DE69330110T2 - Elektrischer Verbinder mit verbesserten Kontaktrückhaltemitteln - Google Patents

Elektrischer Verbinder mit verbesserten Kontaktrückhaltemitteln

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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet elektrischer Verbinder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, welche ein verbessertes System zur Rückhaltung von Anschlusskontakten, wie etwa aus Metall gestanzten Anschlusskontakten, in Kammern in einem dielektrischen Gehäuse aufweisen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Es ist eine breite Vielfalt derartiger elektrischer Verbinder bekannt, bei denen mehrere Anschlusskontakte in Kontaktaufnahmekammern eines dielektrischen oder Kunststoffgehäuses durch einen Presssitz oder eine Presspassung befestigt sind. Grundlegend werden die Anschlusskontakte während des Zusammenbaus des Verbinders in Kontaktaufnahmekammern oder -kanäle gepresst oder gedrückt. Die Anschlusskontakte werden während der Herstellung in eine gewünschte Stellung in der Kammer oder dem Kanal gedrückt und verbleiben während der Nutzung des Verbinders in dieser Stellung. Deshalb ist eine exakte Ausrichtung und Beabstandung der Anschlusskontakte wichtig.
  • Es werden verschiedene Arten von Rückhaltesystemen verwendet, um solche Anschlusskontakte in ihren jeweiligen Kammern oder Kanälen in dem Verbindergehäuse zu halten. Oft werden die Anschlusskontakte durch einen Reibungssitz in den Kammern zurückgehalten. In den meisten Fällen sind solche Anschlusskontakte aus Metallblech gestanzte und geformte Komponenten.
  • Aus US-A-4,857,001 ist ein elektrischer Verbinder mit Kontaktelementen bekannt, die jeweils einen Vorsprung oder einen Ansatz aufweisen. Jeder Vorsprung steht an der ebenen Seite seines Anschlusskontaktes so vor, dass ein dickerer Rückhalteteil gebildet ist und selbigen in seiner jeweiligen Kammer verklemmt, welche die Form eines Schlitzes ohne überkreuzende Nuten aufweist.
  • Bei einer anderen Art von Rückhaltesystem werden Kanten des gestanzten Anschlusskontaktes genutzt, welche in einer schlitzartigen Kammer in dem Gehäuse sitzen und sich seitlich erstreckende Zähne aufweisen, welche in dem Schlitz in das Kunststoffmaterial des Gehäuses eingreifen oder einschneiden, um zu verhindern, dass der Anschlusskontakt herausgezogen wird.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Rückhaltesystemen für Anschlusskontakte haben sich Probleme ergeben. Theoretisch sind Konfiguration und Abmessungen der Anschlusskontakte als auch die Abmessungen der Kammern oder Schlitze des Gehäuses so vorgesehen, dass sie einen vorhersagbaren Rückhaltewert und/oder ein vorhersagbares Ausrichtevermögen aufweisen. In der Realität kann der Reibungssitz nicht mit Sicherheit vorhergesagt werden. Die Eingriffszähne sind dafür vorgesehen, in dem Gehäuseschlitz in das Kunststoffmaterial einzuschneiden, um ein Herausziehen des Anschlusskontaktes aus dem Gehäuse zu verhindern. Oft wird der aufgerissene oder eingeschnittene Schlitz in einem Maße beschädigt, dass eine exakte Ausrichtung nicht möglich ist.
