DE2908692A1

DE2908692A1 - Elektrisches kabel

Info

Publication number: DE2908692A1
Application number: DE19792908692
Authority: DE
Inventors: James R Hall; Jun William P Whallon
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1978-03-27
Filing date: 1979-03-06
Publication date: 1979-10-11
Also published as: FR2421482A1; GB2017424B; GB2017424A; US4206958A; CA1123489A; BR7901886A; IT1112350B; IT7921227A0; FR2421482B1; JPS54132789A

Description

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takte auf das Kabel, um den Kontakt mit der Leitung zu verbinden. Der Einbau des Kontakts erforderte zusätzlich die Aufbereitung des Kabels, um es mit dem Kontakt zu verbinden. Die getrennte Herstellung und Lagerung sowie die Aufbereitung des Kabels führen unerwünschte Kosten in das Herstellungsverfahren einer Leitung ein. Vorbereitung und die Montage erfordern die Zeit entweder eines Arbeiters oder der Maschine, und beides erhöht die Kosten des Fertigungsprozesses . Außerdem ist eine Verbindung zwischen einem Kabel und einem Kontakt dadurch unerwünscht, daß ein zusätzlicher elektrischer Widerstand eingeführt wird, wo ein niedriger Widerstand gewöhnlich vorteilhaft ist.

Außerdem bedingt die Herstellung und Montage getrennter Teile eine mehrfache Prüfung der getrennten und dann montierten Einzelstücke. Die zusätzlichen Stücke sind weitere Quellen für mögliche Ausfälle und Ausschußprodukte.

Frühere "Kontaktanschlüsse" von elektrischen Kabeln sind hülsenähnliche Elemente mit einem vorderen Steckteil und einem hinteren Leitungs- oder Drahtanschlußteil. Ein elektrisches Kabel mit einer Anzahl von Drähten wird mit den entsprechenden Drähten eines anderen Kabels durch Einführen eines jeden Drahtes in den Drahtanschlußteil eines Kontaktes verbunden, worauf das Steckendes eines jeden Kontakts in einem Kabel mit dem entsprechenden Kontakteneines anderen Kabels steckbar verbunden wird. Ein solcher elektrischer Kontakt ist im US-Patent 3 725 844 "Hermaphroditic Electrical Contact" (elektrischer Zwitterkontakt) beschrieben. Der in diesem Patent bekanntgemachte Kontakt besitzt spitzwinklige Endflächen zur Steckverbindung in einem elektrischen Stromkreis mit einem gleichen Kontakt. Dieser

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Kontakt besitzt ähnliche Beschränkungen wie die anderen vorstehend beschriebenen Kontakte, weil er aus mehreren Stücken besteht, die jeweils vom Kabel getrennt sind, und der Zusammenbau des Kontakts sowie auch die Montage des Kontaktes am Kabel erforderlich ist. Außerdem muß der Vorderteil des elektrischen Kabels zur Einführung in die Hülse aufbereitet werden.

Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein elektrisches Kabel vorzuschlagen, das eine Anzahl von voneinander durch eine Isolierung elektrisch isolierter elektrischer Leitungen umfaßt, wobei jede Leitung eine Anzahl von Drahtlitzen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse auf jeder Leitung in einem Abstand von deren Ende montiert ist, wobei die Traglitzen, die sich zwischen einem Ende und der Hülse erstrecken, axial zueinander ausgerichtet sind, sowie dadurch, daß das Ende einer jeden Litze eine spitzwinklige Endfläche aufweist.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines isolierten Mehr

litzenkabels, wobei der Vorderteil abisoliert ist, um die Kabelstränge freizulegen.

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Kabels der Fig. 1,

wobei eine Hülse auf den Vorderteil des Kabels montiert ist.

Fig. 3 eine Ansicht des Kabels der Fig. 2, wobei das vor

dere Ende der Kabelstränge spitzwinklig zugeschnitten ist.

