DE2618095A1

DE2618095A1 - Lichtleiterkupplung

Info

Publication number: DE2618095A1
Application number: DE19762618095
Authority: DE
Inventors: Hans Ing Grad Buerger; Herbert Ing Grad Haag; Manfred Illg
Original assignee: Cannon Electric GmbH
Current assignee: ITT Cannon GmbH
Priority date: 1976-04-24
Filing date: 1976-04-24
Publication date: 1977-11-10
Also published as: FR2349151B1; IT1077907B; FR2349151A1; DE2618095C2; CH621000A5

Description

Cannon Electric GmbH
Weinstadt O

H.Bürger-H.Haag-M.Illg 10-22-7

Lichtleiterkupplung

Die Erfindung betrifft eine Lichtleiterkupplung zum Verbinden eines Lichtwellen leitenden Kabels mit einem Halbleiterbauelement das wahlweise Lichtwellen emittiert oder empfangene Lichtwellen in elektrische Signale umwandelt.

Eine derartige Lichtleiterkupplung ist aus dem DT-Gm 7 519 901 bekannt. Sie besteht aus einem hülsenförmigen Gehäuse mit einem Innenflansch, zu dessen beiden Seiten axial fluchtende Aufnahmen angeordnet sind. Das Halbleiterbauelement wird innerhalb einer Aufnahme unter Verwendung mehrerer, teils als Platine oder Distanzstücke ausgebildeterScheiben und zweier Isolierringe durch Einschrauben eines Gewinderinges in die mit Innengewinde versehene Aufnahme des Gehäuses befestigt, wobei die verschiedenen Scheiben und Ringe zwischen dem Innenflansch des Gehäuses und dem Gewindering arretiert sind. Der Flansch des Halbleiterbauelemente-Gehäuses wird dabei zwischen den beiden Isolierringen eingeklemmt. Die andere Aufnahme des Gehäuses

21.il.1976, Ka/Ku

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der Lichtleiterkupplung stellt eine Buchse dar, in die der komplementäre Stecker dieser Kupplung einsetzbar ist.

Der Stecker besteht aus einer das abgemantelte Ende des Lichtleitkabels aufnehmenden Hülse, die innerhalb des Steckergehäuses befestigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtleiterkupplung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, die aus besonders wenigen Einzelteilen besteht und eine wahlweise Verwendung von Mcht montierbaren elektro-optischen Halbleiterbauelementen verschiedener Ausführungen zuläßt und die auf einfache Weise eine funktionssichere sowie schnell herstell- und wieder trennbare Kopplung des jeweiligen Halbleiterbauelementes mit dem Steckerstift eines Lichleitkabels gestattet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.

Das Gehäuse der Lichtleiterkupplung besteht aus nur zwei Einzelteilen, die in vorteilhafter Weise bei ihrer jeweils in nur einem Arbeitsgang erfolgenden Herstellung ihre abschließende Formgebung erhalten. Bei dieser Formgebung lassen sich Kammer und Aufnahmebohrung toleranzmäßig so anordnen, daß air eingesetzten Ealbleiteibauelement oder Steckerstift

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nachträgliche Justierungen nicht erforderlich sind. Die Montage des Halbleiterbauelementes erfolgt auf einfachste Weise durch Einlegen in die Kammer des offenen Unterteiles. Durch Zusammenfügen von Unterteil und Oberteil ist die vollständige Herstellung des Gehäuses der Lichtleiterkupplung bereits beendet. Die am Gehäuse mit vorgesehene Verriegelung bewirkt, daß der in die Aufnahmebohrung eingesetzte Steckerstift einerseits unverlierbar im Gehäuse arretiert ist, andererseits bei Bedarf auf einfache Weise jedoch daraus wieder entfernt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Gemäß den Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 9 bis 12 können Halbleiterbauelemente z.B. auch bei auf gedruckten Schaltungsplatten befestigten Gehäusen nach Abnahme des Oberteiles leicht ausgewechselt werden. Ein Lösen der Gehäusebefestigung bzw. Auftrennen von Lötverbindungen ist nicht erforderlich.

Ausführungebeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen wie folgt näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 das an einer Montageplatte befestigte Gehäuse der vollständigen Lichtleiterkupplung, teilweise längsgeschnitten in einer Seitenansicht;

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Fig. 2 die Lichtleiterkupplung mit Blick auf deren eine Stirnseite und gemäß Schnittlinie A-A der Fig. 1 zur Hälfte quergeschnitten dargestellt;

Fig. 3 den Ausschnitt einer Lichtleiterkupplung, bei der die Anschlüsse des Halbleiterbauelementes mit im Gehäuse angeordneten Buchsenkontakten verbunden sind, in zwei verschiedenen Ebenen längsgeschnitten sowie von der Seite her gesehen;

Fig. 4 den Ausschnitt einer Lichtleiterkupplung, bei der die Anschlüsse des Halbleiterbauelementes mit im Gehäuse angeordneten Gabelkontaktfedern verbunden sind, in zwei verschiedenen Ebenen längsgeschnitten sowie von der Seite hergesehen;

Fig. 5 eine Lichtleiterkupplung gemäß Schnittlinie B-B der Fig. H.

In den Fig. 1 bis 5 ist das Gehäuse der Lichtleiterkupplung mit 1 bezeichnet. Es besteht aus einem Unterteil 2 und einem Oberteil 3. Beide Teile werden jeweils für sich allein vorzugsweise durch Spritzen aus Kunststoff hergestellt und anschließend lösbar zusammengesetzt. Das aus Unterteil 2 und Oberteil 3 zusammengesetzte Gehäuse 1 enthält eine in Axialrichtung von feststehenden Seitenwänden 4, 5 begrenzte

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Kammer 6, die wahlweise zur direkten oder indirekten Halterung eines elektro-optischen Halbleiterbauelementes 7, 7' ausgebildet ist.

Halbleiterbauelemente der zur Verwendung kommenden Art können beispielsweise als Leuchtdiode, Photodiode oder Phototransistor hergestellt sein, die innerhalb genormter, jedoch unterschiedlicher Gehäuse angeordnet sind. Aus diesem Grunde sind die Abmessungen der Kammer 6 für eine Halterung der größten zur Verwendung kommenden Gehäusetype von Halbleiterbauelementen ausgelegt. Zur Halterung von Gehäusetypen, die einen kleineren Durchmesser aufweisen als andere,wird eine vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Hülse 8.verwendet (Pig. I). Diese Hülse 8 dient als Adapter, der das Halbleiterbauelement 7 aufnimmt und zentriert. Sein Plansch 9 wird zwischen einer Seitenwand ¹J des Gehäuses 1 und dem Hülsenende festgelegt.

Das Bestücken der Kammer 6 mit Hülse 8 und HaIbleiterbauelement 7 erfolgt bei abgenommenem Gehäuseober teil 3. Zwei dem Abstand der Anschlußdrähte 10 des Halbleiterbauelementes 7 entsprechende Nuten (nicht sichtbar) sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig 1 und 2 so in die Seitenband ¹I des Gehäuseunterteiles 2 mit eingeformt, daß sie darin nach dem Aufsetzen des Gehäuseoberteiles 3 die Anschlußdrähte 10 halten, deren Enden seitlich frei aus dem Gehäuse 1 herausragen.

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Das mit dem jeweiligen Halbleiterbauelement 7, 7^f zu koppelnde Lichtleitkabel 11 besteht aus einem Kabelmantel 12 welcher den Lichtleiter 13 umhüllt. Das abgemantelte Ende des Lichtleiters 13 ist innerhalb eines Steckerstiftes 14 befestigt, der einen nach außen gerichteten Bund 15 aufweist (Pig 1 und 2 .) Um den Steckerstift I¹J des Lichtleitkabels 11 in das Gehäuse 1 einsehen zujkönnen, enthält es eine sich von einer Stirnseite 16 aus axial bis in die Kammer 6 erstreckende sowie dem Durchmesser des Steckerstiftes Ik angepaßte Aufnahmebohrung Im stirnseitigen Endbereich des Gehäuses lweist die Aufnahmebohrung 17 eine Erweiterung auf, deren Übergang zum kleineren Bohrungsdurchmesser eine die Einsetztiefe des Steckerstiftes I^ bzw. seines Bundes 15 begrenzende Anschlagschulter 18 bildet.