  • Mit der ständig zunehmenden Miniaturisierung und den Konfigurationen von Anschlusskontakten in hoher Dichte bei derzeitigen elektronischen Verbindern werden die Anschlusskontakte ausserdem in immer kleineren Verbindern mit abnehmendem Mittenabstand der Anschlusskontakte aufgenommen, was dazu führt, dass die Anschlusskontakte durch immer dünnere Gehäusewandungen getrennt sind. Wenn Kanten eines gestanzten Anschlusskontaktes mit oder ohne einschneidende Zähne in das Material des dielektrischen Gehäuses einschneiden, kann tatsächlich ein Brechen oder Reissen des Gehäuses bewirkt werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, diese Probleme zu lösen, indem ein verbessertes Rückhaltesystem für elektrische Verbinder der beschriebenen Gattung zur Verfügung gestellt wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein neues und verbessertes Rückhaltesystem für Anschlusskontakte in einem elektrischen Verbinder zur Verfügung zu stellen, welches in einem Presssitz eingefügte, aus Metall gestanzte Anschlusskontakte beinhaltet.
  • Die Erfindung ist in Anspruch 1 definiert. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist ein elektrischer Verbinder ein dielektrisches Gehäuse mit mindestens einer Kontaktaufnahmekammer auf. Ein Anschlusskontakt ist durch eine Seite des Gehäuses in die Kammer einführbar. Der Anschlusskontakt ist aus Metallblech gestanzt und weist einen Kontaktteil an einem Ende, einen Anschlussteil am entgegengesetzten Ende und einen Rückhalteteil dazwischen auf. Der Rückhalteteil ist allgemein eben ausgebildet und weist sich gegenüberstehende Seitenfläche und sich gegenüberstehende Seitenkanten auf. Die Kontaktaufnahmekammer umfasst einen Rückhalteabschnitt, der von sich gegenüberstehenden Seitenwandungen in der Nähe der Seitenflächen des Rückhalteteils und sich gegenüberstehenden Endwandungen in der Nähe der Seitenkanten des Rückhalteteils gebildet wird.
  • Die Erfindung schlägt das Vorsehen einer Nut in dem Gehäuse vor, die in Verbindung mit der Kontaktaufnahmekammer und der Einschubseite des Gehäuses steht. Die Nut weist einander gegenüberstehende Seitenwandungen auf, die sich in Einschubrichtung des Anschlusskontaktes und allgemein senkrecht zu dem ebenen Rückhalteteil erstrecken. Der Anschlusskontakt weist einen Rückhaltevorsprung auf, der aus Körper des Anschlusskontaktes gressgeformt ausgebildet ist und in die Nut einfügbar ist. Der Vorsprung weist Seitenwände auf, die mit Presssitz an den Seitenwandungen der Nut anliegen. Deshalb werden keine Kantenabschnitte des gestanzten Anschlusskontaktes verwendet, um den Anschlusskontakt in dem Gehäuse zurückzuhalten, und schneiden oder greifen daher nicht in das dielektrische Material des Gehäuses ein.
  • Im wesentlichen schlägt die Erfindung vor, dass durch den Rückhalte/Ausrichtungsvorsprung eine Mehrpunktanlage an dem Gehäuse zustande kommt, wobei die Anlagestellen in Einschubrichtung des Anschlusskontaktes voneinander beabstandet sind, um eine exakte Ausrichtung des Anschlusskontaktes zu erleichtern und beizubehalten. Wenigstens eine Seitenwand des Vorsprungs weist mindestens zwei nocken- oder keulenartige Abschnitte auf, die in Einschubrichtung des Anschlusskontaktes voneinander beabstandet sind, um an einer entsprechenden der Seitenwandungen der Nut in dem Gehäuse kraftschlüssig anzuliegen. Vorzugsweise weisen beide Seitenwände des Vorsprungs zwei voneinander beabstandete Keulenabschnitte zur kraftschlüssigen Anlage an sich gegenüberstehenden Seitenwandungen der Nut auf. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Vorsprung im Querschnitt im wesentlichen parallel zu dem ebenen Rückhalteteil allgemein erdnussförmig gestaltet, um zwei vergrößerte Keulenteile zu bilden, die vier Berührungspunkte mit den Seitenwandungen der Nut bilden.
