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Elektrischer Stecker
Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer Stecker mit Schutzkontakt, der wie
übliche Stecker bei Zuleitungen elektrischer Geräte und bei Verlängerungsschnüren
Verwendung findet.
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Im Gegensatz zu diesen weist der Erfindungsgegenstand aber auf seiner
Rückseite eine komplette Schutzkontakt-Steckdose auf, die zur Aufnahme eines weiteren
Steckers dient und ist mit einer Sperrvorrichtung ausgestattet, durch welche die
mehrfache Verwendung des Erfindungsgegenstandes an einer Steckdose verhindert wird
und zum Zwecke der mehrfachen, in diesem Falle der zweifachen Stromentnahme, lediglich
noch ein normaler Schutzkontaktstecker eingesteckt werden kann.
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Für die mehrfache Stromentnahme an einer Schutzkontakt-Steckdose wurden
bisher ausschließlich Zwei- und Dreifachstecker verwandt. Nachteilig hat sich bei
diesen erwiesen, daß sie zu mehreren ineinandergesteckt wohl eine vom Verbraucher
sehr begrüßte Vielfachstromentnahme ermöglichen, dabei aber auch die Steckdose mechanisch
und die Leitung elektrisch überlasten.
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Nach den neuesten Bestimmungen der überwachenden Institutionen sind
sie daher unzulässig. Zugelassen sind nur noch solche
| Mehrfachsteekvarbindungen, die eine Möglichkeit zum mehrfachen |
Ineinanderstecken des gleichen Teiles in gleich wie gearteter
| Durch diese Bestimmungen wurde die Aufgabe gestellt, ein Gerät |
| zu entwickeln, welches einerseits die zweifache Stromentnahme |
an einer Schutzkontaktsteckdose gestattet, andererseits aber auch die darüber hinausgehende
zahlenmäßige Stromentnahme ausschließt.
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Mit den herkömmlichen Mehrfachsteckern ist diese Aufgabe kaum oder
garnicht zu lösen. Da auch bei Mehrfachsteckdosen die Möglichkeit besteht, in jede
einzelne Dose einen Zweifachstecker zu stecken, würde die Leitung durch vier Anschlüsse
in den meisten Fällen schon wieder überlastet sein. Also sind weder mehrfachstecker
noch Mehrfachsteckdosen eine Ideallösung.
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Es war daher erforderlich, für die Zweifachentnahme an Schutzkontaktsteckdosen
ein neues Gerät nach neuesten Erkenntnissen zu entwickeln.
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Es lag nahe, einen Winkelstecker derart zu gestalten, daß auf seiner
Rückseite eine weitere Schutzkontaktsteckdose angeordnet ist. Wenn ein solcher Stecker
in die Schutzkontaktsteckdose eingeführt ist, bietet er eine weitere Steckverbindung
durch die auf der Rückseite angeordnete Steckdose. Damit dieser aber nicht wieder
beliebig oft in die sich immer neu bildende Steckdose eingeführt werden kann, bedarf
es zusätzlich einer Sperrvorrichtung, die das Einstecken eines üblichen Schutzkontaktsteckers
ohne Schwierigkeiten ermöglicht, das weitere Einstecken des Erfindungsgegenstandes
dagegen derart verhindert, daß die Sperre nicht willkürlich aufgehoben oder unwirksam
gemacht werden kann.
Für Normalstecker ist bereits durch die deutsche
Patentschrift
| Nr. 806 637 das Prinzip bekanntgeworden, an einem Winkelstsk- |
ker eine weitere Möglichkeit für eine Steckverbindung auf der Rückseite anzuordnen.
