DE1540243A1 - Contact element arrangement for electrical contact devices - Google Patents
Contact element arrangement for electrical contact devicesInfo
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Description
PATENTANWALT Essen, den 18. Oktober 1965PATENT ADVERTISER Essen, October 18, 1965
Dr. A Ii drej e ws k i (24 90.4/Br-) <Dr. A Ii drej e ws ki ( 2 4 90.4 / Br-) <
43 Essen, Kettwiger Sir. 3643 Food, Kettwiger sir. 36
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der Firma Neidecker & Co.from Neidecker & Co.
Basel/Schweiz, Sommergasse 48Basel / Switzerland, Sommergasse 48
Kontaktelementanordnung für elektrische Kontaktvorrichtungen Contact element arrangement for electrical contact devices
Kontaktelementanordnungen für elektrische Kontaktvorrichtungen oder kurz elektrische Verbindungen, insbesondere Steckkontaktvorrichtungen aus Steckerstift und Steckerbuchse, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, insbesondere sind solche bekannt mit einer Vielzahl von Kontaktelementen. Man erreicht durch die Vielzahl der Kontaktelemente hohe Belastbarkeit und geringe Übergangswidersiände. Das gilt insbesondere für die funktionell bewährte Ausführungsform, bei der die Kontaktelemente als nadeiförmige Federn ausgebildet sind, die unter bogenförmiger Vorspannung im Innern von Buchsenbohrungen angeordnet sind. Die relativ schmiegsamen Federn legen sich bei diesen elektrischen Verbindungen auf eine gewisse Länge als Kontaktlinien an das zugeordnete Element, z.B. den Steckerstift, an und ergeben somit eine große Zahl von Kontaktpunkten. Die bekannten elektrischen Kontaktvorrichtungen dieser Art eignen sich deshalb sowohl zur Übertragung großer Ströme (Aufteilung des Gesamtstromes auf den Kontaktpunkten in vieleContact element arrangements for electrical contact devices or briefly electrical connections, in particular Plug contact devices made of a plug pin and socket are known in various embodiments, in particular are known with a variety of contact elements. One achieves through the large number of contact elements high resilience and low transition resistance. This applies in particular to the functionally proven embodiment, in which the contact elements are designed as needle-shaped springs, which are under arc-shaped bias are arranged in the interior of socket bores. The relatively pliable springs lie in these electric ones Connections over a certain length as contact lines on the assigned element, e.g. the connector pin and thus result in a large number of contact points. The known electrical contact devices of this type are suitable therefore both for the transmission of large currents (division of the total current on the contact points into many
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kleine Teilströme) als auch für die Übertragung kleinster Ströme bei geringen Spannungen (große V/ahrscheinlichkeit von einigen einwandfreien, metallisch reinen Kontaktpunkten in der großen Zahl der vorhandenen Kontaktstellen). Die Fertigung der bekannten elektrischen Kontaktvorrichtungen mit einer Vielzahl von federnden, nadeiförmigen Kontaktelementen ist jedoch verhältnismäßig aufwendig. Darübei*hinaus lassen sich die bekannten Kontaktvorrichtungen nicht für alle Einsatzfälle anwenden. Tatsächlich bedingt die Einspannung des einen bzw. die Führung des anderen nadeiförmigen Kontaktelement«» und eine notwendige Länge des federnden gebogenen Mittelteils eine gewisse Minimallänge, z.B. des Buchsenkörpers im Verhältnis zum Durchmesser des zugeordneten Steckerstiftes. Die bekannte Ausführungsform eignet sich deshalb nicht für Steckerbuchsen großen Durchmessers bei kleiner Länge. Darüberhinaus bedingen das Verankern und Führen des einen bzv/. des anderen Federdrahte« in der Buchse eine gewisse minimale Wandstärke. Der Außendurchmesser der Buchse im Verhältnis zum Steckerdurchmesser ist folglich relativ groß. Das stört beim Bau von mehrpoligen Koaxialsteckern. Im übrigen können die bekannten Kontaktvorrichtungen nicht als flächige Schiebekontakte, als vieleckige oder flache Kontakte eingesetzt werden.small partial currents) as well as for the transmission of the smallest currents at low voltages (high probability of some flawless, metallically pure contact points in the large number of existing contact points). The manufacture of the known electrical contact devices however, having a large number of resilient, needle-shaped contact elements is relatively expensive. In addition, the known contact devices do not apply to all applications. In fact, the restraint of the one or the leadership of the other requires needle-shaped contact element «» and a necessary length of the resilient curved central part a certain Minimum length, e.g. of the socket body in relation to the diameter of the assigned plug pin. The well-known Embodiment is therefore not suitable for sockets large diameter with small length. In addition, the anchoring and guiding of one or the other /. of other spring wires «in the socket a certain minimum wall thickness. The outside diameter of the bushing in relation the connector diameter is therefore relatively large. This is annoying when building multi-pole coaxial connectors. Furthermore the known contact devices cannot be used as flat sliding contacts, as polygonal or flat contacts can be used.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktelementanordnung anzugeben, die sich durch einfache Fertigung auszeichnet, aber dennoch alle Vorteile von Kontakt-The invention is based on the object of a contact element arrangement which is characterized by simple production, but still has all the advantages of contact
