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Die
Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit mindestens zwei in eine
Querrichtung im Abstand voneinander angeordneten und sich so in
eine Steckrichtung erstreckenden Kontaktfingern mit elektrischen
Kontaktabgriffen für
korrespondierende Gegensteckkontakte eines Gegensteckverbinders,
dass die Kontaktabgriffe beim Aufstecken des Steckverbinders auf
den Gegensteckverbinder in Steckrichtung in Kontakt mit den zugeordneten
Gegensteckkontakten treten; wobei der Steckverbinder mindestens
eine sich in Querrichtung und Steckrichtung erstreckende Verriegelungsplatte
hat, die in Steckrichtung verschiebbar an einem Gehäuseabschnitt
des Steckverbinders gelagert ist, der Steckverbinder eine schwenkbar
gelagerte Entriegelungsklinke hat, die einen in einer Verriegelungsposition
an einem Gehäuseabschnitt
des Steckverbinders oder an der Verriegelungsplatte anliegenden
und damit eine Verschiebung der Verriegelungsplatte in Steckrichtung blockierenden
Verriegelungsabschnitt und einen Entriegelungsabschnitt hat, der
eine entgegengesetzt zur Steckrichtung weisenden und zur Betätigung durch
einen Gegensteckverbinder derart ausgebildete Betätigungskontur
hat, dass ein Verschwenken der Entriegelungsklinke und durch Druck
des Gegensteckverbinders auf die Betätigungskontur des Entriegelungsabschnitts
nur in einer zulässigen
Steckposition des Gegensteckverbinders auf den Steckverbinder ermöglicht wird,
und wobei ein Federelement mit der Entriegelungsklinke zusammenwirkt, um
die unbelastete Entriegelungsklinke in die Verriegelungsposition
zu verschwenken.
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Steckverbinder,
bei denen ein Kontaktfinger mit Kontakteingriffen in korrespondierende
Gegensteckkontakte eines Gegensteckverbinders eingreifen sind beispielsweise
aus der
DE 39 24 045
A1 bekannt.
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Derartige
Steckverbinder werden eingesetzt, um in einer Durchgangsverdrahtung
Span nungspotential von in einer Tragschiene angeordneten Leitern abzunehmen,
wie beispielsweise in der
DE
203 07 174 U1 offenbart ist.
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EP 1 246 319 B1 lässt ein
Stromleitungsführungssystem
mit Stromschienen erkennen, auf die Kupplungen mit federnden Verbindern
aufgesteckt werden, die jeweils in eine Stromschiene übergreifen und
diese beidseits elektrisch kontaktieren. Steckverbinder der eingangs
genannten Art sind beispielsweise aus der
US 3,044,035 , der
US 2,234,745 , der
DE 197 45 048 A1 und der
DE 295 20 763 U1 bekannt.
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Auch
die
DE 20 2008
001 961 U1 offenbart ein Kontaktierungssystem mit einer,
ein Stromführungsprofil
aufweisenden Tragschiene und einem Steckverbinder, der mittels Kontaktfinger,
elektrische Leitungen im Stromführungsprofil
kontaktiert.
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DE 199 52 023 A1 offenbart
eine Steckverbinderkupplung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruchs 1, bei dem eine in Steckrichtung verschiebbar in einem
Führungskanal
gelagerte Verriegelungsplatte lotrecht zur Steckrichtung ausgerichtet ist.
Lediglich Zugrastarme der Verriegelungsplatte erstrecken sich in
Steckrichtung. Die Verriegelungsplatte wird mit Hilfe von auf einen
Federfußbereich aufweisenden
Auflagearm der Steckverbinderkupplung in einer Schutzposition gehalten.
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Das
Problem der herkömmlichen
Steckverbinder besteht darin, dass bei verkehrtem Aufstecken des
Steckverbinders z. B. versetzt oder um 180° gedreht zur bestimmungsgemäßen Orientierung
auf den Gegensteckverbinder Kontaktabgriffe und deren Leiter ein
falsches Spannungspotential führen
können.
