DE2005783A1 - Einzelteil einer elektrischen Steckverbindung - Google Patents
Einzelteil einer elektrischen SteckverbindungInfo
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Description
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. Dipl-.-Ing. W. Beyer
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Dipl.-Wirtsch.-Ing.B.Jochem
6000 Prankfurt am Main * Freiherr-vom-Stein-Strasse
Ford-Werke :
Aktiengesellschaft 5ooo KÖln-Deutz 1 Ottoplatz 2
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Einzelteil einer elektrischen Steckverbindung
Priorität der US-Anmeldung Ser.No. 807 733 vom 17. März 1969
Die Erfindung betrifft die Einzelteile elektrischer Steckverbindungen,
,z.B. Stecker oder Steckerkupplungen, bestehend aus einem Körper aus isolierendem Material mit wenigstens
einer Durchgangsbohrung, in der ein am Ende einer elektrischen
Leitung befestigtes Kontaktstück, das eine mittlere Verengung aufweist, verriegelbar ist. Derartige Kontakt—
stücke sind beispielsweise in der offengelegten deutschen
Patentanmeldung 1 916 614 gezeigt.
Der Anschluß eines Steckers oder einer Steckerkupplung an
eine oder mehrere elektrische Leitungen erfolgt, wenn die
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Verbindung leicht und schnell lösbar sein soll, in der Weise, daß das oder die an den Leitungsenden angebrachten Kontaktstücke
in den isolierenden Körper des Steckers oder der Steckerkupplung eingeschoben werden und dann mit einem geeigneten Verriegelungsmechanismus
festgelegt werden. Leider ergibt sich in der Praxis bei diesen Handgriffen die Schwierigkeit, daß
die Kontaktstücke, insbesondere wenn es mehrere sind, bis zur Anbringung der Verriegelung innerhalb der Durchgangsbohrung
ihre vorbestimmte Lage verändern, so daß sie in falscher Stellung festgeklemmt werden. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
Stecker, Steckermuffen u.dgl. so auszubilden, daß sich die Kontaktstücke an den Leitungsenden sehr schnell, mit
großer Sicherheit und sehr genau einsetzen und verriegeln lassen.
Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Durchgangsbohrung wenigstens teilweise durch eine radial
elastisch nachgiebige Wand mit einem in die Verengung des Kontaktstücks eingreifenden Vorsprung gebildet ist und
die Nachgiebigkeit der Wand durch ein am isolierenden Körper anbringbares Verriegelungsglied blockierbar ist.
Die vorgeschlagene Ausbildung der Steckerteile hat den Vorteil, daß der elastisch nachgiebige Vorsprung schon nach dem
losen Einstecken des Kontaktstücks in die Durchgangsbohrung
des isolierenden Körpers in die Verengung am Kontaktstück einrastet und dieses sicher in seiner vorbestimmten Lage hält.
Durch die Verriegelung braucht dann nur noch dafür Sorge getragen zu werden, daß das Kontaktstück nicht nur elastisch
nachgiebig, sondern starr formschlüssig gesichert wird, was in einfachster Form dadurch geschehen kann, daß die Nachgiebigkeit des elastisch eingerasteten Vorsprungs aufgehoben wird.
Bis zur Verriegelung'reicht die Federkraft des VorSprungs
aus, auch bei einer gewissen Relativbewegung des isolieren-
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den Körpers mit Bezug auf die eingesteckten elektrischen Leitungen
deren.Kontaktstücke in der richtigen Stellung in der
Durchgangsbohrung festzuklemmen. . .
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden bei mehreren
angeschlossenen Leitungen in wenigstens einer Ebene zwei Durchgangsbohrungen
mit elastisch nachgiebigen Wänden .auf den einander zugewandten Seiten vorgesehen, wobei dann das Verriegelung sglied zwischen die beiden Wände einschiebbar ist, so daß
sie nach dem Einrasten der VorSprünge in die Verengungen der
Kontaktstücke nicht mehr zurückweichen können.
