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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbinderbaugruppe mit einem Deckel. Als Steckverbinderbaugruppe wird nachfolgend eine Baugruppe mit einem oder mehreren Steckverbindern bezeichnet, bei der ein oder mehrere eingehende Kabel elektrisch mit einem bzw. mehreren Steckverbindern kontaktiert werden. Steckverbinder sind häufig paarweise als Steckverbinder mit Steckverbinderbuchse und korrespondierendem Steckverbinderstecker ausgebildet.
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Im Bereich der Kommunikations- und Computertechnik werden Kabel mit verdrillten Adernpaaren, gelegentlich auch als Twisted-Pair-Kabel bezeichnet, eingesetzt. Bei diesem Kabeltyp sind die Adern paarweise miteinander verdrillt. Um einen besseren Schutz gegenüber äußeren magnetischen Wechselfeldern und elektrostatischen Beeinflussungen zu erzielen, wird ein elektrisch leitender Schirm um das Kabel oft als Aluminium-Folie und/oder Metallgeflecht ausgeführt. Zudem können neben der Abschirmung des Kabels insgesamt auch die einzelnen Adernpaare gegeneinander abgeschirmt sein, wie dies beispielsweise bei S/STP-(screened shielded twisted pair) oder S/FTP- (screened foiled twisted pair) Kabeln der Fall ist. In diesem Fall erfolgt die Abschirmung unter dem Kabelmantel durch einen Gesamtschirm und für jedes der Adernpaare mit einem separaten Paarschirm.
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Die Verwendung von Schneidklemmen ist eine in der Kommunikationstechnik gebräuchliche Verbindungsweise. Hierbei werden die Adern eines Kabels mitsamt Isolierung einzeln in eine sogenannte Schneidklemme gepresst. Dieser Vorgang erfolgt durch ein Auflegewerkzeug, das auch als ein Anlegewerkzeug bezeichnet wird. Mit dem Auflege-/Anlegewerkzeug wird das überschüssige Aderende gekürzt und durch die Kontakte in der metallenen Schneidklemme die Isolierung durchtrennt und eine elektrische Verbindung hergestellt. Bei Kabeln mit verdrillten Adernpaaren ist häufig eine Schneidklemmeinrichtung mit zwei Schneidklemme für jeweils ein Adernpaar vorgesehen.
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In der
US 7 901 238 B1 ist ein Anschlussblock offenbart, bei welchem mehrere Schneidklemmeinrichtungen auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Die Schneidklemmeinrichtungen sind über Abschirmwände voneinander abgeschirmt. Ein weiterer derartiger Anschlussblock ist aus der
JP 2 563 389 Y2 bekannt.
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Aus
KR 10 2008 009 22 25 A ist ein elektrischer Steckverbinder bekannt, der eine Abschirmung besitzt. Der Steckverbinder besitzt eine Leiterplatte, auf der Schneidklemmen angeordnet sind. Auf der den Schneidklemmen gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte ist eine Abschirmung angeordnet.
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Für 10 GBit-Ethernet-Anwendungen werden bereits regelmäßig S/FTP-Kabel eingesetzt. Für zukünftige Anwendungen, beispielsweise im Bereich von 40 GBit-/100 GBit-/400 GBit-Ethernet ist es wichtig, auch den Anschluss an einen Steckverbinder, insbesondere an eine Steckverbinderbuchse, abzuschirmen und ein Übersprechen zwischen den Adernpaaren zu verhindern.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbinderbaugruppe bereitzustellen, die für ein Kabel mit einem oder mehreren verdrillten Adernpaaren eine gute Abschirmung im Bereich der Schneidklemmen für die elektrische Kontaktierung eines Steckverbinders aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Steckverbinderbaugruppe mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Steckverbinderbaugruppe besitzt einen Deckel. Die Steckverbinderbaugruppe besitzt mindestens einen elektrischen Steckverbinder, wobei es sich bei dem elektrischen Steckverbinder um einen Steckverbinderstecker oder eine Steckverbinderbuchse handeln kann. Sind mehrere Steckverbinder vorgesehen, können auch Steckverbinderbuchsen und Steckverbinderstecker in der Steckverbinderbaugruppe vorgesehen sein. Die Steckverbinderbaugruppe besitzt ferner eine Leiterplatte, auf der der mindestens eine Steckverbinder zur Verbindung mit einem korrespondierenden Steckverbinder angeordnet ist. Ist auf der Leiterplatte beispielsweise eine Steckverbinderbuchse angeordnet, so ist diese derart auf der Leiterplatte angeordnet, dass die Verbindung mit einem entsprechenden Steckverbinderstecker hergestellt werden kann.
