DE8332038U1 - Vorrichtung zur Kraftentlastung von Leitungen - Google Patents

Description

JAEGER & PARTNER

PATENTANWÄLTE

RIAN-Apparate- und RIA-3

Vorrichtungsbau GmbH

Planeggerstr. 4, 8035 Gauting

Vorrichtung zur Kraftentlastung von Leitungen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung und Kraftentlastung von Leitungen und Kabeln gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art wird vor allen Dingen zur Fixierung von mit einem Isolationsmantel umgebenen elektrischen Leitungen verwendet, also beispielsweise zur Befestigung von herkömmlicher im Querschnitt runden Anschlußkabeln oder auch Flachbandleitungen. Insbesondere kann die Vorrichtung als Kabelklemme für die Anschlußleitungen elektrischer Geräte vorgesehen sein.

Zur Befestigung von Anschlußkabeln in Steckern bedient man sich in der Regel eines Klemmbügels, der mit ein oder zwei Schrauben mit dem Steckergehäuse befestigbar ist. Nach Durchführung des zu fixierenden Anschlußkabels zwischen Steckergehäuse und Klemmbügel wird der Klemmbügel soweit gegen das

BERGSTRASSE 48'Ii · D-BO35 MÜNCHEN-GAUTING TELEPHON: (&Ogr;8&THgr;)85&Ogr;2&Ogr;3&Ogr; TELEX: 521777lsard

Anschlußkabel und dessen Isolationsmantel durch die Schraubverbindung gebracht, daß ein in beiden Richtungen fester Klemmsitz entsteht. Hierdurch wird eine Zugentlastung des Anschlußkabels in beiden Richtungen bewirkt.

Nachteilig bei dieser herkömmlichen Art der Vorrichtung und Kabelklemme ist, daß der Montagevorgang mit dem Aufschrauben des Klemmbügels, dem Einsetzen des Anschlußkabels und dem erneuten Festschrauben sehr zeit- und daher kostenaufwendig ist. Zum anderen stellt man häufig nach dem Abisolieren der anzuschließenden elektrischen Leitungen fest, daß die zwischen der Kabelklemme und dem Anschlußpol oder Anschlußstift verbleibende Länge des elektrischen Leiters zu lang oder zu kurz geraten ist. Gerade in diesen Fällen bedarf es dann eines erneuten Lösens und Befestigens der Kabelklemme.

Da die Kabelklemme als herkömmliches Teil zumeinst integrierter Bestandteile des Steckergehäuses ist, muß bei einer Beschädigung der Kabelklemme der gesamte Stecker ausgetauscht werden. Im Falle eines separaten Klemmbügels wird diese üblicherweise mit zwei Schrauben am Stecker festgelegt, so daß beide Schraubverbindungen für die Befestigung und Zugentlastung des Anschlußkabels betätigt werden müssen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern, daß das Durchführen bzw. Einlegen von Leitungen und Anschlußkabeln montagefreundlich und ohne Schraubverbindung realisiert werden kann, wobei eine zuverlässige Halterung der in die Vorrichtung eingebrachten Leitung und deren Zugentlastung gegenüber vom Anschlußgegenstand weggerichteten Kräften gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei zielt der Erfindungsgedanke im Kern darauf ab, die Vorrichtung bzw. Kabelklemme mit zwei keilförmig gegeneinanderstehenden Haltebereichen zu versehen, die gegeneinander einen Klemmspalt für das durchzuführende bzw. einzulegende Kabel bilden. Der Klemmspalt ist dabei so klein gehalten, daß auf das eingelegte Kabel eine durch die mindestens geringfügige Spreizung der Haltebereiche aus der Materialspannung resultierende Haltekraft auf mindestens einen Umfangsbereich der Leitung ausgeübt wird. Hierbei wird die Materialsteifigkeit in Übereinstimmung mit der Materialstärke der Haltebereiche so gewählt, daß bei einer Zugkraft auf die Leitung in Richtung der Keilkonfiguration der Haltebereiche, die Leitung gegen die Haltekraft durch den zwischen den Haltebereichen gebildeten Klemmspalt gezogen werden kann. Bei einer Zugkraft entgegen der Keilkonfiguration wird dagegen die Klemmspaltbreite verkleinert, so daß der kraft- oder formschlüssige Eingriff der Haltebereiche mit der Leitung vergrößert wird und dadurch ein Durchziehen der Leitung unmöglich ist. Im letztgenannten Fall wird daher der Isolationsmantel des Leiters durch die Haltebereiche stärker zusammengepreßt, wobei die Winkelstellung der Haltebereiche gegeneinander zu einem größeren, gegebenenfalls stumpfen Winkel übergeht.

