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Die Erfindung geht aus von einer Schutztrennvorrichtung für eine Rechtecksteckverbindung nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1.
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Derartige Schutztrennvorrichtungen dienen dazu, einen Steckverbinder von einem damit verbundenen Gegenstecker im Falle mechanischer Belastung gezielt zu trennen, um ihn oder seine Umgebung vor Beschädigung zu schützen.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik sind beispielsweise aus der Druckschrift
DE 29 505 601 U1 schwere Rechtecksteckverbinder bekannt, die sich durch eine hohe Belastbarkeit und Stabilität auszeichnen. Sie dienen beispielsweise für Hochstromanwendungen und sind für die Übertragung hoher elektrischer Leistungen, aber auch für Signal- und Datenübertragungen unter härtesten Anforderungen und Umweltbedingungen ausgelegt. Derartige Rechtecksteckverbinder weisen zur Schirmung und zum mechanischen Schutz in der Regel robuste Metallgehäuse mit einem rechteckigen Grundprofil auf und werden vorwiegend im industriellen Bereich eingesetzt.
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In der Druckschrift
DE 10 2007 023 019 B4 werden weiterhin drei unterschiedlichen Ausführungen von Unterbaugehäusen für Rechtecksteckverbinder erwähnt. Die unterschiedlichen Ausführungen sind das Anbaugehäuse, das Sockelgehäuse und das Kupplungsgehäuse. Das Anbaugehäuse kann beispielsweise an einer Wanddurchführung montiert sein, die einen Kontakteinsatz enthält. Durch den Verriegelungsbügel ermöglicht es einen schnellen und einfachen Anschluss eines Tüllengehäuses mit Kontakteinsatz. Das Sockelgehäuse hingegen ist unabhängig von Wanddurchführungen und durch die eigenständige Aufnahme eines Kontakteinsatzes an den unterschiedlichsten Orten einsetzbar und durch den Verriegelungsbügel schnell mit einem Tüllengehäuse mit Kontakteinsatz zu verriegeln. Das mit einem Verriegelungsbügel ausgestattete Kupplungsgehäuse besitzt keinen Flansch zur Befestigung an Flächen, beispielsweise Schrankwänden oder dergleichen, sondern dient der schnellen Verbindung mit einem Tüllengehäuse.
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Ein besonders bedienungsfreundlicher und stabiler Verriegelungsbügel wird in der Druckschrift
EP 0 731 534 A2 offenbart. Er zeichnet sich dadurch aus, dass mit äußerst geringen Betätigungskräften sehr hohe Haltekräfte erzielt werden können.
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Jedoch können derart hohe Haltekräfte unter Umständen auch ihre Schattenseiten besitzen. Ein Problem kann sich daraus beispielsweise ergeben, wenn als Folge einer Fehlbedienung sehr hohe Kabelzugkräfte auftreten, die dadurch auf den Gegenstecker übertragen werden und so einen großen Schaden anrichten können.
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Beispielsweise ist auf dem Gebiet der Autoladestecker allgemein die Anwendungsproblematik bekannt, dass ein Elektroauto versehentlich von einer Zapfsäule wegfährt, ohne zuvor den Stecker eines dazugehörigen Ladekabels entriegelt und entfernt zu haben. Löst sich die Steckverbindung nicht automatisch, so kann beispielsweise die Zapfsäule zerstört werden oder es können in Folge noch größere Schäden entstehen. Die Druckschrift
DE 10 2011 078 348 A1 schlägt dazu eine Verbinderanordnung mit einer Tragestruktur und einem Passteil vor, die sich voneinander trennen, wenn die Verbinderanordnung einer Querlast über einem vorgegebenen Schwellenwert ausgesetzt ist.
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Auch im industriellen Umfeld besteht die Gefahr der Zerstörung einer Steckverbindung durch eine zu hohe Zugbelastung. Gerade in diesem Bereich existieren weiterhin äußerst komplexe, bereits fest installierte elektrische Energienetzwerke, z.B. für Fertigungsstraßen und -anlagen, die mit schweren Rechtecksteckverbindern ausgestattet sind und die möglichst unterbrechungsfrei betrieben werden sollen, um sich wirtschaftlich zu rentieren und keine Engpässe im Produktionsprozess zu verursachen.
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Derartige Rechtecksteckverbinder sind ebenfalls im Stand der Technik bekannt.
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Die Druckschrift
US 20040141692 A1 offenbart eine Montagevorrichtung zur mehrkanaligen Verbindung darin beidseitig verrastbarer hochempfindlicher optischer Steckverbinder. Diese besitzt einen rechteckigen Rahmen, der mit einem Flasch an einem Wanddurchbruch befestigbar ist, sowie entsprechende Einsätze.
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Die Druckschrift
DE 20 2008 005 250 U1 offenbart eine im Querschnitt rechtwinklige Steckverbindung mit einem ersten Steckverbinder und einem damit zusammensteckbaren zweiten Steckverbinder. Der erste Steckverbinder weist eine Flanschplatte auf, die mit einem oder mehreren Montagemitteln an einer Wand befestigbar ist. Der zweite Steckverbinder ist vorzugsweise zum Anschluss eines Kabels ausgelegt und ist derart ausgestaltet, dass er mit seinem Steckgesicht das oder die Montagemittel der Flanschplatte ganz oder teilweise verdeckt.
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Die Druckschrift
DE 20 2009 014 961 U1 offenbart ein verschiebbares Sicherungselement zum lösbaren Sperren eines Verriegelungselements eines Rechtscksteckverbinders.
