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Die
Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere für Photovoltaikanschlusskabel,
gemäß Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Gattungsgemäße Steckverbinder
werden von der Anmelderin in offenkundig vorbenutzter Weise seit
geraumer Zeit im Bereich der Photovoltaik-Anschlusstechnik eingesetzt. Es handelt
sich um einpolige Steckverbinder, mit welchen die Elektrizität von Solarmodulen
abführende
Kabel miteinander verbunden werden. Aus Sicherheitsgründen tragen
Stecker und Buchse des Steckverbinders Rastmittel, die steckerseitig
als zwei paarweise angeordnete Rastzungen und buchsenseitig als
mit den Rastzungen korrespondierende Rasttunnel ausgebildet sind.
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Um
bei der Montage sicherzustellen, dass beim Steckvorgang der Stecker
ausschließlich
mit in Richtung der Rasttunnel orientierten Rastzungen in die Buchse
einsetzbar ist, weisen Stecker und Buchse Positionierungsmittel
auf.
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In
der konkreten Ausgestaltung weist die Buchse ein im Wesentlichen
kreiszylindrische Kontaktträgeraufnahme
auf, die zwei paarweise zueinander und um ca. 180° umfangsversetzt
in Einsteckrichtung orientierte Einleger umfasst, die unter Ausbildung
sekantialer Flächen
den Innenumfang der Kontaktträgeraufnahme
verringern.
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Eine
in Einsteckrichtung orientierte im Wesentlichen kreiszylindrische
Kontaktträgeraufnahme weist
mit den buchsenseitigen Einlegern korrespondierende Freischnitte
auf, so dass der Stecker nur in die Buchse eingeführt werden
kann, wenn die steckerseitigen und buchsenseitigen sekantialen Flächenabschnitte
miteinander fluchten. Diese den Rastvorgang beim Einstecker erzwingende
Ausrichtung von Stecker und Buchse ist besonders bei der Montage
an schwer zugänglichen
Stellen vorteilhaft. So kann der Steckvorgang blind erfolgen, wobei
die sichere Orientierung der Rastmittel zueinander ohne Ausnahme
gewährleistet
ist.
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Der
beschriebene Steckverbinder ist vielfach erprobt, wird jedoch hinsichtlich
seiner Handhabung als weiter verbesserungswürdig angesehen.
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Aus
dem druckschriftlichen Stand der Technik ist mit
DE 600 20 309 T2 ein elektrischer
Steckverbinder bekannt, der auch zur Verwendung mit Photovoltaikanlagen
vorgesehen ist. Dieser umfasst ein zweistufiges Positionierungssystem.
Beim Steckvorgang taucht zunächst
ein Haubenabschnitt der Buchse in einen steckerseitigen Führungsabschnitt ein,
woraufhin Buchse und Stecker derart relativ zueinander gedreht werden,
dass Nuten und Rippen ineinander eingreifen. Dieser zweite Positionierungsschritt
stellt sicher, dass Stecker und Buchse verbindende Rastmittel korrekt
zueinander ausgerichtet sind.
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Aus
WO 2007/073962 A1 ist
ein Steckverbinder bekannt, welcher auf Seiten des Steckers eine Führungsrippe
vorsieht und auf Seiten der Buchse jeweils in etwa einen Umfangswinkel
von 180° abdeckende
Führungsschrägflächen umfasst.
Beim Steckvorgang gleitet die Führungsrippe
auf eine der Führungsflächen entlang
bis in eine definierte Endlage, in welcher die korrekte Ausrichtung
der Steckkontakte zueinander gewährleistet
ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Steckverbinder zu schaffen, welcher
insbesondere das Blindstecken von Stecker und Buchse und somit die Montagefreundlichkeit
weiter verbessert.
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Gelöst wird
die Aufgabe von einem Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruches
1.
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Im
Stand der Technik war zwar ein Einsteckvorgang bei nicht korrekt
zueinander ausgerichteten Positionierungsmitteln, wie beispielsweise
den vorbeschriebenen, sekantialen Flächen, nicht möglich. Um
den Einsteckvorgang zu ermöglichen,
mussten jedoch die Positionierungsmittel durch Drehen von Stecker
oder Buchse aktiv durch den Monteur zueinander ausgerichtet werden.
Erst dann war die Steckverbindung herstellbar.
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Die
Notwendigkeit der aktiven Ausrichtung der Positionierungsmittel
zueinander entfällt
durch die erfindungsgemäßen Führungs-
bzw. Gegenführungsabschnitte.
