammelschiene 30 mit Ausnahme des Bereichs des Zusatzstromversorgungsverbinders 31 abzudecken. Das Zusatzisolierungsschutzelement 40 ist mit einem Verbindergehäuse 41 versehen, das den Umfang der zwei ein Paar bildenden Sicherungsverbindungselementen 32a und 32b abdeckt. Eine Sicherung in Form eines Sicherungseinsatzes 46 kann in dem Verbindergehäuse 41 installiert werden. Das Zusatzisolierungsschutzelement 40 ist ferner mit einem Verbindergehäuse 42 versehen, das den Umfang des Zusatzausgangsverbinders 33 abdeckt. Ein Lastanschlusselement (das in den Figuren nicht dargestellt ist), das mit einem zusätzlichen Schaltkreis versehen ist, ist in dem Steckverbindergehäuse 42 installiert. Das Steckverbindergehäuse 42 des Zusatzisolierungsschutzelements 40 ist mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen 43 an seiner oberen Fläche versehen, die zueinander parallel ausgerichtet sind. Jeder Vorsprung 43 gibt effektiv Wärme von der Zusatzsammelschiene 30 nach außen ab.
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Das Verbindergehäuse 42 des Zusatzisolierungsschutzelements 40 ist mit einem Befestigungsabschnitt 44, der an seiner Bodenfläche an einer Seite der Zusatzsicherungseinheit 3 ausgebildet ist, versehen. Der Befestigungsabschnitt 44 ist mit einer Mehrzahl von konkaven Abschnitten 44a, die zueinander parallel ausgerichtet sind, versehen.
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Ein Paar von Positionierungsvorsprüngen 45 ist an den Seitenflächen des Steckverbindergehäuses 42 des Zusatzisolierungsschutzelements 40 ausgebildet.
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Wenn ein neuer Schaltkreis hinzugefügt wird, um mit der Sicherungseinheit 1 auf Grund von Veränderungen des Fahrzeugaufbaus bei der oben beschriebenen Ausführungsform verbunden zu werden, wird die Zusatzsicherungseinheit 3 an dem Grundkörper 2 angebracht.
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Insbesondere werden der Zusatzstromversorgungsverbinder 31 und der Befestigungsabschnitt 44 der Zusatzsicherungseinheit 3 zusammen mit dem Stromversorgungsverbinder 11 und dem Befestigungsabschnitt 22 des Grundkörpers 2 derart positioniert, dass die Positionierungsvorsprünge 45 in die Positionierungsnuten 24 eingeführt werden, um die Vorsprünge 22a in den konkaven Abschnitten 44a festzulegen. Die Zusatzsicherungseinheit 3 und der Grundkörper 2 werden derart einstweilig miteinander verbunden. In dem einstweilig verbundenen Zustand überdecken sich der Zusatzstromversorgungsverbinder 31 der Zusatzsicherungseinheit 3 und der Stromversorgungsverbinder 11 des Grundkörpers 2, während sie miteinander annähernd in Kontakt stehen.
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Dann wird ein Bolzen (der in den Figuren nicht dargestellt ist) des Batterieverbindungsanschlusselements (das in den Figuren nicht dargestellt ist) in beide Bolzeneinführlöcher 31a und 11a eingeführt und dann durch eine Mutter (die in den Figuren nicht dargestellt ist) befestigt.
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Als letzter Schritt wird das Batterieverbindungsanschlusselement (das in den Figuren nicht dargestellt ist) mit dem Batteriepol (der in den Figuren nicht dargestellt ist) der Batterie (die in den Figuren nicht dargestellt ist) verbunden. Die Sicherungseinheit 1 wird an der Batterie (die in den Figuren nicht dargestellt ist) so positioniert, dass sie entlang der oberen Fläche und der Seitenfläche der Batterie (die in den Figuren nicht dargestellt ist) angeordnet ist. Ein neuer Schaltkreis wird dementsprechend durch Verwenden der Zusatzsammelschiene 30 der Zusatzsicherungseinheit 3 der Sicherungseinheit 1 hinzugefügt.