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An der Leiterplatte sind ferner Schneidklemmeinrichtungen angeordnet, die für ein Kabel mit verdrillten Adernpaaren eine elektrisch leitende Verbindung mit dem Steckverbinder auf der Leiterplatte herstellen. Bevorzugt ist eine Schneidklemmeinrichtung pro Adernpaar vorgesehen.
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Die erfindungsgemäße Steckverbinderbaugruppe besitzt eine erste Abschirmung, die eine oder mehrere Schirmwände auf der Leiterplatte zur Abschirmung jeweils einer Schneidklemmeinrichtung aufweist. Erfindungsgemäß ist der Deckel mit einer zweiten Abschirmung ausgestattet, die im aufgesetzten Zustand des Deckels mit der ersten Abschirmung elektrisch leitend verbunden ist. Der besondere Vorteil bei der Verwendung einer ersten, auf der Leiterplatte vorgesehenen Abschirmung und einer zweiten, im Deckel ausgebildeten Abschirmung besteht darin, dass die erste Abschirmung für ein auf die Schneidklemmeinrichtung abgestimmtes Auflegewerkzeug ausgebildet sein kann, ohne dass dessen Verwendung durch die erste Abschirmung behindert wird. Erst durch die zweite Abschirmung im Deckel wird die Abschirmung für die Schneidklemmeinrichtung soweit schirmdicht, dass eine Gesamtabschirmung gegenüber anderen Adernpaaren gegeben ist. Diese Gesamtabschirmung kann dabei eine geometrische Form besitzen, die den Einsatz eines Auflegewerkzeugs für die Schneidklemmeinrichtung erschweren oder gar unmöglich machen würde.
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In einer bevorzugten Weiterbildung besteht die erste Abschirmung aus mehreren, beabstandet voneinander angeordneten Abschirmwänden, wobei jeweils eine Schneidklemmeinrichtung zwischen zwei benachbarten Abschirmwänden angeordnet ist. Die bevorzugte erste Abschirmung schirmt die Schneidklemmeinrichtung an zwei gegenüberliegenden Seiten ab. Der Arbeitsbereich für den Einsatz des Auflegewerkzeugs ist also in einer Richtung quer zu den Abschirmwänden nicht beschränkt, die Breite des Auflegewerkzeugs richtet sich nach diesem Abstand der Abschirmwände.
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Weiter bevorzugt sind die Abschirmwände der ersten Abschirmung im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, so dass sie in einer Reihe hintereinander liegen. Bevorzugt sind die Abschirmwände mit einer überwiegend ebenen Fläche ausgebildet.
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Zweckmäßigerweise sind die Abschirmwände aufrecht stehend auf der Leiterplatte angeordnet, wobei mindestens eine der Abschirmwände an einer aufrecht stehenden Kante einen abgewinkelten Kantenabschnitt besitzt. Bei einer aufrecht stehenden Wand schließt diese ungefähr einen rechten Winkel mit der Leiterplatte ein. Bei der Einbringung des Kabels mit verdrillten Adernpaaren entlang einem Kabelführungspfad, muss das Kabel an den aufrecht stehenden Abschirmwänden vorbeigeführt werden. Um hier eine Beschädigung, beispielsweise der Adernschirmung, zu vermeiden, ist die entsprechende Abschirmwand mindestens in einem an dem Kabelführungspfad angrenzenden Kantenabschnitt abgewinkelt.
