DE20304996U1

DE20304996U1 - Haubenanordnung für einen Steckverbinder

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Publication number: DE20304996U1
Application number: DE20304996U
Authority: DE
Original assignee: FCT Electronic GmbH
Current assignee: FCT Electronic GmbH
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2003-06-05
Anticipated expiration: 2013-03-28

Description

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27. März 2003 Anwaltsakte: GBM 2276/007 L/23/br (Ii)

FCT electronic gmbh

Schatzbogen 33

D-81829 München

Haubenanordnunq für einen Steckverbinder

Die Erfindung betrifft eine Haubenanordnung für einen Steckverbinder.

Um eine wasserdichte und EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) geschützte Verbindung zwischen einem Steckverbinder und dem entsprechenden Gegenstecker herzustellen, ist es beispielsweise üblich, den Steckverbinder mit einer entsprechenden Haube zu verbinden und dann das System aus Steckverbinder und Haube auf den Gegenstecker aufzustecken. Für die gewünschte Dichtheit gegenüber Wasser und anderen Flüssigkeiten und den EMV-Schutz ist der Steckverbinder selbst wasserdicht und EMV geschützt ausgebildet und so mit der Haube verbunden, daß das System aus Haube und Steckverbinder als Ganzes wasserdicht und EMV geschützt ist. Des weiteren ist auch der Gegenstecker wasserdicht und EMV geschützt. Nachteilig ist hierbei, daß EMV geschützte und wasserdichte Steckverbinder und Gegenstecker relativ teuer sind.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Haubenanordnung für einen Steckverbinder bereitzustellen, mit der kostengünstig eine wasserdichte und EMV geschützte Verbindung zwischen Steckverbinder und einem Gegenstecker hergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Haubenanordnung für einen Steckverbinder, mit einem elektrisch leitfähigem Gehäuse, das eine Kammer, in der der Steckverbinder befestigbar ist, mit einer vorderen Kammeröffnung aufweist, wobei ein die Kammeröffnung umgebender Gehäuserand als Gehäuseauflagefläche mit einer darin gebildeten Umlaufnut, in der ein Dichtelement eingesetzt ist, so ausgebildet ist, daß in einem auf einen Gegenstecker, der an einer leitfähigen Wandung befestigt ist, aufgesteckten Zustand des im Gehäuse befestigten

U23/br 110103

Steckverbinders die Gehäuseauflagefläche auf der Wandung aufliegt, um einen elektrischen Kontakt zwischen Gehäuse und Wandung zu erzeugen, und gleichzeitig das Dichtelement dichtend an der Wandung anliegt, um eine Flüssigkeitsdichtung zu erzeugen.

Mit dieser Haubenanordnung wird vorteilhaft die Flüssigkeitsdichtung und die elektrische Kontaktierung über die Gehäuseauflagefläche, die auf der Wandung aufliegt, realisiert, so daß der Steckverbinder selbst, der in der Kammer angeordnet ist, weder EMV geschützt, noch flüssigkeitsdicht ausgebildet sein muß. Daher können herkömmliche Steckverbinder, die nicht EMV geschützt und nicht flüssigkeitsdicht sind, verwendet werden, die deutlich kostengünstiger sind als die EMV geschützten und flüssigkeitsdichten Steckverbinder. Auch der Gegenstecker muß bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Haubenanordnung weder flüssigkeitsdicht noch EMV geschützt ausgebildet sein. Somit wird eine Haubenanordnung zur Verfügung gestellt, mit der kostengünstig eine EMV geschützte und flüssigkeitsdichte Verbindung des Steckverbinders mit dem Gegenstecker erfolgen kann.

Insbesondere ist bei der erfindungsgemäßen Haubenanordnung das Dichtelement als umlaufend geschlossener Ring aus einem elastischen Material ausgebildet, wobei das Dichtelement im nicht aufgesteckten Zustand über die Gehäuseauflagefläche vorsteht. Das Dichtelement kann somit durch Standarddichtringe (z.B. herkömmliche O-Ringdichtung) realisiert werden/was wiederum zur Kostenreduzierung beiträgt.

