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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronikgehäuse und ein elektronisches Gerät mit einem solchen Elektronikgehäuse.
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Stand der Technik
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Elektronische Geräte weisen üblicherweise ein Elektronikgehäuse, beispielsweise aus Kunststoff oder Metall, mit darin angeordneter Elektronik, insbesondere Platinen, elektrische Bauelemente, Mikrocontroller usw. auf. Je nach Verwendungszweck kann der für ein solches Gerät zur Verfügung stehende Platz begrenzt sein. Insbesondere hinsichtlich ihrer Bauhöhe unterliegen elektronische Geräte oftmals sehr genauen Vorgaben. Beispielsweise in Racks, Prüfständen oder Kraftfahrzeugen eingesetzte elektronische Geräte, wie Steuer- und/oder Messgeräte von Kraftfahrzeugen, müssen für ganz besondere Platzverhältnisse ausgelegt werden.
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Unabhängig davon sollen oftmals auch mehrere elektronische Geräte elektrisch miteinander verbunden werden. Hierfür werden meist Kabelverbindungen eingesetzt, die jedoch Platz für die Anschlüsse und für die Kabelverlegung erfordern. Auch sind Kabel fehleranfällig, da sie abgezogen oder beschädigt werden können.
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Es ist daher wünschenswert, eine verbesserte Möglichkeit bereitzustellen, um elektronische Geräte möglichst einfach und möglichst ohne zusätzlichen Platzbedarf elektrisch miteinander zu verbinden.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß werden ein Elektronikgehäuse und ein elektronisches Gerät mit einem solchen Elektronikgehäuse mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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Das elektronische Gerät ist insbesondere als ein Mess- und/oder Steuergerät ausgebildet, insbesondere als ein Gerät zur Anordnung in einem Rack, Prüfstand oder Kraftfahrzeug. Innerhalb des Elektronikgehäuses sind insbesondere elektronische Bauteile des elektronischen Geräts angeordnet, beispielsweise eine Platine mit Prozessor und Speichereinheiten.
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Das Elektronikgehäuse weist einen elektrischen Steckverbinder auf. Dieser kann beispielsweise energie- und/oder datenübertragend sein. Der Steckverbinder ist insbesondere dazu eingerichtet, mit elektronischen Bauteilen innerhalb des Elektronikgehäuses elektrisch leitend verbunden zu werden.
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Der elektrische Steckverbinder ist in dem Elektronikgehäuse so angeordnet, dass er durch eine mit einer Klappe verschließbare Öffnung des Elektronikgehäuses aus dem Elektronikgehäuse aus- und in das Elektronikgehäuse einfahrbar ist. Gleichzeitig ist er mit der Klappe derart mechanisch gekoppelt, dass er durch Bewegen der Klappe aus dem Elektronikgehäuse aus- und in das Elektronikgehäuse eingefahren wird. Der elektrische Steckverbinder befindet sich in einer eingefahrenen Position, wenn die Klappe geschlossen ist. Insbesondere verschließt die Klappe dabei die Öffnung. Abmessungen und Form von Öffnung und Klappe sind insbesondere aneinander angepasst. In dieser eingefahrenen Position ragt der elektrische Steckverbinder nicht aus dem Elektronikgehäuse hinaus. Der elektrische Steckverbinder ist in dieser Position insbesondere komplett innerhalb des Elektronikgehäuses angeordnet. Insbesondere ragt auch die Klappe in dieser geschlossenen Position nicht aus dem Elektronikgehäuse heraus. Der elektrische Steckverbinder befindet sich in einer ausgefahrenen Position, wenn die Klappe geöffnet ist. In der ausgefahrenen Position ragt der elektrische Steckverbinder zumindest teilweise aus dem Elektronikgehäuse hinaus. Vorzugsweise ist die Öffnung in einer Oberseite des Elektronikgehäuses angeordnet.
