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Die Erfindung betrifft eine Anschlussdose zur Bildung einer Anschlusseinrichtung für ein Datennetz, umfassend ein Kunststoffgehäuse, eine Schaltplatine, zwei BNC-Buchsen und zumindest eine Funktionssteckbuchse mit wenigstens zwei Schaltkontaktzungenpaaren, deren Schaltkontaktzungen paarweise an gegenüberliegenden Innenseiten eines Kunststoffbuchsengehäuses angeordnet sind und die einander elektrisch leitend berühren, wenn kein korrespondierender Funktionsstecker dazwischen eingesteckt ist, wobei die Zentralkontakthülsen der BNC-Buchsen direkt über die einander berührenden Schaltkontaktzungen eines ersten Schaltkontaktzungenpaares und entsprechende Leiterbahnen der Schaltplatine elektrisch verbunden sind,
welche Leiterbahnen an einer ersten Flachseite der Schaltplatine angeordnet sind und wobei an einer mit Abstand dazu parallelen zweiten Flachseite eine die Leiterbahnen grossflächig überdeckende erste Leiterfläche ausgebildet ist, die mit den Schirmanschlüssen der BNC-Buchsen sowie den Schaltkontaktzungen eines zweiten Kontaktzungenpaares elektrisch leitend verbunden ist
Femer betrifft die Erfindung ein Anschlusskabel zur Verbindung eines Datenverarbeitungsgerätes mit einer Anschlussdose, umfassend einen BNC-Stecker am einen Ende des Anschlusskabels und einen Funktionsstecker am anderen Ende, mit wenigstens zwei Kontaktzungenpaaren, deren Kontaktzungen paarweise an gegenüberliegenden Aussenseiten eines Einsteckteiles angeordnet sind und an den beiden Kontaktzungen des ersten Kontaktzungenpaares jeweils eine Signalleitung angeschlossen ist,
welche Signalleitungen gegeneinander isoliert und abgeschirmt bis zum BNC-Stecker geführt und gemeinsam mit dessen Zentralkontaktstift verbunden sind und wobei an den Kontaktzungen eines weiteren Kontaktzungenpaares die Abschirmungen der Signalleitungen elektrisch angeschlossen sind.
Beide Gegenstände sind beispielsweise aus der DE 90 00 754 U bekannt Ein Datennetz dient vorwiegend dazu, mehrere Datenverarbeitungsgeräte untereinander bzw. mit einem Zentralrechner od dgl zu verbinden. Dazu wird ein abgeschirmtes Kabel (Koaxialkabel) fest installiert, in dessen Verlauf mehrere Anschlussdosen angebracht werden, sodass an verschiedenen Stellen eines Raumes oder eines ganzen Gebäudes je nach Bedarf Geräte mittels passender Anschlusskabel angeschlossen werden können Der Vorteil der eigentlich für Telefonanschlussdosen entwickelten Funktionssteckbuchsen liegt darin, dass das Datennetz niemals unterbrochen wird, unabhängig davon, ob ein Anschlusskabel mittels seines Funktionssteckers eingesteckt ist oder nicht Durch Unachtsamkeit kann also kein Fehler verursacht werden.
Der Nachteil liegt darin, dass die für solche Datennetze massgeblichen übertragungstechnischen Forderungen, wie Storstrahisicherheit, nur an der Grenze des tolerierbaren Rahmens eingehalten werden können. Der Grund ist der, dass im Bereich der Anschlussdosen und Funktionsstecker das koaxiale System unterbrochen wird. Aus dem vorgenannten Gebrauchsmuster ist es bekannt, die Leiterbahnen auf der Schaltplatine in der Anschlussdose mittels einer gegenüberliegenden grossen Kupferfläche besonders abzuschirmen.
Es gibt auch eine Anschlussdose vergleichbarer Art, deren Gehäuse als Zink-Druckguss- Formteil ausgebildet wurde. Desgleichen wurde der Funktionsstecker des Anschlusskabels in ein Zink-Druckguss-Formteil eingeschlossen. Eine solcherart ausgebildete Kapselung verhindert zwar Stor- Ein- und Ausstrahlungen, aber das koaxiale System bleibt gleichwohl unterbrochen, mit der Folge von Übertragungsverlusten und Signalverzerrungen an der Grenze des Zulassigen. Zudem ist diese Vollkapselung sehr teuer und in manchen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, dass keine geerdeten Metallteile frei zugänglich sind, um Funkenentladungen bei elektrostatischen Aufladungen zu vermeiden.