Die Erfindung "wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigenj -
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines in eine
Steckerkupplung eingesteckten Steckers, wobei . ' beide Teile der Steckverbindung gemäß der Erfindung
ausgebildet sind, ■ .
Fig· 2 einen senkrechten Längsschnitt durch die gekuppelten
Teile„ nach Fig. 1,
Fig. 3 einen waagerechten Längsschnitt durch die
Steckerteile nach Fig. 1 in der Ebene zweier
nebeneinander liegender Kontakt stücke",
Fig* 4 einen senkrechten Querschnitt durch den Stecker
nach Fig. 1, .
Fig.-5 einen senkrechten Längsschnitt durch gekuppelte
Steckerteile in einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform, . ·
Fig. 6 · einen waagerechten Längsschnitt durch die gekuppelten Steckerteile nach Fig. 5,.
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Fig. 7 einen senkrechten Querschnitt durch den Stecker nach Fig. 5 und 6,
Fig. 8 eine abgebrochene perspektivische Ansicht eines in der Ausführungsform nach Fig. 5 bis 7 zur
Anwendung kommenden Verriegelungsgliedes.
Bei einer früher vorgeschlagenen Ausführung von Steckerteilen werden an den Leitungsenden befestigte Kontaktstücke, die eine
mittlere Verengung aufweisen, in der Weise im isolierenden Körper des Steckerteils verriegelt, daß nach dem losen Einschieben
der Kontaktstücke in die für sie vorgesehenen Durchgangsbohrungen im Stecker in den letzteren ein Verriegelungsbolzen eingeschoben wird, der in die Verengungen der Kontaktstücke
eingreift, so daß sie nicht mehr aus ihren Durchgangsbohrungen herausgezogen werden können. Um die richtige, danach
durch Verriegelung gesicherte axiale Lage der Kontaktstücke innerhalb ihrer jeweiligen Durchgangsbohrung zu markieren,
ist bei dieser älteren Ausführung eine Anschlagschulter vorgesehen. Die nachstehend detailliert beschriebenen
Ausführungsbeispiele der Erfindung weisen demgegenüber den Unterschied auf, daß die Kontaktstücke schon vor ihrer Verriegelung
in ihrer Durchgangsbohrung in richtiger axialer Lage elastisch festgeklemmt werden, so daß sie diese Stellung
f auch beibehalten, wenn vor der Verriegelung noch mit dem Stecker hantiert wird, beispielsweise noch weitere Leitungen
angeschlossen werden. Die Einzelheiten werden aus der nachfolgenden Schilderung deutlich.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 4 zeigt eine elektrische Steckverbindung, die für mehrere Leitungsanschlüsse
bestimmt ist. Wie aus der nachfolgenden Schilderung erkennbar,
kommt es für die Erfindung auf deren genaue Anzahl nicht an. Auch bei einem einzigen Leitungsanschluß ließe sich das
erfindungsgemäße Prinzip verwirklichen.
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IneinandergeBteckt sind in der Darstellung nach Fig. 1 bis
3 eine Steckerkupplungλ Io und ein Stecker 11. Angeschlossen
an jedes dieser Teile sind gemäß Fig. 3 elektrische Leitungen,
anderen freien Enden auf Seiten des Steckers vorne hohle Kontaktstücke
12 und auf Seiten der Steckerkupplung vorne bolzenförmige
Kontaktstücke 13 befestigt sind. Letztere lassen sich, wie in Pig. 3 gezeigt, mit ihrem bolzenförmigen Ende in die
Kontaktstücke 12 einschieben, so daß ein Kontakt zwischen den
Anschlußleitungen hergestellt wird. Beide Arten von Kontaktstücken,
12 und 13, weisen eine mittlere Verengung 14 bzw. 16 auf, die nach beiden Seiten durch Bereiche mit grösserem
Durchmesser begrenzt wird.
Im Aufbau sind sich Stecker 11 und Steckerkupplung Io sehr
ähnlich., Ein gröss er er Unterschied zwischen beiden besteht
nur darin, daß die Kontaktstücke 12 über ihre ganze axiale
Länge in Durchgangsbohrungen 17 im Stecker 11 aufgenommen
sind, während auf der anderen Seite die bolzenförmigen Enden
der Kontaktstücke 13 nach vorne aus den sie aufnehmenden Durchgang
sbohrung en 18 hervorstehen.
