EP1538712B1 - Vollisolierte Steckverbindung - Google Patents

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EP1538712B1
EP1538712B1 EP04024264.6A EP04024264A EP1538712B1 EP 1538712 B1 EP1538712 B1 EP 1538712B1 EP 04024264 A EP04024264 A EP 04024264A EP 1538712 B1 EP1538712 B1 EP 1538712B1
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EP
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housing
plug
shells
connection according
junction box
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EP04024264.6A
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EP1538712A3 (de
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Achim Kugler
Jörg Schneider
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Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Bosch Rexroth AG
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Publication date
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    • H01R13/58—Means for relieving strain on wire connection, e.g. cord grip, for avoiding loosening of connections between wires and terminals within a coupling device terminating a cable
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    • H01R13/56—Means for preventing chafing or fracture of flexible leads at outlet from coupling part
    • H01R13/562—Bending-relieving

Definitions

  • the invention is in the field of electrical connectors (e.g., plugs and / or sockets), particularly for power electronics applications, and describes a connector.
  • electrical connectors e.g., plugs and / or sockets
  • the publication DE 42 01 764 A1 describes an angle plug, the housing consists of several parts by two housing sections about the bisector are detachable from each other and connected to each other.
  • This solution simplifies the installation of the cable.
  • the connectors are often made of metal for reasons of robustness.
  • the housing of the plug is surrounded by a non-conductive sheath, which on the one hand protects the plug from harmful environmental influences, on the other hand is suitable for ensuring a protective separation or protective ground.
  • An electrical cable connector is known.
  • This cable connector has contact elements which can be connected to the electrical line of a cable.
  • an existing two part shells angle housing is provided which surrounds the contact elements.
  • a clamping sleeve is screwed onto a portion of this angle housing and in the interior of this clamping sleeve, a cable surrounding the cable clamping part is provided.
  • the invention avoids the aforementioned disadvantages by forming a housing casing for the housing of the components of the connector as a separate component, so that this at least partially envelops the lateral surface of the housing and shell-like abuts the housing, wherein the housing casing of several, preferably two symmetrical , Housing shells is formed and the housing shells are joined together at their joints so that they are firmly connected.
  • the number of housing shells in the construction of the housing casing is basically arbitrary, but particularly handy is the two-piece design.
  • the shells could be constructed asymmetrically, particularly easy to produce, however, is a symmetrical design.
  • the trays are then easily produced in large numbers and independently of plug or socket, so could e.g. be obtained from inexpensive suppliers, without the plug itself must be made available to the supplier.
  • the manufacturer requires only a single sample or design drawing. Due to the multi-part design, the housing shells can be easily mounted, even if already the confection, i. the assembly of the cables, is done.
  • the invention can be applied to almost all plug connections.
  • connection If one carries out the components of the connection so that they are detachable at the butt joints of the housing shells, preferably by means of clips or detents, then it is possible at any time to remove them again, for example to remove them. to clean the plug-in device or in case of repair. Even defective insulation can be easily replaced.
  • the connector is characterized in that it is not solvable at the abutting edges of the housing shells, preferably by means of pressing, welding or gluing, because then would be in terms of environmental influences, a dustproof or splash-proof design conceivable that is even more stable and robust than the previous solution.
  • the connector is characterized in that the housing shells rest loosely on the lateral surface of the housing.
  • this facilitates the subsequent removal of the insulating shells in contrast to, for example, firmly bonded to the housing shells.
  • the insulators cause a grounding and protective separation is realized by means of the connector according to the invention, which on the one hand protect operators of connected machines in case of failure from fault currents and they allow the use of metallic, underlying housing, which act as part of the protective ground.
  • the material of the insulating body can be selected so that by means of the housing casing protection against environmental influences such as water spray, dirt and acids is realized. This protects the underlying metal structure from damage and also protects the electrical contact as such with appropriate design of the sheath.
  • the connector is formed so that by means of the housing casing the housing completely, i. including the coupling between the plug and the socket, it is not only possible to achieve comprehensive protection of the plug and socket, but of the entire plug connection. This would also cover the interface between plug and socket, which would meet increased requirements, especially in adverse environmental conditions.
