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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbindungsanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher insbesondere eine Steckverbindungsanordnung umfassend einen Stecker mit einer Buchse mit einem Buchsengehäuse, in welche wahlweise elektrische Sicherungen eingebracht werden können, wobei das Buchsengehäuse mit einem Codierdeckel versehen ist, um sicherzustellen, dass jeweils nur der mit der Steckverbindungsanordnung bestimmungsgemäße Stecker bei korrekter Wahl der Sicherung mit der korrespondierenden Buchse zusammengesteckt werden kann.
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Im Stand der Technik sind verschiedenste Steckverbindungsanordnungen mit unterschiedlichsten Funktionen bekannt. Insbesondere im Bereich der Ladestecker für Fahrzeuge wie Kraftfahrzeuge und elektrobetriebene Automobile besteht zunehmend der Bedarf, Steckverbinder einzusetzen, in denen Sicherungsfunktionen integriert sind.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2013 001 391 A1 ist eine Batterie-Trenneinheit bekannt, die vier Stecker aufweist, die mit entsprechenden Gegenstecker koppelbar sind. Die Batterie-Trenneinheit enthält für jeden Stecker eine Sicherung, die hinter einer deckelartigen Sicherungsplatte angeordnet sind. Jeder Stecker kann betreffend der abgesicherten Stromstärke durch eine jeweils spezifische Sicherung abgesichert werden.
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Aus der Druckschrift
GB 508,419 A ist ferner ein Steckverbinder entnehmbar, mit dem unterschiedliche Stromstärken absicherbar sind. Hierzu können zwischen ein und demselben Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil unterschiedliche Sicherungshalter angebracht werden, die je nach abzusichernder Stromstärke eine entsprechende Sicherung in eine spezifische Aufnahme aufnehmen. Ferner können Codierungselemente vorgesehen werden, um zu verhindern, dass ein unabgesicherter Stecker in eine Steckdose für abgesicherte Stecker eingesteckt wird.
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Aus der Druckschrift
GB 2 276 280 A ist noch eine weitere Ausführungsform eines Sicherungshalters bekannt, bei dem unterschiedliche Sicherungshalter für unterschiedliche abzusichernde Stromstärken vorgeschlagen werden.
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Die Druckschrift
DE 20 2012 003 170 U1 beschäftigt sich mit einem Sicherungssystem für Hochstromanwendungen mit einer Hochstromsicherung und einem die Hochstromsicherung umgebendes Gehäuse.
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Aus der
GB 492,912 A gehen Verbesserungsvorschläge hervor betreffend elektrische Steckverbinderkupplungen. Allerdings ist diese Offenbarung abgestellt auf 3-Pin-Typ-Steckverbindern.
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Da bei der Ausbildung von technischen Geräten, insbesondere bei technischen Massegeräten oder Fahrzeugen, ein stetiger Bedarf nach Kostenreduzierung besteht, geht dies einher mit einer Reduzierung der Teilevielfalt.
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Es werden daher für verschiedenste Applikationen oder Fahrzeugtypen gleiche oder gleichartige Steckverbindungsanordnungen verwendet.
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Andererseits besteht aber die Gefahr des Fehlsteckens eines Steckers mit einer passenden korrespondierenden (jedoch nicht dazu bestimmten) Buchse, sofern die grundsätzlichen Schnittstellengeometrien identisch sind.
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Ferner ist es nachteilig, wenn für jede Applikation, bedingt durch lediglich eine unterschiedliche elektrische Sicherung, jeweils eine gesonderte Steckverbindungsanordnung bereitgestellt werden müsste.
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Es ist daher wünschenswert, eine Steckverbindungsanordnung bereitzustellen, die sich für mehrere Applikationen eignet und in die demnach wahlweise, abhängig von der Applikation wie z. B. dem Fahrzeugtyp, eine jeweils passende elektrische Sicherung in die Steckverbindungsanordnung eingebracht werden kann.
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Gleichzeitig besteht ein Bedarf danach, sicherzustellen, dass bei Einbringen einer Sicherung in die Steckverbindungsanordnung, die regelmäßig im Einbauzustand von Außen nicht sichtbar ist, dass trotzdem für den Anwender gewährleistet ist, dass lediglich der korrekte bestimmungsgemäße Gegenstecker mit der Buchse zusammengesteckt werden kann.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steckverbindungsanordnung bereitzustellen, in die wahlweise unterschiedliche elektrische Sicherungen eingebracht werden können und die gleichzeitig universell verwendbar ist, einfach in der Handhabung ist und die über eine ausreichende Sicherheit im Hinblick auf das korrekte Zusammenstecken des bestimmungsgemäßen Steckers mit der bestimmungsgemäßen Buchse (abhängig von der eingebrachten Sicherung) ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Steckverbindungsanordnung mit den Merkmalen nach Anspruch 1.
