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Die Erfindung betrifft eine Schaltanlagenklemme mit einem Klemmenkörper,
der aus einem Unterteil und mindestens einem zusammen mit diesem einen Klemmkanal
bildenden I)eckel-besteht, wobei wenigstens der Unterteil die Form einer den im
Klemmkanal aufzunehmenden Leiter auf einem Teil seines Umfangs umfassenden Schale
besitzt.
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Bei den bekannten Schaltanlagenklemmen dieser Art läßt sich ein guter
Kontakt zwischen dem Leiter und der Klemme und damit eine gute elektrische Verbindung
zwischen zwei von der Klemme erfaßten Leitern nur dann erreichen, wenn der Durchmesser
des Leiters höchstens geringfügig vom Sollwert abweicht, an den der- Durchmesser
des -Klemmkanals angepaßt ist. Häufig f'kesjtzen aber die Leiter relativ große Durchmessertoleranzen,
was insbesondere bei großen Rohrsammelschienen der Fall ist. Besonders störend tritt
ein s^echter Kontakt zwischen dem Leiter und der Klemme dann in Erscheinung, wenn
mehrere Deckel verwendet werden müssen, weil in diesem Falle ein Stromübergang vom
einen zum anderen Leiter ausschließlich über den Unterteil des Klemmenkörpers erfolgen
muß. Um in einem solchen Falle eine zusätzliche elektrische Verbindung zwischen
den Leitern zu schaffen, ist bei einer bekannten Klemme ein gut leitendes Blech
vorgesehen, das auf den miteinander zu verbindenden Leitern aufliegt und gegen diese
von den Deckeln gepreßt wird, wobei es sich bleibend verformt und dadurch an die
Leiter anschmiegt. Nachteilig ist hierbei aber, daß ein solches Anschmiegen, das
Voraussetzung für einen guten Kontakt ist, sich nurmit-~einem relativ dünnen Blech
erreichen läßt. Ein dünnes Blech hat aber keinen für die Übertragung hoher Ströme
ausreichend geringen elektrischen Widerstand. Daher ist eine solche Klemme für eine
hohe Strombelastung nur dann brauchbar, wenn auch der Kontakt zwischen den Leitern
und dem Unterteil des Klemmenkörpers verhältnismäßig gut ist. Ein weiterer Nachteil
besteht darin, daß durch ein solches Blech die Montage erschwert wird.
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Bei einer andereen--bekånnten Klemme mit einem Unterteil, der zwei
parallel zueinander verlaufende Klemmkanäle für je einen Leiter besitzt, läuft zum
Ausgleich von Durchmessertoleranzen der zu erfassenden Leiter der Unterteil zu den
Öffnungsstellen der Klemmkanäle hin in sich verjüngende Wandteile aus, welche beim
Schließen der Klemme mit Hilfe des Deckels um den im zugeordneten Kanal liegenden
Leiter herumgebogen werden. Diese Lösung ist ebenfalls aufwendig- un erschwert die
Montage.
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Außerdem ist sie für große Klemmen nicht geeignet, da- -hier -das
Umbiegen- der Wandteile erhebliche Schwierigkeiten bereiten würde.
