DE4123503C2 - Detektorvorrichtung zur Eingabe von Daten, Schaltsignalen u. dgl. auf mehr als einem Stellwege - Google Patents
Detektorvorrichtung zur Eingabe von Daten, Schaltsignalen u. dgl. auf mehr als einem StellwegeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Detektorvorrichtung zur Eingabe von Daten,
Schaltsignalen u. dgl. auf mehr als einem Stellwege, nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
Bei einer bekannten Detektorvorrichtung, in Fig. 6 perspektivisch darge
stellt, erstreckt sich eine Steuersäule 2 durch eine Öffnung in der Deck
wand eines kastenförmigen Gehäuses 1. Unter der Steuersäule 2 ist eine
Kugel 3 angeordnet, so daß im Gehäuse 1 die Steuersäule am Schwenkpunkt
abgestützt ist, als auch am Gehäuse zum Anschlag kommen kann. Zwei halb
bogenförmige rotierbare Rastplatten (nicht dargestellt) sind unter einem
Winkel zueinander in dem Gehäuse vorhanden, die einander Überlappen können.
In den Rastplatten sind in Längsrichtung Schlitze angeordnet; das Führungs
ende der Steuersäule 2 durchsetzt einen Schnittpunkt der Schlitze und ist
hier aufgenommen. Ein Paar von veränderbaren Widerständen ist an den Sei
tenflächen 4 und 5 des Gehäuses 1 vorhanden, während andererseits rotier
bare Schäfte der Widerstände 4 in Kupplungsöffnungen an den Enden der
jeweiligen Rastplatten eingeführt sind. Dadurch können die Widerstände 4
mit Hilfe der Steuersäule 2 durch die Rastplatten hindurch eingestellt
werden. Ein Schalter 5 ist als Tastschalter innerhalb eines Knopfes im
oberen Bereich der Steuersäule 2 ausgebildet. Indem der Schalter 6 betä
tigt wird, wird ein Anzeigebauteil, z. B. eine Anzeigenadel (Cursor) ent
lang einer Anzeigefläche bewegt, wenn eine Dateneingabe durch Schwenken
der Steuersäule 2 erfolgen soll.
Da der Tastschalter im Knopf der Steuersäule 2 selbst eingebettet ist, muß
der Knopf relativ grob bemessen werden, sieht nicht gefällig aus und ge
stattet keine Miniaturisierung. Ferner ist die zugehörige Verdrahtung
schwierig zu montieren und deshalb störanfällig, so daß die Betriebssicher
heit der gesamten Vorrichtung beeinträchtigt wird. Auch müssen die Leitungs
drähte durch den Innenbereich der Steuersäule 2 selbst hindurchgeführt
und an dem Schalter 6 verlötet werden.
Auf die Anmelderin geht ein Vielwegdetektor zurück, mit mindestens einer
Gruppe oder einem Paar von auf eine Dreh-Stellbewegung ansprechenden De
tektoren, die seitlich am Gehäuse der Vorrichtung angeordnet sind, wobei
Enden einer Drehwelle eines Detektors mit den Enden eines ersten und
eines zweiten Rastgliedes drehbar in Wirkverbindung und die Verbindungs
achsen der Rastglieder in dem Gehäuse senkrecht aufeinander stehen, ein
Betätigungsschaft aus einer Gehäuseöffnung in dem Oberteil des Gehäuses
vorsteht als auch mit dem ersten und zweiten Rastglied in Eingriff steht.
Dabei ist der Betätigungsschaft in einer vorbestimmten Richtung schwenk
bar und die Detektoren sind gleichzeitig durch das erste und zweite Rast
glied einstellbar. Andererseits ist der Betätigungsschaft bei Nichtbe
tätigung selbsttätig in seine Ruhestellung rückführbar (DE 41 11 140 A1).
Allerdings ist diese Patentanmeldung nicht nach dem
für den zeitrang der vorliegenden Anmeldung maßgeblichen Tag der Öffent
lichkeit zugänglich gemacht worden.
