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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckführungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1.
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Solche Steckführungseinrichtungen dienen beispielsweise als Board-to-Board-Connector, wobei zwei Steckführungseinrichtungen zusammengesteckt werden, um meist eine Vielzahl von Steckern und Gegensteckern auf kleinstmöglichem Raum in einem Arbeitsschritt zu kontaktieren.
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DE 81 04 564.5 U1 beschreibt eine Zentriereinrichtung für steckbare elektrische Baugruppen mit zwei Zentrierelementen, die um 180° gegeneinander gedreht ineinander steckbar sind.
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DE 10 2006 045 915 A1 zeigt eine Montagevorrichtung zur Montage relativ zueinander beweglicher Gegenstände, nämlich einer Steckverbinderhälfte und einer dazu passenden zweiten Steckerhälfte, und zwar mit einem Montageelement, das in einer Z-Richtung federnd nachgiebig ausgebildet ist. Das Montageelement weist ein im Wesentlichen längliches, rechteckiges Plattenteil auf, das in seiner Mitte eine Aufnahmeöffnung für die Aufnahme eines Steckers besitzt. Der Montagerahmen ist damit ausschließlich zur Aufnahme von Steckern mit einer bestimmten Außenkontur beziehungsweise einer bestimmten Größe, insbesondere bestimmter Breite geeignet.
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Ein weiteres Problem stellt die Fertigungsgenauigkeit der zu kontaktierenden Bauteile dar, so dass ein Toleranzausgleich wünschenswert wäre.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steckführungseinrichtung vorzusehen, die flexibler einsetzbar ist und mit der die Produktionskosten und Lagerkosten gesenkt werden können sowie ein Toleranzausgleich verwirklicht wird.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, den Ansprüche und/oder den Zeichnungen angegebenen Merkmale.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, eine Steckführungseinrichtung anzugeben, die eine schwimmende Lagerung der Steckführungseinrichtung vorsieht. Hierdurch wird auf verblüffend einfache Art und Weise ein Toleranzausgleich erreicht, der mit der für die gleitende Führung des Steckvorganges verantwortlichen Steckführungseinrichtung zusammenwirkt bzw. durch diese selbst verwirklicht wird. Die schwimmende Lagerung kann durch geeignete Lagermittel, insbesondere einer lösbaren Verbindung, vorzugsweise einer im Träger der Steckführungseinrichtung vorgesehenen Öffnung zur schwimmenden Aufnahme eines Befestigungsmittels, insbesondere einer Schraube, verwirklicht sein.
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Die Lagermittel lassen in vorteilhafter Weise eine begrenzte Bewegung der Steckführungseinrichtung quer zur Steckrichtung S, vorzugsweise entlang einer quer zur Steckrichtung S verlaufenden Oberfläche des Trägers, zu. Die Begrenzung der Bewegung kann durch mindestens einen Anschlag erfolgen, der insbesondere durch einen Öffnungsrand gebildet ist.
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Indem der Durchmesser der, insbesondere kreisförmigen, Öffnung größer ist als der Durchmesser eines Schraubenschafts der Schraube, erhält die Schraube in radialer Richtung, also quer zur Steckrichtung S, eine durch den Öffnungsrand begrenzte Bewegungsfreiheit. Das Verhältnis der beiden Durchmesser (Öffnung:Schraubenschaft) zueinander liegt mit Vorteil zwischen 7:6 und 11:6, insbesondere zwischen 8:6 und 10:6.
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Als lösbare Verbindung kommt auch eine Rast-/Steckverbindung mit entsprechender Funktion in Frage.