  • Ein anderes Merkmal der Erfindung schlägt das Vorsehen eines ausgesparten Bereiches an wenigstens einer Seitenkante des Rückhalteteils des Anschlusskontaktes vor. Das dielektrische Gehäuse ist aus Kunststoffmaterial hergestellt, welches genügend nachgiebig ist, um in Reaktion auf den Presssitz der einen Seitenkante des Kontaktes gegen die angrenzende Endwandung des Abschnitts der Gehäusekammer in den ausgesparten Bereich auszuweichen.
  • Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erfolgt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Merkmale vorliegender Erfindung, welche als neu erachtet werden, sind eingehend in den angefügten Ansprüchen ausgeführt. Die Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung verstanden werden, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren bezeichnen und in welchen:
  • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Anschlusskontaktes ist, welcher die verbesserten Rückhaltemittel der Erfindung aufweist;
  • Fig. 2 eine abgebrochene perspektivische Ansicht des dielektrischen Gehäuses und seiner Kontaktaufnahmekammern ist;
  • Fig. 3 ein Aufriss des Anschlusskontaktes aus Fig. 1 ist, der dessen gestanzte Konfiguration veranschaulicht;
  • Fig. 4 ein Aufriss des Anschlusskontaktes von der Kante aus ist;
  • Fig. 5 ein abgebrochener Schnitt durch das Gehäuse und einen der exakt angeordneten Anschlusskontakte ist; und
  • Fig. 6 eine abgebrochene Schnittansicht durch einen Abschnitt des Gehäuses in dem Bereich der Rückhaltemittel zwischen einem Anschlusskontakt und dem Gehäuse ist.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Beziehen wir uns detaillierter auf die Zeichnung und zunächst auf die Fig. 1, 3 und 4, so ist das erfindungsgemäße Rückhaltesystem in einem elektrischen Verbinder verkörpert, welcher mehrere Anschlusskontakte aufweist, allgemein mit 10 bezeichnet, welche aus Metallblech gestanzt und geformt sind. Jeder Anschlusskontakt weist einen Kontaktteil 12 an einem Ende, einen Anschlussteil 14 an dem entgegengesetzten Ende und einen Rückhalteteil 16 zwischen diesen auf. Der Kontaktteil 12 ist als ein Kontaktstift vorgesehen, um mit einem Buchsenkontakt eines komplementär passenden elektrischen Verbinders (nicht gezeigt) zusammengefügt zu werden. Der Anschlussteil 14 ist ein Endstück zur Verbindung mit einer Leiterbahn auf einer gedruckten Schaltungsplatine. In der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Anschlussteil einen Fuß 14a zur Oberflächenmontage an einem Leitungsflecken oder einer Leiterbahn auf einer gedruckten Schaltungsplatine auf. Der Rückhalteteil 16 ist ein vergrößerter Abschnitt des Anschlusskontaktes und ist allgemein eben ausgebildet, so dass er sich gegenüberstehende Seitenflächen 16a und 16b sowie sich gegenüberstehende Seitenkanten 16c und 16d aufweist. Jede Seitenkante weist einen ausgeschnittenen oder ausgesparten Bereich 18 für einen später beschriebenen Zweck auf. Schließlich weist jeder Anschlusskontakt 10 einen Rückhaltevorsprung, allgemein mit 20 bezeichnet, auf, welcher aus dem ebenen Körper 16 des Anschlusskontaktes pressgeformt ist, so dass er an diesem vorragt, wie am besten in den Fig. 1 und 4 zu sehen ist. Die exakte Konfiguration und Funktion des Rückhaltevorsprungs 20 soll später beschrieben werden, die Fig. 1 und 3 zeigen jedoch, dass der Rückhaltevorsprung allgemein die Form einer "Erdnuss" aufweist.
