DE9012418U1 - Piezoelektronischer Tonabnehmer - Google Patents

Description

Piezoelel

Die Erfindung betrifft, einen p±ezoelektronisc;.;en Tonabnehmer für Saiteninstrumente, der ein Gehäuse aufweist, in das je einer Saite zugeordnete piezoelaktriecöe Sensorkörper einqesetzt sind zum Einsatz in eine quer zu den Saiten verlaufende Rut is Saitenstsg ass j<alten i «

Sin bekannter Tonabueriiae. atwa dieser Art (DE-PS 35 2S 921) ist darüberhinaus noch a^ einem «~<:h Art einer Stegeinlage quer u den Saiten und unterhalb ^rselben angeordneten metallischen Brückenteil vert ii*. U-.f^rmigen Querschnitt versahen, in dessen Innenraum das Gehäuse nebet darin befindliduen piezoelektrischen Sensorkörpern eingesetzt ist. Indem die iffene Seite des U-Querschnitts den Instrumentensaiten zugewandt ist, sollen deren Klangcharakteristika von den Seneorkörpem besondere gut erfaßt werden; allerdings ist aufgrund der das Sensorkörper-Gehäuse überragenden Seitenwände des Brückenteils ein Druckstück zur Übertragung der mechanischen Saitenschwingungen auf den Sensorkörper zwingend erforderlich. Ferner sind zwischen der Decke des Saiteninstrumentes und der dieser zugewandten Seite des Sensorkörpers nicht nur eine Gehäusewand sowie die Bodenwand des U-förmigen Brückenteils, sondern auch eine Platine mit den Sensorkörper kontaktierendem Elektrodenetreifen sowie relativ dicker Isolierträgerleiete angeordnet. Das kann bedeuten, daß das Mitschwingen der Decke des Saiteninstruments im Auegangeeignal dee Seneorkörpere bzw. Tonabnehmer&bgr; nicht hinreichend zum Auedruck kommt; vor allem bei Saiteninstrumenten mit Schall- bzw. Resonanzkörper aus Holz, die einen maßgeblichen Anteil bei der Bildung des Gesamtklangbilde dee Instrumentes haben, ist die aus-

reichende umwandlung dieses Anteils in elektrische Sensorsignale problematisch. Dies kann in der Praxis dazu führen, daß der elektrisch abgenommene und verstärkte Klang einer Aonzertoitarre mit hölzernem Schall- bzw. Resonanzkörper nicht als warm, sondern eher :■■■''* xalt uad steril empfunden wird. Schließlich führt die über das aetallische Brückenteil, das met_llische Gehäuse und weitere Kupferfo.lienschichten herbeigeführte umfangreiche Abschirmung zu einer Bauform mit relativ großen Abmessungen, was den Uineatz in Instrumentenstege aiit schmaler Aufnahmenut erschwert.

Nach alledem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der zuvor genannten Nachteile einen Tonabnehmer zu schaffen, der aufgrund schmaler und flexibel an- paßbarer Bauform in eine Vielzahl von Saitenstegen einsetzbar ist und gleichzeitig das Gesamtklangbild des Saiteninstrumentes einschließlich des von einem etwaigen Schallbzw. Resonanzkörper herrührenden Anteils übertragen kann. Zur Lösung wird bei einem Tonabnehmer mit den eingangs ge nannten Merkmalen erfindungsgemäß vorgeschlagen, innerhalb des Gehäuses eine beidseitig -ait leitfähigem Material auf isolierendem Trägermaterial beschichtete Platine anzuordnen, deren leitfähige (dem Sensorkörper zugewandte) Vorderseite die eine (metallisierte) Piezopolflache des Sensor- körpers kontaktiert und - in Anodenfunktion - mit dem Signalaupgang des Tonabnehmers verbunden ist, und deren (der Gehäuseinnenwand zugewandte) leitfähige Rückseite mit einer die andere entgegengesetzte Piezopolfläche kontakt!erenden Katode sowie mit dem Bezugspotentialausgang des Ton abnehmers verbunden ist. Eine doppelseitig bedruckte und kontaktierte Platine ist unmittelbar auf eine oder mehrere metallisierte Piezopolflachen bestimmter Polarität aufgesetzt, während die freie leitfähige Platinenrückseit« »it der Piezopolfläche entgegengesetzter Polarität elektrisch

