DE2044320A1 - Thermostat with riveted Kontaktver connections and process for its manufacture - Google Patents
Thermostat with riveted Kontaktver connections and process for its manufactureInfo
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Description
33 BRAUNSCHWEIG33 BRAUNSCHWEIG
AM BÜRGERPARK 8 TELEFON (0531) 2 45AM BÜRGERPARK 8 TELEPHONE (0531) 2 45
Neue Tel. Nr. 74798New phone number 74798
7. September 1970 G/mc - E 524September 7, 1970 G / mc - E 524
Elmwood Sensors, Inc. 1655 Elmwood Avenue, Cranston, Rhode Island 02907 USA.Elmwood Sensors, Inc. 1655 Elmwood Avenue, Cranston, Rhode Island 02907 USA.
Thermostat mit genieteten Kontaktverbindungen und Verfahren zu seiner HerstellungThermostat with riveted contact connections and method of its Manufacturing
Die Erfindung bezieht sich auf einen Thermostaten mit einem Gehäuse ab schnitt aus nichtleitendem Material mit einer im Gehäuseinneren befindlichen Kammer und mindestens einer im Gehäuseab- I schnitt angeordneten, mit der Kammer verbundenen Öffnung, durch die eine Anschlußklemme am außenliegenden Ende der öffnung außerhalb des Gehäuseabschnittes und ein Kontaktelement am innenliegenden Ende der öffnung in der Kammer elektrisch leitend verbunden sind, insbesondere auf Thermostaten zur Regelung kleinerer Geräte, beispielsweise Kaffeemaschinen und dergleichen. The invention relates to a thermostat with a housing cut from non-conductive material with a chamber located inside the housing and at least one in the housing ab- I section arranged, with the chamber connected opening, through which a terminal at the outer end of the opening outside of the housing section and a contact element at the inner end of the opening in the chamber in an electrically conductive manner are connected, in particular to thermostats for controlling smaller devices, such as coffee machines and the like.
Bei kleineren Elektrogeräten verwendete Thermostate enthalten normalerweise innenliegende Kontaktelemente, welche galvanisch an der Außenseite des Gehäuses befestigten Anschlußklemmen verbunden sind, üblicherweise gibt oder unterbricht einThermostats used in smaller electrical devices usually contain internal contact elements, which are galvanic terminals attached to the outside of the housing are connected, usually gives or interrupts a
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KAUt Kf'irSi.Hf BANK A', . BH AUN »I.H WBIO. KON IO-N H IJWUIi»» ' HOIDCIIfCH, KAHN(IiEk 1ΑΙΊΑΙ BUYS Kf'irSi.Hf BANK A ',. BH AUN »IH WBIO. KON IO-N H IJWUIi »» 'HOIDCIIfCH, KAHN (IiEk 1ΑΙΊΑΙ
Bimetallelement den Kontakt zwischen den im Gehäuse befindlichen Kontaktelementen. Es sind Thexmostate bekannt, bei denen die Anschlußklemmen mit den Kontaktelementen mittels Nieten verbunden sind, die durch im Gehäuse befindliche öffnungen hindurchragen. Nach einer gewissen Zeit können die Anschlußklemmen und die innenliegenden Kontaktelemente sich auf dem Niet aufgrund der im Betrieb auftretenden Temperaturschwankungen lockern. In diesem Fall besteht kein sicherer Kontakt zwischen dem innenliegenden Kontaktelement und der außenliegenden Anschlußklemme, so daß auch die Punktion des gesamten Thermostaten nicht gesichert ist.Bimetal element makes the contact between those located in the housing Contact elements. There are thexostats known in which the terminals with the contact elements by means of Rivets are connected, which protrude through openings located in the housing. After a certain time, the Terminals and the internal contact elements are on the rivet due to the temperature fluctuations that occur during operation loosen. In this case, there is no reliable contact between the inner contact element and the external terminal, so that the puncture of the entire thermostat is not secured.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Thermostaten zu schaffen, bei dem die Anschlußklemmen und die Kontaktelemente unabhängig von Temperaturschwankungen sicher am Gehäuse befestigt sind.The object of the invention is to create a thermostat in which the terminals and the contact elements are independent are securely attached to the housing from temperature fluctuations.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine metallene Buchse in der öffnung befestigt ist, daß ein Niet sich durch die Buchse erstreckt und mit der Buchse derart zusammenwirkt, daß die Anschlußklemme außerhalb des Gehäuseabschnittes und das Kontakt element innerhalb der Kammer gegen die Buchee verspannt sind.The object is achieved according to the invention in that a metal bushing is fastened in the opening, and that a rivet extends through the socket and cooperates with the socket in such a way that the connection terminal is outside the housing section and the contact element are braced against the beech within the chamber.