Das Dichtelement ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Haubenanordnung aus einem leitfähigen Material (z.B. leitfähige Elastomere) gebildet oder mit einem leitfähigen Material versetzt. Damit wird vorteilhaft erreicht, daß der elektrische Kontaktwiderstand zwischen dem elektrisch leitfähigen Gehäuse und der elektrisch leitfähigen Wandung im aufgesteckten Zustand weiter verringert werden kann, wodurch eine ausgezeichnete Abschirmung realisiert ist.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die umlaufende Nut so ausgebildet ist, daß auf beiden Seiten der Umlaufnut Teilflächen der Gehäuseauflagefläche liegen. So kann selbst bei gewissen Unebenheiten der Wandung eine sehr gute elektrische Kontaktierung von Gehäuse und Wandung erfolgen, da immer zumindest eine der beiden Teilflächen auf dem entsprechenden Wandungsflächenabschnitt aufliegt.

Die erfindungsgemäße Haubenanordnung kann einen Kabeldurchgang aufweisen, durch den ein mit dem Steckverbinder zu verbindender Kabelstrang in gegenüber Flüssigkeiten abgedichteter Weise in die Kammer einführbar ist. Damit wird nicht nur eine Flüssigkeitsabdichtung im Bereich des Steckverbinders, sondern auch im Bereich des

Kabeldurchgangs erreicht, so daß im aufgesteckten Zustand das Gehäuse absolut flüssigkeitsdicht ist.

Insbesondere kann der Kabeldurchgang für den hindurchgeführten Kabelstrang als Zugentlastung wirken. Somit wird ein Abreißen der mit dem Steckverbinder verbundenen Kabelenden von in dem Kabelstrang geführten Kabeln vorteilhaft verhindert.

Bei einer besonderen Ausgestaltung des Kabeldurchgangs weist das Gehäuse einen im wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildeten und ein Außengewinde umfassenden Kabelausgang auf, auf den eine Mutter aufgeschraubt ist, die eine Durchgangsbohrung zum Durchführen des Kabelstrangs umfaßt, wobei zwischen der Mutter und dem Kabelausgang eine Druckscheibe und eine Ringdichtung derart angeordnet sind, daß ein Aufschrauben der Mutter zu einer axialen Verschiebung der Druckscheibe führt und diese dabei die Ringdichtung auf einen sich verjüngenden Innenabschnitt des Kabelausgangs drückt. Dies führt dazu, daß die Ringdichtung dann auf den Kabelstrang aufgedrückt wird und somit dichtend wirkt. Mit einem derart ausgebildeten Kabeldurchgang kann die sonst übliche Kabelverschraubung zur Abdichtung des hindurchgeführten Kabelstrangs entfallen, so daß die erfindungsgemäße Haubenanordnung bzw. das Gehäuse insgesamt kompakter und kleiner ausgebildet werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Haubenanordnung kann in der Kammer ein elektrisch leitfähiges Abschirmelement (bevorzugt unverlierbar) mit dem Gehäuse verbunden sein, das federnd mit einem Kabelschirm des Kabelstrangs kontaktierbar ist. Damit wird eine ausgezeichnete Abschirmung, die für einen guten EMV-Schutz notwendig ist, von der Gehäuseauflagefläche bis zum Kabeldurchgang gewährleistet.

Bevorzugt steht das Abschirmelement in Kontakt mit einem elektrisch leitfähigen Befestigungselement, insbesondere ein Klemmelement, das mit einem freiliegenden Abschnitt des Kabelschirms kontaktiert ist. Als Befestigungselement kann man beispielsweise eine herkömmliche Kabelklemme verwenden, die den Kabelschirm, der beispielsweise von einem abisolierten Ende umgeschlagen sein kann, auf die Isolierung des Kabelstrangs drückt bzw. klemmt und damit eine ausgezeichnete elektrische Kontaktierung herstellt. Somit kann mit einfachsten Bauelementen eine ausgezeichnete Abschirmung realisiert werden.