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verbunden ist. Hierdurch wird in konstruktiv einfacher Weise und einen Minimum an Bauteilen eine Rundum-Abschirmung der Seneorkörper nebet deren Auegangesignale sowie der Anode bzw. Signalführung erreicht. 5

Im Unterschied zum einleitend genannten Stand der Technik wird auf ein metallisches BrUckenteil verzichtet, wodurch eine "öffnung" der piezoelektrischen Seneorkörper in Richtung zum Schall- bzw. Resonanzkörper des Saiteninstrumente erreicht wird. Damit kann der sogenannte Korpusklanganteil des Saiteninstruments im Tonabnehmer-Ausgangssignal seinen angemessenen Niederschlag finden. Ferner kann nach der Erfindung (im Unterschied zum anfange genannten Stand der Technik) auf die Ausbildung des Gehäuses als gutleitende Kontakt- und Abschirmfolie mit an den Innenseiten angebrachter elektrisch leitfähiger der Klebeschicht verzichtet werden. Durch die doppelseitige Kontaktierung der beidseits elektrisch leitend kaschierten Platine, die einerseits direkt durch die Piezopolfläche des Sensorkörpers und ande- rerseits mittelbar über ein mit der entgegengesetzten Piezopolfläche verbundenes Katodenelement realisiert ist, kann externen StöreinfKissen auf die Tonabnehmer-Signalführung gut begegnet werden.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Gehäuse aus dünnem, elastisch oder dauerhaft verbiegbaren Folienmaterial gebildet und auf seiner Innenseite mit einer vorzugsweise isolierenden Klebeschicht versehen. Dadurch kann die Form des Tonabnehmers flexibel an unterschiedliche

Saiteninstrumentendecken, beispielsweise en sins gewölbte

Gitarrendecke, angepaßt werden, zumal in Abweichung von dem Stand der Technik ein äußeres starres Messingbrückentei1 entfällt. Eine besonders vorteilhafte Realisierung des Gedankens besteht darin, als Gehäuse auf dem Markt erhältli-

ehe, äußeret dünne Aluminiumfollen mit einer isolierenden Klebstoff-Beschichtung zu verwenden. Hierdurch wird eine leichte Handhabung bei der Herstellung des Tonabnehmers sowie eine ausreichend stabile Halterung der Platine sowie der Sensorkörper verwirklicht. Der mit der Verwendung von Aluminiummaterial erzielte besondere Vorteil besteht darin, daß sich der (in der Regel längliche) Tonabnehmer dauerhaft verbiegen und so an verschiedene Instrumentenformen anpassen läßt.

Bei einem Tonabnehmer mit prismenförmigen oder quaderförmigen Sensorkörper und Gehäuse dient es der Vereinfachung der Herstellung und der Einsparung von Isoliermaterial, wenn auf der Basis der Erfindung das Gehäuse an wenigstens einer seiner parallel zur elektrischen Achse und/oder Deformationsrichtung des Sensorkörpers verlaufenden Längsseite offen ist. Die Außenflächen des Sensorkörpers, die parallel zur elektrischen Achse verlaufen, dienen nicht als Kontaktflächen für den Abgriff piezoelektrisch erzeugter Ladung bzw.

Spannung; infolgedessen brauchen diese signalmäßig

indifferenten Flächen nicht kontaktgebend verbunden zu sein und können frei bleiben. Wird zudem die oben erörterte Aluminiumfolie zur Bildung des Gehäuses verwendet, werden durch eine offenen Gehäuseseite bis zu zwei Knick- bzw. Um lege-Arbeitsschritte, die beim umfassen der Platin und der Sensorkörper durch die Aluminium-Gehäusefolie notwendig sind, eingespart.