Im Hinblick auf eine einfache Montage ist es besonders vorteilhaft, die Vorrichtung Lm wesentlichen U-förmig offen zu gestalten. Die Ebene der U-Form steht dabei senkrecht zur Läng s erstreckung der Leitung. In dieser Konfiguration ist

die U-förmige Öffnung der Vorrichtung mit dem zwischen den Haltebereichen gebildeten Klemmspalt so ausgerichtet, daß die Leitung bzw. das Kabel etwa senkrecht zu seiner Längserstreckung in die Vorrichtung eingeführt werden kann. Die Öffnung der U-Form ist in der Regel größer gehalten als die Klemmspaltbreite. Hierdurch soll die Einlegekraft in Richtung der Klemmspalterstreckung möglichst gering gehalten werden. Zur Verbesserung der Führung beim Einlegen des Kabels in den Klemmspalt sind die Haltebereiche auf der Seite der U-förmigen öffnung abgeschrägt, so daß ein kontinuierliches, mehr oder weniger starkes Aufspreizen der Haltebereiche am Klemmbereich beim Einlegen des Kabels vor sich geht.

Die Enden der Haltebereiche sind vorteilhafterweise keilförmig gestaltet, wobei die eine Außenfläche weitgehend senkrecht zur Kabelerstreckung vorgesehen ist. Gerade bei einem aus einem Elastomer bestehenden Isolationsmantel des Kabels wird hierdurch ein punkt- oder linienförmiger Eingriff mit dem Isolationsmantel erreicht. Diese Ausführungsform erleichtert einerseits ein reibschlüssiges Durchziehen des Kabels in Richtung der Keilform und bietet andererseits die Gewähr, daß bei einer Zugkraft entgegengesetzt zur Keilform eine sofortige Verengungsbewegung der Haltebereiche zueinander mit einer Art selbstsperrender Klemmwirkung gegen das Kabel erreicht wird.

Abhängig vom Anwendungszweck kann gerade bei einer U-förmigen Auslegung der Vorrichtung beidseitig zu deren Befestigungsbereich jeweils ein durch Haltebereiche gebildeter Klemmspalt erzeugt werden. Die Ausbildung der Haltebereiche bzw. Klemmspalte erfolgt vorzugsweise spiegelsymmetrisch zur Mittelebene des Befestigungsbereiches. Durch diese symmetrische Gestaltung wird eine Zugentlastung in beiden Richtungen

erreicht. Zudem kann dabei, in gleicher Weise wie beim einfachen Klemmspalt, ein Herausnehmen des festgelegten Kabels mit anschließender Längenverschiebung mit einem einfachen Handgriff realisiert werden. Derartiges Herausnehmen kann zur Längenanpassung für die Anschlußpunkte der elektrischen Leiter erforderlich werden. Möglicherweise ist eine derartige Längenverschiebung auch durch die aus der Zugbelastung heraus resultierende Abnutzung des Isolationsmantels in einem bestimmten Bereich erforderlich.

Bei einem einfachen Klemmspalt kann die Vorrichtung auch einen geschlossenen Befestigungsbereich aufweisen, wobei in diesem Fall das Kabelende in Keilrichtung durch die Öffnung und den Klemmspalt geschoben werden muß.

