EP0895309B1 - Gehäuse zur Aufnahme einer Leiterplatte mit einer elektrischen Anschlusszone und mit einer Schneid-Klemm-Vorrichtung - Google Patents

Gehäuse zur Aufnahme einer Leiterplatte mit einer elektrischen Anschlusszone und mit einer Schneid-Klemm-Vorrichtung Download PDF

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EP0895309B1
EP0895309B1 EP98112535A EP98112535A EP0895309B1 EP 0895309 B1 EP0895309 B1 EP 0895309B1 EP 98112535 A EP98112535 A EP 98112535A EP 98112535 A EP98112535 A EP 98112535A EP 0895309 B1 EP0895309 B1 EP 0895309B1
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EP
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insulation displacement
circuit board
printed circuit
conductor
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Richard Baur
Peter Hora
Günter Fendt
Alfons Wöhrl
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Aumovio Microelectronic GmbH
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic GmbH
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    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2416—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type
    • H01R4/242—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having insulation-cutting edges, e.g. of tuning fork type the contact members being plates having a single slot
    • H01R4/2425—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates
    • H01R4/2429—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates mounted in an insulating base
    • H01R4/2433—Flat plates, e.g. multi-layered flat plates mounted in an insulating base one part of the base being movable to push the cable into the slot
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
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    • H01R12/515—Terminal blocks providing connections to wires or cables
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    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases

Definitions

  • the invention relates to a housing for receiving a circuit board with a electrical connection zone and with an insulation displacement device according to claim 1.
  • insulation displacement devices are, for example, made of known from DE-4 343 444 and each have a base body arranged metal cutting to cut the insulation of the Head on, whereby after this the cutting simultaneously the head on the one hand Clamp and on the other hand establish an electrical connection.
  • DE 35 45 305 C2 is a terminal for connecting one or more Insulated conductor having ribbon cable known in the case of the housing the terminal is provided with metal contacts with cutting edges. The However, the clamp with its housing is mounted directly on the circuit board and fed the ribbon cable accordingly.
  • From DE 34 22 607 C2 an arrangement of several insulation displacement devices, for example from FIG for a ribbon cable and an associated one Holding clamp device, which presses the ladder into the cut on the one hand and on the other hand locked the ladder.
  • No. 5,492,485 shows, for example, in FIG. 16 a housing with a PCB which is connected to a contact pin at a connection zone, which passed through the housing into a socket and there with an outer connector is connected.
  • the outer connector has one Bending spring for contacting the contact pin, the bending spring for on the other hand connected to a conductor via an insulation displacement connection is.
  • This housing thus has an elaborate plug - socket - Connection on which the connector is first connected to the conductors must become.
  • the object of the invention is to show a housing which is the circuit board and their electronic components very reliably against external influences protects and at the same time is very easy to connect with electrical conductors. This object is solved by the features of claim 1.
  • the insulation displacement device by arranging the insulation displacement device outside the housing, there are no openings in the housing for inserting the electrical conductors more, which previously used to cause outside air, moisture and other chemical substances penetrate and on the circuit board with their electronic components caused damage.
  • the insulation displacement device is therefore with its body on the surface of the Assembled or inserted into the outside of the housing or injected with it, an electrically conductive contact pin on the base body Housing inside is provided through the housing. While thus the conductors outside the housing by means of the insulation displacement connection to be contacted, is the contact pin inside the housing connected to the circuit board.
