DE2403931A1

DE2403931A1 - Elektrischer verbinder

Info

Publication number: DE2403931A1
Application number: DE19742403931
Authority: DE
Inventors: Norman Richard Anderson
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Bunker Ramo Corp
Priority date: 1973-02-01
Filing date: 1974-01-28
Publication date: 1974-08-08
Also published as: FR2216694B1; FR2216694A1; GB1455182A; CA1023031A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder für den- Anschluß an einem dazugehörigen Verbinderteil.

Es gibt bekannte Einschubverbinder, bei welchen das eine Verbinderteil in einem Gestell oder Gehäuse angebracht ist, während das andere, dazugehörige Teil an einer Wandung eines in das Gestell einschiebbaren elektrischen oder elektronischen Gerätes sitzt, so daß die beiden Verbinderteile durch Einschieben des Geräts in das Gestell mitein-

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ander verbindbar sind. Die Verbinderteile enthalten gewöhnlich, jeweils eine Anzahl von Kontakten, welche in einem besonderen Muster angeordnet sind, so daß sie eine leitende Verbindung mit entsprechenden Kontakten des anderen Teils herstellen.

Solche Einschubverbinder können rechteckig oder rund sein, wobei jede Ausführung gewisse Vorteile hat. Bei der rechteckigen Ausführung sind die Kontakte durch die Form des äußeren Gehäuses in der gewünschten Ausrichtung polarisiert oder codiert, und die runde oder kreisförmige Ausführung ist besser für den Anschluß von Leitern mit äußerer Abschirmung geeignet.

Bei gewissen Einschubverbindern mit kreisförmigem Querschnitt ist eines der Teile gefedert in einer starren Halterung eingesetzt, so daß es sich nach Herstellung der leitenden Verbindung um ein geringes Maß rückwärts verschieben läßt. Bei einem Verbinder dieser Art läßt sich eine vollständige elektrische Verbindung zwischen den Kontakten herstellen, ohne daß es dabei auf die genaue Einhaltung der Einschubtiefe des Geräts in dem Gestell ankommt.

Solche Einschubverbinder mit kreisförmigem Querschnitt bieten jedoch gewisse Schwierigkeiten hinsichtlich der Ausrichtung der Verbinderteile vor dem Zusammenführen. Häufig sind die Kontakte und Fassungen der Verbinderteile ziemlich schwach im Vergleich zum Gewicht eines Geräts und zu den beim Einschieben desselben aufgewandten Kräften. Aus diesem Grunde ist es äußerst wichtig, daß die Verbinderteile vor dem Zusammenführen ihrer Passungen und Kontakte genau aufeinander ausgerichtet werden, um damit Beschädigungen der einzelnen Teile vorzubeugen.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, einen Einschubverbinder mit kreisförmigem Querschnitt zu schaffen, welcher

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Ausricht- und Führungseinrichtungen zum Ausrichten und Führen der Eontaktteile vor dem Zusammenführen der Kontakte aufweist. Die Erfindung schafft einen Verbinder mit einem ersten und einem zweiten Teil, etwa einem·Buchsen- und einem Steckerteil, von denen das eine an einem elektrischen oder elektronischen Einschubgerät und das andere an einer Wandung eines Gestells od. dergl. angebracht ist, so daß mittels der beiden Teile wenigstens eine elektrische Verbindung herstellbar ist und auch bei relativ schweren Einschubgeräten eine Beschädigung der Teile beim Zusammenführen derselben nicht eintreten kann.

Gemäß,der Erfindung ist ein Verbinder der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch eine Anzahl von elektrischen Eontakten, welche in einem von einer Fassung umgebenen Isoliereinsatz angeordnet sind, durch ein mit der Fassung verbundenes, vorwärts hervorstehendes Buchsenteil, welches beim Zusammenführen der Kontakte in leitende Verbindung mit denen des dazugehörigen Verbinderteils teleskopartig mit einem hervorstehenden Buchsenteil desselben zusammensteckbar ist, durch radial außerhalb des Buchsenteils angeordnete Axial-Führungseinrichtungen, welche vor dem Zusammenstecken der Buchsenteile mit komplementären Ausbildungen des dazugehörigen Verbinderteils zusammenführbar sind, und durch ein starr an einer tragenden Fläche befestigbares Gehäuse mit elastischen Stützeinrichtungen für die schwimmende Lagerung der Fassung mit den Axial-Führungseinrichtungen, welche eine begrenzte Längsverschiebung der Fassung mit den Axial-Führungseinrichtungen relativ zum Gehäuse ermöglicht.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung trägt das an dem Gestell od. dergl. befestigte Verbinderteil ein Paar in einer waagerechten Ebene einander gegenüber radial außerhalb der Fassung angeordneter Führungsstifte, welche um ein beträchtliches Stück über das freie Ende der Fassung des Verbinderteils hervorstehen. Die Führungs-