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Wie oben beschrieben, umfasst die Sicherungseinheit 1 den Grundkörper 2, der die Sammelschiene 10, die mit dem Stromversorgungsverbinder 11 versehen ist, die ersten Ausgangsverbinder 12 und die zweiten Ausgangsverbinder (die in den Figuren nicht dargestellt sind) und die Schmelzelemente (die in den Figuren nicht dargestellt sind) und das Isolierungsschutzelement 20, das an dem Umfang der Sammelschiene 10 vorgesehen ist, aufweist. Die Zusatzsicherungseinheit 3, die die Zusatzsammelschiene 30 umfasst, die mit dem Zusatzstromversorgungsverbinder 31 und dem Zusatzausgangsverbinder 33 versehen ist, kann an dem Grundkörper 2 angebracht werden. Wenn ein neuer Schaltkreis, der mit der Sicherungseinheit 1 verbunden werden soll, aufgrund Veränderungen am Fahrzeugaufbau hinzugefügt wird, kann dieser durch Installieren der Zusatzsicherungseinheit 3 an dem Grundkörper 2 hinzugefügt werden. Die Sicherungseinheit 1 kann daher einer Erhöhung der Schaltkreise ohne die Bereitstellung eines neuen Formwerkzeugs gerecht werden.
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Die Zusatzsicherungseinheit 3 ist an dem Grundkörper 2 derart befestigt, dass der Stromversorgungsverbinder 11 und der Zusatzstromversorgungsverbinder 31 miteinander verbunden werden, und die jeweiligen Befestigungsabschnitte 22 und 44 des Grundkörpers 2 und die Zusatzsicherungseinheit 3 miteinander verbunden werden. Die Zusatzsicherungseinheit 3 wird daher an dem Grundkörper 2 durch das oben beschriebene Befestigen und Anbringen sicher festgelegt und es kann daher ein Schwingen des Grundkörpers 2 und der Zusatzsicherungseinheit 3 sicher verhindert werden. Ferner wird auch die Dauerhaltbarkeit der gesamten Einheit verbessert.
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Der Befestigungsabschnitt 22 des Grundkörpers 2 ist mit den Vorsprüngen 22a zur Wärmeabgabe versehen und der Befestigungsabschnitt 44 der Zusatzsicherungseinheit 3 ist mit den konkaven Abschnitten 44a versehen, in die die Vorsprünge 22a eingeführt werden. Die Vorsprünge 22a zur Wärmeabgabe werden daher effektiv genutzt. Da die Vorsprünge 22a zur Wärmeabgabe in die konkaven Abschnitte 44a der Zusatzsicherungseinheit 3 eingeführt werden, kann der Installationsraum der Zusatzsicherungseinheit 3 minimiert werden.
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Der Grundkörper 2 wird an der Batterie (die in den Figuren nicht dargestellt ist) entlang der oberen Fläche und der Seitenfläche der Batterie befestigt und die Zusatzsicherungseinheit 3 wird an der oberen Fläche des Grundkörpers 2 befestigt. Dadurch kann ein verfügbarer oberer Freiraum der Sicherungseinheit 1, die an der Batterie direkt befestigt ist, effektiv genutzt werden.
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Die Zusatzsammelschiene 30 der Zusatzsicherungseinheit 3 ist dünner als die Sammelschiene 10 des Grundkörpers 2 ausgebildet. Ein Schaltkreis, der eine kleinere Auslegung bei der Zusatzsammelschiene 30 als bei der Sammelschiene 10 des Grundkörpers 2 aufweist, benötigt keine feine und komplexe Sammelschienenform des Grundkörpers 2. Mit anderen Worten, wenn ein neuer Schaltkreis, der mit der Sicherungseinheit 1 aufgrund von Veränderungen des Fahrzeugaufbaus hinzugefügt wird, verbunden werden soll, der eine kleinere Auslegung aufweist, und wenn der neue Schaltkreis unter Verwenden der dickeren Sammelschiene 10 in dem Grundkörper 2 hinzugefügt wird, müsste die Sammelschiene 10 des Grundkörpers 2 sicherlich einen feinen und komplexen Aufbau in dem Bereich aufweisen, in dem der neue Schaltkreis zu der Sammelschiene 10 hinzugefügt wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch solch ein Problem bzw. Aufwand bei der Sammelschiene 10 des Grundkörpers 2 verhindern.
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Die Zusatzsicherungseinheit 3 umfasst die Vorsprünge 43 zur Wärmeabgabe. Die Verschlechterung der Wärmeabgabeeigenschaften kann daher minimiert werden.
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Die Sicherung 46 ist in der Zusatzsicherungseinheit 3 lösbar installiert. Die Sicherung 46 kann daher einfach ausgetauscht werden.