Mit besonderem Vorteil wird die genannte offene Gehäueelängseeite durch einen elastisch zusammendrückbaren Ein satzkörper in Streifen- oder Plattenform, der vorzugsweise aus isolierendem Kunststoff besteht, ausgefüllt und/oder abgedeckt. Verläuft die offenen Gehäuselängseeite bzw. der eingefügte Einsatzkörper parallel zur Richtung der von den

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Ine"rumentensaiten hervorgerufen Deformation bzw. Kraft auf den Seneorkörper, läßt sich der Tonabnehmer insgesamt in seiner Breite an unterschiedliche Querschnitte der Aufnahmenut des Instrumentenstegs anpassen. Mit dem Einsatzkörper kann der Tonabnehmer insbesondere auf eine größere Breite "aufgefüllt" und gleichsam im Preß-Paßsitz in den Instrumenten- bzw. Seitensteg eingeklemmt werden. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn der Einsatzkörper vom Gehäuse zumindest noch teilweise eingefaßt ist, indem beispielsweise ein Gehäuserand außen um eine Kante des Einsatzkör · pers geknickt bzw. gelegt ist. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit, der Stabilität der Halterung der Sensorkörper sowie der Sicherheit vor elektrischen Kurzschlüssen läßt sich zweckmäßig der Einsatzkörper auf seiner der dem Sensorkörper zugewandten Oberfläche mit vorzugsweise isolierendem Klebstoff beschichten.

Bei Tonabnehmern mit mehreren jeweils einer Seite zugeordneten piezoelektrischen Sensorkörpern tritt häufig das Froblem auf, daß aufgrund unvermeidlicher Herstellungstoleranzen bei den Sensorkörpern die Töne der einzelnen Saiten mit unterschiedlicher Lautstärke abgenommen bzw. übertragen werden. Diesem Problem wird im Rahmen einer erfindungsgemäßen Heiterbildung durch ein oder mehrere derart angeordnete Sensorkörper begegnet, daß die Piezopolflächen negativer Polarität jeweils mit der Anode die Piozopolflächer positiver Polarität jeweils mit der Katode verbunden sind. Andere als beim einleitend erörteten Stand der Technik wird alr-> für die Sensorkörper eine Anordnung in einheitlich gleichgerichteter Polung vorgenommen, indem die Sensorkörper gleichsam "falsch" gepolt angeordnet werden. Dies setzt ein vorheriges Durchmessen der Sensorkörper zur Identifizierung der Polarität ihrer Piezopolflachen voraus. Vom

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wahllosen und ungepolten Einsetzen von Sensorkörpern geiftäß Stand der Technik wird abgegangen.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind die Anode (auf der doppelseitig bedruckten Platine) und/oder die Katode (verbunden mit der Rückseite der Platine) jeweils durch metallisches Material in dünner Streifenform, insondi?re durch Kupferstreifen realisiert. Diese Ausbildung ist der Funktion des Tonabnehmers vor allem bei Verwendung stark entspannter Saiten (sogenanntes open tuning) förderlich. Andere als beim genannten Stand der Technik wird keine Kontaktierung über elektrisch leitende Klebeschichten vorgenommen, die zur Gewährleistung der Funktion zwingend einen ausreichenden Druck durch das Druckstück bzw. die daraufliegenden Saiten benötigen. Erfindungsgemäß wird stattdessen mit Metall-, insbesondere Kupferstreifen direkt kontaktiert, sodaß überhaupt die Notwendigkeit eines Druckstücks (im Gegensatz zum Stand der Tec-T.ik) entfällt.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß zwischen einer Ober

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polfläche bildet und der Gehäuseinnenwand ein Isolierkörper abgeordnet ist. Dadurch wird, wenn man sich beispielsweise auf die isolierende Klebstoffbeschichtung an der Innenseite eines Gehäuses aus Aluminiumfolie nicht verlassen will, eine zusätzliche Sicherheit vor Kurzschlf e erreicht. Der Isolierkörper läßt sich vorteilhaft aus dünnem, vorzugsweise selbstklebenden Papierstreifen bilden.