  • the housing is made of plastic and the Contact pin is integrated into the housing during manufacture, especially when spraying the plastic mass from this is enclosed.
  • the circuit board in the electrical Connection zone an opening.
  • the contact pin is by means of an interference fit between the outer surface of the contact pin and the inner surface of the opening and / or locked by a solder joint and electrically connected.
  • a press fit can also be achieved by soldering the contact pins to the Connection zones of the circuit board can be dispensed with, which in considerable Scope of manufacturing costs can be saved.
  • the insulated conductor is cut by means of additional holding clamps without cutting locked without damaging the insulation.
  • the housing preferably has an indentation, in which the insulation displacement devices are arranged and the one Has stop to which the conductors can only be applied such that these then refer to the respectively assigned insulation displacement devices are aligned. This allows assembly to a large extent automated and incorrect assembly can be avoided.
  • the indentation is preferably protected by a cover which is preferably identical to the holder-clamping device.
  • the cover can be locked onto the housing by means of a snap-in device.
  • Such a housing can particularly preferably be used to connect Printed circuit boards in protective housings use the particularly high insulation requirements be placed, in particular on watertightness or Pressure stability.
  • the single figure shows a housing 1 for receiving a circuit board 2 and an insulation displacement device 4 for electrically connecting an insulated Conductor 5 with a connection zone 3 on the circuit board.
  • the an insulation displacement device in detail shows, of which, however, a large number in parallel one behind the other arranged for contacting with a flat conductor cable are provided.
  • the housing 1 has the circuit board 2 and on the inside on the outside 1.2 an indentation 13, in which the insulation displacement device 4 is arranged.
  • the insulation displacement device 4 consists in this embodiment from two pairs of cut 4.2 as well two pairs of retaining clips 4.1 without cutting, all of which together the base body 4.3 are arranged.
  • the base body 4.3 of the insulation displacement device 4 is with its underside on the surface of the Housing outside 1.2 arranged.
  • the outside of the housing 1.2 can Area of the base body 4.3 also a recess for the Have base body 4.3, so that this in the housing outside 1.2 can be lowered.
  • Other uses up to Injection of the base body 4.3 into the plastic material is also conceivable.
  • the contact pin 4.4 is preferably already in the manufacture of the Plastic housing injected with the plastic compound. Basically is however, a subsequent insertion of the contact pin 4.4 into the housing 1 possible. However, the tightness of the arrangement would be adversely affected.
  • a cover 6 is provided above the indentation 13, which means a plastic film hinge 7 is movably connected to the housing 1 and is locked by the latching means 9 and 10 on the housing 1.
  • the locking means 9 and 10 each have a hook on the cover 6 and one Snap on the outside of the housing 1.2.
  • the locking means 9 serves in particular to relieve the plastic film hinge 7. Also points the cover 6 support webs 8, which the conductor 5 in the terminals 4.1 and cut 4.2 press in and then prevent slipping.
  • the leader 5 consists of an electrically conductive core 5.1 and insulation 5.2.
  • the conductor 5 When the cover 6 is open, the conductor 5 is inserted into the opening 11 of the cover 6 introduced and then when closing the cover 6 in one operation at the same time by means of the support webs 8 in the cutting edges 4.2 and clamps 4.1 pressed. In doing so, the cutting edges 4.2, as indicated in the figure, the insulation 5.2 of the conductor 5 so that it becomes an electrically conductive Connection between the electrically conductive core 5.1 of the conductor 5 via the metallic cutting edges 4.2, the base body 4.3 and the contact pin 4.4 of the Schneld-clamping device 4 to the electrical connection zone 3 of the PCB is coming.
  • the symmetrical arrangement of the cutting edges 4.2 and clamps 4.1 with respect of the contact pin 4.4 is mechanically advantageous, but not mandatory required.
  • the terminals 4.1 serve to relieve the strain on the conductor 5.