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Mit einer Reihe von Nachteilen ist auch eine andere bekannte Klemme
mit einem zwei parallele Klemmkanäle aufweisenden Unterteil behaftet, bei der eine
den Unterteil und die in den- Klemmkanälen liegenden Leiter umfassende Hülse vorgesehen
ist, welche mittels einer den Unterteil zwischen den Klemmkanälen durchdringenden
Schraube unter plastischer Verformung gespannt und dadurch an die beiden Leiter
angepreßt werden kann. Einen guten Kontakt zwischen der Hülse und den Leitern erhält
man nur, wenn die Hülse so dünnwandig ist, daß sie sich an die Leiter anschmiegen
kann. Der elektrische Widerstand einer solchen Hülse ist für eine hohe Strombelastung
zu groß, zumal der erzielbare Kontaktdruck relativ gering ist. Schon aus diesem
Grunde ist diese Klemme in den meisten-Fällen nicht verwendbar. Hinzu kommt, daß
bei der Montage darauf geachtet werden muß, daß die Spannung der Hülse den richtigen
Wert besitzt, weil im Hinblick auf Durchmessertoleranzen ein das Festziehen der
Spannschraube begrenzender Anschlag od. dgl. nicht möglich ist. Es muß deshalb damit
gerechnet werden, daß bei der Montage die Hülse zu wenig oder zu stark gespannt
wird, was beides die Güte und Zuverlässigkein. der Klemmverbindung nachteilig beeinflußt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltanlagenklemme
zu schaffen, die auch bei großen Durchmessertoleranzen der Leiter einen guten elektrischen
Kontakt gewährleistet, dennoch aber einen einfachen Aufbau besitzt, leicht zu montieren
und vielseitig zu verwenden ist. Ausgehend von einer Schaltanlagenklemme der eingangs
genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Unterteil
des Klemmenkörpers im Bereich seiner Klemmkanalzone eine ein elastisches Verformen
unter der Wirkung- der beim Schließen der Klemme auftretenden Kräfte zulassende
Elastizität in Querrichtung besitzt und an der den Klemmkanal begrenzenden Fläche
in Längsrichtung des Klemmkanals verlaufende Kontaktstege aufweist.
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Die Elastizität in Querrichtung ermöglicht auch dann, wenn der Durchmesser
des in den Klemmkanal einzulegenden Leiters im Rahmen der bei Leitern üblichen Durchmessertoleranzen
vom Durchmesser des Klemmenkanals abweicht, eine Anlage der Kontaktstege an der
Leiteroberfläche. Die -dü-rch -die Kontaktstege erzeugte Kontaktfläche ergibt einen
ausgezeichneten Kontakt zwischen dem Leiter und der Klemme, da die Kontaktfläche
mit derjenigen eines Viellinienkontaktes vergleichbar ist. Da der Unterteil des
Klemmenkörpers einen relativ großen Leitungsquerschnitt bildet, ist stets auch ein
geringer Übergangswiderstand zwischen zwei von der Klemme erfaßten Leitern gewährleistet,
und zwar auch dann, wenn mehrere Deckel verwendet werden müssen.
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Ferner ist durch die Anpassungsfähigkeit des Unterteils erreicht,
daß die Deckel gleichmäßig auf den Leiter pressen.
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Die Montage der Klemme ist ebenso einfach wie bei den bekannten Klemmen
der eingangs genannten Art und kann deshalb auch von ungeschultem Personal ausgeführt
werden. Ferner werden durch die Kontaktstege die Herstellungskosten höchstens geringfügig
vergrößert, da die Kontaktstege einstückig mit dem Klemmenkörper ausgebildet sein
können.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Durchmesser des Klemmenkanals
in einen-relativ--weiten Bereich durch Ausdrehen variiert werden kann. Dies ist
insbesondere auch für große Klemmen bedeutsam, die gegossen werden müssen. Durch
das Ausdrehen wird außerdem die Kontaktfläche zwischen den Kontaktstegen und der
Leiteroberfläche dann vergrößert, wenn man, wie dies zweckmäßigerweise der Fall
ist, eine vom Fuß zum freien Ende abnehmende Stärke der Kontaktstege vorsieht.
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Schließlich ist noch von Vorteil, daß keine Versteifungsrippen od.
dgl. erforderlich sind, vielmehr eine völlig glatte Außenform und eine geringe Höhe
vorgesehen werden können, wodurch ein wesentlich günstigeres Verhalten hinsichtlich
Sprühentladungen als bei den bekannten Klemmen vorhanden ist.
