DE1515416A1 - Elektrisches Kontaktelement und dessen Anordnung in isolierenden Bloecken - Google Patents

Description

or. phil. U. B. H AG K ϊ¥ 1 5 1 5Λ 1

Patentanwalt — ' * ^^ ^W

8000 MUNCHEN-SOLLN

Frans Hals Strafte 21

Telefon 796213

AMP 959 """ München, den 27. März 1963

Dr.H./Ri./Bg.

Firma AMP Incorporated Eisenhower Boulevard

Harrisburg, Penn./U.S.A.

Elektrisches Kontaktelement und dessen Anordnung in isolierenden Blöcken.
Priorität: 29. März 1962 U.S.A. Nr. 183 542

In der Patentanmeldung, Aktenzeichen A 33 890 VIIId/21c vom J 4. Februar 1960,ist ein Blechkontaktelement zum auswechselbaren Einsetzen in eine Aushöhlung eines isolierenden Blockes, der so mit einem anderen isolierenden Block zusammengesetzt werden kann, daß mit einem in einer Aushöhlung des zweiten Blockes angeord%ten gleichen Kontaktelement elektrischer Kontakt hergestellt werden kann, beschrieben. Das Kontaktelement weist einen Kontaktfinger und eine Kontaktplatte auf, die so angeordnet sind, daß sie jeweils mit der Kontaktplatte und dem Kontaktfinger des entsprechenden Kontaktelementes den elektrischen Kontakt herstellen. '

Dabei sollen die Kontaktflächen der Platte und des Fingers genau aufeinanderliegen, wenn die Blöcke zusammengesetzt werden, und daß die Kontaktelemente möglichst eng nebeneinander in den Blöcken angeordnet werden können.

Gemäß der Erfindung besteht ein längliches Blechkontaktelement, daß in eine Aushöhlung in einem isolierenden Block so eingesetzt werden kann, daß es mit einen entsprechenden Kontaktelement in einer Aushöhlung eines anderen isolie-

Bayerisdie Vereinsbank München 820993

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renden Blockes elektrischen Kontakt herstellt, aus einem Kon- * tastfinger und einer Kontaktplatte, die von einem gemeinsamen Stegblech aus nebeneinander in derselben Richtung hervorragen; der Kontaktfinger weist dabei einen Endteil auf, der von der Längsachse des Kontaktelementes nach außen hinweg verläuft, und die Kontaktplatte ist wesentlich kürzer als der Kontaktfinger und ein Zwischenteil läuft nach innen auf die Längsachse des Kontaktelementes zu, wobei eine Kontaktrampe von fc dem Zwischenteil aus von der Längsachse des Kontaktelementes nach außen hinweg verläuft und die Kontaktplatte mit einer Federarretierung für den Eingriff mit einer Kante der Aushöhlung des Blockes ausgebildet ist und der Endteil des Kontaktfingers eine nach außen weisende elektrische Kontaktfläche aufweist, die für die Herstellung des elektrischen Kontakts mit der Kontaktrampe des entsprechenden Elementes geeignet ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu verdeutlichen, wie sie praktisch angewandt wird, wird in der nachstehenden Beschreibung Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, in denen

Fig. 1 jine perspektivische Ansicht eines Blechkontaktelementes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines gestanzten Bleches ist, die die aufeinander folgenden Stufen der Formung des in Fig. 1 dargestellten Kontaktelementes zeigt,

Fig. 3 eine zum Teil in Einzelheiten zerlegte Querschnittsansioht einer Anordnung elektrischer Verbindungsteile mit Kontakteleme itei gemäß Fig. 1 ist,

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Fig. A Ansichten von entlang den entsprechenden Linien 5 und 6 _IV _ _{IV> v} _ _{v und VI} _ _{VI in rigi 5} vorgenommenen

Schnitten sind und

ί-Ίί:;· 7 eine perspektivische Ansicht der Anordnung gemäß Fig. 5 ist.

