EP3306755B1 - Direktsteckverbinder mit entfernbaren kodierstiften - Google Patents

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EP3306755B1
EP3306755B1 EP17193813.7A EP17193813A EP3306755B1 EP 3306755 B1 EP3306755 B1 EP 3306755B1 EP 17193813 A EP17193813 A EP 17193813A EP 3306755 B1 EP3306755 B1 EP 3306755B1
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EP
European Patent Office
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coding
housing
pins
direct
plug connector
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EP17193813.7A
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Dirk Pellizari
Dirk Pfaffenbach
Paulo Russo
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Lumberg Connect GmbH
Original Assignee
Lumberg Connect GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/645—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base
    • H01R13/6456—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base comprising keying elements at different positions along the periphery of the connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/7005—Guiding, mounting, polarizing or locking means; Extractors

Definitions

  • the invention relates to a direct connector according to claim 1.
  • the CH 586 962 A5 shows the arrangement for encryption pairs nestable body, which arrangement prevents the mating of non-related body into each other.
  • a first body has a cavity for receiving at least a portion of a second body and the second body a resting upon mating of the two bodies on the cavity wall of the first body collar.
  • extending grooves are provided in the insertion direction, which serve to receive identically shaped connecting elements, which are insertable into both the grooves of the first and in the grooves of the second body.
  • the connecting elements protrude into the corresponding, running in the same line grooves of the first and second body.
  • This arrangement is used in electrical connectors for connecting female connectors and associated male connectors.
  • US 6,503,108 B1 shows plug connector for use in a printed circuit board-side socket, wherein the socket is provided with grisplatzbarer Kodiercharactern. In this way, a standardized socket can be adjusted by individually setting the coding walls to different plug configurations.
  • the DE 10 2008 054 015 A1 shows direct connectors, which are also configurable via freely positionable coding walls.
  • the coding walls also have a material weakening zone, along which a shortening of the coding wall is possible.
  • the EP 3 300 175 A1 discloses a connector which describes a first coupling portion which connects the plug portion and the conductor connecting portion and is itself part of a mounting frame which defines a continuous channel in the plugging direction.
  • This mounting frame provides the ability to serve as a holding part for fixing the contact on the contact carrier, In addition, it offers the advantage that it considerably extends the functionality of the connector as a carrier of other components.
  • the present invention seeks alternative ways to allow individual coding standardized manufactured direct connectors. This is the focus in particular on so-called direct plug-in connectors, the printed circuit board side contact zones, in particular contact the circuit board side contact openings or contact openings directly.
  • the invention is achieved by a direct connector with the features of claim 1.
  • the coding pins are arranged integrally on the housing and in particular are fixed to the housing by means of a material accumulation, for example a material rib, located between the housing and the coding pin.
  • a material accumulation for example a material rib
  • the coding pins are arranged shear-off on the housing along a cutting zone, in particular if the material accumulation, in particular the material web, is the cutting zone for a cutting tool shearing off a coding pin.
  • the configuration of the coding is therefore not reversible in this embodiment of the invention, which makes a difference from the known prior art.
  • the advantage of the secure arrangement of the coding pins on the direct connector housing by one-piece cohesive production is rated higher here than the reversibility of the coding configuration.
  • a movement path is formed along the direct connector housing which gives a cutting tool free access to the cutting zone of the coding pin granted. In this way, it is ensured that the housing has no projections or angles, which hinder the access of a cutting tool.
  • the housing consists of two parts of a contact carrier and a fuse carrier surrounding the contact carrier and the safety cap on an outer circumferential surface carries the coding pins, especially if the coding pins are aligned in the insertion direction and the movement path is also aligned in the insertion direction.
  • a direct plug connector according to the invention is provided overall with the reference numeral 10.
  • the direct connector 10, shown in FIG Fig.1 First comprises a contact carrier 11 which is provided with conductor insertion channels 12 and locking grooves 13 which cooperate with locking ribs 14 of a securing hood 15. Expansion bolts 16 serve to anchor the direct connector 10 to a circuit board 17, which has fastening holes 18 for this purpose.
  • Plug contacts 19 are held by the contact carrier 11 and have on the one hand via insulation displacement forks 20, which serve to receive terminal leads, not shown, and on the other hand via paired contact arms 21. These contact arms 21 are used for electrical contacting in contact holes 22 of the circuit board 17th
  • the safety cap 15 of the direct connector 10 initially carries expansion spigot 23, which cooperate with the expansion pin 16 of the contact carrier 11 to set the direct connector 10 to the circuit board 17.