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Nachteilig im Stand der Technik ist, dass derzeit leider noch keine unter mechanischer Last automatisch trennende Schutztrennvorrichtung für solche Rechtecksteckverbindungen existiert. Insbesondere mangelt es an einer unaufwändigen Schutztrennvorrichtung, mit der sich bereits bestehende und insbesondere bereits installierte Rechtecksteckverbindungen schnell und kostengünstig nachrüsten lassen.
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Aufgabenstellung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schutztrennvorrichtung für eine Rechtecksteckverbindung anzugeben, die zur kostengünstigen und unaufwändigen Nachrüstung bestehender Rechtecksteckverbindungen geeignet ist, und die dafür sorgt, dass die Steckverbindung unter erhöhter mechanischer Belastung gezielt und reversibel trennbar ist, um mechanische Beschädigungen zu vermeiden und gegebenenfalls eine möglichst schnelle Wiederaufnahme des Betriebs zu gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Die Schutztrennvorrichtung für eine Rechtecksteckverbindung weist ein Anbaugehäuse auf, das einen ersten Bereich und einem zweiten Bereich besitzt, wobei der erste Bereich direkt an einer Fläche und/oder einem Sockelgehäuse fixierbar ist und wobei der zweite Bereich an einem Gegensteckergehäuse verriegelbar ist, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich durch Einwirkung einer vorgegebenen Zugkraft reversibel voneinander trennbar sind.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das Anbaugehäuse besitzt somit zwei reversibel trennbare Bereiche, nämlich den ersten Bereich und den zweiten Bereich. Der erste Bereich ist, insbesondere mit einem dazugehörigen ersten Befestigungsabschnitt, an der besagten Fläche, beispielweise einer Wand, insbesondere der Wand eines Schaltschrankes, aber in einer vorteilhaften Ausgestaltung auch an dem Sockelgehäuse fixierbar. Der zweite Bereich ist an dem Gegenstecker, also an dem Gegensteckergehäuse, verriegelbar.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass Rechtecksteckverbindungen vor einer mechanischen Zerstörung durch besonders starke Zugkräfte, z.B. besonders hohe Kabelzugkräfte, geschützt sind. Vorteilhafterweise wird dazu der erste Bereich des Anbaugehäuses vom zweiten Bereich des Anbaugehäuses zerstörungsfrei getrennt, sobald der Betrag der vorgegebenen Zugkraft überschritten wird.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Trennung der beiden Bereiche reversibel stattfindet. Es kommt also dabei zu keinerlei mechanischer Zerstörung. Das Anbaugehäuse kann nach einer solchen Trennung vor Ort sofort wieder händisch zusammengesetzt und wiederverwendet werden, so dass die Rechtecksteckverbindung nach einer erfolgten Nottrennung mit geringstmöglichem Aufwand wieder herstellbar, d.h. in ihren ursprünglichen Zustand versetzbar ist. Dies ist insbesondere beim Einsatz im Bereich von Industrieanlagen und Fertigungsstraßen von großer Bedeutung, um gegebenenfalls eine möglichst schnelle Wiederaufnahme des Betriebs zu gewährleisten.
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Eine solche Rechtecksteckverbindung kann ein im Querschnitt rechteckiges Anbaugehäuse mit einem ersten Isolierkörper sowie einen Gegenstecker mit einem im Querschnitt rechteckigen Gegensteckergehäuse und einem zweiten Isolierkörper aufweisen. Der erste Bereich des Anbaugehäuses kann einen ersten Befestigungsabschnitt besitzen und kann, insbesondere mit diesem ersten Befestigungsabschnitt, an einer Fläche, z.B. an der Wand, insbesondere der Wand des Schaltschranks, fixiert, z.B. daran angeschraubt, sein. Alternativ dazu kann das Anbaugehäuse mit seinem ersten Bereich, insbesondere mit dem ersten Befestigungsabschnitt, an einem Sockelgehäuse fixiert, z.B. daran angeschraubt, sein. Dazu kann das Sockelgehäuse eine Anbauöffnung aufweisen, an welche das Anbaugehäuse angebaut, insbesondere angeschraubt, wird. Das Sockelgehäuse kann seinerseits, beispielsweise mit einem dazugehörigen Anschraubflansch, an einer Fläche, z.B. einer Wand, angeschraubt sein. Das Sockelgehäuse kann weiterhin einen seitlichen Kabeleinlass aufweisen, beispielsweise, um in seiner Funktion nicht an eine Kabeldurchführung durch die Fläche, beispielsweise durch einen Wanddurchbruch, gebunden zu sein.
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Der erste Isolierkörper kann also beispielsweise schaltschrankseitig oder sockelgehäuseseitig verkabelt sein und kann bevorzugt am ersten Bereich des Anbaugehäuses, insbesondere am dazugehörigen ersten Befestigungsabschnitt, angebracht oder zumindest anbringbar sein. Dabei kann der erste Isolierkörper direkt oder indirekt, z.B. über Befestigungsmittel wie z.B. Schraubbolzen, an dem ersten Befestigungsabschnitt angebracht oder anbringbar sein.