In Verbindung mit der Realisierung der Elektrodenflächen {Anode und Katode) durch Metall-, insbesondere Kupferstreifen läßt sich die Erfindung dadurch vorteilhaft weiterbilden, daß die Platine einen oder mehrere aus den QuerSeiten des Gehäuses vorstehende An- bzw. Fortsätze aufweist, auf

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deren (von der Platinenrückseite ausgehenden) Rückseiten eine Ende des Katoden»treifens und /oder ein Anschluß für Bezugspotential, und auf deren (die Platinenvorderseiten fortsetzenden) Vorderseiten ein Anschluß für die Signalführung kontaktgebend angebracht sind. Die Abschirmung und Eondum-Kontaktierung läßt sich hierdurch in baulich kompakter Heise unter Beibehaltung einer flachen Form realisieren. Der Erhöhung der Punktionezuverlässigkeit und - sicherheit dient es dabei, wenn auf der Vorderseite des Fort- satzes ein Isolierkörper aufgebracht ist. Wird beispielsweise ein Kupfer-Elektrodenstreifen auf die Rückseite des Platinenfortsatzes aufgelötet, dann muß er um bis zu 180° um das Fortsatz-Ende herumgebogen werden. Der Isolierkörper verhindert dabei daß der Elektrodenetreifen, der die Katode bildet, in Berührung kommt mit den auf der Vorderseite des Platinenfortsatzes befindlichen Elektroden- bzw. Anodenstreifen.

Heitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausftthrungsbeispiels der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Darin zeigern

Fig.l Den erfindungsgemäßen Tonabnehmer in einem Längsschnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 2,

Fig.2 einen Querschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 in vergrößerten Darstellung und

Fig.3 ein Stegbrett einer Gitarre, in den der Tonabnehmer gemäß Fig. 1 und 2 eingesetzt werden kann.

Gemäß Pig. I besitzt der abgebrochen dargestellte Tonabnehmer ein Gehäuse 1 vorzugsweise aus Aluminiumfolie mit der

einer Dicke von etwa 0,17 na. Auf der Innenseite bzw. -wand dee Gehäuses 1 ist eine isolierende Klebschicht 2 aufgetragen, an welcher eine doppelseitig beschichtet Platine 3 anliegt. Die Breitseiten der Platine- nämlietr die -e^ Gehäuse 1 zugewandte Rückseite 4 und die entgegengesetzte Vorderseite 5 sind jeweils alt einer Metallischen leitfähig«* Schicht kaschiert. Zwischen der Vorder- bzw. Rückseite 5 bzi 4 befindet sich der Platinenträger 6, der a isolierendem Material gebildet ist. Die Platine 3 liegt mit ihrer

IG Vorderseite 5 auf der ernten Piezofolflache 7 einos piezoelektrischen Sensorkurpers 8 auf. Die Plezopolflache 7 kann zur Erleichterung des Abgriffe metallisiert sein, wie an sich bekannt. Die zweite, andere polarisierte Piezopolflache 9 am anderen Ende der elektrischen Achse des Sensor- körpers 8 verläuft planparallel zur ersten Piezopolfläche 7 und liegt auf einem Kupferelektrodenetreifen 10. Die Rückseite dieses Elektroden«trei fens 10 wird vom Gehäuse 1 über die isolierende Klebschicht 2 an dessen Innenseite umfaßt. Der Kupferelektrodenetreifen 10 besitzt eine Verlängerungs abschnitt 11, der aus der offenen Querseite des Gehäuses 1 herausstellt, um einen ebenfalls aus der Querseite des Gehäuses 1 herausstellenden Fortsatz 12 der Platine 3 herumgeführt und auf der Rückseite 4 mittels einer Lötstelle 13 befestigt ist. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen zwischen der Vorderseite 5 und der Rückseite 4 der Platine ? bzw. von dessen Fortsatz 12 über den Kupferelektrodenstreifen 10 ist auf der Vorderseite 5 im Bereich des Fortsatzes 12 der Platine 3 ein Isolierstttck 14 über eine doppelseitige Klebeschicht 15 befestigt.