US 4 983 127 A und US 5 007 862 A offenbaren eine Steckbuchse mit drei Buchsenelementen, die jeweils zur Gänze in einem in Steckrichtung gesehen, im wesentlichen runden Block eingesetzt sind In radialem Abstand um den Block ist ein Ringmantel vorgesehen, sodass ein ringförmiger Zwischenraum freibleibt, in dem ein ringförmiges Abschirmblech angeordnet ist. Das Abschirmblech umschliesst den Block, der für die Fassung der Buchsenelemente erforderlich ist und diese allseitig umgibt, an seiner gesamten Umfangsfläche.
Aus der EP 510 264 A1 ist ein Einkontakt-Koaxialkabel-Steckverbinder bekannt. Um auch die Schirmummantelung des Koaxialkabels elektrisch zu kontaktieren, sind Aussenbereiche eines steckerseitigen hohlen Kunststoffgehäuses mit einem unmittelbar anliegenden Abschirmblech belegt.
Die EP 545 502 A1 zeigt ein zweischaliges Steckbuchsengehäuse, welches vollständig aus
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Metall hergestellt ist und einen Einsatz allseitig umschliesst, der seinerseits eine Vielzahl von Buchsenelementen enthält Das gleichzeitig als Abschirmblech dienende Gehäuse umschliesst den Einsatz entlang seiner gesamten Umfangsflache
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Anschlussdose sowie ein Anschlusskabel der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche bzw. welches kostengünstig herstellbar ist, wobei die Einhaltung der für Datennetze massgeblichen übertragungstechnischen Forderungen, wie beispielsweise Störstahlsicherheit gewährleistet ist und eine Unterbrechung der Datenleitung mit Sicherheit vermieden wird.
Hinsichtlich der Anschlussdose wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die Leiterbahnen auf der Schaltplatine werden beidseitig von Abschirmflächen eingeschlossen, womit hier eine dem Koaxialkabel ähnliche Situation entsteht Auch die individuell und eng um die Funktionssteckbuchsen gelegten Abschirmbleche liegen in einem solchen Abstand zu den Schaltkontaktzungen, wie er fur ein Koaxialsystem bezeichnend ist Entsprechend umschliesst auch das Abschirmblech den Einsteckteil des Funktionssteckers
Es versteht sich, dass die Abschirmbleche von Funktionssteckbuchse und Funktionsstecker gleichfalls wie Buchse und Stecker ineinander eingreifen.
Damit ist das koaxiale System des Datennetzes auch im Bereich der Anschlussstellen so weit als möglich weitergeführt Nach aussen hin ist das System isoliert, wobei die Anschlussdose in der bisher üblichen Art mit einem Kunststoffgehäuse ausgebildet werden kann Auch sind die Anschlussdosen kompatibel mit nicht abgeschirmten Funktionssteckem
Hinsichtlich des Anschlusskabels erfolgt die Lösung der gestellten Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 8. Durch das mit Abstand über den Einsteckteil greifende Abschirmblech ist das koaxiale System des Datennetzes auch im Bereich der Anschlussstelle so weit als möglich unter Beibehaltung der Vorteile des gattungsgemassen Funktionssteckers weitergefuhrt, wobei das Abschirmblech in fertigungstechnisch einfacher Weise die nötige Form erhält. Nach aussen hin ist das System isoliert.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 erfolgt eine besonders wirtschaftliche Realisierung der Leiterbahnenanordnung
Durch die Merkmale des Anspruches 3 wird die effektivste Anordnung der Abschirmung für das signalführende erste Schaltkontaktzungenpaar sichergestellt
Die Merkmale des Anspruches 4 gewährleisten eine sichere Kontaktierung mit dem Schirmmantel. Durch die Merkmale des Anspruches 5 wird eine erhöhte Kontaktsicherheit erzielt.