Dies kann zu einer Beschädigung
einer an die Kontaktabgriffe direkt oder indirekt angeschalteten Elektronik
oder Elektrik sowie zu einer Verletzungsgefahr führen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen verbesserten Steckverbinder
zu schaffen, der einen Fehlsteckschutz bietet und ein verkehrtes
Aufstecken des Steckverbinders auf einen Gegensteckverbinder verhindert.
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Die
Aufgabe wird mit dem Steckverbinder der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
dass die Entriegelungsklinke einen den Verriegelungsabschnitt aufweisenden
Verriegelungsarm und einen sich im Winkel vom Verriegelungsarm erstreckenden, den
Entriegelungsabschnitt aufweisenden Entriegelungsarm hat.
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Gemäß der Lehre
der vorliegenden Erfindung wird somit eine das Aufstecken eines
Gegensteckverbinders auf den Steckverbinder bzw. umgekehrt verhindernde
Verriegelungsplatte genutzt, die in Steckrichtung verschieblich
gelagert ist und beim korrekten Aufstecken von Steckverbinder und
Gegensteckverbinder aufeinander ein Hineingleiten der Kontaktfinger
in zugeordnete Führungen
hin zu den korrespondierenden Gegensteckkontakten eines Gegensteckverbinders
ermöglicht.
Die Verriegelungsplatte ist mit Hilfe einer Entriegelungsklinke
in einer Verriegelungsposition verriegelt und wird nur dann zur
Verschiebung freigegeben, wenn die Entriegelungsklinke aus der Verriegelungsposition
herausgeschwenkt wird. Durch entsprechende Ab-stimmung einer Betätigungskontur
am Entriegelungsarm der Entriegelungsklinke auf die Kontur des Gegensteckverbinders
wird sichergestellt, dass die Entriegelungsklinke nur dann verschwenkt
werden kann, wenn Steckverbinder und Gegensteckverbinder korrekt
aufeinander ausgerichtet sind.
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Neben
der Verhinderung einer möglichen elektrischen
Fehlfunktion wird für
den Anwender eine sichere Erkennung der richtigen Steckposition
erreicht.
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Die
Entriegelungsklinke ist vorzugsweise schwenkbar an der Verriegelungsplatte
angelagert und damit zusammen mit der Verriegelungsplatte in Steckrichtung
verschiebbar. Der Verriegelungsarm liegt in der Verriegelungsposition
auf einem Gehäuseabschnitt
des Steckverbinders auf, um so eine Verschiebung der Verriegelungsplatte
in Steckrichtung in das Steckverbindergehäuse hinein zu verhindern. Erst
nach Verschwenkung der Entriegelungsklinke wird der Verriegelungsarm
freigegeben, so dass die Verriegelungsplatte zusammen mit der Entriegelungsklinke
in das Steckverbindergehäuse
hineintauchen kann, um so den Raum zwischen den Kontaktfingern zum
Eintauchen eines Stromführungsprofils des
Gegensteckverbinders in den Zwischenraum zwischen den Kontaktfingern
zu ermöglichen.
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Denkbar
ist aber auch, dass die Entriegelungsklinke schwenkbar an einem
Gehäuseabschnitt des
Steckverbinders, vorzugsweise im Innenraum des Steckverbindergehäuses, gelagert
ist und der Verriegelungsarm in der Verriegelungsposition an der Verriegelungsplatte
anliegt. Die Entriegelungsklinke ist Teil des Steckverbindergehäuses und
bildet einen Auflagepunkt für
die Verriegelungsplatte, um diese in der Verriegelungsposition zu
blockieren.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn sich zwischen einem Gehäuseabschnitt des Steckverbinders und
der Entriegelungsklinke eine Druckfeder erstreckt. Diese Druckfeder
schwenkt die Entriegelungsklinke in die Verriegelungsposition, so
dass nach Abziehen des Steckverbinders vom Gegensteckverbinder die
Verriegelungsplatte und die Entriegelungsklinke in die Verriegelungsposition
zurückfahren
und damit ein Fehlsteckschutz automatisch sichergestellt ist.
