DE29716304U1

DE29716304U1 - Elektrisches Gerät mit Steckerabgang

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Publication number: DE29716304U1
Application number: DE29716304U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 1999-01-21
Anticipated expiration: 2007-09-12
Also published as: US6249438B1

Description

R. 32

18.08.1997

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart

Elektrisches Gerät mit Steckerabaanq Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, insbesondere Schalt- und Steuergerät für Kraftfahrzeuge, nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Ein derartiges Gerät ist aus der DE 33 10 477 Al bekannt. Um Bauelemente und elektrische Schaltungen auf der innerhalb des Geräts angeordneten Leiterplatte mit elektrischen Vorrichtungen außerhalb des Geräts elektrisch leitend zu verbinden, ist an der Vorderseite des Gehäuses ein die vordere Gehäusewand durchgreifender Steckverbinder angeordnet. Der Steckverbinder weist ein erstes Steckerteil auf, dessen Flachsteckzungen mit der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden sind. Ein zweiter Teil des Steckverbinders weist einzelne Buchsen auf, die mit den Flachsteckzungen zusammenpassen. Um das Gerät elektrisch leitend mit anderen Vorrichtungen zu verbinden, wird der zweite Teil des Steckverbinders von vorn zur vorderen Gehäusewand herangeführt und mit dem Steckerkörper zusammengesteckt. Der aus Steckerteil und Buchsenteil bestehende Steckverbinder ist insgesamt an der Vorderseite des Gehäuses angeordnet. Dies führt dazu, daß beim Einbau des elektrischen Geräts neben den Gehäuseabmessungen auch die Abmessungen des an der vorderen Gehäusewand vorstehenden Steckverbinders berücksichtigt wer-

den müssen. Da der Steckverbinder an der Stirnseite der Leiterplatte angeordnet ist, ist dadurch der Platzbedarf in Längsrichtung der Leiterplattenfläche groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Gerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß Steckverbinder am elektrischen Gerät platzsparend angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Wirkungsweise und Vorteile der Erfindung

Durch die Anordnung des kompletten Steckverbinders über einer Leiterplattenfläche kann beispielsweise der durch die SMD-Technik eingesparte Luftraum über der Leiterplatte zur Anordnung des Steckverbinders verwendet werden. Da der Steckverbinder jedoch gleichzeitig die Gehäusewand für den externen Anschluß des elektrischen Gerätes durchgreift, führt es dazu, daß zwischen einem Teil des Steckverbinders und der Leiterplattenfläche ein Bereich der Gehäusewand angeordnet ist. Im Zusammenhang mit der Verwendung von SMD-Bauelementen kann der Steckverbinder sowohl über einer mit diesen Bauelementen bestückten Leiterplattenfläche als auch über einer ausschließlich mit Leiterbahnen versehenen Leiterplattenfläche angeordnet sein.

Der entscheidende Vorteil der Erfindung ist, daß der in seinen Abmessungen relativ groß ausfallenden Steckverbinder stirnseitig nicht über die Leiterplatte hinaussteht und dadurch bei vorgegebenen Leiterplattenabmessungen den Platzbedarf des elektrischen Geräts in Richtung der Leiterplattenfläche nicht unnötig erhöht. Stattdessen wird der sonst

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ungenützte Raum über der Leiterplatte zur Anordnung von Kabeln und Steckverbindern verwendet.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der erste mit der Leiterplatte verbundene Teil des Steckverbinders im Bereich einer Stirnseite der Leiterplatte angeordnet und der zweite Teil ist über der Leiterplattenfläche von der der Stirnseite gegenüberliegenden Seite mit dem ersten Teil des Steckverbinders zusammensteckbar. Im Gegensatz zu dem Stand der Technik ist der erste Teil des Steckverbinders so über der Leiterplattenfläche angelötet, daß sich die Steckrichtung umkehrt. Dabei wird der zweite, meist Buchsen aufweisende Teil in bezug auf die Stirnseite der Leiterplatte nicht von vorn auf den ersten Teil des Steckverbinders aufgesteckt, sondern von der Rückseite. Die Stirnseite der Leiterplatte liegt erfindungsgemäß an der Seite, von der die Leiterplatte in das Gehäuse einschiebbar ist. Dabei ragt der Steckverbinder, der allgemein aus Stecker- und Buchseneinheit besteht, nicht über die Stirnseite der Leiterplatte hinaus. Durch die umgekehrte Anordnung des Steckverbinders, wobei der Steckverbinder in umgekehrter Richtung zusammensteckbar ist, ist einerseits der Luftraum über der Leiterplattenfläche vorteilhaft nutzbar und andererseits ist beim Einschieben der Leiterplatte von der Vorderseite in das Gehäuse der erste Teil des Steckverbinders durch eine Gehäusewand durchführbar und mit dem zweiten Teil zusammensteckbar. Zusätzlich sind Lötkontakte des ersten Teils des Steckverbinders, beispielsweise die einer Steckerleiste, vorteilhaft an der Vorderseite des Gehäuses angeordnet und dadurch leicht zugänglich.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden zwei separate oder eine doppelt so große Leiterplatte mit zumindest je einem Steckverbinder mit ihren Stirnseiten zueinander derart angeordnet, daß jeweils die

