EP1353417B1 - Anschlussvorrichtung zum Anschluss von Daten-und Versorgunsleitung an ein elektrisches Gerät - Google Patents

Anschlussvorrichtung zum Anschluss von Daten-und Versorgunsleitung an ein elektrisches Gerät Download PDF

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EP1353417B1
EP1353417B1 EP03005507A EP03005507A EP1353417B1 EP 1353417 B1 EP1353417 B1 EP 1353417B1 EP 03005507 A EP03005507 A EP 03005507A EP 03005507 A EP03005507 A EP 03005507A EP 1353417 B1 EP1353417 B1 EP 1353417B1
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terminals
connection device
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connections
current supply
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Heike Neumann
Hubert Hermann
Klaus Steinmetz
Werner Beege
Werner Radde
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R27/00—Coupling parts adapted for co-operation with two or more dissimilar counterparts
    • H01R27/02—Coupling parts adapted for co-operation with two or more dissimilar counterparts for simultaneous co-operation with two or more dissimilar counterparts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/56—Means for preventing chafing or fracture of flexible leads at outlet from coupling part
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/60—Contacts spaced along planar side wall transverse to longitudinal axis of engagement
    • H01R24/62—Sliding engagements with one side only, e.g. modular jack coupling devices
    • H01R24/64—Sliding engagements with one side only, e.g. modular jack coupling devices for high frequency, e.g. RJ 45

Definitions

  • the invention relates to a connection device for connecting data and supply lines, in particular to an electrical device, according to the preamble of claim 1.
  • the problem of breakage is reduced by the use of specific connectors for connecting data cables.
  • the invention offers the particular advantage of meeting the desire for simple, faster and more compact connection of the data lines - e.g. even with the help of many common prefabricated corresponding plug - corresponds.
  • the power supply or power supply lines remain separately connectable separately.
  • the usual industrial connector can be used on the device side.
  • the invention also makes it possible to disconnect the control lines together from the terminal device without interrupting the power supply. On the other hand, it is also possible to jointly disconnect the data and power supply lines on the side of the second terminals from the electrical device.
  • the housing of the customer does not need to be changed despite the input-side changed connection technology.
  • latches to the housing of the contactor can be maintained.
  • the second connections are arranged in a row like a strip on the housing or combined in a socket or plug connector or as solder connections on the housing, which only has to be plugged onto a corresponding strip for or on the electrical device.
  • the first data connections (this also includes control power connections) are combined in one female part.
  • the use of a standardized Twels offers. In this way it is possible to use for connection of the data or control power lines against breakages due to vibration particularly suitable connection technology, without having to resort to the conductor for larger cross-section but not designed for data lines connection techniques for control power lines back.
  • the first data connections are combined in an RJ45 socket.
  • the counterpart is an RJ45 Western plug, in which the cables are intercepted very shortly behind the terminal point, which significantly reduces the risk of breakage.
  • the first power supply terminals are provided with tension spring contacts, but it is also a design with crimp, screw, IDC or leaf spring contacts conceivable.
  • the respectively desired connection technology for the power supply lines are selected.
  • the control power connections are designed as IDC connections.
  • Realizable are u.a. a design of the connection device (in particular on the device side) as a plug-in coupling for a pin header or a design as pin connector for a female connector or a design as PCB terminal block, in pressfit, in SMT technology, with solder pins or in THR technology.
  • Fig. 1 shows a connection device 1, which is suitable, for example, for arrangement on or on a contactor, not shown, are to be connected to the power supply lines and data or control lines.
  • the connecting device - see also Fig. 3 - designed in the manner of a plug-in coupling, which has a plurality of first - here input side - terminals 3 a - 3 h and a plurality of second - here output side - terminals 4 a - 4h is provided, wherein the first terminals 3a - 3h are respectively connected to one of the second terminals 4a - h or galvanically connected.
  • first and second terminals 3 and 4 exemplarily here, two each serve - the terminals 3a, b and 4a, b - for the connection of power and voltage supply lines (not shown here) and six each - the terminals 3c - h and 4 c - h - for connecting data or control lines (also not shown here), wherein the data lines typically have a much smaller cross-section than the power supply lines.
  • the second or here output-side terminals 4 are formed in a row as a female connector 5 on the housing 2, each having a uniform geometry, that is, the second power supply terminals 4a, b and the second data terminals 4 c - h are formed identically.
  • the first terminals 3 are formed differently with respect to the first power supply terminals 3a, b and the first data terminals 3c-h.