  • the advantage of the invention especially when the shape of the housing casing corresponds to the shape of an angle plug and accordingly consists of housing shells which are formed along its longitudinal axis substantially at right angles.
  • An angle plug or an angle box, in which (in principle) arbitrary mechanical angle between the two legs of up to 360 ° are conceivable (180 ° correspond to the round plug), can make the attachment of a one-piece insulation difficult, except for the round plug or not be feasible at all with reasonable effort. Therefore, the invention is particularly recommended for the isolation of angle plugs or angle doses.
  • FIG. 1 shows a fully embodied according to the invention running angle connector 11 with internal metal angle connector 1, cable inlet 7 and insulator 8, the two housing shells 2 with thread 3, locking lugs 6 and abutting edges 9 and a nut 4 with cable grommet or anti-buckling 5 and incorporated in the outer jacket of the insulation grooves 10th
  • the connector according to the invention is in FIG. 1 , applied to an industrial mechanical angle plug.
  • the plug casing 2 wraps the lateral surface of the plug housing 1 at least partially and surrounds it like a shell by clinging to the housing jacket of the plug 1.
  • the housing casing 2 consists of two here symmetrical housing shells 2, wherein the housing shells 2 are joined together at their abutting edges 9 so that they connect by means of locking lugs or clips 6. These locking lugs 6 engage in corresponding grooves of the respective opposite shell 9 and cause a firm and secure locking.
  • the compound is then still classified as solvable, as by force the clamping force of the wet can be overcome.
  • the housing shells 2 By pressing, welding or gluing the shells 2 along the abutting edges 9 and a non-releasable locking would be feasible. After compressing the housing shells 2, these lie loose with their inner contour to the outer contour of the plug housing 1, since its inner contour corresponds to the outer contour of the plug 1 in the rule. However, a coincidence of the contours is only imperative if the housing shells 2 are firmly connected to the lateral surface of the housing of the plug 1, preferably by an adhesive. If no connection is required, it could also be two housing shells 2 designed as cylinders, which are connected to each other according to the shape of the underlying plug. If the housing casing is waterproof and dustproof, it serves as protection against environmental influences such as splash water and dirt. By using acid-resistant materials, one could extend the range of use of the connector.
  • the housing casing 2 is provided with a thread 3, which can realize the locking of the housing shells 2 by means of a union nut 4, wherein the union nut 4 at the same time for securing a Jardinknickstoffvorraum 5 or cable grommet 5 or cable strain relief 5 is used.
  • the housing of the plug 1 can be made metallic and, at the same time, as a coupling between two lines acting as protective earth, the insulation ensured with the aid of the shells 2 simultaneously effects a protective separation.
  • the existing surface design of the housing casing 2, in particular produced with notches and / or grooves 10, can increase the grip of the plug and prevent slipping, especially in oily or humid environment.

Description

  • Die Erfindung entspringt aus dem Gebiet der elektrischen Steckverbindungen (z.B. Stecker und/oder Buchsen), insbesondere für Anwendungen im Bereich der Leistungselektronik, und beschreibt eine Steckverbindung.
  • Die Offenlegungsschrift DE 42 01 764 A1 beschreibt einen Winkelstecker, dessen Gehäuse aus mehreren Teilen besteht, indem zwei Gehäuseabschnitte etwa in der Winkelhalbierenden voneinander lösbar und miteinander verbindbar sind. Diese Lösung vereinfacht die Montage des Kabels. Die Stecker werden aus Gründen der Robustheit häufig aus Metall hergestellt. Bei Industriesteckverbindern besteht häufig zusätzlich die Anforderung, dass das Gehäuse des Steckers mit einer nicht leitenden Umhüllung umgeben ist, welche einerseits den Stecker vor schädlichen Umwelteinflüssen bewahrt, andererseits aber zur Gewährleistung einer Schutztrennung bzw. Schutzerdung geeignet ist. Diese Vorteile weist der in der zitierten Schrift offenbarte Stecker nicht auf. Man könnte nun die geforderten Eigenschaften durch einen Spritzguss aus Kunststoff gewährleisten, dies zwingt jedoch den Steckerhersteller, die Steckerrohlinge zunächst entweder an Unterlieferanten zu liefern, oder er muss durch die Anschaffung eigener Spritzgussmaschinen hohe Investitionen tätigen. Sofern es erforderlich wird grössere Durchbrüche in der Isolierung vorzusehen, verkompliziert sich außerdem der Herstellungsprozess. Auch wurde in der Praxis ein Abschälen solcher durch Spritzgussverfahren hergestellter Isolierungen beobachtet.