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Zur Stabilisierung der schwimmenden Lagerung in der Steckrichtung S umfassen die Lagermittel in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung mindestens einen elastischen Abstandshalter, insbesondere eine Feder, um in axialer Richtung der Befestigungsmittel einen elastischen, insbesondere federnden Formschluss zu bewirken und gleichzeitig die schwimmende Lagerung zulassend ausgebildet zu sein.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steckführungseinrichtung unabhängig von einer gleichwirkenden Steckführungseinrichtung an einem elektrischen Stecker anbringbar ist. Mit anderen Worten ist die erfindungsgemäße Steckführungseinrichtung unabhängig von der Größe beziehungsweise Außenkontur beziehungsweise der Breite des elektrischen Steckers, zumindest in dem Bereich des elektrischen Steckers, in welchem die Steckführungseinrichtung befestigt wird. Die elektrischen Stecker weisen üblicherweise genormte Befestigungsmittel auf, die unabhängig von der Form und Größe des elektrischen Steckers seitlich am elektrischen Stecker angeordnet sind. Entsprechend ist es durch die vorliegende Erfindung möglich, verschiedene elektrische Stecker mit identischen Steckführungseinrichtungen zu versehen, so dass die Produktionskosten pro Steckführungseinrichtung deutlich gesenkt werden können und auch die Lagerhaltung beim Kunden auf eine einzige Steckführungseinrichtung für eine viel größere Zahl von Anwendungen beschränkt werden kann.
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Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn der männliche Stecker und die Steckeraufnahme jeweils hermaphroditisch ausgebildet sind. Idealerweise ist die Steckführungseinrichtung, insbesondere vollständig, hermaphroditisch ausgebildet. Auf diese Weise kann nicht nur die am elektrischen Stecker angebrachte Steckführungseinrichtung bei verschiedenen Steckern identisch ausgebildet sein, sondern auch die für den Gegenstecker zum elektrischen Stecker vorgesehene Steckführungseinrichtung identisch mit der Steckführungseinrichtung des elektrischen Steckers ausgebildet sein, so dass die Produktionskosten und Lagerhaltungskosten weiter gesenkt werden können. Hermaphroditisch bedeutet, dass die hermaphroditisch ausgebildeten Bauteile so angeordnet und ausgeprägt sind, dass sie formkongruent, vorzugsweise identisch mit entsprechenden Bauteilen korrespondierender Steckführungseinrichtungen ausgebildet sind.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steckführungseinrichtung mit Abstand zu der gleichwirkenden Steckführungseinrichtung, insbesondere seitlich, vorzugsweise an gegenüberliegender Seite zu der gleichwirkenden Steckführungseinrichtung, an dem elektrischen Stecker anbringbar ist. Damit werden die oben genannten Vorteile der Erfindung weiter präzisiert.
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Indem der männliche Stecker und/oder die Steckeraufnahme mindestens eine Anlaufschräge aufweisen, findet ein Toleranzausgleich beim Stecken des elektrischen Steckers in seinen Gegenstecker statt.
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Soweit der männliche Stecker einen rechteckigen, insbesondere quadratischen, Querschnitt aufweist, vorzugsweise mit einer sich über zumindest einen Teil der Höhe H des männlichen Steckers erstreckenden Einkerbung an einer Seitenwand, wird auch in Rotationsrichtung des männlichen Steckers eine Ausrichtung beziehungsweise ein Toleranzausgleich beim Stecken des elektrischen Steckers bewirkt. Eine baulich vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, die Steckeraufnahme als, insbesondere im Querschnitt L-förmige, Schulter auszubilden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steckführungseinrichtung Erdungsmittel zur Erdung der Steckführungseinrichtung und/oder der korrespondierenden Steckführungseinrichtung und/oder des elektrischen Steckers und/oder der gleichwirkenden Steckführungseinrichtung aufweist. Somit kann auf eine zusätzliche Anbringung von Erdungsmitteln verzichtet werden, wodurch die Montage vereinfacht wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des elastischen Abstandshalters dient dieser gleichzeitig als Erdungsmittel, indem der Abstandshalter, vorzugsweise als halbkreisförmige gebogene Feder, eine breite Kontaktfläche zum Träger einerseits und zum entsprechenden Profil andererseits aufweist. Bei einem Toleranzausgleich durch die schwimmende Lagerung bewegt sich der Abstandshalter demnach automatisch mit, so dass die elektrisch leitende Verbindung und damit Erdung aufrecht erhalten bleibt.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steckeraufnahme unmittelbar benachbart zum männlichen Stecker angeordnet ist, so dass die Steckführungseinrichtung kleinstmöglich ausgebildet werden kann und somit weniger Material beansprucht sowie ein geringeres Gewicht aufweist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, insbesondere in Kombination mit dem vorgenannten Merkmal, bildet der männliche Stecker einen Teil der Steckeraufnahme, insbesondere durch eine zur Steckeraufnahme gerichtete Seitenwand des männlichen Steckers. Auf diese Weise wird weiteres Material eingespart beziehungsweise eine stabile Ausführung ermöglicht.