Die Merkmale des Anspruches 6 gewährleisten eine Anschlussmöglichkeit von zwei Geräten an eine Anschlussdose. Durch die Merkmale des Anspruches 7 wird der Vorteil erzielt, dass die spannungsführenden Teile isolierend eingeschlossen sind
Die Merkmale des Anspruches 9 gewährleisten eine erhöhte Kontaktsicherheit, jene des Anspruches 10 eine fertigungstechnisch günstige Realisierung des Abschirmbleches. Die Merkmale des Anspruches 11 gewährleisten bei einfacher Ausführung eine zuverlässige Isolierung.
In der Folge wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig 1 die elektrische Schaltung mit der schematisch angedeuteten Abschirmung gemäss der
Erfindung,
Fig 2 einen Querschnitt durch einen Abschnitt der Schaltplatine gemäss der Erfindung,
Fig. 3 eine Seitenansicht auf eine Unterputz-Anschlussdose gemäss der Erfindung, mit einigen
Teilen nur schematisch angedeutet,
Fig 4 eine perspektivische Darstellung einer Funktionssteckbuchse mit Abschirmblech im getrennten Zustand vor dem Einbau,
Fig. 5 eine Seitenansicht auf einen Funktionsstecker gemäss der Erfindung mit abgenommener oberer Gehäusehälfte,
Fig. 6 eine Schnittansicht von Buchse und Stecker kurz vor dem eingesteckten Zustand, wobei der Teil rechts von der Mittenebene dem Schnitt in der Ebene 6r-6r von Fig 5 entspricht und der linke Teil dem Schnitt in der Ebene 61-61 von Fig. 5
Das Schaltschema gemäss Fig.
1 zeigt einen ankommenden Datenbus 11, der an einen BNC- Stecker 12 angeschlossen ist. Der abgehende Datenbus 13 ist an einen weiteren BNC-Stecker 14
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angeschlossen Dazwischen befindet sich eine hier nur schematisch dargestellte Anschlussdose 15, die zunächst zwei BNC-Buchsen 16 und 17 aufweist, zum Anschluss der BNC-Stecker 12 und 14 Weiterhin enthält sie zwei Funktionssteckbuchsen 18 und 19. Die Funktionssteckbuchse 18 bzw.
19 (beide sind gleich) hat ein erstes Schaltkontaktzungenpaar mit zwei paarweise gegenüberliegenden Schaltkontaktzungen 21, 22, die einander elektrisch leitend berühren, wenn kein Funktionsstecker eingesteckt ist, wie dies bei der Funktionssteckbuchse 19 dargestellt ist.
Wird aber ein Funktionsstecker 23 eingesteckt, wie bei der linken Funktionssteckbuchse 18 gezeigt, werden die Schaltkontaktzungen 21, 22 voneinander getrennt
Der Funktionsstecker 23 hat ein erstes Kontaktzungenpaar mit paarweise an gegenüberliegenden Aussenseiten eines Einsteckteiles 24 angeordneten Kontaktzungen 25 und 26, an denen jeweils eine Signalleitung 27,28 angeschlossen ist Diese Signalleitungen 27,28 sind gegeneinander isoliert und elektrisch abgeschirmt. Ihre anderen Enden sind gemeinsam mit dem Zentralkontaktstift 29 eines BNC-Steckers 31 verbunden Die beiden Signalleitungen 27,28 mit Funktionsstecker 23 und BNC-Stecker 31 bilden ein konfektioniertes Duplex-Anschlusskabel 32 Es dient zum Anschluss eines Datenverarbeitungsgerätes 33 an das Datennetz.