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Bevorzugt besitzt der erste Bereich mehrere Schraubbolzen zum Fixieren des ersten Isolierkörpers. Der erste Befestigungsabschnitt kann dazu mehrere Schrauböffnungen oder Durchgangsöffnungen, vorteilhafterweise mit dazugehörigen Muttern oder Schrauben, zur Befestigung der Schraubbolzen am ersten Befestigungsabschnitt aufweisen. Beispielsweise können die Schraubbolzen dazu mit ihrem ersten Ende an den Durchgangsöffnungen des ersten Befestigungsabschnitts verschraubt sein. Der erste Isolierkörper kann dann, beispielsweise mit einem zum Isolierkörper gehörenden Flansch, an den jeweils gegenüberliegenden zweiten Enden der jeweiligen Schraubbolzen befestigt, insbesondere verschraubt, sein. Der erste Isolierkörper kann eine Steckseite und gegenüberliegend eine Kabelanschlussseite besitzen. Der Flansch des Isolierkörpers kann beispielsweise an der Kabelanschlussseite oder auch zwischen der Kabelanschlussseite und der Steckseite des Isolierkörpers angeordnet sein.
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Der erste Befestigungsabschnitt kann ein Fenster besitzen, an dem der erste Isolierkörper mit seiner Kabelanschlussseite angeordnet ist, oder durch welches er hindurchragt.
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In einer möglichen Ausgestaltung kann sich der so am ersten Befestigungsabschnitt montierte erste Isolierkörper bevorzugt zum Teil im Anbaugehäuse und/oder zum Teil, insbesondere mit seiner Kabelanschlussseite, auf der dazu entgegengesetzten Seite des ersten Befestigungsabschnitts, also z.B. auf der Schaltschrankseite, befinden. Ist das Anbaugehäuse dagegen auf einem Sockelgehäuse montiert, dann kann sich der erste Isolierkörper gegebenenfalls zumindest teilweise im Anbaugehäuse und/oder zumindest teilweise, insbesondere mit seiner Kabelanschlussseite, im Sockelgehäuse, befinden. Dazu kann der erste Isolierkörper durch das erste Fenster hindurchragen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der erste Isolierkörper mit seiner entgegen der Steckrichtung weisenden Kabelanschlussseite zur Verkabelung am ersten Fenster angeordnet und ragt mit seiner Steckseite zum Anschluss an einen im Gegensteckergehäuse angeordneten zweiten Isolierkörpers in Steckrichtung aus dem zweiten Bereich des Anbaugehäuses heraus. Dabei kann sich der Isolierkörper mit seiner Kabelanschlussseite im Anbaugehäuse befinden, aber vorteilhafterweise so nahe an dem ersten Fenster angeordnet sein, dass eine Verkabelung ohne Demontage des Isolierköpers problemlos möglich ist.
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Weiterhin kann der erste Befestigungsabschnitt mehrere erste Durchstecköffnungen aufweisen. Durch diese ersten Durchstecköffnungen können beispielsweise Schraubgewinde entsprechender Befestigungsmittel gesteckt werden, die zum Anschrauben des ersten Bereichs an die Fläche, insbesondere die Schaltschrankwand, oder an das Sockelgehäuse dienen. Die Befestigung des ersten Isolierköpers am ersten Bereich ist grundsätzlich vorteilhaft, weil der erste Isolierkörper mit seiner kabelanschlussseigen Verkabelung dadurch im Falle der Nottrennung an der Anbauseite verbleibt.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bestehende und bereits verkabelte Energieverteilungen unter nur geringem Aufwand mit einer erfindungsgemäßen Lösung nachgerüstet werden können, etwa um sie an entsprechende Sicherheitsstandards anzupassen. Der Gegenstecker kann dabei mit seinem Gegensteckergehäuse und seinem darin befindlichen verkabelten zweiten Isolierkörper komplett unverändert bestehen bleiben. Der erste Isolierkörper und seine Verkabelung können in der Regel ebenfalls bestehen bleiben. Dadurch wird, verglichen mit einer kompletten Neuinstallation, viel Zeit und Geld gespart. Zur Nachrüstung der Rechtecksteckverbindung muss lediglich ein konventionelles Anbaugehäuse einer bereits installierten Steckverbindung gegen ein erfindungsgemäßes Anbaugehäuse ausgetauscht werden. Dies hat den Vorteil, dass die Nachrüstung mit nur sehr geringem Aufwand verbunden ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann bei der Nachrüstung auch das gegebenenfalls vorhandene Sockelgehäuse gegen ein vorteilhaft modifiziertes Sockelgehäuse ausgetauscht werden. Dies ist zur für die erfindungsgemäße Trennfunktion zwar nicht zwingend erforderlich, kann sich jedoch in Bezug auf konstruktionstechnische Einzelheiten wie z.B. die Gehäuseabdichtung, als vorteilhaft erweisen.
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Gegebenenfalls kann auch eine Kombination aus einem Sockelgehäuse und einem Anbaugehäuse im zusammengesetzten Zustand als System zur Nachrüstung ausgetauscht werden. Dies hat gegebenenfalls den Vorteil einer entsprechenden Zeitersparnis bei der Nachrüstung.