Viie in Fig. 1 dargestellt, umfaiit ein längliches Blcchkontaktelcment 2 einen länglichen, im wesentlichen flachen !:5teg 4, der ein orates Paar üeitenwände 6, die an den gegenüberliegenden oeiten des vorderen Endes des dtegbleches 4 stehen, und ein zweites Paar oeitenwände 8 aufv/eist, die an den gegenüberliegenden .Seiten des hinteren Endes des Stegbleches 4 stehen. Zwischen den Enden des oteges 4 sind an jeder rfeite des oteges 4 je eine Lasche 10 und 12 als lileminösen ausgebildet, die um den elektrischen Leiterkern 14 einer Leitung 15 herum und um deren Isolierung 16 angedrückt werden, v/ie in Fig. 3 dargestellt.

Ein Kontaktfinger 18 und eine Kontaktplatte 20 verlaufen je von einer der Seitenwände 6 aus. Der Kontaktfinjer 18 umfaßt einen geraden TeQ. 22 als unmittelbare Verlängerung derjenigen Seitenwand 6, von der der Kontaktfinger 18 ausgeht, einen Zwischenteil 24 und einen Endteil 26, wobei der Zwischenteil 24 auf die Längsachse des Kontaktelementes zu und der Endteil 26 von dieser hinweg verläuft. Der Teil 26 weist einen ausgewölbten Teil 28 auf, durch den eine elektrische Kontaktfläche für das Ineinandergreifen mit einem Kontaktelement gebildet wird, das die gleiche Ausbildung wie das Kontaktelement 2 besitzt. Das freie Ende des Endteils 26 ist dabei leicht nach innen gebogen.

Die Kontaktplatte 20 geht von der dem Kontaktfinger 18 gegen-

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überliegenden Seitenwand 6 aus und umfaßt einen geraden Teil 30 als unmittelbare Verlängerung der Seitenwand 6, einen abrupt nach innen verlaufenden Zwischenteil 32 und eine Kontaktrampe 34, die von dem Zwischenteil 32 aus nach außen von der Längsachse des Kontaktelementes hinweg verläuft. Das äußere Ende der Kontaktrampe 34 ist im rechten Winkel nach außen gebogen und bildet dadurcli eine hakenförmige Arretierung. Wie am deutlichsten aus Fig. 3 ersichtlich, liegt das äußere Ende außerhalb der von der !Seitenwand 6, von der die Kontaktplatte ausgeht, bestimmten Ebene.

Die oben beschriebenen Kontaktelemente können aus Metallstreifen durch aufeinander folgendes Ausstanzen und Formen hergestellt werden. Fig. 2 zeigt die aufeinander folgenden Schritte bei der Formung der Kontaktelemente, die parallel nebeneinanderliegend so angeordnet sind, daß der fertig geformte streifen einer automatischen oder halbautomatischen Andrückmaschine zugeführt werden kann, die gleichzeitig das vorderste Kontaktelement des Streifens an einen Leiter andrückt und es gleichzeitig von den Seitenstützstreifen 37 abtrennt, die nach dem Formen der Kontaktelemente stehen geblieben sind. Während des Andrückens wird ein Verbindungssteg 38, der ebenfalls nach dem Formungsvorgang am vorderen Ende des Stegbleches 4 stellen geblieben ist, von dem jeweils vordersten Kontaktelement so abgeschnitten, .daß ein Restteil 33· (Fig. 3) des Steges 38 am vorderen Ende des Stegbleches 4 stehen bleibt.

Jedes Kontaktelement kann mit einem gleichen Kontakteleiuent ineinandergesetzt werden, indem man die beiden Kontaktelemente

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axial mit ihren vorderen Enden aufeinander ausrichtet, wobei die beiden Elemente sich in entgegengesetzter Lage befinden, und dann ineinander schiebt, bis die Auswölbung 28 jedes Elementes an der Kampe 34 deu anderen Elementes anliegt.