Am anderen Ende des länglichen Tonabnehmer« steht ein weiterer Fortsatz 16 der Platine 3 aus dem Gehäuse 1 vor. Das Ende des weiteren Fortsatzes 16 ist an der Rückseite 4 mit einer Anschlußklemme 17 für Bezugspotential und/oder Ab-

schirmung und an der Vorderseite 5 mit: einer anderen schlußklearae 18 für den Signalabgriff verbunden. Aufgrund dieses Schaltschemas bildet die Platinenrückseite 4 zusammen mit dem Kupferelektrodi^nstreifen Iu dim F^t.c4«s und Rtmdum-Abscfeixmusg und die Platiiienvor&sscseit:« 5 <ü-* .Anode o&s piezoelektrischen Tonabnehmersyetess &ldquor; Ote einzelnen Sensor-8 sind mit ihren ?iezopolf iäches. 7, ³ so a-igeordrivt-, die positive Polarität von &aacgr;&-&eegr;. Katode bzw. dem Kupf^relektrodenstreifen 10 nebst damit verbundener Platinenrück- sei ta 4, stsii die bp^&±v*' Polariuä^: von &mdash;ar Anode bzw. der Platinenvordt. 3eite 5 kctaktiert werden. Hierdurch kann die ?latinen!r*ick«ieite 4 zusammen *-ulc dem Kupferelektrodenstreifen 10 die signalführes"? >node bzw. Platinenvorderseite 5 umfassend abschirmen.

Weiter® Einzelheiten sind aus der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 2 ersichtlich: Eine senkrecht zu den Piesopolflachen 7,9 verlaufende Seite des Sensorkörpers 8 ist - zur zusätzlichen Sicherheit gegen Kurzschlüsse - mit Einern Iso lierkörper 19, beispielsweise einem Papierstreifen, gegen über der isolierenden Klebschicht 2 bzw. dem Aluminiumgehäuse 1 abgedeckt. An der parallelen entgegengesetzten Seite 29 ist das Gehäuse 1 offen und mit einem anderen Isolierkörper 20 in Streifenform aufgefüllt. Der letztgenannte Isolierkörper 20 haftet über eine beidseitige Klebeschicht 21 an der zugewandten Seite des Sensorkörpers 8.

In Fig. 3 ist ein Stegbrettchen 22 perspektivisch dargestellt, das normalerweise auf der Decke eines Gitarren-Schall- bzw. Resonanzkörpers aus Holz befestigt ist. Aus einer Mut 23 wird das Druckstück 24 gerade entfernt, um an dessen Stelle den Tonabnehmer nach Fig. 1 und 2 einzusetzen. Bei auereichender Tiefe der Nut 23 kann dann das Druckstück 24 noch auf die Oberseite des Gehäuses 1 aufge-

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setzt werden, wie In Flg. 1 und 2 gestrichelt, angedeutet. Das Druckstfick 24 1st jedoch beim erfindungsgemäßen Tonabnehmer nicht mehr zwingend notwendig. Nach erfolgtem EInsetii^ii des ^onaxsiehmers la aA^ - t 23 lassen sich die Gl-Z tarrensaiten 25 ggfs. über das Druckstück 24 gegen die äußere Oberseite 26 dee Gehäuses 1 spannen. Seine Unterseite 27 wird dadurch gegen das Holzmaterial des Stegbrettchens 22 gedrückt, das seinerseits auf die (iiic\t dargestellte) Decke Bis/SB Schall- bzw. Resonanzkörpers drückt.