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Fig. 4 eine Ansicht des Kabels der Fig. 3, wobei die Ka

belstränge im allgemeinen axial gerade ausgerichtet sind.

Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch ein elektrisches Ka

bel mit zwei steckbaren Steckverbinderhälften, wobei jede Hälfte eine Anzahl von Leitungen von der Art der Fig. 1-4 vor der Montage der Steckverbinderhälften verwendet.

Fig. 6 einen Teilquerschnitt durch verschiedene Montage

arten von Steckverbindern (von der in Fig. 5 gezeigten Art), die in Steckverbindergehäusen untergebracht sind.

Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Teil der Fig. 6 in

Richtung der Linie 7-7 mit Darstellung der Steckverbindergehäuse und Aggregate der Fig. 6 nach dem Zusammenfügen.

Fig. 8 einen Teilquerschnitt durch ein isoliertes Kabel

mit einem Einzelkabelstrang.

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Drahtes der Fig.

8 nach Zuspitzung und Abisolierung des Vorderteils. Fig. 10 einen Querschnitt durch eine Anzahl von den in Fig.

9 gezeigten Leitungen, die zu einem Kabel zusammengefaßt und an jedem Ende mit einer Hülse gesichert sind.

Fig. 11 einen Teilquerschnitt durch ein Kabel mit einer Anzahl von den in Fig. 10 gezeigten Leitungen.

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht von drei nicht isolierten Drähten oder Leitungen.

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer Leitung der Fig.

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12 nach Beschichtung mit Isolierstoff.

Fig. 14 einen Querschnitt durch die Leitung der Fig. 13

längs der Linie 14-14 in Pfeilrichtung.

Fig. 15 eine Teilansicht eines Kabels, das aus einer Anzahl von Leitungen der Fig. 13 montiert wurde.

Fig. 16 eine Teilansicht eines Kabels, das aus einer Anzahl von Drähten der Fig. 13 montiert wurde und somit dem der Fig. 15 ähnlich ist, jedoch mit einem unterschiedlichen Kabelanschluß an jedem Ende.

Fig. 17 einen Querschnitt durch eine elektrische Steckverbindung zwischen zwei Kabeln nach Art der Fig. 16.

Fig. 1 zeigt ein isoliertes Kabel oder eine Leitung 10, dessen verseilter Mittelleiter oder Kabelstrang 20 von einer elektrischen Isolierung 30 im hinteren Teil R umschlossen ist. Der Vorderteil F des Kabels 10 wurde abisoliert, um den verseilten Leiter 20, der normalerweise mehrere spiralgewickelte Kupfer- oder Staku-Litzen (Kohlenstoff stahlkern mit Kupferplattierung bzw. aus einer Kupferlegierung oder rostfreiem Stahl) aufweist. Am besten scheinen sich Staku-Leiter wegen der Steifheit und der Leitfähigkeit sowie der verhältnismäßig geringen Kosten zu eignen. Ein anderer Werkstoff für die Leitung 10 wäre ein Kern aus einer rostfreien Stahllegierung mit einer Außenbeschichtung aus einem Material aus der Gruppe Gold, Silber, Rubidium, Platin, Kupfer und Stahlkupfer.

Fig. 2 zeigt das isolierte Kabel 10 der Fig. 1, wobei auf den Vorderteil F des verseilten Leiters 20 eine Hülse oder eine Halterung 40 aufgeschoben wurde. Die Hülse 40 wird durch eine nach innen ge-

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richtete Quetschung 42 festgehalten, wo sie auf den Leiter 20 aufgequetscht wurde.