Fig. 7 zeigt zwei sicli gleiche isolierende Blöcke 40, von denen jeder eine Vielzahl vun Kontaktelementen 2 aufnehmen kann, und die so zusammengesetzt werden können, dai3 die in ihnen eingesetzten Kontaktelemente ineinander greifen. Die Blöcke 40 weisen Randteile 42 mit Öffnungen für die Aufnahme von ochraubenwindenvorrichtungen auf, mittels derer die Blöcke 40 trennbar zusammengesetzt werden. Aushohlungen 46 in den Blöcken 40 für die Aufnahme der Kontaktelemente 2 (von denen in Fig. 7 nur zwei dargestellt sind, verlaufen von rückwärtigen Flächen 48 der Blöcke 40 zu deren vorderen Flächen 50, mit denen die Blöcke zusammengesetzt werden. Jede Aushöhlung 46 weist einen mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ausgebildeten hinteren Teil 52 auf, durch den ein Kontaktelement 2 in die Aushöhlung eingeführt werden kann. Der Teil 52 der Aushöhlung 46 erstreckt sich von der rückwärtigen Fläche 48 des Blockes 40 nach innen und besitzt gegenüberliegende Wände 54 und 56, deren Abstand voneinander im wesentlichen dem Abstand der äußeren Flächen der Seitenwände 6 und 8 gleich ist. Die beiden übrigen Wände 58 und 59 der Aushöhlung 46 liegen in einem Abstand voneinander, der im wesentlichen der Höhe der Seitenwände 6 und 8 des Xontaktelementes 2 gleich ist, so daß bei Einsetzung des Elementes in die Aushöhlung die Seitenwände 6 und 8 sowie das Stegblech 4 an je einer Wand der Aushöhlung 46 anliegen, wie in Fig. 4 gezeigt. Die

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Wand 56 der Aushöhlung weist eine Hohlkehle 60 auf, die von einer schräg nach innen geneigten Fläche 62 abgeschlossen wird, von der das freie Ende 36 der Kontaktplatte 20 bei der Einführung des Kontaktelementes 2 geführt wird. In dem vorderen Ende des Teils 52 der Aushöhlung 46 sind an der Wand 58 Vorsprünge 64 ausgebildet, die nach hinten weisende Schultern 66 bilden, an denen bei Einführung des Kontaktelementes 2 in die Aushöhlung die Vorderkante des otegbleches 4 zur Anlage gelangt.

^ In Nähe der Vorderfläche 50 ist die Aushöhlung mit einem mit geringerem Querschnitt ausgebildeten Teil 68 ausgebildet, der an der Vorderfläche 50 mündet. Sine Ausnehmung 70 befindet sich, von der Fläche 50 nach innen verlaufend, an derjenigen Seite der Aushöhlung 46, die die Kontaktplatte 20 aufnimmt. Sine gekrümmte Schulter 72 am Ende der Ausnehmung 70 dient dabei dem schnappenden Eingriff durch das freie Ende 36 der Platte Der Querschnitt des Teils 68 der Aushöhlung 46 ist so gering, daß die Kontaktplatte 20 federnd gespannt ist, wenn das äußere

' Ende 36 sich mit der Schulter 72 in Eingriff befindet.

Um ein Kontaktelement in eine der Aushöhlungen 46 einzuführen, wird das Kontaktelement zunächst auf die Aushöhlung, wie in Fig. 3 dargestellt, so ausgerichtet, daß das freie Ende 36 der Hohlkehle 60 der Aushöhlung 46 genau gegenüberliegt. iJodann wird das Kontaktelement axial in die Aushöhlung geschoben. Das Kontaktelement wird jedoch nur dann in die Aushöhlung 46 eindringen, wenn das freie Ende 36 der Kontaktplatte 20 genau auf die Hohlkehle 60 ausgerichtet ist. Das Kontaktelement wird so weit in die Aushöhlung 46 eingeschoben, bis das freie Ende

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36 hinter der Schulter 72 in Eingriff mit dieser schnappt und die vordere Kante des otegbleches 4 an den »Schultern 66 anliegt. Dabei ragt der Kontaktfinger 18 aus der Fläche 50 so weit heraus, da3 er, wenn die Blöcke 40 zusammengesetzt werden, mit der Konto, !et rampe 34 eines Kontaktelementes in Eingriff gelangt, das in einer der oben beschriebenen Aushöhlung 46 in dem anderen Block ■e cnüberliegenden Aushöhlung angeordnet ist.