Diese Ausführungsart konnte der Neuentwicklung aber nicht zugrunde gelegt werden,
weil schon die technischen Anforderungen grundsätzlich anders sind. In dem relativ
großen Raum eines Normalsteckers ist erfahrungsgemäß ausreichend Platz, um zwei
Steckerbuchsen und deren Anklemmvorrichtungen einzubauen. Der Innenraum des Sockels
bei Schutzkontaktsteckern ist erheblich kleiner. Trotzdem müssen eine weitere Klemmstelle
für den Schutzleiter, wie auch das gesamte Schutzleiteraggregat mit zwei nach aussen
freiliegenden Schleifkontakten unter Berücksichtigung der vorgeschriebenen Abstände
und Kriechstrecken eingeordnet werden. Hinzu kommt noch die gesamte Vorrichtung
für die Verriegelung, die von aussen her in den Steckersockel eingeordnet werden
muß.
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Konstruktiv war die Aufgabe nur so zu lösen, daß der ohnehin beengte
Innenraum durch zwei Trennwände in drei untereinander isolierte Kammern unterteilt
wird, die jeweils die zusammengehörenden Elemente, Fase, Null und Schutzleiter,
deren Zuleitungen und Klemmstellen in sich aufnehmen und untereinander hinreichend
isolieren. Die beiden äusseren Kammern dienen zur Aufnahme der beiden spannungführenden
Elemente, die mittlere zur Aufnahme des Schutzleiteraggregates. Pur die weitere
Steckverbindung auf der Rückseite des Erfin-
| Z |
| uüngiägegcjnateLnu. ea reinigt Dicht wie bei der deutschen
Patent- |
| schrift Nr. 806 687, die Anordnung zweier Durchgangslöcher |
für die Steckerstifte des einzusteckenden Steckers. Bei dem Erfindungsgegenstand
ist die Anordnung einer kompletten Schutzkontaktsteckdose erforderlich, also auch
mit Schleifkontakten für die Stromabnahme vom einzuführanden Schutzkontaktstecker.
Dieser Schleifkontakt muß seinerseits wiederum im Steckersockel des Erfindungsgegenstandes
mit dem übrigen Teil des Schutzleiteraggregates in direkter metallischer Verbindung
stehen. Diese Aufgaben mit den vielseitigen Anforderungen wurden durch den Erfindungsgegenstand
vollkommen gelöst und die Voraussetzungen für eine wirtschaftliche Fabrikation geschaffen.
Die Unterteilung des Sockelinnenraumes in drei isolierte Kammern und eine daraus
resultierende stufenförmige und seitliche Versetzung der drei Klemmstellen bildeten
die Grundlagen der elektrischen Durchführungsmöglichkeiten und die Sperrvorrichtung
verhindert das den Vorschriften entsprechend unzulässige mehrfache Benutzen des
Erfindungsgegenstandes an einer Schutzkontaktsteckdose.
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Vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit aus gesehen stellt der Erfindungsgegenstand
einen erheblichen Fortschritt dar. Für die zweifache Stromentnahme aus einer Schutzkontaktsteckdose
mittels Schutzkontaktzweifachstecker wird im Gegensatz zur gleichen Abnahme mittels
des Erfindungsgegenstandes und einem Schutzkontaktstecker etwa der dreifache Raum
beansprucht. Der
| Kostenaufwand für den Erfindungsgegenstand ist demnach natur- |
gemäß auch erheblich kleiner, denn der Anschluß eines jeden elektrischen Gerätes
erfordert ohnehin einen elektrischen Stecker. Ein geringer Kostenmehraufwand für
einen der beiden
| Stecker für die Zweifachnahme sus eine ? Schutzkontaktsteckdose |
ermöglicht schon diese zweifache Entnahme schlechthin und weist
einen Preisvorteil entgegen der Verwendung eines Schutz-
| 0 lintere |
| Von |
| kcntsktssifsshsi@ek@ra von mindestens 1 : 5 auf.
Die untere |
| Grenze des Kostenaufwandes ist neben den kleinstmöglichen |
| Abmessungen durch den Erfindungsgegenstand erreicht worden. |
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Gleichzeitig ist die mechanische Beanspruchung der Schntzkontaktsteckdose
bei dieser Zweifachentnahme erheblich kleiner als bei Verwendung eines Schutzkontakt-Zweifachsteckers,
weil der Hebelarm viel kürzer und seine Wirkung entsprechend geringer sind.