Fig. 3 zeigt das isolierte Kabel 10 und die Hülse 40 der Fig. 2, wobei das Vorderende des Kabels in einem spitzen Winkel φ angeschnitten ist. Wegen der Spiralwicklungen ergibt der Anschnitt des spiralgewickelten verseilten Leiters 20 eine verschiedene Länge der einzelnen Stränge 21, und jeder Strang oder jede Litze kann eine Endfläche 22 mit einen von der Endfläche der anderen Litzen unterschiedlichen Winkel aufweisen. Vorzugsweise besitzen alle Einzelstränge oder Litzen eine spitzwinklige oder kegelige Endfläche, welche bei der Steckbarmachung oder Zusarnmenführung sowie für die elektrischen Eigenschaften vorteilhaft ist. Die spitzwinkligen Endflächen sind näher im vorerwähnten US-Patent 3 725 844 beschrieben.

Fig. 4 zeigt das isolierte Kabel der Fig. 3, wobei die einzelnen Drahtlitzen 21 in dem Teil des verseilten Leiters, der vor der Hülse 40 liegt, axial fluchtend gerade_gerichtet sind. Bei einem Prototyp oder bei einer Kleinfertigung können die Drahtstränge 21 mit Handwerkzeugen wie Zangen von Hand geradegerichtet werden. Bei der Großproduktion jedoch sollten die Drahtlitzen 21 vorzugsweise mit einer automatischen Anlage geradegerichtet werden, um sie zu einer gerade axial fluchtenden Form auszukämmen, worauf sie radial zusammengedrückt werden, um ein festes Bündel zu bilden. Die Endflächen 22 der einzelnen Litzen besitzen etwas unterschiedliche Längen und verschieden gerichtete Winkel. Die fluchtend angeordneten Stränge sind in radialer Richtung elastisch auslenkbar, da sie mit einem gleichen oder identischen Kontakt steckbar verbunden und gelöst werden sollen.

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Fig. 5 zeigt Teile von zwei Leitungen oder Kabeln 100,200, die nach dem Verfahren der Fig. 1-4 und der zugefhörigen Beschreibung aufbereitet wurden. Das Kabel 100 besitzt eine in einem Gehäuse 120 montierte Hülse 110 sowie Kabelstränge oder Litzen 130. Das Gehäuse, das aus einem wärrtiehärtenden Material oder einem anderen geeigneten Isolierstoff besteht, dient als Schutz für die Drähte vor der Montage und nach der Montage zu einer elektrischen Steckverbindung, dient das Gehäuse zur Isolation der elektrischen Steckverbindung gegenüber der Umgebung. Die Hülse 110, die vorzugsweise aus Metall ist, wird ebenfalls durch das Gehäuse 120 gegen die Umgebung geschützt und isoliert. Das Gehäuse 120 besitzt eine vordere Bohrung 122, eine hintere Bohrung 124 sowie eine die Bohrungen 122 und 124 verbindende Durchführung 126. Die hintere Bohrung 124 ist groß genug, um den Halter oder die Hülse 110 sowie selbst den isolierten Draht 100 aufzunehmen. Die Durchführung 126 ist so klein, daß die Hülse 110 nicht durchgeführt werden kann, doch groß genug, daß die Drahtlitzen durchgezogen oder durchgeschoben werden können.

Das Kabel 200 besitzt eine in einem Gehäuse 220 montierte Hülse sowie Drahtlitzen 230. Das Gehäuse 220 ist wie das Gehäuse 120 ausgelegt, es besitzt eine vordere Bohrung 222, eine hintere Bohrung 224 sowie eine Durchführung 226, ausgenommen, daß das Vorderende des Gehäuses 200 kleiner ist als die Bohrung 122 des Gehäuses 100, damit der Äußenteil 228 in die Bohrung 122 eingepaßt werden kann, wodurch eine Steckverbindung der Litzen 130 mit den Litzen 230 ermöglicht wird, um die Kabel 100,200 elektrisch zusammenzuschließen. Nach dem Zusammenschluß bilden die Kabel 100,200 eine einzige zusammengefügte Leitung oder elektrische Steckverbindung.

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Das Gehäuse 120 besitzt somit eine größere Hülse an ihrem vorderen oder Steckteil, und das Gehäuse 220 eine kleinere Hülse an ihrem Steckteil. Die kleinere Hülse wird beim Steckvorgang in die größere Hülse eingepaßt.

