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Die
Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder zum Befestigen
in einer Wandung, mit einer Montageeinrichtung und einer Verbindungseinrichtung
zum Verbinden mit einer anderen Verbindungseinrichtung.
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Elektrische
Steckverbinder haben in verschiedenen Anwendungsgebieten, wie in
der industriellen Verbindungstechnik, eine große Bedeutung und dienen beispielsweise
zum Anschluss von elektrischen Komponenten. Ferner sind elektrische Steckverbinder
zum Anschluss einer elektrischen Anschlusseinrichtung für Photovoltaiksysteme
verwendbar. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene elektrische
Steckverbinder zum Befestigen in einer Wandung einer elektrischen
Anschlusseinrichtung, wie beispielsweise eines Solarwechselrichters eines
Photovoltaiksystems, bekannt.
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Derartige
elektrische Steckverbinder werden zur Montage von der Außenseite
der elektrischen Anschlußdose
durch eine Öffnung
der Wandung in die elektrische Anschlusseinrichtung eingeführt und
mittels eines Befestigungsmittels von der Innenseite der elektrischen
Anschlusseinrichtung verschraubt. Nachteilig bei derartigen elektrischen
Steckverbindern ist, dass die Innenseite der elektrischen Anschlusseinrichtung
zur Montage des Anschlussmittels gut zugänglich sein muss. Insbesondere
bei sehr kleinen elektrischen Anschlusseinrichtungen und anderen
Anwendungsbereichen ist dies jedoch schwierig. Insofern ist die
Montage der aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Steckverbinder
vielfach mit relativ hohem Aufwand verbunden.
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Daher
ist es die Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Steckverbinder
zum Befestigen in einer Wandung anzugeben, der einfach und auf sichere
Weise befestigbar ist.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch einen elektrischen Steckverbinder zum Befestigen in einer Wandung,
mit einer Montageeinrichtung und einer Verbindungseinrichtung zum
Verbinden mit einer anderen Verbindungseinrichtung, wobei die Montageeinrichtung
an dem einen Ende des elektrischen Steckverbinders angeordnet ist
und die Verbindungseinrichtung an dem an deren Ende des elektrischen Steckverbinders
angeordnet ist, die Montageeinrichtung ein Rastelement und ein Befestigungsmittel
aufweist, wobei das Rastelement an dem einen Ende des elektrischen
Steckverbinders angeordnet ist, und das Befestigungsmittel an der
Montageeinrichtung angeordnet ist, so dass der elektrische Steckverbinder
durch das an einer Seite der Wandung angreifende Rastelement und
durch das an der anderen Seite der Wandung angreifende Befestigungsmittel
fixierbar ist.
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Erfindungsgemäß wird damit
ein derartiger elektrischer Steckverbinder mit einer Montageeinrichtung
und einer Verbindungseinrichtung angegeben, der durch das Rastelement
und das Befestigungsmittel sicher und auf einfache Weise in der Wandung
fixierbar ist. Der erfindungsgemäße elektrische
Steckverbinder ist somit von der Außenseite einer elektrischen
Anschlusseinrichtung befestigbar, ohne dass eine Montage an der
Innenseite der elektrischen Anschlusseinrichtung erforderlich ist.
Ferner kann der erfindungsgemäße elektrische
Steckverbinder eine Fixierung in Wandungen verschiedener Dicken
erlauben. Darüber
hinaus ist der Einbau des elektrischen Steckverbinders in eine Öffnung einer Wand
besonders schnell, weil im Unterschied zum Stand der Technik allein
ein Befestigungsmittel zur Fixierung des elektrischen Steckverbinders
in einer Öffnung
einer Wand zu betätigen
ist.