  • Es ist nun die Aufgabe der Erfindung die zuvor erwähnten Nachteile zu kompensieren, indem eine robuste Isolierung zur Verfügung gestellt wird, die eine Steckverbindung, bestehend aus Stecker und/oder Dose, möglichst vollständig abdeckt und zudem preiswert realisierbar ist.
  • Die genannte Aufgabe wird durch die Steckverbindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
  • Aus der DE 101 46 329 A1 ist ein elektrischer Kabelstecker bekannt. Dieser Kabelstecker weist Kontaktelemente auf, die an die elektrische Leitung eines Kabels anschließbar sind. Daneben ist ein aus zwei Teilschalen bestehendes Winkelgehäuse vorgesehen, welches die Kontaktelemente umgibt. Eine Spannhülse ist auf einen Abschnitt dieses Winkelgehäuses aufschraubbar und im Inneren dieser Spannhülse ist ein das Kabel ringförmig umgebendes Klemmteil vorgesehen.
  • Die Erfindung vermeidet die zuvor erwähnten Nachteile, indem sie eine Gehäuseummantelung für das Gehäuse der Komponenten der Steckverbindung als separaten Bestandteil ausbildet, so dass diese die Mantelfläche der Gehäuse zumindest teilweise einhüllt und schalenartig am Gehäuse anliegt, wobei die Gehäuseummantelung aus mehreren, vorzugsweise aus zwei symmetrischen, Gehäuseschalen gebildet ist und die Gehäuseschalen an ihren Stoßfugen so aneinandergefügt sind, dass diese fest miteinander verbunden sind.
  • Die Anzahl der Gehäuseschalen bei der Konstruktion der Gehäuseummantelung ist prinzipiell beliebig wählbar, besonders handlich ist jedoch die zweiteilige Ausführung. Auch könnten die Schalen unsymmetrisch aufgebaut sein, besonders einfach herstellbar ist jedoch eine symmetrische Ausführung. Die Schalen sind dann leicht in großen Stückzahlen und unabhängig von Stecker oder Buchse herstellbar, könnten also z.B. von preiswerten Lieferanten bezogen werden, ohne dass die Stecker selbst dem Lieferanten zur Verfügung gestellt werden müssten. Der Hersteller benötigt lediglich ein einziges Muster oder eine Konstruktionszeichnung. Aufgrund der mehrteiligen Ausbildung können die Gehäuseschalen leicht montiert werden, sogar dann noch, wenn bereits die Konfektion, d.h. die Montage der Kabel, erfolgt ist. Die Erfindung ist auf nahezu alle Steckerverbindungen applizierbar.
  • Führt man die Komponenten der Verbindung so aus, dass diese an den Stoßfugen der Gehäuseschalen lösbar sind, vorzugsweise mittels Clipsen oder Rastnasen, dann wird es möglich diese jederzeit auch wieder zu entfernen, um z.B. die Steckvorrichtung zu reinigen, oder im Falle einer Reparatur. Auch defekte Isolierungen können einfachst ausgetauscht werden.
  • Alternativ ist die Steckverbindung dadurch gekennzeichnet, dass sie an den Stoßkanten der Gehäuseschalen nicht lösbar ist, vorzugsweise mittels Verpressen, Verschweißen oder Verkleben, denn dann wäre im Hinblick auf Umwelteinflüsse eine staubdichte oder spritzwassergeschützte Ausführung denkbar, die noch stabiler und robuster ist als die Vorgängerlösung.