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ersten Teile der Steckverbinder voneinander abgewandt sind. Bevorzugt werden je zwei gegenüberliegende erste Teile der Steckverbinder mit ihren Rückseiten aneinander befestigt. Dadurch entsteht zwischen den Steckverbindern eine starre Verbindung. Die Steckverbinder sind mit den separaten oder der doppelt so großen Leiterplatte durch Anlöten elektrisch leitend verbunden, so daß dadurch die Leiterplatten auch aneinander befestigt sind. Bevorzugt ist die aus den beiden separaten oder der doppelt so großen Leiterplatte mit den jeweiligen nach zwei Richtungen abgehenden Steckverbindern gebildete Einheit jeweils in zwei Gehäuseteile einschiebbar. Beide Gehäuseteile nehmen dabei je eine Leiterplatte und zumindest einen Steckverbinder auf und sind miteinander verbunden.

Bevorzugt weist ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil einen die Leiterplatte aufnehmenden Bereich und einen in Richtung zur Leiterplattenfläche seitlich vorstehenden Bereich zur Aufnahme des Steckverbinders auf. Der vorstehende Bereich des Gehäuses weist zumindest eine öffnung zum Durchgreifen des Steckverbinders durch die Gehäusewand auf. Durch diese öffnung läßt sich der erste Teil des Steckverbinders durchstecken. Zusätzlich kann der erste Teil des Steckverbinders eine Dichtung aufweisen, die gegen die Innenseite der Gehäusewand um die öffnung anpreßbar ist, um das Gehäuse gegen Umwelteinflüsse abzudichten. Durch Einklemmen der Stekker zwischen zwei baugleich ausgeführten Gehäusehälften oder einem Gehäuse mit Deckel, läßt sich eine zusätzliche Steckerbefestigung einsparen.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die öffnung in der Gehäusewand an einer der Stirnseite der Leiterplatte gegenüberliegenden Rückwand des vorstehenden Bereichs des Gehäuses angeordnet. Im Zusammenhang mit einem nahe der Stirnseite einer Leiterplatte angeordneten ersten Teil des Steckverbinders läßt sich die Leiter-

platte dann von der Stirnseite in das Gehäuse einschieben und der erste Teil des Steckverbinders tritt dabei durch die in der Nähe der Stirnseite rückseitig angeordnete Öffnung in der Gehäusewand.

An der Außenseite des Gehäuses gegenüber der Öffnung im vorstehenden Bereich ist bevorzugt eine Kabelbefestigung angeordnet. Dadurch können beide Teile des Steckverbinders zwischen Kabelbefestigung und Gehäuse eingeklemmt sein, so daß eine zusätzliche Steckerbefestigung entfallen kann.

Außerhalb des Gehäuses über dem zweiten Teil des Steckverbinders kann an der Rückseite des seitlich vorstehenden Bereichs ein Deckel vorgesehen sein. Dieser Deckel kann zusätzlich auch die Kabelbefestigung abdecken. Der Deckel schützt Kabelbefestigung und Steckverbinder vor Verunreinigung und verhindert das Eintreten von Feuchtigkeit in das Gehäuse.

Statt einem zweiten Gehäuseteil kann auch ein Deckel an der Vorderseite des Gehäuses vorgesehen sein, um den Steckverbinder und die Leiterplatte in dem Gehäuse klemmend festzulegen und das Gehäuse an der Vorderseite dichtend zu verschließen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gerät mit einer Leiterplatte und einem Steckverbinder gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und

Figur 2 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gerät mit zwei Leiterplatten und zwei Steckverbindern gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel .

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das erfindungsgemäße Schalt- und Steuergerät nach dem ersten Ausführungsbeispiel weist ein Gehäuse 1 auf, in dem eine Leiterplatte 2 und ein Steckerteil 3 eines Steckverbinders 4 angeordnet ist.