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Dadurch
ist die Befestigung wesentlich erleichtert, da der elektrische Steckverbinder
an der einen Seite der Wandung mittels des Rastelements verrastet
und nur noch an der anderen Seite der Wandung mittels des Befestigungsmittels
fixiert werden muss. Ferner ermöglicht
der erfindungsgemäße Steckverbinder
eine Verbindung der Verbindungseinrichtung mit einer anderen Verbindungseinrichtung, vorzugsweise
mit einer anderen Verbindungseinrichtung eines anderen erfindungsgemäßen Steckverbinders.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass das Rastelement
mit einer von der Montageeinrichtung nach außen gerichteten Federkraft
beaufschlagt ist. Vorzugsweise ist die Federkraft von der Montageeinrichtung
radial nach außen
gerichtet. Mit anderen Worten bildet das Rastelement einen Gegenanschlag
in Längsrichtung
der Montageeinrichtung zu dem auf der anderen Seite der Wandung
angreifenden Befestigungsmittel aus, wobei der durch das Rastelement
gebildete Gegenanschlag nach Montage des elektrischen Steckverbinders
in der Wandung durch die Federkraft von der Montageeinrichtung radial
nach außen
strebt.
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Weiterhin
ist bevorzugt, dass das Rastelement in Richtung der Längsachse
der Montageeinrichtung eindrückbar
ist. Somit kann die Montageeinrichtung in eine Öffnung der Wandung eingeführt werden,
wobei der Durchmesser der Öffnung
der Wandung größer oder
gleich dem Durchmesser der Montageeinrichtung mit eingedrücktem Rastelement ist
und vorzugsweise der Durchmesser der Öffnung der Wandung nicht größer ist
als der Durchmesser der Montageeinrichtung mit nicht-eingedrücktem Rastelement.
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Grundsätzlich kann
das Rastelement beliebig ausgestaltet sein. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung
der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Rastelement als ein
von der Montageeinrichtung radial nach außen gerichteter nasenförmiger Rasthaken
ausgeführt
ist. Ein derartiger Rasthaken, der vorzugsweise mit einer von der
Montageeinrichtung nach außen
gerichteten Federkraft beaufschlagt ist, kann an der einen Seite
der Wandung angreifen, so dass der elektrische Steckverbinder durch
das an der anderen Seite der Wandung angreifende Befestigungsmittel
fixierbar ist. Bei in eine Öffnung
der Wandung montiertem elektrischen Steckverbinder ist die Wandung
zwischen dem Rastelement und dem Befestigungsmittel angeordnet.
Somit wird der elektrische Steckverbinder über das Rastelement und das Befestigungsmittel
an der Wand geklemmt. Ferner ist bevorzugt, dass das Rastelement
als Einschnappklemme ausgeführt
ist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Befestigungsmittel
und der Wandung eine Dichtung angeordnet ist. Weiterhin ist bevorzugt,
dass die Dichtung als umlaufende Dichtung ausgeführt ist, wobei die Dichtung vorzugsweise
die Öffnung
der Wandung umschließt.
Durch die Dichtung kann eine Abdichtung zwischen der Wandung und
dem elektrischen Steckverbinder gegenüber Feuchtigkeit, Gas oder
Staub erreicht werden.
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In
diesem Zusammenhang ist gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung bevorzugt, dass das Befestigungsmittel einen Kompressionsstopp
für die Dichtung
aufweist. Dadurch wird es ermöglicht,
dass eine definierte Kraft auf die Dichtung wirkt. Ferner kann durch
den Kompressionsstopp verhindert werden, dass der elektrische Steckverbinder
schwimmend auf der Dichtung an der Wandung aufliegt, indem mittels
des Kompressionsstopps der elektrische Steckverbinder formschlüssig an
der Wandung anliegt, während
die Dichtung den elektrischen Steckverbinder gegenüber der
Wandung abdichtet. In diesem Zusammenhang ist gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Kompressionsstopp
als eine an dem Befestigungsmittel außen umlaufende Kante ausgeführt ist.
Vorzugsweise ist die Dicke der Dichtung größer als die Dicke des Kompressionsstopps,
so dass eine Kompression der Dichtung mit einer definierten Kraft
zur verbesserten Abdichtung zwischen dem Befestigungsmittel und
der Wandung erreicht wird.
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Ganz
besonders ist bevorzugt, dass an der Montageeinrichtung ein Absatz
vorgesehen ist und die Dichtung an dem Absatz formschlüssig abschließt. Mit
anderen Worten kann die vorzugsweise umlaufend ausgeführte Dichtung
an ihrem inneren Rand an einem an der Montageeinrichtung vorgesehenen
Absatz formschlüssig
abschließen,
wobei der Absatz vorzugsweise unterhalb des Befestigungsmittels
an der Montageeinrichtung vorgesehen ist. Durch den Absatz kann
ein Druck auf die Dichtung ausgeübt
werden, so dass im Bereich der Montageeinrichtung eine verbesserte
Abdichtung erreicht wird.