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Für den Anbau des Anbaugehäuses können im Sockelgehäuse vorhandene Befestigungselemente existieren und können in einer bevorzugten Ausgestaltung gegenüber der Anbauöffnung versetzt, angeordnet sein, so dass zwischen den Befestigungselementen und der Anbauöffnung ein Versatz existiert. Bei den Befestigungselementen kann es sich beispielsweise um Stege handeln, die von der Anbauöffnung weggerichtet in das Sockelgehäuse hinein verlaufend in dieses eingeformt sind und in ihrer Längsrichtung eine Schraubbohrung besitzen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der erste Bereich des Anbaugehäuses den bereits erwähnten ersten Befestigungsabschnitt auf. Dieser kann insbesondere flächig und bevorzugt einstückig ausgeführt sein und beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, z.B. aus Stahlblech oder auch aus Aluminium, bestehen. Der erste Befestigungsabschnitt kann insbesondere eine Stärke besitzen, welche gegebenenfalls dem besagten Versatz der Schraubelemente des Sockelgehäuses entspricht. Der erste Befestigungsabschnitt kann zur Unterstützung einer verbesserten Gehäuseabdichtung bevorzugt formschlüssig in das Sockelgehäuse einsetzbar sein und besonders vorteilhaft plan mit dessen Anbauöffnung abschließen. Der erste Befestigungsabschnitt kann das bereits erwähnte erstes Fenster besitzen, das insbesondere mittig im ersten Befestigungsabschnitt angeordnet ist.
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Durch dieses Fenster kann der erste Isolierkörper im montierten Zustand hindurchragen. Bevorzugt kann das erste Fenster eine im wesentlichen rechteckige Form aufweisen, um den ersten Isolierkörper, der bevorzugt einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, besonders platzsparend zu umgreifen.
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In einem ersten Aspekt dient der erste Befestigungsabschnitt zur Fixierung des ersten Bereiches, z.B. an einer Fläche, beispielsweise der Wand, insbesondere der Wand des Schaltschrankes. Der erste Befestigungsabschnitt kann vorteilhafterweise so ausgestaltet sein, dass er zusätzlich auch die Option einer Befestigung an dem Sockelgehäuse ermöglicht. Diese Befestigung kann jeweils über eine Verschraubung erfolgen. Dazu kann der erste Befestigungsabschnitt einen Satz, insbesondere vier, erste Durchgangsöffnungen besitzen, durch welche er ans die besagte Fläche, z.B. die Schaltschrankwand, oder aber auch an das Sockelgehäuse fixierbar, insbesondere anschraubbar ist.
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Zum anderen kann der erste Befestigungsabschnitt der Befestigung des Isolierköpers dienen. Dazu kann er weiterhin einen Satz Schrauböffnungen, die sich durch ein Innengewinde auszeichnen, oder zweite Durchgangsöffnungen, z.B. mit je eine dazugehörigen Schraubmutter oder Schraube, zum Ein- oder Anschrauben der Schraubbolzen besitzen. Die Schraubbolzen können also mit ihrem ersten Ende am ersten Befestigungsabschnitt fixiert sein. An einem gegenüberliegenden zweiten Ende der Schraubbolzen kann der erste Isolierkörper, z.B. mit seinem Steckbereich, gehalten sein und kann gleichzeitig mit seiner Kabelanschlussseite durch das erste Fenster des ersten Befestigungsabschnitts hindurch und so im montierten Zustand z.B. in den Schaltschrank oder das Sockelgehäuse hineinragen und so teilweise darin angeordnet sein.
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In einer bevorzugten Weiterbildung besitzt der erste Bereich mindestens ein erstes Rastelement und der zweite Bereich mindestens ein zweites Rastelement, wobei das erste und das zweite Rastelement miteinander verrastbar und durch Einwirkung einer definierten Trennkraft reversibel voneinander trennbar sind.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung besitzt der erste Bereich einen Satz erste Rastelemente, die insbesondere als Bestandteil von Führungsstiften ausgebildet sind. Jeder dieser Führungsstifte besitzt an einem ersten Ende einen Schraubbereich, insbesondere einen zylindrischen Gewindeabschnitt mit einem Schraubgewinde, und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende das besagte erste Rastelement, das beispielsweise in Form eines Rastzapfens ausgeführt sein kann. Somit können die Führungsstifte eine Doppelfunktion erfüllen, nämlich einerseits den ersten Bereich des Anbaugehäuses an der Fläche oder am Sockelgehäuse zu fixieren, insbesondere zu verschrauben, und andererseits mit dem zweiten Bereich, insbesondere mit den zum zweiten Bereich gehörenden zweiten Rastelementen, reversibel zu verrasten. Beispielsweise kann dazu jedes zweite Rastelement eine passende, insbesondere im Wesentlichen zylindrische, Rastausnehmung aufweisen, die jeweils dazu geeignet ist, mit dem jeweiligen Rastzapfen des Führungsstiftes zu verrasten und unter Einwirkung einer definierten Trennkraft wieder von ihm zu entrasten. Beispielsweise kann das zweite Rastelement insgesamt eine zylindrische Form aufweisen und an den zweiten Bereich, insbesondere an einen zweiten Befestigungsabschnitt des zweiten Bereiches, anschraubbar sein.
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Der Betrag der vorgegebenen Zugkraft, die zur Trennung der beiden Bereiche des Anbaugehäuses führt, kann aus der Summe der Trennkräfte der einzelnen Rastelementpaare ermittelt werden. Wenn das Anbaugehäuse beispielsweise vier gleiche erste Rastelemente und vier gleiche zweite Rastelemente besitzt, kann die vorgegebene Zugkraft das Vierfache der Trennkraft eines einzelnen Rastelementpaares, bestehend aus einem ersten und einem zweiten Rastelement, betragen.
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Aus der Summe der einzelnen Trennkräfte ergibt sich also die gesamte Zugkraft, die auf die Rechtecksteckverbindung einwirken muss, um eine Schutztrennung auszulösen.
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Selbstverständlich können in einer alternativen Ausgestaltung auch die Rastausnehmungen an den ersten Rastelementen des ersten Bereichs und die Rastzapfen an den zweiten Rastelementen des zweiten Bereichs angeordnet sein.