Werden Stecker und Buchse mit nicht aufeinander ausgerichteten Positionierungsmitteln
zusammengeführt,
wirken Führungs-
und Gegenführungsabschnitte
derart zusammen, dass sich bei Beginn der Einsteckbewegung Stecker
und Buchse derart selbsttätig
zueinander ausrichten, bis sich die Positionierungsmittel in korrespondierender
Stellung befinden. Ein Hin- und Herbewegen von Stecker bzw. Buchse
durch den Monteur entfällt
somit, die korrekte Ausrichtung von Stecker und Buchse erfolgt durch
die von den Führungs-
und Gegenführungsabschnitten
hervorgerufene Zwangsführung
beim Einsteckvorgang automatisch. Dies erleichtert insbesondere
beim Blindstecken die Montage des erfindungsgemäßen Steckverbinders ungemein.
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Das
Positionierungsmittel der Kontaktträgeraufnahme ist als wenigstens
ein den Innenumfang bzw. Querschnitt verengender in Einsteckrichtung orientierter
Einleger ausgebildet und der Kontaktträger weist zumindest einen dem
Einleger entsprechenden Freischnitt auf zur Positionierung von Rast- und
Gegenrastmitten sind Einleger und Freischnitt einander beim Steckvorgang
zugewandt, insbesondere wenn der Ein leger eine bezüglich der
Kontaktträgeraufnahme
sekantiale Fläche
und der Freischnitt eine bezüglich
des Kontaktträgers
sekantiale Fläche
ausbildet und zur Positionierung von Rast- und Gegenrastmitteln
die sekantialen Flächen
von Kontaktträger
und Kontaktträgeraufnahme
einander zugewandt sind.
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Dabei
ist angedacht, dass der wenigstens eine Einleger eine dem Kontaktträger zugewandte Frontfläche aufweist,
die mit einer in Einsteckrichtung abfallenden Gegenschrägfläche versehen
ist und dass der an den zumindest einen kontaktträgerseitigen
Freischnitt angrenzende Umfangsbereich mit einer Einführschrägfläche versehen
ist, und dass Einführschrägfläche und
Gegenschrägfläche beim Steckvorgang
gewindeartig zusammenwirken und den Stecker und die Buchse bis zur
korrespondierenden Stellung von Einleger und Freischnitt relativ
zueinander zwangsdrehführen.
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Der
vorbeschriebene Steckverbinder verwendet im Grunde die aus dem Stand
der Technik bereits bekannten Positionierungsmittel. Auf Seiten des
Einlegers wurde lediglich die bereits im Stand der Technik vorhandene
Frontfläche
in ihrer Kontur modifiziert. Dies wirkt sich nicht auf den Innenumfang
der kreiszylindrischen Kontaktträgeraufnahme
aus.
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Die
kontaktträgerseitige
Einführschrägfläche muss
folglich so ausgebildet sein, dass der Außenumfang des Kontaktträgers nicht
erweitert wird. Die Einführschrägfläche wird
daher durch einen entsprechenden Materialabtrag realisiert, wodurch
der Außenumfang
des Kontaktträgers
partiell vermindert wird. Im Übergangsbereich
bildet der Kontaktträger eine
Stufe aus, die die Einführschrägfläche darstellt.
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Mit
anderen Worten wirken sich die erfindungsgemäßen Einführschrägflächen und Gegenschrägflächen bzw.
abstrakter formuliert, die Führungs-
und Gegenführungsabschnitte
nicht auf die im Stand der Technik vorhandene Geometriekongruenz von
Kontaktträger
und Kontaktträgeraufnahme
aus, so dass der neue Steckverbinder vollständig steckkompatibel zu dem
bestehenden Steckverbinder der Anmelderin ist. Dies ist insbesondere
hinsichtlich der Wartung und Instandhaltung bestehender Photovoltaikanschlusskabel
oder die Ergänzung
bestehender Installationen von wesentlichem Vorteil, da keine Bestandteile älterer Steckverbinder
ausgetauscht oder adaptiert werden müssen.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
kennzeichnet sich dadurch, dass die Kontaktträgeraufnahme zwei um etwa 180° umfangsversetzt
zueinander angeordnete Positionierungsmittel in Form von Einlegern
aufweist, die mit entsprechenden Freischnitten auf Kontaktträgerseite
zusammenwirken.