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Soweit der Träger und der männliche Stecker und/oder der Träger und die Steckeraufnahme einstückig ausgebildet sind, ist das Bauteil einerseits unverlierbar und andererseits zu geringst möglichen Kosten herstellbar und vor allen Dingen einfach handhabbar.
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Indem der Träger eine durch einen ersten Absatz und einen zweiten Absatz gebildete Stufe aufweist werden durch die Stufe auf einfache Weise weitere Mittel zur Zentrierung/Justierung der Steckführungseinrichtungen gegenseitig vorgesehen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es sinnvoll, dass der männliche Stecker am ersten Absatz und die Steckeraufnahme am zweiten Absatz angeordnet sind, wobei der zweite Absatz gegenüber dem ersten Absatz in Richtung des männlichen Steckers versetzt ist, insbesondere etwa bis zur Hälfte der Höhe H des männlichen Steckers. Auf diese Weise ist die Steckführungseinrichtung mit geringstmöglicher Gesamthöhe ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein System aus mindestens einer, insbesondere zwei, vorzugsweise gleichwirkenden, vorbeschriebenen Steckführungseinrichtungen und einem elektrischen Stecker vorgesehen, an dem jede der Steckführungseinrichtungen unabhängig von der anderen angebracht oder anbringbar ist. Das erfindungsgemäße System ist mit den oben genannten Merkmalen und Vorteilen der Steckführungseinrichtungen versehen, wobei auf Grund der Unabhängigkeit der Steckführungseinrichtungen voneinander bei einer quasi-beliebigen Außenkontur beziehungsweise Breite des elektrischen Steckers dieser mit ein und derselben Steckführungseinrichtung bestückt werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Systems ist vorgesehen, dass der Stecker zwischen den beiden, insbesondere voneinander beabstandeten Steckführungseinrichtungen angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine platzsparende Unterbringung des Systems bei gleichzeitig sicherer Justierung und Führung des Steckers möglich.
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Als Stecker kann auch eine Steckerleiste vorgesehen sein.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der das System, insbesondere vollständig, hermaphroditisch wirkend ausgebildet ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele sowie an Hand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
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1: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems aus einem Stecker mit zwei identischen Steckführungseinrichtungen beim Stecken in ein korrespondierendes System aus einem Gegenstecker und zwei identischen Steckführungseinrichtungen,
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2a, 2b: eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Steckführungseinrichtung,
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3: eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Steckführungseinrichtung und
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4: eine schematische Aufsicht der erfindungsgemäßen Steckführungseinrichtung.
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In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile und Bauteile mit der gleichen Funktion mit dem gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In 1 ist ein erstes Profil 60 und ein in das erste Profil 60 einsteckbares zweites Profil 61 beim Stecken des ersten und zweiten Profils 60, 61 gezeigt. An dem Profil 60 ist ein elektrischer Stecker 50 durch eine in der 1 links von dem elektrischen Stecker 50 angeordnete Steckführungseinrichtung 1 und eine rechts von dem elektrischen Stecker 50 angeordnete Steckführungseinrichtung 1'' angebracht, die in eine Profilausnehmung 62 des ersten Profils 60 einsetzbar und dort durch Lagermittel 20 befestigbar sind.
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Die Befestigung des elektrischen Steckers 50 erfolgt mittels der an dem elektrischen Stecker 50 durch, vorzugsweise normierte, Befestigungsmittel 17, 17', 18, 18' angebrachten Steckführungseinrichtungen 1, 1''. Analog gilt dies für eine Profilausnehmung 63 des zweiten Profils 61.