In der konstruktiv einfachsten Form sind zwei gegeneinander etwa in einem Winkel von vorzugsweise 90° angeordnete - Haltebereiche vorgesehen. Dieser Keilwinkel ist abhängig von der Materialsteifigkeit, der geometrischen Abmessung des Anordnungsbereiches der Zugentlastung, der gewünschten Halte- und Klemmkraft,zu einem stumpferen oder spitzeren Winkel veränderbar. Unter kostensparenden Aspekten wird die Vollfunktion der Vorrichtung durch zwei in ihrer Längserstreckung etwa gleichstarke Flachstege erfüllt, deren Kante am Klemmspalt geradlinig ausgebildet ist. In Abänderung dazu kann diese Kante auch einen Teilformschluß, z.B. als Teilkreis, für das zu verklemmende Kabel aufweisen. In diesem Fall ist eine exakte Lagefixierung im Klemmspalt vorhanden, die sonst durch die Halte- bzw. Klemmkräfte gewährleistet ist. Ebenso können auch bei U-förmiger Gestaltung der Vorrichtung mehr als zwei Haltestege vorgesehen werden, die jedoch die Einschiebeebene des Kabels freilassen müssen.

Als Massenprodukt wird die Vorrichtung vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt, der hohe Formsteifigkeit aufweist und insbesondere elektrisch isolierend ist. Vorteilhafterweise wird die Vorrichtung als separates, einstückiges Teil hergestellt, das einen komplementären, formschlüssigen Befestigungsbereich mit einer größeren Geräteeinheit aufweist. Bei Kleinteilen, wie Steckern, kann die Vorrichtung selbstverständlich integriert als Teil des Kleingerätes hergestellt werden. Beispielsweise kann als Material ein ABS-Kunststoff oder ein Polycarbonat PC gewählt werden.

Zur Verbesserung der Gesamtsteifigkeit der Vorrichtung, insbesondere bei U-förmiger Auslegung, wird vorzugsweise auf dem Verbindungsbereich der U-Form, in Richtung der Haltebereiche, eine Verstärkungsrippe vorgesehen. Die Verstärkungsrippe verleiht der Vorrichtung speziell eine höhere Materialstabilität, so daß die beim Einschieben eines Kabels in den Klemmspalt auftretenden Spreizkräfte besser aufgenommen werden können und eine Rißbildung im Material vermieden wird. Der Rand der Haltebereiche am Klemmspalt kann in einer alternativen Form in Längsrichtung des Kabels auch einen Krümmungsverlauf, gegebenenfalls gerippt haben. Dieser Krümmungsverlauf ist dann so zu gestalten, daß bei Zugkräften entgegengesetzt zur Keilorientierung der Haltebereiche eine Klemmspaltverengung mit nach Möglichkeit größerer Flächenanlage am Isolationsmantel des Kabels auftritt. Obwohl diese selbstsperrende Verengung der Vorrichtung bevorzugt wird, besteht auch die Möglichkeit, einen formschlüssigen Blockierungseingriff der Haltebereiche mit dem Kabel, z.B. an einer durchmessergrößeren Kabelstufe, zu erreichen. Dies kann alternativ, vorzugsweise aber auch ergänzend zum verengenden Klemmspalt angesehen werden.

Die Vorrichtung weist insbesondere den Vorteil auf, daß sie als separate oder integriert in einer größeren Gehäuseeinheit ausgebildete Leitungs- bzw. Kabelklemme ohne Schraubbefestigung und einfachste Montage des einzulegenden Kabels

eine ein- oder beidseitige Zugentlastung ermöglicht. Hierbei ist sowohl eine Längenverschiebung des Kabels problemlos und in kürzester Zeit realisierbar.