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Bei
der Verwendung von zwei entsprechend zueinander angeordneten Einlegern
lässt sich
der maximale Drehweg von Stecker und Buchse zueinander bis zur korrespondierenden
Stellung von Einleger und Freischnitt auf maximal etwa 180° beschränken.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
wird der Steckverbinder dahingehend weitergebildet, dass jeder Einleger
eine dem Kontaktträger
zugewandte Frontfläche
aufweist, die mit zwei entgegen der Einsteckrichtung dachförmig zueinander
orientierten, in Einsteckrichtung hin abfallenden Gegenschrägflächen versehen
ist und dass jeder an den zumindest einen kontaktträgerseitigen
Freischnitt angrenzende Umfangsbereich mit zwei pfeilartig in Einsteckrichtung
zueinander orientierten Einführschrägflächen versehen
ist, und jeweils eine Einführschrägfläche und
eine Gegenschrägfläche beim Steckvorgang
gewindeartig zusammenwirken und Stecker und Buchse bis zur korrespondierenden Stellung
von Einleger und Freischnitt relativ zueinander zwangsdrehführen.
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Mittels
jeweils zwei Einführschrägflächen mit entsprechend
korrespondierenden Gegenschrägflächen ist
eine Drehung in zwei Richtungen möglich. Zusätzlich wird bei Verwendung
von zwei in etwa um 180° umfangsversetzt
zueinander angeordneter Positionierungsmittel der maximale Drehweg
auf 90° verkürzt.
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Weitere
Vorteile der Erfindung sowie ein besseres Verständnis folgen aus der Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Steckverbinder
in gestecktem Zustand,
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2 den
Steckverbinder gemäß 1 in ungestecktem
Zustand,
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3 eine
Detailansicht des in 2 dargestellten Steckers,
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4 eine
Ausschnittsvergrößerung gemäß Ausschnittskreis
III in 3,
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5 der
Stecker gemäß 3 in
alternativer Ansicht,
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6 eine
Ausschnittsvergrößerung gemäß Ausschnittskreis
V in 5,
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7 eine
Detailansicht der Buchse gemäß 2,
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8 eine
Ausschnittsvergrößerung gemäß Ausschnittskreis
VIII in 7,
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9 eine
Alternativansicht der in 7 dargestellten Buchse,
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10 eine
Ausschnittsvergrößerung gemäß Ausschnittskreis
IX in 9,
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11 einen
Steckverbinder gemäß 2 mit
um 90° zueinander
versetzt orientierten Rastmitteln von Stecker und Buchse,
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12 eine
Darstellung des beginnenden Steckvorganges bei um 90° zueinander
versetzten Rastmitteln von Stecker und Buchse gemäß 11,
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13 eine
schematische Darstellung von steckerseitigem Kontaktträger und
buchsenseitiger Kontaktträgeraufnahme
in alternativer, vereinfachter Ausführungsform,
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14 die
Darstellung des vereinfachten steckerseitigen Kontaktträgers gemäß 13 in
alternativer Ansicht,
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15 eine
Darstellung des Steckverbinders gemäß 12 mit
zeichnerisch aufgebrochene Buchse, die die Einsicht auf die Positionierungsmittel gestattet,
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16 einen
Stecker eines Steckverbinders aus dem Stand der Technik,
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17 eine
Ausschnittsvergrößerung gemäß Ausschnittskreis
XVI in 16,
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18 eine
Buchse eines Steckverbinders aus dem Stand der Technik,
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19 eine
Ausschnittsvergrößerung der Buchse
gemäß Ausschnittskreis
XVIII in 18,
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20 eine
Schnittdarstellung eines Steckverbinders aus dem Stand der Technik
mit Ansicht in Einsteckrichtung auf die Buchse und mit um 90° versetzt
zueinander orientierten Positionierungsmitteln von Kontaktträger und
Kontaktträgeraufnahme,
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21 die
Schnittdarstellung gemäß 20 mit
fluchtend angeordneten Positionierungsmitteln von Kontaktträger und
Kontraktträgeraufnahme.
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In
den Figuren ist ein Steckverbinder insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Der Steckverbinder umfasst einen Stecker 11 und eine Buchse 12.
Die 1 bis 15 zeigen den erfindungsgemäßen Steckverbinder
bzw. dessen Stecker 11 und Buchse 12 in verschiedenen
Ansichten, wohingegen die 16 bis 21 einen
Stecker 11 und eine Buchse 12 gemäß Stand
der Technik darstellen, wie sie bisher von der Anmelderin vertrieben
wurden.