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Der zweite Bereich kann einen bevorzugt rechteckigen Rahmen aufweisen. Dieser Rahmen ist dazu geeignet, mit ersten Verriegelungsmitteln des Gegensteckers zu verriegeln und weist zu diesem Zweck zweite Verriegelungsmittel auf.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es sich bei den ersten Verriegelungsmitteln des Gegensteckers um Verriegelungsbügel und bei den zweiten Verriegelungsmitteln des zweiten Bereichs um Verriegelungszapfen handeln. Dadurch kann die gewünscht hohe Haltekraft auch bei vergleichsweise geringer Betätigungskraft gewährleistet werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei der Verriegelung jedoch um eine Verschraubung, so dass das erste Verriegelungsmittel z.B. durch eine oder mehrere Gehäuseanformungen mit je einem Schraubdurchlass und einer entsprechenden Verriegelungsschaube und das zweite Verriegelungsmittel durch eine Schrauböffnung, z.B. eine Schrauböffnung mit einem dazu passenden Innengewinde, gebildet ist. Insbesondere kann der Rahmen zu diesem Zweck eine oder mehrere Anformungen aufweisen. In diesen Anformungen können dann die Schrauböffnungen zum Verschrauben mit Verriegelungsschrauben des Gegensteckers angeordnet sein.
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Innenseitig kann der Rahmen Mittel zum Befestigen der zweiten Rastelemente besitzen. Diese Mittel sind vorteilhafterweise dazu geeignet, die zweiten Rastelemente insbesondere beim Entrastungsvorgang besonders stabil zu halten. Beispielsweise kann es dabei um den bereits erwähnten zweiten Befestigungsabschnitt handeln. Dieser kann in Richtung der Rahmenebene, also senkrecht zur Steckrichtung, bevorzugt an einer dem ersten Bereich zugewandten Seite des zweiten Bereichs, insbesondere des Rahmens, angeordnet sein. Beispielsweise kann der zweite Befestigungsabschnitt in Form eines Innenflanschs am Rahmenrand umlaufend ausgeführt sein. Mit anderen Worten ist der zweite Befestigungsabschnitt flächig ausgeführt und weist vorteilhafterweise ein bevorzugt im Wesentlichen rechteckig ausgeführtes und mittig in dieser Fläche angeordnetes zweites Fenster auf. Dieses zweite Fenster kann insbesondere in Längsrichtung größer sein als das erste Fenster, so dass beim Zusammenbau der beiden Bereiche die Schraubbolzen des ersten Befestigungsabschnitts mit dem daran gehaltenen ersten Isolierkörper durch das zweite Fenster hindurchragen können. Somit kann der erste Isolierkörper mit seiner Steckseite durch das zweite Fenster in den zweiten Bereich, insbesondere in den Rahmen des zweiten Bereichs, hinein- oder gar durch den zweiten Bereich, insbesondere den Rahmen des zweiten Bereichs, hindurchragen, und so z.B. im gesteckten Zustand bis in den Gegenstecker hineinragen.
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Weiterhin kann der zweite Befestigungsabschnitt zweite Durchstecköffnungen zum Hindurchstecken der ersten Rastelemente, insbesondere der Führungsstifte, besitzen. An den zweiten Durchstecköffnungen können die zweiten Rastelemente angeordnet, insbesondere eingeschraubt, sein. Insbesondere können sich die zweiten Rastelemente auf der Seite des Rahmens befinden, also im Wesentlichen innerhalb des Rahmens befinden, so dass die ersten Rastelemente, insbesondere die Führungsstifte mit ihren Rastzapfen, durch die zweiten Durchstecköffnungen des zweiten Befestigungsabschnitts hindurchsteckbar und dadurch mit den zweiten Rastelementen verrastbar sind. Dies hat den Vorteil, dass die zweiten Rastelemente beim Entriegelungsvorgang besonders stabil am zweiten Bereich gehalten sind, insbesondere, weil sie vom zweiten Befestigungsabschnitt hintergriffen sind.
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Da Anbaugehäuse besitzt vorteilhafterweise eine im Wesentlichen rechteckige Form, insbesondere Außenkontur. Beispielsweise kann der Rahmen des zweiten Bereichs zwei zueinander parallele lange Seiten und rechtwinklig dazu zwei zueinander parallele kurze Seiten aufweisen. Die Ecken des Rahmens können beispielsweise abgerundet sein. Der erste und der zweite Befestigungsabschnitt können dementsprechend eine im Wesentlichen rechteckige Form mit abgerundeten Ecken besitzen. Das erste und das zweite Fenster können eine im Wesentlichen rechteckige Form besitzen. An zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken kann der Rahmen beispielsweise die Anformungen mit den Schrauböffnungen zur Verriegelung mit dem Gegenstecker aufweisen, wobei seine im Wesentlichen rechteckige Grundform erhalten bleibt, da er mit dem weiteren Rechtecksteckverbindersystem passgenau zusammenwirken kann. Beispielsweise ist die so gebildete im Wesentlichen rechteckige Form des Anbaugehäuses selbstverständlich besonders vorteilhaft für den Einsatz als Schutztrennvorrichtung für eine Rechtecksteckverbindung.