Das Gehäuse 1 weist einen im Längsschnitt langgestreckten Bereich 5 zur Aufnahme der Leiterplatte 2 auf. Der Bereich 5 ist groß genug, um die Leiterplatte 2 mit den daran angelöteten Bauelementen 6, die SMD-Bauelemente sein können, auf einer Leiterplattenfläche 7 und SMD-Bauelementen 8 auf einer gegenüberliegenden Leiterplattenfläche 9 aufzunehmen. In Richtung parallel zu den Leiterplattenflächen 7, 9 weist das Gehäuse 1 an einer vorderen Seite 10 eine öffnung 11 zum Einschieben der Leiterplatte 2 in den langgestreckten Bereich 5 des Gehäuses 1 auf. Im langgestreckten Bereich 5 sind Führungselemente 12 angeordnet, die eine Einschieben der Leiterplatte 2 in das Gehäuse 1 und die vorgesehene Lage der Leiterplatte 2 ermöglichen.

Ein in Richtung zu den Leiterplattenflächen 7, 9 seitlich vorstehender Bereich 13 des Gehäuses 1 zur Aufnahme des Steckerteils 3 des Steckverbinders 4 ist in der Nähe der vorderen Seite 10 des Gehäuses 1 angeordnet. Der Steckerteil 3 des Steckverbinders 4 ist über Kontaktstifte 14 nahe

der Stirnseite 15 der Leiterplatte 2 angelötet. Der Stekkerteil 3 ist dadurch benachbart der vorderen Seite 10 des Gehäuses 1 mit der Leiterplatte 2 verbunden. Der Steckerkörper 16 ist mit seiner Rückseite 17 zur vorderen Seite des Gehäuses 1 ausgerichtet, so daß Steckerkontakte 18 parallel zur Leiterplattenfläche 7 sind und zur hinteren Seite 19 des Gehäuses zeigen.

Im seitlich vorstehenden Bereich 13 weist das Gehäuse 1 eine öffnung 20 auf, durch die das Steckerteil 3 nach hinten aus dem Gehäuse 1 vorsteht. Am Steckerkörper 16 und an der um die öffnung 20 angeordneten Gehäusewand liegt eine Dichtung 21 an, um das Gehäuse 1 gegen Umwelteinflüsse und Verschmutzung abzudichten. Ein zweiter Teil 22 des Steckverbinders 4 mit Buchsen 23 ist von der hinteren Seite 19 des Gehäuses 1 her mit dem Steckerteil 3 zusammensteckbar. Der Steckverbinder 4 ist über der Leiterplattenfläche 7 oberhalb der Bauelemente 6 angeordnet. Zwischen dem zweiten Teil 22 des Steckverbinders und der Leiterplatte 2 ist eine parallel zur Leiterplatte 2 verlaufende Gehäusewand 24 angeordnet.

Ein Anschlußkabel 26 mit einzelnen Leitern 27 ist mit dem zweiten Teil 22 des Steckverbinders 4 elektrisch leitend verbunden. Das Anschlußkabel 26 ist an einer oberhalb der hinteren Seite 19 des Gehäuses 1 angeordneten Kabelbefestigung 28 eingeklemmt und wirkt so als Zugentlastung für den Steckverbinder 4.

Eine Kunststoffabdeckung 30 ist oberhalb des langgestreckten Bereichs 5 des Gehäuses 1 über dem zweiten Teil 22 des Steckverbinders 4 und dem Anschlußkabel 26 angeordnet. Die Kunststoffabdeckung 30 weist einen Teil der Kabelbefestigung 28 in Form einer halbkreisförmigen Schale 31 auf, die mit einer zweiten halbkreisförmigen Schale 32, die außen am Gehäuse 1 befestigt ist, zusammenwirkt.

Die vordere Seite 10 des Gehäuses 1, durch die die Leiterplatte 2 in das Gehäuse 1 einschiebbar ist, ist durch einen Gehäusedeckel 33 abdeckbar. Dieser Gehäusedeckel 33 weist eine in Nuten 36 angeordnete Dichtung 34 und Befestigungsmittel 35 für das Gehäuse 1 auf.