Bei einer Detektorvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches l
weisen zwar hier die Seitenwände des Gehäuses Durchbrechungen auf, die
jedoch ausschließlich als Lager dazu dienen, mit Nuten versehene Wellen
zapfen aufzunehmen, an dessen einem Ende je ein bogenförmiger Kupplungs
streifen für die Steuersäule und am anderen Zapfenende je ein Potentio
metergehäuse mit nach außen geführten Anschlußklemmen vorgesehen sind.
Die Kupplungsstreifen kuppeln die einander gegenüberliegenden Potentio
meterwellen. Eine Anregung, hier einen Schalter des Eingabebereiches an
zuordnen, ist nicht zu entnehmen (DE 23 08 380 C2).
Bei einer anderen bekannten Steuersäule (Griffschaft) ist dieser in verti
kal zueinander beabstandeten Öffnungen von zwei ebenen Tragplatten ver
schwenkbar geführt. Durch das untere Ende der Steuersäule kann ein Rand
einer Scheibe, die sich unter einer der Tragplatten befindet, quer zur
Längsachse der Steuersäule und in Richtung zu einem oder mehreren Schal
tern bewegt werden; hierbei erfolgt die Umsetzung der Signalbewegung der
Steuersäule über einen dünnen Mittelsteg in der Scheibe und in der Schei
benebene radial nach außen.
Allerdings wird dadurch die vertikale Höhe des Stellbereiches vergrößert.
Die Lagerung des Schalters und der Scheibe benötigt eine ausgedehnte
Tragplatte. Die Scheibe benötigt unterschiedliche Querschnitte, der Steg
muß biegsam ausgeführt sein. Im Laufe des Betriebes kann sich der dünne
Steg deformieren und die Kontaktgabe gefährden, um so mehr, als relativ
lange radiale Stellwege vorgesehen sind. Ferner ist die bekannte Steuer
säule nicht für eine sphärische Führung vorgesehen und nicht über Rast
glieder an Drehstellungsdetektoren gekoppelt, die an Seitenwänden des
Gehäuses angeordnet sind (DE 32 36 480 A1).
Gemäß JP-OS 89/154 603 sind Drehstellungsdetektoren an
Seitenwänden eines Gehäuses angeklemmt, in welchem eine verschwenkbare
Steuersäule geführt ist. Allerdings ist hier die zusätzliche Betätigung
eines Signal-Eingabeschalters unmittelbar durch die Steuersäule nicht
vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Detektorvorrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 den zugehörigen Schalter im Bereich des Eingabe
teiles so auszubilden und anzuordnen, daß kleine Abmessungen, insbeson
dere in vertikaler Richtung und eine einfache Montage bei gleichzeitiger
Erhöhung der Betriebssicherheit erreicht wird, unter Beibehaltung einer
feinfühligen sphärischen Führung der Steuersäule.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan
spruch 1 angegebenen Maßnahmen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Es wird die Eingabevorrichtung als Ganzes verkleinert, insbesondere
niedriger. Weiter ist vorteilhaft, daß die Anschlußleiter bzw. Anschluß
klemmen des Schalters sich in gleicher Richtung erstrecken wie die Zuführ
leiter sowie die Anschlußleiter der veränderbaren Widerstände, was durch
die Anordnung des Schalters an der Gehäuseseitenwand erreicht wird und im
Schalterbereich die Querabmessung der Vorrichtung verringert. Es wird
auch leichter, die Vorrichtung sicher und schnell auf einer gedruckten
Leiterplatte zu montieren. Durch Andrücken der Steuersäule kann der
Schalter sogar in einer mittleren Schwenkstellung der Steuersäule betätigt
werden. Eine schiefe Stellung der Steuersäule während der Betätigung ist
für die Einstellung der Widerstandswerte über die Rastglieder im wesent
lichen unerheblich.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und
wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionszeichnung der Detektorvorrich
tung;
Fig. 2(a) und 2(b) Querschnitte durch die Vorrichtung zwecks Erläu
terung der Arbeitsweise der Steuersäule;
Fig. 3(a) und 3(b) perspektivische Ansichten der Vorrichtung unter
Weglassung von Nebenteilen, um die Arbeitsweise des Schalters zu er
läutern;
Fig. 4(a) und 4(b) Teildarstellungen, welche die Verbindung eines Arm
endes einer zweiten Rasteinheit und eines Langloches in der Seitenwand
des Gehäuses zeigen;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Teiles der Vorrichtung,
bei der im wesentlichen der Schalter dargestellt ist als weitere Ausgestal
tung.