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vorrichtungen mit einer Vielzahl von federnden Kontaktelementen aufweist. - Darüberhinaus soll die erfindungsgemäße Kontaktelementanordnung für die verschiedensten elektrischen Verbindungen, und nicht nur für Steckverbindungen, geeignet sein.devices with a large number of resilient contact elements having. - In addition, the contact element arrangement according to the invention is intended for a wide variety of electrical connections, and not just for plug connections.
Die Erfindung betrifft eine Kontaktelementanordnung für elektrische Köntaktvorrichtungen, insbesondere, aber nicht ausschließlich für Steckkontaktvqrrichtungen. Die Erfindung besteht darin, daß die Kontaktelementanordnung aus einem Blechstreifen besteht, der zumindest eine Reihe von quer oder schräg zu seiner Längsachse verlaufenden Schlitzen und dadurch gebildete Stege aufweist, wobei diese Stege aus der Ebene des Blechstreifens herausgeschränkt und dadurch zu federnden Kontaktelementen ausgebildet sind.The invention relates to a contact element arrangement for electrical contact devices, in particular, but not exclusively, for plug-in contact devices. The invention consists in that the contact element arrangement consists of a sheet metal strip which has at least a number of slots running transversely or obliquely to its longitudinal axis and has webs formed thereby, these webs being set out of the plane of the sheet metal strip and are thereby formed into resilient contact elements.
Infolge der Schränkung der Stege legen sich bei der erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung die Stege mit den durch die Schränkung vorstehenden Kanten an die zugeordnete Kontaktfläche, z.B. einen eingeführten "teckerstift, an, wobei sie um ihre Längsachse federn können. Man erreicht εο vielpoligen Kontakt im Sinne der einleitenden Ausführungen und kann durch das Maß der Schränkung und die Breite der Kontaktelemente sowie die Blechstäri:e in Verbindung rr.it der DimeBionierung der übrigen Bauteile (z.B. Durchmesser von Buchsenbonrune und Stecker) den Kontaktdruck in v.x-iten Grenzen wählen. Gleichzeitig lä.;t sich Leichtgängigkeit oder Schwergängigkeit der erfindungsgemäiien Kontakt-As a result of the twisting of the webs lie in the inventive Contact device the webs with the edges protruding due to the offset to the associated contact surface, E.g. an inserted "plug pin", whereby they can spring around their longitudinal axis. One reaches εο Multipolar contact in the sense of the introductory remarks and can be determined by the extent of the twist and the width of the Contact elements as well as the sheet metal thickness in connection with the diminution of the other components (e.g. diameter of socket bonrune and plug) the contact pressure in v.x-iten Choose boundaries. At the same time, ease of movement or difficulty of movement of the contact elements according to the invention can be
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vorrichtung bzw. der zu kuppelnden Teile erreichen. Optimale Federwirkung erreicht man in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch, daß die Kontaktstege beidseitig an Randzonen des Blechstreifens angeschlossen und lediglich unter plastischer Verformung (ohne zusätzliche Querschlitze oder dergleichen) gegenüber den Randzonen der Blechstreifen verschränkt sind. Immer stehen in diesem Falle die Stege gleichsam jalousieartig aus der Ebene der Blechstreifen vor. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß die Stege gleichsam wie Zungen von einer einseitigen Randzone frei vorstehen.device or reach the parts to be coupled. Optimal spring action is achieved in further training of the Invention in that the contact webs are connected on both sides to the edge zones of the sheet metal strip and only under plastic deformation (without additional transverse slots or the like) opposite the edge zones of the sheet metal strips are entangled. In this case, the webs always stand out of the plane of the sheet metal strips, as it were, like blinds before. But there is also the possibility of making the arrangement so that the webs as it were like tongues protrude freely from a one-sided edge zone.