Bei der erfindungs gemäß en Anordnung bilden die äußere Anschlußklemme und das innenliegende Kontakt element eine starr verbundene Einheit, die auch dann eine Relativbewegung zwischen der Anschlußklemme und dem Kontaktelement verhindert, wenn sich diese Einheit im Gehäuse selbst lockern sollte.In the fiction according to the arrangement form the outer terminal and the internal contact element is a rigidly connected unit, which also then has a relative movement between the terminal and the contact element prevented if this unit should loosen itself in the housing.
Ein besonders zweckmäßiges Verfahren zur Befestigung einer Anschlußllemme an einem Thermostaten ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Montagestift von außen durch die Öffnung gesteckt wird,A particularly useful method for attaching a connection terminal to a thermostat is characterized in that that a mounting pin is inserted from the outside through the opening,
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daß eine Anschlußklemme außerhalb des Gehäuseabschnittes über den Stift gelegt wird, daß die Buchse von innen über den Stift in die Öffnung eingeführt wird, daß der Niet von innen auf das Stiftende ausgesetzt und mit dem Niet der Stift aus der öffnung verdrängt wird und daß die äußeren Enden des Nietes und der Buchse verformt werden, wobei sie die Anschlußklemme zwischen sich einklemmen.that a terminal outside of the housing section over the pin is placed, that the bushing is inserted from the inside over the pin into the opening, that the rivet from the inside on the The pin end is exposed and the pin is displaced from the opening with the rivet and that the outer ends of the rivet and the socket are deformed, pinching the terminal therebetween.
Sie Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt und im nachstehenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.You invention is in one embodiment in the drawing and explained in detail below with reference to the drawing.
Es zeigen:Show it:
fig. 1 einen Detailschnitt durch das Gehäuse eines Thermostaten, wobei die Anschlußklemme und das Kontaktelement noch nicht am Schaltergehäuse befestigt sind.fig. 1 shows a detailed section through the housing of a thermostat, the connecting terminal and the contact element are not yet attached to the switch housing.
Fig. 2 einen Detailschnitt ähnlich Jig. 1 nach Befestigung einer Anschlußklemme und eines Kontaktelementes undFig. 2 shows a detailed section similar to Jig. 1 after attaching a terminal and a contact element and
Fig. 3 einen Schnitt durch den gesamten Thermostaten, aus dem die Anordnung der Anschlußklemme und des KontaktelementeE hervorgeht.Fig. 3 is a section through the entire thermostat from which the arrangement of the connection terminal and the contact elementE can be seen.
Die in der Zeichnung dargestellte Konstruktion eines Thermostaten gemäß der Erfindung ist allgemein mit 10 bezeichnet. Der Thermostat 10 gemäß der Erfindung wird bei kleinen Elektrogeräten, beispielsweise Kaffeemaschinen, verwendet. Das Konzept der Erfindung, welches im wesentlichen die Befestigung einer Anschlußklemme und eines Kontaktelementes zwischen einer Buchse und einem Niet beinhaltet, wie im nachstehenden noch beschrieben wird, beschränkt sich nicht nur auf Thermostaten.The construction of a thermostat according to the invention shown in the drawing is designated generally by 10. Of the Thermostat 10 according to the invention is used in small electrical appliances, for example coffee makers. The concept of the invention, which is essentially the attachment of a Includes terminal and a contact element between a socket and a rivet, as will be described below is not limited to thermostats.
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Dennoch bringt diese Baugruppe gerade dort besondere Vorteile» wo Temperaturunterscliiede herrschen.Nevertheless, this assembly has particular advantages where there are temperature differences.
