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Die vorliegende Erfindung betrifft eine kombinierte Kontakt- und Busschienenanordnung zur Ausbildung eines Bussystems an nebeneinander gereihten Elektronikgehäusen, in die jeweils eine Elektronikanordnung, insbesondere eine oder mehrere Leiterplatte(n) oder dgl. eingesetzt ist bzw. sind. Die Erfindung betrifft zudem eine Elektronikgehäuseanordnung mit einer solchen Kontakt- und Busschienenanordnung.
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Derartige Kontakt- und Busschienenanordnungen sind aus dem Stand der Technik in verschiedensten Ausgestaltungen an sich bekannt, weisen aber in der Regel einen relativ komplizierten und zumeist zu kostspieligen Aufbau auf.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine aus konstruktiver Sicht relativ einfach aufgebaute und somit kostengünstige aber dennoch gut funktionssichere Kontakt- und Busschienenanordnung zu schaffen.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Sie schafft zudem eine Elektronikgehäuseanordnung mit einer solchen Kontakt- und Busschienenanordnung gemäß Anspruch 10.
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Nach Anspruch 1 wird eine Kontakt- und Busschienenanordnung zur Ausbildung eines Bussystems an in einer Anreihrichtung X nebeneinander gereihten Elektronikgehäusen geschaffen, in die jeweils eine Elektronikanordnung, insbesondere eine oder mehrere Leiterplatte(n) oder dgl. eingesetzt ist bzw. sind, die zumindest folgende Merkmale aufweist:
- - mehrere Busstecker mit einem oder mehreren ersten Anschlusskontakten zum Kontaktieren einer jeweiligen Leiterplatte und mit einem oder mehreren als Buchsenkontakten ausgebildeten zweiten Anschlusskontakten; und
- - mehrere Stromschienenstreifen, die jeweils als Blechstreifen aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sind und die mit einem oder mehreren Längsschenkeln versehen sind und mit einem oder mehreren Querschenkeln, die winklig, insbesondere rechtwinklig zu dem einen oder den mehreren Längsschenkeln ausgerichtet sind,
- - wobei der oder die Querschenkel jeweils zum Kontaktieren der Buchsenkontakte ausgebildet ist/sind und genutzt ist/sind, wobei der oder die die Buchsenkontakte eine oder mehrere Kontaktzonen aufweisen, die quer zur Anreihrichtung ausgerichtet sind.
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Erfindungsgemäß ist es gelungen, eine konstruktiv einfache sowie kostengünstige und dennoch an die Aufgabe der Weiterleitung eines Energie- und/oder Datenbusses hervorragend angepasste und hierfür geeignete Stromschienenanordnung zu schaffen.
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Die Stromschienenstreifen bestehen aus einem elektrisch gut leitfähigen Material, insbesondere aus einem elektrisch gut leitenden Metall. Sie können einfach und kostengünstig aus einem gut biegbaren Metallblech abgelängt, insbesondere abgeschnitten, und als Blechstreifen ausgebildet sein, wobei die Blechstreifen jeweils zwei oder mehrere winklige, insbesondere rechtwinklige, Biegebereiche aufweisen.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei weitere Vorteile der Erfindung deutlich werden. Es sei betont, dass die Erfindung im Sinne der Ansprüche nicht auf die nachfolgenden Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass die Erfindung auch in anderer Weise realisierbar ist, so in anderer Anordnung oder in äquivalenter Weise zu den dargestellten Ausführungsformen. Es zeigt:
- 1 eine erste perspektivische Ansicht einer Elektronikgehäuseanordnung mit einer erfindungsgemäßen Kontakt- und Busschienenanordnung;
- 2 eine Sprengansicht der Elektronikgehäuseanordnung und der Kontakt- und Busschienenanordnung aus 1;
- 3 eine perspektivische Ansicht der Kontakt- und Busschienenanordnung der 1 an Leiterplatten der Elektronikgehäuseanordnung aus 1;
- 4 die Kontakt- und Busschienenanordnung aus 1 und 3 mit nur angedeuteten Leiterplatten;
- 5 eine Sprengansicht der Kontakt- und Busschienenanordnung aus 1 bis 4;
- 6 eine Sprengansicht eines Teils der Kontakt- und Busschienenanordnung aus 5 ohne Abdeckhauben;
- 7 in a) bis f) jeweils Draufsichten auf verschiedene schematisch dargestellte Kontakt- und Busschienenanordnungen;
- 8 eine perspektivische Ansicht der Kontakt- und Busschienenanordnung aus 7f); und
- 9 Draufsichten auf schematisch dargestellte Stromschienenstreifen für eine Busschienenanordnung.