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Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, in der Steckverbinderbuchse zwei Steckplätze zum Einbringen jeweils einer geeigneten elektrischen Sicherung vorzusehen und das Buchsengehäuse mit einem codierten Deckel so zu versehen, dass der Deckel einerseits Codiermittel aufweist, die verhindern, dass die nicht vorgesehene Sicherung eingesteckt ist und andererseits der Deckel Codiermittel aufweist, die es verhindern, dass ein nicht bestimmungsgemäßer Stecker mit der Buchse zusammengesteckt wird.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Deckel verwendet, bei dem die Codierelemente so ausgebildet sind, dass diese einerseits in den Innenraum und damit in den Montageraum der Einsteckplätze der wahlweise einzusteckenden elektrischen Sicherungen hineinragen und andererseits die gleichen Codierelemente dazu verwendet werden, dass lediglich der bestimmungsgemäße Stecker mit korrespondierenden Codierelementen mit der Buchse zusammengesteckt werden kann.
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In einer allgemeinen Ausführungsform der Erfindung wird daher eine Steckverbindungsanordnung umfassend einen Stecker mit einem Steckergehäuse und eine Buchse mit einem Buchsengehäuse bereitgestellt, wobei im Buchsengehäuse zwei nebeneinander angeordnete Einsteckplätze zum wahlweise Einstecken einer elektrischen Sicherung angeordnet sind, ausgewählt aus unterschiedlichen Sicherungen und wobei ferner ein mehrerer Codierelemente aufweisender Deckel für das Buchsengehäuse vorgesehen ist, der sich abhängig von der Bestückung eines der Einsteckplätze mit einer ausgewählten Sicherung in jeweils eine unterschiedlichen Orientierung am Buchsengehäuse so festlegen lässt, dass lediglich immer nur eine der einsteckbaren Sicherungen in einem der Einsteckplätze montierbar ist.
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Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Codierelemente entweder in den Montageraum des Einsteckplatzes der ersten Sicherung eintauchen oder bei anderer Orientierung des Deckels die Codierelemente in den jeweils anderen Einsteckplatz der zweiten möglichen Sicherung eingreifen.
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So kann durch einfaches Verdrehen des Deckels bzw. geänderte Montageposition des Deckels sichergestellt werden, dass mit lediglich einem einzigen Bauteil gewährleistet wird, dass die jeweils korrekte Sicherung in ihrem korrekten Einsteckplatz montiert ist.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft den Umstand, dass der Deckel in falsch montierter Lage mit seinen Codierelementen so in den Montageraum der montierten Sicherung eingreift, dass er die Sicherung aus seiner Position heraus drückt, beschädigt oder zerstört.
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Hierdurch wird sichergestellt, dass bei fehlerhafter Montage des Deckels mit dem Buchsengehäuse die Funktion der Steckverbindungsanordnung unterbunden wird.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Buchsengehäuse einen von dem Deckel verschließbaren, insbesondere abdichtbaren Aufnahmeraum auf, in dem die Einsteckplätze für die Sicherungen angeordnet sind.
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Weiter von Vorteil ist es, wenn der Deckel so ausgebildet ist, dass sich aus der Deckelfläche Codierelemente in den Aufnahmeraum hinein erstrecken und zwar abhängig von der Orientierung des Deckels entweder in den einen oder anderen Montageraum des ein oder anderen Einsteckplatzes hinein.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgesehen, dass die Codierelemente so weit in den Steckbereich eines der Einsteckplätze hineinragen, dass eine dort fälschlicherweise montierte Sicherung in diesem Einsteckplatz in ihrer Funktion zerstört oder beschädigt wird und/oder deaktiviert wird.
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Eine solche Ausbildung der Codierelemente stellt sicher, dass sich der Deckel immer nur in einer Orientierung montieren lässt, bei der die Codierelemente in den gerade nicht belegten Einsteckplatz hineinragen.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgesehen, dass der Deckel an seiner mit den Codierelementen versehenen Innenseite mit einem elektrischen Isolationselement versehen ist.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das Isolationselement der Oberfläche der Codierelemente folgt und diese vollständig bedeckt. So wird sichergestellt, dass nicht unbeabsichtigt aktive Elemente im Buchsengehäuse elektrisch über den Deckel kontaktiert werden.