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Die erste Abschirmung besitzt mindestens einen Abschirmabschnitt, der einem der auf der Leiterplatte angeordneten Steckverbinder zugeordnet ist, wobei der Abschirmabschnitt einen flach auf der Leiterplatte angeordneten Steg aufweist, der mit den Abschirmwänden an der oder den Schneidklemmeinrichtungen des zugeordneten Steckverbinders elektrisch leitend verbunden ist. Bevorzugt ist der Abschirmabschnitt aus einem Stück gefertigt. Über den auf der Leiterplatte angeordneten Steg sind die Abschirmwände der ersten Abschirmung miteinander verbunden, so dass Potentialdifferenzen zwischen diesen vermieden werden. Bevorzugt ist der Abschirmabschnitt mit einem Anschluss, insbesondere einem Masseanschluss des Steckverbinders elektrisch leitend verbunden. Auch kann eine elektrisch leitende Verbindung des Abschirmabschnitts zu der Paarschirmung der Adernpaare beispielsweise nahe der Schneidklemmeinrichtung vorgesehen sein.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die zweite Abschirmung für jeden Steckverbinder auf der Leiterplatte eine Abschirmwand auf, die sich von dem Deckel ausgehend erstreckt. Hierbei kann eine Abschirmwand der zweiten Abschirmung der ersten Abschirmung mehrerer Schneidklemmeinrichtungen zugeordnet sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung umgibt die Abschirmwand der zweiten Abschirmung zusammen mit der ersten Abschirmung jede der Schneidklemmeinrichtungen U-förmig von drei Seiten. Die Gesamtabschirmung aus erster und zweiter Abschirmung kann dabei beispielsweise die Form eines an der Seite offenen Rechtecks, Trapezes oder einer offenen Raute besitzen. Durch das Zusammenwirken der ersten Abschirmung und der Abschirmwand der zweiten Abschirmung kann die Schneidklemmeinrichtung auf drei Seiten wirksam abgeschirmt werden, wobei eine vierte Seite, auf der das Kabel zugeführt wird, freibleibt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt der Deckel einen U-förmigen Querschnitt, wobei einer der beiden Schenkel als Abschirmwand ausgebildet ist. In dieser Ausgestaltung ist die zweite Abschirmung Teil des Deckels. In einer bevorzugten Weiterbildung besitzt der Deckel ebenfalls einen U-förmigen Querschnitt mit einem Deckelgrund und zwei Schenkeln, von einer als Abschirmwand ausgebildet ist. In der Weiterbildung sind eine oder mehrere zusätzliche Abschirmwände des Deckels an dem Deckelgrund angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung treffen die Abschirmwände der ersten Abschirmung annähernd senkrecht auf die der zweiten Abschirmung.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Steckverbinderbaugruppe mit drei Steckverbindern in einer perspektivischen Ansicht bei geschlossenem Gehäuse, 2 die Steckverbinderbaugruppe aus 1 in einer perspektivischen Ansicht bei abgenommenem Deckel,
- 3 die Steckverbinderbaugruppe aus 1 und 2 in einer Draufsicht von oben, bei abgenommenem Deckel,
- 4 die Steckverbinderbaugruppe aus den 1 bis 3 in einer Ansicht von der Seite bei angenommenem Deckel,
- 5 eine zweite Ausgestaltung der Steckverbinderbaugruppe mit genau einer Steckverbinderbuchse in einer perspektivischen Ansicht bei abgenommenem Deckel,
- 6 die entsprechende Steckverbinderbaugruppe mit und ohne Verkabelung in einer Ansicht von oben sowie von der Seite und
- 7 die Steckverbinderbaugruppe der zweiten Ausgestaltung mit Verkabelung und angehobenem Deckel.