Landscapes

  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse zur Aufnahme einer Leiterplatte mit einer elektrischen Anschlußzone und mit einer Schneid-Klemm-Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1.
Schneid-Klemm-Vorrichtungen sind im Stand der Technik beispielsweise aus der DE-4 343 444 bekannt und weisen jeweils auf einen Grundkörper angeordnete metallische Schneiden zum Durchtrennen der Isolation des Leiters auf, wobei nach diesem die Schneiden gleichzeitig den Leiter einerseits Klemmen und andererseits darüber eine elektrische Verbindung herstellen. Aus der DE 35 45 305 C2 ist eine Klemme für den Anschluß eines mehrere isolierte Leiter aufweisenden Flachbandkabels bekannt, bei dem im Gehäuse der Anschlußklemme metallische Kontakte mit Schneiden vorgesehen sind. Die Klemme mit ihrem Gehäuse wird jedoch direkt auf der Leiterplatte montiert und das Flachbandkabel entsprechend zugeführt. Aus der DE 34 22 607 C2 ist beispielsweise aus Figur 11 eine Anordnung mehrerer Schneid-Klemm-Vorrichtungen für ein Flachbandkabel zu entnehmen sowie eine zugehörige Halteklemmvorrichtung, welche die Leiter einerseits in die schneiden drückt und andererseits die Leiter arretiert.
Die US 5,492,485 zeigt beispielsweie in Figur 16 ein Gehäuse mit einer Leiterplatte, die an einer Anschlußzone mit einem Kontaktstift verbunden ist, welcher durch das Gehäuse in eine Buchse hindurchgeführt und dort mit einem äußeren Stecker verbunden wird. Der äußere Stecker weist eine Biegefeder zum Kontaktieren des Kontaktstiftes auf, wobei die Biegefeder zur andererseits über eine Schneidklemmverbindung mit einem Leiter verbunden ist. Dieses Gehäuse weist somit eine aufwendige Stecker - Buchsen - Verbindung auf, bei der zunächst der Stecker mit den Leitern verbunden werden muß.
Dokument US-A-5 492 485 offenbart ein Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Auspruchs 1.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Gehäuse aufzuzeigen, welches die Leiterplatte und ihre elektronischen Bauelemente sehr zuverlässig vor äußeren Einflüssen schützt und gleichzeitig sehr einfach mit elektrischen Leitern anschließbar ist. Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
indem die Schneid-Klemm-Vorrichtung außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, werden keine Öffnungen im Gehäuse zum Einführen der elektrischen Leiter mehr benötigt, durch welche bisher häufig Außenluft, Feuchtigkeit und sonstige chemische Stoffe eindrangen und auf der Leiterplatte mit ihren elektronischen Bauelementen zu Schäden führten. Die Schneid-Klemm-Vorrichtung ist deshalb mit ihrem Grundkörper an der Oberfläche der Gehäuseaußenseite montiert bzw. in diese eingesetzt oder mit eingespritzt, wobei an dem Grundkörper ein elektrisch-leitfähiger Kontaktstift zur Gehäuseinnenseite durch das Gehäuse hindurch vorgesehen ist. Während somit die Leiter außerhalb des Gehäuses mittels der Schneid-Klemm-Verbindung kontaktiert werden, ist der Kontaktstift im Innern des Gehäuses mit der Leiterplatte verbunden.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, daß das Gehäuse aus Kunststoff ist und der Kontaktstift bereits bei der Herstellung des Gehäuses in diesen integriert wird, insbesondere beim Verspritzen der Kunststoffmasse bereits von dieser umschlossen wird.
Gemäß Patentanspruch 3 weist die Leiterplatte in der elektrischen Anschlußzone eine Öffnung auf. Der Kontaktstift ist mittels einer Presspassung zwischen Außenfläche des Kontaktstifts und Innenfläche der Öffnung und/oder durch eine Lötverbindung arretiert und elektrisch leitend verbunden. Durch eine Presspassung kann auch auf ein Verlöten der Kontaktstifte mit den Anschlußzonen der Leiterplatte verzichtet werden, wodurch in erheblichem Umfang Fertigungskosten eingespart werden können.
Durch zusätzliche Halteklemmen ohne schneiden wird der isolierte Leiter arretiert ohne die Isolation zu verletzen.
Gemäß Patentanspruch 5 ist es besonders vorteilhaft, wenn zum Anschluß von Flachleiterbahnen eine entsprechende Anzahl parallel zueinander angeordnete, untereinander jedoch elektrisch isolierter Schneid-Klemm-Vorrichtungen vorgesehen sind, wobei für alle Leiter der Flachleiterbahn eine über die gesamte Breite der Flachleiterbahn gehende Halte-Klemm-Vorrichtung vorgesehen ist, weiche die Leiter einerseits in die Schneiden drückt und andererseits die Leiter entsprechend arretiert.