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In der Profilausnehmung 63 ist ein zum elektrischen Stecker 50 korrespondierender, insbesondere formkongruenter, vorzugsweise hermaphroditischer, Gegenstecker 50' zur Ausbildung einer elektrischen Steckverbindung vorgesehen, der analog dem elektrischen Stecker 50 durch zwei Steckführungseinrichtungen 1', 1''' links und rechts des Gegensteckers 50' in der Profilausnehmung 63 fixierbar ist, und zwar in einer Steckrichtung S fluchtend ausgerichtet mit den korrespondierenden Steckführungseinrichtungen 1, 1'' sowie dem elektrischen Stecker 50. Zum Toleranzausgleich von Führungsflächen des ersten Profils 60 und des zweiten Profils 61 beim Einschieben des zweiten Profils 61 in das erste Profil 60 sind an den hermaphroditisch ausgebildeten Steckführungseinrichtungen 1, 1', 1'', 1''' männliche Stecker 6, 6' und korrespondierende Steckeraufnahmen 7, 7', jeweils gegenüberliegend und zueinander fluchtend, angeordnet. Diese wirken mit den Lagermitteln 20 zusammen, indem die Lagermittel 20 durch schwimmende Lagerung der Steckführungseinrichtungen 1, 1', 1'', 1''' den Toleranzausgleich zulassend ausgebildet sind.
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Sobald die männlichen Stecker 6, 6' auf die korrespondierenden Steckeraufnahmen 7, 7' treffen, sorgen Anlaufschrägen 10, 11, 12, 13 der männlichen Stecker 6, 6' und Anlaufschrägen 15, 16 der Steckeraufnahmen 7, 7' für eine Zentrierung des elektrischen Steckers 50 mit dem elektrischen Gegenstecker 50', so dass eine einwandfrei funktionierende Steckverbindung hergestellt werden kann.
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Damit die spiegelverkehrt und gegenüberliegend angeordneten Steckführungseinrichtungen 1, 1', 1'', 1''' bei der Montage am ersten und zweiten Profil 60, 61 in richtiger Ausrichtung angebracht werden, sind die Profilausnehmungen 62, 63 in den Bereichen der Steckführungseinrichtungen 1, 1', 1'', 1''' spiegelverkehrt, das heißt, dass die linke Seite der Profilausnehmung 62 der rechten Seite der Profilausnehmung 63 entspricht und umgekehrt, während die linke und rechte Seite der Profilausnehmungen 62, 63 selbst nicht achsensymmetrisch sind, insbesondere aber punktsymmetrisch.
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Jede Steckführungseinrichtung 1, 1', 1'', 1''' weist Erdungsmittel 9 auf, vorzugsweise gebildet durch das erste oder zweite Profil 60, 61 mit den jeweiligen Steckführungseinrichtungen 1, 1', 1'', 1''' verbindenden Befestigungsmittel, insbesondere als diese durchsetzende Schrauben 22. Die Schraube 22 dient gleichzeitig der axialen Fixierung, also in Steckrichtung S, sowie der radialen, insbesondere schwimmenden, Fixierung der Steckführungseinrichtungen 1, 1', 1'', 1''' an den ersten und zweiten Profilen 60, 61.
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In den 2a und 2b ist die mit den Steckführungseinrichtungen 1', 1'', 1''' identische Steckführungseinrichtung 1 perspektivisch aus zwei Blickrichtungen dargestellt. Die Steckführungseinrichtung 1 weist einen ersten Absatz 3, einen zweiten, höheren liegenden Absatz 4 und eine den ersten Absatz 3 und zweiten Absatz 4 verbindende Stufe 5 auf, die insgesamt als Träger 2 bezeichnet sind. An dem Träger 2 ist weiterhin auf dem ersten Absatz 3 ein männlicher Stecker 6 angeordnet, der orthogonal von dem ersten Absatz 3 absteht, und zwar parallel zu und in Richtung der Stufe 5, beide vorzugsweise parallel und in Steckrichtung S. Am oberen Ende des männlichen Steckers 6 läuft dieser spitz zu und bildet Anlaufschrägen 10, 11, 12, 13. Seitlich benachbart zum männlichen Stecker 6 bildet eine Steckeraufnahme 7 eine L-förmige Schulter 8, die in etwa auf halber Höhe H (3) des männlichen Steckers 6 am zweiten Absatz 4 angeordnet ist.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Schraube 22 gemeinsam mit einer Unterlegscheibe 24 sowie einer als Bohrung ausgebildeten Öffnung 21 und einer Feder 23 Bestandteil der Lagermittel 20.