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1 zeigt eine Elektronikgehäuseanordnung 100. Die Elektronikgehäuseanordnung weist eine Mehrzahl von in einer Anreihrichtung X direkt aneinander reihbaren oder zumindest indirekt nebeneinander gereihten Elektronikgehäusen 101, 102, ... auf. Hier sind vier der nebeneinander gereihten Elektronikgehäuse 101, 102, 103, 104 vorgesehen.
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Die Elektronikgehäuse 101, 102, 103, 104 können als Einschubgehäuse ausgebildet sein. Dann sind sie beispielsweise nebeneinander in einen zu wenigstens einer Kontaktseite 106 hin offenen Rahmen 105 einschiebbar bzw. können in diesen eingeschoben sein. Dabei ist der Begriff des Rahmens 105 nicht zu eng zu fassen. Der Rahmen 105 kann an einer oder mehreren Seiten bis auf die Anschlussseite 106 auch geschlossen ausgebildet sein, so dass er in diesem Fall auch als ein Übergehäuse bezeichnet werden kann. Der Rahmen kann in Aufnahmefächer 111, 112, 113, 114 unterteilt sein (siehe 2). Dann kann in je eines der Aufnahmefächer 111, 112, 113, 114, die durch Wände 115, 116, 117 ... oder Streben oder dgl. voneinander getrennt ausgebildet sein können, je eines der Elektronikgehäuse 1 eingesetzt sein. Die Anschlussseite ist ganz oder teilweise offen, um hier eine kombinierte Kontakt- und Busschienenanordnung vorzusehen.
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In die Elektronikgehäuse 101, 102, ... ist jeweils wenigstens eine Leiterplatte 121, 122, 123, 124 eingesetzt. Diese Leiterplatten können senkrecht zur Anreihrichtung X in oder parallel einer Y-Z-Ebene ausgerichtet sein, so dass sie im Wesentlichen parallel zu den Elektronikgehäusen 1 ausgebildet sind. Die Achsen X, Y und Z bilden die drei Achsen eines kartesischen Koordinatensystems aus.
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An den Leiterplatten 121, 122, ... ist eine Kontakt- und Busschienenanordnung 1 zur Ausbildung eines Ein- oder Mehrfachbussystems an den nebeneinander gereihten Elektronikgehäusen 101, 102, ... ausgebildet. Hierzu und in Hinsicht auf den Aufbau der Kontakt- und Busschienenanordnung wird insbesondere auch auf die 3 ff. verwiesen.
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An jede Leiterplatte 121, 122, ... ist wenigstens ein Busstecker 1 angesetzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind je Elektronikgehäuse 101, ... je zwei der Busstecker 1 in einer Reihe nebeneinander vorgesehen. Diese können eine oder zwei Leiterplatten 121, 122 je Elektronikgehäuse 101, 102, ...kontaktieren.
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Es sind somit bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel je Leiterplatte 121, 122 zwei der Busstecker 1 jeweils in einer Reihe bzw. auf einer Geraden nebeneinander vorgesehen. Diese Gerade erstreckt sich hier in bevorzugter Ausgestaltung senkrecht zur Anreihrichtung X in Y- Richtung.
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Einer oder mehrere der Busstecker 1 können gleich ausgebildet sein. Nachfolgend sei ein bevorzugter Aufbau eines solchen Bussteckers 1 näher beschrieben. Dieser Aufbau ist insofern bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf sämtliche der vier Busstecker 1 zu übertragen.
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Der Busstecker 1 weist - siehe 5 - ein Gehäuse 2 mit einer ersten Anschlussseite A mit ersten Anschlusskontakten K1 und eine zweite Anschlussseite B mit zweiten Anschlusskontakten K2 auf.