Insbesondere können zwei Abschirmelemente in der Kammer vorgesehen sein, die das Befestigungselement federnd einklemmen. Dieses federnde Einklemmen kann beispielsweise als federnd ausgebildete Einrastverbindung realisiert werden. Damit wird eine dauerhafte

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Kontaktierung bzw. Verbindung des Kabelschirms mit dem elektrisch leitfähigen Gehäuse gewährleistet.

Insbesondere kann die federnde Kontaktierung des Befestigungselements auch gleichzeitig noch als weitere Zugentlastung ausgebildet sein, so daß ein unbeabsichtigtes Herausziehen des Kabelstrangs aus dem Haubengehäuse verhindert wird.

Ferner ist es bevorzugt, daß bei der erfindungsgemäßen Haubenanordnung der Steckverbinder so in der Kammer befestigbar ist, daß der Abstand zwischen der Gehäuseauflagefläche und einer Steckerauflagefläche des Steckverbinders einen Mindesteinsteckgrad von Steckverbinder und Gegenstecker im aufgesteckten Zustand gewährleistet ist. Dieser Mindesteinsteckgrad kann insbesondere so gewählt werden, daß der Steckbereich für eine sichere Kontaktgabe nach DIN 41652-Teil 1 gewährleistet ist.

Insbesondere kann die Haubenanordnung für die Fälle, daß der Gegenstecker von hinten an der Wandung oder von vorne an der Wandung montiert ist, mit angepaßten Gehäuseabmessungen ausgebildet sein. Natürlich ist es auch möglich, nur eine Gehäuseabmessung zu verwenden, und beispielsweise bei der Befestigung des Steckverbinders in der Kammer Distanzelemente vorzusehen oder nicht.

Bei der erfindungsgemäßen Haubenanordnung kann insbesondere der Steckverbinder schon in der Kammer befestigt sein, z. B. wenn der Kabelstrang durch den Kabeldurchgang hindurchgeführt ist und die Einzeladern an den Kontakten des Steckverbinders angelötet oder angecrimpt sind.

Das Gehäuse kann aus einem Metall sein. Alternativ ist es auch möglich, daß das Gehäuse aus einem metallisierten Kunststoff ausgebildet ist. Beispielsweise kann als Kunststoff ABS verwendet werden, der mit Nickel galvanisiert ist. Natürlich können auch alle anderen, dem Fachmann bekannten Materialien eingesetzt werden, mit denen ein elektrisch leitfähiges Gehäuse erzeugt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielshalber anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Haubenanordnung mit darin montiertem Steckverbinder;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Haubenanordnung von Fig. 1, die auf einen an einer Gehäusewandung montierten Gegenstecker aufgesteckt ist;

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der Einzelheit A aus Fig. 2;
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Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung der Einzelheit B aus Fig. 2;

Fig. 5 und 6 Querschnittdarstellungen zur Erläuterung der Befestigung des Steckverbinders in

der Haube, sowie
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Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung einer alternativen Ausführungsform der Haubenanordnung.

Wie am besten aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, umfaßt in der dargestellten Ausführungsform die Haubenanordnung ein elektrisch leitfähiges Gehäuse 1, das eine Kammer 2 mit einer Kammeröffnung 3 aufweist. In der Kammer 2 ist der Steckverbinder 4 eingerastet, der in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ein D-SUB-Miniatursteckverbinder ist. Die Verriegelungsschrauben 5 dienen zur Befestigung am Gegenstecker 11.