Der Thermostat gemäß der Erfindung, wie in Fig. 3 dargestellt, enthält ein Gehäuse 11, welches aus einem Gehäuseabschnitt 12 und einem Boden 13 besteht, der durch eine ringförmige Klemmvorrichtung 14 am Gehäuseabschnitt 12 befestigt ist, wie im nachstehenden noch beschrieben wird. Der Gehäuseabschnitt 12 des Gehäuses 11 besteht aus wärmeunempfindlichem Phenolharz. Er ist ringförmig ausgebildet und weist eine innere Kammer 15 auf. Durch den Gehäuseabschnitt 12 erstreckt sich eine mit der inneren Kammer 15 verbundene Durchgangsöffnung 16. Weiterhin ist im Gehäuseabschnitt 12 eine etwas kürzere Durchgangsöffnung 17 in einem gewissen Abstand von der Öffnung 16 angeordnet. Außerhalb des Gehäuseabschnittes 12 werden Anschlußklemmen 18 und 20 befestigt, die über innenliegende Kontaktelemente 22 und 24- miteinander verbunden werden. Parallel zum K^ntaktelement 24 ist ein damit aus einem Stück bestehender Abschnitt 25 angeordnet, auf dem sich ein Kontaktknopf 27 befindet, der in einer Schaltstellung das Kontaktelement 22 berührt. Ein wärmeempfindliches Bimetallelement 29» welches in einer Aussparung 33 des Bodens 13 angeordnet ist, drückt einen Stift 31 gegen den parallelen Abschnitt 25 des Kontaktelementes 24, wodurch der Kontaktknopf 27 vom Kontaktelement 22 abgehoben wird. Dauurch wird die aus den Kontaktelementen 22 und 24 bestehende galvanische Verbindung zwischen den Anschlußklemmen 18 und 20 unterbrochen.The thermostat according to the invention, as shown in Fig. 3, includes a housing 11 which consists of a housing section 12 and a base 13 which is fastened to the housing section 12 by an annular clamping device 14, as will be described below. The housing section 12 of the housing 11 is made of heat-insensitive phenolic resin. It is ring-shaped and has an inner chamber 15. A through opening 16 connected to the inner chamber 15 extends through the housing section 12. Furthermore, a somewhat shorter through opening 17 is arranged in the housing section 12 at a certain distance from the opening 16. Outside the housing section 12, terminals 18 and 20 are attached, which are connected to one another via internal contact elements 22 and 24-. In parallel with the contact element 24 there is arranged a section 25 which is made of one piece and on which there is a contact button 27 which, in a switching position, touches the contact element 22. A heat-sensitive bimetal element 29 »which is arranged in a recess 33 of the base 13 presses a pin 31 against the parallel section 25 of the contact element 24, whereby the contact button 27 is lifted from the contact element 22 . As a result, the galvanic connection between the connection terminals 18 and 20 consisting of the contact elements 22 and 24 is interrupted.
Um eine dauerhafte Verbindung zwischen den Anschlußklemmen 18 und 20 und den dazugehörigen Kontaktlementen 22 bzw. 24- zu gewährleisten, sind in den Öffnungen 16 und 17 metallene Buchsen 26 und 28 angeordnet, die mit den Nieten 30 und 32 derart In order to ensure a permanent connection between the terminals 18 and 20 and the associated contact elements 22 and 24, metal sockets 26 and 28 are arranged in the openings 16 and 17, which with the rivets 30 and 32 in such a way
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zusammenwirken, daß die Anschlußklemmen und die Kontakt elemente mit dem Gehäuse 11 verbunden sind. Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, beginnt die Montage der Anschlußklemmen 18 und sowie der Kontaktelemente 22 und 24 im Gehäuse 11 mit dem Aufstecken der Anschlußklemmen 1$ und 20 auf die Süden von Montagestiften 34, von denen nur einer in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Der Gehäuseabschnitt 12 wird so über die Stifte gestülpt, daß diese sich in den öffnungen 16 und 17 befinden, wobei die Richtung der Anschlußklemmen 18 und 20 durch in der Gehäuseendwand angeordnete Kanäle 44 und 46 festgelegt wird. Die metallenen Buchsen 26 und 28 werden über die Stifte 34 gesteckt und in die öffnungen 16 und 17 eingeführt, wie in Fig. 1 dargestellt. Hierbei berührt das äußere Ende einer jeden Buchse die entsprechende Anschlußklemme. Danach werden die Kontaktelemente 22 und 24 innerhalb der Kammer über die Enden der Stifte 34 gesteckt.cooperate that the terminals and the contact elements are connected to the housing 11. As shown in FIGS. 1 and 2, the assembly of the terminals 18 and begins and the contact elements 22 and 24 in the housing 11 with the attachment of the terminals 1 $ and 20 to the south of Mounting pins 34, only one of which is shown in FIGS. The housing section 12 is so on Pins placed so that they are in the openings 16 and 17, the direction of the terminals 18 and 20 defined by channels 44 and 46 disposed in the housing end wall will. The metal sockets 26 and 28 are pushed over the pins 34 and inserted into the openings 16 and 17, as shown in FIG. The outer end of each socket touches the corresponding connection terminal. Thereafter the contact elements 22 and 24 are placed over the ends of the pins 34 within the chamber.