Fig. 6 eine bekannte Detektorvorrichtung.
Die Detektorvorrichtung weist ein oberes Gehäuse 10 und ein erstes Rast
glied 11 auf. Eine Welle des veränderbaren Widerstandes 13 ist an eine
erste Seitenwand 10a des oberen Gehäuses 10 befestigt und greift mit einem
Abkröpfglied 12 mit einem Ende des ersten Rastgliedes 11 zusammen, während
ein Vorsprung 15 in dem Abkröpfglied am anderen Ende lose in eine Öffnung
16 paßt, die an einer zweiten Seitenwand 10b, entgegengesetzt zur ersteren
Seitenwand 10a, vorhanden ist. Hierdurch ist das erste Rastglied 11 ro
tierbar im oberen Gehäuse 10 angeordnet. Am Boden einer Steuersäule 17
ist eine Steuerplatte 18 angeordnet, während eine Scheibe 19 in der Mitte
der Steuersäule 17 vorhanden ist. Die Scheibe 19 hat eine relativ kleine
Öffnung in Form einer ersten Bohrung 20 und ein Säulenteil 21, wobei
letzteres als Knopf am oberen Ende der Steuersäule 17 befestigt ist. Ein
zweites Rastglied 22 weist ein sphärisches Teil 23 in der Mitte auf sowie
horizontal sich von dem Teil 23 erstreckende Arme: einen ersten Arm 24a
und einen zweiten Arm 24b. Ein relativ langer Schlitz 25 durchsetzt die
obere Fläche bis zur unteren Fläche des sphärischen Teiles 23. Die Steuer
säule 17 und die Scheibe 19 sind in den Schlitz 25 eingesetzt und die
erste Bohrung 20 der Scheibe 19 und eine zweite Bohrung 26 auf der Seite
des sphärischen Teiles sind in Flucht zueinander. Danach wird ein Stift 27
in die Bohrung 26 und die kleine Bohrung 20 eingesetzt, so daß die Steuer
säule 17 im zweiten Rastglied 22, drehbar auf dem Stift 27, und verstell
bar entlang des Schlitzes 25, montiert ist.
Eine Welle 14 des Widerstandes 13 ist an eine dritte Seitenwand 10c des
Gehäuses 10 befestigt und mit einem Ende eines Armes 24a eines zweiten
Rastgliedes 22 in Eingriff, und ein Ende des zweiten Armes 24b ist lose
in ein Langloch 30 eingepaßt, welches an einer vierten Seitenwand 10d des
Gehäuses 10 vorhanden ist. Der Arm 24b erstreckt sich nach außen von der
Seitenwand 10d hinweg. Die Steuersäule 17 erstreckt sich nach oben aus
einem Deckloch 32 des Gehäuses 10, nachdem sie einen weiteren relativ
langen Schlitz 31 des ersten Rastgliedes 11 durchsetzt hat. Die Steuer
platte 18 ist kippbar in einem konkaven Bauteil 34 im oberen Bereich eines
Rückstellgliedes 33 montiert. Ein unteres Gehäuse 35 ist mit dem oberen
Gehäuse 10 gekoppelt. Eine Stützwand 37, die einen Rand des Rückstell
gliedes 33 enthält, ist am oberen Bereich des Gehäuses 35 ausgeformt der
art, daß der Rand 36 sich vertikal bewegen kann. Eine Rückstellfeder 39
ist zwischen dem Boden des unteren Gehäuses und dem äußeren umlaufenden
Teil 38 des Rückstellgliedes 33 angeordnet. Das Rückstellglied 33 wird
durch die Rückstellfeder 39 nach aufwärts gedrückt, während das Ende des
zweiten Armes 24b des zweiten Rastgliedes 22 elastisch gegen den oberen
Rand des Langloches 30 an der Seitenwand 10d des Gehäuses 10 drückt. Das
zweite Rastglied 22 ist rotierbar in dem Gehäuse 10 als auch senkrecht zu
als auch unter dem ersten Rastglied 11 angeordnet.