Nachfolgend sei zunächst der genaue Aufbau des Steckers 11
geschildert. Dieser weist zwei äussere .Seitenwände 21 und 22
.-aw-£ sowie eine Deckwand 23 und einen Boden 24 auf. Eine mittlere
senkrechte Trennwand zwischen den Seitenwänden ist mit 26 bezeichnet. Parallel zu Deckwand und Boden liegen Zwischenwände 27 und 28. Die genannten Wände begrenzen sechs Durchgangsbohrungen
17.
Wie am besten aus Fig. 3 zu ersehen, teilt sich die mittlere
Trennwand 26 in zwei gabelförmig auseinanderlaufende Wände
31 und 32, von denen in Fig. 2 nur die Wand 31 sichtbar ist.
Aus dieser Zeichnungsfigur geht jedoch hervor^ daß übereinander
insgesamt' drei entsprechend ausgebildete Wandbereiche
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31 an der Trennwand 26 ansetzen. Jede gehört zu einer der übereinander parallel liegenden Durchgangsbohrungen 17. Das
gleiche gilt analog für die in Fig. 3 gezeigte Wand 32. Beide Wände 31 und 32 gehen auch gleichermassen in jeder Bohrungsebene in eine elastische Wand 33 über. Fig. 2 zeigt, daß die
Elastizität der Wände 33 dadurch gewonnen wird, daß sie von den waagerechten Wänden 23, 24, 2 7 und 28 durch einen freien
Spalt 37 abgetrennt sind. Das freie Ende 36 der nachgiebigen Wände 33 steht gegenüber dem vorderen Ende der Kontaktstücke
12 noch etwas vor, so daß die letzteren ganz innerhalb ihrer jeweiligen Durchgangsbohrung 17 aufgenommen sind.
Von jeweils zwei nebeneinander liegenden Bohrungen 17 sind jeweils die inneren, einander zugewandten Seiten durch die
elastischen Wände 33 gebildet. Dazwischen besteht ein freier Raum 3 7.An den Wänden 33 sind in die Durchgangsbohrungen 17
hineinragende VorSprünge 39 angeformt, und zwar gerade in
derjenigen axialen Stellung, daß sie in die ringförmigen Verengungen 14 der Kontaktstücke 12 eingreifen, wenn die letzteren
sich in ihrer vorbestimmten Position mit Bezug auf den Isolationskörper des Steckers 11 befinden. Wenn am Ende des
Einschiebens eines Kontaktstückes 12 in den Stecker der Vorsprung 39 elastisch in die Verengung 14 eingerastet ist,
ist das Kontaktstück nur noch unter Aufwendung einer gewissen Kraft in axialer Richtung zu verschieben. Quer dazu ist jedoch
noch eine gewisse Beweglichkeit vorhanden.
Um die Kontaktstücke in der elastisch geklemmten Lage starr formschlüssig zu sichern, ist ein Verriegelungsbolzen 41
vorgesehen, der in den freien Raum 3 7 zwischen den elastischen Wänden 33 eingesteckt wird. Genaugenommen füllt der im Querschnitt
im wesentlichen rechteckige Verriegelungsbolzen 41 gerade den freien Raum zwischen den Vorsprüngen 39 aus.
Er liegt dabei, wie aus Fig. 2 zu ersehen, an hinteren Anlage-
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flächen 42 und 43 der Zwischenwände 27 bzw. 28 an. Auf der
gegenüberliegenden Seite stützt er sich an seinen Enden an
Anlageflächen 44 und 46 der Deckwand 23 bzw. des- Bodens 24
ab. Da sich die Anlageflächen 42 und 43 einerseits und 44 und
46 andererseits gegenüberstehen, lässt sich durch Bemessung
ihrer Abstände der Verr iegelung.sbol zen 41 in seiner eingesteckten Stellung festklemmen. Seiner Lagesicherung dienen
weiterhin gegenüberstehende Haltenasen 47, zwischen welchen
in der eingeschobenen Stellung entweder das Wandende mit der
Anlagefläche 42 oder das mit der Anlagefläche 43 einrastet.