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Es sind zwar bereits Klemmen mit Kontaktstegen
im
Klemmkanal bekannt. Diese Kontaktstege sind jedoch als in Kanalumfangsrichtung verlaufende
Schneiden ausgebildet, welche die Aufgabe haben, die Isolation des diilaulegten
Leiters zu durchdringen und sich in den Leiter einzugraben. Mit den Kontaktstegen
der erfindungsgemäßen Klemme sind daher diese Schneiden nicht vergleichbar.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein den schalenförmigen
Teil zumindest auf einem Teil seiner Länge ergäuzender Schließteil des Klemmenkörpers
vorgesehen, der im Prinzip wie der schalenförmige Teil ausgebildet ist, also im
Bereich seiner Klemmkanalzone eine ein elastisches Verformen unter der Wirkung der
beim Schließen der Klemme auftretenden Kräfte zulassende Elastizität in Querrichtung
besitzt und an der den Klemmkanal begrenzenden Fläche in Längsrichtung des Klemmkanals
verlaufende Kontaktstege aufweist.
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Die Kontaktleisten sind vorzugsweise symmetrisch zur Längsmittelebene
im Abstand von dieser angeordnet, wobei es aus Fertigungsgründen, insbesondere beim
Gießen, zweckmäßig ist, die Leisten in zur Längsmittelebene parallele oder zur Teilungsebene
des Klemmenkörpers senkrechte Ebenen zu legen.
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Der Klemmenkörper kann aus Aluminium bestehen, was vor allem auch
bei Klemmen für Sammelschienen preisliche Vorteile ergibt.
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Die Kontaktflächen der Kontaktstege können verzinnt sein, wodurch
die Klemme auch für Kupferleiter verwendet werden kann. Zwar sind auch verkupferte
Kontaktflächen möglich. In diesem Falle ist aber eine sorgfältige Isolierung gegenüber
äußeren Einflüssen, beispielsweise mittels Gießharz, erforderlich. Die erfindungsgemäße
Klemme kann auch als Abzweigklemme ausgebildet sein, wobei die Klemmvorrichtung
für den Abzweigleiter in gleicher Weise wie die Klemmvorrichtung für den Hauptleiter
ausgebildet sein kann.
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Im folgenden ist die Erfindung an Hand von zwei auf der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine
Stirnansicht des ersten Ausführungsbeispiels, F i g. 2 eine teilweise offen dargestellte
Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, F i g. 3 eine Seitenansicht
dieses Ausführungsbeispiels, Fig. 4 eine Stirnansicht eines Ausführungsbeispiels
in Form einer Abzweigklemme, Fig.5 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß
F i g. 4.
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Eine Verbindungsklemme aus Aluminium für Rohrsammelschienen besitzt
einen Klemmenkörper, der aus einem Unterteil 1 und zwei gleich ausgebildeten Deckeln
2 und 3 besteht.
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Das Unterteil 1, das ebenso wie die beiden Deckel 2 und 3 ein Gußkörper
ist, besitzt die Form einer etwa halbzylindrischen Schale mit einer glatten ebenfalls
nahezu halbzylindrischen Außenmantelfläche 4. Die Außenmantelfläche 4 ist nur durch
Vertiefungen 5 unterbrochen, die zur Aufnahme von Verbindungsschrauben 12 längs
beider Randzonen des Unterteils 4 vorgesehen sind. Im Bereich der Vertiefungen 5
bildet die Randzone einen flanschartigen Teil, der mit einer Durchgangsbohrung 6
versehen ist.
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Im Bereich seiner Klemmkanalzone 7 ist der Unterteilt auf seiner
Innenseite, welche zusammen mit den Deckeln 2 und 3 einen Klemmkanal 8 begrenzt,
mit in Längsrichtung des Klemmkanals verlaufenden Kontaktstegen 9 versehen, die
einstückig mit dem Unterteil ausgebildet sind. Die im Ausführungsbeispiel vorhandenen
vier Kontaktstege 9 sind symmetrisch zur Längsmittelebene des Unterteils 1 und im
Abstand von dieser angeordnet, und zwar derart, daß die Abstände zwischen je zwei
benachbarten Kontaktstegen etwa gleich groß sind. Wie F i g. 1 zeigt, liegen die
Kontaktstege 9 in zur Längsmittelebene parallelen und zur Trennebene des Klemmenkörpers
senkrechten Ebenen, was ebenso wie ihre schwache Verjüngung zum freien Ende hin
durch die Herstellung des Unterteils im Gießverfahren bedingt ist.