  • the fuse cover 15 carries on its outer peripheral surface a plurality of Kodierstatte 25, which project in the insertion direction and material webs 26 are integrally-materially connected to the safety cap 15.
  • the coding pins 25 cooperate with coding holes 27 on the side of the printed circuit board 17.
  • the securing hood 15 is shown with the coding pins 25, which are integrally-material part of the securing hood 15 via the material webs 26.
  • the safety hood 15 forms in those Outer peripheral region, on which the coding pins 25 are arranged, a trajectory extending in the direction of insertion. This is guided parallel to that surface of the safety hood 15, which integrally-cohesively carries the coding pins 25.
  • a merely schematically illustrated cutting tool 28 can be moved along the movement path, wherein the cutting edge 29 of the cutting tool 28 is directed to the material webs 26, which serve as a cutting zone of the coding pins 25.
  • the cutting tool 28 as shown in FIG. 3 a Kodierstatt along the web of material 26 are removed so that the Kodierstattaniere and the position of effective Kodierstatte 25 can be determined.
  • the two central coding pins 25 were removed by means of the cutting tool 28 in the present embodiment of the existing six coding pins 25.
  • FIG. 5 Now, the fixed on the circuit board 17 in contact position direct connector 10 is shown. As can be seen from this illustration, the remaining 4 coding pins 25 dip into the corresponding coding holes 27. Since the circuit board 17, as from the FIGS. 1 and 4 it can be seen, has only four Kodierbohrept 27, a direct connector 10 with securing sleeve 15 could not be placed on the board 17, as long as he the in FIG. 1 having shown central coding pins 25.
  • the one-piece cohesive arrangement of the coding pins 25 on the Designsteckverbindergeophuse has compared to a merely positive or positive locking down the significant advantage that an accidental loss of Kodierstatten 25, for example during the direct connector configuration, is excluded.
  • the direct connector 10 of the present invention greatly simplifies fabrication and prefabrication with respect to particular coding configurations.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Direktsteckverbinder gemäß Anspruch 1.
  • Es ist im Stand der Technik seit langem bekannt, Direktsteckverbinder mit Kodiermitteln zu versehen, wobei dies neben den hier erfindungsgemäß weitergebildeten Kodierstiften auch in Form von Kodierwänden, Kodiervorsprüngen, etc. möglich ist. Auf einem entsprechenden Gegenstück sind Kodiermittel mit Komplementärformen angebracht, so dass nur bei Ineinandergreifen der Kodiermittel von Direktsteckverbinder und Gegenstück eine elektrische Kontaktierung möglich ist. Der Zweck solcher Kodiermittel ist sicherzustellen, dass nur der für den jeweiligen Steckanschluss vorgesehene Direktsteckverbinder dort kontaktierbar ist. Darüber hinaus wird über solche Kodiermittel auch die korrekte Polung sichergestellt.
  • Die CH 586 962 A5 zeigt die Anordnung zur Verschlüsselung paarweise ineinandersteckbarer Körper, wobei diese Anordnung das Zusammenstecken nicht zusammengehörender Körper ineinander verhindert. Ein erster Körper weist einen Hohlraum zur Aufnahme wenigstens eines Teiles eines zweiten Körpers und der zweite Körper einen beim Zusammenstecken der beiden Körper auf der Hohlraumwand des ersten Körpers aufliegenden Kragen auf. In der Hohlraumwand des ersten Körpers sowie am Kragen des zweiten Körpers sind in Steckrichtung verlaufende Nuten vorgesehen, welche der Aufnahme von identisch ausgebildeten Verbindungselementen dienen, die sowohl in die Nuten des ersten als auch in den Nuten des zweiten Körpers einsetzbar sind. Im zusammengesteckten Zustand der beiden Körper ragen die Verbindungselemente in die entsprechenden, in gleicher Linie verlaufenden Nuten des ersten beziehungsweise zweiten Körpers hinein. Diese Anordnung wird bei elektrischen Steckverbindern zur Verbindung von Federleisten und zugehörigen Messerleisten eingesetzt.
  • US 6,503,108 B1 zeigt Steckverbinder für den Einsatz in einer leiterplattenseitigen Steckwanne, wobei die Steckwanne mit freiplatzierbaren Kodierwänden versehen ist. Auf diese Weise lässt sich eine standardisierte Steckwanne durch individuelles Setzen der Kodierwände an unterschiedliche Steckkonfigurationen anpassen.
  • Die DE 10 2008 054 015 A1 zeigt Direktsteckverbinder, die ebenfalls über frei positionierbare Kodierwände konfigurierbar sind. Die Kodierwände verfügen darüber hinaus über eine Materialschwächungszone, entlang derer ein Kürzen der Kodierwand möglich ist.