Gemäß Patentanspruch 6 weist das Gehäuse bevorzugt eine Einbuchtung auf, in der die Schneid-Klemm-Vorrichtungen angeordnet sind und die einen Anschlag aufweist, an den die Leiter nur derart angelegt werden können, daß diese dann bezogen auf die jeweils zugeordneten Schneid-Klemm-Vorrichtungen ausgerichtet sind. Dadurch kann die Montage weitgehend automatisiert und Fehlbestückungen vermieden werden.
Bevorzugt wird die Einbuchtung durch eine Abdeckung geschützt, welche vorzugsweise identisch mit der Halter-Klemm-Vorrichtung ist. Durch Einrastmittel kann die Abdeckung am Gehäuse arretiert werden.
Ein derartiges Gehäuse läßt sich besonders bevorzugt zum Anschließen von Leiterplatten in Schutzgehäusen verwenden an die besonders hohe isolationsanforderungen gestellt werden, insbesondere an Wasserdichtheit oder Druckstabilität.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles bezugnehmend auf die Figur näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Figur:
Figur
Schnittdarstellung eines Gehäuses zur Aufnahme einer Leiterplatte mit einer Schneid-Klemmvorrichtung auf der Gehäuseaußenseite
Die einzige Figur zeigt ein Gehäuse 1 zur Aufnahme einer Leiterplatte 2 und eine Schneid-Klemm-Vorrichtung 4 zum elektrischen Verbinden eines isolierten Leiters 5 mit einer Anschlußzone 3 auf der Leiterplatte. In der Figur wurde eine Schnittdarstellung gewählt, die eine Schneid-Klemm-Vorrichtung im Detail zeigt, von der jedoch eine Vielzahl parallel zueinander hintereinander angeordneter für die Kontaktierung mit einem Flachleiterbahnkabel vorgesehen sind. Das Gehäuse 1 weist auf der Innenseite die Leiterplatte 2 und auf der Außenseite 1.2 eine Einbuchtung 13 auf, In welcher die Schneid-Klemm-Vorrichtung 4 angeordnet ist. Die Schneid-Klemm-Vorrichtung 4 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus zwei Paaren von schneiden 4.2 sowie ebenfalls zwei Paaren von Halteklemmen 4.1 ohne Schneiden, welche alle zusammen auf dem Grundkörper 4.3 angeordnet sind. Der Grundkörper 4.3 der Schneid-Klemm-Vorrichtung 4 ist mit seiner Unterseite an der Oberfläche der Gehäuseaußenseite 1.2 angeordnet. Die Gehäuseaußenseite 1.2 kann dabei im Bereich des Grundkörpers 4.3 noch zusätzlich eine Aussparung für den Grundkörper 4.3 aufweisen, so daß dieser in die Gehäuseaußenseite 1.2 abgesenkt werden kann. Auch anderweitige Einsetzmöglichkeiten bis hin zum Einspritzen auch des Grundkörpers 4.3 ins Kunstoffmaterial sind denkbar.
An der Unterseite des Grundkörpers 4.3 ist ein elektrisch leitfähiger Kontaktstift 4.4 zur Gehäuseinnenseite 1.1 durch das Gehäuse 1 hindurch vorgesehen. Der Kontaktstift 4.4 wird dabei vorzugsweise bereits bei der Herstellung des Kunststoffgehäuses mit der Kunststoffmasse eingespritzt. Grundsätzlich ist jedoch ein nachträgliches Einfügen des Kontaktstifts 4.4 in das Gehäuse 1 möglich. Die Dichtheit der Anordnung würde jedoch nachteilig beeinflußt.
Über der Einbuchtung 13 ist eine Abdeckung 6 vorgesehen, welche mittels eines Kunststoffilmscharniers 7 mit dem Gehäuse 1 beweglich verbunden ist und durch die Einrastmittel 9 und 10 am Gehäuse 1 arretiert wird. Die Einrastmittel 9 und 10 weisen jeweils einen Haken an der Abdeckung 6 und eine Einraststelle an der Gehäuseaußenseite 1.2 auf. Das Einrastmittel 9 dient insbesondere zur Entlastung des Kunststoffilmscharniers 7. Außerdem weist die Abdeckung 6 Stützstege 8 auf, die den Leiter 5 in die Klemmen 4.1 und schneiden 4.2 eindrücken und danach ein Abgleiten verhindern. Der Leiter 5 besteht aus einem elektrisch leitenden Kern 5.1 und einer Isolation 5.2. Der Leiter 5 wird bei geöffneter Abdeckung 6 in die Öffnung 11 der Abdeckung 6 eingeführt und dann beim Schließen der Abdeckung 6 in einem Arbeitsgang gleichzeitig mittels der Stützstege 8 in die Schneiden 4.2 und Klemmen 4.1 eingepreßt. Dabei zertrennen die Schneiden 4.2, wie in der Figur angedeutet, die Isolation 5.2 des Leiters 5, so daß es zu einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Kern 5.1 des Leiters 5 über die metallischen Schneiden 4.2, den Grundkörper 4.3 und den Kontaktstift 4.4 der Schneld-Klemm-Vorrichtung 4 zu der elektrischen Anschlußzone 3 der Leiterplatte kommt.
Die symmetrische Anordnung der Schneiden 4.2 und Klemmen 4.1 bezüglich des Kontaktstifts 4.4 ist mechanisch vorteilhaft, jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Klemmen 4.1 dienen zur zugentlastung des Leiters 5. Durch die Anordnung der Schneid-Klemm-Vorrichtung 4 an der Außenseite 1.2 des Gehäuses 1 kann das Gehäuse 1 sehr einfach als wasserdichtes Kunststoffgehäuse ausgeführt werden und nachträglich noch elektrisch mit den Leitbahnen verbunden werden, ohne daß betreffend der Dichtheit des Gehäuses besondere Vorkehrungen zu treffen sind.