  • Bezugnehmend auf die Fig. 2 und 5 sind die Anschlusskontakte 10 in jeweiligen Kontaktaufnahmekammern, allgemein mit 22 bezeichnet (Fig. 2), in einem dielektrischen Gehäuse 24 montiert, welches einheitlich aus Kunststoffmaterial oder ähnlichem ausgebildet ist. Jede Kontaktaufnahmekammer steht mit einer Einschubseite 26 des Gehäuses zum Einschieben des jeweiligen Anschlusskontaktes in dieses in Verbindung, und ein Kanal 28 (Fig. 5) in dem Gehäuse bildet die Verbindung zwischen der Kontaktaufnahmekammer und einer Passfläche 30 des Gehäuses, so dass der Kontaktstiftabschnitt 12 des Anschlusskontaktes an der Passfläche vorragt, um mit einem Buchsenkontakt des komplementär passenden Verbinders zusammengefügt zu werden. Tatsächlich ist die Passfläche 30 des Gehäuses, wie in Fig. 5 zu sehen, in einer Aufnahme oder Buchse 31 vorgesehen, welche ein Steckerteil des komplementär passenden Verbinders aufnimmt.
  • Wie am besten in Fig. 2 zu sehen, ist jede Kontaktaufnahmekammer 22 wie ein Schlitz aufgebaut, der durch sich gegenüberstehende Seitenwandungen 22a und 22b gebildet ist, die sich in der Nähe der Seitenflächen 16a bzw. 16b eines jeweiligen Anschlusskontaktes 10 befinden, wenn dieser in der Kammer eingesetzt ist. Die Kammer ist ausserdem durch sich gegenüberstehende Endwandungen 22c und 22d (Fig. 5) gebildet, welche sich in der Nähe der Seitenkanten 16c und 16d des eingesetzten Anschlusskontaktes befinden. Schließlich ist in dem Gehäuse in Verbindung mit jeder Kammer 22 als auch in Verbindung mit der Einschubseite 26 des Gehäuses eine allgemein rechteckig geformte Nut 32 ausgebildet. Die Nut weist Seitenwände 32a auf, die sich in Einschubrichtung des Anschlusskontaktes und allgemein senkrecht zu dem ebenen Rückhalteteil 16 des Anschlusskontaktes erstrecken, wenn dieser in die Kammer eingesetzt ist.
  • Generell wird mit dem erfindungsgemäßen Rückhaltesystem das Vorsehen von mehreren Berührungspunkten zwischen jedem Anschlusskontakt 10 und dem Gehäuse 24 in einer jeweiligen Nut 32 in dem Gehäuse vorgeschlagen, wobei die Rückhaltemittel unabhängig von der gegenseitigen Anlage zwischen dem ebenen Rückhalteteil 16 jedes Anschlusskontaktes und der jeweiligen Kontaktaufnahmekammer sind. Außerdem erleichtern die mehreren Berührungspunkte die Ausrichtung der Anschlusskontakte.
  • Genauer gesagt und bezugnehmend auf Fig. 6 in Verbindung mit Fig. 2, ist der Rückhaltevorsprung 20, wie zuvor angemerkt und in Fig. 6 zu sehen, allgemein erdnussförmig gestaltet. Anders ausgedrückt sind durch diese Form zwei verbreiterte nocken- oder keulenartige Abschnitte 34 gebildet, welche wiederum vier Berührungspunkte 36 zur Anlage an den Seitenwandungen 32a der Nut 32 bilden, welche mit der jeweiligen Kontaktaufnahmekammer 22 in Verbindung steht. Daher ragt der Rückhaltevorsprung an dem ebenen Rückhalteteil 16 des Anschlusskontaktes in die Nut hinein. Der Rückhaltevorsprung ist so bemessen, dass die Keulenabschnitte 34 in einer engen Presspassung in die Nut eingefügt sind, so dass eine fester Sitz zwischen den vier Berührungspunkten 36 des Rückhaltevorsprungs und den Seitenwandungen 32a der Nut gegeben ist. Gegen jede Seitenwandung der Nut sind in der längsseitigen oder Einschubrichtung des Anschlusskontaktes zwei beabstandete Berührungspunkte gedrückt. Diese beabstandeten Berührungspunkte erleichtern eine exakte Ausrichtung des Anschlusskontaktes. Durch Pressformen des erdnussförmigen Rückhaltevorsprungs aus dem ebenen Rückhalteteil 16 des Anschlusskontaktes ist der Vorsprung hohl und kann zusammengedrückt werden, um einen festen Sitz in der Nut des Gehäuses herzustellen. Außerdem sind die Seitenwände des Rückhaltevorsprungs 20 glatt, damit sie an den ebenen Seitenwandungen der Nut so in Anlage kommen, dass keine scharfen Kanten zum Einschneiden oder Eingreifen in das Kunststoffmaterial des Gehäuses vorhanden sind. Weiterhin sind die Ausrichtungs- und Rückhaltefunktion des Rückhaltevorsprungs und der Nut in dem Gehäuse unabhängig von dem Presssitz des ebenen Rückhalteteils 16 des Anschlusskontaktes.