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Figurenliste
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- 1 a, b eine Steckverbindung mit einem Gegensteckergehäuse, sowie einem ersten und einem zweiten Bereich eines Anbaugehäuses;
- 1 c das zusammengesetzte Anbaugehäuse;
- 2 a, b, c einen Vorgang des Zusammensteckens und der Notentriegelung der Rechtecksteckverbindung in drei Phasen;
- 3 a, b ein Sockelgehäuse in verschiedenen Ansichten und Ausführungen;
- 4 a, b, c einen ersten Befestigungsabschnitt mit Muttern und Schraubbolzen;
- 5 a, b ein Sockelgehäuse mit dem ersten Bereich des Anbaugehäuses;
- 6 a, b den zweiten Bereich des Anbaugehäuses;
- 7 a, b den ersten und zweiten. Bereich des Anbaugehäuses vor deren gemeinsamer Verrastung;
- 8 a, b das zusammengesetzte Anbaugehäuse ohne und mit einem ersten Isolierkörper.
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Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
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Die 1 a und 1 b zeigen eine Rechtecksteckverbindung mit einem Gegensteckergehäuse 3, sowie einem ersten Bereich 1 und einem zweiten Bereich 2 eines Anbaugehäuses 100 aus zwei unterschiedlichen Perspektiven. Die 1c zeigt das aus dem ersten Bereich 1 und dem zweiten Bereich 2 zusammengesetzte Anbaugehäuse 100.
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In der 1a ist aus einer schrägen Draufsicht besonders gut zu sehen, wie ein erster Isolierkörper 41 an dem ersten Bereich 1 des Anbaugehäuses befestigt ist. Der erste Bereich 1 besitzt dazu einen ersten Befestigungsabschnitt 12, an den vier Schraubbolzen 15 mit ihrem ersten Ende angeschraubt sind. In dieser Darstellung sind allerdings nur drei Schaubolzen 15 zu sehen, weil der vierte vom Isolierkörper 41 verdeckt ist. Am zweiten Ende dieser Schraubbolzen 15 ist der erste Isolierkörper 41 an seinem nicht näher bezeichneten Flansch an den Schraubbolzen 15 festgeschraubt. Diese Darstellung ermöglicht einen Blick auf die Steckseite des Isolierköpers 41. Weiterhin besitzt der erste Bereich vier Führungsstifte 16, vom denen in dieser Darstellung nur drei Führungsstifte 16 zu sehen sind, weil der vierte vom Isolierkörper 41 verdeckt ist. Diese Führungsstifte 16 besitzen an ihrem ersten Ende einen Schraubbereich, nämlich einen zylindrischen Abschnitt mit einem Schraubgewinde, mit dem die Führungsstifte 16 durch Durchstecköffnungen 122 des ersten Befestigungsabschnitts 12 gesteckt sind und entgegen der Steckrichtung weisen. Damit kann der erste Bereich 1 des Anbaugehäuses 100 an einer Fläche oder an einem Sockelgehäuse 5 befestigt werden, das in den 3a und 3b explizit dargestellt ist. An ihrem zweiten Ende besitzen die Führungsstifte 16 erste Rastelemente in Form von Rastzapfen zur Verrastung mit zweiten Rastelementen 26 des zweiten Bereichs 2 des Anbaugehäuses 100.
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Dieser zweite Bereich 2 besitzt einen Rahmen 28, der im Wesentlichen rechteckig ausgeführt ist. Er besitzt eine rechteckige Innenkontur, deren Ecken leicht abgerundet sind. Weiterhin besitzt er eine rechteckige Außenkontur, die an zwei diagonal gegenüberliegende Ecken ebenfalls abgerundet ist. An den anderen beiden einander diagonal gegenüberliegenden Ecken sind Anformungen 281 mit Schrauböffnungen 283 zur Verriegelung mit dem Gegenstecker 3 angeordnet.
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Der Gegenstecker 3 besitzt ein Gegensteckergehäuse 38 mit Schraubanformungen 381 mit je einem Schraubdurchlass, in dem jeweils eine Verriegelungsschraube 33 angeordnet ist.
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Die 1 b zeigt die Rechtecksteckverbindung aus einer Gegenperspektive, in der u.a. die an einem ersten Fenster 124 des ersten Befestigungsabschnitts 12 angeordnete Kabelanschlussseite des ersten Isolierkörpers 41 durch das aus Übersichtlichkeitsgründen hier nicht bezeichnete besagte erste Fenster 124 zu sehen ist. Zum besseren Verständnis ist der erste Bereich 1 mit seinem ersten Fenster 124 in den 4a und 4b besonders deutlich dargestellt und explizit bezeichnet. Der erste Isolierkörper 41 ist, wie in der Beschreibung der vorangegangenen Darstellung bereits erwähnt, am ersten Bereich 1 über die Schraubbolzen 15 befestigt. Der Gegenstecker 3 besitzt einen zweiten Isolierkörper 43, dessen Steckseite in dieser Darstellung gut zu sehen ist. Diese ist steckkompatibel mit der Steckseite des ersten Isolierköpers 41.
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Der erste Bereich 1 und der zweite Bereich 2 gehören gemeinsam zum Anbaugehäuse 100. In dieser Darstellung sind sie jedoch noch voneinander getrennt, also noch nicht über ihre Rastelemente 16, 26 miteinander verrastet.