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In
den Zeichnungen zum Stand der Technik und in den den erfindungsgemäßen Steckverbinder 10 darstellenden
Zeichnungen sind in ihrer Funktion analoge Bauteile mit identischen
Bezugsziffern versehen. Im Folgenden wird zunächst auf den Stand der Technik
gemäß den 16 bis 19 eingegangen.
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Der
Stecker 11 des Steckverbinders 10 aus dem Stand
der Technik umfasst einen Griffkörper 13, dem
in Einsteckrichtung x ein zentraler, im Wesentlichen kreiszylindrischer
und hohlkörperartiger
Kontaktträger 14 entspringt.
Im Bereich der Kontaktträgerwurzel 15 sind
zwei in Einsteckrichtung x zueinander beabstandet angeordnete Ringwulste 16 angeordnet,
die zwischen sich eine Aufnahmenut 17 für einen nicht dargestellten
Dichtring, insbesondere O-Ring, ausbilden.
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Dem
Griffkörper 13,
der mit sich paarweise gegenüberliegenden
Griffmulden 18 versehen ist, entspringen weiterhin zwei
zueinander paarweise gegenüberliegende
und den Kontaktträger 14 zwischen sich
aufnehmende Rastzungen 19, deren in Einsteckrichtung weisende
Endbereiche 20 mit sich keilförmig in Einsteckrichtung x
und in Richtung Kontaktträger 14 verjüngenden
Rastvorsprüngen 21 versehen
sind.
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Der
Kontaktträger 14 ist
ein im Wesentlichen zylindrischer Hohlkörper, in dessen zentraler Bohrung 22 ein
nicht dargestellter Anschlusskontakt gehalten ist. An zwei sich
gegenüberliegenden
Seiten bildet der Kontaktträger 14 durch
Materialabtrag zwei Freischnitte 23 aus, die als kontaktträgerseitige
Positionierungsmittel dienen. Durch die Freischnitte 23 erhält der ansonsten
kreiszylindrische Kontaktträger 14 sekantiale
Flächenabschnitte 24,
die sich vom in Einsteckrichtung x letzten Ringwulst bis zum in
Einsteckrichtung x vorn gelegenen Kontaktträgerendbereich 25 erstrecken.
Die sekantialen Flächenabschnitte 24 weisen
vorliegend in Richtung der Rastzunge 19.
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In
den 18 und 19 sind
Ansichten der Buchse 12 aus dem Stand der Technik dargestellt. Auch
die Buchse 12 weist einen Griffkörper auf, der die Bezugsziffer 40 trägt und mit
zwei sich gegenüberliegenden
Griffmulden 41 versehen ist. Der in Einsteckrichtung x
vorn gelegene Stirnbereich 42 der Buchse 12 mit
seiner Stirnfläche 52 weist
zwei Öffnungen 43 von
mit den steckerseitigen Rastzungen 19 korrespondierenden
Rasttunneln 44 auf. Die Rasttunnel 44 sind einander
paarweise gegenüber angeordnet,
wobei zwischen diesen vom Griffkörper 40 der
Buchse 12 eine Kontaktträgeraufnahme 45 mit im
Wesentlichen kreiszylindrischer Form ausgebildet ist.
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Die
Rasttunnel 44 enden in quer zur Einsteckrichtung x orientierten
Rastnuten 46, in denen im gesteckten Zustand die Rastvorsprünge 21 des Steckers 11 – den jeweiligen
Rasttunnel 44 hintergreifend – einliegen und den gesteckten
Zustand sichern.
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Die
Kontaktträgeraufnahme 45 unterteilt
sich in zwei Bereiche. In Einsteckrichtung x vorne liegend bildet
sie einen Dichtbereich 47 aus, an denen sich der gegenüber dem
Dichtbereich 47 im Umfang bzw. Querschnitt verringerte
Aufnahmeraum 48 für
den Kontaktträger 14 anschließt.
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Der
Aufnahmeraum 48 erstreckt sich in Einsteckrichtung x in
den Griffkörper 40 der
Buchse 12 hinein und weist zwei Einleger 49 auf,
die sich gegenüberliegend
paarweise angeordnet sind. Dieser Einleger 49 bilden bezogen
auf den kreiszylindrischen Querschnitt des Aufnahmeraums 48 sekantiale
Flächenbereiche 50 aus,
die sich über
die gesamte in Einsteckrichtung x gelegene Länge des Aufnahmeraums 48 erstrecken
und zueinander gerichtet sind. Die sekantialen Flächen 50 der
Einleger 49 sind jeweils gegenüber einem der Rasttunnel 43 angeordnet.