  • Wie zuvor angemerkt, weist jede Seitenkante 16c, 16b des ebenen Rückhalteteils 16 des Anschlusskontaktes einen ausgeschnittenen oder ausgesparten Bereich 18 auf. Jede Kontaktaufnahmekammer 22 und ein jeweiliger Anschlusskontakt 10 sind so bemessen, dass die Seitenkanten des Rückhalteteils des Anschlusskontaktes in einer Presspassung gegen die Endwandungen 22c, 22d des Gehäuses in die Kammer eingefügt werden. Das Gehäuse ist aus Kunststoffmaterial hergestellt, welches genügend nachgiebig ist, um in Reaktion auf den Presssitz der Seitenkanten des Anschlusskontaktes gegen die Endwandungen der Gehäusekammer ohne einzuritzen oder einzuschneiden in die ausgesparten Bereiche 18 auszuweichen. Dies ergibt noch ein zusätzliches Rückhaltemerkmal für jeden Anschlusskontakt, ohne dass dieser in das Kunststoffmaterial des Gehäuses einschneidet.
  • Schließlich zeigt Fig. 5 einen Schnitt durch das Gehäuse 24 und stellt einen in diesem montierten Anschlusskontakt 10 dar, wobei sich der Fuß 14a des Endabschnitts 14 des Anschlusskontaktes in Anlage an die Oberfläche einer gedruckten Schaltungsplatine 40 befindet. Diese Anwendung der Erfindung ist dargestellt, um die kritische Bedeutung der exakten Ausrichtung der Anschlusskontakte zu unterstreichen, welche durch die verbesserten Rückhaltemittel der Erfindung erleichtert wird. Insbesondere müssen die Füße 14a mehrerer Anschlusskontakte zur Verbindung mit Leiterflecken oder -bahnen auf einer Seite der gedruckten Schaltungsplatine in einer einzigen Ebene gehalten werden. Diese ebene Ausrichtung der Füße ist bei solchen Anwendungen der Oberflächenmontage recht bedeutend. Jede Abweichung eines oder mehrerer Füße von der gewünschten koplanaren Konfiguration wird zu nicht passenden oder fehlerhaften Verbindungen mit den Kontaktflecken auf der gedruckten Schaltungsplatine führen.
  • Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen.