Im einzelnen bestehen für die weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Kontaktelementanordnung verschiedene Möglichkeiten. Eine bevorzugte AusfUhrungsform, welche sich insbesondere für elektrische Steckkontaktvorrichtungen eignet, bei denen Buchsenbohrung und Stecker runden, elliptischen oder ähnlichen Querschnitt aufweisen, 1st dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen bzw. die Blechstreifen zu einem ringförmigen Kontaktkorb beliebigen Querschnitts (rund, elliptisch, vieleckig) zusammengelegt sind und die Kontaktelemente im wesentlichen parallel (oder leicht schräg) zur Querschnittsachse verlaufen.In particular, there are various possibilities for the further development of the contact element arrangement according to the invention. A preferred embodiment, which Particularly suitable for electrical plug contact devices in which the socket bore and plug are round, elliptical or similar cross-section, is characterized in that the sheet metal strip or the sheet metal strips Combined to form a ring-shaped contact basket of any cross-section (round, elliptical, polygonal) and the contact elements are essentially parallel (or slightly inclined) to the cross-sectional axis.
Eine andere Ausführungsform, die sich insbesondere für sogenannte Flachstecker, für vieleckige Steckkontaktvorrichtungen und dergleichen eignet, ist demgegenüber dadurch gekennzeichnet, daß Blechstreifenabschnitte Kante an Kante oder unter Zwischenschaltung von Isolationsmate-Another embodiment, which is particularly suitable for so-called flat plugs, for polygonal plug contact devices and the like is, in contrast, characterized in that sheet metal strip sections edge at the edge or with the interposition of insulation material
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rial zu einem Kontaktkorb beliebigen Querschnitts so zusammengesetzt sind, daß die Längsachse der Blechstreifenabschnitte parallel zur Querschnittsachse und die Kontaktelemente quer oder schräg zu dieser Achse verlaufen.rial to form a contact basket of any cross-section are that the longitudinal axis of the sheet metal strip sections parallel to the cross-sectional axis and the contact elements run transversely or obliquely to this axis.
Die erfindungsgemäße Kontaktelementanordnung kann in beliebige Kontaktvorrichtungen eingesetzt werden, beispielsweise auch in Form von ebenen Blechstreifen, wenn es sich um gleitende Kontakte handelt oder um Kontakte, die Kontaktzungen oder Kontaktmesser aufzunehmen haben. Sie können aber auch in Kontakthülsen oder Kontaktbuchsen eingesetzt werden, die selbstverständlich zur Aufnahme der erfindungsgemäßen Kontaktelemente einzurichten sind, was auf beliebige Weise erfolgen kann. - Die Fertigung der erfindungsgemäßen Kontaktelementanordnung kann auf/verschiedene Weise erfolgen, vorzugsweise erfolgt sie durch Stanzen. Dabei entstehen an den Kontaktelementen scharfe Kanten, die die Kontaktierung erleichtern bzw. verbessern. Als Material eignen sich insbesondere gutleitende Federbronzen . The contact element arrangement according to the invention can be used in any contact devices, for example also in the form of flat sheet metal strips, if it is a question of sliding contacts or contacts, the contact tongues or contact blades. But they can also be used in contact sleeves or contact sockets which are of course to be set up to accommodate the contact elements according to the invention, what can be done in any way. - The manufacture of the invention Contact element arrangement can take place in / different ways, preferably it is done by punching. This creates sharp edges on the contact elements, which facilitate or improve the contact. Highly conductive spring bronzes are particularly suitable as the material.