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stifte sind vorzugsweise an einem mit der Fassung verbundenen Flansch befestigt und in Führungsbohrungen in einem Befestigungsflansch des anderen Verbinderteils einführbar. Zum Ausgleich von geringfügigen Ausrichtfehlern der Führungsstifte beim Einführen derselben in die Führungsbohrungen sind die einander zugewandten Enden Der Stifte und Bohrungen kegelig gestaltet. Die Anbringung der Führungsstifte an einem Flansch radial außerhalb der Fassungen der Stecker- und Buchsenteile des Verbinders ermöglicht die Verwendung von Stiften, welche lang genug sind, um vor dem Zusammenführen der einander komplementären Teile des Verbinders in die Führungsbohrungen einzudringen, und welche andererseits einen ausreichend großen Durchmesser haben, um das Gewicht eines mit dem Verbinder ausgerüsteten Geräts aufnehmen zu können.

Die Führungsstifte und -bohrungen sind vorzugsweise in gewissem Abstand radial außerhalb der Buchsen der Verbinderteile angeordnet, so daß man an dem am Gestell sitzenden Verbinderteil einen herkömmlichen Bajonettverbinder mit kreisförmigem Querschnitt für Prüfzwecke anschließen kann.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Führungsstifte an dem am Gestell sitzenden und nicht an dem am Gerät sitzenden Verbinderteil angebracht, so daß keine Gefahr einer Beschädigung der Stifte durch unvorsichtigen Umgang mit dem Gerät besteht.

Die Führungsstifte sind vorzugsweise so lang, daß sie selbst eine winkelige Berührung zwischen den Buchsen der Verbinderteile vor dem Eindringen der Stifte in die Bohrungen verhindern. Entlang dem Umfang der Buchse des einen Verbinderteils kann wenigstens ein Massekontakt derart angeordnet sein, daß die Verbinderteile vor dem Zusammenführen der Eontakte Massenschluß miteinander erhalten. Gemäß der Erfindung können die Führungsstifte wahlweise am Gestell

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oder auch am Gerät angeordnet sein, wobei außerdem noch Polarisierungsstifte zusätzlich zu den Führungsstiften vorhanden sein können. Bei der gestellseitigen Anbringung der Führungsstifte können diese in vorteilhafter Weise an einem schwimmend am Gestell angeordneten Yerbinderteil angebracht sein. Ih einer anderen Ausführung können die Führungsstifte starr an dem Einschubgerät befestigt und die Führungsbohrungen schwimmend am Gestell angeordnet sein. Die Führungsstifte sind vorzugsweise in Verlängerung der das betreffende Verbinderteil schwimmend am Gestell haltenden Feder(n) angeordnet, so daß die auf die Stifte einwirkenden Kräfte direkt auf die Feder(n) übertragen werden. Der Flansch, an welchem die Führungsstifte sitzen nzw. an welchem die Führungsbohrungen gebildet sind, hat wenigstens einen in -einem Schlitz des Gehäuses längsbeweglich geführten Vorsprung, so daß sich die betreffenden Führungsteile mit der Fassung in Längsrichtung verschieben, nicht jedoch verdrehen lassen. Bei der gerateseitigen Anbringung der Führungsstifte können diese das Federgehäuse des gestellseitigen Verbinderteils ohne Behinderung durch die Feder(n) durchsetzen.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt.:

Fig. 1 eine Schrägansicht eines gestellseitig angebrachten Steckerverbinders gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Steckerverbinder nach Fig. 1 mit einem damit verbundenen geräteseitigen Buchsenverbinder,

Fig. 3 eine der Linie 3-3 in Fig. 1 entsprechende Schnittansicht der gemäß Fig. 2 zusammengefügten Verbinderteile,

Fig. 4 eine Schrägansicht eines gestellseitigen Steckerver-

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binders mit Polarisierungsstiften

Fig. 5 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit an einem geräteseitigen Buchsenverbinder angebrachten Führungsstiften,

Fig. 6 eine Teil-Schnittansicht einer anderen Ausführung einer federnden Halterung des gestellseitigen Verbinderteils nach Fig. 5 und

Fig. 7 eine Seitenansicht mit an einem verkanteten Gerät aufsetzenden Führungs stift en, Vielehe dabei eine Berührung zwischen den Buchsenteilen der Verbinderhälften verhindern.