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Weiterhin
ist es gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung besonders bevorzugt, dass das Befestigungsmittel
als eine an der Montageeinrichtung vorzugsweise axial verstellbare
Schraubmutter ausgeführt
ist. In diesem Zusammenhang ist bevorzugt, dass die Montageein richtung
ein Außengewinde
für die
Schraubmutter aufweist. Somit wird es ermöglicht den elektrischen Steckverbinder
mittels einer Schraubmutter in der Wandung zu fixieren. Ferner ist bevorzugt,
dass der Innendurchmesser der Schraubmutter größer ist als der Durchmesser
der Montageeinrichtung im Bereich des Rastelements.
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Dadurch
kann die Schraubmutter über
den Bereich der Montageeinrichtung, an dem das Rastelement vorgesehen
ist, geschoben werden und auf dem anderen Bereich der Montageeinrichtung
montiert werden, der vorzugsweise als Außengewinde ausgeführt ist.
Weiterhin lässt
sich durch eine derartige Ausgestaltung die Schraubmutter verliersicher
fixieren, da das Rastelement einen vorzugsweise größeren Durchmesser
aufweist als die Montageeinrichtung.
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Grundsätzlich existieren
verschiedene Vorgehensweisen um den elektrischen Steckverbinder in
der Wandung zu befestigen. Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass
die Montageeinheit in eine Öffnung
der Wandung einsteckbar ist. Eine derartige Öffnung kann als Loch oder Bohrung
in der Wandung ausgeführt
sein. Ganz besonders bevorzugt ist die Montageeinheit in die Öffnung der
Wandung von außen
einsteckbar.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass
an dem Rastelement eine Kontur zur Fixierung an der Wandung angeordnet
ist. Eine derartige Kontur kann als Ausnehmung oder Nocken zur Fixierung
oder Arretierung des Rastelements an der Wandung ausgestaltet sein.
Durch eine derartige Kontur wird erreicht, dass der elektrische
Steckverbinder an einer vorab definierten Position in der Wandung
fixiert ist. Auch ermöglicht
die Kontur, dass eine Montage des elektrischen Steckverbinders mittels
des Befestigungsmittels ohne ein Gegenhalten des Rastelements möglich ist,
also insbesondere, dass kein Gegenhalten des Rastelements während einer
Verschraubung der Schraubmutter gegen Verdrehen des elektrischen Steckverbinders
notwendig ist.
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Ganz
besonders ist es gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung bevorzugt, dass in der Montageeinrichtung
und in der Verbindungseinrichtung ein elektrisches Kontaktelement
vorgesehen ist, wobei das elektrische Kontaktelement als ein gemeinsames Kontaktelement
der Montageeinrichtung und der Verbindungseinrichtung ausgebildet
sein kann. Weiterhin ist es bevorzugt, die Verbindungseinrichtung
als Stecker oder als Buchse auszuführen. Ganz besonders ist es
in diesem Zusammenhang bevorzugt, dass der Stecker eines elektrischen
Steckverbinders mit der Buchse eines anderen elektrischen Steckverbinders
kraftschlüssig
und/oder formschlüssig
verbindbar ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass
durch Verbinden des Steckers eines elektrischen Steckverbinders mit
der Buchse eines anderen elektrischen Steckverbinders eine elektrische
Verbindung zwischen dem Kontaktelement des Steckers und zwischen
dem Kontaktelement der Buchse herstellbar ist. Somit lässt sich
gemäß der bevorzugten
Weiterbildung der Erfindung eine elektrische Verbindung zwischen
einem elektrischen Steckverbinder und einem anderen elektrischen
Steckverbinder herstellen, wobei jeder Steckverbinder zum Befestigen
in einer Wandung mittels eines Rastelements und einem Befestigungsmittel
fixierbar sein kann. Weiterhin ist bevorzugt, dass durch Verbinden
des Steckers oder der Buchse des elektrischen Steckverbinders eine
elektrische Verbindung mit der Buchse oder dem Stecker einer anderen
elektrischen Anschlusseinrichtung herstellbar ist.