Besonders einfache Ausführungsformen von Steckkontaktvorrichtungen, die mit erfindungsgemäßen Kontaktelementanordnungen ausgerüstet sind, werden im folgenden anhand · der Figuren ausführlicher erläutert. Insgesamt zeigen die Figuren folgendes:Particularly simple embodiments of plug contact devices, which are equipped with contact element arrangements according to the invention are described below with the aid of the figures explained in more detail. Overall, the figures show the following:
Fig. 1 die Ansicht einer erflndungsgemäßen Kontaktelementanordnung, 1 shows a view of a contact element arrangement according to the invention,
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Fig. 2 den Längsschnitt A-A durch den Gegenstand nach Pig. I,Fig. 2 shows the longitudinal section A-A through the object Pig. I,
Fig. 3 den Querschnitt B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1,3 shows the cross-section B-B through the object according to FIG. 1,
Fig. 4 einen aus dem Gegenstand nach Flg. 1 zusammengesetzten Kontaktkorb,Fig. 4 shows a from the object according to Flg. 1 composite contact basket,
Fig. 5 einen Kontaktkorb anderer Ausführungsform,5 shows a contact basket of another embodiment,
Flg. 6 einen Axialsohnitt durch eine Steckkontaktvorrichtung mit Steckerbuchse und Steckerstift, die mit einer erfindungsgemäßen Kontaktelementanordnung ausgerüstet ist,Flg. 6 shows an axial component through a plug contact device with socket and pin equipped with a contact element arrangement according to the invention is,
Fig. 7 eine Kontakthülse zur Aufnahme von zwei Steckerstiften, die mit der erfindungsgemäßen Kontaktelementanordnung ausgerüstet ist,7 shows a contact sleeve for receiving two plug pins which are connected to the contact element arrangement according to the invention is equipped
Fig. 8 einen Querschnitt in Richtung C-C durch den Gegenstand nach Fig. 6 bzw. Fig. 7*Fig. 8 is a cross-section in direction C-C through the object according to Fig. 6 or Fig. 7 *
Fig. 9 entsprechend der Fig. 8 einen Querschnitt durch eine andereAusführungsform einer Steckkontaktvorrichtung mit erfindungsgemäßen Kontaktelementen undFIG. 9, corresponding to FIG. 8, shows a cross section through a Another embodiment of a plug contact device with contact elements according to the invention and
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform. /10 shows a further embodiment. /
Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Kontaktelementanordnung fürFigures 1 to 3 show a contact element arrangement for
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elektrische Kontaktvorrichtungen, und zwar insbesondere Steckkontaktvorrichtungen. Nach der Erfindung besteht die Kontakteleroentanordnung aus einem Blechstreifen 1. Dieser bsitzt im Ausführungsbeispiel eine Reihe von quer oder schräg zu seiner Längsachse verlaufenden Schlitzen 2 und dadurch gebildete Stege 3, wobei diese Stege» wie insbesondere die Schnittfiguren 2 und 3 erkennen lassen, aus der Ebene des Blechstreifens herausgeschränkt und dadurch zu federnden Kontaktelementen 3 mit scharfen Kanten 4 ausgebildet sind. electrical contact devices, in particular plug contact devices. According to the invention, the Kontakteleroentanordnung consists of a strip of sheet metal 1. This bsitzt in the exemplary embodiment a series of transversely or obliquely to its longitudinal axis extending slots 2 and thereby formed webs 3, wherein said webs "such as in particular the cut figures reveal 2 and 3, out of the plane of the sheet metal strip and thereby formed into resilient contact elements 3 with sharp edges 4.