Ein Abfühlschalter 40 ist an die vierte Seitenwand 10d befestigt. Ein
Stellglied 41 des Schalters 40 ist entgegengesetzt zum Ende des zweiten
Armes 24b des zweiten Rastgliedes 22 angeordnet. Es erstrecken sich An
schlußklemmen 42 in der gleichen Richtung wie die Verbindungsleiter 43
am Boden des oberen Gehäuses 10 sowie die Anschlußklemmen 44 der Wider
stände 13. Die Rückstellfeder 39 ist vorteilhaft eine Wendelfeder; im
Einzelfall kann sie jedoch durch eine Blattfeder ersetzt werden, wenn die
anderen Bauteile hierzu entsprechende Zuordnung gestatten.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Detektorvorrichtung zur Eingabe
der Daten erläutert:
Hält die Bedienungsperson den Säulenteil 21 in der Hand und dreht sie die
Steuersäule 17 in eine vorbestimmte Einstellrichtung, kommt die Steuer
säule 17 am Kreuzungspunkt des zweiten Rastgliedes 23 und an der Wellen
mitte des Stiftes 27 zum Anschlag. Erste und zweite Rastglieder 11 bzw. 22
rotieren synchron zu der Stell- bzw. Schwenkbewegung der Steuersäule 17
und die Wellen 14 der Widerstände 13 werden entsprechend gedreht und hier
durch wird der Widerstandswert eingestellt.
Die selbsttätige Rückkehr der Steuersäule 17 findet folgendermaßen statt:
In der neutralen Stellung, wenn die Steuersäule 17 nicht betätigt wird,
steht sie senkrecht ab vom Deckloch 32 im oberen Bereich des Gehäuses 10
und die Innenwand des Rückstellgliedes 33 ist elastisch gegen den Boden
der Steuerplatte 18 durch die Rückstellfeder 39, wie in Fig. 2(a) darge
stellt, gedrückt. Wird die Steuersäule 17 aus dieser Stellung im Uhrzei
gersinn, wie in Fig. 2(b) gezeigt, seitlich verschwenkt, wird der Rand
45, der ein bogenförmiges Teil aufweist (deren Krümmungsradius in Richtung
des Umfangs der Steuerplatte 18 größer wird), auf das Rückstellglied 33
entlang der Stützwand 37 des unteren Gehäuses 35 drücken und hierbei die
Elastizität der Rückstellfeder 39 mindestens teilweise überwinden. Wird
jedoch die Steuersäule 17 entlastet, kehrt sie unter Einwirkung der
Rückstellfeder 39 in die aus Fig. 2(a) gezeigte neutrale Stellung zurück,
d. h. in die senkrechte Ruhestellung.
Der Abfühlschalter 40 arbeitet folgendermaßen, vgl. Fig. 3 und 4:
Fig. 3(a) zeigt den Zustand, in dem die Steuersäule 17 nicht betätigt ist, wobei das Ende des zweiten Armes 24b des zweiten Rastgliedes 22 von dem Stellglied 41 des Abfühlschalters 40 beabstandet ist und elastisch gegen den oberen Rand des Langloches 30 in der Seitenwand 10d drückt, und zwar aufgrund der Elastizität der Rückstellfeder 39, vgl. ebenfalls Fig. 4(a). Wenn die Steuersäule 17 in diesem Zustand niedergedrückt wird, geht das Ende des zweiten Armes 24b des zweiten Rastgliedes 22 entlang des Lang loches 30 abwärts, während es durch ein Wirkteil des ersten Armes 24a und der Welle 14 des Widerstandes 13, unter Einwirkung der Elastizität der Rückstellfeder 39, abgestützt ist, und wird zuletzt auf dem unteren Rand des Langloches 30, welches als Anschlag dient, zurückgehalten, vgl. Fig. 4(b). Während dieser Bewegung drückt das Ende des zweiten Armes 24b das Stellglied 41 des Abfühlschalters 40 abwärts, wodurch der Abfühlschalter 40 betätigt/eingeschaltet wird. Wird der Druck auf der Steuersäule 17 be endet, kehrt das Ende des zweiten Armes 24b in die aus Fig. 3(a) gezeigte Arbeitsstellung unter der Rückstellkraft der Feder 39 zurück; die zuge hörige Stellung ist entsprechend Fig. 4(a) zu entnehmen, wo das Ende des Armes 24b in dieser Stellung elastisch gegen den oberen Rand des Lang loches 30 drückt. Man kann hieraus vorteilhafterweise entnehmen, daß auch dann, wenn die Steuersäule 17 in einer schrägen oder gekippten Stellung statt vertikaler Stellung niedergedrückt wird, der Abfühlschalter 40 betätigt werden kann.