Im Unterteil 2 des Gehäuses 1 ist im Mittenbereich der Aufnahmebohrung 17 eine längliche, sich in axialer Richtung erstreckende Ausnehmung 19 eingeformt, in die bei abgenommenem Oberteil 3 eine Kontaktfeder 20 eingedrückt wird. Das innerhalb der Ausnehmung 19 angeordnete Ende der Kontaktfeder weist eine Umkehrbiegung 21 auf, deren zurückgebogener Teil bei in die Aufnahmebohrung Π des Gehäuses 1 eingesetztem Steckerstift lh federnd gegen dessen Bund 15 drückt. Das andere freie

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Ende der Kontaktfeder 20 ist etwa rechtwinklig abgebogen. Es durchsetzt eine im Boden des Unterteiles 2 vorgesehene öffnung und bildet einen hervorstehenden Anschlußstift 22, der bei auf einer Montageplatte 23 befestigtem Gehäuse 1 beispielsweise mit Leiterbahnen dieser Platte durch Löten verbunden sein kann. Hierdurch läßt sich an den Steckerstift 14 des Lichtleitkabels 11 ein 0-Potential anlegen.

Für eine schraubenlose Befestigung des Gehäuses 1 an der Montageplatte 23 sind an der Unterseite des Unterteiles 2 geschlitzte Rastnoppen 2h mit angespritzt, die einfach in entsprechende Bohrungen der Montageplatte 23 eingedrückt werden. Zur Anreihung mehrerer Gehäuse 1 nebeneinander dienen an jeweils einer Längsseite des Unterteiles 2 hervorstehend angeordnete Zapfen 26, die in entsprechende, jeweils in die andere Längsseite eingeformte Löcher 27 eingreifen.

Die Verriegelung des Steckerstiftes 14 erfolgt innerhalb des Gehäuses 1 mittels eines Rastfingers 28, der an seinem freien Ende eine nach innen vorstehende Sperrnase 29 aufweist. Der Rastfinger 28 ist einstückiger Bestandteil des Gehäuseobei·seiles 3· Er wird mittels zweier Schlitze 30 gebildet, die

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sich im oberen Wandungsteil von der Stirnseite des Gehäuses 1 in parallelen Abstand bis in die Nähe der Kammer 6 erstrecken. Mittels einer in das Oberteil 3 eingeformten Vertiefung 31 wird der Querschnitt des Rastfingers 28 verringert, wodurch er elastische Pederungseigenschaften erhält.

Beim Einsetzen eines Lichtleitkabels 11 in die Aufnahmebohrung 17 des Gehäuses 1 wird die Sperrnase vom Bund 15 des Steckerstiftes 14 zunächst weggedrückt und der Rastfinger 29 somit ausgelenkt. Sobald nun der Bund 15 gegen die Anschlagschulter 18 stößt, federt der Rastfinger 28 in seine ursprüngliche Lage zurück, wobei die Sperrnase 29 hinter den Bund 15 schnappt und den Steckerstift verriegelt. Eine an der stirnseitigen öffnung des Gehäuses 1 vorgesehene trichterförmige Einführung dient dem erleichterten Einsetzen des Steckerstiftes 14 in die Aufnahmebohrung 17.

Die Verriegelung des Steckerstiftes 14 im Gehäuse wird auf einfache Weise durch Ausheben der Sperrnase 29 gelöst. Das die Sperrnase 29 aufweisende Ende des Rastfingers 28 kann mit der Stirnseite 16 des Gehäuses 1 glatt abschließen. Der Rastfinger 28 kann aber auch wie die Pig. I zeigt, etwas länger bemessen sein als der übrige Teil des Gehäuses 1. Dies bietet den Vorteil, daß der Rast-

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finger 28 zum Lösen der Verriegelung auch seitlich zugänglich ist.

Unterteil 2 und Oberteil 3 des Gehäuses 1 werden mittels Schnappverriegelung aneinander befestigt.

Hierfür weist das Unterteil 2 vorzugsweise an seinen vier Ecken je einen aufragend angeordneten Rastfinger 33 auf, der an seinem freien Ende mit einem nach innen gerichteten Haken 34 versehen ist. Diese Haken 3¹* werden beim Zusammenfügen der Gehäusehälften von an den Stirnseiten des Oberteiles 3 entsprechend angeordneten Rastnasen 35 zuerst nach außen weggedrückt. Sobald das Oberteil 3 paßgerecht auf dem Unterteil 2 zur Anlage kommt, schnappen die Rastfinger 33 in ihre ursprüngliche Lage zurück, wobei ihre Haken 3^ die Rastnasen 35 hintergreifen. Die mittels Schnappverriegelung aneinander befestigten Teile ergeben ein stabiles. längliches Gehäuse 1, das vorzugsweise einen quadratischen Querschnitt aufweist. Sein Oberteil 3 kann abgenommen werden ohne die Befestigung des Unterteiles 2 an der Montageplatte 23 lösen zu müssen. Die Aufhebung der Schnappverriegelung geschieht auf einfache Weise durch Wegdrücken der Rastfingerenden.