  • Vorteilhafterweise ist die Steckverbindung dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseschalen lose an der Mantelfläche des Gehäuses anliegen. Dies erleichtert natürlich das nachträgliche Entfernen der Isolierschalen im Gegensatz zu beispielsweise fest mit dem Gehäuse verklebten Schalen.
  • Eine beschleunigte Montage ergibt sich durch die vorteilhafte Anbringung eines Gewindes an einer Seite der Schalenenden, wenn die Verbindung der Gehäuseschalen mittels einer Überwurfmutter realisiert ist, wobei die Überwurfmutter gleichzeitig zur Befestigung einer Kabelknickschutzvorrichtung und/oder Kabeltülle und/oder Kabelzugentlastung dienen kann. Eine Überwurfmutter ist in der Regel ohnehin vorhanden, ebenso wie beispielsweise Kabeltüllen. Diese Lösung bietet zum einen eine einfache Möglichkeit zur Fixierung des Kabels und ergänzt die zuvor vorgeschlagenen Methoden zur Montage der Isolationsschalen am Stecker.
  • Die Isolierschalen bewirken, dass mittels der erfindungsgemäßen Steckverbindung eine Schutzerdung und Schutztrennung realisiert ist, welche einerseits Bediener von angeschlossenen Maschinen im Fehlerfalle vor Fehlerströmen schützen und sie ermöglichen die Verwendung metallischer, darunter liegender Gehäuse, die als Teil der Schutzerdung fungieren.
  • Vorteilhafterweise kann das Material des Isolierkörpers so ausgewählt werden, dass mittels der Gehäuseummantelung ein Schutz vor Umwelteinflüssen wie Spritzwasser, Schmutz und Säuren realisiert ist. Das bewahrt die darunter liegende Metallstruktur vor Schäden und schützt bei entsprechender Ausbildung der Ummantelung auch zusätzlich den elektrischen Kontakt als solchen.
  • Führt man die Gehäuseschalen so aus, dass durch die Oberflächengestaltung der Gehäuseummantelung, insbesondere durch Einkerbungen und/oder Rillen, eine hohe Griffigkeit bei der Handhabung des Steckers gewährleistet ist, so erleichtert dies die Handhabung beim Anbringen, aber insbesondere auch beim Abziehen des Steckers, wenn sich aufgrund beispielsweise jahrelanger Betriebsbereitschaft die Steckverbindung schwerer lösen lässt.
  • Ist die Steckverbindung so ausgebildet, dass mittels der Gehäuseummantelung das Gehäuse vollständig, d.h. inklusive der Kupplung zwischen Stecker und Dose, eingehüllt ist, so erreicht man nicht nur einen umfassenden Schutz von Stecker und Dose, sondern der gesamten Steckverbindung. Damit wäre auch die Nahtstelle zwischen Stecker und Dose abgedeckt, was erhöhten Anforderungen besonders bei widrigen Umgebungsbedingungen gerecht würde.
  • Während bei Rundsteckern auch noch eine zylinderförmige einteilige Uminantelung denkbar wäre, entfaltet sich der Vorteil der Erfindung besonders dann, wenn die Form der Gehäuseummantelung mit der Form eines Winkelsteckers korrespondiert und dementsprechend aus Gehäuseschalen besteht, die entlang ihrer Längsachse im wesentlichen rechtwinklig ausgebildet sind. Ein Winkelstecker (oder eine Winkeldose), bei dem (der) prinzipiell beliebige mechanische Winkel zwischen den beiden Schenkeln von bis zu 360° denkbar sind (180° entspräche dem Rundstecker), kann sich, abgesehen vom Rundstecker, die Anbringung einer einteiligen Isolierung schwierig gestalten bzw. überhaupt nicht mit vertretbaren Aufwänden umsetzbar sein. Daher sei die Erfindung ganz besonders für die Isolierung von Winkelsteckern bzw. Winkeldosen empfohlen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand einer Skizze beschrieben. Für gleiche Teile wurden gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäß ausgeführten vollisolierten Winkelstecker 11 mit innenliegendem metallischen Winkelstecker 1, Kabeleinlass 7 und Isolierkörper 8, den beiden Gehäuseschalen 2 mit Gewinde 3, Rastnasen 6 und Stoßkanten 9 sowie eine Mutter 4 mit Kabeltülle bzw. Knickschutz 5 und in den Außenmantel der Isolierung eingearbeiteten Rillen 10.