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Figur 1 der zugehörigen Zeichnungen zeigt den Erfindungsgegenstand
perspektivisch dargestellt, wobei zur besseren Klarstellung der Anordnung der Innenteil
ein Viertel aus dem Kupplungs-und dem Steckerteil herausgeschnitten wurde.
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Figur 2 zeigt die Sperrvorrichtung in perspektivischer Darstellung.
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Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch den Erfindungsgegenstand parallel
zur Längsachse.
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Figur 4 und Fig. 5 zeigen die Gegenüberstellung des Verhaltens der
Sperrvorrichtung beim Einstecken des Erfindungsgegenstandes in einen gleichen (Figur
4) und in eine normale Schutzkontaktsteckdose (Figur 5).
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Figur 6 zeigt den Steckerteil ohne Metallteile, wobei die beiden Trennwände,
bezw. die drei Kammern und deren Gestaltung deutlich erkennbar sind.
| I |
| Figur 7 und Figur 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Schutz- |
leiteraggregates, welches zum Abnehmen und Ableiten der gefährlichen Masseschlußströme
dient und gleich-
| zeitig mit einer EleBmschraübo zum Anklemmen des Sdrc- |
leiters bestückt ist.
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Der besseren Demonstration wegen wurden die beiden Trennwände in den
Darstellungen Figur 1 und Figur 3 nicht eingezeichnet, weil sie sonst andere wichtige
Details verdecken.
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Der Kupplungsteil 1 (schräg schraffiert) und der Steckerteil 2 (kariert
schraffiert) werden aus zweckmäßigen Preßmassen oder thermoplastischen Spritzmassen,
in Sonderfällen auch aus anderen Werkstoffen hergestellt, die bei ausreichender
Festigkeit auch die in diesem Falle besonders wichtigen elektrischen Eigenschaften
aufweisen. Die beiden Gehäusehälften 1 und 2 sind im Ausführungsbeispiel quer zur
Mittenachse geteilt. Es ist jedoch aach jede andere Teilungsebene bei gleichbleibender
Zweckmäßigkeit möglich.
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Das Kupplungsteil 1 ist in dem steckeraufnehmenden Teil den Vorschriften
entsprechend gestaltet. Darüber hinaus dienen zwei sich gegenüberliegende Ausnehmungen
3 als Rast für die Begrenzung beim Einstecken eines gleichen Steckers, die nach
unten jeweils in einer Stützfläche 4 enden. Das Äussere des Kupplungs-
| teils 1 kann beliebig gestaltet werden und ist im Ausführung- |
beispiel mit umlaufenden Verstärkungen 5 versehen. Zwei senkrecht verlaufende Rippen
6 dienen ebenfalls zur Verstärkung der an dieser Stelle an der Innenseite verlaufenden
Ausnehmungen 7, die zur Aufnahme der stromabnehmenden Schleifkontakte 8 dienen,
wenn ein Stecker in den Erfindungsgegenstand gesteckt
worden ist
und dadurch die Schleifkontakte 8 gespreizt wurden.
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Eine dieser beiden Rippen 6 endet unten in einer halbrunden Mulde
9t die in Verbindung mit der Mulde 10 des Steckerteils 2 als Kabeleinführung dient.
Die Kabeleinführung ist innen mit zweckmäßigen Spitzen 11 oder, bezw. und Zähnen
12 in beliebiger Zahl und Anordnung von einer oder mehreren Seiten als Zugentlastung
für die Zuleitung bestückt. Gegebenenfalls können auch Reihenanordnungen solcher
Widerstände in beliebiger Form und Gestaltung vorgesehen werden.
