EP0223034A2 - Elektrischer Schalter, insbesondere Lenkstockschalter für Kraftfahrzeuge - Google Patents
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/58—Electric connections to or between contacts; Terminals
Definitions
- the invention relates to a switch according to the features of the preamble of claim 1.
- Such a switch is known from DE-P 35 15 911.
- the housing should not exceed certain external dimensions. For this reason alone, the arrangement of the plug contacts creates difficulties.
- the plug contacts of each switch unit provided that they are to be embedded in a circuit board base plate, cannot have ends which are arranged in any way relative to one another if a simple holding tool is to be used during the method. In addition, complicated connector plugs would then be necessary, the correct connection of which to the plug contacts can be difficult.
- the object of the invention is to provide a switch of the type mentioned, which is as simple and compact as possible and which can be safely connected to electrical components without difficulty.
- the plug contact ends of the switch unit further lying in the plug-in direction can be protected from undesired contact.
- such a frame can be used to assign the two switch units in the correct position and to ensure that a connector is installed in the correct position. It is pointed out that independent protection is claimed for this measure, since it can also be used with advantage in a switch in which the plug contacts are not embedded in the base plate material but are placed on the base plate.
- the measure proposed in claim 13 can also prevent undesired bending of the plug contact ends.
- the development according to claim 13 also enables a secure position Allocation of both switch units without additional aids. It is possible without difficulty to separate the switch units from one another, for example in order to be able to carry out repairs, by pulling the boards apart. It is pointed out that independent protection is also claimed for this measure, since it is also suitable for a switch in which the plug contacts are not embedded in the base plate material but are placed on the base plate.
- the steering column switch shown completely in FIG. 1 has an approximately cylindrical tubular housing 10 with two switch units 11 and 12 arranged in superimposed levels.
- the switch units 11 and 12 each have a circuit board 13 or 14, each having a base plate 15 or 16 made of plastic.
- a multiplicity of conductor tracks 17 and 18 punched out from a sheet metal plate is cast.
- Recesses 19 or openings 20 are provided in the base plates, through which a tool protrudes during the casting process, by means of which an exact position of the conductor tracks in the respective base plate is achieved.
- the cutouts 19 and the openings 20 are indicated in FIG. 3.
- the conductor tracks 17 have areas 21 which are to be understood as fixed contacts of the switch unit 11.
- the conductor tracks 18 have areas 22 which are to be understood as fixed contacts of the switch unit 12.
- the base plates 15 and 16 each carry a pin 23 or 24 on which a shift lever 25 or 26 is rotatably mounted and can be tilted about its longitudinal axis.
- the shift levers 25 and 26 are made of plastic, but are reinforced by a metal insert 27 and 28 to increase stability.
- the shift lever 25 is the wiper-washer shift lever, while the shift lever 26 is the turn signal and driving light switch lever.
- the fixed contacts 22 of the switch unit 12 are arranged at different locations along the extent of the base plate 16 of the circuit board 14.
- both the sections of the conductor tracks 17 to be regarded as plug contacts 33 of the circuit board 11 and the sections of the conductor tracks 18 to be understood as plug contacts 3 4 of the circuit board 14 are arranged in the same switch region 35.
- the plug contacts 33 and 34 have ends 36 and 37, which are bent away from the respective base plate 15 and 16 at right angles and point downward. At these ends 36 and 37, the switch units 11 and 12 can be connected to the electrical system of the motor vehicle by guiding a connector, not shown, in the plugging direction 38.
- the ends 36 of the plug contacts 34 of the switch unit 12, which is further away from the connector in the plug direction 38, run laterally from the ends 37 of the plug contacts 33 of the other switch unit 11 at a distance A from the perpendicular M, which is greater than the distance a between the ends 37 of the plug contacts 33 of the other switch unit 11 and the center perpendicular M.
- the switch thus has a compactly designed switch connection area 35, in which the use of a single, compactly designed connector plug is possible.
- the ends 36 of the plug contact 34 of the switch units 12 lying in the plug direction 38 further from the connector plug extend further outside than the ends 37 of the plug contacts 33 of the other switch unit 11, the ends 36 and 37 of the plug contacts 33 and 34 of both switch units 11 and 12 have none surfaces lying close together, so that great electrical safety is guaranteed.