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Weiter bevorzugt ist es, wenn das Steckergehäuse über Codierelemente verfügt, die mit den korrespondierend angeordneten Codierelementen des Deckels zusammenwirken. Auf diese Weise kann eine Codierkette erzeugt werden, die sicherstellt, dass immer nur bei korrekter Orientierung des Deckels und bei korrekter Auswahl des Steckergehäuses ein Zusammenbau und Zusammenstecken zwischen Stecker und Buchse möglich sind.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass abhängig von der Auswahl der Sicherung je ein alternatives Steckergehäuse mit unterschiedlicher Positionierung der Codierelemente vorgesehen ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausbildung der Erfindung werden die Codierelemente als topftartige Vertiefungen im Deckel ausgebildet, in die lediglich die Codierelemente des bestimmungsgemäßen Steckergehäuses bei korrekter Orientierung beim Zusammenstecken zwischen Stecker und Buchse eintauchen können.
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Durch eine solche Ausbildung der Codierelemente als topfartige Vertiefungen im Deckel wird einerseits gewährleistet, dass die Oberseite, d. h. die mit den topfartigen Vertiefungen ausgebildete Seite des Deckels Codierungen bereitstellt, in die entsprechende korrespondierende Codierungen des Steckergehäuses eintauchen können und andererseits auf der gegenüberliegenden Seite die topfartigen Vertiefungen als Erhebungen aus dem Deckel hervorstehen und in das Buchsengehäuse hinein eintauchen.
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Besonders bevorzugt ist eine Anordnung, die so gewählt ist, dass sich der Deckel in jeweils um 180° verdrehende Position bzw. Orientierung am Buchsengehäuse montieren lässt, insbesondere verschrauben lässt.
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Auf diese Weise können zwei Einsteckplätze zur Montage von Sicherungen nebeneinander so angeordnet werden, dass je nach Orientierung des Deckels die Codierelemente in die eine bzw. andere Position der Einsteckplätze der Sicherungen eintauchen.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann ferner an dem Steckergehäuse ein verriegelbarer Verschlussbügel vorgesehen sein, der sich nur mit dem Buchsengehäuse verriegeln lässt, sofern die Wahl des Steckergehäuses korrekt ist und andererseits die Orientierung und damit Codierung zwischen dem Steckergehäuse und dem Buchsengehäuse korrekt ist.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Steckverbindungsanordnung mit einem Stecker und einer Buchse;
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2 eine Unteransicht und eine Oberansicht eines erfindungsgemäßen Deckels mit Codierelementen;
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3 eine Aufsicht auf das Buchsengehäuse, welches jeweils mit einem erfindungsgemäßen Deckel, ähnlich der 2 versehen ist, in jeweils einer um 180° gedrehten Orientierung des Deckels;
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4 eine schematische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Steckverbindungsanordnung in zwei unterschiedlichen Montagepositionen;
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5 eine Ansicht auf das Buchsengehäuse nach 3 ohne den Deckel;
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6 eine perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Steckverbindungsanordnung, bei dem jeweils ein mit geeigneter Codierung versehener Stecker in die jeweils korrespondierende Buchse eingesteckt ist.
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In 1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Steckverbindungsanordnung 1 gezeigt. Die Steckverbindungsanordnung 1 umfasst einen Stecker 10 und ein Steckergehäuse 11. Der Stecker 10 ist mit einer Buchse 20 zusammengesteckt. Die Buchse 20 umfasst ein Buchsengehäuse 21. Ferner ist ersichtlich, dass zwischen dem Stecker 10 und dem Buchsengehäuse 20 ein Deckel 50 ausgebildet ist, der Teil der Buchse 20 darstellt.
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In der 2 ist eine perspektivische Unteransicht und Oberansicht eines erfindungsgemäßen Deckels 50 mit Codierelementen 51a, 51b, 51c gezeigt. Es ist erkennbar, dass der Deckel 50 eine im wesentlichen flache Ausbildung aufweist und drei topfartige Vertiefungen 51a, 51b, 51c umfasst, welche die Codierelemente darstellen. Die Codierelemente 51a, 51b, 51c weisen demnach auf der gegenüberliegenden Seite des Deckels 50 als Erhebungen auf der Deckelfläche 52 hervor. Es ist ferner ersichtlich, dass um die Codierelemente 51a, 51b, 51c ein Kragen 53 aus der Deckelfläche 52 hervorsteht. Am Kragen 53 sind Rastelemente 54 außen angeordnet.
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In 3 ist eine Aufsicht auf das Buchsengehäuse 20 dargestellt, welches jeweils mit einem erfindungsgemäßen Deckel 50, ähnlich wie in 2 gezeigt, versehen ist und zwar einmal in einer ersten Position und daneben in einer um 180° gedrehten Orientierung des Deckels 50. Ferner ersichtlich sind die beiden Einsteckplätze 30, 31 zum Zusammenstecken mit korrespondierenden Steckseiten des Steckers 10.
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In 4 ist eine schematische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Steckverbindungsanordnung 1 in zwei unterschiedlichen Montagepositionen dargestellt, wobei die rechte Ansicht eine nicht funktionierende Montageposition darstellen soll.