Das Einschieben des Verriegelungsbolzens 41 erfolgt mit Bezug
auf Fig. 1, 2 und 4 in senkrechter Richtung. Es werden
dabei gleichzei-tig durch ein einziges Verriegelungsglied sämtliche Koritaktstücke im Stecker verriegelt.
Die Steckermuffe Io ist in ihrer im Hinblick auf die Erfindung
wesentlichen Ausgestaltung entsprechend dem vorstehend beschriebenen Stecker ausgebildet..Wie üblich, wird bei der Herstellung der Steckverbindung der Stecker 11 mit seinem vorderen
Bereich in den vorderen Teil der Steckerkupplung Io eingeschoben. Zur Sicherung der Steckverbindung weist die Oberseite
52 des Vorderteils 51 der Steckerkupplung eine Aussparung
53 auf, die vorne durch einen Quersteg 54 begrenzt
wird.- Der Quersteg wirkt mit einer im gekuppelten Zustand
der Steckerteile in die Aussparung 53 eingreifenden Haltenase 56 am Stecker zusammen. In dieser verriegelten Stellung
der Kupplung besteht dann zwischen den Kontaktstücken 12 und
13 eine gesicherte elektrische Verbindung.
Beim Befestigen einer mit einem Kontaktstück 12 versehenen
elektrischen Leitung am Stecker 11 wird wie folgt vorgegangen:
Zunächst wird das Kontaktstück 12 in seine zugeordnete
Durchgangsbohrung 17 eingesteckt. Hierbei befindet sich
der Verriegelungsbolzen 41 noch ausserhalb .des freien Rau-
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mes 37 zwischen den gegenüberliegenden, nachgiebigen Wanden
33. Der Vorsprung 39 kann deshalb vom vordringenden vorderen Ende des Kontaktstücks zusammen mit der Wand 33 zum freien
Raum 3 7 hin elastisch zurückgedrückt werden, so daß sich der zunächst dickere Teil des Kontaktstücks am Vorsprung 39 vorbeischieben
lässt. Sobald dann die Verengung 14 den Vorsprung 39 erreicht, schnappt letzterer ein, und die elastische Wand
33 geht, nunmehr bei eingeschobenem Kontaktstück, in ihre Ausgangslage zurück. Durch den Vorsprung 39 wird das Kontaktstück
sicher in seiner vorbestimmten Lage gehalten, wobei auch ein Schütteln oder normales Hantieren mit dem Stecker den ela-K
stischen Eingriff nicht zu lösen vermögen. Da jedoch bisher der Verriegelungsbolzen 41 noch nicht eingesteckt worden ist,
kann man unter Anwendung einer gewissen Kraft die Leitung •4e*· aus dem Stecker wieder herausziehen. Hierbei weicht der
Vorsprung 39 elastisch aus der Verengung 14 zurück.
Nachdem dann die vorbestimmte Anzahl Leitungen mit Kontaktstücken im Stecker eingeklemmt worden sind, wird der Verriegelungsbolzen
41 in den freien Raum 37 zwischen die paarweise angeordneten elastischen Wände 33 eingeführt.·Am Ende dieses
Einsteckvorganges von oben nach unten zwischen den paarweise gegenüberstehenden Wänden 33 hindurch wird die richtige Stellung
durch das Einrasten der Trennwand 27 zwischen den Halte- * nasen 47 gesichert. Bei dieser Lage des Verriegelungsbolzens
können sich die elastischen Wände 33 und insbesondere deren Vorsprünge 39 nicht mehr aus ihrer Ausgangslage zurückbiegen.
Mit anderen V/orten, auch eine sehr große Zugkraft in Längsrichtung der Leitungen und Kontaktstücke kann nicht mehr bewirken,
daß die Wände 33 und Vorsprünge 39 in den freien Raum 3 7 zurückweichen und die Kontaktstücke freigeben. Die
Befestigung der letzteren an Stecker ist somit starr formschlüssig.