Infolge der Schränkung stehen die Stege 3 zumindest mit ihren Kanten 4 der Ebene des Blechstreifens vor, was außerordentlich gute Kontakte bildet und insbesondere dann der · Fall ist, wenn die Schlitze 2 zwischen den Stegen 3 durch Stanzen hergestellt sind und das Material entsprechend hart, z.B. in Form einer Federbronze oder dergleichen, ausgewählt ist. Die Kontaktstege 3 sind beidseitig an Randzonen 5 des Blechstreifens 1 angeschlossen und lediglich unter plastischer Verformung, d.h. ohne zusätzliche Querschlitze in den Stegen, gegenüber den Randzonen 5 verschränkt. Dadurch erreicht man optimale Federwirkung. Im übrigen besteht die Möglichkeit, gleichsam in Verdoppelung der schon beschriebenen Maßnahmen in einem Blechstreifen 1 übereinander mehrere Reihen derartiger Schlitze 2 und Stegen 3 anzuordnen. Dazu wird auf die Fig. 7 verwiesen.As a result of the twist, the webs 3 protrude at least with their edges 4 of the plane of the sheet metal strip, which forms extremely good contacts and is particularly the case when the slots 2 between the webs 3 are made by punching and the material is correspondingly hard, e.g. in the form of a spring bronze or the like. The contact webs 3 are connected on both sides to the edge zones 5 of the sheet metal strip 1 and are only crossed with respect to the edge zones 5 with plastic deformation, ie without additional transverse slots in the webs. This achieves an optimal spring effect. In addition, there is the possibility, as it were, by doubling the measures already described, to arrange several rows of such slots 2 and webs 3 one above the other in a sheet metal strip 1. Reference is made to FIG. 7 for this purpose.
In Fig. 4 ist angedeutet worden, daß der Blechstreifen 1 ohne weiteres zu einem ringförmigen Kontaktkorb beliebigen Querschnitts zusammengelegt werden kann. Im Ausführungs-In Fig. 4 it has been indicated that the sheet metal strip 1 can easily become an annular contact basket Cross-section can be collapsed. In the execution
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beispiel ist runder Querschnitt verwirklicht, der Querschnitt kann aber auch elliptisch oder vieleckig sein. Die Kontaktelemente J verlaufen hierbei im wesentlichen parallel zur Querschnittsachse. Sind sie schon in dem Blechstreifen schräg zur Blechstreifenachse angeordnet, so verlaufen sie leicht schräg zur Querschnittsachse.For example, a round cross-section is realized, but the cross-section can also be elliptical or polygonal. The contact elements J run essentially parallel to the cross-sectional axis. Are you already in that Sheet metal strips arranged obliquely to the sheet metal strip axis, so they run slightly obliquely to the cross-sectional axis.
Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 5 dargestellt worden, wo Blechstreifenabschnitte 1 Kante an Kante oder unter Zwischenschaltung von Isolationsmaterial zu einem Kontaktkorb beliebigen Querschnitts zusammengesetzt sind, und zwar so, daß die Längsachse der Blechstreifenabschnitte parallel zur Querschnittsachse und die Kontaktelemente 3 quer oder schräg zu dieser Achse verlaufen. - Aus diesen Beispielen erkennt man unmittelbar, daß man die Kontaktkörbe flach, vieleckig, kreisrund, grundsätzlich mit jedem beliebigen Querschnitt aufbauen kann, und zwar immer so, daß bei bewegten Kontakten die Kontaktstege 3 entweder parallel zur Bewegungsrichtung, schräg zur Bewegungsrichtung oder auch genau quer zur Bewegungsrichtung verlaufen. Another embodiment has been shown in Fig. 5, where sheet metal strip sections 1 edge to edge or with the interposition of insulation material to form a contact basket any cross-section are composed, in such a way that the longitudinal axis of the sheet metal strip sections parallel to the cross-sectional axis and the contact elements 3 run transversely or obliquely to this axis. - From these Examples can be seen immediately that the contact baskets are flat, polygonal, circular, basically with can build any cross-section, always in such a way that when the contacts are moved, the contact webs 3 either run parallel to the direction of movement, obliquely to the direction of movement or also exactly transversely to the direction of movement.
Um anzudeuten, wie auf besonders einfache Weise Steckkontaktvorrichtungen mit der erfindungsgemäßen Kontaktelernentanordnung aufgebaut werden können, darf auf die Figuren bis 10 verwiesen werden.To indicate how plug-in contact devices in a particularly simple manner can be built with the contact element assembly according to the invention, may refer to the figures to 10 are referred.