Die Erfindung ist nachstehend anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles der Vorrichtung noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine U-förmige

Vorrichtung in Richtung der Keilform ihrer Haltebereiche;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung

nach Fig. 1 längs der Linie II-II;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung

nach Fig. 1 von oben;

Fig. 4 eine Ansicht der Vorrichtung nach

den vorausgehenden Figuren 1 bis 3 auf die Seite ihrer Haltebereiche entgegengesetzt zu deren Keilkonfiguration; und

Fig. 5 einen Schnitt durch die Vorrichtung

nach Fig. 4 längs der Linie V-V.

In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist die Vorrichtung einstückig aus einem relativ formsteifen Kunststoff hergestellt und kann als Kabelklemme 1 mit Zugentlastung eingesetzt werden. Die Kabelklemme 1 weist im wesentlichen einen U-förmigen Befestigungsbereich 5 auf, zwischen dessen beiden Schenkeln 8 und 9 eine Öffnung 10 gebildet ist. In Figur 1 ist

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dabei die Kabelklemme 1 in Draufsicht auf die ihren Haltebereichen 2 und 3 abgewandte Fläche dargestellt. Die Peripherie der Kabelklemme 1 ist zumindestens im wesentlichen eine Komplementärform zu dem Anordnungsbereich in der zugehörigen größeren Geräteeinheit. Die in Fig. 1 vertikal verlaufenden Außenbereiche sind vorzugsweise als stufenartig geformte Kulissen-Führungsflächen 11 gestaltet. In Kombination mit dem gerundet verlaufenden Basisbereich des Befestigungsbereiches 5 kann die Kabelklemme 1 formschlüssig in einer Halterung der größeren Geräteeinheit, z.B. eines Steckers, aufgenommen werden. Das Einsetzen der Kabelklemme 1 in die größere Geräteeinheit erfolgt dabei vorzugsweise in Richtung des Basisbereiches 16 der U-Form.

Wie deutlicher in der Fig. 5 gezeigt, ist die Öffnung 10 der Kabelklemme 1 wesentlich größer gehalten als die als ein Klemmspalt 4 an den Enden der Haltebereiche 2 und 3 ausgebildete Durchführungsöffnung für eine entsprechende Leitung oder ein Kabel. Direkt angeformt an die Schenkel 8 und 9 der U-förmigen Kabelklemme 1 erstrecken sich die Haltebereiche 2 und 3 keilförmig gegeneinander, wobei der zwischen den Haltebereichen eingeschlossene Winkel vorzugsweise 90° beträgt. Der innere Übergang zwischen den Haltebereichen 2 und 3 und den entsprechenden Schenkeln 8 und 9 ist als Rundung 23 geformt, damit die Spreizkräfte bei Vergrößerung des Klemmspaltes 4 bzw. aus einer Zugentlastung resultierenden Kräfte bei der Verengung des Klemmspaltes 4 von der Formgebung her besser auf den Befestigungsbereich 5 übertragen werden können.

In Ausführungsbeispiel sind die zur Kraftübertragung und Zugentlastung des Kabels vorgesehenen Haltebereiche 2 und symmetrisch zur Vertikalachse der Kabelklemme 1, die in Fig. 1 der Schnittlinie II-II folgt, vorgesehen. Entsprechend

der Schnittdarstellung nach Fig. 2 und der Draufsicht nach Fig. 4 sind die Haltebereiche 2 und 3 nur im Bereich der U-Schenkel 8 bzw. 9 am Befestigungsbereich 5 angeformt. In Relation zur gesamten Längserstreckung der Kabelklemme 1 gesehen, greifen die Haltebereiche etwa im mittleren Bereich der U-Schenkel an und sind mit voller Funktionserfüllung etwas kürzer gehalten als die Gesamtlänge der Schenkel 8 bzw. 9. In der Draufsicht nach Fig. 4 können die Haltebereiche

2 und 3 dementsprechend in etwa als plattenförmige Spreizflächen charakterisiert werden, die zwischen ihrem etwa parallel zur Vertikalachse verlaufenden inneren Rand den Klemmspalt 4 bilden.