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Die 1c zeigt dagegen das zusammengesetzte Anbaugehäuse 100. Dazu ist der erste Bereich 1 mit dem daran befestigten Isolierkörper 41 in den zweiten Bereich 2 eingeführt und daran verrastet. Dazu greift er mit seinen Führungsstiften 16 durch einen zweiten Befestigungsabschnitt 22 des zweiten Bereichs 2 durch dessen zweite Durchstecköffnungen 222 hindurch in die Rastausnehmungen 261 der zweiten Rastelemente 26 des zweiten Bereichs 2. Die Rastzapfen der Führungsstifte 16 verrasten daraufhin in den Rastausnehmungen 261 der zweiten Rastelemente 26. Zum besseren Verständnis ist der zweite Bereich 2 mit seinen zweiten Durchstecköffnungen 222 und den zweiten Rastelementen 26 mit ihren Rastausnehmungen 261 in den 6a und 6b besonders deutlich dargestellt und explizit bezeichnet.
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Die 2a, 2b und 2c stellen die Funktionalität der Schutztrennvorrichtung in drei Momentaufnahmen dar. Die Rechtecksteckverbindung umfasst das besagte Sockelgehäuse 5, das Anbaugehäuse 100 und den Gegenstecker 3. In diesem Fall ist der erste Bereich 1 des Anbaugehäuses 100 durch eine Verschraubung mittels der Schraubgewinde seiner Führungsstifte 16 am Sockelgehäuse 5 befestigt. Das Sockelgehäuse 5 besitzt weiterhin einen Anschraubflansch 55, mit dem es seinerseits auf einer Fläche befestigt werden kann.
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In der 2a ist der zweite Bereich 2 mit dem ersten Bereich 1 verrastet und bildet gemeinsam mit ihm das Anbaugehäuse 100. Dieses Anbaugehäuse 100 ist an eine Anbauöffnung 51 des Sockelgehäuses 5 angebaut, das auch in der 3a besonders gut zu sehen ist. Der Gegenstecker 3 ist kurz davor, mit dem Anbaugehäuse 100 zusammengesteckt und mittels seiner Verriegelungsschrauben 33 in den Schrauböffnungen 283 des Anbaugehäuses 100 zur Verriegelung verschraubt zu werden, wie es darauf folgend in der 2b dargestellt ist. Dort ist der Gegenstecker 3 mit dem zweiten Bereich 2 des Anbaugehäuses 100 durch die besagte Verschraubung fest verriegelt.
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In der 2c ist eine Nottrennung dargestellt. Das Gegensteckergehäuse 3 wird dazu mit einer vorgegebenen Zugkraft vom Sockelgehäuse 5 weggezogen. Dadurch werden die beiden Bereiche 1, 2 des Anbaugehäuses 100 voneinander getrennt. Der erste Bereich 1 verbleibt mit dem ersten Isolierkörper 41 durch seine Verschraubung an den Schraubbolzen 15 am Sockelgehäuse 5. Der zweite Bereich 2 bleibt durch seine Verriegelung, die in diesem Falle durch die besagte Verschraubung, am Gegenstecker 3.
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Bei dieser Nottrennung werden die einzelnen Rastelemente 16, 26 voneinander getrennt. Dies geschieht jeweils mit einer definierten Trennkraft. Da es sich um vier gleiche Paare von Rastelementen 16, 26 handelt, beträgt die vorgegebene Zugkraft das Vierfache der definierten Trennkraft der einzelnen Rastelementpaare 16, 26. Somit kann die Steckverbindung zerstörungsfrei und reversibel bei einer vorgegebenen Zugkraft getrennt werden.
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Die 3a zeigt das Sockelgehäuse 5 separat in einer schrägen Draufsicht. Neben seinem Anschraubflansch 55 besitzt das Sockelgehäuse 5 einen seitlichen Kabeleinlass 56. Dadurch kann die Steckverbindung unabhängig von einem Wanddurchbruch betrieben werden. Weiterhin besitzt das Sockelgehäuse Befestigungselemente zur Befestigung des ersten Bereichs 1 des Anbaugehäuses 100. Bei den Befestigungselementen handelt es sich um Stege 52, die von der Anbauöffnung 51 weggerichtet in das Sockelgehäuse 5 hinein verlaufend in dieses eingeformt sind und eine in ihrer Längsrichtung verlaufende Schraubbohrung 53 besitzen. Diese Stege 52 sind gegenüber der Anbauöffnung versetzt angeordnet, so dass zwischen den Stegen 52 und der Anbauöffnung 51 ein Versatz Δ existiert. Dadurch ist das Sockelgehäuse 5 vorteilhaft modifiziert, um mittels dieses Versatzes Δ den ersten Befestigungsabschnitt 12 formschlüssig aufzunehmen. Dies trägt beispielsweise zur besonders guten Abdichtung des Sockelgehäuses 5 bei.
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Die 3b zeigt das vorteilhaft modifizierte Sockelgehäuse 5 im Vergleich zu einem Sockelgehäuse 5', bei dem kein Versatz Δ existiert. Auch auf dieses Sockelgehäuse 5' kann ein Anbaugehäuse 100 mit dem ersten Befestigungsabschnitt 12 seines ersten Bereichs 1 aufgeschraubt werden. Jedoch ist dieser erste Befestigungsabschnitt 12 dann nicht formschlüssig aufnehmbar und das Sockelgehäuse 5' ist dadurch weniger gut abgedichtet. Bei der Nachrüstung einer bestehenden Rechtecksteckverbindung kann ein solches Sockelgehäuse 5' gegen ein vorteilhaft modifiziertes Sockelgehäuse 5 ausgetauscht werden. Dabei kann auf das vorteilhaft modifizierte Sockelgehäuse 5 bereits das Anbaugehäuse 100 aufgeschraubt sein, um den Austausch für den Benutzer möglichst ergonomisch zu gestalten.