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Die Schraube 22 durchsetzt die Öffnung 21 mit ihrem Schraubenschaft 22s und wird in einem mit der Schraube korrespondierenden Innengewinde 25 des ersten oder zweiten Profils 60, 61 verbschraubt. Indem der Schraubenkopf und/oder eine den Schraubenkopf stützende Unterlegscheibe 24 einen Öffnungsrand 21r der Öffnung 21 überragen, ist das jeweilige Profil 60, 61 mit der zugehörigen Steckführungseinrichtung 1, 1', 1'', 1''' fixierbar. Die schwimmende Lagerung wird ermöglicht, indem der Durchmesser des Schraubenschafts 22s gegenüber dem Durchmesser der Öffnung 21 beziehungsweise gegenüber dem Öffnungsrand 21r zumindest ein Spiel aufweist, also größer ist als der Durchmesser der Öffnung. Beispielsweise wird als Schraube 22 eine M6-Schraube verwendet, während die Öffnung einen Durchmesser von 8 mm bis 10 mm aufweist.
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Die schwimmende Lagerung wird dadurch optimiert, indem zwischen dem jeweiligen Profil 60, 61 und der Öffnung 21 und/oder dem Träger 2 beziehungsweise des zweiten Absatzes 4 eine Feder 23 als Abstandhalter vorgesehen ist, die in Verbindung mit einem vorgegebenen Anzugsmoment der Schraube 22 für eine schwimmende Lagerung der Steckführungseinrichtungen 1, 1', 1'', 1''' an dem jeweiligen Profil 60, 61 sorgt. Gleichzeitig bewirkt die elektrisch leitende Feder eine dauerhafte Erdung der Steckführungseinrichtungen 1, 1', 1'', 1'''.
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Der männliche Stecker 6 ist mit Vorteil rechteckig, vorzugsweise quadratisch mit vier Seitenwänden ausgebildet, wovon eine Seitenwand 6s1 eine Einkerbung 14 aufweist, während eine weitere, in Richtung der unmittelbar benachbarten Steckeraufnahme 7 ausgerichtet ist und einen Teil der Steckeraufnahme 7 bildet beziehungsweise als Gleitfläche für die korrespondierende Steckführungseinrichtung 1' dient.
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Befestigungsmittel 18 zur Befestigung der Steckführungseinrichtung 1 an dem elektrischen Stecker 50 sind mit Vorteil auf Höhe des ersten Absatzes 3 angebracht, insbesondere einstückig mit dem Träger 2.
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In den 3 und 4 ist die Steckführungseinrichtung 1 zur Veranschaulichung noch in einer Seitenansicht und in einer Aufsicht dargestellt, wobei sich 3 am ehesten die Höhenverhältnisse und 4 am besten die Symmetrieverhältnisse entnehmen lassen.
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Damit ist das System oder die Steckführungseinrichtung selbstjustierend.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1', 1'', 1'''
- Steckführungseinrichtung
- 2
- Träger
- 3
- erster Absatz
- 4
- zweiter Absatz
- 5
- Stufe
- 6
- männlicher Stecker
- 6s1
- Seitenwand
- 6s2
- Seitenwand
- 7
- Steckeraufnahme
- 8
- Schulter
- 9
- Erdungsmittel
- 10, 11, 12, 13
- Anlaufschrägen
- 14
- Einkerbung
- 15, 16
- Anlaufschräge
- 17, 17'
- Befestigungsmittel
- 18, 18'
- Befestigungsmittel
- 20
- Lagermittel
- 21
- Öffnung
- 21r
- Öffnungsrand
- 22
- Schraube
- 22s
- Schraubenschaft
- 23
- Feder
- 24
- Unterlegscheibe
- 25
- Innengewinde
- 50
- elektrischer Stecker
- 50'
- Gegenstecker
- 60
- erstes Profil
- 61
- zweites Profit
- 62
- Profilausnehmung
- 63
- Profilausnehmung
- H
- Höhe
- S
- Steckrichtung