- the ends 36 and 37 of the plug contacts 33 and 34 of the switch units 11 and 12 are arranged opposite one another. As a result, a large expansion of the switch region 35 in the circumferential direction of the housing 10 is avoided.
- the ends 36 and 37 of the plug contacts 34 and 33 of the two switch units 12 and 11 are each on a straight line 42. 41 arranged.
- the ends 36 of the switch unit 12 are at a distance A 'from the longitudinal center plane E of the housing 10 which is greater than the distance a' between the ends 37 of the switch unit 11 and the longitudinal center plane E, as shown in FIG. 2.
- the ends 36 and 37 of the plug contacts 34 and 33 of both switch units 12 and 11 all have the same distance b from one another on the longitudinal side surfaces 39 and 40, which corresponds to approximately half the extent of the ends 36 and 37 transversely to the longitudinal direction.
- the ends 36 and 37 are thus arranged next to each other without risk of contact and yet compact.
- the ends 36 of the plug contacts 34 of the switch unit 12, which is further away from the connector plug in the plug-in direction 38, are considerably longer than the ends 37 of the other switch unit 11. Nevertheless, they cannot be accidentally bent during the assembly of the connector plug are because they are embedded all around in a block 43 made of base plate material over the part of its length that is not inserted into the connector, which is bent at right angles from the other areas of the base plate 16. But also the ends 37 of the other switch unit 11 can not be bent unintentionally when mounting the connector, because they protrude into a frame 44 which has been made in one piece with the base plate 15 of the switch unit 11 and, as shown in FIGS. 2 and 4, a irregular, decagonal shape.
- the base plate 15 of the switch unit 11 has a diameter d which is smaller than the diameter D of the switch unit 12 in the region of the outer surface 45 of the block 43.
- the frame 44 is designed in such a way that it has an outer strip 46 which runs below the lower edge of the area 47 of the base plate 16 which lies to the side of the block 43.
- the circuit board 13, as shown can be inserted with the block 43 into the frame 44, the block 43 and the frame 44 abutting one another closely in the area of the strip 46.
- the frame 44 has a bar 48 which extends vertically up to the base plate 16.
- the block 43 lies closely against the frame 44 over the entire height of the strip 48.
- the block 43 also fits snugly on the other, not specified, side strips of the frame 44.
- the frame 44 has a strip 49 which, viewed from the longitudinal center plane E of the housing 10, begins in front of the ends 37 of the plug contacts 33 and extends vertically downwards.
- the frame 44 ends in the plug direction 38 everywhere in the same plane in front of the ends 36 and 37 of the plug contacts 34 and 33 of both switch units 12 and 11, which in turn all end in the same plane.
- the strips 46 and 49 of the frame 44 each have at their lower ends a guide surface 50 and 51 for the connector.
- FIG. 1 also shows, the block 43, in which the plug contacts 34 of the circuit board 14 are injected, ends in the same level as the base plate 15 of the switch unit 11 located closer to the connector plug 38 in the plug-in direction 38.
- this enables a simple internal shape of the connector. Since the frame 44, as already mentioned above and as can be seen particularly from FIG. 4, has an irregular outline, it is recommended to use a connector plug which also has an irregular outline which is adapted to the inner outline of the frame 44. This ensures that the connector is always correctly installed.
- the frame 44 extends completely within the outer contour 53 of the housing 10. Overall, a compact switch is thus created in which the external dimensions prescribed by the motor vehicle manufacturer are not exceeded and in which the two switch units 11 and 12, for example for repair purposes, can be easily detached from one another by simply pulling the boards apart.