Die Durchmesser der Stifte 34 müssen etwas kleiner sein als die öffnungen 16 und 17» durch die sich die Stifte erstrecken, so daß die über die Stifte 34 gesteckten Buchsen 26 und 28 in den öffnungen 16 und 17 noch Platz finden. Die Buchsen 26 und 28 sind mit einem inneren Flansch 38 bzw. 40 versehen, wobei die Flansche mit den Köpfen 42 und 43 der entsprechenden Niete 30 bzw. 32 zusammenwirken, um die Kontaktelemente 22 und 24 im Inneren des Schaltergehäuses zu befestigen, wie im nachstehenden noch beschrieben wird.The diameter of the pins 34 must be slightly smaller than the openings 16 and 17 »through which the pins extend, so that the sockets 26 and 28 inserted over the pins 34 in there is still space for openings 16 and 17. The sockets 26 and 28 are provided with an inner flange 38 and 40 respectively, the flanges with the heads 42 and 43 of the corresponding rivets 30 and 32 cooperate to secure the contact elements 22 and 24 inside the switch housing, as in the following will be described.
Weiterhin sind an der Außenseite des Gehäuseabschnittes 10 Kanäle 44 und 46 angeordnet, in denen sich die Anschlußklemmen 18 und 20 befinden, wobei die Kanäle 44 und 46 die Aufgabe haben, ein seitliches Versetzen der Anschlußklemmen 18 und zu verhindern, nachdem diese durch die Niete 30 und 32 amFurthermore, on the outside of the housing section 10 channels 44 and 46 are arranged, in which the terminals 18 and 20 are, the channels 44 and 46 have the task of a lateral displacement of the terminals 18 and to prevent after this by the rivets 30 and 32 on
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Gehäuseabschnitt 10 befestigt worden sind. Aus Fig. 1 geht weiterhin hervor, daß die öffnungen 16 und 17 an ihren außenliegenden Enden mit Spitzsenkungen 48 und 50 versehen sind, wobei die Spitzsenkungen 48 und 50 mit den Kanälen 4A bzw. 46 verbunden sind. Die äußeren Enden der sich bereits in den Bohrungen 16 und 17 befindenden Buchsen 26 und 28 ragen ejrtwas über die spitzgesenkten Abschnitte 48 und 50 hinaus. Nach Einsetzen der Niete 30 und 32 werden die Enden verformt und legen sich an die Spitzsenkungen an, wie im nachstehenden noch beschrieben wird.Housing section 10 have been attached. From Fig. 1 goes also shows that the openings 16 and 17 at their outer Ends are provided with counterbores 48 and 50, the counterbores 48 and 50 having channels 4A and 46, respectively are connected. The outer ends of the sockets 26 and 28, which are already located in the bores 16 and 17, protrude somewhat beyond the countersunk sections 48 and 50. After inserting the rivets 30 and 32, the ends are deformed and lay to the point subsidence, as will be described below.