In Fig. 1 bis 3 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einschubverbinders 11 mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt. Der Verbinder 11 besteht aus einem Verbindungsstecker 13 und einer teleskopartig mit diesem zusammensteckbaren Verbindungsbuchse 15· Der gestellseitig angebrachte Stecker 15 enthält eine Anzahl von in einem Isoliereinsatz 19 eingebetteten Buchsenkontakten 17· Der Isoliereinsatz ist von einer rohrförmigen Metallfassung 21 umgeben. Ein Flansch 23 ist auf die Fassung aufgeschoben und mit einer auf die Fassung geschraubten Mutter 25 gesichert. Die Mutter hat an der Eückseite einen ringförmig hervorstehenden Rand 26. . >.

Ein mit dem Flansch 23 einstückiges Buchsenteil 27 hat am vorderen Ende eine trichterförmig erweiterte Öffnung 29^ In der trichterförmigen Öffnung des Buchsenteils sind geradlinig verlaufende Führungsschlitze 31 für die Aufnahme von Bajonettstiften an der Verbindungsbuchse 15 gebildet. Einander diametral gegenüber stehen mit dem Flansch 23 einstückige, jeweils von einer Gexfindebohrung durchsetzte VorSprünge 34- hervor. Doe Gewindebohrungen 33 nehmen jeweils einen Ausricht- oder Führungsstift 35 auf

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und dienen manchmal auch zum Befestigen des Flanschs an einer feststehenden Halterung. Die Führungsstifte 35 stehen um ein "beträchtliches Stück über das Buchsenteil hervor und laufen vorne in zugespitzten Enden 37 aus. Sie sind vorzugsweise in einer waagerechten Ebene angeordnet, so daß sie in Querrichtung auseinanderliegende Führungen für die häufig an einem ziemlich schweren Gerät sitzende Verbindungsbuchse bilden. Diese ist nämlich beim Herstellen der Verbindung häufig aufwärts verkantet, so daß die Gefahr einer Beschädigung bei senkrecht über und unter dem Verbindungsntecker angeordneten Führungsstiften größer wäre. Eine Fehlausrichtung der Buchse in der Waagerechten tritt'weniger häufig auf. Demgemäß besteht bei einer Anordnung der Führungsstifte waagerecht beiderseits des Steckers weniger Gefahr einer Beschädigung der Buchse beim Herstellen der Verbindung.

Eine sich am Flansch 23 abstützende Schraubenfeder 39 ist von einem deckelartigen Gehäuse 41 umschlossen, welches mittels Schrauben 45 an einem Gestell 43 befestigt ist. Die Schraubenfeder verläuft in Verlängerung der Gewindebohrungen 33 und damit der Führungsstifte 35* so daß die beim Zusammenführen der beiden Verbinderteile auf die Stifte ausgeübten Kräfte direkt auf die Feder übertragen werden und der Flansch 23 auch bei ungleicher Verteilung der Kräfte möglichst wenig gekippt oder verkantet wird. Das Gehäuse hat einen einwärts stehenden Rand 46, an welchem der Rand 26 der Mutter 25 in Anlage kommt, um so die Bewegung der Fassung 21 gegenüber dem Gehäuse zu begrenzen. Ba Gehäuse ausgeschnittene Schlitze 47 dienen der Aufnahme der Vorsprünge 34 am Flansch 23, so daß sich die Fassung in Längsrichtung des Gehäuses verschieben, jedoch nicht darin verdrehen läßt.

Zunächst dem vorderen Ende der Fassung 21 sind einwärts des Buchsenteils 27 federnde Massekontakte 48 befestigt. Ferner ist zwischen der Fassung 21 und dem Buchsenteil 27 eine

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Dichtung 49 eingesetzt.

Die geräteseitige Verbindungsbuehse 15 enthält eine Anzahl von Kontaktstiften 51 in einem Isoliereinsätζ 53i welcher von einer metallenen Fassung 55 umgeben ist. Die Fassung hat einen Flansch 57 für die Befestigung an einer Wandung 59· Ein mit der Fassung 55 einstückiges Buchsenteil 61 steht vorwärts über den Isoliereinsatz 53 hervor und hat einen solchen Durchmesser, daß es in das Buchsenteil 27 des Steckers 13 einführbar ist und dabei dessen Fassung 21 unter Berührung mit den Hassekontakten 48 umgibt. Eine an der Vorderseite des Isoliereinsatzes 53 in der Buchse angeordnete Dichtung 65 kommt dabei in Anlage an der Vorderseite des Isoliereinsatzes 19 im Stecker. In den Flansch der Buchse durchsetzende Bohrungen 68 sind Führungsbuchsen 67 eingesetzt und mit Muttern 69 befestigt. Die Führungsbuchsen haben trichterförmig erweiterte öffnungen 71 und am anderen Ende eine abschließende Stirnwand 73· Die Führungsbuchsen sind einander diametral gegenüber in einer waagerechten Ebene angeordnet und dienen der Aufnahme der in gleicher Weise angeordneten Stifte 35· Eine um die Dichtung 65 herum angeordnete Ringdichtung 75 tritt beim Anschluß eines gewöhnlichen Steckers an der Buchse in Wirkung.