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In 21 ist
eine Schnittdarstellung des Steckverbinders 10 gezeigt.
Die Schnittebene liegt parallel zur Stirnfläche 52 der Buchse 12 und
ist im Bereich der Stoßstelle
zwischen Stecker 11 und Buchse 12 angeordnet.
Die 21 ist insofern vereinfacht dargestellt als die
Rastzungen 19 des Steckers 11 sowie die Ringwülste 16 des
Steckers 11 nicht dargestellt sind. Steckerseitig ist lediglich
der im Aufnahmeraum 48 einliegende Kontaktträger 14 dargestellt.
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Wie
aus 21 leicht ersichtlich ist, lässt sich der Stecker 11 in
die Buchse 12 nur einschieben, wenn die sekantialen Flächen 24 und 50 von
Kontaktträger 14 und
Aufnahmeraum 48 miteinander fluchtend ausgerichtet sind.
Während
des Einsteckvorganges gleiten die sekantialen Flächen 24 und 50 aneinander
entlang. Im Stand der Technik dienen die sekantialen Flächen 24 und 50 der
Freischnitte 23 und der Einleger 49 somit als
Positionierungsmittel, die den Steckvorgang nur bei auf die Rasttunnel 44 ausgerichteten
Rastzungen 19 zulassen. So ist gewährleistet, dass auch beim Blindstecken
die Rastmittel 44 und 19 bei Abschluss des Steckvorganges ineinandergreifen
und den gesteckten Zustand des Steckverbinders 10 sichern.
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20 zeigt
ebenfalls eine Schnittdarstellung des Steckverbinders 10 aus
dem Stand der Technik mit zur 21 identischer
Schnittebene. An der Lage der sekantialen Flächen 24 des Kontaktträgers 14 relativ
zu den sekantialen Flächen 50 (gestrichelt
dargestellt) des Aufnahmeraumes 48 ist erkennbar, dass
der Stecker 11 sich in einer um 90° zur Buchse 12 versetzten
Stellung befinden muss. In dieser Position verhindern die parallel
zur Stirnfläche 52 der
Buchse 12 gerichteten Frontflächen 51 der Einleger 43 das
Eindringen des Kontaktträgers 14 in
den Aufnahmeraum 48. Der Steckvorgang kann so nicht abgeschlossen
werden.
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In
diesem und jedem anderen Fall, indem die Sekantialflächen 24 und 50 nicht
kongruent bzw. fluchtend zueinander angeordnet sind, muss der den Steckverbinder 10 montierende
Monteur Stecker 11 und Buchse 12 solange relativ
zueinander um eine Steckverbinder-Längsachse L drehen, bis die
kongruente Stellung der Sekantialflächen 24 und 50 erreicht
ist. Erst dann lässt
sich der Kontaktträger 14 in den
Aufnahmeraum 48 einschieben und der Steckvorgang abschließen.
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Insbesondere
aus den 20 und 21 ist es
ersichtlich, dass die in sämtlichen
Figuren offenbarte Lage der als Positionierungsmittel ausgebildeten
Sekantialflächen 24 und 50 in
Relation zu den als Rasttunnel 44 bzw. Rastzunge 19 ausgebildeten Rastmitteln
für die
Zwangsausrichtung von Stecker und Buchse zueinander nicht entscheidend
ist. Vielmehr ist entscheidend, dass die relative Lage der steckerseitigen
bzw. buchsenseitigen Positionierungsmittel zu den stecker- bzw.
buchsenseitigen Rastmitteln bei Stecker 11 und Buchse 12 identisch
ist.
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Im
Folgenden wird anhand der 1 bis 15 die
Erfindung erläutert.
Das Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Steckverbinders 10 ist in
vielen Merkmalen und Bauteilen mit dem zuvor beschriebenen Stand
der Technik identisch. Insofern wird auf die nochmalige grundsätzliche
Beschreibung des Steckverbinders 10 mit Stecker 11 und Buchse 12 verzichtet
und auf die vorhergehenden Ausführungen
zum Stand der Technik verwiesen.