Die Fig. 3 zeigt ein direkt in die Kammer 6 des Gehäuses 1 eingesetztes Halbleiterbauelement 7¹, dessen Flansch 9' von einer radial in die Kammerwandung eingeformten Nut 36 aufgenommen wird. Ausserdem weist das Ausführungsbefepiel dieses Gehäuses 1 zwei in parallelem Abstand nebeneinander

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angeordnete Kammern 37 auf, in denen je ein Kontaktelement 38 zur lösbaren Verbindungsherstellung mit den Anschlußdrähten 10' des Halbleiterbauelementes 7' angeordnet ist. Diese Kammern 37 sowie die darin eingelagerten Kontaktelemente 38 sind im entsprechend verlängerten Gehäuse 1 auf die Längsachsen der Anschlußdrähte 10· ausgerichtet.

Die Kontaktelemente 38 bestehen jeweils aus einem Buchsenkontakt, der beispielsweise in horizontaler Lage zwei gegensinnig angeordnete Federschenkel aufweist. An den Stirnseiten des Buchsenkontaktes ist je eine Anschlußfahne 40 vorgesehen, die beide rechtwinklig abgebogen sind. Sie durchsetzen entsprechende Öffnungen im Unterteil 2 und stehen an der Unterseite des Gehäuses 1 hervor. Werden die freien Enden dieser Anschlußfahnen ^O und das Ende des Anschlußstiftes 22 der zur elektrischen Verbindung mit dem Bund 15 des Steckerstiftes lh dienenden Kontaktfeder 20 (Fig. 1) in entsprechende Bohrungen der Montageplatte 23 eingesetzt und mit Leiterbahnen verlötet, so erhält das Gehäuse 1 an der Montageplatte 23 hierdurch eine ausreichend stabile Befestigung und seine Rastnoppen 2*1 können entfallen.

Bei dem ii Fig. H und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel des Gehäuses 1 bestehen die zur Aufnahme der Kontaktelemente 38' ausgebildeten Kammern 37' aus quer zur Längsachse des Gehäuses 1 angeordneten

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Schlitzen. Die Kontaktelemente 38' sind als Gabelkontaktfedern ausgebildet, die jeweils eine Anschlußfahne 40' aufweisen, welche ebenfalls an der Unterseite des Gehäuses 1 hervorstehen. Die schlitzartigen Kammern 37' beanspruchen nur wenig Raum, das Gehäuse 1 kann deshalb kürzer ausgebildet sein als die Ausführung gemäß Fig. 3.

Obwohl die Anschlußdrähte 10'' des Halbleiterbauelementes 7¹ nach Fig. 4 innerhalb des Gehäuses 1 enden, können sie ungekürzt an der Stirnseite des Gehäuses 1 herausgeführt sein. Die Anschlußdrähte 10' des Halbleiterbauelementes 7' gemäß Fig. 3 können natürlich ebenfalls innerhalb des Gehäuses 1 endend angeordnet sein. Das gilt ebenso für die Anschlußdrähte 10 eines mittels Hülse 8 in der Kammer 6 des Gehäuses 1 der Ausführungen räch Fig. 3 bis 5 angeordneten Halbleiterbauelementes 7.

16 Ansprüche

2 Bl. Zeichnungen

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Bezugszeichenliste

1	Gehäuse
2	Unterteil
3	Oberteil
H	Seitenwand
VJl	Seitenwand
6	Kammer
7	Halbleiterbauelement
7¹	Halbleiterbauelement
8	Hülse
9	Flansch
9'	Flansch
10	Anschlußdraht
10'	Anschlußdraht
10' '	Anschlußdraht
11	Lichtleitkabel
12	Kabelmantel
13	Lichtleiter
14	Steckerstift
15	Bund
16	Stirnseite
17	Aufnähmebohrung
18	Anschlagschulter
19	Ausnehmung
20	Kontaktfeder
21	Umkehrbiegung
22	Anschlußstift
23	Montageplatte