Der Zusammenbau des Gehäuses 1 funktioniert folgendermaßen: Die mit den Bauelementen 6 und den SMD-Bauelementen 8 bestückte Leiterplatte 2 mit dem über einer Leiterplattenfläche 7 angeordneten Steckerkörper 16 wird von der vorderen Seite 10 durch die Öffnung 11 in das Gehäuse 1 eingeschoben. Dabei wird die Leiterplatte 2 durch Führungselemente 12 seitlich am langgestreckten Bereich 5 des Gehäuses 1 geführt und der Steckerteil 3 des Steckverbinders 4 tritt wegen der starren Verbindung mit der Leiterplatte 2 beim Einschieben in den seitlich vorstehenden Bereich 13 des Gehäuses 1 durch die rückseitig angeordnete Öffnung 20 und liegt dort an der Gehäusewand dichtend an. Durch die in Bezug auf die Leiterplatte 2 umgekehrte Steckrichtung des Steckverbinders 4 liegt dieser oberhalb des Raumes der Leiterplattenfläche 7. Von der hinteren Seite 19 des Gehäuses

1 wird ein zweiter Teil 22 des Steckverbinders 4 mit Buchsen 23 auf den Steckerteil 3 aufgesteckt und so der elektrische Kontakt zwischen Bauelementen 6, 8 der Leiterplatte

2 und außerhalb des Gehäuses 1 angeordneten elektrischen Vorrichtungen hergestellt. Durch das Aufsetzen einer Kunststoffabdeckung 30 auf die Oberseite des Gehäuses 1 greift eine Kabelbefestigung 28 klemmend am Anschlußkabel 26 an, so daß eine Zugentlastung entsteht. Ein Gehäusedeckel 33 wird schließlich zur Abdeckung der Öffnung 11 an der vorderen Seite 10 des Gehäuses 1 befestigt und klemmt so Leiterplatte 2 und Steckverbinder 4 über ein Distanzmittel 37 im Gehäuse 1 fest.

In Figur 2 ist ein Schalt- und Steuergerät für Kraftfahrzeuge dargestellt, das im wesentlichen aus zwei achsensymmetrisch entlang der Achse A-A zusammengesetzten Geräten nach dem ersten Ausführungsbeispiel besteht. Eine Leiterplatte 2' mit einem dazugehörenden Steckverbinder 4' ist an der Stirnseite 15' mit einer zweiten Leiterplatte 2" mit einem dazugehörenden Steckverbinder 4" an deren Stirnseite 15" verbunden. Ein Distanzmittel 37 ist an der jeweiligen Rückseite beider Steckerkörper 16', 16" angeordnet und wirkt als Abstandhalter, um beide Steckerkörper 16', 16" in ihrer Position über den Leiterplatten 2', 2" zu fixieren. Das Distanzmittel 37 ist so abgestimmt, daß beim Zusammenschrauben der Gehäuse 1' und 1" mit einer Schraube 38 über die Steckerteile 3¹ und 3" die Abdichtung zum seitlich vorstehenden Bereich 13' bzw. 13" durch die Dichtungen 21' und 21" erfolgt. Die aus den beiden Leiterplatten 2¹ und 2" bestehende Einheit mit ihren Steckverbindern 4', 4", die voneinander abgewandt und parallel zu den Leiterplattenflächen 7', 7" angeordnet sind, ist in die Gehäuse I¹, 1" eingebaut. Dazu ist das Gehäuse 1' von der hinteren Seite 19' über die Leiterplatte 2' und den Steckverbinder 4' aufschiebbar und ein zweites Gehäuse 1" ist von der gegenüberliegenden Seite auf die Leiterplatte 2" aufschiebbar, so daß beide Gehäuse 1' und 1" mit ihren öffnungen 11' bzw. 11" aneinander stoßen. Eine Dichtung 34' ist zwischen beide Gehäuse I¹, 1" an den zusammenstoßenden Gehäusewandteilen in Nuten 36', 36" eingelegt.

Das elektrische Gerät nach dem zweiten Ausführungsbeispiel weist zumindest zwei über den Leiterplattenflächen 7', 7" angeordnete Steckverbinder 4', 4" auf, deren nicht dargestellter zweiter Teil mit dem Anschlußkabel an den entgegengesetzten hinteren Seiten 19', 19" aus den Gehäusen 1', 1" herausgeführt ist. Es lassen sich dabei auch mehrere Steckverbinder neben oder übereinander in den insbesondere baugleich ausgeführten Gehäusehälften 1', 1" anordnen.

Durch die umgekehrte Steckrichtung sind die Steckverbinder 4', 4" insgesamt über einer jeweiligen Leiterplattenfläche T , 7" angeordnet und stehen in Richtung der Leiterplattenfläche 7¹, 7" nicht über die Leiterplatten 2', 2" vor.