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Die 4a, 4b und 4c zeigen den ersten Befestigungsabschnitt 12 ohne und mit den vier Schraubbolzen 15, welche mit Muttern 123 an den ersten Durchgangsöffnungen 121 verschraubt sind. Weiterhin besitzt der erste Befestigungsabschnitt 12 vier erste Durchstecköffnungen 122 zur Verschraubung an einer Fläche oder an dem Sockelgehäuse 5 mittels der Führungsstifte 16. In dem ersten Befestigungsabschnitt 12 ist mittig ein erstes Fenster 124 zur Verkabelung des ersten Isolierköpers 41 angeordnet, der an den Schraubbolzen 15 zu befestigen ist.
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Die 5a und 5b zeigen das Sockelgehäuse 5, in welches der erste Bereich 1 des Anbaugehäuses 100 formschlüssig eingefügt ist. Der erste Bereich 1 umfasst den ersten Befestigungsabschnitt 12 mit den Schraubbolzen 15. In der 5b ist er weiterhin mittels der Schraubgewinde seiner Führungsstifte 16 an den Schraubbohrungen 53 der Stege 52 des Sockelgehäuses 5 verschraubt. Somit ist der erste Bereich 1 des Anbaugehäuses 100 an dem Sockelgehäuse 5 fixiert.
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In den 6a und 6b ist der zweite Bereich 2 des Anbaugehäuses 100 dargestellt. Dieser besitzt einen Rahmen 28 sowie einen darin angeordneten flächigen zweiten Befestigungsabschnitt 22 mit einem zweiten Fenster 224 sowie vier zweiten Durchstecköffnungen 222. Durch das zweite Fenster 224 besitzt der zweite Befestigungsabschnitt 22 die Form eines Innenflanschs.
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Wie in der 6b dargestellt, sind die zweiten Rastelemente 26 an den zweiten Durchstecköffnungen 222 angeordnet. Zu ihrer Befestigung am zweiten Befestigungsabschnitt 22 sind die zweiten Rastelemente 26 dabei in die zweiten Durchstecköffnungen 222 eingeschraubt. Dazu besitzen die zweiten Durchstecköffnungen 222 je ein Innengewinde und die zweiten Rastelemente 26 besitzen ein dazu passendes Außengewinde.
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Die 7a und 7b zeigen den ersten 1 und zweiten Bereich 2 des Anbaugehäuses 100 vor deren gemeinsamer Verrastung. In 7b ist deutlich erkennbar, dass die Führungsstifte 16 dazu geeignet sind, aus Richtung des zweiten Befestigungsabschnitts 22 kommend und die zweiten Durchstecköffnungen 222 durchgreifend in die Rastausnehmungen 261 der zweiten Rastelemente 26 eingeführt zu werden und mit ihren Rastzapfen darin zu verrasten. Umgekehrt sind die zweiten Rastelemente 26 beim Entrasten vom zweiten Befestigungsabschnitt 22 besonders stabil gehalten, da sie sich auf der dem ersten Bereich 1 abgewandten Seite des flächigen zweiten Befestigungsabschnitts 22 angeordnet sind, also von diesem 22 beim Entrastungsvorgang hintergriffen sind.
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Weiterhin ist gut zu erkennen, dass das zweite Fenster 224 zumindest in Längsrichtung größer als das erste Fenster 124, so dass beim Zusammenbau der beiden Bereiche 1,2 die Schraubbolzen 15 des ersten Befestigungsabschnitts 1 durch das zweite Fenster 224 hindurchragen können.
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In den 8a und 8b ist das zusammengesetzte Anbaugehäuse 100 ohne und mit dem daran befestigten Isolierkörper 41 gezeigt.
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In der 8a ist gut erkennbar, wie die Schraubbolzen 15 durch das erste Fenster 124 in den zweiten Bereich 2 des Anbaugehäuses 100 hineinragen.
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In der 8b ist gezeigt, wie der daran befestigte Isolierkörper 41 durch den zweiten Bereich 2 hindurchragt, um so im gesteckten Zustand bis in den Gegenstecker 3 hineinzuragen und mit dem zweiten Isolierkörper 43 gesteckt zu werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Anbaugehäuse
- 1
- erster Bereich des Anbaugehäuses
- 12
- erster Befestigungsabschnitt
- 121
- Durchgangsöffnungen
- 122
- erste Durchstecköffnungen
- 123
- Muttern
- 124
- erstes Fenster
- 15
- Schraubbolzen
- 16
- Führungsstifte mit Rastzapfen
- 2
- zweiter Bereich des Anbaugehäuses
- 22
- zweiter Befestigungsabschnitt
- 222
- zweite Durchstecköffnungen
- 224
- zweites Fenster
- 26
- zweite Rastelemente
- 261
- Rastausnehmung
- 28
- Rahmen
- 281
- Anformung
- 283
- Schrauböffnung
- 3
- Gegenstecker
- 33
- Verriegelungsschraube
- 34
- zweiter Isolierkörper
- 38
- Gegensteckergehäuse
- 381
- Gehäuseanformung mit Schraubdurchlass
- 41
- erster Isolierkörper
- 43
- zweiter Isolierkörper
- 5,5'
- Sockelgehäuse
- 51
- Anbauöffnung
- 52
- Befestigungselemente
- 53
- Schraubbohrung
- 55
- Anschraubflansch
- 56
- seitlicher Kabeleinlass
- Δ
- Versatz