Claims (9)

1. Elektrischer Verbinder mit folgenden Merkmalen:
ein dielektrisches Gehäuse (24) mit mindestens einer Kontaktaufnahmekammer (22) und mindestens ein Anschlusskontakt (10), der durch eine Einschubseite (26) des Gehäuses in die Kammer einführbar ist, aus Metallblech gestanzt ist und einen Kontaktteil (12) an einem Ende, einen Anschlussteil (14, 14a) am entgegengesetzten Ende und einen Rückhalteteil (16) dazwischen aufweist, wobei der Rückhalteteil generell eben ausgebildet ist und sich gegenüberstehende Seitenflächen (16a, 16b) sowie sich gegenüberstehende Seitenkanten (16c, 16d) und einen Vorsprung (20) aufweist, der von der ebenen Seite (16a) vorsteht;
wobei die Kontaktaufnahmekammer (22) einen Rückhalteabschnitt umfasst, der von sich gegenüberstehenden Seitenwandungen (22a, 22b) in der Nähe der Seitenflächen des Rückhalteteils (16) und von sich gegenüberstehenden Endwandungen (22c, 22d) in der Nähe der Seitenkanten des Rückhalteteils gebildet wird;
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Nut (32) im Gehäuse (24) mit der Kontaktaufnahmekammer (22) und der Einschubseite (26) des Gehäuses in Verbindung steht,
dass die Nut (32) sich gegenüberstehende Seitenwandungen (32a) aufweist, die sich in Einschubrichtung des Anschlusskontakts und generell senkrecht zum ebenen Rückhalteteil (16) erstrecken,
dass der Rückhaltevorsprung (20) aus dem Körper des Anschlusskontaktes pressgeformt ist und in die Nut einfügbar ist,
dass der Vorsprung (20) Seitenwandungen aufweist, die mit Presssitz an den Seitenwandungen (32a) der Nut (32) anliegen, wobei eine Vielpunktanlage (36) mit dem Gehäuse (24) zustande kommt, und dass die Anlagestellen in Einschubrichtung des Anschlusskontakts voneinander entfernt gelegen sind.
2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (20) im Querschnitt im wesentlichen parallel zum ebenen Rückhalteteil generell erdnussförmig gestaltet ist, um zwei vergrößerte Keulenteile (34) zu bilden, die vier Berührungspunkte (36) mit den Seitenwandungen (32a) der Nut (32) bilden.
3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt der Kontaktaufnahmekammer und der Rückhalteteil (16) zueinander bemessen und konfiguriert sind, um eine Presspassung zwischen den Seitenkanten (16c, 16d) des Rückhalteteils und den Endwandungen (22c, 22d) des Kammerabschnitts zu bilden.
4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenwand des Vorsprungs mindestens zwei Keulenabschnitte (36) aufweist, die in Einschubrichtung des Anschlusskontakts im Abstand voneinander angeordnet sind, um jeweils an einer der Seitenwandungen (32a) der Nut (32) kraftschlüssig anzuliegen.
5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Seitenwandungen des Vorsprungs zwei der im Abstand voneinander angeordneten Keulenabschnitte (36) aufweist, um an den sich gegenüber stehenden Seitenwandungen (32a) der Nut (32) kraftschlüssig anzuliegen.
6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt der Kontaktaufnahmekammer und der Rückhalteteil (16) so zueinander bemessen und konfiguriert sind, dass eine Presspassung zwischen den Seitenkanten (16c, 16d) des Rückhalteteils und den Endwandungen (22c, 22d) des Kammerabschnitts gebildet wird.
7. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenkante (16c, 16d) des Rückhalteteils einen ausgesparten Bereich (18) aufweist.
8. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das dielektrische Gehäuse (24) aus Kunststoffmaterial hergestellt ist, welches genügend nachgiebig ist, um in den ausgesparten Bereich (18) in Reaktion auf den Presssitz der einen Seitenkante des Kontakts gegen die proximale Endwandung (22c, 22d) der Gehäusekammer auszuweichen.
9. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dielektrische Gehäuse (24) eine Mehrzahl der Kontaktaufnahmekammern (22) aufweist und eine Mehrzahl der Anschlusskontakte (10) umfasst, die in die Kammern einfügbar sind, und dass die Anschlussteile (14) der Anschlusskontakte generell koplanare Füße (14a) aufweisen, um an geeigneten Leitungsbahnen auf einer Oberfläche einer gedruckten Schaltungsplatte (40) oberflächenmontiert zu werden.
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