Fig. 4 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Verbindungsbuchse mit zusätzlichen Polarisierungsstiften 81. Diese sind einander diametral gegenüber angeordnet und im rechten Winkel zu den Ausricht- und Führungsstiften 35 versetzt.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sitzen die Ausricht- und Führungsstifte 35 an der die Verbindungsbuchse 15 tragenden Wandung 59 und die Führungsbuchsen 91 sitzen an dem am Gestell 43 angebrachten Verbindungsstecker 13· In dieser Ausführung sind die die Führungsstifte aufnehmenden Buchsen 91 in die Gewindebohrungen 33 im Flansch 23 der Steckerfassung 21 eingeschraubt. Sie sind an den der Eingangsöffnung 95 gegenüberliegenden Enden

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93 offen, so daß die Führungsstifte ganz hindurchgesteckt werden können. Zwischen dem Plansch 23 und einem am Gestell 4-3 befestigten Gehäuse 99 sind mehrere Schraubenfedern 97 unter Druck eingesetzt. Die Anzahl der Federn 97 ist beliebig, solange diese so angeordnet sind, daß sie das Einführen der Stifte 35 nicht behindern. In Verlängerung der Führungsbuchsen 91 ist die Rückseite des Gehäuses 99 von Bohrungen 101 durchsetzt, durch welche die Führungsstifte 35 aus dem Gehäuse hervorstehen können. Das Gehäuse hat einen einwärts stehenden Rand 103 zum Begrenzen der Vorwärtsbewegung der Fassung 21 durch Anlage an daran sitzenden Halteringen 105·

Fig. 6 zeigt eine Andere Anordnung zum Halten der Federn 97 _? welche hier auf mit dem Flansch 23 einstückigen Vorsprüngen 107 sitzen. Diese Vorsprünge bestimmen die gegenseitigen Abstände der Federn und bilden eine Verankerung für diese.

Fig. 7 zeigt einen an einem Gestell 4-3 befestigten Verbindungsstecker 13 und eine an einem Gerät 111 sitzende Verbindungsbuchse 15· Das Gestell 4-3 hat eine im rechten Winkel zur Rückwandung hervorstehende Standfläche 113- Wird das Gerät 111 in falscher oder verkanteter Ausrichtung in das Gestell eingeschoben, so setzen die Führungsstifte 35 daran auf, bevor die Buchsenteile 61 und 27 der beiden Verbinderhälften einander berühren und beschädigen können. In Fig. 7 ist das Gerät 111 um einen .Winkel von 30° gegenüber der Standfläche 113 verkantet. Bei diesem Winkel setzen die Führungsstifte 35 am Gerät 111 auf, bevor die beiden Buchsenteile 61 und 27 in Berührung miteinander kommen, so daß eine Beschädigung der Kontakte verhindert ist.

Ist das Gerät um einen Winkel zwischen etwa 0 und 10° gegenüber der Standfläche 113 verkantet, dann dringen die Führungsstifte in die trichterförmigen Öffnungen 71 der Führungsbuchsen 67 ein, um so die Buchsenteile und Kontakte der beiden Verbinderhälften aufeinander auszurichten.

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Claims

Patentansprüche:

ιυ -

Elektrischer Verbinder für den Anschluß an einem azugehörigen Verbinderteil, gekennzeichnet durch eine Anzahl von elektrischen Kontakten (17) ₅ welche in einem von einer Fassung (21) umgebenen Isoliereinsatz (19) angeordnet sind, durch ein mit der Fassung verbundenes, vorwärts hervorstehendes Buchsenteil (27), welches beim Zusammenführen der Eontakte in leitende Verbindung mit denen des dazugehörigen Verbinderteils (15) teleskopartig mit einem hervorstehenden Buchsenteil (61) desselben zusammensteckbar ist, durch radial außerhalb des Buchsenteils angeordnete Axial-Fuhrungseinrichtungen (35) ₅ welche vor dem Zusammenstecken der Buchsenteile mit komplementären Ausbildungen (67) des dazugehörigen Verbinderteils zusammenführbar sind, und durch ein starr an einer tragenden Fläche (4-3) befestigbares Gehäise (41) mit elastischen Stützeinrichtungen (39) für die schwimmende Lagerung der Fassung mit den Axial-Führungseinrichtungen, welche eine begrenzte Längsverschiebung der Fassung mit den Axial-Führungseinrichtungen relativ zum Gehäuse ermöglicht.
2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axial-Führungseinrichtungen durch längliche, an der Fassung (21) befestigte Stifte (35) gebildet sind, welche so weit vorwärts über das Buchsenteil (27) hervorstehen, daß sie vor dem Zusammenführen der Buchsenteile (27i 61) der Verbinderteile (13, 15) an dem dazugehörigen Verbinderteil angreifen.
3. Verbinder nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Führungsstifte (35) an der schwimmend gelagerten Faseung (21) befestigt sind.
4. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axial-Führungseinrichtungen durch Führungsbuchsen (91) für die Aufnahme von am dazugehörigen Verbinderteil (15) sitzenden Führungsstiften (35) zum axialen

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Ausrichten der Buchsenteile (27» 61) gebildet sind.
5. Verbinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er Ausbildungen (34·, 47) zum Verhindern einer Verdrehung der Fassung (21) mit den Führungseinrichtungen (35 "bzw. 91) relativ zum Gehäuse (41 bzw. 99) aufweist.
6. Verbinder nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbildungen zum Verhindern der Drehung zwischen der Fassung und dem Gehäuse durch an der Fassung hervorstehende und in Schlitzen (47) im Gehäuse geführte Vorsprünge (34) gebildet sind.
7. Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Führungsstifte (35) aufnehmenden Führungsbuchsen (91) an der schwimmend gelagerten Fassung (21) befestigt sind.
8. Verbinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Stützeinrichtungen durch eine Schraubenfeder (39) gebildet sind, deren Windungen in Verlängerung der Führungseinrichtungen (35) liegen.
9. Verbinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet,' daß die elastischen Stützeinrichtungen eine Anzahl von entlang einer Kreislinie, an welcher die Führungseinrichtungen (35 bzw. 91) liegen, zwischen dem Gehäuse (99) und der Fassung (21) angeordneten Schraubenfedern (97) aufweisen.
10. Verbinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9· dadurch gekennzeichnet, daß er radial außerhalb des Buchsenteils (21) angeordnete Polarisiereinrichtungen (81) aufweist.

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11. Verbinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das vorwärts hervorstehende Buchsenteil (27) Bajonettstifte trägt, welche beim Zusammenstecken der Kontakte des Verbinders mit einem Bajonettverbinder in Bajonettschlitzen des letzteren Aufnahme finden, und daß die Axial^Pührungseinrichtungen radial außerhalb des hervorstehenden Buchsenteils derart angeordnet sind, daß sie mit komplementären Ausbildungen eines ohne Drehung anschließbaren dazugehörigen Verbinderteils zusammenführbar sind und das Anschließen eines unter Drehung anschließbaren Bajonettverbinderteils an dem Verbinder nicht beeinträchtigen.
12. Verbinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Axial-Pührungseinrichtungen (35 bzw. 91) in einer waagerechten Ebene angeordnet sind.

13- Elektrischer Verbinder nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, in Kombination mit einem dazugehörigen Verbinderteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder und das dazugehörige Verbinderteil (13 bzw. 15) jeweils eine Anzahl von elektrischen Kontakten (17 bzw. 51) in einem von einer Passung (21 bzw. 55) umgebenen Isoliereinsatz (19 bzw. 53)? mit den Passungen verbundene und beim Zusammenführen der Kontakte in leitende Verbindung teleskopartig ineinandersteckbare, vorwärts hervorstehende Buchsenteile (27 bzw. 61) und radial außerhalb der Buchsenteile angeordnete Axial-Pührungseinrichtungen (35 bzw. 67) aufweisen, und daß die Axial-Pührimgseinrichtungen an der Passung des einen Verbinderteils befestigte Längliche Stifte (35)ί welche vorwärts so weit über das betreffende Buchsenteil hervorstehen, daß sie vor dem Zusammenführen der Buchsenteile der beiden Verbinderteile am anderen Verbinderteil in Anlage kommen, sowie im anderen Verbinderteil

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angeordnete Führungsbuchsen (67) für die Aufnahme der Führungsstifte zum axialen Ausrichten der Buchsenteile aufweisen, wobei eines der beiden Verbinderteile (13 oder 15) mit dem äußeren Gehäuse (41) versehen ist.

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