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1 zeigt
den erfindungsgemäßen Steckverbinder 10 in
gestecktem Zustand, in 2 ist dieser in ungestecktem
Zustand dargestellt. Die in 1 erstmals
eingeführte,
im Stand der Technik jedoch analog liegende Steckverbinder-Längsachse
L erstreckt sich durch das Zentrum des Steckverbinders 10 und
ist parallel zur Einsteckrichtung x gerichtet.
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Die 3 und 4 sind
analog zu den 16 und 17 und
zeigen den Stecker 11 in Gesamtansicht sowie den Endbereich 25 des
Kontaktträgers 14 des
Steckers 11 in einer Ausschnittsvergrößerung. Funktional gleichwirkende
Bauteile des in 3 dargestellten Steckers 11 mit
dem Stecker 11 aus dem Stand der Technik gemäß 16 sind
mit gleichen Bezugsziffern versehen worden.
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Besonderes
Augenmerk soll beim erfindungsgemäß modifizierten Stecker 11 auf
den Kontaktträger 14 gelegt
werden. Dieser ist in seiner im Wesentlichen kreiszylindrischen
Form und seiner grundsätzlichen
Geometrie dem Kontaktträger 14 aus
dem Stand der Technik nachgebildet und weist folglich ebenfalls
einen Freischnitt 23 auf. Infolgedessen bildet auch der
Kontaktträger 14 in
den 3 bis 6 zwei sich paarweise gegenüberliegende
sekantiale Flächen 24 aus,
welche in Richtung der Rastzungen 19 weisen und sich über die
gesamte Länge
des Kontaktträgers 14 erstrecken.
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Gegenüber dem
Stand der Technik weist jedoch der Kontaktträgerendbereich 25 wesentliche Veränderungen
auf. Zwischen den Freischnitten 23 bzw. den hierdurch geschaffenen
sekantialen Flächenabschnitten 24 gelegenen
Umfangsabschnitte 26 sind mit Führungsabschnitten 27 versehen
worden. Durch einen partiellen Materialabtrag im Kontaktträgerendbereich 25 bilden
gesagte Umfangsabschnitte 26 orthogonal zur Einsteckrichtung
x bzw. zur Steckverbinder-Längsachse
L gerichtete Paare von Einführschrägflächen 28 aus.
Diese entspringen in etwa im Übergangsbereich
der sekantialen Flächenabschnitte 24 und
laufen pfeilartig oder dachförmig
in Einsteckrichtung x aufeinander zu. Jedes Einführschrägflächenpaar 28 eines
Umfangsabschnittes 26 trifft sich im Bereich der Kontaktträgerfrontfläche 29,
wobei der Treffpunkt 30 in etwa 90° umfangsversetzt zur Sekantialfläche 24 ist.
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Die 7 bis 10 zeigen
die erfindungsgemäße Buchse 12 in
verschiedenen Ansichten bzw. Ausschnittsvergrößerungen. Auch die erfindungsgemäße Buchse 12 ist
in ihren wesentlichen Bestandteilen identisch zur Buchse 12 aus
dem Stand der Technik gemäß den 18 und 19 ausgebildet.
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Als
erster wesentlicher Unterschied fällt auf, dass bei der erfindungsgemäßen Buchse 12 die Rasttunnelseitenwände 53 bis
in den Bereich der Rastnut 46 fortgeführt sind und diese seitlich
begrenzend zu einem Rastmittelaufnahmeraum 54 umbilden.
Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass das bislang händische
Eingreifen in die Rastnuten 46 nicht mehr möglich ist
und die Rastverbindung zwischen Stecker 11 und Buchse 12 nur
noch mittels Werkzeugen erfolgen kann. Um den händischen Einsatz weiter zu
erschweren, ist dem Rastmittelaufnahmeraum 54 ein Rastmittelfenster 55 vorgeordnet, welches
die Eingriffsöffnung 56 weiter
verkleinert.
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Wie
schon die aus dem Stand der Technik bekannte Buchse 12 weist
auch die erfindungsgemäße Buchse 12 gemäß den 7 bis 10 zwei
sich innerhalb des Aufnahmeraumes 48 paarweise gegenüberliegende
Einleger 49 auf, welche bezogen auf den kreiszylindrischen
Querschnitt sekantiale Flächenabschnitte 50 ausbilden.
Diese Flächenabschnitte 50 erstrecken
sich in Einsteckrichtung x über die
gesamte Länge
des Aufnahmeraumes 48. Die Kontaktträgeraufnahme 45 bzw.
der Aufnahmeraum 48 der erfindungsgemäßen Buchse 12 entspricht
somit in ihrer wesentlichen Geometrie der Buchse 12 aus
dem Stand der Technik.