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Vorteile der Erfindung
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Befindet sich der elektrische Steckverbinder in seiner eingefahrenen Position, weist das Elektronikgehäuse insbesondere minimale bzw. geringstmögliche Abmessungen und eine geringe Bauhöhe auf und kann insbesondere flach ausgebildet sein. Der elektrische Steckverbinder befindet sich insbesondere in dieser eingefahrenen Position, wenn das elektronische Gerät nicht mit einem zweiten elektronischen Gerät gekoppelt bzw. verbunden werden soll. In diesem Fall kann das elektronische Gerät einzeln und unabhängig von anderen elektronischen Geräten betrieben werden. Durch die minimalen Abmessungen des Elektronikgehäuses in diesem Fall, kann das elektronische Gerät platzsparend eingebaut werden. Der entsprechende Steckverbinder ist somit kompakt und platzsparend innerhalb des Elektronikgehäuses angeordnet, wenn das elektronische Gerät nicht mit einem zweiten elektronischen Gerät verbunden ist.
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Soll das elektronische Gerät mit einem zweiten elektronischen Gerät elektrisch verbunden werden, wird die Klappe geöffnet. Durch die mechanische Kopplung wird dadurch der elektrische Steckverbinder ausgefahren. Der elektrische Steckverbinder steht in seiner ausgefahrenen Position im Vergleich zu seiner eingefahrenen Position um eine vorbestimmte Distanz aus dem Elektronikgehäuse hervor und kann mit einem korrespondierenden elektrischen Steckverbinder des zweiten elektronischen Geräts verbunden werden.
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Der elektrische Steckverbinder ragt insbesondere so weit aus dem Elektronikgehäuse heraus, dass eine ausreichende Überdeckung bzw. Eintauchtiefe des elektrischen Steckverbinders mit einem korrespondieren elektrischen Steckverbinder eines anderen elektronischen Geräts ermöglicht wird. Die beiden elektronischen Geräte können durch die Art der Steckverbindung unmittelbar auf- bzw. nebeneinander platziert werden und weisen damit einen minimalen Abstand zu einander auf. Elektrisch verbundene elektronische Geräte stellen somit insbesondere eine kompakte, platzsparende bauliche Einheit dar, mit kleinstmöglichen bzw. minimalen Abmessungen. Vorzugsweise sind die Elektronikgehäuse baugleich.
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Durch das Elektronikgehäuse wird somit auch eine Möglichkeit bereitgestellt, elektronische Geräte auf einfache, platzsparende Weise miteinander elektrisch zu verbinden. Es ist nicht nötig, zusätzliche externe Verbindungselemente für die elektrische Verbindung von elektronischen Geräten zu verwenden, beispielsweise zusätzliche Kabelverbindungen.
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Insbesondere kann eine Vielzahl von elektronischen Geräten, welche jeweils eine bevorzugte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Elektronikgehäuses aufweisen, auf einfache Weise miteinander elektrisch verbunden werden. Einzelne dieser elektronischen Geräte können auch einfach wieder entfernt und einzeln verwendet werden.
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In geöffnetem Zustand kann die Klappe aus dem Elektronikgehäuse zumindest teilweise herausragen. Die Klappe kann im geöffneten Zustand aber beispielsweise auch innerhalb des Elektronikgehäuses gelagert sein.
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Bevorzugt ist der elektrische Steckverbinder dazu eingerichtet, in seiner ausgefahrenen Position mit einem korrespondierenden elektrischen Steckverbinder an einem zweiten Elektronikgehäuse verbunden zu werden. Der korrespondierende elektrische Steckverbinder ist dabei das Pendant bzw. Gegenstück zu dem elektrischen Steckverbinder. Beispielsweise kann der elektrische Steckverbinder als ein männlicher Steckverbinder ausgebildet sein (Stecker) und der korrelierende elektrische Steckverbinder als weiblicher Steckverbinder (Buchse) oder umgekehrt.