Sie ist jedoch nichtsdestoweniger leicht lösbar, denn nach den Herausziehen des Verriegelungsbolzens 41 können.
auch die Kontaktstücke 12 wieder aus den Durchgangsbohrungen
17 herausgezogen werden.
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Es erscheint nicht unbedingt notwendig, daß sich die Vorsprünge
39 an den elastischen Wänden 33 befinden« Sie könnten
auch auf der gegenüberliegenden Seite an einer festen Wand ■ angeordnet sein» In diesem Falle müßte lediglich das Kontaktstück
wahrend". seines Ein stecke ns in die Durchgangsbohrung
etwas gekantet werden, damit es gegen die elastische Wand 33
drückt urid diese beiseite schiebt.
Das zweite in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem oben beschriebenen im wesentlichen
nur durch eine etwas andere Ausführung des Verriegelungsgliedes„ Da ansonsten weitgehend Übereinstimmung besteht, sind
der Einfachheit halber korrespondierende Einzelheiten mit identischen Bezugszeichen versehen worden. Es erübrigt sich
dadurch, auf diese nochmals einzugehen. Da Übereinstimmung
weiterhin in allen erfindungswesentlichen Merkmalen zwischen
Stecker und Steckerkupplung besteht, kann sich die nachfolgende Erläuterung auf den Aufbau des Steckers beschränken.
Statt eines senkrecht einzuführenden Verriegelungsbolzens wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 bis 8 ein im
wesentlichen scheibenförmiges Verriegelungsglied 61 benutzt,
das in Fig. 8 in perspektivischer Ansicht einzeln gezeigt ist
und wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel in den freien Raum
zwischen die elastischen Wände 33 eingeschoben wird* Das Verriegelungsglied ist in diesem. Fall mit einer längs laufenden
Führungsnut 62 und einer .Haltenase 6 3.versehen, deren Funktion
weiter unten beschrieben wird.
Der Stecker 11 in der zweiten Ausführungsform unterscheidet
sich von dem zuerst, beschriebenen Stecker noch dadurch, daß seine Deckwand 23 und der Boden 24 innere Aussparungen 64
bzw, 68 aufweisen. Diese haben den Zweck, die längs laufenden
Seitenkanten des Verriegelungsgliedes 61 währenddessen .
Schiebebewegung, die diesmal parallel ,zu den .Achsen der Kon-
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- Io -
taktstücke stattfindet, zu führen. Schließlich ist auch noch die
Zwischenwand 68 abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß sie im Bereich des Verriegelungsgliedes zur
Mitte hin vorspringt und mit dem vorspringenden Ende 67 in die Führungsnut 62 eingreift. Auch hierüber findet also eine
Führung des Verriegelungsgliedes 61 während dessen Einschiebens in den Stecker statt.
Der Boden 24 des Steckers ist gemäß Fig. 5 in seinem vorderen Bereich mit einer Öffnung 68 versehen. Diese Öffnung wird
vorne begrenzt durch einen Quersteg 69, der sich über die gesamte Breite des Bodens erstreckt. Wenn das Verriegelungsglied 61 von vorne her ganz in den Stecker 11 eingeschoben
worden ist, rastet die Haltenase 63 hinter dem Quersteg 69 ein und sichert damit die Verschlußstellung des Verriegelungsgliedes.