Der Signalweg verläuft dabei vom Datenbus 11 über den Zentralkontaktstift 34 des BNC- Steckers 12 zur Zentralkontakthülse 35 der BNC-Buchse 16, von dort zur Schaltkontaktzunge 21 der Funktionssteckbuchse 18 und über die Kontaktzunge 25 des Funktionssteckers 23 sowie die Signalleitung 27 zum Zentralkontaktstift 29 des BNC-Steckers 31 Hier verzweigt sich der Signalweg einerseits zum Datenverarbeitungsgerät 33 und andererseits weiter über die Signalleitung 28 zurück zur Kontaktzunge 26, führt von dort über die Schaltkontaktzunge 22 der Funktionssteckbuchse 18 und über die einander kontaktierenden Schaltkontaktzungen 21,22 der Funktionssteckbuchse 19 zur Zentralkontakthulse 36 der BNC-Buchse 17, von wo der Signalweg schliesslich über den Zentralkontaktstift 37 des BNC-Steckers 14 in den abgehenden Datenbus 13 weiterführt.
In der Fig. 1 ist nicht dargestellt, dass jede Funktionssteckbuchse 18, 19 ein zweites Kontaktzungenpaar in einer Ebene unterhalb der dargestellten Schaltkontaktzungen 21,22 aufweist, die keine Schaltfunktion aufzuweisen brauchen und mit den Abschirmungen 38 der BNC- Buchsen 16,17 elektrisch verbunden sind Entsprechend hat auch der Funktionsstecker 23 ein zweites Kontaktzungenpaar, das mit den Abschirmungen 39 der Signalleitungen parallel verbunden ist und über das zweite Kontaktzungenpaar der Funktionssteckbuchse elektrisch an die Abschirmungen 38 angeschlossen ist.
In der Fig 1 ist weiters nicht dargestellt, dass jede Funktionssteckbuchse 18,19 vorteilhafterweise noch ein weiteres Schaltkontaktzungenpaar in einer Ebene oberhalb des dargestellten Schaltkontaktzungenpaars aufweist, welches dazu elektrisch parallel geschaltet ist Entsprechend hat auch der Funktionsstecker 23 noch ein weiteres Kontaktzungenpaar Sollte also an einer Stelle der Kontakt leiden, stellt der jeweils parallele Kontakt die Funktion weiterhin sicher
In der Fig.1 sind schematisch angedeutet eine erste Leiterfläche 41 und eine zweite Leiterflache 42 beidseits der Leiterbahnen 43 einer Schaltplatine, sowie Abschirmbleche 44 und 45 im Bereich der Funktionssteckbuchsen 18,19, die alle samt mit der Abschirmung 38 verbunden sind Auch der Funktionsstecker 23 ist mit einem Abschirmblech 46 ummantelt, das elektrisch mit der Abschirmung 39 verbunden ist.
Die Fig. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen Teilbereich einer als Multilayer ausgebildeten Schaltplatine 47. An einer ersten Flachseite 48 der Basisplatine 49 sind die Leiterbahnen 43 aufgebracht und an der zweiten Flachseite 51 befindet sich die erste Leiterfläche 41 Über der ersten Flachseite 48 befindet sich eine Isolierstoffauflage 52, an deren äusserer Flachseite 53 die zweite Leiterflache 42 ausgebildet ist.
Die beiden grossflächig sich über die gesamte Platinenfläche erstreckenden Leiterflachen 41,42 haben ausgesparte Inseln, in deren Bereich jeweils eine Durchkontaktierung 54 zu den innenliegenden Leiterbahnen erfolgt Umgekehrt umgehen die inneren Leiterbahnen die Durchkontaktierung 55, welche eine Verbindung zwischen den beiden Aussenlagen herstellt
Die Fig. 3 veranschaulicht den allgemeinen Aufbau der Anschlussdose 15 Die Schaltplatine 47 ist an ihrer Oberseite mit zumindest einer Funktionssteckbuchse 18 bestückt und die BNC- Buchsen 16, 17, die als Winkelsteckbuchsen ausgebildet sind, ragen von ihrer Unterseite weg.
Die Schaltplatine 47 ist in einem zweiteiligen Kunststoffgehäuse 60 gefasst, das aus einem
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plattenartigen Bodenteil 56 und einem Kappenteil 57 besteht Das Bodenteil 56 hat Ausnehmungen 58 für den Durchtritt der Anschlusssockel 59 der BNC-Buchsen 16,17. Mit dem Kunststoffgehäuse 60 ist ein Metallbefestigungsring 61 fest verbunden, der zur Verankerung in einer Mauerdose 62 dient. Oben befindet sich eine Abdeckplatte 63, die noch eine im Umriss grössere Blende 64 einklemmt Die Funktionssteckbuchse 18 ist von einem Abschirmblech 44 an drei Seiten umgeben, was aus der Darstellung von Fig. 4 besser erkennbar ist.