Der die Kammeröffnung 3 umgebende Gehäuserand 6 weist eine entlang des gesamten Gehäuserandes umlaufende Vertiefung bzw. Umlaufnut 7 auf, in der eine O-Ringdichtung 8 eingesetzt ist. Die Umlaufnut 7 ist so ausgebildet, daß der Gehäuserand 6 auf beiden Seiten der Umlaufnut 7 in einer Ebene liegende Teilflächen 9, 10 aufweist, die zusammen eine Gehäuseauflagefläche bilden. Der Dichtring 8 ist so ausgebildet, daß er, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, etwas über die Gehäuseauflagefläche 9,10 vorsteht.

In Fig. 2 ist der auf einen Gegenstecker 11, der rückseitig an einer elektrisch leitfähigen Gehäusewandung 12 montiert ist, aufgesteckte Zustand des mit dem Gehäuse 1 verbundenen Steckverbinders 4 dargestellt. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich ist, liegen die Teilflächen 9 und 10 der Gehäuseauflagefläche auf der Wandung 12 auf, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen der Wandung 12 und dem Gehäuse 2 hergestellt wird, und gleichzeitig dichtet die O-Ringdichtung 8 ab, da sie dichtend an der Wandung 12 zwischen den Teilflächen

8, 9 anliegt. Dies ist insbesondere auch aus der vergrößerten Querschnittsdarstellung der Einzelheit A in Fig. 3 ersichtlich.

Der Abstand D1 einer Steckerauflagefläche F des Steckverbinders 4 zur Gehäuseauflagefläche

9, 10 des Gehäuses 1 ist so gewählt, daß in dem in Fig. 2 und 3 gezeigten aufgesteckten Zustand ein gewünschter Mindeststeckbereich für eine sichere Kontaktgabe gewährleistet ist.

Ferner ist insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, daß zur Abdichtung im Bereich der Verriegelungsschraube 5 eine weitere O-Ringdichtung T vorgesehen ist.

Das Gehäuse 1 weist, wie insbesondere Fig. 1-3 zu entnehmen ist, einen den Steckverbinder 4 lateral umgebenden haubenförmigen Abschnitt S mit der Öffnung 3 auf, dessen Wandung vom Steckverbinder 4 lateral beabstandet ist. Der Steckverbinder 4 kann, muß aber nicht, mit seinem Kontaktbereich über den Rand 6 hervorstehen.

Aus der vergrößerten Querschnittsdarstellung von Fig. 4 ist der Kabeldurchgang und seine flüssigkeitsdichte Ausgestaltung für den in die Kammer 2 einzuführenden Kabelstrang 13 ersichtlich (der Kabelstrang 13 ist in Fig. 1-3 zur Vereinfachung der Darstellung nicht eingezeichnet). Das Gehäuse 1 umfaßt einen Gehäusekabelausgang 14, der in seinem Endbereich im wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet ist und ein Außengewinde 15 aufweist, wobei er von seinem oberen Ende 16 beabstandet einen sich verjüngenden Innenabschnitt 17 aufweist, Auf das Außengewinde 15 ist eine Mutter 18 mit einer Durchgangsbohrung 19 zur Durchführung des Kabelstrangs 13 aufgeschraubt und zwischen der Mutter 18 und dem Gehäusekabelausgang 14 sind eine Druckscheibe 20 und eine Ringdichtung 21 angeordnet, wobei die Ringdichtung an dem sich verjüngenden Innenabschnitt 17 anliegt und die Druckscheibe 20 von oben auf die Ringdichtung 21 drückt. Wenn die Mutter 18 auf das Außengewinde 15 aufgeschraubt wird, drückt sie die Druckscheibe 20 nach unten, so daß die Druckscheibe 20 auf die Ringdichtung 21 drückt, die aufgrund des sich verjüngenden Innenabschnitts 27 radial nach innen auf den Kabelstrang drückt und damit die Flüssigkeitsdichtung erzeugt. Neben der Flüssigkeitsabdichtung wirkt der Kabeldurchgang, wenn die abdichtende Wirkung erzielt wird, auch noch als Zugentlastung.