  • Die erfindungsgemäße Steckverbindung wird in Figur 1, auf einen industriellen mechanischen Winkelstecker appliziert. Die Steckerummantelung 2 hüllt die Mantelfläche des Steckergehäuses 1 zumindest teilweise ein und umgibt dieses schalenartig, indem sie sich an den Gehäusemantel des Steckers 1 anschmiegt. Die Gehäuseummantelung 2 besteht hier aus zwei symmetrischen Gehäuseschalen 2, wobei die Gehäuseschalen 2 an ihren Stoßkanten 9 so aneinandergefügt sind, dass sich diese mittels Rastnasen bzw. Clipsen 6 verbinden. Diese Rastnasen 6 rasten in korrespondierende Nuten der jeweils gegenüberliegenden Schale 9 ein und bewirken eine feste und sichere Arretierung. Die Verbindung ist dann aber noch als lösbar einzustufen, da durch Krafteinwirkung die Klemmkraft der Nassen überwunden werden kann.
  • Durch Verpressen, Verschweißen oder Verkleben der Schalen 2 entlang der Stoßkanten 9 wäre auch eine nicht lösbare Arretierung machbar. Nach dem Zusammenpressen der Gehäuseschalen 2 legen sich diese lose mit ihrer Innenkontur an die Außenkontur des Steckergehäuses 1 an, da ihre Innenkontur in der Regel der Außenkontur des Steckers 1 entspricht. Eine Übereinstimmung der Konturen ist jedoch nur dann zwingend erforderlich, wenn die Gehäuseschalen 2 fest mit der Mantelfläche des Gehäuses des Steckers 1, vorzugsweise durch ein Klebemittel, verbunden sind. Wird keine Verbindung gefordert, so könnte es sich auch um zwei als Zylinder ausgebildete Gehäuseschalen 2 handeln, die entsprechend der Form des zugrundeliegenden Steckers miteinander verbunden sind. Ist die Gehäuseummantelung wasser- und staubdicht ausgeführt, so dient sie als Schutz vor Umwelteinflüssen wie Spritzwasser und Schmutz. Durch Verwendung von säureresistenten Materialien könnte man den Einsatzbereich des Steckers erweitern.
  • Die Gehäuseummantelung 2 ist mit einem Gewinde 3 versehen, welches mittels einer Überwurfmutter 4 die Arretierung der Gehäuseschalen 2 realisieren kann, wobei die Überwurfmutter 4 gleichzeitig zur Befestigung einer Kabelknickschutzvorrichtung 5 bzw. Kabeltülle 5 bzw. Kabelzugentlastung 5 dient.
  • Wegen der den Stecker 1 umgebenden Schalen 2 kann das Gehäuse des Steckers 1 metallisch und damit gleichzeitig als Kupplung zwischen zwei als Schutzerde fungierende Leitungen ausgeführt werden, die mit Hilfe der Schalen 2 gewährleistete Isolation bewirkt gleichzeitig eine Schutztrennung.