Gemäss Fig 4 hat die Funktionssteckbuchse 18 ein prismatisches Kunststoffgehäuse 66 mit zwei zueinander parallelen grosseren Flachseiten 67,68 und zwei im rechten Winkel dazu ausgerichteten Schmalseiten 69,71. Die Oberseite hat eine Einstecköffnung für einen korrespondierenden Funktionsstecker und man erkennt die in den Innenraum ragenden Schaltkontaktzungen, deren Lotfahnen unten aus dem Kunststoffgehäuse 66 herausragen Das Abschirmblech 44 ist etwa U-förmig gebogen und hat zwei grossflachige Seitenschenkel 72, 73, die unmittelbar an die Flachseiten 67,68 angelegt werden, und einen Querschenkel 74, der an die Schmalseite 69 angelegt wird Die Schenkel haben oben noch jeweils einen nach innen abgewinkelten Steg 75, der die Oberseite des Kunststoffgehauses etwas übergreift.
Der Steg 75 dient zur Versteifung Das Abschirmblech 44 hat mehrere einstückig daran angeformte Lötfahnen 76, die nach unten abstehen. In den Schenkeln sind durch etwa E-formige Ausstanzungen geschaffene Lamellen 77 ausgebildet, die jeweils vom Kunststoffgehause weg etwas ausgebaucht sind Sie dienen zur federnden Kontaktierung mit einem Schirmmantel eines Funktionssteckers, was nachstehend noch gezeigt wird.
Zufolge der aus Fig. 4 ersichtlichen U-Form lässt sich das Abschirmblech 44 noch einfach biegen Im Bereich der Öffnung des U befindet sich dann die Schmalseite 71 des Kunststoffgehauses 66 und dieser benachbart ist das zuvor erwähnte zweite Schaltkontaktzungenpaar angeordnet, welches mit der Abschirmung verbunden ist und somit statt der fehlenden Blechwand die Buchsenabschirmung komplettiert Die signalführenden Schaltkontaktzungenpaare hingegen befinden sich voll im Abschirmungsbereich des Abschirmbleches 44. Das Abschirmblech 44 liegt wie ein dünner Überzug am Kunststoffgehäuse 66 und beansprucht wenig Platz.
In der Fig. 5 ist die an sich bekannte Erscheinung eines Funktionssteckers 23 mit dünnen und zum Teil strichlierten Linien ersichtlich. Der nach unten ragende Einsteckteil 78 ist von einer mit Abstand darum herum reichenden Kunststoffeinfassung 79 umgeben, die in Steckrichtung gesehen, die Form eines Rechteck-Ringes hat An ihrer Innenwandung ist ein Abschirmblech 46 angeordnet, welches seinerseits einen Rechteck-Ringspalt zum Einsteckteil 78 mit den Kontaktzungen frei lässt. Der Umriss des Abschirmbleches 46 ist zur Verdeutlichung mit dickeren Linien hervorgehoben Es ist gemäss der Schnittdarstellung von Fig. 6 etwa U-förmig gebogen, wobei sich der Bogen 82 des U teilweise über die dort frei liegenden Abschirmungen 39 der Signalleitungen 27,28 (Fig.1) legt und damit vorzugsweise verlötet ist.
Die beiden Schenkel 83 und 84 reichen mit geringem Abstand im wesentlichen parallel zu den Kontaktzungen verlaufend grossflächig bis zum vorderen Steckrand 85 und bedecken dabei die beiden Innen-Flachseiten 86 und 87 der Kunststoffeinfassung 79 Wie die Fig. 5 zeigt, erstrecken sie sich von der rechten Innen- Schmalseite 88 weg nicht ganz bis zur gegenüberliegenden Innen-Schmalseite 89, nämlich gerade so weit, um das zweite Kontaktzungenpaar, welches der Innen- Schmalseite 89 am nächsten liegt und welches elektrisch mit den Abschirmungen 39 verbunden ist, seitlich zu überdecken. Auch hier übernimmt das zweite Kontaktzungenpaar den abschirmenden Abschluss anstelle des dort ausgesparten Abschirmbleches Dies vereinfacht die Biegeoperationen für das Abschirmblech 46.