Die Befestigung eines Steckverbinders in dem Haubengehäuse 1 wird nachfolgend in Verbindung mit Fig. 5 und 6 beschrieben. Zuerst wird der Kabelstrang 13 durch den Kabeldurchgang hindurchgezogen und das dem Steckverbinder 4 zugewandte Ende des Kabelstrangs 13 wird abisoliert. Dann wird der Kabelschirm 25 nach hinten (in Fig. 5 nach links) umgeschlagen und mit einer Kabelklemme 22 auf die Isolierung des Kabelstrangs 13 gedrückt. Die einzelnen Adern des Kabelstrangs werden in herkömmlicher Weise mit den Kontakten des Steckverbinders 4 verbunden. Sie können beispielsweise angelötet oder angecrimpt werden. Danach wird der Steckverbinder durch Ziehen an dem aus dem Kabeldurchgang hervorstehenden Kabelstrang in das Gehäuse 1 bzw. die Kammer 3 hineingezogen. Dieses wird so lange durchgeführt, bis die Kabelklemme 22 zwischen zwei in der Kammer 3 vorgesehenen Schirmblechen 23 und 24, die zumindest im Kontaktbereich mit der Kabelklemme 22 federnd ausgebildet sind, einrastet. Die Schirmbleche 23 und 24 sind elektrisch leitfähig, so daß eine permanente elektrische Anbindung des Kabelschirms 25 an das

Gehäuse 1 realisiert ist. Damit wird ein EMV-Schutz von der Gehäuseauflagefläche 9, 10 bis zum Kabelausgang gewährleistet. Insbesondere kann die Mutter 18 auch elektrisch leitfähig ausgebildet werden, z.B. kann sie aus metallisiertem Kunststoff (z.B. in gleicher Weise wie das Gehäuse 1) ausgebildet sein.
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In Fig. 7 ist eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Haubenanordnung gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Verbindung mit Fig. 1 bis 6 beschriebenen Ausführungsform nur darin, daß der Abstand D2 zwischen der Steckeraufiagefläche F und der Gehäuseauflagefläche 9, 10 kleiner ist als der Abstand D1 und damit daran angepaßt ist, daß der Gegenstecker 11 bei dieser Ausführungsform frontseitig an der Wandung 12 befestigt ist, und somit schon etwas mehr nach oben vorsteht als bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform. Der kleinere Abstand D2 wird dadurch realisiert, daß der Abschnitt S in Steckrichtung (also in Fig. 7 von oben nach unten) kürzer ausgebildet ist als bei der Ausführungsform von Fig. 1 bis 6.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist der Gegenstecker 11 front- oder rückseitig an der Gehäusewandung 12 montiert. Der Gegenstecker 11 und der Stecker 4 können auch vertauscht werden, so daß der Gegenstecker 11 im Gehäuse 1 befestigt ist und der Steckverbinder 4 an der Gehäusewandung befestigt ist. Weiterhin ist es auch möglich, daß sowohl der Steckverbinder 4 als auch der Gegenstecker 11 jeweils in einem Gehäuse 1, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, montiert sind. In diesem Fall kann eine sogenannte fliegende Verbindung, die flüssigkeitsdicht und EMV geschützt ist, hergestellt werden.

Das Gehäuse 1 kann einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein, wobei bei einer mehrstückigen Ausgestaltung insbesondere eine zweistückige von Vorteil ist.

Claims

1. Haubenanordnung für einen Steckverbinder (4), mit einem elektrisch leitfähigen Gehäuse (1), das eine Kammer (2), in der der Steckverbinder (4) befestigbar ist, mit einer vorderen Kammeröffnung (3) aufweist, wobei ein die Kammeröffnung (3) umgebender Gehäuserand als Gehäuseauflagefläche (9, 10) mit einer darin ausgebildeten Umlaufnut (7), in der ein Dichtelement (8) eingesetzt ist, so ausgebildet ist, daß in einem auf einen Gegenstecker (11), der an einer leitfähigen Wandung (12) befestigt ist, aufgesteckten Zustand des im Gehäuse (1) befestigten Steckverbinders (4) die Gehäuseauflagefläche (9, 10) auf der Wandung (12) liegt, um einen elektrischen Kontakt zwischen dem Gehäuse (1) und der Wandung (12) zu erzeugen, und gleichzeitig das Dichtelement (8) dichtend an der Wandung (12) anliegt, um eine Flüssigkeitsdichtung zu erzeugen.