Fig. 6 zeigt die Verwendung einer Anzahl von erfindungsgemäßen Kabeln 301-304 und 401-404. Die Kabel 301-304 sind in einem Gehäuse 300 montiert, und umfassen eine Leitung, die mit einer Leitung in den entsprechenden in einem zweiten Gehäuse 400 montierten Kabeln 401-404 steckbar verbunden werden sollen. Die Gehäuse 300,400 besitzen eine Anzahl von im allgemeinen parallel angeordneten Durchführungen zur Aufnahme der Kabel. Aus Herstellungs- und Kostengründen bestehen die Gehäuse 300,400 vorzugsweise aus Kunststoff, obwohl Metall oder andere Materialien verwendet werden können, da die Kabel durch nicht-leitende Hülse gegen die Gehäuse isoliert sind. Fig. 6 zeigt, daß die Kabel so angeordnet sind, daß sich größere und kleinere Hülsen einander abwechseln.

Im Gehäuse 300 ist eine Hinterdrehung 310 und im Gehäuse 400 eine vordere Auskragung 410 ausgeformt, die beim Zusammenfügen der Gehäuse 300,400 in die Hinterdrehung 310 hineinpaßt.

Fig. 7 zeigt den Steckvorgang des im Gehäuse 300 montierten Kabels 304 mit dem im Gehäuse 400 montierten Kabel 404. Das Kabel 304 umfaßt ein Gehäuse 305, das in ein Gehäuse 405 des Kabels 404 hineinpaßt. Die zum Kabel 304 gehörenden Drahtlitzen oder Stränge 306 sind elektrisch steckbar mit den Drahtlitzen 406 des Kabels 404 verbunden.

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Fig. 8 ist ein Teilquerschnitt einer isolierten Leitung 5OO mit einem einzigen zentralen, durch Isolierung 520 umschlossenen verseilten Leiter 510.

Fig. 9 bietet eine Ansicht der Leitung 500 der Fig. 8. Der Vorderteil des Drahtes 500 ist spitzwinklig zugeschnitten (0), und dieser Vorderteil 540 ist abisoliert. Falls gewünscht, kann der hintere Teil in der gleichen Weise ausgestaltet werden. Es können jedoch auch andere Verfahren für den Leitungsanschluß vorteilhafterweise verwendet werden. Der Winkel 0 beträgt vorzugsweise ca. 30°, obwohl auch Winkel bis zu 45 vorteilhafterweise verwendet werden können.

Fig. 10 bietet eine Ansicht von einer Anzahl von Leitungen 500, die bei 560 in eine Hülse 550 eingequetscht sind. Der Vorderteil 540 mit abisolierten Leitungen und spitzwinkligen Endflächen ragt über die Hülsen 550 an jedem des Kabels 500 hinaus.

Fig. 11 zeigt eine Anzahl von Leitungen 500, die in einem mit isoliertem Mittelteil zu einem Mehrleiterkabel 570 zusammengebündelt sind. Das Kabel 570 umfaßt vorzugsweise eine Metalldurchführung, die spiralgewickelt ist, und eine quetsch- und bruchsichere biegsame Verkapselung bietet, die einen maximalen Schutz für das Kabel bei klein__stem Außendurchmesser darstellt, um das Kabel gegen aggressive ümgebungsbeaingungen abzuschirmen. Unter günstigeren Umgebungsbedingungen können die Mehrfachleitungen durch ein Elektroband oder ein anderes geeignetes Befestigungsmaterial zum Kabel 570 zusammengefaßt werden.