Das Befestigen der elektrischen Kabel am Stecker nach dem zweiten Ausführungsbeispiel geschieht wie folgt: Zunächst
entspricht das Einstecken der Kontaktstücke in ihre zugeordneten Durchgangsbohrungen der Montage bei der erstgeschilderten
Ausführungsform. Wiederum drückt jeweils das vordere Ende
eines Kontaktstücks den Vorsprung 39 und die nachgiebige Wand 33 in Richtung zum freien Raum 37 hin zur Seite, und die
Elastizität der Wand lässt dann den Vorsprung 39 in die Verengung 14 einschnappen, um das Kontaktstück in der richtigen
Position lösbar festzuklemmen. Wenn alle Kontaktstücke 12 in
dieser Weise in ihren Durchgangsbohrungen 17 eingeklemmt sind, wird das Verriegelungsglied 61 mit Bewegungsrichtung
von rechts nach links mit Bezug auf Fig. 6 eingeschoben. Zu diesem Arbeitsgang werden die Führungsnut 62 und das vorstehende
Ende 6 7 der Zwischenwand 28 ausgerichtet. Das Verriegelungsglied wird soweit nach links eingeschoben, bis die
Haltenase 63 hinter dem Quersteg 69 am Boden 24 einrastet. In dieser Anordnung werden die Kontaktstücke 12 starr formschlüssig
im Stecker gehalten.
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Claims (8)
- Ansprüche'Einzelteil einer elektrischen Steckverbindung, z.B. Steclcer oder Steckerkupplung, bestehend aus einem Körper aus isolierendem Material mit wenigstens einer Durchgangsbohrung, in der ein am Ende einer elektrischen Leitung befestigtes Kontaktstück,'das eine mittlere Verengung aufweist, verriegelbar ist, d a du r c fr g e k e η η ζ eich-η e t, daß die Durchgangsbohrung (17, 18)Wenigstens teilweise durch eine radial elastisch nachgiebige Wand (33) mit einem in die Verengung (14, 16) des Kontaktstücks (12, 13) eingreifenden Vorsprung (39) gebildet ist und die Nachgiebigkeit der Wand (33) durch ein am isolierenden Körper (Io, 11) anbringbares Verriegelungsglied (41, 61) Talockierbar ist.
- 2. Verbindungsteil nach Anspruch 1, da d u rc h g e Ic e η η ζ e i c,h η e t, daß das Verriegelungsglied (41, 61) bei eingeführtem Kontaktstück (12, 13) nur dann am isolierenden Körper anbringbar ist, wenn sich das Kontaktstück (12, 13) in der vorbestimmten axialen Lage mit Bezug auf die Durch'gangsbohrung (17, 18) befindet und der Vorsprung (39) in die Verengung(14, 16) eingreift.
- 3* Verbindungsteil nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h ge k e η η ζ e i c h η e t, daß das Verriegelung sglied (41, 61) in den isolierenden Körper (Io^ 11) einschiebbar ist und in eingeschobener Lage die elastisch nachgiebige Wand (33) auf der Rückseite, des Vorsprungs (39) abstütztund versteift. .Po 79680098A2/1070
- 4. Verbindungsteil nach einem der"Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß. in wenigstens einer Ebene zwei Durchgangsbohrungen (17, 18) mit elastisch nachgiebigen Wänden (33) auf den einander zugewandten Seiten vorgesehen sind, und daß das Verriegelungsglied (41, 61) zwischen die beiden Wände (33) einschiebbar ist.
- 5. Verbindungsteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in mehreren Reihen übereinander je zwei Durchgangsbohrungen (17, 18) angeordnet sind und ein gemeinsames Verriegelungsglied (41, 61) zwischen alle Reihen einschiebbar ist.
- 6. Verbindungsteil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g ekennzeichn et, daß das Verriegelungsglied (41) quer zur Achse der Durchgangsbohrungen (17, 18) einschiebbar ist und ein Paar seitlich vorspringende, elastische Haltenasen (47) aufweist, zwischen welche in der ganz eingeschobenen Stellung ein Vorsprung (27, 42) am isolierenden Körper einschnappbar ist, so daß das Verriegelungsglied (41) in Verschieberichtung fixiert ist.
- 7. Verbindungsteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsglied (61) parallel zu den Durchgangsbohrungen (17, 18) bis zur Anlage gegen einen Anschlag (64) einschiebbar ist und in seiner ganz eingeschobenen Stellung mit einem Vorsprung (6 3) hinter einer Rast (69) einschnappbar ist.
- 8. Verbindungsteil nach einen oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurc'h gekennzeichnet, daß das Verriegelungsglied (41, 61) aus einem isolierendem Material besteht.Fo 7968009842/1070teersei te
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