  • connection device results from the explosive views of FIGS. 3 to 6.
  • the first data connections 3 c-h (not shown individually) are combined in the manner of an RJ45 socket part 18, which here has lateral outputs 6, each contacting printed conductors 7 on one side of a printed circuit board 8, which is inserted into a lateral recess 9 of the housing 2.
  • the printed conductors 7 are connected to pads 10 on the opposite side of the printed circuit board 8, to which in turn tulip-type contacts 11 are soldered (for example in SMD technology) whose tulip-like sections engage in openings 12 of the female connector 5, respectively.
  • tulip-type contacts 11 are soldered (for example in SMD technology) whose tulip-like sections engage in openings 12 of the female connector 5, respectively.
  • the (not individually illustrated, but designed in the manner of the standard connector RJ45) input side data terminals 3c-h with the corresponding contacts 11 of the female connector 5 are conductively connected.
  • the first power supply terminals 3a, b are designed as Switzerlandfederan doing 13 with stop bone 14, wherein on the end remote from the stop bone 14 end of the busbar 15 of Switzerland choir 13 directly tulip-like contacts 11 are formed, these tulip-like power supply contacts in more of the openings 12 of the female connector. 5 engage and there form the second power supply terminals 4a, b.
  • the geometry of the second data connections 4 c-h thus corresponds to the geometry of the second power supply connections 4 a, b.
  • the standard data connector RJ45 allows a particularly uncomplicated connection of the data lines, without these lines of relatively thin cross section could be destroyed in Tension spring connections, which are designed for larger diameter conductor, in itself.
  • Tension spring connections which are designed for larger diameter conductor, in itself.
  • data plug connections of other standards would also be conceivable, e.g. serial plug, USB plug or the like.
  • the tension spring 13 however, also allow the connection of power supply lines significantly larger cross-section.
  • the first power supply terminals 3a, b and the first data terminals 3 c - h are thereby enclosed by respective cover parts 16, 17, which can be latched on the housing 2.
  • the insertion openings for the RJ45 plug and the insertion openings for the power supply lines are angled (here at right angles) aligned with each other, which facilitates the handling of the contactor.
  • insertion openings 19a and b are formed for actuating tools in the region of the first power supply terminals.
  • Latching and release lever 20 on two opposite sides of the housing allow not shown here in detail, but known per se locking mechanism the locking of a connector counterpart on the female connector. 5

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zum Anschluß von Daten- und Versorgungsleitungen, insbesondere an ein elektrisches Gerät, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Zum Stand der Technik wird die gattungsgemäße US-A-6 027 375 genannt.
  • Bei verschiedenen Anwendungen - so z.B. beim Anschluß von Daten- bzw. Steuerstromleitungen und Stromversorgungsleitungen für elektrische Geräte, beispielsweise ein Schütz - ist es notwendig, auch die Daten- bzw. Steuerleitungen mit einem im Vergleich zu den Stromversorgungs- und -spannungsleitungen sehr dünnen Querschnitt an die ersten Anschlüsse anzuschließen. Da die ersten Anschlüsse, die z.B. als Zugfederanschlüsse ausgebildet sind, im allgemeinen an den relativ großen Leitungsquerschnitt der Stromversorgungsleitungen angepasst sind, können durch schlagartige Vibrationen, wie sie beispielsweise in der Applikation an einem Schütz auftreten, die sehr dünnen Leiter in den an sich "überdimensionierten" Anschlüssen - z.B. an Klemmstellen - brechen. Der Anschluß der Datenleitungen ist zudem relativ mühsam und umständlich.
  • Die Lösung dieses Problems ist die Aufgabe der Erfindung.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruches 1,
  • Das Problem einer Bruchgefahr ist durch den Einsatz spezifischer Stecker zum Anschluss von Datenleitungen verringert. Darüber hinaus bietet die Erfindung den besonderen Vorteil, daß sie dem Wunsch nach einfacher, schneller und kompakter Verbindung der Datenleitungen - z.B. auch mit Hilfe inzwischen vielfach verbreiteter vorkonfektionierter entsprechender Stecker - entspricht. Die Stromversorgungs- bzw. Spannungsversorgungsleitungen bleiben separat einzeln anschließbar. An der Geräteseite bleibt der gewohnte Industriesteckverbinder einsetzbar.