Landscapes
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Schalter gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
- Ein solcher Schalter ist aus der DE-P 35 15 911 bekannt. Bei dem Schalter war das Problem des einfachen und sicheren Anschlusses der oberen und der unteren Schaltereinheit, mit denen jeweils mehrere elektrische Funktionen geschaltet werden können und die dementsprechend eine Vielzahl von Steckkontakten besitzen, an die elektrischen Bauelemente noch nicht gelöst. Das Gehäuse soll nämlich bestimmte Außenmaße nicht überschreiten. Bereits deshalb macht die Anordnung der Steckkontaktenden Schwierigeiten. Weiterhin können die Steckkontakte jeder Schaltereinheit unter der Bedingung, daß sie in eine Platinengrundplatte eingebettet werden sollen, nicht beliebig zueinander angeordnete Enden besitzen, wenn während des Verfahrens ein einfaches Haltewerkzeug verwendet werden soll. Außerdem wären dann kompliziert aufgebaute Anschlußstecker nötig, deren korrekter Anschluß an die Steckkontakte Schwierigkeiten bereiten kann.
- Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der möglichst einfach und kompakt aufgebaut ist und der ohne Schwierigkeiten sicher an elektrische Bauelemente angeschlossen werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Hier ist eine Vielzahl von Steckkontaktenden im gleichen Schalterbereich konzentriert, wodurch eine kompakte Bauweise des Schalteranschlußbereichs gewährleistet und die Verwendung eines kompakt aufgebauten Anschlußsteckers möglich ist. Besonders bevorzugt werden dabei Ausführungsformen, bei welchem möglichst viele oder alle Steckkontakte im gleichen Schalterbereich enden. Da die Steckkontaktenden der in Steckrichtung ferner vom Anschlußstecker liegenden Schaltereinheit weiter außen als die Steckkontaktenden der anderen Schaltereinheit verlaufen, besitzen die Steckkontaktenden beider Schaltereinheiten keine dicht nebeneinander liegenden Flächen, so daß eine große elektrische Sicherheit gewährleistet ist. Außerdem können die Steckkontaktenden der beiden Schaltereinheiten dadurch einander gegenüberliegend angeordnet werden, was die kompakte Bauweise weiter fördert.
- Durch die in den Ansprüchen 3 bis 5 aufgeführten Weiterbildungen wird gewährleistet, daß während des Einbettungsverfahrens ein einfaches Haltewerkzeug für die Steckkontakte nötig ist. Außerdem wird dadurch die Verwendung eines Anschlußsteckers mit unkomplizierter Innengestalt ermöglicht.
- Aus Anspruch 6 ist ersichtlich, wie die Steckkontaktenden der einzelnen Schaltereinheiten ohne Berührungsgefahr und dennoch kompakt nebeneinander angeordnet werden können.
- Mittels des im Anspruch 7 vorgeschlagenen Rahmens können die Steckkontaktenden der in Steckrichtung ferner vom Anschlußstecker liegenden Schaltereinheit vor unerwünschten Berührungen geschützt werden. Außerdem kann durch einen solchen Rahmen eine lagerichtige Zuordnung beider Schaltereinheiten erreicht sowie eine lagerichtige Montage eines Anschlußsteckers gewährleistet werden. Es wird darauf hingewiesen, daß für diese Maßnahme unabhängiger Schutz beansprucht wird, da sie auch bei einem Schalter, bei dem die Steckkontakte nicht im Grundplattenmaterial eingebettet, sondern auf die Grundplatte aufgelegt sind, mit Vorteil angewandt werden kann.
- Durch die in den Ansprüchen 8 bis 10 aufgezeigten Weiterbildungen des Rahmens kann die lagerichtige Montage eines Anschlußsteckers weiter gesichert werden. Eine unnötige große Ausbildung des Rahmens kann vermieden werden, wenn er gemäß Anspruch 11 am Schalter angeordnet wird.
- In Anspruch 12 ist aufgezeigt, wie der Rahmen unkompliziert mit dem Schalter verbunden werden kann.
- Durch die in Anspruch 13 vorgeschlagene Maßnahme kann ebenfalls ein ungewolltes Verbiegen der Steckkontaktenden vermieden werden. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 13 ermöglicht außerdem eine lagesichere Zuordnung beider Schaltereinheiten ohne zusätzliche Hilfsmittel. Dabei ist es ohne Schwierigkeiten möglich, die Schaltereinheiten, beispielsweise um Reparaturen vornehmen zu können, durch Auseinanderziehen der Platinen voneinander zu trennen. Es wird darauf hingewiesen, daß auch für diese Maßnahme unabhängiger Schutz beansprucht wird, da sie auch bei einem Schalter, bei dem die Steckkontakte nicht in Grundplattenmaterial eingebettet, sondern auf die Grundplatte aufgelegt sind, geeignet ist.