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An der unteren Seite der Bodenfläche befindet sich eine Längsnut 13
zum zentrieren des Schutzleiteraggregates. Ferner befindet sich an dieser Fläche
eine umlaufende Nut 14, in welcher wie Nut und Feder der vorstehende Rand 15 des
Steckerteils 2 zentriert lagert. Zwei sich gegenüberliegende Durchbrüche 16 dienen
zum Durchlassen der Schleifkontakte 8 und zwei runde Durchgangslöchcr 17 zum Durchlassen
der Steckerstifte des einzuführenden Steckers. Zwei aus der Mittenachse versetzte
Durchgangslöcher 18 dienen zur Aufnahme der Verbindungsschrauben 19, welche Kupplungsteil
1 und Steckerteil 2 zu einer Einheit verbinden.
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Zwei im Steckerteil 2 eingepreßte Gewindebuchsen 20 oder in den Preßstoff
geschnittene Gewindelöcher dienen zum Einschrauben der Verbindungsschrauben 19.
Statt dieser lösbaren Verbindung können aber auch Niete oder ähnliche Befestigungselemente
als unlösbare Verbindung dienen. Ferner ist daran gedacht, beide Teile mittels thermoplastischen
Spritsmassen durch einen gemeinsamen Überzug
| su verbinden und sie so einsehließlish der Zuleitung zu einer |
homogenen Einheit zu verbinden. Je nach Gestaltung der Teilungsebene ist auch ein
Vergießen mit Kunstharzen als unlösbare Verbindung möglich.
| Das Steckerteil 2 ist ebenfalls den Vorschriften entsprechend |
an seinem Äusseren gestaltet und mit je einer Führungsleiste 21 auf zwei sich gegenüberliegenden
Seiten versehen. In zwei sich ebenfalls gegenüberliegenden Durchbrüchen 22 sind
die Schleifkontakte 23 des Schutzleiteraggregates derart angeordnet, daß ihre Kontaktflächen
Berührung mit den Schleifkontakten der Schutzkontaktsteckdose beim Einstecken bekommen
und die Masseschlußströme einwandfrei abgeleitet werden können.
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Der Innenraum ist durch zwei sinn weich gestaltete Trennwände 24 in
drei untereinander isolierte Kammern aufgeteilt, von denen sich die beiden äusseren
Kammern 25 spiegelbildlich gleich sind. Die mittlere Kammer 26 schließt sich an
die Kabeleinführung an und nimmt das Schutzleiteraggregat in sich auf. Der Kabeleinführung
gegenüberliegend sind im Ausführungsbeispiel die beiden Trennwände 24 zu hochstehenden
Kragen 27 ausgebildet worden, welche die Kabelanschlußklemmen 28 und die Klemmschrauben
29 von Fase und Null isolierend umschließen. Die Mulde 10 der Kabeleinführung ist
in das Ansatzstück 30 eingearbeitet worden, welches gleichzeitig der Kabeleinführung
als Gegenlager zum Einklemmen des Kabels dient und als Drehsicherung der beiden
Teile 1 und 2 in eine entsprechende Ausnehmung des Kupplungsteils 1 eingreift. Die
beiden Trennwände 24 sind in der Mitte etwas dichter zusammengerückt worden, um
dem Schutzleiteraggregat einen genauen Sitz und sicheren Halt zu verleihen. Die
dadurch etwas schräg-
| gestellteaTsile der Trennwände 24 sind mit je eins ? halbrun- |
den Ausnehmung 31 versehen, in welche die beiden stromführenden Leitungen gelegt
und zu den Kabelanschlußklemmen 28 geführt werden. Eine weitere Ausnehmung 32 in
der Rundung des Kragens27
dient zum direkten Einführen der Zuleitungen
in die isolierten Klemmstellen.
| DieFührungsleiste 21 ist unten entgegen der üblichen Ausfüh- |
rungsart unterbrochen und nimmt in einer Ausnehmung 33 die gesamte Sperrvorrichtung,
im wesentlichen bestehend aus Sperrstück 34 und Sperrfeder 35, in sich auf. Im Innern
des Steckerteils 2 ist je eine hakenförmige Aufhängung für die Sperrfeder 35 vorgesehen.