Die Kraft, die der Kon takt finger 13 jedes Kontakt el ein ent es auf die Kontaktraape 34 des mit ihm zusammengesetzten Kontaktelementes ausübt, *.-;irkt so, daß aie glücke 40 in entgegengesetzten Richtungen aiier zu. den Aushöhlungen 46 gedrückt v:erden. Der Kontaktfinger dec; .!nieren (in i'i_t'~. >) der beiden, ineinandergreifenden IContaktclemente übt aluo auf die i.ontaktroaipe des oberen (in Fig. 3) Kontakt e-lcnentes eine -ä^aft aus, die eine den oberen olock 40 (in Fig· 3) nach rechts drückende Komponente aufweist, während der Kontaktfinger 13 de^ oberen (i:. S¹X;;. 3) Kontaktelenentes auf dl υ Kontakt rampe >4 des unteren (in ?i_:j. 5) i^ontakteleinentes eine den unteren (in Fig. 3) Block 40 nach links drückende Kraft αν·οΓϋΐ. V/eiiii die Jlöcke 40 ^usaiüJiengesetzt werden, massen die oben genannten Kräfte, die die Blöcke quer zu den Aushöhlungen auseinander drücken, scaon daan überwunden werden, v;enn die ölöcke einander genühert werden, da sonst das Zusammensetzen der Blöcke unerwünscht schwierig ist.

Wie in Fig. 7 dargestellt, sind die Aushöhlungen 46 des unteren Blockes 40 in Reihen A, B, C, D und E angeordnet, wobei die Aushöhlungen der mittleren Keinen B, C und D so angeordnet sind, da:.^J ihre Ausnehmungen 70 auf der rechten (in Fig. 7) Üeite liegen,

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während die Aushöhlungen der äußeren Reihen A und E so angeordnet sind, daß ihre Ausnehmungen 70 auf der linken (in Fig. 7) oeite liegen. Die Aushöhlungen des oberen (in Fig. 7) Blockes 40 sind in die Anordnung derjenigen des unteren Blockes ergänzender Weise angeordnet. Ua die Aushöhlungen der Reihen B, C und D in der einen Weise und die Aushöhlungen der Reihen A und B in entgegengesetzte.■■ V/cije angeordnet sind, werden die nuerwirkendon Kräfte in wesentlichem Maße aufgehoben, v;enn die Blöcke 40 zusammengesetzt v/erden. Vorzugsweise sollte jedoch eine gleiche " Anzahl von Aushöhlungen in jeder ',/eise angeordnet sein; dies ist allerdings nur dann durchführbar, wenn die Reihen in gerader Anzahl vorgesehen sind.

Die Blöcke 40 weisen Randteile 73 auf, die über die hervorstehenden Enden der Kontaktfinger 18 hinausragen. Die Randteile T5 wirken als die Blöcke 40 polarisierende und verkeilende Mittel und bilden außerdem eine Schutzhülle für die heraussagenden Kontaktfinger der Kontakt elemente. Solche Randteile sind in unserer r:leic!;zeitig eingereichten Patentanmeldung eingehend beschrieben.

Damit jeder Bleck mit einem gleichen Block 40 zusammengesetzt werden kann, sollten die Aushöhlungen s,y:nnietrisch angeordnet werden, wie es in der genannten, gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung beschrieben wird.