- Durch die in Anspruch 15 aufgezeigte Weiterbildung wird eine große, durchgehende Anschlagfläche für den Anschlußstecker geschaffen, wodurch die Sicherheit des Anschlusses vergrößert wird. Außerdem wird damit ebenso wie durch die in Anspruch 17 aufgeführte Maßnahme eine einfache Innengestalt des Anschlußsteckers ermöglicht.
- Weitere vorteilhafte Einzelheiten hinsichtlich einer kompakten Schalterbauweise sind in den Ansprüchen 16 und 18 aufgezeigt.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Schalter entlang der Linie I-I der Fig. 2,
- Fig. 2 die beiden Schaltereinheiten in Ansicht von unten, jedoch ohne Schalthebel,
- Fig. 3 die Platine der in Steckrichtung ferner vom Anschlußstecker liegenden Schaltereinheit in Ansicht von unten und
- Fig. 4 die Platine der in Steckrichtung näher am Anschlußstecker liegenden Schaltereinheit in Ansicht von unten.
- Der in Fig. 1 vollständig gezeigte Lenkstockschalter besitzt ein etwa zylinderrohrförmiges Gehäuse 10 mit zwei in übereinanderliegenden Ebenen angeordneten Schaltereinheiten 11 und 12. Die Schaltereinheiten 11 und 12 besitzen jeweils eine Platine 13 bzw. 14, die jeweils eine Grundplatte 15 bzw. 16 aus Kunststoff aufweist. In die Grundplatten 15 und 16 ist jeweils eine Vielzahl von aus einer Blechplatine ausgestanzten Leiterbahnen 17 und 18 eingegossen. In den Grundplatten sind Freisparungen 19 bzw. Durchbrüche 20 vorgesehen, durch welche während des Gießvorganges ein Werkzeug ragt, mittels welchem eine lagegenaue Anordnung der Leiterbahnen in der jeweiligen Grundplatte erreicht wird. Die Freisparungen 19 und die Durchbrüche 20 sind in Fig. 3 angedeutet. Die Leiterbahnen 17 besitzen Bereiche 21, die als Festkontakte der Schaltereinheit 11 aufzufassen sind. Die Leiterbahnen 18 besitzen Bereiche 22, die als Festkontakte der Schaltereinheit 12 aufzufassen sind. Wie die Fig. 1 zeigt, tragen die Grundplatten 15 und 16 jeweils einen Zapfen 23 bzw. 24, an dem jeweils ein Schalthebel 25 bzw. 26 drehbar und um seine Längsachse kippbar gelagert ist. Die Schalthebel 25 und 26 sind aus Kunststoff gefertigt, zur Stabilitätserhöhung jedoch durch eine Metalleinlage 27 bzw. 28 verstärkt. Einstückig an jedem Schalthebel 25 bzw. 26 ist ein ringförmiges Schaltglied 29 bzw. 30 angeformt, mit dem mehrere Schaltkontakte 31 bzw. 32 bewegt werden können. Der Schalthebel 25 ist dabei der Wischer-Wascher-Schalthebel, während der Schalthebel 26 der Fahrtrichtungsblink- und Fahrlichtumschalthebel ist.
- Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, sind die Festkontakte 22 der Schaltereinheit 12 an verschiedenen Stellen der Ausdehnung der Grundplatte 16 der Platine 14 angeordnet. Wie aber die Fig. 1 und 2 zeigen, sind sowohl die als Steckkontakte 33 der Platine 11 aufzufassenden Abschnitte der Leiterbahnen 17 als auch die als Steckkontakte 34 der Platine 14 aufzufassenden Abschnitte der Leiterbahnen 18 im gleichen Schalterbereich 35 angeordnet. Die Steckkontakte 33 und 34 besitzen Enden 36 bzw. 37, die rechtwinklig von der jeweiligen Grundplatte 15 bzw. 16 weggebogen sind und nach unten zeigen. An diesen Enden 36 und 37 können die Schaltereinheiten 11 und 12 durch Führen eines nicht dargestellten Anschlußsteckers in Steckrichtung 38 an das elektrische Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen werden.