Wie ersichtlich, können bei der erfindungsgemäßen Tonabnehmeranordnung vom Resonanzkörper über das Stegbrettchen 22 herrührende Schwingungen sich gegenüber den Schwingungen der Saiten 25 bevorzugt auf die Deformation des Sensorkörpers 8 auewirken, sodaß das Tonabnehmersignal an der An- schlußklemne 18 den Korpusklanganteil optimiert repräsentiert.

Claims (12)

Schutzansorüche

1. Piezoelektrischer Tonabnehmer für Saiteninstrumente , mit einem Gehäuse (1), das je einer Saite (25) zugscrdnsts pissoslsktrcnischs Ser.serkörper (&THgr;) umgibt und zum Einsatz in eine quer zu den Saiten (25) verlaufende Mut (23) im Seitensteg (22) ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine beid-

seits mit leitfähigem Material auf isolierendem Trägermaterial (6)beschichtete Platine (3), deren leitfähige Vorderseite (5) als Anode die eine P Iezopolflache (7) des Sensorkörper* (8) kontaktiert und mit dem Signalausgang (18) des Tonabnehmers

verbunden ist, und deren leitfähige Rückseite (4) mit einer die andere entgegengesetzte Piezopolfläche (9) kontaktierenden Katode sowie mit dem Bezugspotentialausgang (17) des Tonabnehmers ver bundsn ist=

2. Tonabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus dünnem, elastisch oder dauerhaft verbiegbaren Folienmaterial gebildet und auf seiner Innenseite mit einer Klebeschicht (2)

versehen ist.

3. Tonabnehmer nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine mit isolierendem Klebstoff (2) einseitig be schichtete Aluminiumfolie (1) Als Gehäusematerial.

4. Tonabnehmer nach einem der vorgehenden Ansprüche, mit prismenförmigen, insbesondere quaderförmigen Sensorkörper (8) und Gehäuse (1), dadurch gekenn-

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zeichnet, daß das Gehäuse (1) an einet parallel zur elektrischen Achse und/oder Deformationerichtung (30) dee Sensorkörper (8) verlaufenden Längsseite (29) offen ist. 5

5. Tonabnehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,- daß die offene GehMuaelMngeeeite (29) durch einen elastisch zusammendrUckbaren Einsatzkörper (20), in Streifen- oder Plattenform vorzugsweise aus isolierendem Kunststoff ausgefüllt und/oder ab

gedeckt ist.

6. Tonabnehmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (20) vom Gehäuse (1) zu- mindest teilweise eingefaßt ist.

7. Tonabnehmer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper (20) auf seiner dem Sensorkörper (8) zugewandten Oberfläche mit vor zugeweise isolierendem Klebstoff (21) beschichtet

ist.

8. Tonabnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder mehrere derart angeordnete Sensorkörper (8), daß die Piezopolflä

che (7) negativer Polarität {») mit der Anode (5,18) und die (9) positiver Polarität (+) mit der Katode (4,17) verbunden ist.

9. Tonabnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (5,18) und/oder Katode (4,17) durch metallisches Material in dünner Streifenform, insbesondere durch Kupferstreifen realisiert sind.

10. Tonabnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer von der Piezopolflache (7,9) unterschiedlichen Oberfläche des Sensorkörpers (8) und dem Gehäuse (1) ein Isolierkörper (19) zum Beispiel aus dünnen Papier-

ofrel fön annenrHnot- i at· .

11. Tonabnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche jeweils mit Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (3) einen oder mehrere aus den Querseiten des Gehäuse vorstehende Fortsätze (12,16) aufweist, auf deren Rückseiten (4) eine Ende des Katodenetreifens und/oder p*n Anschluß für Bezugspotential (17) und auf deren Vorderseiten (5) ein An

schluß (18) für die Signalführung kontaktgebend angebracht sind.

12. Tonabnehmer nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen auf der Vorderseite (5) des Fortsatzes (J2)

befestigten Isolierkörper (14).