Der Halter oder die Hülse 550 einer jeden Leitung 500 ist in einem

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gepreßten Mehrfachdurchführungsgehäuse 580 montiert, das eine Anzahl von parallelen Durchführungen 581 besitzt. Jeder Durchführung ist ein Kontakthaltekeil 582 zugeordnet, welcher die Hülse 550 in der Durchführung 581 dadurch festhält, daß er auf einer Seite mit einem vergrößerten Absatz 552 der Hülse 550 in Eingriff steht. Die andere Seite des Absatzes 552 liegt an einem Anschlag 583 an, mit dem jede Durchführung ausgestattet ist. Diese Kontakthalterung ist näher im US-Patent 4 082 398 beschrieben.

Eine Hülse 590 ist über das andere Ende der Leitungen geschoben. Diese anderen Enden können ähnliche Anschlüsse haben, die aus beliebigen geeigneten elektrischen Anschlüssen je nach dem Einsatz des Kabels 570 ausgewählt sind.

Fig. 12 zeigt drei nicht isolierte (bloße) gerade Kabelstränge 600 einer elektrischen Leitung, die in Hinsicht auf gute Leistung und niedrige Kosten vorzugsweise aus einem hochfesten rostfreien Stahl (rostfreier Stahl 303 hartgezogen) besteht. Andere Stoffe wie Staku-Leiter, ein Kohlenstoffstahlkern, kupferbeschichteter Draht können ebenso verwendet werden wie ander Metalle und Legierungen, die billig sind, eine gute Leitfähigkeit, hohe Festigkeit, Elastizität und zerreibbare Oxyde aufweisen. Diese anderen Metall und Legierungen umfassen Kupferberyllium oder andere bekannte Stoffe.

Die Litzen oder Kabelstränge 600 wurden auf die gewünschte Länge mit einem spitzen Winkel 0 an den Enden zugeschnitten. Der Winkel 0 beträgt vorzugsweise 30°.

Fig. 13 ist die Ansicht eines Kabelstrangs 600, der mit einer wirk-

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samen Menge von elektrisch isolierendem Material 610 mit Ausnahme an den Endteilen E beschichtet ist. Der Isolierstoff ist vorzugsweise ein Magnetdrahtlack., der unter dem Markennahmen Kapton verkauft wird.

Fig. 14 zeigt einen Querschnitt des Kabelstrangs 600 mit einer dünnen Ummantelung aus isolierendem Material 610.

Fig. 15 zeigt eine Ansicht eines Kabels 700 mit einer Anzahl von Kabelsträngen 600, die nach den Angaben der Fig. 12-14 aufbereitet und axial fluchtend angeordnet sind, wobei sich die Endflächen etwa gleichmäßig weit erstrecken. Eine Hülse 710 ist über die Endteile der Kabelstränge 600 geschoben und durch eine Radialquetschung 711 festgehalten_Γ welche die Drähte zu einem dichtend Bündel zusammenfaßt .

Fig. 16 zeigt ein Kabel 700 wie das der Fig. 15. An einem Ende des Kabels ist ein herkömmlicher elektrischer Anschluß 720 anstatt des Bürstenkontakts am Kabel 700 entweder durch eine Lot- oder Quetschverbindung (je nach Anwendung) befestigt. Außerdem ist wahlweise ein Gehäuse 730 aus elektrisch isolierendem Stoff um das Bündel von Drahtlitzen zwischen der Hülse 710 und dem Anschluß 720 angeordnet, wobei in einigen Fällen nicht jede einzelne Drahtlitze eigens isoliert zu werden braucht.

Fig. 17 zeigt den elektrischen Anschluß eines ersten Kabels 810 an ein zweites Kabel 820. Das erste Kabel 810 umfaßt einen herkömmlichen Anschluß 812, eine Anzahl von leitenden Kabelsträngen 814, die in spitzwinklige Endflächen 816 auslaufen und die radial durch

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eine Hülse 818 gebündelt sind. Das zweite Kabel 820 umfaßt eine Anzahl von Drahtlitzen oder Kabelsträngen 824, die in spitzwinkligen Endflächen 826 bzw. 827 auslaufen. Die Endflächen 826,827 werden radial durch Hülsen 828,829 gebündelt. Die Hülsen 818,828 befinden sich in einem Gehäuse 830, in welchem sie so angeordnet sind, daß sich die Endflächen 816 mit den Endflächen 826 zusammenfügen, wobei eine elektrische Verbindung zwischen den Endflächen 827 und dem Kabelanschluß 8^₁ zustande kommt.