Fig. 3(a) zeigt den Zustand, in dem die Steuersäule 17 nicht betätigt ist, wobei das Ende des zweiten Armes 24b des zweiten Rastgliedes 22 von dem Stellglied 41 des Abfühlschalters 40 beabstandet ist und elastisch gegen den oberen Rand des Langloches 30 in der Seitenwand 10d drückt, und zwar aufgrund der Elastizität der Rückstellfeder 39, vgl. ebenfalls Fig. 4(a). Wenn die Steuersäule 17 in diesem Zustand niedergedrückt wird, geht das Ende des zweiten Armes 24b des zweiten Rastgliedes 22 entlang des Lang loches 30 abwärts, während es durch ein Wirkteil des ersten Armes 24a und der Welle 14 des Widerstandes 13, unter Einwirkung der Elastizität der Rückstellfeder 39, abgestützt ist, und wird zuletzt auf dem unteren Rand des Langloches 30, welches als Anschlag dient, zurückgehalten, vgl. Fig. 4(b). Während dieser Bewegung drückt das Ende des zweiten Armes 24b das Stellglied 41 des Abfühlschalters 40 abwärts, wodurch der Abfühlschalter 40 betätigt/eingeschaltet wird. Wird der Druck auf der Steuersäule 17 be endet, kehrt das Ende des zweiten Armes 24b in die aus Fig. 3(a) gezeigte Arbeitsstellung unter der Rückstellkraft der Feder 39 zurück; die zuge hörige Stellung ist entsprechend Fig. 4(a) zu entnehmen, wo das Ende des Armes 24b in dieser Stellung elastisch gegen den oberen Rand des Lang loches 30 drückt. Man kann hieraus vorteilhafterweise entnehmen, daß auch dann, wenn die Steuersäule 17 in einer schrägen oder gekippten Stellung statt vertikaler Stellung niedergedrückt wird, der Abfühlschalter 40 betätigt werden kann.
Wenn auch die Steuersäule 17 selbsttätig in die neutrale Stellung mit
Hilfe des Randes 45 und seines bogenförmigen Teilsvorbestimmter Krümmung
zurückkehrt, kann die Steuerplatte 18, im Einzelfall, teil-sphärisch aus
gebildet werden, wobei ihr Zentrum als Schwenkzentrum der Steuersäule 17
dient, so daß bei einem Vielwegdetektor zur Eingabe von Daten, Schalt
signalen udgl. wenn gewünscht, der Schalter nicht selbsttätig in die Ruhe
stellung zurückzukehren braucht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Abfühlschalters zeigt die Fig. 5: Ein
Abfühlschalter 46 ist dadurch ausgeformt, daß ein weiteres Gehäuse 47 eine
besondere Ausnehmung in dem, vorzugsweise aus Kunstharz bestehendem
Gehäuse 47 aufweist, wobei Kontaktstücke 48a an Führungsrändern von Kontakt
lappen 48, die elastisch sind, angeordnet sind und z. B. aus Phosphorbronze
bestehen. Die Kontaktstücke 48a liegen einander gegenüber. Die Kontakt
lappen 48 erstrecken sich von dem Gehäuse 47 vor, so daß sie Anschlußleiter
bilden. Ein Abfühlschalter für die Vielwegeingabe bzw. eine Detektorvor
richtung wird erreicht, indem der Abfühlschalter 46 an einer, vorzugs
weise vierten Seitenwand 10d des oberen Gehäuses 10 montiert wird, wobei
ihre Bodenfläche 47a nach außen weist derart, daß ein zweiter Arm 24a
eines zweiten Rastgliedes 22 oberhalb der gegenüberliegenden Kontakt
stücke 48a sich befindet. Dann ist in der Eingabevorrichtung ebenfalls
ein Tastschalterknopf entbehrlich, der Aufbau des Abfühlschalters wird
einfach und kostensparend.