Im Boden sind die Ausnehmungen 33 nach beiden Seiten zu schmalen Schlitzen derart
erweitert, daß die seitlich abgebogenen Enden dsr Sperrfeder 35 in ihnen Platz finden.
Die Ausneh-=unten 33 sind so eng, daß die Sperrfeder 35 nur im zusammengedrückten
Zustande hindurchgesteckt werden kann, so daß die Enden 36 nach dem Spreizen durch
das Eindringen in diese schmalen Schlitze die Sperrfeder in ihrer Lage verriegeln.
Wenn das Sperrstück 34 mit seinem konischen Innenteil zwischen die Schenkel 37 der
Ppsrrfeder 35 eingeklemmt ist, können diese nicht mehr zusammengedrückt werden und
daher auch die Sperrfeder nicht mehr aus dieser Lage befreit werden.
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Das Sperrstück 34 lagert mit seinem Zapfen 38 in einer Windung 39
der Sperrfeder 35. Während eine Drehung nach der einen Seite um etwa 900 unbehindert
möglich ist, wird die Drehung in der anderen Richtung durch die Nase 40 des Zapfens
38 federnd behindert. Das Sperrstück 34 ist nach oben zu einer schrägen Auflauffläche
41 ausgebildet. Die untere Kante 42 ist keilförmig gestaltet, damit sie ungehindert
in die Ausnehmungen 3 eindringen
| kann und dort an dar Stützfläche 4 ihren Widerstand findet.
An |
| knnn und dort a |
| dem in den Steckerteil 2 eindringenden Teil ist das Sperrstück |
| ID. k |
| 34 konisch gearbeitet, um ain besseres Eindringen zwischen
die |
Schenkel 37 der Sperrfeder 35 zu ermöglichen. Durch stufenförmige
Ausbildung wird eine Stirnfläche 43 gebildet, die als Gegen-
| lagerung für die Windung 39 dient. Das Sperrstück 34 liegt
da- |
durch unverrückbar zwischen den Schenkeln 37 der Sperrfeder 35 fest.
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Wenn der Erfindungsgegenstand zweimal ineinandergesteckt wird (Figur
4), trifft die schräge Auflauffläche 41 auf die obere Kante das Kupplungsteils 1
und wird zu einer Drehbewegung nach
| innen um den als Lagerunc |
| innen um den als Lagerung dienenden Zapfen 38 gezwungen. Da
das |
Sperrstück 34 durch die Anordnung des Zapfens 38 etwa in der Mitte naturgemäß als
zweiarmiger Hebel wirkt, wird dadurch der unterhalb des Zapfens liegende Teil nach
aussen bewegt. Dabei legt sich die vordere Kante 42 in die Ausnehmung 3 und trifft
schließlich mit ihrer unteren Fläche auf die Stützfläche 4.
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Damit wird die Einsteckbewegung begrenzt und der Erfindungsgegenstand
ist nicht weiter einzustecken. Diese Sperrung erfolgt so rechtzeitig, daß die Steckerstifte
44 in den Steckerbuchsen 45 noch keinen Kontakt bekommen können. Der Stecker bleibt
also in jedem Falle stromlos und eine Stromentnahme kann auch nicht in provisorischer
Weise erfolgen. Durch die zweckmäßige Gestaltung der Sperrvorrichtung ist es auch
nicht möglich, diese in irgend einer Weise unwirksam zu machen.
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Bei dieser Drehbewegung spreizt die Nase 40 die Windung 39 der Sperrfeder
etwas auseinander, also entgegen der Federwirkung.
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Da die Sperrfeder 35 das Bestreben bnt, sich in ihre Ausgangs-oder
Ruhestellung zurückzubewegen, wird sie über die Nase 40 das Sperrstück 34 ebenfalls
nieder in die Ausgangsstellung zurückbewegen.