2. Haubenanordnung nach Anspruch 1, bei der Dichtelement (8) als umlaufend geschlossener Ring aus einem elastischen Material ausgebildet ist und im nicht aufgesteckten Zustand über die Gehäuseauflagefläche (9, 10) vorsteht.

3. Haubenanordnung nach einem der obigen Ansprüche, bei der das Dichtelement (8) aus einem leitfähigen Material gebildet oder mit leitfähigem Material versetzt ist.

4. Haubenanordnung nach einem der obigen Ansprüche, bei der die Umlaufnut (7) so ausgebildet ist, daß auf beiden Seiten der Umlaufnut (7) Teilflächen (8, 9) der Gehäuseauflagefläche liegen.

5. Haubenanordnung nach einem der obigen Ansprüche, bei der ein Kabeldurchgang vorgesehen ist, durch den ein mit dem Steckverbinder (4) zu verbindender Kabelstrang (13) in einer gegen Flüssigkeiten abgedichteten Weise in die Kammer (3) führbar ist.

6. Haubenanordnung nach Anspruch 5, bei der der Kabeldurchgang für den hindurchgeführten Kabelstrang (13) als Zugentlastung wirkt.

7. Haubenanordnung nach Anspruch 5 oder 6, bei der Kabeldurchgang einen im wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildeten und ein Außengewinde aufweisenden Gehäusekabelausgang (14) umfaßt, auf dem eine Mutter (18) aufgeschraubt ist, die eine Durchgangsbohrung (19) zum Durchführen des Kabelstrangs (13) umfaßt, wobei zwischen der Mutter (18) und dem Kabelausgang (14) eine Druckscheibe (20) und eine Ringdichtung (21) derart angeordnet sind, daß ein Aufschrauben der Mutter (18) zu einer axialen Verschiebung der Druckscheibe (20) führt und diese dabei die Ringdichtung (21) auf einen sich verjüngenden Innenabschnitt des Kabelausgangs (14) drückt.

8. Haubenanordnung nach einem der obigen Ansprüche, bei der in der Kammer (3) ein elektrisch leitfähiges Abschirmelement (23, 24) mit dem Gehäuse (1) verbunden ist und federnd mit einem Kabelschirm (21) des Kabelstrangs (13) kontaktierbar ist.

9. Haubenanordnung nach Anspruch 8, bei der ein freiliegender Abschnitt des Kabelschirms (21) mit einem elektrisch leitfähigen Befestigungselement (22), insbesondere ein Klemmelement, kontaktiert ist, das mit dem Abschirmelement (21) in Kontakt steht.

10. Haubenanordnung nach Anspruch 8 oder 9, bei der zumindest zwei Abschirmelemente (23, 24) in der Kammer (3) vorgesehen sind, die das Befestigungselement (22) federnd einklemmen.

11. Haubenanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die federnde Kontaktierung des Befestigungselements (22) als Zugentlastung wirkt.

12. Haubenanordnung nach einem der obigen Ansprüche, bei der der Steckverbinder (4) so in der Kammer (3) befestigbar ist, daß der Abstand (D1, D2) zwischen der Gehäuseauflagefläche (9, 10) und einer Steckerauflagefläche (12) des Steckverbinders (4) einen Mindesteinsteckgrad von Steckverbinder (4) und Gegenstecker (11) im aufgesteckten Zustand gewährleistet.

13. Haubenanordnung nach einem der obigen Ansprüche, bei der in der Kammer (3) der Steckverbinder (4) befestigt ist.