  • Die EP 3 300 175 A1 offenbart einen Steckverbinder, der ein ersten Koppelabschnitt beschreibt, der den Steckabschnitt und den Leiteranschlussabschnitt verbindet und selber Teil eines Montagerahmens ist, der einen in Steckrichtung durchgängigen Kanal umgrenzt. Dieser Montagerahmen bietet die Möglichkeit, als Halteteil zur Festlegung des Kontaktes am Kontaktträger zu dienen, Darüber hinaus bietet er den Vorteil, dass er als Träger weiterer Bauteile die Funktionalität des Steckverbinders erheblich erweitert.
  • In der DE 102 43 313 A1 wird ein kodierbarer Steckverbinder für mehr- oder vielpolige elektrische Verbindungen mit einem Steckerteil beschrieben, welchem an seinem Grundgerüst eindrückbare Raststücke angeordnet sind, die in eingedrückter Rastlage in die jeweils zugeordneten Aufnahmeöffnungen oder deren Einführbereich als Sperrelement hineinragen.
  • Um die automatisierte Fertigung von Direktsteckverbindern und insbesondere deren Konfektionierung für den jeweiligen Anwendungszweck zu vereinfachen sucht die vorliegende Erfindung nach alternativen Möglichkeiten, eine individuelle Kodierung standardisiert hergestellter Direktsteckverbinder zu ermöglichen. Hierbei liegt der Fokus insbesondere auf sogenannten Direktsteckverbindern, die leiterplattenseitigen Kontaktzonen, insbesondere leiterplattenseitige Kontaktöffnungen oder Kontaktdurchbrüche unmittelbar kontaktieren.
  • Gelöst wird die Erfindung von einem Direktsteckverbinder mit den Merkmalen des Anspruches 1.
  • Durch die Austauschbarkeit der außenumfänglich am Gehäuse angeordneten Kodierstifte wird erstmals auch bei einem Direktsteckverbinder für Leiterplatten eine individuelle Kodierstiftkonfiguration auf Basis eines standardisiert hergestellten Direktsteckverbinders ermöglicht.
  • Um einen sicheren Halt der Kodierstifte am Gehäuse zu gewährleisten ist vorgesehen, dass die Kodierstifte einstückig am Gehäuse angeordnet sind und insbesondere mittels einer zwischen Gehäuse und Kodierstift befindlichen Materialanhäufung, beispielsweise einer Materialrippe, am Gehäuse festgelegt sind. Anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten, in der Regel kraft- oder formschlüssig gehaltenen Kodierwänden hat die einstückige Anordnung am Direktsteckverbinder den erheblichen Vorteil, dass Vibrationen, wie sie beim automatisierten Konfektionieren von Direktsteckverbindern auf den entsprechenden Konfektionierungsautomaten auftreten, nicht zum Verlust der Kodierstifte führt.
  • Um die individuelle Konfiguration der Kodierung zu ermöglichen ist vorgesehen, dass die Kodierstifte entlang einer Schneidzone abscherbar am Gehäuse angeordnet sind, insbesondere wenn die Materialanhäufung, insbesondere der Materialsteg, die Schneidzone für ein einen Kodierstift abscherendes Schneidwerkzeug ist.
  • Die Konfiguration der Kodierung ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung folglich nicht reversibel, was einen Unterschied zum bekannten Stand der Technik ausmacht. Dies ist dem Umstand geschuldet, dass die Kodierstifte bevorzugt einstückig stoffschlüssiger Bestandteil des Direktsteckverbindergehäuses sind. Der Vorteil der sicheren Anordnung der Kodierstifte am Direktsteckverbindergehäuse durch einstückig-stoffschlüssige Fertigung wird hier höher gewertet als die Reversibilität der Kodierkonfiguration.
  • Um das Abscheren der nicht benötigten Kodierstifte durch ein Schneidwerkzeug innerhalb einer automatisierten Fertigung zu gewährleisten ist vorgesehen, dass eine Bewegungsbahn entlang des Direktsteckverbindergehäuses ausgebildet ist, welche einem Schneidwerkzeug freien Zugang zur Schneidzone des Kodierstifts gewährt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das Gehäuse keine Vorsprünge oder Winkel aufweist, welche den Zugang eines Schneidwerkzeuges behindern.
  • Vorgesehen ist ferner, dass das Gehäuse zweiteilig aus einem Kontaktträger und einer den Kontaktträger umgebenden Sicherungshaube besteht und die Sicherungshaube an einer Außenmantelfläche die Kodierstifte trägt, insbesondere wenn die Kodierstifte in Steckrichtung ausgerichtet sind und die Bewegungsbahn ebenfalls in Steckrichtung ausgerichtet ist.