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Die
einzige, aber erfindungswesentliche Änderung auf Seiten der Buchse
betrifft die Frontfläche 51 des
Einlegers 50. War diese im Stand der Technik parallel zur
Stirnfläche 52 der
Buchse ausgerichtet, so bildet sie erfindungsgemäß nunmehr Gegenführungsabschnitte 57 aus,
die mit den kontaktträgerseitigen
Führungsabschnitten 27 zusammenwirken.
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Die
Gegenführungsabschnitte 57 sind
erfindungsgemäß als Gegenschrägflächen 58 ausgebildet.
Diese sind orthogonal zur Steckverbinder-Längsachse
L gerichtet und weisen eine in Einsteckrichtung x verlaufend V-förmige Kontur auf. Die Wurzel
der zwei, die Gegenschrägflächen 58 bildenden
Schenkel der V-förmigen
Kontur liegt in etwa im Bereich einer Stufe 59, welche
eine Querschnittsverringerung vom Dichtbereich 47 zum Aufnahmeraum 48 der
Kontaktträgeraufnahme 45 bewirkt,
also im Öffnungsbereich
des Aufnahmeraumes 48.
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Anhand
der 11 bis 15 ist
der Steckvorgang von Stecker 11 und Buchse 12 dargestellt. Dabei
wird deutlich, wie mit Hilfe der Einführschrägflächen 28 und Gegenschrägflächen 58 eine
selbsttätige
Ausrichtung der Sekantialflächen 24 und 50 beim
Steckvorgang erreicht wird.
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In 11 ist
der Beginn des Einsteckvorganges dargestellt. Die Rastzungen 19 des
Steckers 11 sind um ca. 90° versetzt zu den Rasttunneln 44 ausgerichtet.
Diese Ausrichtung entspricht in etwa der Darstellung der 20 aus
dem Stand der Technik, in welcher der Einsteckvorgang bisher blockiert
war, um eine nicht rastende und somit nicht gesicherte Steckverbindung
von Stecker 11 und Buchse 12 zu verhindern.
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In 12 ist
der Kontaktträger 14 bereits
bereichsweise in die Kontaktträgeraufnahme 45 eingeführt worden.
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15 zeigt
den Steckzustand der 12. Der zum Betrachter weisende
Rasttunnel 44 der Buchse 12 ist zeichnerisch weggebrochen.
Man erhält
so Einblick in die hier nicht bezeichnete Kontaktträgeraufnahme 45.
Im Gegensatz zum Stand der Technik treffen gemäß 15 nicht
etwa parallel zur Buchsenstirnfläche 52 bzw.
Kontaktträgerfrontfläche 29 plane
Flächenabschnitte
aufeinander und stoppen die Einführbewegung.
Stattdessen treffen nunmehr Einführschrägflächen 28 und
Gegenschrägflächen 58 aufeinander,
die miteinander eine gewindeartige Wirkung eingehen. Infolgedessen
dreht sich der Stecker um die in 15 nicht
dargestellte Steckverbinder-Längsachse
L in Drehrichtung y, bis die stecker- und buchsenseitigen Sekantialflächen 24 und 50 miteinander
fluchten. Infolgedessen sind auch die Rastmittel 19 und 44 von
Stecker 11 und Buchse 12 in Einsteckrichtung x
aufeinander zugewandt und somit korrekt zueinander ausgerichtet.
Einer weiteren Einsteckbewegung in Einsteckrichtung x steht nichts mehr
im Wege.
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Anhand
der 15 ist auch der Vorteil paarweise angeordneter
Einführ- und Gegenschrägflächen 28, 58 ersichtlich.
Je nachdem, welche Flächenpaare
aufeinander treffen, führt
die Einsteckbewegung auch zu einer Drehung gegen die Drehrichtung
y. So wird grundsätzlich
die kürzeste
Drehbewegung durchgeführt,
um die korrekte Positionierung von Stecker 11 und Buchse 12 zur
gewährleisten.
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Wenn
der Einleger 49 und der Umfangsabschnitt 26 jeweils
zwei Einführschrägflächen 28 bzw. Gegenschrägflächen 58 ausbilden,
treffen sich diese jeweils in einem Scheitelpunkt. Es ist vorteilhaft,
die Scheitelpunkte zweier Einführschrägflächenpaare 28 bzw.
zweier Gegenschrägflächenpaare 58 zumindest minimal
umfangsunsymmetrisch am Kontaktträger 14 bzw. im Aufnahmeraum 48 anzuordnen.