VJie besonders deutlich in den Figuren 2 und 3 erkennbar, ist auf dem Basisbereich 16, etwa senkrecht von diesem abstehend, in Richtung der Erstreckung der Haltebereiche 2 und 3, ein Versteifungssteg 15 angeformt, der in Draufsicht nach Fig.

3 im wesentlichen dreieckförmig gestaltet ist. Dieser Versteifungssteg 15 dient zur besseren Aufnahme der auf den U-förmigen Befestigungsbereich 5 wirkenden Spreizkräfte. Der Versteifungssteg 15 übernimmt jedoch auch gleichzeitig die Funktion einer Anschlag- oder Anlagefläche des in die Klemmwulst 4 eingeschobenen und im Beispiel nicht dargestellten Kabels.

Die keilförmig gegeneinander gerichteten und zungenartig ausgebildeten Haltebereiche 2 und 3 weisen vorzugsweise eine etwas geringere Materialstärke auf als der U-förmige Befestigungsbereich 5. Die dem Befestigungsbereich 5 abgewandte Außenfläche 19 der Haltebereiche 2 und 3 im Bereich des Klemmspaltes 4 ist etwa parallel zum Basisbereich 16 abgeschrägt. Hierdurch ist der Rand der Haltebereiche 2 und 3 als Keilspitze ausgebildet, die gerade bei einem aus einem Elastomer bestehenden Isolationsmantel des Kabels einen guten Halte- und Klemmsitz mit dem Isolationsmantel herbeiführt.

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Die Längenerstreckung des dreieckförmigen Versteifungsstegs 1 ^r) ist im Ausführungsbeispiel in senkrechter Richtung U-förmigen Befestigungsbereich 5 kürzer gehalten als die Erstreckung der Haltebereiche 2 und 3 in dieser Richtung. Wie insbesondere in den Draufsichten nach Fig. 1 und 2 deutlich erkennbar, weisen die Haltebereiche 2 und 3 auf der der öffnung 10 zugewandten Seite Abschrägungsflachen 21 auf, die eine trichterförmige Führung in Richtung zum Klemmspalt 4 ergeben.

Die Befestigung eines Kabels der Kabelklemme 1 erfolgt vorzugsweise derart, daß das nicht dargestellte Kabel mit einer Längserstreckung in die Zeichenebene bei einer Anordnung der Kabelklemme 1 nach Fig. 1 zunächst in die U-förmige Öffnung 10 eingebracht wird. Durch weiteres Verschieben etwa längs der Vertikalachse nach Fig. 1, gelangt der Isolationsmantel des Kabels in Eingriff mit den Abschrägungsflachen 21 der Haltebereiche 2 bzw. 3. Durch diese Abschrägungsf lachen 21 wird das Kabel querschnittsmäßig gesehen kontinuierlich in den Halte- und Klemmspalt 4 eingeschoben. Da der Klemmspalt 4 kleiner als der kleinste einzusetzende Außendurchmesser des Kabels ist, werden die zungenartigen Haltebereiche 2 und 3 mindestens im Bereich des Klemmspaltes mehr oder weniger auseinandergespreizt. Durch das kraftschlüssige Anlegen der Haltebereiche an einem Teil der Außenmantelfläche des Kabels, wird dieses hinreichend genau lagefixiert, wobei jedoch das Kabel bei einer in Keilrichtung der Haltebereiche angreifenden Kraft in dieser Richtung durch den Klemmspalt 4 gezogen werden kann. Die hierfür erforderliche Kraft ist abhängig von den Durchmesserrelationen des Kabels bzw. des Klemmspaltes sowie von der Materialwahl, der Materialstärke und der Winkelstellung der Haltebereiche.