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In
einer besonderen Ausgestaltung ist ein Führungskanal in einem Gehäuseabschnitt
des Gehäuses
des Steckverbinders vorgesehen, wobei ein erster Abschnitt des Verriegelungsarmes
eine zur Führung
in dem Einriegelungsklinken-Führungskanal abgestimmte
erste Breite und ein daran angrenzender zweiter Abschnitt im Verhältnis zur
ersten Breite verbreitert ist, um eine Auflage auf dem freien Ende des
Gehäuseabschnitts
bereitzustellen, so dass die in der Verriegelungsposition aus dem
Entriegelungsklinken-Führungskanal
herausgefahrene Entriegelungsklinke durch Federdruck verschwenkt
und mit der an das freie Ende des Gehäuseabschnitts angrenzenden
verbreiterten Auflage auf dem freien Ende aufliegt.
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Die
Betätigungskontur
am Entriegelungsarm steht vorzugsweise rampenförmig, d. h. im Schnitt zum
freien Ende hin sich verbreiternd, oder polsterförmig, d. h. im Schnitt hügelartig
sich beidseits zu einer mittleren Auflagefläche hin verbreiternd, entgegen
der Steckrichtung von dem Entriegelungsarm hervor.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit den beigefügten Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 perspektivische
Explosionsansicht eines Steckverbinders mit Gegensteckverbinder
und Verriegelungsplatte;
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2 Frontansicht
auf den Steckverbinder mit Gegensteckverbinder in der Stellung vor
dem Aufstecken;
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3 Frontansicht
des Steckverbinders und Gegensteckverbinders aus 2 in
der aufeinander gesteckten Position;
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4 Querschnittsansicht
des Steckverbinders in der Position gemäß 2 im Schnitt
A-A;
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5 Draufsicht
auf den Gegensteckverbinder mit überstehender
Verriegelungsplatte des Steckverbinders aus 4;
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6 Schnittansicht
des Steckverbinders in der Position der Freigabe der Verriegelung;
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7 Schnittansicht
des Steckverbinders aus 4 im gesteckten Zustand;
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8 Frontansicht
des Steckverbinders in der Ausgangslage;
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9 Ausschnittsansicht
des Steckverbinders aus 8 im Schnitt D-D;
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10 Draufsicht
auf den Steckverbinder;
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11 perspektivische
Ansicht des Steckverbinders.
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1 lässt eine
perspektivische Explosionsansicht eines Steckverbinders 1 mit
einer Mehrzahl von Kontaktfingern 2 erkennen, die sich
in eine Steckrichtung S im Abstand voneinander erstrecken.
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In
dem dargestellten Beispiel sind die Kontaktfinger 2 nicht
nur in Querrichtung voneinander beabstandet. Vielmehr ist eine weitere
Gruppe von Kontaktfingern 2 im Abstand von einer ersten
Gruppe von Kontaktfingern 2 angeordnet, so dass elektrische Kontaktabgriffe 3 zwischen
zwei zugeordneten Kontaktfingern 2 benachbarter Gruppen
von Kontaktfingern 2 aufgenommen werden können.
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Die
elektrischen Kontaktabgriffe 3 sind vorgesehen, um mit
zugeordneten Gegensteckkontakten 4 in Form von Leitern
eines Gegensteckverbinders 5 in Kontakt zu treten. Die
Leiter-Gegensteckkontakte 4 sind hierzu in Seitenwänden von
Stegen 6 des Gegensteckverbinders 5 aufgenommen,
so dass die Kontaktabgriffe 3 zusammen mit den zugeordneten
Kontaktfingern 2 des Steckverbinders in den Zwischenraum
zwischen den Stegen 6 eintreten können, um im gesteckten Zustand
in Kontakt mit den korrespondierenden Gegensteckkontakten 4 zu
treten.
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Im
Gehäuse
des Steckverbinders 1 ist ein Führungskanal 8 zur
Aufnahme einer Verriegelungsplatte 9 vorgesehen. Die Verriegelungsplatte 9 wird mit
federnden Rastnasen 10a, 10b im Gehäuse 7 des Steckverbinders 1 vor
Herausnahme gesichert.