Bei all diesen Figuren ist zunächst ein Buchsenkörper 6In all of these figures, there is initially a socket body 6
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vorgesehen, der runden (Figuren 6, 7» 8) oder auch rechteckigen, z.B. quadratischen Querschnitt aufweisen kann (Pig. 10). Im übirgen ist diesen Buchsenkörpern 6 jeweils ein Steckerstift 7 zugeordnet, was in den Figuren angedeutet worden ist. In die Buchsenkörper 6 sind die Kontaktelementanordnungen 1 bis 4 nach der Erfindung eingelegt worden. Dabei ist bei der AusfUhrungsform nach den Figuren 6, 7 und 8 die Anordnung so getroffen, daß der Blechstreifen 1 zu einem ringförmigen Kontaktkorb, wie bereits beschrieben, zusammengelegt und dann in die Buchse 6 eingesetzt worden ist, wo er durch seine bloße Tendenz aufzufedern und gegebenenfalls auch durch zusätzliche Bunde 8 festgehalten werden kann. Fig. 7 deutet dabei an, daß der Blechstreifen 1 mehrere Reihen von Kontaktelementen JJ aufweisen kann, wenn es sich um Kontakthülsen handelt, in die beidseits Steckerstifte 7 eingeschoben werden können.provided, which round (Figures 6, 7 »8), or rectangular, may comprise, for example, square cross-section (Pig. 10). In general, these socket bodies 6 are each assigned a plug pin 7, which has been indicated in the figures. The contact element arrangements 1 to 4 according to the invention have been inserted into the socket body 6. In the embodiment according to FIGS. 6, 7 and 8, the arrangement is such that the sheet metal strip 1 has been put together to form an annular contact cage, as already described, and then inserted into the socket 6, where it springs open by its sheer tendency can optionally also be held in place by additional collars 8. Fig. 7 indicates that the sheet metal strip 1 can have several rows of contact elements JJ if it is about contact sleeves into which plug pins 7 can be inserted on both sides.
Um vielpolige Kontaktvorrichtungen herzustellen, können, wie in Fig. 9 angedeutet worden ist, Blechstreifenabschnitte 1 mit Abschnitten 9 von Isolationsmaterial abwechselnd, wobei in der Fig. 9 eine achtpolige Steckverbindung oder auch eine entsprechende Gleitverbindung dargestellt worden ist. Fig. 9 zeigt auch den zugeordneten Kontaktkörper 10, der entweder in Bezug auf seine Orientierung zu den einzelnen aus den Blechstreifenabschnitten gebildeten Kontaktpolen fixiert oder auch drehbar ist, wodurch schalterartige Funktionen erfüllt werden können. Ähnlich kann man mit ebenen Blechstreifen 1 Kontakte oder Schaltvorrichtungen aufbauen.In order to produce multi-pole contact devices, as has been indicated in FIG. 9, sheet metal strip sections 1 alternating with sections 9 of insulation material, wherein in FIG. 9 an eight-pin connector or a corresponding sliding connection has also been shown is. Fig. 9 also shows the associated contact body 10, which is either in relation to its orientation to the individual contact poles formed from the sheet metal strip sections are fixed or also rotatable, whereby switch-like Functions can be fulfilled. Similarly, you can use flat sheet metal strips 1 contacts or switching devices build up.
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Von besonderer Bedeutung 1st auch die AusfUhrungsform nach Pig. 10. Hier sind Blechstreifenabsohnitte 1 in einen Buchsenkörper 6 so eingesetzt, daß die Stege j5 quer zur Einschubrichtung eines zugeordneten Steckerstiftes 11 stehen. Selbstverständlich kann man c bei der vieleckigen AusfUhrungsform die Blechstreifen 1 auch so anordnen kann, wie es in den Figuren 6, 7 und 8 dargestellt worden ist.The design is also of particular importance Pig. 10. Here are sheet metal strips absohnitte 1 in a socket body 6 inserted so that the webs j5 transversely to the direction of insertion an associated pin 11 are available. Of course you can c in the case of the polygonal embodiment, the sheet metal strips 1 can also be arranged as shown in FIGS. 6, 7 and 8 has been shown.
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