Claims (8)

  1. Gehäuse (1) zur Aufnahme einer Leiterplatte (2), wobei die Leiterplatte eine elektrische Anschlußzone (3) aufweist und das Gehäuse eine Schneid-Klemm-Vorrichtung (4) zum elektrischen Verbinden eines isolierten Leiters (5) mit der Anschlußzone aufweist,
    wobei die Schneid-Klemm-Vorrichtung (4) auf einem Grundkörper (4.3) angeordnete metallische (4.2) Schneiden zum Durchtrennen der Isolation
    (5.2) des Leiters (5) und gleichzeitigem elektrischen Verbinden durch Klemmen des Leiters (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Schneid-Klemmvorrichtung (4) außerhalb des Gehäuses (1) angeordnet ist, derart daß der Grundkörper (4.3) der Schneid-Klemm-Vorrichtung (4) mit seiner Unterseite an der Oberfläche der Gehäuseaußenseite (1.2) anliegt,
    b) an dem Grundkörper (4.3) ein elektrisch leitfähiger Kontaktstift (4.4) zur Gehäuseinnenseite (1.1) durch das Gehäuse (1) hindurch vorgesehen ist und
    c) der Kontaktstift (4.4) im Inneren des Gehäuses (1) mit der Leiterplatte (2) verbindbar ist.
  2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus Kunststoff ist und der Kontaktstift (4.4) bei der Herstellung des Gehäuses (1) bereits in dieses integriert wird, Insbesondere mit der Kunststoffmasse verspritzt wird.
  3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (2) in der elektrischen Anschlußzone (3) eine Öffnung aufweist, in der der Kontaktstift (4.4) mit der Innenfläche der Öffnung in der Anschlußzone (3) der Leiterplatte (2) arretiert und elektrisch leitend verbunden ist.
  4. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneid-Klemm-Vorrichtung (4) zusätzliche Halte-Klemmen ohne Schneide (4.1) aufweist, deren Klemmenöffnung entsprechend dem Durchmesser des Leiters (5) so bemessen ist, daß der isolierte Leiter zwar arretiert, dessen Isolation (5.2) aber nicht nicht verletzt wird.
  5. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    zum Anschluß von Flachleiterbahnen mit mehreren parallel zueinander angeordneten, untereinander jedoch elektrisch isolierten Leitern (5)
    eine entsprechende Anzahl parallel zueinander angeordneter, untereinander jedoch elektrisch isolierte Schneid-Klemm-Vorrichtungen (4) vorgesehen ist, wobei jeweils die Schneiden (4.2) einer Schneid-Klemmvorrichtung die Isolation (5.2) genau eines Leiters (5) durchtrennen und diesen somit elektrisch kontaktieren,
    jeweils mindestens ein Kontaktstift (4.4) von der Schneid-Klemm-Vorrichtung (4) zu je einer elektrischen Anschlußzone (3) auf der Leiterplatte (2) führt, jedoch für alle Leiter der Flachleitbahn eine über die gesamte Breite der Flachleiterbahn gehendes Halte-Klemmvorrichtung vorgesehen ist, welche die Leiter einerseits In die Schneiden (4.2) drückt und andererseits arretiert.
  6. Gehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Einbuchtung (13) aufweist, in der die erforderliche Anzahl von Schneid-Klemm-Vorrichtungen (4.4) angeordnet ist und die einen Anschlag aufweist, an den die Leiter nur derart angelegt werden können, daß diese dann bezogen auf die jeweils zugeordneten Schneid-Klemm-Vorrichtungen ausgerichtet sind.
  7. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieses eine Abdeckung (6) der Einbuchtung (13) aufweist, die vorzugsweise identisch der Halte-Klemmvorrichtung ist und die Einrastmittel (9, 10) zum Arretieren zum Gehäuse hin aufweist.
  8. Verwendung eines Gehäuses nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Anschließen von Leiterplatten (2) in Schutzgehäusen mit besonders hohen Isolationsanforderungen, insbesondere wasserdichten oder Unter- bzw. Überdruckgehäusen.
EP98112535A 1997-08-01 1998-07-07 Gehäuse zur Aufnahme einer Leiterplatte mit einer elektrischen Anschlusszone und mit einer Schneid-Klemm-Vorrichtung Expired - Lifetime EP0895309B1 (de)

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EP0895309A2 EP0895309A2 (de) 1999-02-03
EP0895309A3 EP0895309A3 (de) 2000-04-12
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