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Wird der Erfindungsgegenstand in eine normale Steckdose gesteckt (Figur
5) ? trifft ebenfalls die schräge Auflauffläche 41 auf die obere innere Kante der
Steckdose auf und zwingt das Sperrstück 34 zu einer Drehbewegung. Diese Drehbewegung
wird aber begrenzt, sobald die vordere Kante 42 gegen die innere Fläche der Steckdose
stößt, an der die Ausnehmungen 3 nicht eingearbeitet sind.
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Da eine weitere Drehbewegung nicht möglich ist, die schräge Auflauffläche
41 aber noch weiter nach innen gedrückt wird, weicht nunmehr das gesamte Sperrstück
34 gegen den Druck der Schenkel 37 der Sperrfeder nach innen aus. Beim Herausziehen
des Erfindungsgegenstandes aus der Steckdose drückt die beanspruchte Sperrfeder
35 das Sperrstück 34 wieder in seine alte Lage zurück.
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Das Schutzleiteraggregat (Figur 7 und Figur 8) ist im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, daß die stromabnehmenden Schleifkontakte 8, die stromableitenden
Schleifkontakte 23 und die Kabelanschlußklemme 46 mit Klemmschraube 47 zu einer
Einheit zusammengefaßt sind und es die zweckmäßige Gestaltung gestattet, das Kabel
(strichpunktierte Linie) von der Seite durch die Mittenachse an die Kabelanschlußklemme
46 heranzufuhren. Im Ausführungsbeispiel ist das Schutzleiteraggregat aus zwei Teilen
durch die Bördelbuchse 48 zusammengesetzt worden. Die Bördelbuchse hat Innengewinde
zur Aufnahme der Klemmschraube 47. Es sind jedoch viele zweckmäßige Ausführungsarten
möglich, die zum gleichen Ziele führen. Als Kabelanschlußklemmen 46 dienen lediglich
verbreitete Stellen, die in einer U-förmigen Mulde den unteren Abschluß und damit
das Widerlager für c'as anzuklemmende Kabel bilden. Die seitlich hochstehenden Stege
49 dienen dabei gleichzeitig als Schutz gegen Abrutschen des anzuklemmenden Kabels.
Der
waagerechte Steg 50 liegt in der Längsnut 13 des Kupplungsteils 1 und sichert gegen
Verrutschen aus der ordnungsmäßigen Lage. Die Rundungen 51 liegen in entsprechenden
Ausnehmungen 52 im Boden des Steckerteils 2 und zentrieren ebenfalls die genaue
Lage des Schutzleiteraggregates. Ein U-förmiger Winkel 53 oder eine andere zweckmäßige
Vorrichtung, beispielsweise ein Durchgangsloch, gestatten den Kabeldurchlaß in der
Mittenachse (Figur 8).
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Von den Kabelanschlußklemmen 28 wird im Ausführungsbeispiel der Strom
über einen Z-förmigen Winkel 54 an die federnd gestalteten Steckerbuchsen 45 herangeführt
und sind mit diesen durch die nietförmige Gestaltung des oberen Schaftes der Steckerstifte
44 kraftschlüssig verbunden. Eine Blattfeder 55 sichert in bekannter Weise die ausreichende
Federung der Steckerbuchsen 45.
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Es ist daran gedacht, den Erfindungsgegenstand ausser in den üblichen
Farben braun und weiß auch in allen anderen Farben herzustellen. Dieses insbesondere
dann, wenn der Erfindungsgegenstand mittels Überzug aus thermoplastischen Spritzmassen
homogen mit einer farbigen Schnur verbunden wird. Bei gleichbleibendem System sollen
nach dem jsrfindungsgedanken ferner auch solche Mehrpoligen Stecker hergestellt
werden, bei denen es üblich ist, die Stromentnahme oder Weiterleitung des Stromes
Steckverbindungen gleich welcher Art benutzt werden, wobei es gleichgültig ist,
ob diese bei Schwachstrom oder bei Starkstrom benutzt werden.