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Die
an die Kontaktfinger 2 angrenzende Oberkante der Verriegelungsplatte 9 hat
entsprechend der Kontaktfinger 2 beabstandete Nasen 11 und
seitliche Vorsprünge 12a, 12b,
die an das Gehäuseprofil
des Gegensteckverbinders 5 so angepasst sind, dass sämtliche
Stege 6 des Gegensteckverbinders 5 nur in einer
einzigen korrekten Lage in sämtlichen
Zwischenräume
zwischen den Nuten 11 der Verriegelungsplatte 9 eingesetzt
werden können. Bei
einem gegenüber
der korrekten Lage versetzten oder um 180° gedrehten Aufsätzen des
Gegensteckverbinders 5 auf den Steckverbinder 1 können aufgrund
des Gehäuseprofils
des Gegensteckverbinders 5 und der daran angepassten Zwischenräume zwischen
den Nuten 11 und der Vorsprünge 12a, 12b nicht
alle Stege 6 in die Zwischenräume eintauchen, so dass der
Gegen steckverbinder 5 schräg, d. h. im Winkel zur Ebene
der Oberseite des Steckverbinders 1 gekippt auf dem Gegensteckverbinder 5 aufsitzt.
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Die
Verriegelungsplatte 9 wird mit Hilfe einer Entriegelungsklinke 13 gesichert,
die schwenkbar auf einen von der Verriegelungsplatte 9 hervorstehenden Lagerzapfen 14 gelagert
ist. Der Lagerzapfen 14 ist integral mit der Verriegelungsplatte 9 beispielsweise aus
einem Kunststoffmaterial geformt.
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Die
Entriegelungsklinke 13 hat einen sich im Wesentlichen in
Querrichtung Q erstreckenden Entriegelungsarm 15 und einen
quer entgegen der Steckrichtung S vom Endbereich des Entriegelungsarm 15 im
Bereich des Lagerpunktes abgehenden Verriegelungsarm 16.
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Weiterhin
ist eine Druckfeder 17 vorgesehen, die mit dem einen freien
Ende im Gehäuse 7 des Steckverbinders 1 und
mit dem anderen freien Ende an der Unterseite des Entriegelungsarms 15 der
Entriegelungsklinke 13 aufliegt, um die Entriegelungsklinke 13 in
eine Verriegelungsposition zu führen
und gleichzeitig die Verriegelungsplatte 9 nach oben in die
Verriegelungsposition zu verlagern.
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Erkennbar
ist weiterhin, dass die Druckfeder 17 in einem integral
in der Verriegelungsplatte 9 ausgeformten Führungskanal 18 geführt wird.
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Sichtbar
ist auch, dass zwei an die seitlichen Vorsprünge 12a, 12b der
Verriegelungsplatte 9 angrenzenden Nasen 11 gegenüber den
im mittleren Bereich befindlichen Nasen 11 verbreitert
sind.
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Erkennbar
ist auch, dass der Entriegelungsarm 15 eine von dem Entriegelungsarm 15 rampenförmig in
Steckrichtung, d. h. in Erstreckungsrichtung der Kontaktfinger 2 und
Nasen 11 hervorstehende Betätigungskontur 19 hat.
Diese Betätigungskontur 19 dient
zur Anlage auf einen zugeordneten Steg 6 des Gegensteckverbinders,
wenn dieser in korrekter Lage auf den Steckverbinder 1 aufgesetzt
und Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 5 zusammengedrückt werden.
Hierzu wird der Steckverb inder 1 vorzugsweise in Steckrichtung
auf den fest montierten Gegensteckverbinder 5 geführt, der
in Form einer Stromleiste ausgebildet ist.
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Der
Schutz vor unzulässiger
Betätigung
der Entriegelungsklinke 13 wird u. a. durch die seitlichen Vorsprünge 12a und 12b erreicht,
die dafür
sorgen, dass der Gegensteckverbinder 5 nur in der korrekten Lage
auf den Steckverbinder 1 aufgesetzt werden kann, ohne gegenüber der
Aufsetzebene des Steckverbinders 1 zu verkippen. Andernfalls
würde das Gegensteckverbindergehäuse an mindestens
einem der seitlichen Vorsprünge 12a, 12b anstoßen und
vor einem Eintauchen in Richtung Steckverbinder 1 gehindert
werden, so dass der Gegensteckverbinder 2 gegenüber dem
Steckverbinder 1 verkippt ist. Dann ist es nicht möglich, dass
die Stege 6 des Gegensteckverbinders 2 die Betätigungskontur 19 der
Entriegelungsklinke 13 erreichen und diese zu betätigen. In
diesem Zusammenhang ist auch durch die Nasen 11 gebildete
kammartige Struktur der Oberkante der Verriegelungsplatte vorteilhaft,
die einen Schutz der Betätigungskontur 19 bereitstellt.