- Wie die Fig. 1 zeigt, verlaufen die Enden 36 der Steckkontakte 34 der Schaltereinheit 12, welche in Steckrichtung 38 ferner vom Anschlußstecker liegt, seitlich von den Enden 37 der Steckkontakte 33 der anderen Schaltereinheit 11 in einem Abstand A zu der Mittelsenkrechten M, welcher größer als der Abstand a der Enden 37 der Steckkontakte 33 der anderen Schaltereinheit 11 zu der Mittelsenkrechten M ist. Dadurch ist es möglich, daß bei der gewählten Bauart mit nur jeweils einer einzigen spritzgegossenen Platine 13 bzw. 14 in den Schaltereinheiten 11 und 12 zwei seitlich nebeneinander liegende Reihen von Steckkontaktenden 36 und 37 vorhanden sind. Der Schalter besitzt damit einen kompakt aufgebauten Schalteranschlußbereich 35, bei dem die Verwendung eines einzigen, kompakt aufgebauten Anschlußsteckers möglich ist. Da die Enden 36 des Steckkontaktes 34 der in Steckrichtung 38 ferner vom Anschlußstecker liegenden Schaltereinheiten 12 weiter außen als die Enden 37 der Steckkontakte 33 der anderen Schaltereinheit 11 verlaufen, besitzen die Enden 36 und 37 der Steckkontakte 33 bzw. 34 beider Schaltereinheiten 11 und 12 keine dicht nebeneinander liegenden Flächen, so daß eine große elektrische Sicherheit gewährleistet ist. Wie die Fig. 2 weiter zeigt, sind die Enden 36 und 37 der Steckkontakte 33 und 34 der Schaltereinheiten 11 und 12 einander gegenüberliegend angeordnet. Dadurch wird eine große Ausdehnung des Schalterbereichs 35 in Umfangrichtung des Gehäuses 10 vermieden.
- Wie die Fig. 2 bis 4 zeigen, sind die Enden 36 und 37 der Steckkontakte 34 und 33 der beiden Schaltereinheiten 12 und 11 jeweils auf einer geraden Linie 42.bzw. 41 angeordnet. Die Enden 36 der Schaltereinheit 12 besitzen dabei einen Abstand A' von der Längsmittelebene E des Gehäuses 10,der größer als der Abstand a' der Enden 37 der Schaltereinheit 11 zu der Längsmittelebene E ist, wie die Fig 2 zeigt. Die Enden 36 und 37 der Steckkontakte 34 und 33 beider Schaltereinheiten 12 und 11 besitzen dabei alle an den Längsseitenflächen 39 und 40 den gleichen Abstand b voneinander, welcher etwa der halben Ausdehnung der Enden 36 und 37 quer zur Längsrichtung entspricht. Die Enden 36 und 37 sind dadurch ohne Berührungsgefahr und dennoch kompakt nebeneinander angeordnet. Außerdem ist durch die Anwendung dieser sowie der zuvor genannten Maßnahme während des Spritzgießens der Platinen 13 und 14 nur ein einfaches Haltewerkzeug für die Steckkontakte 33 und 34 und damit für die Leiterbahnen 17 und 18 nötig. Dadurch können die Herstellkosten gering gehalten werden. Weiterhin wird durch diese beiden Maßnahmen die Verwendung eines Anschlußsteckers mit unkomplizierter Innengestalt ermöglicht.