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Vorzugsweise weist das Elektronikgehäuse einen korrespondierenden elektrischen Steckverbinder zu dem elektrischen Steckverbinder auf. Über diesen korrespondierenden elektrischen Steckverbinder kann das Elektronikgehäuse vorteilhafterweise mit einem weiteren elektrischen Steckverbinder eines weiteren Elektronikgehäuses verbunden werden. Somit wird es insbesondere ermöglicht, eine Vielzahl von baugleichen derartigen Elektronikgehäusen miteinander elektrisch zu verbinden. Ein Elektronikgehäuse bzw. ein elektronisches Gerät kann somit mit zwei weiteren Elektronikgehäusen bzw. zwei weiteren elektronischen Geräten elektrisch verbunden werden. Dabei ragt der jeweilige elektrische Steckverbinder zumindest teilweise aus seinem Elektronikgehäuse heraus und ist mit einem entsprechenden korrespondierenden elektrischen Steckverbinder eines weiteren Elektronikgehäuses elektrisch verbunden.
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Vorteilhafterweise ragt der elektrische Steckverbinder in seiner ausgefahrenen Position aus einer Oberseite des Elektronikgehäuses zumindest teilweise heraus. Der korrespondierende elektrische Steckverbinder ist vorzugsweise an einer Unterseite des Elektronikgehäuses angeordnet. Selbstverständlich kann der ausgefahrene elektrische Steckverbinder umgekehrt auch aus der Unterseite des Elektronikgehäuses zumindest teilweise herausragen und der korrespondierende elektrische Steckverbinder kann an der Oberseite des Elektronikgehäuses angeordnet sein. Somit können mehrere Elektronikgehäuse aufeinander gestapelt werden und die entsprechenden elektronischen Geräte können elektrisch miteinander verbunden werden.
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Vorzugsweise weist das Elektronikgehäuse eine Aussparung zur Aufnahme einer weiteren Klappe eines weiteren Elektronikgehäuses auf. Wenn die geöffnete Klappe des Elektronikgehäuses zumindest teilweise aus diesem herausragt, kommt die Klappe bei Verbindung mit einem weiteren baugleichen Elektronikgehäuse in dieser entsprechenden Aussparung des weiteren Elektronikgehäuses zur Anordnung.
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Bevorzugt ist der elektrische Steckverbinder mit der Klappe über einen Hebelmechanismus mechanisch gekoppelt. Insbesondere sind Hebelarme und Gelenke vorgesehen, um den elektrischen Steckverbinder bei Bewegung der Klappe auf geeignete Weise aus- bzw. einzufahren. Insbesondere sind Führungsstifte vorgesehen, entlang welcher die Bewegung des elektrischen Steckverbinders geführt wird. Vorzugsweise ist wenigstens ein Federelement vorgesehen, über welches der elektrische Steckverbinder mit der Klappe mechanisch gekoppelt ist.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Elektronikgehäuses mit einem Steckverbinder und einer Klappe in einer Explosionsdarstellung.
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2 zeigt schematisch eine vergrößerte Darstellung des Steckverbinders und der Klappe aus 1 als Teil eines Verbindungselements in einer perspektivischen Ansicht.
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3 zeigt schematisch zwei miteinander elektrisch verbundene elektronische Geräte gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht.
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4 zeigt schematisch zwei miteinander elektrisch verbundene elektronische Geräte gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in einer Schnittansicht.
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5 zeigt schematisch zwei miteinander elektrisch verbundene Elektronikgehäuse gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in einer Schnittansicht.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In 1 ist eine bevorzugte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Elektronikgehäuses eines elektronischen Geräts in einer Explosionsdarstellung schematisch dargestellt und mit 100 bezeichnet. Das Elektronikgehäuse 100 ist beispielsweise als ein Elektronikgehäuse für ein Messgerät ausgebildet.
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In einer Oberseite 101 des Elektronikgehäuses 100 ist eine Öffnung 102 vorgesehen. Das Elektronikgehäuse 100 weist ein Verbindungselement 110 mit einem elektrischen Steckverbinder 111 und einer Klappe 112 auf.