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1 zeigt eine Steckverbinderbaugruppe 10 mit drei als Steckverbinderbuchsen 12a, 12b, 12c ausgebildeten Steckverbindern 12. Statt Steckverbinderbuchsen 12a, 12b, 12c können alle oder einzelne Steckverbinder 12 auch als Steckverbinderstecker oder sonstige Steckverbinder ausgebildet sein. Die Steckverbinderbaugruppe 10 besitzt eine Leiterplatte 14 und einen Deckel 16. Der Deckel 16 ist an der Leiterplatte angeordnet. Die Steckverbinderbuchsen 12a, 12b, 12c sind endseitig an der Leiterplatte 14 befestigt und stehen über die Leiterplatte 14 über. An der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 14 ist ein Kabel 18 für die Steckverbinderbuchse 12b in die Steckverbinderbaugruppe 10 geführt. Kabel für die Steckverbinderbuchsen 12a und 12c sind nicht dargestellt.
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Der Deckel 16 besitzt eine rechteckige Grundfläche 19, die an drei Seiten eine abgewinkelte Seitenwand 20, 22, 24 besitzt. Die abgewinkelte Seitenwand 20 besitzt zwei vorstehende Abschnitte 26, die in zwei auf der Leiterplatte 14 vorgesehene Ausnehmungen 28 eingreifen. Die Seitenwand 22 des Deckels 16 ist auf der Rückseite der Steckverbinderbuchsen 12a, 12b, 12c als Stirnwand des Deckels 16 angeordnet. Der Deckel 16 besitzt eine Höhe, die ungefähr der Höhe der Steckverbinderbuchsen 12a, 12b, 12c entspricht.
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Der in den 1 und 2 dargestellte Deckel 16 besitzt parallel zu seinen Seitenwänden 20 und 24 zwei Abschirmwände 30, 32. Die Abschirmwände 30, 32 erstrecken sich ebenso wie die Seitenwände 20, 22 und 24 über die gesamte Länge der Grundfläche 19 des Deckels 16. Zwei Seitenwände 20, 24 bilden jeweils mit einer Abschirmwand 30, 32 gemeinsam einen im Querschnitt U-förmigen Bereich in dem Deckel 16. Für die zweite Abschirmung 25 bilden die Seitenwand 20 und die Abschirmwand 30 einen U-förmigen Bereich zu der Steckverbinderbuchse 12c, die Abschirmwände 30, 32 für die Steckverbinderbuchse 12b und die Seitenwände 24 und die Abschirmwand 32 einen U-förmigen Bereich für die Steckverbinderbuchse 12a.
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Auf der Leiterplatte 14 sind mehrere Schneidklemmeinrichtungen 34c1-4, 34b1-4, 34a1-4 angeordnet. Für jede Steckverbinderbuchse 12a, 12b, 12c sind vier Schneidklemmeinrichtungen 34c1-4, 34b1-4, 34a1-4 für ein Kabel mit vier Adernpaaren vorgesehen. Jede Schneidklemmeinrichtung 34c1-4, 34b1-4, 34a1-4 besitzt zwei Schneidklemmen 35, 37 für die Adern eines Adernpaares (vgl. 3).
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Der Steckverbinderbuchse 12c sind die Schneidklemmeinrichtungen 34c1, 34c2, 34c3 und 34c4 zugeordnet. In 1 ist zur besseren Übersicht lediglich ein Kabel 18 dargestellt, dessen Adernpaare mit der Steckverbinderbuchse 12b verbunden sind.
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Deutlich zu erkennen in 2 sind die den Schneidklemmeinrichtungen 34c1-4, 34b1-4, 34a1-4 zugeordneten Abschirmwände 36. Die Abschirmwände 36 stehen senkrecht auf der Leiterplatte 14, und sind als im Wesentlichen gerade Wände ausgebildet. Jeder Schneidklemmeinrichtung 34c1-4, 34b1-4, 34a1-4 ist eine Abschirmwand 36 zugeordnet, so dass die Schneidklemmeinrichtungen 34c2-4, 34b2-4, 34a2-4 stets von zwei Abschirmwänden 36 umgeben sind.