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Bezugszeichenliste

	Rastnoppen
25	Bohrung
26	Zapfen
27	Loch
28	Rastfinger
29	Sperrnase
30	Schlitz
31	Vertiefung
32	Einführung
33	Rastfinger
31	Haken
35	Rastnase
36	Nut
37	Kammer
37'	Kammer
38	Kontaktelement
38«	Kontaktelement
39	Federschenkel
i»0	Anschlußfahne
	Anschlußfahne

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Claims

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Ansprüche

Lichtleiterkupplung, bestehend aus einem eine Kammer für die Aufnahme eines elektro-optischen Halbleiterbauelementes enthaltenden Gehäuse, welches eine Aufnahmebohrung für die Verbindung mit einem einen Bund aufweisenden Steckerstift enthält, in dem das Ende eines Lichtleitkabels befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus einem Unterteil (2) und einem Oberteil (3) lösbar zusammengesetzt ist, deren darin eingeformte sowie wahlweise zur direkten oder mittels einer Hülse (8) indirekten Halterung des Halbleiterbauelementes (7, 7^!) ausgebildete Kammer (6) in Axialrichtung von feststehenden Seitenwänden (4, 5) begrenzt ist und daß das Gehäuse (1) im Bereich seiner der Kammer (6) zugeordneten sowie dem Durchmesser des Steckerstiftes (14) angepaßten Aufnahmebohrung (17) eine mit dem Bund (15) des Steckerstiftes (14) zusammenwirkende, lösbare Verriegelung aufweist.

2. Lichtleiterkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung des Steckerstiftes (14) aus einer Anschlagschulter (18) der erweiterten Aufnahmebohrung (17) des Gehäuses (1) und einem eine Sperrnase (29) aufweisenden Rastfinger (28) besteht.

21.4.1976, Ka/Ku

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3. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastfinger (28) aus einem Wandungsabschnitt des Gehäuses (1) besteht, der mittels zweier, parallel nebeneinander angeordneter sowie die Gehäusewandung trennender Schlitze (30) gebildet wird.

4. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3_S dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im Mittenbereich seiner Aufnahmebohrung (17) eine in das Unterteil (2) eingeformte Ausnehmung (19) mit darin eingelagerter Kontaktfeder (20) aufweist.

5. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Kontaktfeder (20) bei in die Aufnahmebohrung (17) des Gehäuses (1) eingesetztem Steckerstift (14) gegen dessen Bund (15) angedrückt ist.

6. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Anschlußstift (22) ausgebildetes freies Ende der Kontaktfeder (20) auf der Unterseite des Gehäuses (1) hervorsteht.

7. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an einer Längsseite vorstehende Zapfen (26) und an der anderen Längsseite zur Aufnahme solcher Zapfen entsprechend eingeformte Löcher (27) aufweist.

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8. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an der Unterseite mit hervorstehend angespritzten Rastnoppen (2²I) versehen ist.

9. Lichtleiterkupplung ηεΰι einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zwei parallel nebeneinander angeordnete Kammern (37_a 37^f) mit jeweils einem darin gehalterten Kontaktelement (38, 38') aufweist.

10. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Kontaktelemente (38, 38') lösbare Verbindungen mit den Anschlußdrähten (10, 10», 10") eines in die Kammern (6) eingesetzten Halbleiterbauelementes (7₃ 7') herstellbar sind.

11. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Kammern (37) angeordneten Kontaktelemente (38) aus Buchsenkontakten bestehen.

12. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 1O₃ dadurch gekennzeichnet, daß die in den Kammern (37*) steckenden Kontaktelemente (38') Gabelkontaktfedern sind.

13. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (38_a 38·) Anschlußfahnen (²JO, HO¹) aufweisen, die öff-

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nungen des Gehäuses (1) durchsetzen und an dessen Längsseite hervorstehen.

lh. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil (2) und das Oberteil (3) des Gehäuses (1) mittels einer Schnappverriegelung aneinander befestigt sind.

15. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis I¹I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappverriegelung des Gehäuses (1) aus Haken (3¹O aufweisenden Rastfingern (33) und von den Haken hintergreifbaren Rastnasen (35) besteht.

16. Lichtleiterkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastfinger (33) am Unterteil (2) und die Rastnasen (35) am Oberteil (3) des Gehäuses (1) mit angeformt sind.

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