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2 lässt den
Steckverbinder 1 mit Gegensteckverbinder 5 aus 1 in
der Ausgangslage erkennen, bei der der Gegensteckverbinder 5 korrekt auf
den Steckverbinder 1 ausgerichtet ist. Es ist erkennbar,
dass die Stege 6 des Profils des Gegensteckverbinders 5 in
die Zwischenräume
der Nuten 11 und seitlichen Vorsprünge 12a, 12b der
Verriegelungsplatte eintauchen können,
ohne dass der Gegensteckverbinder 5 am Steckverbinder 1 hängen bleibt
und sich verkantet. Dies führt
dann dazu, dass der dritte Steg von rechts in der Darstellung auf
die zum oberen Ende der Nuten 11 vertiefte Betätigungskontur 19 und
der Entriegelungsklinke 13 stoßen kann, um die Entriegelungsklinke 13 durch
Druck auf den Entriegelungsarm 15 zu verschwenken. Auf
diese Weise wird die Verriegelungsplatte 9 entriegelt, wie
noch näher
gezeigt werden wird und kann nach unten in das Gehäuse 7 des
Steckverbinders 1 hineintauchen. Dadurch werden die Zwischenräume zwischen
den Kontaktfingern 2 und Kontaktabgriffen 3 freigegeben,
und es wird ein weiteres Eintauchen der Stege 6 des Gegensteckverbinders 5 in
die Zwischenräume
hinein ermöglicht.
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3 zeigt
den Steckverbinder 1 und Gegensteckverbinder 5 aus 2 in
dem vollständig gesteckten
Zustand. Es ist erkennbar, dass nunmehr die Kontaktabgriffe 3 unmittelbar
angrenzend zu jeweils zugeordneten Gegensteckkontakten 4 des
Gegensteckverbinders 5 liegen, um damit einen elektrischen
Kontakt zwischen Kontaktabgriff 3 und Gegensteckkontakt 4 herzustellen.
Die Kontaktabgriffe 3 sind hierzu in an sich bekannter
Weise vorzugsweise aus federndem, elektrisch leitendem Blech-material gebildet.
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4 lässt eine
Schnittansicht des Steckverbinders 1 im Schnitt A-A aus 1 mit
Gegensteckverbinder 5 in der Ausgangslage erkennen. Aus dieser
Darstellung wird die Verriegelung der Verriegelungsplatte 9 durch
die Entriegelungsklinke 13 deutlicher. In der Ausgangslage
wird die Entriegelungsklinke 13 durch die Druckfeder 17 so
in eine Verriegelungsposition verschwenkt, dass der Verriegelungsarm 16 mit
seinem unteren freien Ende auf einen im Gehäuse 7 des Steckverbinders 1 ausgeformten
Auflager-Gehäuseabschnitt 20 aufliegt.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf den Gegensteckverbinder 5 aus 4,
wobei die vorstehenden Vorsprünge 12a, 12b der
Verriegelungsplatte 9 erkennbar sind.
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Deutlich
wird aus der 4 weiterhin, dass die Verriegelungsplatte 9 in
dem Führungskanal 8 des
Gehäuses 7 des
Steckverbinders 1 so geführt ist, dass die Verriegelungsplatte 9 in
das Gehäuse 7 eintauchen
kann, ohne zu verkanten. Die Verriegelungsplatte 9 ist
somit in dem Gehäuse 7 in
Steckrichtung S und entgegen hierzu verschieblich gelagert.