Ein wichtiger Vorteil der vorstehend beschriebenen Anordnung besteht darin, daß die Kontaktelemente eng nebeneinanderliegend in dem Block 40 angeordnet werden können, obwohl es gleichzeitig männliche und weibliche und zudem unsymmetrische Kontaktelemente

sind. 209810/0338 Äio _Ofii

Der Kontaktfinger 18 und die Kontaktplatte 20 liegen innerhalb der durch die äußeren Fläcnen der Seitenwände 6 und 8 bestimmten Ebenen mit Ausnahme des freien Endes 36 der Kontaktplatte 20. Dadurch, daß die Teile 68 der Aushöhlungen 46 geringeren Durchmesser haben, sind die Öffnungen zu den Flächen 50, mit denen die Blöcke 40 zusammengesetzt v/erden, kleiner als die Öffnungen in den rückwärtigen Flächen 48 der Blöcke. Das freie Ende jeder Platte 20 wird in der Ausnehmung 70 jeder Aushöhlung aufgenommen und gelang somit nicht bis zu der Fläche 50. Da jeder Kontaktfinger und jede Kontaktplatte hinsichtlich der aufeinander liegenden Flüchen 50 in einem abgeschiedenen Raum liegen, befindet sich eine längere Bahn isolierender Fläche zwischen nebeneinanderliegenden Kontaktelementen jedes Blockes, wodurch zwischen benachbarten Xontaktelementen eine hohe Durchschlagsspannung geschaffen wird.

Normalerweise werden die Kontaktelemente mit einem gut leitenden Metall, z. B. Gold, überzogen. Um den Verschleiß dieser Auflage herabzusetzen, sollten die Neigung der Kontaktrampe 34 und der " Radius der Auswölbung 28 so gewählt werden, daß wenn beim Ineinandersetzen der Kontaktelemente jede Auswölbung 28 über die entsprechende ivon takt rampe 34 geschoben wird, die Kontaktzone zwischen der Auswölbung und der Rampe fortlaufend über deren Flächen verschoben wird, so daß der Verschleiß an jeder Stelle dieser Flächen gleichmäßig so weit wie möglich herabgesetzt wird.

Im Falle leicht ungenauer Ausrichtung eines Kontaktelementes gegenüber dem Kon taktelement, mit dem es ineinandorgesetzt werden

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soll, werden die Kontaktflächen der itampe und der Auswcilbung beim Zusammensetzen der Blöcke dadurch genau aufeinander aus gerichtet, daß die gekrümmte Kontaktfläche der Audwölbung
des eingreifenden Kontaktfingers an der schrägen Fläche der T des anderen Kontaktelementen entlanggeführt wird.

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Claims (1)

1. - 11 Patentansprüche

   1. Längliches elektrisches Blechkontaktelement zum auswechselbaren Einsetzen in eine Höhlung eines isolierenden Blockes zwecks Herstellung elektrischen Kontakts mit einem gleichen Kontaktelement in einer Höhlung eines anderen isolierenden Blockes, bestehend aus einem Kontaktfinger und einer Kontaktplatte, dadurch gekennzeichnet, daß der Pinger (18) und die Platte (20) von einem gemeinsamen Stegblech (4) aus mit einander zugekehrten Flächen nebeneinander in gleicher Richtung verlaufen und der Kontaktfinger (18) einen Endteil (26) aufweist, der von der Längsachse des Kontaktelementes (2) weg verläuft, und die Kontaktplatte (20) wesentlich kürzer als der Kontaktfinger (18) ist und mit einem nach innen verlaufenden Zwischenteil (32) sowie einer von der Längsachse des Kontaktelementes (2) hinweg verlaufenden, sich an den Zwischenteil (32) anschließenden Kontaktrampe (34) ausgebildet ist und die Kontaktplatte (20) eine Federarretierung (36) für den Eingriff in eine Kante der Höhlung (46) hat und der Endteil (26) des Kontaktfingers (18) eine nach außen gewölbte elektrische Kontaktfläche (28) aufweist.

   2. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegblech (4) im wesentlichen flach und mit zwei Seitenwänden (6) ausgebildet ist, die in Richtung der Längsachse des Kontakt-

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   elementes (2) verlaufen, und daß der Kontaktfinger (18) und die Kontaktplatte (20) je von einer der Seitenwände (6) ausgehen.

   3. Kontaktelement nah Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegblech (4) mit weiteren Seitenwänden (12) ausgebildet ist, die eine Zwinge zum Andrücken des Kontaktelementes (2) an einen elektrischen Leiter ^ (15) bilden.