So ist gewährleistet,
dass immer Schrägflächen 28, 58 aber nie
die Scheitelpunkte beim Steckvorgang aufeinander treffen, so dass
die zur Lagepositionierung von Stecker 11 und Buchse 12 notwendige
Drehbewegung immer induziert wird.
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Um
den Steckvorgang noch einmal bildlich zu verdeutlichen, zeigen die 13 und 14 die schematische
Darstellung eines alternativen und vereinfacht aufgebauten Ausführungsbeispieles.
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Eine
kreiszylindrische Kontaktträgeraufnahme 60 weist
einen stegartigen Einleger 61 mit zu einem schematisch
dargestellten Kontaktträger 62 weisender
Gegenschrägflächen 63 auf.
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Der
Kontaktträger 62 umfasst
einen Freischnitt 64, dessen angrenzender Umfangsabschnitt 65 eine
zur Kontaktträgeraufnahme 60 gerichtete Einführschrägfläche 66 ausbildet.
Allein aufgrund ihrer Längenerstreckung
wird die Ähnlichkeit
mit einem Gewindeabschnitt deutlich. Einleger 61 und Freischnitt 64 bilden,
wie bereits vorbeschrieben, Sekantialflächen 67 aus. Die Einführschrägfläche 66,
welche sich von der Kontaktträgerfrontfläche 68 aus
entgegen der Einsteckrichtung x erstreckt, wird durch einen umfänglichen
Materialabtrag des Kontaktträgers 42 gebildet,
der in seiner Stärke der
maximalen Stärke
des Einlegers 61 entspricht. Auch dies ist analog zum vorhergehenden
Ausführungsbeispiel.
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Trifft
nun beim Einsteckvorgang die Einführschrägfläche 66 auf die Gegenschrägfläche 63,
so dreht sich der Kontaktträger 62 derart
um seine eigene Achse, bis die sekantialen Flächen 67 von Kontaktträger 62 und
Kontaktträgeraufnahme 60 fluchtend
zueinander ausgerichtet sind und die vorgesehene Zwangspositionierung
erfolgt ist.
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Zusammenfassend
lässt sich
das Erfindungsprinzip dahingehend abstrahieren, dass zumindest eines
der Positionierungsmittel von Stecker 11 oder Buchse 12 (vorliegend
der Einleger 49 bzw. 67) einen Führungsabschnitt
aufweist, der mit einem Gegenführungsabschnitt
zusammenwirkt, der sich entsprechend an der Buchse 12 oder
dem Stecker 11 befindet. Das Zusammenwirken von Führungsabschnitt
und Gegenführungsabschnitt
führt zu
einer automatischen Ausrichtung der stecker- und buchsenseitigen
Positionierungsmittel beim Einsteckvorgang. Dies hat im Gegensatz
zum Stand der Technik den wesentlichen Vorteil, dass der Monteur
Stecker 11 bzw. Buchse 12 nicht aktiv verdrehen
muss, bis diese richtig zueinander positioniert sind und ineinander
gesteckt werden können,
sondern einzig und allein noch den Steckvorgang auszuführen hat.
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Das
konkrete Ausführungsbeispiel
der 1 bis 12 und 15 wurde
derart mit Führungsabschnitten
versehen, dass es zum in den 16 bis 21 dargestellten
Stand der Technik steckkompatibel ist. Dies hat den wesentlichen
Vorteil, dass bei der Wartung, Instandhaltung oder Erweiterung bestehender
Solaranlagen ein einheitliches Stecksystem bestehen bleibt, auch
wenn beim gemischten Einsatz von erfindungsgemäßen Steckern 11 oder
Buchsen 12 mit Steckern 11 oder Buchsen 12 aus
dem Stand der Technik die erfindungsgemäßen Vorteile nicht unbedingt
verwirklicht werden. Eine erfindungsgemäß ausgebildete Buchse 12 ermöglicht auch
in Verbindung mit einem Stecker 11 aus dem Stand der Technik
die vorteilhafte Drehbewegung zur Positionierung, auch wenn wegen
der steckerseitig fehlenden Einführschrägflächen 28 die
Drehbewegung y nicht in jeder Relativlage von Stecker 11 und
Buchse 12 induziert wird.