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Claims

.,j Elektrisches Kabel mit einer Anzahl von durch eine Isolierung voneinander isolierten elektrischen Leitungen, von denen jede eine Anzahl von Drahtlitzen oder Kabelsträngen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hülse (40) auf jeder Leitung (20) in einem Abstand von einem Ende (F) montiert ist, sodann dadurch, daß die sich zwischen dem einen Ende (F) und der Hülse (40) erstreckenden Kabelstränge (21) axial ausgerichtet nebeneinander angeordnet sind sowie dadurch, daß das Ende eines jeden Kabelstrangs (21) eine spitzwinklige Endfläche (22) aufweist.
2. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (40,710) auf die Kabelstränge (21,600,700) aufgequetscht (42,711) ist, um die Hülse (40,710) an einer bestimmten Stelle auf den Kabelsträngen (21,600,700) zu befestigen und diese in engen Kontakt in der Gegend der Hülsenquetschung (42,

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711) fest zusammenzudrücken.
3. Elektrisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelstränge (21,600,700) aus einem Kern aus einer rostfreien Stahllegierung mit einer Außenbeschichtung aus einem Material bestehen, das aus einer Gruppe einschließlich Gold, Silber, Rubidium, Platin, Kupfer und Stahlkupfer gewählt ist.
4. Elektrisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (30,610) ein Magnetdrahtlack ist.
5. Elektrisches Kabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetdrahtlack (30,610) auf jeden Draht (21,600,700) getrennt aufgetragen wird.
6. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (30,610) aus Gummi oder Kunststoff besteht, welche die elektrisch leitenden Drähte (21) als eine Gruppe (20) umschließt.
7. Elektrisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelstränge (21,130) sich von der Hülse (110) zu einem vorderen Kontaktteil (F,122) erstrekken und mit einem elektrischen Kontakt (228) einschließlich einer Anzahl von feinen zu einem Bündel zusammengefaßten Litzendrähten (230) steckbar verbunden werden, ferner dadurch, daß die Litzendrähte (21,130,230) jeweils mit einem spitzwinkligen

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Endteil (22) versehen sind, sodann dadurch, daß der Kontaktteil (P,122) in Kontakt mit den gebündelten feinen Litzendrähten (230) steht und schließlich dadurch, daß beim Zusammenfügen oder Zusammenstecken die spitzwinkligen Endteile (22) des Kontaktes (228) innerhalb der Kabelstränge (130) und die spitzwinkligen Endteile (22) der Kabelstränge (230) innerhalb der Kabelstränge (130) liegen.
8. Elektrisches Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (550) einen Äußenabsatz (552) besitzt, der sie in einem aufnehmenden Teil (581) festhält.

Die Erfindung betrifft elektrische Leitungen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine elektrische Leitung mit einem einstückig ausgeformten elektrischen Kontakt als Anschluß an mindestens einem Ende der Leitung, wobei dieser Kontakt mit einem anderen Kontakt steckbar ist.

Elektrische Leitungen sind allgemein bekannt und seit vielen Jahren in Betrieb. Die früheren elektrischen Leitungen oder Kabel haben normalerweise an mindestens einem Ende einen Anschluß für die Verbindung des Kabels mit einem anderen elektrischen Bauteil. Dieser Anschluß wird meist dadurch erreicht, daß ein eigenes Stück (ein Kontakt) auf die Leitung oder das Kabel aufgebracht wird. Dies bedingte nachtexlhafterweise die getrennte Herstellung und Lagerhaltung von eigenen Kontakten sowie die Montage dieser getrennten Kon-

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