  • Durch die Erfindung wird es ferner möglich, die Steuerleitungen gemeinsam von der Anschlussvorrichtung zu trennen ohne die Stromversorgung zu unterbrechen. Andererseits bleibt es auch möglich, die Daten- und Stromversorgungsleitungen auf der Seite der zweiten Anschlüsse auch gemeinsam vom elektrischen Gerät zu trennen.
  • Das Gehäuse des Kunden braucht trotz der eingangsseitig veränderten Anschlusstechnik nicht verändert zu werden. So können nach einer beispielhaften Variante auch Verriegelungen zum Gehäuse des Schützes beibehalten werden.
  • Es sind ferner die zweiten Anschlüsse in einer Reihe leistenartig am Gehäuse angeordnet bzw. in einer Buchsen- oder Steckerleiste oder als Lötanschlüsse am Gehäuse zusammengefasst, die nur noch auf eine korrespondierende Leiste zum oder am elektrischen Gerät aufgesteckt werden muß.
  • Nach der Erfindung sind ferner die ersten Datenanschlüsse (hierunter sind auch Steuerstromanschlüsse zu verstehen) in einem Buchsenteil zusammengefasst. Hier bietet sich insbesondere der Einsatz eines genormten Tteiles an. Auf diese Weise wird es möglich, für den Anschluß der Daten- bzw. Steuerstromleitungen eine gegen Brüche durch Vibrationen besonders geeignete Anschlusstechnik einzusetzen, ohne daß auf die zwar für Leiter größeren Querschnitts nicht aber für Datenleitungen ausgelegten Anschlußtechniken für Steuerstromleitungen zurück gegriffen werden müßte.
  • Nach der Erfindung sind die ersten Datenanschlüsse in einer RJ45-Steckerbuchse zusammengefasst. Dies bedeutet, daß als die ersten Datenanschlüsse die Kontakte einer RJ-45-Steckerbuchse genutzt werden. Als Gegenstück dient ein RJ45-Westernstecker, bei dem die Leitungen sehr kurz hinter der Klemmstelle abgefangen werden, was die Gefahr eines Bruches deutlich verringert.
  • Vorzugsweise sind die ersten Stromversorgungsanschlüsse mit Zugfederkontakten versehen, es ist aber auch eine Auslegung mit Crimp-, Schraub-, IDC- oder Blattfederkontakten denkbar. Hier kann unabhängig von der Notwendigkeit, auch Steuerleitungen dünnen Querschnitts anschliessen zu müssen, die jeweils gewünschte Anschlusstechnik für die Stromversorgungsleitungen ausgewählt werden. So wäre ein Anschluß sehr dünner Leiter in isolationsdurchdringenden IDC-Anschlüssen, die für einen größeren Querschnitt ausgelegt sind, nicht möglich. Durch den Einsatz hybrider Anschlusstechnik, d.h. durch den Einsatz einer anderen Anschlusstechnik für die Daten- bzw. Steuerstromleitungen wird aber auch eine Variante denkbar, bei der die Steuerstromanschlüsse als IDC-Anschlüsse ausgelegt sind.
  • Realisierbar sind u.a. eine Auslegung der Anschlussvorrichtung (insbesondere geräteseitig) als Steckkupplung für eine Stiftleiste oder eine Auslegung als Stiftsteckverbinder für eine Buchsenleiste oder eine Auslegung als Leiterplattenklemme, in Einpreßtechnik, in SMT-Technik, mit Lötpins oder in THR-Technik.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine erste perspektivische Ansicht einer Anschlußvorrichtung;
    Fig. 2
    eine zweite perspektivische Ansicht der Anschlußvorrichtung aus Fig. 1;
    Fig. 3
    eine perspektivische Sprengansicht der Anschlußvorrichtung aus Fig. 1;
    Fig. 4
    eine zweite perspektivische Sprengansicht der Anschlußvorrichtung aus Fig. 1;
    Fig. 5
    eine dritte perspektivische Sprengansicht der Anschlußvorrichtung aus Fig. 1; und
    Fig. 6
    eine vierte Sprengansicht auf die Anschlußvorrichtung aus Fig. 1.
  • Fig. 1 zeigt eine Anschlußvorrichtung 1, die sich beispielsweise zur Anordnung auf oder an einem nicht dargestellten Schütz eignet, an das Stromversorgungsleitungen und Daten- bzw. Steuerleitungen anzuschliessen sind.