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In 2 ist jeweils eine zusätzliche Abschirmwand 38c, 38b, 38a vorgesehen, die jeweils zwischen der ersten Schneidklemmeinrichtung 34c1, 34b1, 34a1 und der entsprechenden Steckverbinderbuchse 12c, 12b, 12a angeordnet ist. Die Schneidklemmeinrichtungen 34c1, 34b1, 34a1 werden zusätzlich durch die Abschirmwände 38a, 38b sowie 38c abgeschirmt. Gemeinsam bilden diese die erste Abschirmung 13. Die Abschirmwände 38a, 38b, 38c sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel größer als die Abschirmwände 36 ausgebildet, da kein Kabel an ihnen in einem Kabelführungspfad 40c vorbeigeführt werden muss.
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2 zeigt ferner einen Kabelführungspfad 40c, über den das mit den Schneidklemmeinrichtungen 34c1, 34c2, 34c3, 34c4 zu verbindende Kabel (nicht dargestellt) geführt werden kann.
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3 zeigt den Aufbau der Verkabelung im Detail. Das Kabel 18 wird mit seinen vier verdrillten Adernpaaren 42b4, 42b3, 42b2 und 42b1 zu den Schneidklemmeinrichtungen 34b1, 34b2, 34b3, 34b4 geführt. Jedes der Adernpaare 42b1-4 besitzt eine Adernpaarschirmung 43, die beispielsweise aus einer Folie besteht. Jedes Adernpaar 42b1-4 ist über seine Schneidklemmeinrichtung 34b1-4 elektrisch mit der Steckverbinderbuchse 12b verbunden. So ist beispielsweise das Adernpaar 42b2 über die Schneidklemmeinrichtung 34b2 mit den entsprechend vorgesehenen zweiten Kontakten der Steckverbinderbuchse 12b verbunden. Die Verbindung erfolgt hierbei über die Leiterplatte 14.
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In der 3 ist zu erkennen, dass die an der Leiterplatte 14angeordnete erste Abschirmung einen Steg 44a besitzt, der mit den Abschirmwänden 36 und der Abschirmwand 38a elektrisch leitend verbunden ist. Der der Steckverbinderbuchse 12a zugeordnete Abschirmabschnitt 45 besteht aus dem Steg 44a, den Abschirmwänden 36 und der Abschirmwand 38a. Der Abschirmabschnitt 45 ist einstückig ausgebildet und entsprechend mit einem Masseanschluss mit der Steckverbinderbuchse 12a verbunden.
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Weiter in 3 zu erkennen ist, dass die Abschirmwände 36 zu dem Steg 44a und somit zu der zum Kabelführungspfad 40a weisenden Seite einen abgewinkelten Abschnitt 46 besitzen. An der mittleren Reihe der Schneidklemmeinrichtungen 34b1-4 ist zu erkennen, dass die einzelnen Adernpaare 42b, wenn sie in Kontakt mit einer der Abschirmwände 36 gelangen würden, nicht auf eine scharfe Kante, sondern auf den abgewinkelten Abschnitt 46 treffen würden.
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In 3 ist deutlich zu erkennen, wie die erste Abschirmung ausgebildet ist, die Schneidklemmeinrichtung 34b2 ist beispielsweise seitlich durch zwei Abschirmwände 36 begrenzt. Die zu den Steckverbinderbuchsen 12a und 12c zugeordneten Schneidklemmeinrichtungen 34a1-4 bzw. 34c1-4 weisenden Seiten sind zunächst offen, so dass in diesem Zustand ein Auflegewerkzeug gut eingesetzt werden kann. Ist der Kabelführungspfad 40a noch nicht belegt, so kann hier problemfrei mit dem Auflegewerkzeug für die Schneidklemmeinrichtungen 34b1, 34b2, 34b3, 34b4 gearbeitet werden. Bei aufgesetztem Deckel 16 sind die Schneidklemmeinrichtungen 34b1, 34b2, 34b3, 34b4 gegenüber den Schneidklemmeneinrichtungen 34a1-4 durch die Abschirmwand 32 abgeschirmt, so dass eine insgesamt an drei Seiten geschlossene Abschirmung für die Schneidklemmeinrichtungen 34b1-4 vorhanden ist.