Claims (5)
1. Detektorvorrichtung zur Eingabe von Daten, Schaltsignalen u. dgl. auf
mehr als einem Stellwege mit mindestens einer Gruppe oder einem Paar von
auf eine Dreh-Stellbewegung ansprechenden Detektoren in Form von ver
änderbaren Widerständen, wobei ein Ende einer drehbaren Welle eines De
tektors mit je einem Armende eines ersten Rastgliedes bzw. eines zweiten
Rastgliedes drehbar in Wirkverbindung steht, wobei
- 1.1 die Verbindungsachsen der Rastglieder in dem Gehäuse senkrecht auf einander stehen,
- 1.2 eine Steuersäule aus einer Öffnung des Oberteiles des Gehäuses vor steht,
- 1.3 die Steuersäule mit dem ersten und zweiten Rastglied in Eingriff und dabei in vorbestimmten Richtungen verschwenkbar ist,
- 1.4 die Detektoren durch das erste und zweite Rastglied einstellbar, andererseits die Steuersäule bei Nichtbetätigung von einer Rückstell feder über ein Rückstellglied sowie ein zweites Rastglied in eine Ruhe stellung oder Zwischenstellung rückführbar sind,
- 1.5 die Detektoren seitlich am Gehäuse angeordnet sind,
- 1.6 die Steuersäule mit einem Ende in einen relativ langen Schlitz an min destens einem Rastglied eingreift und entlang dieses Schlitzes ver schiebbar als auch verschwenkbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- 1.2.1 ein Ende des anderen, zweiten Armes (24b) des zweiten Rastgliedes (22) sitzt beweglich in einem Langloch (30) sitzt, das an einer Seitenwand (10d) des oberen Gehäuses (10) ausgeformt ist, so daß das Armende entlang des Langloches verschiebbar ist,
- 1.2.2 das in bezug auf die Seitenwand (10d) des oberen Gehäuses (10) nach außen herausgeführte Ende des zweiten Armes (24b) ist durch eine Rückstellfeder (39) elastisch gegen eine Oberfläche oder einen oberen Rand der Seitenwand (10d), die bzw. der teilweise das Lang loch (30) begrenzt, anpreßbar ist,
- 1.2.3 das Ende des zweiten Armes (24b) sich gegenüber einem Stellglied eines Abfühlschalters (40) befindet, auf der Seitenwand (10d) des oberen Gehäuses (10) montiert ist.
2. Detektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Ende des zweiten Armes (24b) parallel zur Längsachse der Vorrichtung in
Richtung zu einem Stellglied (41) des Abfühlschalters (40) bewegbar
gelagert ist.
3. Detektorvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ende des zweiten Armes (24b) des zweiten Rast
gliedes (22) unmittelbar gegenüber einem Stellglied (41), z. B. einem
Knopfglied dieses Schalters angeordnet als auch in einer Arbeitsstellung
vom letzteren beabstandet ist.
4. Detektorvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abfühlschalter (46) ein aus Kunstharz bestehen
des, eine Ausnehmung mit einer Bodenfläche (47a) aufweisendes Gehäuse
(47) besitzt, wobei Kontaktstücke (48a) aufweisende elastische Kontakt
lappen (48) sich in die Ausnehmung, einander gegenüberliegend, sowie in
der Verstellbahn des Endes des zweiten Armes (24b) erstrecken, vorzugs
weise aus Phosphorbronze bestehen und mit anderen Enden als äußere An
schlußleiter aus dem Gehäuse (47) herausgeführt sind.
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