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Die Stärke des Unterteils 1 ist im Bereich der Klemmkanalzone 7 so
gewählt, daß die Elastizität in Querrichtung ausreicht, um beim Schließen der Klemme
eine elastische Verformung der Klemmkanalzone 7 bis zur Anlage der Kontaktstege
am Leiter zu gewährleisten, Die dem Zentrum des Klemmkanals 8 zugekehrten freien
EndflächenlO der Kontaktstege, welche die Kontaktflächen bilden, sind gußrauh oder
überdreht, wobei der Krümmungsmittelpunkt im Zentrum des Klemmkanals liegt. Ferner
sind im Ausführungsbeispiel die Endflächen 10 mit einer Zinnschicht od. dgl.
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versehen.
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Wie Fig. 2 zeigt, sind die Kontaktstege 9 auf halber Länge durch
eine in Umfangsrichtung des Unterteils 1 verlaufende Nut 11 unterbrochen. Diese
Nut ermöglicht eine gute Anlage der Endflächen 10 an den beiden im Klemmkanal liegenden
und mittels der Klemmen miteinander zu verbindenden Leitern auch dann, wenn deren
Durchmesser nicht genau gleich groß sind.
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Die beiden Deckel 2 und 3 unterscheiden sich vom Unterteil 1 nur
durch eine geringere Länge in Längsrichtung des Klemmkanals 8 und dadurch, daß ihre
Kontaktstege 19 sich über die ganze Länge des Deckels erstrecken. Für die übrige
Ausgestaltung der Deckel 2 und 3 gilt deshalb die Beschreibung des Unterteils 1
sinngemäß.
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Beim Schließen der Klemme werden die Deckel 2 und 3 mittels Schrauben
12 gegen den Unterteil 1 gedrückt, nachdem die beiden miteinander zu verbindenden
Leiter in den Klemmkanal 8 eingelegt worden sind. Infolge der Elastizität der Klemmkanalzone
sowohl des Unterteils 1 als auch der beiden Deckel 2 und 3 verformen sich diese
drei Teile durch die mittels der Schrauben aufgebrachten Klemmkraft so weit, als
dies erforderlich ist, um die freie Endfläche 10 aller Kontaktstege 9 und 19 in
Anlage an die Oberfläche der beiden im Klemmkanal liegenden Leiter zu bringen. Der
Kontakt zwischen dem Klemmenkörper und den Leitern wird hierdurch wesentlich besser
als bei den bekannten Klemmen mit starren Halbschalen, deren gesamte Innenmantelfläche
in Anlage an die Außenmantelfläche der Leiter gebracht werden soll, was in der Regel
dazu führt, daß nur wenige Kontaktpunkte entstehen.
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Infolge der Zinnschicht auf den freien Endflächen der Kontaktstege
9 und 19 kann die Klemme auch zum Verbinden von Leitern aus Kupfer verwendet werden.
Die glatte Außenmantelfläche des Klemmenkörpers gestattet eine Anwendung auch bei
sehr hohen Spannungen.
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Wie Fi g. 1 erkennen läßt, könnte der Durchmesser des Klemmkanals
bei diesem Klemmenkörper auch kleiner oder größer gewählt werden. Die Kontakt-
stege
brauchen hierzu nur mehr oder weniger weit abgedreht zu werden.
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Ein Ausführungsbeispiel in Form einer T-Verbindungs-Abzweigklemme
zeigen die F i g. 4 und 5. Der Klemmenkörper besteht auch bei diesem Ausführungsbeispiel
aus Aluminium und ist gegossen.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 4 und 5 unterscheidet sich
von demjenigen gemäß den Fig. 1 bis 3 im wesentlichen nur dadurch, daß der Unterteil1
seitlich auf halber Länge einen AnsatzlO1' besitzt, der, abgesehen von einem Verbindungsabschnitt
113 das gleiche Querschnittsprofil besitzt wie der Unterteil 101 und zusammen mit
einem Deckel 102' eine Klemmvorrichtung für einen Abzweigleiter 114 bilden.