Claims

18.08.1997 ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart tansprüche

1. Elektrisches Gerät, insbesondere Schalt- und Steuergerät für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse (1, I¹, 1") einer mit elektrischen Bauelementen (6, 8) bestückten, in dem Gehäuse (1, I¹, 1") angeordneten Leiterplatte (2, 2',2") und einem eine Gehäusewand durchgreifenden Steckverbinder (4, 4', 4"), der einen ersten mit der Leiterplatte (2, 2', 2") verbundenen Teil (3, 3', 3") und ein zweiten parallel zu einer Leiterplattenfläche (7, 7', 7") mit dem ersten Teil (3, 3¹, 3") zusammensteckbaren Teil (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Teil (3, 3', 3", 22) des Steckverbinders (4, 4¹, 4") über der Leiterplattenfläche (7, 7', 7") angeordnet sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (3, 3¹, 3") des Steckverbinders (4, 4', 4") an einer Stirnseite (15, 15', 15") der Leiterplatte (2, 2', 2") angeordnet ist und der zweite Teil (22) über der Leiterplattenfläche (7, 7', 7") von der der Stirnseite (15, 15', 15") gegenüberliegenden Seite (19, 19', 19") mit dem ersten Teil (3, 3', 3") des Steckverbinders (4, 4', 4") zusammensteckbar ist.

3. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine bzw. zwei Leiterplatten (2¹, 2") mit zumindest je einem Steckverbinder (4¹, 4") mit ihren Stirnseiten (15', 15") zueinander angeordnet sind und

jeweils die ersten Teile (3¹, 3") der Steckverbinder (4', 4") voneinander abgewandt sind.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei gegenüberliegende erste Teile (3¹, 3") der Steckverbinder (4¹, 4") an ihrer Rückseite aneinander befestigt sind.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 1', 1") einen die Leiterplatte (2, 2', 2") aufnehmenden Bereich (5, 5', 5") und einen in Richtung zur Leiterplattenfläche (7, 7', 7") seitlich vorstehenden Bereich (13, 13', 13") zur Aufnahme des Steckverbinders (4, 4¹, 4") aufweist, wobei der vorstehende Bereich (13, 13', 13") des Gehäuses (1, 1', 1") zumindest eine Öffnung (20, 20', 20") zum Durchgreifen des Steckverbinders (4, 4', 4") durch die Gehäusewand aufweist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (20, 20', 20") in der Gehäusewand an einer der Öffnung (11, 11', 11") des Gehäuses (1, 1', 1") gegenüberliegenden Rückwand des vorstehenden Bereichs (13, 13', 13") des Gehäuses (1, 1', 1") angeordnet ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Gehäuses (1, 1', 1") gegenüber der Öffnung (20, 20', 20") im vorstehenden Bereich (13, 13', 13") eine Kabelbefestigung (28, 28', 28") angeordnet ist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Gehäuseteil (I') eine erste Leiterplatte (2¹) mit Steckverbinder (4¹) und ein zweites Gehäuseteil (I") eine zweite Leiterplatte (2") mit Steckverbinder (4") aufnimmt und beide Gehäuseteile (1'/ 1") miteinander verbindbar sind.

9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (2, 2', 2") mit dem ersten Teil (3, 3¹, 3") des Steckverbinders (4, 4', 4") von der Stirnseite (15, 15', 15") in das Gehäuse (1, I¹, 1") einschiebbar und der erste Teil (3/ 3', 3") des Steckverbinders (4, 4', 4") dabei durch die in der Nähe der Stirnseite (15, 15', 15") angeordnete Öffnung (20, 20', 20") in der Gehäusewand durchführbar ist.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über dem außerhalb des Gehäuses (1, 1', 1") vorstehenden zweiten Teil (22) des Steckverbinders (4, 4', 4") eine Abdeckung (30, 30', 30") angeordnet ist.

11. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leiterplatte (2¹) und die zweite Leiterplatte (2") miteinander starr oder flexibel verbunden sind.

12. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leiterplatte mit zwei rückwärtig zueinander, auf einer Leiterplattenfläche angeordneten Steckverbindern innerhalb zweier Gehäuse angeordnet ist.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) an der vorderen und offenen Seite (10) durch einen Gehäusedeckel (33) dicht verschließbar ist.

14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (33) an einem an dem Steckverbinder (4) befestigten Distanzmittel (37) anliegt, um den Steckverbinder (4) und dessen Dichtung (21) gegen die Innenwand des Gehäuses (1) im Bereich der öffnung (20) dichtend anzudrücken.