Bei der Montage werden die Nieten 30 und 32 in die Buchsen 26 bzw. 28 In Pfeilrichtung eingeführt, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Beim Einführen der Niete in die Buchsen 26 und 28 werden die Stifte 34 durch die Niete ausgestoßen. Die Fig. 1 zeigt einen Stift 34- (in durchgehenden Linien dargestellt) in der Lage, in der er sich befindet, nachdem der Niet vollständig in die entsprechende Buchse eingeführt worden ist. Die durch die Niete 30 und 32 verdrängten Stifte 34 erreichen während dieses Vorganges eine Endlage. Vird gemäß Fig. 2 weiterer Druck auf die Niete ausgeübt, so erweitern sich die außenliegenden Enden der Buchsen 26 und 28 nach außen, wie durch die Ziffern 52 und 54- in Fig. 3 bezeichnet. Die äußeren Enden 56 und 58 der Nieten 30 und 32 sind als dünnwandige Schalen ausgebildet, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Vird durch die Stifte 34- eine Kraft auf die dünnwandigen Schalen ausgeübt, so verformen sich die dünnen Wände und legen sich über die Anschlußklemmen 18 und 20, durch die die Niete 30 und 32 hindurchragen. Wie aus Fig. ersichtlich, wirken die umgebördelten Wandabschnitte 56 und 58 mit den verformten Abschnitten 52 und 54· der Buchsen 26 und 28 derart zusammen, daß sie die Anschlußklemmen 18 und 20 zwischen sich einklemmen. Während die Niete 30 und 32 die Stifte 34· auswerfen, erfassen die Nietköpfe 4-2 und 4-3 die KontaktelementeDuring assembly, the rivets 30 and 32 are inserted into the sockets 26 or 28 introduced in the direction of the arrow, as can be seen from FIG. When inserting the rivet into the sockets 26 and 28 the pins 34 ejected by the rivet. Fig. 1 shows a pin 34- (shown in solid lines) in the position it is in after the rivet is complete has been inserted into the corresponding socket. The pins 34 displaced by rivets 30 and 32 reach during this process an end position. If further pressure is exerted on the rivet according to FIG. 2, the outer ones expand Ends of the sockets 26 and 28 outwardly as indicated by the numerals 52 and 54- in FIG. The outer ends 56 and 58 of the Rivets 30 and 32 are designed as thin-walled shells, as can be seen from FIG. 1. There is a force through the pins 34- exerted on the thin-walled shells, the thin walls deform and lie over the terminals 18 and 20 through which the rivets 30 and 32 protrude. As can be seen from FIG. 1, the flanged wall sections 56 and 58 act with the deformed sections 52 and 54 · of the sockets 26 and 28 so together that they clamp the terminals 18 and 20 between them. While rivets 30 and 32 support pins 34 eject, the rivet heads 4-2 and 4-3 capture the contact elements
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22 und 24 und klemmen diese zwischen sich und den Flanschen 38 und 40 der Buchsen 26 bzw. 28 ein. Nachdem die Stifte 34 vollständig aus dem Gehäuseabschnitt 10 ausgeworfen sind und nachdem sich die Niete aufgrund der auf sie einwirkenden Kraft derart veformt haben, daß die dünnen Wände umgebördelt sind, wie durch die Ziffern 56 und 58 bezeichnet, sind durch das Einklemmen der Anschlußklemmen 18 und 20 durch die Nieten 30 und 32 gleichzeitig auch die Kontaktelemente 22 und 24 zwischen den Nietköpfen 42 und 43 und den Flanschen 38 und der Buchsen 26 bzw. 28 eingeklemmt.22 and 24 and clamp them between you and the flanges 38 and 40 of sockets 26 and 28, respectively. After the pins 34 are completely ejected from the housing section 10 and after the rivets have deformed due to the force acting on them so that the thin walls flanged are, as indicated by the numerals 56 and 58, are by the clamping of the terminals 18 and 20 by the rivets 30 and 32 at the same time the contact elements 22 and 24 between the rivet heads 42 and 43 and the flanges 38 and 38 the sockets 26 and 28 pinched.