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4 zeigt in einer Ansicht von der Seite, dass bei abgehobenem Deckel 16 die Abschirmwände 38c und 36 jeweils paarweise eine Schneidklemmeinrichtung 34c1-4 begrenzen. In Richtung der Kabelzuführung liegen die Schneidklemmeinrichtungen 34c1-4 beidseitig frei.
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5 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Steckverbinderbaugruppe 110, bei der genau ein als Steckverbinderbuchse 112 ausgebildeter Steckverbinder auf einer Leiterplatte 114 angeordnet ist. Die erste Abschirmung 113 besitzt stirnseitig eine Abschirmwand 138 und Abschirmwände 136. Ebenfalls zu erkennen ist der Steg 140, über den die Abschirmwände 136, 138 miteinander verbunden sind.
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6 zeigt die Ausgestaltung aus 5 aus zwei unterschiedlichen Ansichten. Deutlich zu erkennen ist, dass die Steckverbinderbuchse 112 über die Leiterplatte 114 übersteht. Ferner ist zu erkennen, dass die Abstände zwischen der stirnseitigen Abschirmwand 138 und der nächsten Abschirmwand 136 sowie paarweise zwischen den Abschirmwänden 136 gleich sind. Auch ist zu erkennen, dass der Zugang zu den Schneidklemmeinrichtungen 134 quer zu den Abschirmwänden 136 frei ist. Zu jeder der Schneidklemmeinrichtungen 134 ist das Paar von Schneidklemmen 135, 137 zu erkennen.
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7 zeigt den Deckel 116, der einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt besitzt. Die Seitenwände des Deckels 116 sind zwei parallel zueinander angeordnete Seitenwände 122 und 124. Die Seitenwand 124 bildet zugleich die Abschirmwand der zweiten Abschirmung. Die Seitenwand 124 ist in elektrisch leitendem Kontakt mit den Abschirmwänden 136 und der stirnseitigen Abschirmwand 138, so dass auch hier eine vollständige Abschirmung jeder Schneidklemmeinrichtung 134 erfolgt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steckverbinderbaugruppe
- 12
- Steckverbinder
- 12a,12b, 12c
- Steckverbinderbuchsen
- 13
- erste Abschirmung
- 14
- Leiterplatte
- 16
- Deckel
- 18
- Kabel
- 19
- Grundfläche des Deckels
- 20, 22, 24
- Seitenwand des Deckels
- 25
- zweite Abschirmung
- 26
- vorstehender Abschnitt
- 28
- Ausnehmung
- 30, 32
- Abschirmwände
- 34c1-4
- Schneidklemmeinrichtungen zu Steckverbinderbuchse 12c
- 34b1-4
- Schneidklemmeinrichtungen zu Steckverbinderbuchse 12b
- 34a1-4
- Schneidklemmeinrichtungen zu Steckverbinderbuchse 12a
- 35
- Schneidklemme
- 36
- Abschirmwand
- 37
- Schneidklemme
- 38a - c
- stirnseitige Abschirmwand
- 40a - c
- Kabelführungspfad
- 42b1 - 4
- Adernpaare für Steckverbinderbuchse 12b
- 43
- Adernpaarabschirmung
- 44a - c
- Steg
- 45
- Abschirmabschnitt
- 46
- abgewinkelter Bereich
- 110
- Steckverbinderbaugruppe
- 112
- Steckverbinderbuchse
- 113
- erste Abschirmung
- 114
- Leiterplatte
- 116
- Deckel
- 122
- Wand
- 124
- Seitenwand
- 134
- Schneidklemmeinrichtung
- 135
- Schneidklemme
- 136
- Abschirmwände
- 137
- Schneidklemme
- 138
- Stirnwand
- 150
- Steg