   4. Kontaktelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das von den Seitenwänden (6) entfernte Ende der Kontaktplatte (20) als von der Längsachse des Kontaktelements (2) aus nach außen weisender Haken (36) ausgebildet ist, durch den eine Arretierungsvorrichtung gebildet wird.

   5. Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktrampe (34) und

   ) der Endteil (26) des Kontaktfingers (18) nach den von dem Stegblech (4) entfernten Enden hin auseinander laufen.

   6. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 1 und in der Aushöhlung eines isolierenden Blockes so angeordnet, daß die Arretierung an einer Schulter in der Aushöhlung schnappend eingreift, um axiale Verschiebung des Kontaktelements in

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   einer Richtung zu verhindern, dadurch gekennzeichnet , daß das Stegblech (4) an einer Schulter (66) anliegt und dadurch die axiale Verschiebung des Kontaktelementes (2) in entgegengesetzter Richtung verhindert, und daß sich der Kontaktfinger (18) und die Kontaktplatte (20) in einen mit geringerem Durchmesser ausgebildeten Tel (68J_- der Aushöhlung hinein erstrecken, wobei das Endteil (26) des Kontaktfingers (18) aus einer Fläche (50) des Blockes (40) herausragt.

   7. Kontaktelement nach den Ansprüchen 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenwand (6) und das Üte^blech (4) je an einer Wand (54» 56, 58) eines mit rechteckigem Querschnitt ausgebildeten Teiles (52) der Aushöhlung (46) anliegen»

   8. Anordnung elektrischer Verbindungsteile, bestehend aus einem isolierenden Block mit einem Kontaktelement nach Anspruch 1, das in einer Aushöhlung des Blockes angeordnet ist, wobei die Aushöhlung ein rückwärtiges Ende aufweist, durch das das Kontaktelement eingeführt werden kann, und ein vorde.es an einer Fläche des Blockes mündendes Ende besitzt» dadurch gekennzeichnet » daß die Aushöhlung (46^ mit difflü Teil (52) mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist» der sich von dea rückwärtigen Ende bis zu einer Stelle in der Nähe des vorderen Endes der Aushönluhg (46) erstreckt» daß zwischen dem rückwärtigen Teil (52) und der vorderen Fläche (50) des Blockes (40) zwei sich gegenüberliegende, schräg in Richtung der fläche (5Ö) aufeinander zulaufende Wände (68)

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   ausgebildet sind, von denen eine eine Schulter (72) bildet, die der vorderen Öffnung der Aushöhlung (46) gegenüberliegt, daß das mit senkrechten Wänden (6) ausgebildete Stegblech (4) in dem mit rechteckigem Querschnitt ausgebildeten Teil (52) der Aushöhlung (46) liegt, wobei das Stegblech (4) und seine Seitenwände (6) an den Wänden (54, 56 und 58) des Teils (52) anliegen, daß der Kontaktfinger (18) und die Kontaktplatte (20), die je von einer Seitenwand (6) ausgehen, so in der Aushöhlung (46) liegen, daß das Endteil (26) des Kontaktfingers (18) P aus der Fläche (50) des Blockes (40) herausragt und die Kontaktplatte (20) mit ihrem umgebogenen freien Ende (36) bei Einführung des Kontaktelementes (2) in die Aushöhlung (46) in Eingriff mit der Schulter (72) schnappt, um das Heraustiehen des Kontaktelementes aus der Aushöhlung zu verhindern.

   9» Anordnung naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (40) eine erste Gruppe (B,C,D) von Aushöhlungen (46), in denen die Schulter (72) auf der einen Seite angeordnet ist, und eine zweite Gruppe (A, E) von Aushöhlungen ' (46) aufweist, in denen die Schultern auf der entgegengesetzten Seite der Aushöhlung angeordnet sind.

   10. Anordnung nach Anspruch β oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stegblech (4) an einer Schulter (66) in der Aushöhlung (46) zur Anlage gelangt, um dadurch die EinfUhrungatiefe des Kontaktelementas (2) in der Aushöhlung tu begrenzen.

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