  • Zu diesem Zweck ist die Anschlußvorrichtung - siehe hierzu auch Fig. 3 - nach Art einer Steckkupplung ausgelegt, welche ein Gehäuse 2 aufweist, das mit einer Mehrzahl erster - hier eingangsseitiger - Anschlüsse 3a- 3h und einer Mehrzahl zweiter - hier ausgangsseitiger - Anschlüsse 4a - 4h versehen ist, wobei die ersten Anschlüsse 3a - 3h jeweils mit einem der zweiten Anschlüsse 4a - h leitend bzw. galvanisch verbunden sind.
  • Von den hier beispielhaft jeweils acht ersten und zweiten Anschlüssen 3 und 4 dienen jeweils zwei - die Anschlüsse 3a, b und 4a, b - zum Anschluß von Strom- und Spannungsversorgungsleitungen (hier nicht dargestellt) und jeweils sechs - die Anschlüsse 3c - h und 4 c - h - zum Anschluß von Daten- bzw. Steuerleitungen (hier ebenfalls nicht dargestellt), wobei die Datenleitungen typischerweise einen deutlich geringeren Querschnitt aufweisen als die Stromversorgungsleitungen.
  • Die zweiten oder hier ausgangsseitigen Anschlüsse 4 sind in einer Reihe als Buchsenleiste 5 am Gehäuse 2 ausgebildet, die jeweils eine einheitliche Geometrie aufweisen, d.h., die zweiten Stromversorgungsanschlüsse 4a,b und die zweiten Datenanschlüsse 4 c - h sind identisch ausgebildet.
  • Die ersten Anschlüsse 3 sind dagegen hinsichtlich der ersten Stromversorgungsanschlüsse 3a,b und der ersten Datenanschlüsse 3 c - h unterschiedlich ausgebildet.
  • Der genaue Aufbau der Anschlußvorrichtung ergibt sich aus der Sprengansichten der Fig. 3 bis 6.
  • Wie zu erkennen, sind die ersten Datenanschlüsse 3 c - h (nicht einzeln dargestellt) nach Art eines RJ45-Buchsenteiles 18 zusammengefasst, welches hier seitliche Ausgänge 6 aufweist, die jeweils Leiterbahnen 7 auf einer Seite einer Leiterplatte 8 kontaktieren, die in eine seitliche Ausnehmung 9 des Gehäuses 2 eingesetzt ist.
  • Die Leiterbahnen 7 sind mit Lötaugen 10 auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 8 verbunden, an die wiederum tulpenartige Kontakte 11 angelötet sind (z.B. in SMD-Technik), deren tulpenartige Abschnitte jeweils in Öffnungen 12 der Buchsenleiste 5 eingreifen. Auf diese Weise sind die (nichteinzeln dargestellten, aber nach Art des Standardsteckers RJ45 ausgebildeten) eingangsseitigen Datenanschlüsse 3c-h mit den entsprechenden Kontakten 11 der Buchsenleiste 5 leitend verbunden.
  • Die ersten Stromversorgungsanschlüsse 3a, b sind als Zugfederanschlüsse 13 mit Anschlagknochen 14 ausgelegt, wobei an das von den Anschlagknochen 14 abgewandte Ende der Stromschiene 15 der Zugfederanschlüsse 13 direkt weitere tulpenartige Kontakte 11 angeformt sind, wobei diese tulpenartige Stromversorgungskontakte in weitere der Öffnungen 12 der Buchsenleiste 5 eingreifen und dort die zweiten Stromversorgungsanschlüsse 4a, b ausbilden.
  • Die Geometrie der zweiten Datenanschlüsse 4 c - h entspricht damit der Geometrie der zweiten Stromversorgungsanschlüsse 4a, b.
  • Der Standarddatenstecker RJ45 erlaubt einen besonders unkomplizierten Anschluss der Datenleitungen, ohne dass diese Leitungen relativ dünnen Querschnitts in Zugfederanschlüssen, die an sich für Leiter größeren Querschnitts ausgelegt sind, zerstört werden könnten. Anstelle eines RJ45 Steckeranschlusses wären auch Datensteckeranschlüsse anderen Standards denkbar, so z.B. serielle Stecker, USB-Stecker oder dergleichen. Die Zugfederanschlüsse 13 erlauben dagegen auch den Anschluß von Stromversorgungsleitungen deutlich größeren Querschnitts.