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In der linken Ansicht der 4 ist der Deckel 50 entsprechend der Montageposition in der rechten Ansicht der 3 gezeigt. Hier ragen die Codierelemente 51a, 51b, 51c in den freien Aufnahmeraum 22 in dem Buchsengehäuse 21 hinein. Ebenfalls im Buchsengehäuse 21, benachbart zu den Codierelementen 51a, 51b, 51c, befindet sich eine eingesteckte Sicherung 40 im Aufnahmeraum 22 der Buchse 20.
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In der rechten Ansicht der 4 ist ferner eine Montage des Deckels 50 gezeigt, bei dem die Codierelemente 51a, 51b, 51c nicht in dem freien Bereich des Aufnahmeraumes 22 hineinragen, sondern in den Bereich ragen, in dem die Sicherung 40 montiert ist.
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Durch Kollision der Codierelemente 51a, 51b, 51c mit dem Montageplatz der Sicherung 40 lässt sich der Deckel 50 in der in 4 (rechten Ansicht) gezeigten Darstellung nicht montieren.
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Zur besseren Veranschaulichung der beiden möglichen Montageposition einer Sicherung 40, wie in 4 oder eine alternativen Sicherung 41 ist diese Darstellung in 5 dargestellt.
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5 zeigt zwei Ansichten auf das Buchsengehäuse 21 nach 3 ohne Deckel 50, wobei in der oberen Ansicht die Sicherung 41 und in der unteren Ansicht die Sicherung 40 montiert ist. Demnach weist der Aufnahmeraum 22 des Buchsengehäuses 21 einen Einsteckplatz 30 für die Sicherung 40 auf und einen Einsteckplatz 31 neben dem Steckplatz 30 für die Sicherung 41. Je nach Applikation kann nun wahlweise eine Sicherung 40 oder eine Sicherung 41 in einen der Einsteckplätze 30 bzw. 31 eingesteckt werden. Je nachdem welche der beiden Sicherungen 40, 41 im Aufnahmeraum 22 des Buchsengehäuses 21 eingesteckt ist, lässt sich der Deckel 50 in einer der in 3 gezeigten Positionen montieren, ohne das die Codierelemente 51a, 51b, 51c mit der eingesteckten Sicherung 40 oder Sicherung 41 kollidieren. Hierdurch wird sichergestellt, dass die korrekte Sicherung für die vorgesehene Applikation verwendet wird.
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In 6 ist eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Steckverbindungsanordnung 1 gezeigt, bei dem jeweils ein mit geeigneter Codierung versehener Stecker 10 in die jeweils korrespondierende Buchse 20 eingesteckt ist.
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Das Steckergehäuse 11 verfügt über Codierelemente 12a, 12b, die mit den korrespondierend angeordneten Codierelementen 51a, 51c des Deckels 50 zusammenwirken.
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Anders ausgedrückt sind die Codierelemente 12a bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als von dem Deckel 50 hervorstehende Codierstifte ausgebildet, die bei korrekter Montage in die topfartigen Vertiefungen im Deckel 50 hineinragen.
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So wird sichergestellt, dass sich der Stecker 10 mit der Buchse 20 nur dann zusammenstecken lässt, wenn der Deckel 50 in der korrekten Position montiert ist bzw. die korrekte Sicherung 40, 41 in den bestimmungsgemäß vorgesehenen Einsteckplatz 30, 31 eingesteckt ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Deckel 50 mit dem Buchsengehäuse 21 verschraubt.
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Es ist ferner am Steckergehäuse ein Verschlussbügel 70 vorgesehen, mit dem sich der Stecker 10 mit der Buchse 20 sicher verriegeln lässt, sofern eine korrekte Orientierung des Deckels und damit der passenden Codierung zwischen dem Steckergehäuse 11 und dem Buchsengehäuse 20 vorgesehen ist.
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Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel stellt lediglich eine beispielhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vor. Alternativ können natürlich andere Ausbildungen der Codierelemente sowie der Anordnung des Deckels 50 am Buchsengehäuse vorgesehen werden.
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Ferner kann der Stecker 10 über mehr als zweipolige Kontaktanordnungen verfügen. Darüber hinaus kann der Deckel 50 auch mit weiteren Codierelementen versehen werden, so dass statt zwei möglichen Anordnungen von Sicherungen 40, 41 auch mehrere im Buchsengehäuse 21 angeordnete Einsteckplätze 30, 31 vorgesehen sein können.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass statt Einsteckplätze 30, 31 Montageplätze 30, 31 für die Sicherungen im Aufnahmeraum 22 des Buchsengehäuses 21 angeordnet werden. So kann die Montage beispielsweise mittels Steckstiften oder Verschrauben oder einer alternativen Befestigungsmöglichkeit im Steckverbindergehäuse erfolgen.