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Die ersten Anschlusskontakte K1 an der ersten Anschlussseite A sind hier in einer bevorzugten - aber nicht zwingend notwendigen - Ausgestaltung als Lötstifte 3 ausgebildet, welche elektrisch leitend die jeweilige Leiterplatte 121, ... kontaktieren. Die Lötstifte 3 erstrecken sich vorzugsweise parallel zur bzw. in der Anreihrichtung X. Die Lötstifte 3 können nach einer Variante nur von einer Seite her oder an einem ihrer Enden kontaktierbar sein. Hier ist aber vorgesehen, dass sie derart an dem Gehäuse 2 angeordnet sind, dass sie entweder an dem einen oder dem anderen oder an beiden Enden jeweils eine der Leiterplatten 121, ... kontaktieren können. Die Lötstifte 3 können auch zunächst an der jeweiligen Leiterplatte 121, ... vorgesehen sein und dann direkt an einer Lötfläche einer Stromschiene oder dgl. der Busstecker 1 festgelegt sein. Dann bilden diese Lötflächen oder dgl. die ersten Anschlusskontakte K1 aus.
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Die Kontaktierungszone, in der die ersten Anschlusskontakte K1 die jeweilige Leiterplatte 121, ... kontaktieren, kann innerhalb der Elektronikgehäuse 1 liegen. Die zweiten Anschlusskontakte K2 an der gegenüberliegenden Seite der Gehäuse 2 der Busstecker 1 sind vorzugsweise als Einfach- oder Mehrfachtulpenkontakte ausgebildete Buchsenkontakte 4 ausgebildet. Dabei weisen diese Buchsenkontakte 4 jeweils zueinander beabstandete, einander gegenüber liegende Federschenkel auf, zwischen denen jeweils eine Art schlitzartige Kontaktzone 5 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die jeweilige schlitzartige Kontaktzone 5 senkrecht zur Anreihrichtung X ausgerichtet.
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Die zweiten Anschlusskontakte K2 stehen vorzugsweise aus der Anschlussseite A der Gehäuse über die Elektronikgehäuse 101, 102, ... nach außen vor. Die ersten und die zweiten Anschlusskontakte K1 und K2 können leitend miteinander verbunden sein, beispielsweise über eine oder mehrere Stromschienen S1, S2, S3, .....
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Je Elektronikgehäuse 121, 122, ..... sind einer oder mehrere der Busstecker 1 vorgesehen. Dabei sind die nachfolgenden Zahlenbeispiele für verwendete Elemente beispielhaft und auch vorteilhaft aber andererseits nicht zwingend zu sehen. Es können auch andere Anzahlen an Elementen/Komponenten als nachfolgend näher beschrieben vorgesehen sein.
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Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind je Elektronikgehäuse 101, ... zwei der Busstecker 1 vorgesehen. Diese sind jeweils in einer Reihe in einer Richtung X senkrecht zur Anreihrichtung Y angeordnet. Sodann sind je Busstecker 1 einer oder mehrere erste Anschlusskontakte K1 vorgesehen und einer oder mehrere, hier vier, zweite Anschlusskontakte K2 - hier Buchsenkontakte 4 - vorgesehen.
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Die Buchsenkontakte 4 der Busstecker 1 sind in zwei Reihen R1, R2 senkrecht zur Anreihrichtung Y angeordnet, wobei die vorzugsweise schlitzartigen Kontaktzonen 5 auch jeweils senkrecht zur Anreihrichtung X ausgerichtet sind.
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Es sind hier somit je Busstecker 2 jeweils vier der Buchsenkontakte 4 vorgesehen. Diese Buchsenkontakte 4 sind wie bereits ausgeführt jeweils in zwei sich senkrecht zur Anreihrichtung X erstreckenden Reihen R1, R2 an den Elektronikgehäusen 101, 102, ... ausgebildet.
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Es werden somit an der gesamten Anordnung aus hier n (n = natürliche Zahl), hier vier Elektronikgehäusen 101 -104, 2n bzw. hier acht Reihen nebeneinanderliegender Buchsenkontakte 4 an den Anschlussseiten der Elektronikgehäuse 101, 102, 103, 104 ausgebildet. Mehr als acht Reihen an Buchsenkontakten 4 an noch mehr aneinander gereihten Elektronikgehäusen zeigen die 7d-f.
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Diese Reihen seien hier als R1, R2 an dem ersten Elektronikgehäuse 101, mit R3, R4 an dem zweiten Elektronikgehäuse 102, mit R5, R6 an dem dritten Elektronikgehäuse 103 und mit R7, R8 an dem vierten Elektronikgehäuse 104 bezeichnet. Sofern weitere der Elektronikgehäuse angereiht werden, wird die Bezeichnung dieser Gehäuse und ihrer Buchsenkontakte 9 entsprechend weitergeführt.