- Wie die Fig. 1 weiter zeigt, sind die Enden 36 der Steckkontakte 34 der Schaltereinheit 12, die in Steckrichtung 38 ferner vom Anschlußstecker liegt, wesentlich länger als die Enden 37 der anderen Schaltereinheit 11. Trotzdem können sie während der Montage des Anschlußsteckers nicht ungewollt verbogen werden, weil sie über den Teil ihrer Länge, der nicht in den Anschlußstecker gesteckt wird, ringsrum in einen Block 43 aus Grundplattenmaterial eingebettet sind, der rechtwinklig von den übrigen Bereichen der Grundplatte 16 abgebogen ist. Aber auch die Enden 37 der anderen Schaltereinheit 11 können bei der Anschlußsteckermontage nicht ungewollt verbogen werden, weil sie in einen Rahmen 44 ragen, welcher einstückig mit der Grundplatte 15 der Schaltereinheit 11 gefertigt worden ist und, wie die Fig. 2 und 4 zeigen, eine unregelmäßige, zehneckige Gestalt besitzt.
- Wie die Fig. 1, 3 und 4 zeigen, besitzt die Grundplatte 15 der Schaltereinheit 11 einen Durchmesser d, welcher kleiner als der Durchmesser D der Schaltereinheit 12 im Bereich der Außenfläche 45 des Blockes 43 ist. Der Rahmen 44 ist dabei derart gestaltet, daß er eine außenliegende Leiste 46 besitzt, welche unterhalb des unteren Randes des Bereiches 47 der Grundplatte 16 verläuft, der seitlich des Blockes 43 liegt. Dadurch kann die Platine 13, wie gezeigt, mit dem Block 43 in den Rahmen 44 eingesteckt werden, wobei der Block 43 und der Rahmen 44 im Bereich der Leiste 46 dicht aneinander anliegen. Wie die Fig. 1 und 4 noch zeigen, besitzt der Rahmen 44 eine Leiste 48, die sich senkrecht nach oben bis zu der Grundplatte 16 erstreckt. Der Block 43 liegt über die gesamte Höhe der Leiste 48 dicht am Rahmen 44 an. Wie die Fig. 2 zeigt, liegt der Block 43 auch an den übrigen, nicht näher bezeichneten seitlichen Leisten des Rahmens 44 passend an. Außerdem besitzt der Rahmen 44 eine Leiste 49, die, von der Längsmittelebene E des Gehäuses 10 aus betrachtet, vor den Enden 37 der Steckkontakte 33 beginnt und sich senkrecht nach unten erstreckt. Der Rahmen 44 endet dabei in Steckrichtung 38 überall in der gleichen Ebene vor den Enden 36 und 37 der Steckkontakte 34 und 33 beider Schaltereinheiten 12 und 11, die wiederum alle in der gleichen Ebene enden. Die Leisten 46 und 49 des Rahmens 44 besitzen dabei an ihren unteren Enden jeweils eine Führungsfläche 50 bzw. 51 für den Anschlußstecker. Wie die Fig. 1 noch zeigt, endet der Block 43, in welchen die Steckkontakte 34 der Platine 14 eingespritzt sind, in der gleichen Ebene wie die Grundplatte 15 der in Steckrichtung 38 näher am Anschlußstecker liegenden Schaltereinheit 11. Dadurch ergibt sich eine große, durchgehende ebene Anschlagfläche 52 für den Anschlußstecker, wodurch eine große Sicherheit des Anschlußes gewährleistet wird. Außerdem wird damit ebenso wie durch die zuvor aufgeführten Maßnahmen eine einfache Innengestalt des Anschlußsteckers ermöglicht. Da der Rahmen 44, wie bereits zuvor erwähnt und wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, einen unregelmäßigen Umriß besitzt, wird empfohlen, einen Anschlußstecker zu verwenden, der ebenfalls einen unregelmäßigen, dem inneren Umriß des Rahmens 44 angepaßten Umriß besitzt. Dadurch wird gewährleistet, daß der Anschlußstecker immer richtig montiert wird.
- Wie die Fig. 1 und 2 weiter zeigen, erstreckt sich der Rahmen 44 vollständig innerhalb der äußeren Umrißlinie 53 des Gehäuses 10. Insgesamt ist somit ein kompakt aufgebauter Schalter geschaffen, bei dem die vom Kraftfahrzeughersteller vorgeschriebenen Außenmaße nicht überschritten werden und bei dem die beiden Schaltereinheiten 11 und 12 beispielsweise zu Reparaturzwecken ohne Schwierigkeiten durch einfaches Auseinanderziehen der Platinen wieder voneinander gelöst werden können.
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