  • Weitere Vorteile der Erfindung sowie ein besseres Verständnis derselben ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Direktsteckverbinders nebst einer schematisch dargestellten Leiterplatte,
    Figur 2
    die Darstellung der Sicherungshaube des Direktsteckverbinders gemäß Figur 1 nebst Schneidwerkzeug,
    Figur 3
    die Darstellung des Abschervorgangs der Kodierstifte an der Sicherungshaube gemäß Figur 2,
    Figur 4
    die Sicherungshaube gemäß Figur 2 mit abgetrennten Kodierstiften,
    Figur 5
    Darstellung des auf die Leiterplatte aufgesetzten Direktsteckverbinders mit individuell konfigurierten Kodierstiften.
  • In den Figuren ist ein erfindungsgemäßer Direktsteckverbinder insgesamt mit der Bezugsziffer 10 versehen.
  • Der Direktsteckverbinder 10, dargestellt in Fig.1, umfasst zunächst einen Kontaktträger 11 der mit Leitereinschubkanälen 12 versehen ist und Rastnuten 13 aufweist, welche mit Rastrippen 14 einer Sicherungshaube 15 zusammenwirken. Spreizbolzen 16 dienen der Verankerung des Direktsteckverbinders 10 an einer Leiterplatte 17, welche hierzu Befestigungsbohrungen 18 aufweist.
  • Steckkontakte 19 werden vom Kontaktträger 11 gehalten und verfügen einerseits über Schneid-Klemm-Gabeln 20, die der Aufnahme von nicht dargestellten Anschlussleitern dienen und andererseits über paarweise angeordnete Kontaktarme 21. Diese Kontaktarme 21 dienen der elektrischen Kontaktierung in Kontaktlöchern 22 der Leiterplatte 17.
  • Die Sicherungshaube 15 des Direktsteckverbinders 10 trägt zunächst Spreizzapfen 23, welche mit den Spreizbolzen 16 des Kontaktträgers 11 zusammenwirken, um den Direktsteckverbinder 10 an der Leiterplatte 17 festzulegen. Neben Hakenteilen 24, mittels derer mehrere Direktsteckverbinder 10 zu Konfektionierungszwecken, eine Kette bildend, aneinander angeordnet werden können, trägt die Sicherungshaube 15 an ihrer Außenumfangsfläche mehrere Kodierstifte 25, welche in Steckrichtung vorspringen und über Materialstege 26 einstückig-stoffschlüssig an der Sicherungshaube 15 angebunden sind. Die Kodierstifte 25 wirken mit Kodierbohrungen 27 auf Seiten der Leiterplatte 17 zusammen.
  • In Figur 2 ist die Sicherungshaube 15 mit den Kodierstiften 25 dargestellt, welche über die Materialstege 26 einstückig-stoffschlüssiger Teil der Sicherungshaube 15 sind. Die Sicherungshaube 15 bildet im denjenigen Außenumfangsbereich, an welchem die Kodierstifte 25 angeordnet sind, eine in Steckrichtung verlaufende Bewegungsbahn aus. Diese ist parallel zu derjenigen Oberfläche der Sicherungshaube 15 geführt, welche einstückig-stoffschlüssig die Kodierstifte 25 trägt.
  • Ein lediglich schematisch dargestelltes Schneidwerkzeug 28 kann entlang der Bewegungsbahn verfahren werden, wobei die Schneide 29 des Schneidwerkzeugs 28 auf die Materialstege 26 gerichtet ist, welche als Schneidzone der Kodierstifte 25 dienen. Mittels des Schneidwerkzeuges 28 kann entsprechend der Darstellung in Figur 3 ein Kodierstift entlang des Materialsteges 26 entfernt werden, so dass sich die Kodierstiftanzahl sowie die Position wirksamer Kodierstifte 25 bestimmen lässt.
  • Wie Figur 4 zu entnehmen ist, wurden im vorliegenden Ausführungsbeispiel von den vorhandenen sechs Kodierstiften 25 die zwei mittleren Kodierstifte 25 mittels des Schneidwerkzeuges 28 entfernt.