Die Montage des Thermostaten wird weitergeführt durch Einsetzen des Bodens 13 in den Gehäuseabschnitt 12, wobei der Boden mit einer Schulter 61 am Gehäuseabschnitt 12 anliegt. Der Boden 13 ist mit einem in das Gehäuseinnere 15 ragenden Abschnitt 62 versehen, der eine öffnung 64 aufweist. Eine in dem Boden 13 befindliche Mulde 33 nimmt den Stift 31 auf, der sich durch die öffnung 64 bis zum Kontaktelement 24 erstreckt und mit diesem zusammenwirkt. In einer im Boden 13 befindlichen Ringnut 72 befindet sich ein Bimetallelement 29, welches durch eine ringförmige Klemme 14 gehalten wird, die am Gehäuseabschnitt 12 und'am Boden 13 befestigt ist. Das auf Temperaturunterschiede ansprechende Bimetallelement 29 kann sich aufwärts bis in die durch gestrichelte Linien dargestellte Position gemäß Fig. 3 biegen, wobei der Stift 31 nach oben bewegt wird. Dabei wird das Kontaktelement 24 vom Kontaktelement 22 galvanisch getrennt. Hierdurch wird auch der Stromkreis zwischen den Anschlußklemmen 18 und 20 unterbrochen, wodurch die Temperatur des elektrischen Gerätes gesteuert werden kann, in das der Thermostat eingesetzt ist.The assembly of the thermostat is continued by inserting the base 13 into the housing section 12, the The bottom rests against the housing section 12 with a shoulder 61. The bottom 13 has a protruding into the housing interior 15 Section 62 is provided which has an opening 64. A trough 33 located in the bottom 13 receives the pin 31, which extends through the opening 64 to the contact element 24 and interacts with it. In one located in the bottom 13 In the annular groove 72 there is a bimetallic element 29 which is held by an annular clamp 14 on the housing section 12 and is attached to the floor 13. The bimetal element 29, which is responsive to temperature differences, can move upwards Bend into the position shown by dashed lines in accordance with FIG. 3, the pin 31 being moved upwards. The contact element 24 is galvanically separated from the contact element 22. This also creates the circuit between the terminals 18 and 20 interrupted, whereby the temperature of the electrical device can be controlled, in that the thermostat is inserted.
Bei der Montage der Anschlußklemmen und der Kontakt elemente kann auch so verfahren werden, daß die Buchsen vorher insWhen assembling the terminals and the contact elements can also be done in such a way that the sockets are inserted beforehand
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Gehäuse eingesetzt und teilweise an ihren außenliegenden Enden verformt werden, bevor die Niete eingeführt werden. Hiernach können dann die Niete eingesetzt und deren äußere linden verformt werden, wie bereits oben beschrieben.Housing inserted and partially deformed at their outer ends before the rivets are inserted. After that the rivets can then be inserted and their outer limbs deformed, as already described above.
Der Thermostat gemäß der Erfindung ist Temperaturunterschieden ausgesetzt. Sollte sich während des Betriebes das Gehäuse ausdeuten oder zusammenziehen, so hat dies keinen Einfluß auf den festen Sitz der Anschlußklemmen 18 und 20 zwischen den Buchsen 26 und 28 und den Nieten 30 und 32. Aufgrund dessen ist ein sicherer Eontakt zwischen den Anschlußklemmen 18 und und den entsprechenden Kontaktelementen 22 und 24 jederzeit gewährleistet. Sollten sich die Buchsen 26 und 28 innerhalb der öffnungen 14 und 16 aufgrund einer Ausdehnung des Gehäuses 12 lösen, so sind dennoch die Kontaktelemente 22 und 24 und die betreffenden Anschlußklemmen 18 und 20 zwischen den entsprechenden Buchsen und Nieten fest eingeklemmt.The thermostat according to the invention is exposed to temperature differences. Should the housing interpret or contract, this has no effect on the tight fit of the terminals 18 and 20 between the Sockets 26 and 28 and the rivets 30 and 32. Because of this, there is a secure contact between the terminals 18 and and the corresponding contact elements 22 and 24 at any time guaranteed. Should the sockets 26 and 28 be within the openings 14 and 16 due to an expansion of the housing 12 solve, the contact elements 22 and 24 and are still the relevant terminals 18 and 20 between the corresponding Bushings and rivets clamped tightly.
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