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6 lässt eine
Schnittansicht des Steckverbinders 1 mit Gegensteckverbinder 5 in
der Position erkennen, bei der Verriegelung freigegeben wird. In
dieser Position ist einer der Stege 6 des Gegensteckverbinders 5 so
weit in die Zwischenräume
der Nuten 11 der Verriegelungsplatte 9 eingetaucht,
dass die Betätigungskontur
am Entriegelungsarm 15 der Entriegelungsklinke 13 so
weit nach unten in Richtung Innenraum des Gehäuses 7 des Steckverbinders 1 entgegen
der Druckkraft der Druckfeder 17 verlagert ist, dass der
die Entriegelungsklinke 13 in Pfeilrichtung um den Zapfen 14 verschwenkt
wird. Dies hat zur Folge, dass der bislang auf dem Auflager-Gehäuseabschnitt 20 aufliegende
zweite Abschnitt 21 des Verriegelungsarms 16 vom
Auflager-Gehäuseabschnitt 20 weg
verschwenkt wird und nur noch ein erster Abschnitt 22 des
Verriegelungsarms mit geringer (erster) Breite als die Breite des zweiten
Abschnitts 21 an dem Auflager-Gehäuseabschnitt 20 angrenzt.
Dieser erste schmalere Abschnitt 22 kann nunmehr in einen
an den Auflager-Gehäuseabschnitt 20 angrenzenden
(nicht sichtbaren) Entriegelungsklinken-Führungsschlitz eintauchen, so
dass beim weiteren Aufsetzen des Steckverbinders 1 auf
den Gegensteckverbinder 5 die Verriegelungsplatte 9 mitsamt
daran angelenkter Entriegelungsklinke 13 nach unten in
das Gehäuse 7 des Steckverbinders 1 hineingefahren
werden kann.
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7 lässt den
Steckverbinder 1 mit Gegensteckverbinder 5 im
gesteckten Zustand erkennen, bei dem die Verriegelungsplatte 9 mit
Entriegelungsklinke 13 vollständig in den Innenraum des Gehäuses 7 des
Steckverbinders 1 eingetaucht ist. Hierdurch wird die Druckfeder 17 weiter
zusammengepresst. Im gesteckten Zustand können die Stege 6 mit
den Gegensteckkontakten 4 vollständig in die Zwischenräume der
elektrischen Kontaktabgriffe 3 und Kontaktfinger 2 eintauchen,
um so in Kontakt mit den Kontaktabgriffen 3 zu treten.
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8 lässt eine
Frontansicht auf den Steckverbinder 1 aus den vorhergehenden
Figuren erkennen. Deutlich wird, dass die Nuten 11 und
seitlichen Vorsprünge 12a, 12b der
Verriegelungsplatte 9 über die
freien Enden der Kontaktfinger 2 herausstehen, wenn sich
die Verriegelungsplatte 9 in der dargestellten Verriegelungsposition
befindet und die Betätigungskontur 19 des
Entriegelungsarms 15 in den Zwischenraum zwischen zwei
Nuten 11 aufgrund der rampenförmigen Ausgestaltung hineinragt.
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9 lässt eine
Teilschnittansicht des Steckverbinders 1 aus 8 im
Schnitt D-D erkennen. Erkennbar ist, dass die Verriegelungsplatte 9 mit
Hilfe der federnden Rastnasen 10a, 10b im Gehäuse 7 des
Steckverbinders 1 gesichert wird. Hierzu stößt eine
Rastnase 10a, 10b in der dargestellten Verriegelungsposition
an einen Anschlag in einem im Gehäuse 7 ausgebildeten
Führungskanal 23 für die Rastnase 10a, 10b an.
Die Rastnasen 10a, 10b sind vorzugsweise federnd,
um die Verriege lungsplatte 9 bei der Erstmontage in den
dargestellten Führungskanal 8 einführen zu
können.
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10 lässt eine
Draufsicht auf den Steckverbinder 1 erkennen. Deutlich
wird die Führung
der Verriegelungsplatte 9 im Führungskanal 8 und
die Anordnung der Kontaktabgriffe 3 im Abstand zueinander
so, dass die Zwischenräume
zum Einführen der
Stege 6 eines Gegensteckverbinders 5 bereitgestellt
werden.
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11 lässt eine
perspektivische Ansicht des Steckverbinders 1 mit den sich
in Steckrichtung S erstreckenden drei Gruppen von Kontaktfingern 2 erkennen.
Zwischen der linken und mittleren Gruppe der von Kontaktfingern 2 sind
jeweils die Kontaktabgriffe in Form von Federzungen aufweisenden
Kontaktblechen eingeschoben und werden in Führungen der Kontaktfinger 2 gehalten
und fixiert.