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Der elektrische Steckverbinder 111 ist beispielsweise als ein Stecker ausgebildet. Die Klappe 112 ist derart in dem Elektronikgehäuse 100 angeordnet, dass die Klappe 112 die Öffnung 102 verschließt, wenn die Klappe 112 geschlossen ist. Die Klappe 112 bildet in diesem Fall einen Teil der Oberseite 101 des Elektronikgehäuses. Der Stecker 111 befindet sich in dieses Fall in einer eingefahrenen Position und ist innerhalb des Elektronikgehäuses 100 angeordnet.
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Wenn die Klappe 112 geöffnet ist, gibt sie die Öffnung 102 frei. Im geöffneten Zustand bildet die Klappe 112 beispielsweise einen Winkel von im Wesentlichen 90° zu der Oberseite 101 des Elektronikgehäuses 100. Durch einen Hebelmechanismus wird der Stecker 111 beim Öffnen der Klappe in eine ausgefahrenen Position bewegt. Dabei ragt der Stecker 111 aus der freigegebenen Öffnung 102 teilweise heraus.
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In seiner ausgefahrenen Position kann der Stecker 111 mit einem korrespondierenden elektrischen Steckverbinder, insbesondere einer Buchse eines weiteren Elektronikgehäuses, vorzugsweise baugleich zu dem Elektronikgehäuse 100, elektrisch verbunden werden. Dieser Fall wird in Bezug auf die 3 bis 5 ausführlich erläutert.
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Das Elektronikgehäuse 100 weist mechanische Steckelemente 103 auf, mittels welchen das Elektronikgehäuse 100 mit einem weiteren baugleichen Elektronikgehäuse mechanisch verbunden werden kann.
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Das Verbindungselement 110 weist beispielsweise Führungsstifte 113 auf, mittels welcher die Bewegung des Steckers 111 von der ausgefahrenen in die eingefahrene Position und umgekehrt geführt wird. Für die mechanische Kopplung bzw. für den Hebelmechanismus sind zweckmäßige Gelenke 114 vorgesehen, beispielsweise Bolzengelenke. Weiterhin sind Spannstifte 115 und 116 vorgesehen. Beispielsweis werden Spannstifte 115 und 116 verwendet, welche der Norm ISO 8752 genügen. Weiterhin sind Sicherungsscheiben 117 vorgesehen. Beispielsweis werden Sicherungsscheiben 117 verwendet, welche der Norm DIN 6799 genügen.
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In 2 ist das Verbindungselement 110 gemäß 1 schematisch in einer perspektivischen Ansicht dargestellt.
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Das Verbindungselement 110 weist jeweils ein Kontaktgelenk 121 zur Verbindung von Klappe 112 und einem der Spannstifte 115 auf. Weiterhin ist je ein Kontaktgelenk 122 zur Verbindung von einem der Spannstifte 115 und einem der Gelenke 114 vorgesehen. Je ein Kontaktgelenk 123 dient zur Verbindung eines der Gelenke 114 mit einem der Spannstifte 116. Je ein Kontaktgelenk 124 verbindet den Stecker 111 bzw. ein Gehäuse des Steckers 111 mit einem der Spannstifte 116. Je ein Kontaktgelenk 125 verbindet den Stecker 111 bzw. dessen Gehäuse mit einem der Führungsstifte 113. Je ein Kontaktgelenk 126 ist zur Verbindung von einem der Führungsstifte 113 mit einer den Sicherungsscheiben 117 vorgesehen. Um die Führungsstifte 113 sind Federelemente 127 zur mechanischen Kopplung von Stecker 111 und Klappe 112 angeordnet.
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In 3 sind zwei als Messgeräte ausgebildete elektronische Geräte mit jeweils einem Elektronikgehäuse analog zu 1 schematisch in einer perspektivischen Ansicht dargestellt, welche gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung miteinander elektrisch verbunden sind. Ein erstes Elektronikgehäuse für ein erstes Messgerät ist mit 100A bezeichnet, ein zweites Elektronikgehäuse für ein zweites Messgerät ist mit 100B.