Denn von dessen Schenkeln 83,84 stehen jeweils Abwinklungen 91 zur gemeinsamen Mittenebene 92 hin ab, deren Flächen einander ergänzend die Innen-Schmalseite 88 auskleiden. Auch oberhalb des Einsteckteils 78 im Befestigungsbereich für die Kontaktzungen stehen von den Schenkeln 83,84 Abwinklungen 93 ab, um dort eine schirmende Einfassung zu komplettieren.
Die Kunststoffeinfassung 79 wird durch zwei in der Mittenebene 92 verbindbare Gehäuseschalen 94 und 95 gebildet, die auch das gesamte Abschirmblech 46 einschliesslich der Kabelfassung 96 isolierend umgeben. Die Gehäuseschalen 94,95 haben mehrere einwärts ragende Leisten oder Lappen, die das Abschirmblech 46 und den Einsteckteil 78 zentrieren und stützen Insbesondere sind zwei Lappen 97 und 98 vorgesehen, die durch Schlitze 99 in den
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Schenkeln 83, 84 hindurchgreifen
Wie die Fig 6 zeigt, greifen die Abschirmbleche 44 und 46 von Funktionssteckbuchse 18 und Funktionsstecker 23 ebenfalls wie Buchse und Stecker ineinander, wobei die Lamellen 77 einen federnden Spielausgleich bewirken.
PATENTANSPRÜCHE:
1. Anschlussdose zur Bildung einer Anschlusseinrichtung für ein Datennetz, umfassend ein
Kunststoffgehäuse, eine Schaltplatine, zwei BNC-Buchsen und zumindest eine
Funktionssteckbuchse mit wenigstens zwei Schaltkontaktzungenpaaren, deren
Schaltkontaktzungen paarweise an gegenüberliegenden Innenseiten eines
Kunststoffbuchsengehäuses angeordnet sind und die einander elektrisch leitend berühren, wenn kein korrespondierender Funktionsstecker dazwischen eingesteckt ist, wobei die
Zentralkontakthülsen der BNC-Buchsen direkt über die einander berührenden
Schaltkontaktzungen eines ersten Schaltkontaktzungenpaares und entsprechende
Leiterbahnen der Schaltplatine elektrisch verbunden sind,
welche Leiterbahnen an einer ersten Flachseite der Schaltplatine angeordnet sind und wobei an einer mit Abstand dazu parallelen zweiten Flachseite eine die Leiterbahnen grossflächig überdeckende erste
Leiterfläche ausgebildet ist, die mit den Schirmanschlüssen der BNC-Buchsen sowie den
Schaltkontaktzungen eines zweiten Kontaktzungenpaares elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass über der ersten Flachseite (48) der Schaltplatine (49) mit den Leiterbahnen (43) eine Isolierstofflage (52) vorgesehen ist, die an einer, mit
Abstand zur ersten Flachseite (48) und dazu parallelen dritten Flachseite (53) eine die
Leiterbahnen grossflächig überdeckende zweite Leiterfläche (42) aufweist, die elektrisch mit der ersten Leiterfläche (41) verbunden ist und dass an drei im wesentlichen senkrecht zur
Schaltplatine abstehenden Aussenflächen (67,68, 69)
des aussenprismatisch geformten
Kunststoffbuchsengehäuses (66) der Funktionssteckbuchse (18) ein Abschirmblech (44) angelegt ist, welches elektrisch mit den Leiterflächen (41, 42) verbunden ist und dass das
Abschirmblech (44) etwa U-förmig gebogen über zwei zueinander parallele Flachseiten (67, 68) und eine im rechten Winkel dazu ausgerichtete Schmalseite (69) des
Kunststoffbuchsengehäuses (66) reicht und dass das Abschirmblech (44) mehrere einstückig daran angeformte Lötfahnen (76) aufweist, mit denen es mit den Leiterflächen (41, 42) verlötet ist.