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Entsprechend zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann somit vorgesehen sein, dass je Elektronikgehäuse 101, 102, ... je 2 * n, vorzugsweise vier oder acht, der Buchsenkontakte 4 vorgesehen sind und dass diese Buchsenkontakte 4 in vorzugsweise zwei sich senkrecht zur Anreihrichtung erstreckenden, zueinander parallel ausgerichteten Reihen R1, R2; R3, R4, ... angeordnet sind.
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Die ersten Anschlusskontakte K1 an der ersten Anschlussseite A der Gehäuse 2 der ersten Busstecker 1 jedes Elektronikgehäuses 101, ... kontaktieren die jeweilige Leiterplatte 121, .... Sie sind jeweils leitend mit den zweiten Anschlusskontakten K2 dieses Bussteckers 1 elektrisch leitend verbunden.
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Dabei dienen die ersten Anschlusskontakte K1 zur Kontaktierung der jeweiligen Leiterplatte 121, ... mit einem Energie- und/oder Datenbus und die zweiten Anschlusskontakte K2 dienen zur Kontaktierung einer Stromschienenanordnung zur Weitergabe eines jeweiligen Potentials eines Energie- und/oder Datenbusses von Leiterplatte 121, ... zu Leiterplatte 122, ... bzw. von einem der nebeneinander gereihten Elektronikgehäuse zu einem anderen dieser Elektronikgehäuse. Es ist daher eine Stromschienenanordnung 10 erforderlich, mit der die Aufgabe dieser Potentialweiterleitung mit konstruktiv einfachen Mitteln umgesetzt wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Stromschienenanordnung aus einem oder mehreren Stromschienenstreifen 10, 20, ... gebildet. Diese Stromschienenstreifen 10, 20, ... bestehen vorzugsweise aus einem Blechmaterial und werden vorzugsweise aus einem leitenden Metallblech abgelängt.
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Beispielhafte Stromschienenstreifen 10, 20, ... sind in 7, 8 und 9 dargestellt. Die Stromschienenstreifen 20 sind senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung mit einem oder mehreren Biegebereichen B1, B2, B3, ... bzw. Abwinklungen versehen.
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Die Stromschienenstreifen 10, 20 weisen jeweils wenigstens einen Längsschenkel oder mehrere Längsschenkel L1, L2, L3, auf, die in montierter Stellung parallel zur Haupterstreckungsrichtung X verlaufen (in einer X-/Z-Ebene). Die Stromschienenstreifen 10, 20 weisen zudem jeweils wenigstens einen oder mehrere Querschenkel Q1, Q2, ... auf, die in montierter Stellung winklig, insbesondere rechtwinklig zur Haupterstreckungsrichtung X verlaufen (in einer Y-/Z-Ebene).
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An den ersten Längsschenkel L1 - auch Grundschenkel L1 genannt - schließen sich in einfachster Form nur an einem oder beiden Enden Querschenkel Q1, Q2 an. Diese Querschenkel Q1, Q2 werden daher auch als Abwinklungen bezeichnet.
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Es ist möglich, dass sich auch an einen oder beide dieser Querschenkel Q1, Q2 wiederum jeweils ein weiterer Längsschenkel L2, L3 anschließt. Es ist zudem auch möglich, dass sich an einen oder beide dieser Längsschenkel L2, ... wiederum ein weiterer Querschenkel Q3, ... anschließt. Derart wird ein Stromschienenstreifen geschaffen, der ein, zwei oder mehrere der Längsschenkel L1, L2, L3, ... aufweist und der einen, zwei oder mehrere der Querschenkel Q1, Q2, Q3, ... aufweist.
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Der oder die Querschenkel Q1, Q2, Q3, ... dienen jeweils zur Kontaktierung von einem oder mehreren der jeweils in einer Reihe liegenden Buchsenkontakte 4 quer zur Anreihrichtung X. Die Potentialweitergabe in Anreihrichtung X - insbesondere auch von Busstecker 1 zu Busstecker 1 erfolgt hingegen über die Längsschenkel L1, L2, L3... indem sie die Querschenkel leitend verbinden.
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Dabei können einer oder mehrere der Längsschenkel in Anreihrichtung X zur leitenden Überbrückung des Abstandes und elektrischen Verbindung zwischen direkt benachbarten Reihen oder nicht direkt benachbarten Reihen der Buchsenkontakte 4 innerhalb eines Bussteckers 1 und einer oder mehrere andere der Längsschenkel zur leitenden Verbindung von Busstecker 1 zu Busstecker 1 dienen.