  • Die vorhandene Oberflächengestaltung der Gehäuseummantelung 2, insbesondere mit Einkerbungen und/oder Rillen 10 hergestellt, kann die Griffigkeit des Steckers erhöhen und einem Abrutschen, insbesondere bei öliger oder feuchter Umgebung vorbeugen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Steckergehäuse bzw. Stecker
    2
    Gehäuseschale bzw. Gehäuseummantelung
    3
    Gewinde
    4
    Mutter
    5
    Kabeltülle
    6
    Rastnasen
    7
    Kabeleinlass
    8
    Kontaktseite (Isolierkörper + Kontaktstifte)
    9
    Stoßkanten
    10
    Einkerbungen/Rillen
    11
    Vollisolierter Winkelstecker

Claims (11)

  1. Steckverbindung, mit
    einem industriellen Winkelstecker (1) oder einer Winkeldose, die einen Kontakteinsatz (8) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung, und ein leitfähiges Stecker- bzw. Dosengehäuse (1) aufweisen,
    einer nichtleitenden Stecker- bzw. Dosengehäuseummantelung (2), und einer Überwurfmutter (4) mit Kabelknickschutzvorrichtung (5),
    wobei die Gehäuseummantelung (2) eine Mantelfläche des Gehäuses (1) zumindest teilweise einhüllt und schalenartig am Gehäuse (1) anliegt,
    wobei die Gehäuseummantelung (2) aus separaten Gehäuseschalen (2) gebildet ist, die an ihren Stossfugen miteinander verbunden sind, und
    wobei die Gehäuseummantelung (2) an wenigstens einem Stecker- oder Dosenende mit einem Gewinde (3) versehen ist, welches mit einem Ende der Überwurfmutter (4) die Verbindung der separaten Gehäuseschalen (2) realisiert, und
    wobei die Kabelknickschutzvorrichtung (5) an einem von der Gehäuseummantelung (2) abgewandten Ende der Überwurfmutter (4) angeordnet ist.
  2. Steckverbindung nach Anspruch 1, wobei die Verbindung an den Stoßfugen der Gehäuseschalen (2) lösbar ist, vorzugsweise mittels Clipsen (6) oder Rastnasen (6).
  3. Steckverbindung nach Anspruch 1, wobei die Verbindung an den Stoßfugen der Gehäuseschalen (2) nicht lösbar ist, vorzugsweise mittels Verpressen, Verschweißen oder Verkleben.
  4. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gehäuseschalen (2) lose an der Mantelfläche des Gehäuses (1) anliegen.
  5. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, wobei die Gehäuseschalen (2) fest mit der Mantelfläche des Gehäuses (1), vorzugsweise durch ein Klebemittel, verbunden sind.
  6. Steckverbindung nach einem Ansprüche 1, 2 oder 4, wobei die Überwurfmutter (4) gleichzeitig zur Befestigung der Kabelknickschutzvorrichtung (5) und/oder Kabeltülle (5) und/oder Kabelzugentlastung (5) dient.
  7. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das leitfähige Stecker- bzw. Dosengehäuse (1) des industriellen Winkelsteckers (1) oder der Winkeldose als Kupplung zwischen zwei als Schutzerde fungierenden Leitungen ausgeführt ist, wobei die mittels der Gehäuseschalen (2) gewährleistete Isolation eine Schutzerdung und Schutztrennung realisiert.
  8. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels der Gehäuseummantelung (2) ein Schutz vor Umwelteinflüssen wie Spritzwasser, Schmutz und Säuren realisiert ist.
  9. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch die Oberflächengestaltung der Gehäuseummantelung (2), insbesondere durch Einkerbungen (10) und/oder Rillen (10), eine hohe Griffigkeit bei der Handhabung des Steckers (1) gewährleistet ist.
  10. Steckverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels der Gehäuseummantelung (2) das Gehäuse (1) vollständig, d.h. inklusive der Kupplung zwischen Stecker (1) und Dose, eingehüllt ist.
  11. Elektrisches Werkzeug, wobei die Form der Gehäuseummantelung (2) mit der Form eines Winkelsteckers (1) korrespondiert und dementsprechend aus Gehäuseschalen (2) besteht, die entlang ihrer Längsachse im Wesentlichen rechtwinklig ausgebildet sind.
EP04024264.6A 2003-12-02 2004-10-12 Vollisolierte Steckverbindung Not-in-force EP1538712B1 (de)

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EP1538712A3 EP1538712A3 (de) 2006-03-15
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