  • Die ersten Stromversorgungsanschlüsse 3a, b und die ersten Datenanschlüsse 3 c - h werden dabei von jeweiligen Deckelteilen 16, 17 eingefasst, die am Gehäuse 2 verrastbar sind. Dabei sind hier die Einführöffnungen für den RJ45 Stecker und die Einführöffnungen für die Stromversorgungsleitungen winklig (hier rechtwinklig) zueinander ausgerichtet, was die Handhabung am Schütz erleichtert.
  • An zwei Seiten des Gehäuses 2 sind Einführöffnungen 19a und b für Betätigungswerkzeuge im Bereich der ersten Stromversorgungsanschlüsse ausgebildet.
  • Rast- und Lösehebel 20 an zwei einander abgewandten Seiten des Gehäuses erlauben über eine hier nicht in Einzelheiten dargestellte, aber an sich bekannte Rastmechanik das Verrasten eines Steckergegenstückes an der Buchsenleiste 5.
    • Bezugszeichen
    • Anschlußvorrichtung
    1
    Gehäuse
    2
    erste Anschlüsse
    3, 3a - 3h
    zweite Anschlüsse
    4, 4a - 4h
    Buchsenleiste
    5
    Ausgänge
    6
    Leiterbahnen
    7
    Leiterplatte
    8
    Ausnehmung
    9
    Lötaugen
    10
    Kontakte
    11
    Öffnungen
    12
    Zugfederanschlüsse
    13
    Anschlagknochen
    14
    Stromschiene
    15
    Deckelteile
    16, 17
    Buchsenteil
    18
    Ausnehmungen
    19a, b
    Rast-und Lösehebel
    20

Claims (10)

  1. Anschlussvorrichtung zum Anschluß von Daten- und Versorgungsleitungen, insbesondere an ein elektrisches Gerät, die folgendes aufweist:
    a) ein Gehäuse (2),
    b) eine Mehrzahl erster Anschlüsse (3);
    c) eine Mehrzahl zweiter Anschlüsse (4);
    d) wobei die ersten und die zweiten Anschlüsse (3, 4) jeweils leitend miteinander verbunden und jeweils wenigstens einen oder mehrere Daten- und Stromversorgungsanschlüsse (3a, b und 3c-h; 4a, b und 4c-h) umfassen,
    e) wobei die ersten Anschlüsse (3) geometrisch voneinander verschiedene Daten- und Stromversorgungsanschlüsse (3a, b und 3c-h) und,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    f) die ersten Datenanschlüsse (3 c - h) in einem RJ45-Buchsenteil (18) zusammengefasst sind,
    g) Einführöffnungen für einen RJ45 Stecker und Einführöffnungen für die Stromversorgungsleitungen an den ersten Anschlüssen (3) winklig oder parallel zueinander ausgerichtet sind,
    h) die zweiten Anschlüsse (4) in einer Reihe leistenartig am Gehäuse (2) angeordnet sind, und
    i) die zweiten Anschlüsse geometrisch einheitlich ausgebildete Daten- und Stromversorgungsanschlüsse (4a, b und 4c-h) aufweisen.
  2. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Anschlüsse (4) in einer Buchsen- oder Steckerleiste (5) oder als Lötanschlüsse am Gehäuse (2) zusammengefasst sind.
  3. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Stromversorgungsanschlüsse (3a, b) als Crimp, Zugfeder-, Schraub-, IDC- oder Blattfederkontakte ausgebildet sind.
  4. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Buchsenteil (18) mit den ersten Datenanschlüssen (3c-h) verbundene Ausgänge (6) aufweist, die Leiterbahnen (7) auf einer Leiterplatte (8) kontaktieren.
  5. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (7) mit Lötaugen (10) auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte (8) verbunden sind und daß an die Lötaugen (10) tulpenartige Kontakte (11) angelötet sind.
  6. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die ersten Stromversorgungsanschlüsse (13) weitere der tulpenartigen Kontakte (11) angeformt sind.
  7. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Stromversorgungsanschlüsse (3a, b) und die ersten Datenanschlüsse (3c-h) von Deckelteilen (16, 17) eingefasst sind, die am Gehäuse 2 verrastbar sind.
  8. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Auslegung als Steckkupplung für eine Stiftleiste.
  9. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Auslegung als Stiftsteckverbinder für eine Buchsenleiste.
  10. Anschlussvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Auslegung als Leiterplattenklemme, in Einpreßtechnik, in SMT-Technik, mit Lötpins oder in THR-Technik.
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Publication Number Publication Date
EP1353417A1 EP1353417A1 (de) 2003-10-15
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