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Die Oberseite des zweiten Elektronikgehäuses ist mit 101B bezeichnet. Die Klappe 112B des zweiten Elektronikgehäuses 100B ist im dargestellten Beispiel geschlossen und bildet einen Teil der Oberseite 101B des Elektronikgehäuses 100B. Die mechanischen Steckelemente 103A und 103B des ersten und zweiten Elektronikgehäuses 100A bzw. 100B sind im dargestellten Beispiel ineinander gesteckt. Das erste und das zweite Messgerät weisen jeweils weitere elektrische Steckverbinder 104A bzw. 104B auf, beispielsweise Buchsen, an welchen beispielsweise Sensoren angeschlossen werden können.
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In 4 sind die miteinander elektrisch verbundenen Messgeräte mit ihren Elektronikgehäusen 100A und 100B gemäß 3 schematisch in einer Schnittansicht dargestellt. In 4 sind elektrische Bauteile, welche innerhalb des jeweiligen Elektronikgehäuses 100A bzw. 100B angeordnet sind, wie z.B. eine Platine 132A bzw. 132B, beispielhaft dargestellt.
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In 4 ist zu erkennen, dass die Klappe 112A des ersten Elektronikgehäuses 100A geöffnet ist. Der Stecker 111A ragt teilweise aus der Öffnung 102A in der Oberseite 101A des ersten Elektronikgehäuses 100A heraus. Die Klappe 112B des zweiten Elektronikgehäuses 100B ist geschlossen. Die Klappe 112B bedeckt dabei die Öffnung 102B in dem Elektronikgehäuse 100B.
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An der Unterseite 105A bzw. 105B der Elektronikgehäuse 100A bzw. 100B ist jeweils ein elektrischer Steckverbinder 130A bzw. 130B in Form einer Buchse angeordnet. Diese Buchsen 130A bzw. 130B sind jeweils als korrespondierende Steckverbinder zu den Steckern 111A bzw. 111B ausgebildet.
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In 4 ist dargestellt, wie der Stecker 111A des ersten Elektronikgehäuses 100A in der Buchse 130B des zweiten Elektronikgehäuses 100B steckt. Der aus der Öffnung 102A des ersten Elektronikgehäuses 100A herausragende Stecker 111A ragt dabei zumindest teilweise in die Unterseite 105B des zweiten Elektronikgehäuses 100B hinein. Die Elektronikgehäuse 100A und 100B bzw. die entsprechenden Messgeräte sind somit elektrisch miteinander verbunden. Im dargestellten Beispiel kommt die geöffnete Klappe 112A des ersten Elektronikgehäuses 100A in einer Aussparung 131B des zweiten Elektronikgehäuses 100B zur Anordnung. Auch das erste Elektronikgehäuse 100A weist eine derartige Aussparung 131A zur Aufnahme einer weiteren Klappe eines weiteren Elektronikgehäuses auf.
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Durch die Verbindung der Elektronikgehäuse 100A und 100B, insbesondere auch durch die deren mechanische Verbindung mittels der mechanischen Steckelemente 103A und 103B, wird insbesondere gewährleistet, dass Anforderungen gemäß der Norm ISO 16750-3 eingehalten werden können. Gemäß Abschnitt 4.3.2 dieser Norm wird beispielsweise gefordert, dass Einzelgeräte eines Verbundes aus elektronischen Geräten (Fahrzeugsteuergeräten) bei einem Fall aus einem Meter auf Beton noch funktionieren. Der Verbund kann sich dabei lösen und ein Tausch des Elektronikgehäuses ist akzeptabel.
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In 5 sind die miteinander elektrisch verbundenen Elektronikgehäuse 100A und 100B gemäß 4 schematisch in einer Schnittansicht dargestellt. 5 verdeutlicht, wie der Stecker 111A des ersten Elektronikgehäuses 100A durch die Öffnung 102A teilweise hinausragt. In 5 ist ein Führungsstift 113A zur Führung der Bewegung des Steckers 111A von seiner ausgefahrenen in seine eingefahrene Position und umgekehrt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ISO 8752 [0033]
- DIN 6799 [0033]
- ISO 16750-3 [0042]