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Der Unterteil 101 ist hinsichtlich seines Querschnittsprofils genauso
ausgebildet wie der Unterteil 1 des Ausführungsbeispiels gemäß den F i «. 1 bis
3. Ferner sind die Deckel 102, 103 und 102' untereinander gleich und hinsichtlich
ihres Querschnittprofils in gleicher Weise wie die Deckel 2 und 3 gestaltet. Die
Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 bis 3 gilt deshalb für das
Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 4 unrl 5 entsprechend.
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Auch die durch die Elastizität der Klemmkanalzone, die Kontaktstege
und die glatte Außenmantelfläche bedingten Vorteile gelten im selben Maße.
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Patentansprüche: 1. Schaltanlagenklemme mit einem Klemmenkörper,
der aus einem Unterteil und mindestens einem zusammen mit diesem einen Klemmkanal
bildenden Deckel besteht, wobei wenigstens der Unterteil die Form einer den im Klemmkanal
aufzunehmenden Leiter auf einem Teil seines Umfangs umfassende Schale besitzt, da
du r c h g ek e n n -z ei c h n e t, daß der Unterteil (1, 101, 101') des Klemmenkörpers
im Bereich seiner Klemmkanalzone (7) eine ein elastisches Verformen unter der Wirkung
der beim Schließen der Klemme auftretenden Kräfte zulassende Elastizität in Querrichtung
zu richtung besitzt und an der den Klemmkanal (8) begrenzenden Fläche in Längsrichtung
-des Klemmkanals verlaufende Kontaktstege (9, 19) aufweist.
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2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Unterteil
(1,101,101') zumindest auf einem Teil seiner Länge überdeckender Deckel (2, 3;102,103,102')
des Klemmenkörpers im Bereich seiner Klemmkanalzone eine ein elastisches Verformen
unter der Wirkung der beim Schließen der Klemme auftretenden Kräfte zulassende Elastizität
in Querrichtung besitzt und an der den Klemmkanal begrenzenden Fläche in Längsrichtung
des Klemmkanals verlaufende Kontaktstege (19) aufweist.
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3. Klemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktstege (9) auf halber Länge durch eine in Umfangsrichtung des Klemmkanals
(8) verlaufende Nut (11) unterbrochen sind.
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4. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktstege (9) symmetrisch zur Längsmittelebene im Abstand von dieser
angeordnet sind.
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5. Klemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstege
(9) in parallelen Ebenen senkrecht zur Trennebene liegen.
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6. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Zentrum des Klemmkanals (8) zugekehrten freien Endflächen(10) der Kontaktstege
(9, 19) zumindest annähernd in einer Mantelfläche liegen, die der Mantelfläche eines
im Klemmkanal aufzunehmenden, das Sollmaß besitzenden Leiters entspricht.
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7. Klemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für kreiszylindrische
Leiter die freien Endflächen(10) der Kontaktstege(9, überdreht sind. (9, 19) 8.
Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der
Unterteil (1, 101, 101') eine außen mit Ausnahme von Vertiefungen(5) für Verbindungsschrauben
(13) glatte Mantelfläche (4) besitzt.
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9. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Klemmenkörper (1, 2, 3; 101, 101', 102, 102', 103) aus Aluminium besteht.
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10. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Klemmenkörper (1 2, 3; 101, 101', 102, 102', 103) ein Gußkörper ist.
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11. Klemme nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktflächen der Kontaktstege i9 19) verzinnt sind.
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12. Klemme nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontaktflächen der Kontaktstege verkupfert sind.
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13. Klemme nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch
eine Klemmvorrichtung (101', 102f) fük mindestens einen -Abzweigleiter (114).