Im Gegensatz dazu wird eine entgegengesetzt zur Keilrichtung der Haltebereiche wirkende Zugkraft durch selbstsperrende Verengung des Klemmspaltes 4 zwischen den Haltebereichen von diesen aufgenommen. Hierdurch werden die nach außen und meist von außen wirkenden Zugkräfte, die nach Fig. 3 nach unten gerichtet sind , von der Kabelklemme 1 kraft- und/oder formschlüssig aufgenommen und auf die größere Geräteeinheit übertragen.

Bei einer Veränderung der Kabellänge oder einem Austausch des Kabels ist dieses durch eine Kraftaufbringung in Richtung der Längserstreckung des Klemmspaltes 4 bzw. in Richtung der Öffnung 10 aus der Kabelklemme ohne das bei herkömmlich bekannten Vorrichtungen zeitaufwendige und arbeitsintensive Öffnen möglich,

Claims (11)

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   Vorrichtung zur Kraftentlastung von Leitungen

   Ansprüche

   Vorrichtung zur Halterung und Kraftentlastung von Leitungen und Kabeln, insbesondere zur Zugentlastung von isolierten Anschlußkabeln elektrischer Geräte, wobei zwischen dem Gerät und der Vorrichtung eine mindestens kraftschlüssige Befestigung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung (1) mindestens zwei zueinander keilförmig angeordnete Haltebereiche (2,3) aufweist, die miteinander eine Durchführungsöffnung (4) für die Leitung bilden, und

   daß bei einer in Gegenrichtung zur Keilrichtung auftretenden Kraft auf die Leitung die Haltebereiche (2,3) relativ zueinander in einen die Durchführungsöffnung (4) verengenden und/oder formschlüssigen Zugblockierungseingriff mit der Leitung kommen.

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2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet , daß die Durchführungsöffnung (4) für die Leitung zwischen den Haltebereichen (2,3) als Klemmspalt (4) mit einer Spaltbreite kleiner als der Außendurchmesser der einzuführenden Leitung ausgebildet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
   dadurch gekennzeichnet , daß die einen Klemmspalt (4) bildenden Haltebereiche (2,3) bei einer Zugbelastung der Leitung in Keilrichtung als die Durchführungsöffnung (4) erweiternde Spreizschenkel und bei einer Zugbelastung entgegen der Keilrichtung als die Durchführungsöffnung (4) verengende Klemmschenkel der Leitung ausgebildet sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Haltebereiche (2,3) symmetrisch zur Längsrichtung der durchgeführten Leitung angeordnet sind und miteinander einen Keilwinkel von etwa 90° bilden.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein Befestigungsbereich (5) der Vorrichtung zur Fixierung im/am Gerät vorgesehen ist, der einen ringförmig geschlossenen oder einen U-förmig offenen Durchführungsbereich (10) für die Leitung aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Haltebereiche (2,3) mindestens bei U-förmig offnem Befestigungsbereich (5) auf der Seite der U-förmigen Öffnung (10) jeweils eine Einführungsabschrägung (21) aufweisen, die in den Klemmspalt (4) übergeht.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Haltebereiche (2,3) am Klemmspalt (4), in einem Schnitt in Längsrichtung der eingelegten Leitung, keilartig, mit einer Außenfläche (19) etwa senkrecht zur Leitungsrichtung ausgebildet sind.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens die Haltebereiche (2,3) aus einem formsteifen, insbesondere elektrisch isolierenden, Kunststoff bestehen.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß auf beiden Seiten des U-förmig offenen Befestigungsbereichs (5), in Leitungsrichtung gesehen, je zwei zugeordnete, miteinander jeweils einen Klemmspalt in einer Leitungsrichtung bildende Haltebereiche gebildet sind.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Basis (16) des U-förmigen Befestigungsbereichs (5) etwa senkrecht zur U-Schenkelverbindung ein Versteifungssteg (15) vorgesehen ist.
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung einstückig oder als integrierter Teil eines Gerätes hergestellt ist.