  • In Figur 5 ist nunmehr der auf der Leiterplatte 17 in Kontaktstellung festgelegte Direktsteckverbinder 10 dargestellt. Wie dieser Darstellung zu entnehmen ist, tauchen die verbliebenen 4 Kodierstifte 25 in die korrespondierenden Kodierbohrungen 27 ein. Da die Leiterplatte 17, wie aus den Figuren 1 und 4 ersichtlich ist, über lediglich vier Kodierbohrungen 27 verfügt, könnte ein Direktsteckverbinder 10 mit Sicherungsmanschette 15 nicht auf die Platine 17 aufgesetzt werden, solange er die in Figur 1 dargestellten mittleren Kodierstifte 25 aufweist.
  • Durch das Entfernen von Kodierstiften 25 mittels Schneidwerkzeug 28 ist es möglich, einen standardisiert gefertigten Direktsteckverbinder 10 bei seiner Konfektionierung mit einer an die spätere Einbausituation angepassten Kodierkonfiguration zu versehen. Dies vereinfacht die Fertigung der Direktsteckverbindergehäuse, welche hier aus Kontaktträger 11 und Sicherungshaube 15 bestehen insofern erheblich, als lediglich eine Spritzgießform unabhängig von der späteren Kodierkonfiguration erforderlich ist.
  • Die einstückig-stoffschlüssige Anordnung der Kodierstifte 25 am Direktsteckverbindergehäuse hat gegenüber einer lediglich kraft- oder formschlüssigen Festlegung den wesentlichen Vorteil, dass ein unbeabsichtigter Verlust von Kodierstiften 25, beispielsweise während der Direktsteckverbinderkonfiguration, ausgeschlossen ist.
  • Zusammenfassend vereinfacht der erfindungsgemäße Direktsteckverbinder 10 die Herstellung und Vorkonfektionierung in Hinblick auf bestimmte Kodierkonfigurationen erheblich.
    • Bezugszeichenliste:
    • 10
    Direktsteckverbinder
    11
    Kontaktträger
    12
    Leitereinschubkanal
    13
    Rastnut
    14
    Rastrippe
    15
    Sicherungshaube
    16
    Spreizbolzen
    17
    Leiterplatte
    18
    Befestigungsbohrung
    19
    Steckkontakt
    20
    Schneid-Klemm-Gabel
    21
    Kontaktarm
    22
    Kontaktloch
    23
    Spreizzapfen
    24
    Hakenteil
    25
    Kodierstift
    26
    Materialsteg
    27
    Kodierbohrung
    28
    Schneidwerkzeug
    29
    Schneide

Claims (5)

  1. Direktsteckverbinder (10), der mit den Kontaktlöchern (22) einer Leiterplatte (17) kontaktierbar ist,
    - mit einem durch Spritzgießen gefertigten Gehäuse, welches Steckkontakte (19) trägt,
    - mit Kodierstiften (25), welche mit Kodieraufnahmen (27) auf Seiten der Leiterplatte (17) zusammenwirken,
    - wobei das Gehäuse zweiteilig aus einem Kontaktträger (11) und einer den Kontaktträger (11) umgebenden Sicherungshaube (15) besteht,
    - wobei der Kontaktträger (11) Rastnuten (13) und Spreizbolzen (16) aufweist,
    - wobei die Sicherungshaube (15) Rastrippen (14) aufweist, welche mit den Rastnuten (13) des Kontaktträgers (11) zusammenwirken,
    - wobei die Sicherungshaube (15) Spreizzapfen (23) trägt, welche mit den Spreizbolzen (16) des Kontaktträgers (11) zusammenwirken,
    - wobei die Sicherungshaube (15) an der Außenmantelfläche die Kodierstifte (25) trägt, wobei die Kodierstifte (25) mittels einer zwischen Gehäuse und Kodierstift (25) befindlichen Materialanhäufung einstückig und entfernbar am Gehäuse angeordnet sind,
    - und wobei die Kodierstifte (25) entlang einer Schneidzone mittels eines Schneidwerkzeuges (28) abscherbar am Gehäuse angeordnet sind.
  2. Direktsteckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungshaube (15) Hakenteile (24) aufweist mittels derer mehrere Direktsteckverbinder (10) zu Konfektionierungszwecken, eine Kette bildend, aneinander angeordnet werden können.
  3. Direktsteckverbinder (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialanhäufung die Schneidzone für ein einen Kodierstift (25) abscherendes Schneidwerkzeug (28) ist.
  4. Direktsteckverbinder (10) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungsbahn entlang des Steckverbindergehäuses ausgebildet ist, welche einem Schneidwerkzeug (28) freien Zugang zur Schneidzone des Kodierstifts (25) gewährt.
  5. Direktsteckverbinder (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierstifte (25) in Steckrichtung ausgerichtet sind und die Bewegungsbahn ebenfalls in Steckrichtung ausgerichtet ist.
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