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Es ist auch möglich, ein Potential mit zwei oder mehr der Stromschienenstreifen 10, 20, ... weiterzuleiten. Dann können die Längsschenkel L1 dieser Stromschienenstreifen bevorzugt auch direkt aneinander liegen (fest oder lose) und die Querschenkel Q1, ... in entgegengesetzte Richtungen zeigen. Derart können aus einer Draufsicht H-förmige Anordnungen aus den Stromschienenstreifen geschaffen werden.
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Vorteilhaft ist, dass die Stromschienenstreifen 10, 20 relativ kostengünstig herstellbar und an eine jeweilige Konstellation anpassbar sind. So können die Stromschienenstreifen 10, 20, ... einfach und kostengünstig aus einem Endlosmaterial oder aus einer Tafel oder dgl. abgelängt oder ausgeschnitten werden. Sodann muss lediglich noch die jeweils benötigte Anzahl an Biegebereichen/Abwinklungen B1, B2, ... vorgesehen werden. Mit einem oder mehreren der Stromschienenstreifen 10, 20 sind auch höhere Ströme leicht übertragbar. Wesentlich ist, dass die Längsschenkel jeweils in Anreihrichtung verlaufen und die Querschenkel zum Kontaktieren der Buchsenkontakte 4 quer bzw. rechtwinklig dazu. Die Stromschienenstreifen 10, 20 sind einfach und dennoch auf einfache Weise fest und sicher senkrecht zur Anreihrichtung an der Anschlussseite 106 der Elektronikgehäuse aus den daraus vorstehenden Buchsenkontakten 4 montierbar. Es ist derart insbesondere möglich, auch über zwei oder mehr der Elektronikgehäuse hinweg deren Busstecker 1 direkt leitend miteinander zu verbinden.
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Zum Abdecken und als Berühr- und/oder Staubschutz können Abdeckhauben 51, 52, ... an der Anschlussseite 106 über die Busstecker 1 und die Stromschienenstreifen 10, 20 gesetzt sein. Diese Abdeckhauben 51, 52 können mit Befestigungsmitteln wie Rastmitteln 61 an entsprechenden Gegenrastmitteln 62, der Gehäuse 2 der Busstecker 1 befestigt sein. Die Geometrie der Abdeckhauben 51, 52 kann der Anordnung der Stromschienenstreifen 10, 20 bzw. deren Längs- und Querschenkeln L1, ...; Q1, ... angepasst sein und folgen (siehe z.B. 4).
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Im Rahmen der Erfindung sind verschiedenste Varianten der Stromschienenstreifen 10, 20. einsetzbar Dies veranschaulichen beispielhaft die 8 und 9 anhand vorteilhafter Varianten. Bevorzugt wird beispielsweise der Einsatz von Stromschienenstreifen mit einem mittleren ersten Längsschenkel L1 zum Überbrücken des Abstandes zwischen zwei benachbarten Reihen R2, R3 benachbarter Elektronikgehäuse 101, 102 und mit sich an einem oder beiden Enden anschließenden u-förmigen Bereichen aus den ersten und zweiten Querschenkeln sowie den zweiten und dritten Längsschenkeln L2, L3 und den dritten und vierten Querschenkeln Q3, Q4 (9). Diese Anordnung ist durch einen oder mehrere weitere Längs- und Querschenkel L1, ...; Q1, ... beliebig verlängerbar (in 9 gestrichelt angedeutet).
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Bezugszeichenliste
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| Busstecker |
1 |
| Gehäuse |
2 |
| Lötstifte |
3 |
| Buchsenkontakte |
4 |
| Kontaktzone |
5 |
| Abdeckhauben |
51, 52, ... |
| Rastmittel |
61 |
| Gegenrastmittel |
62 |
| Elektron i kgehäuseanordn ung |
100 |
| Elektronikgehäuse |
101, 102, ... |
| Rahmen |
105 |
| Kontaktseite |
106 |
| Aufnahmefächer |
111, 112, ... |
| Wände |
115, 116, ... |
| Leiterplatten |
121, 122, ... |
| Anschlussseiten |
A, B |
| Erste und zweite Anschlusskontakte |
K1, K2 |
| Stromschienen |
S1, S2, S3, ... |
| kartesisches Koordinatensystem |
X, Y, Z |