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Grundsätzlich ist
der in Rede stehende elektrische Steckverbinder an unterschiedlichen
Wandungen verschiedener elektrischer Anschlusseinrichtungen befestigbar.
Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der
elektrische Steckverbinder zum Befestigen in der Wandung eines Gehäuses und
vorzugsweise zum Befestigen in der Wandung einer elektrischen Anschlusseinrichtung
verwendbar ist. Weiterhin ist bevorzugt, dass der elektrische Steckverbinder
zum Befestigen in der Wandung eines Solarwechselrichters verwendbar
ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass
die Montageeinrichtung als rohrförmiger
Montagestutzen und/oder das Verbindungselement rohrförmig ausgeführt ist.
Generell kann eine beliebige Anzahl an Rastelementen vorgesehen
sein, die in einem beliebigen Abstand zueinander angeordnet sind.
Es ist jedoch bevorzugt, dass vier Rastelemente vorgesehen sind, wobei
die Rastelemente vorzugsweise in einem Winkel von 90° an dem einen
Ende des elektrischen Steckverbinders angeordnet sind.
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Nachfolgend
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter im
Detail erläutert.
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In
der Zeichnung zeigt:
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1 zwei
elektrische Steckverbinder gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung in gestecktem Zustand in einer ersten perspektivischen
Ansicht,
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2 zwei
elektrische Steckverbinder gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung in gestecktem Zustand in einer zweiten perspektivischen
Ansicht,
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3 zwei
elektrische Steckverbinder gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung in gestecktem Zustand in einer dritten perspektivischen
Ansicht, und
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4 zwei
elektrische Steckverbinder gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung in gestecktem Zustand in einer Schnittansicht.
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Aus 1 bis 4 sind
zwei elektrische Steckverbinder gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung in gestecktem Zustand ersichtlich. Der linke elektrische
Steckverbinder als Kontaktelement eine Buchse und der rechte elektrische
Steckverbinder als Kontaktelement einen Stecker aufweist. Jeder
der beiden elektrischen Steckverbinder weist je eine Montageeinrichtung 1 und
je eine Verbindungseinrichtung 2 auf.
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Gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist die Montageeinrichtung 1 als rohrförmiger Montagestutzen
und die Verbindungseinrichtung 2 rohrförmig ausgeführt. Die Montageeinrichtung 1 weist
ein Rastelement 3 und ein Befestigungsmittel 4 auf.
Das Rastelement 3 ist als ein von dem rohrförmigen Montagestutzen
radial nach außen gerichteter,
nasenförmiger
Rasthaken ausgestaltet. Wie aus 1 bis 4 ersichtlich,
sind 4 Rasthaken vorgesehen, welche im Abstand von 90° an dem rohrförmigen Montagestutzen
angeordnet sind. Wie ferner ersichtlich, ist das Befestigungsmittel 4 als eine
an dem rohrförmigen
Montagestutzen verstellbare Schraubmutter ausgeführt. Sie ist über ein
Außengewinde 5 der
Montageeinrichtung 1 in axialer Richtung verstellbar ist.
Die Schraubmutter und/oder das Außengewinde können beispielsweise
als metrisches ISO-Gewinde ausgeführt sein.
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Der
Bereich der Montageeinrichtung 1, an dem das Rastelement 3 angeordnet
ist, ist in eine Öffnung
einer Wandung einer elektrischen Anschlusseinrichtung, wie eines
Solarwechselrichters eines Photovoltaiksystems, einsteckbar. Während des
Einsteckens in die Öffnung
ist das Rastelement 3 in Richtung der Längsachse der Montageeinrichtung 1 eindrückbar und
federt nach dem Einstecken in die Öffnung der Wandung von der
Montageeinrichtung 1 radial nach außen, so dass der elektrische
Steckverbinder durch das an der einen Seite der Wandung angreifende
Rastelement 3 und durch das an der anderen Seite der Wandung
angreifende Befestigungsmittel 4 fixierbar ist. Bei in
der Öffnung
der Wandung montiertem elektrischen Steckverbinder ist die Wandung
also zwischen die Rastelemente 3 und dem Befestigungsmittel 4 angeordnet.
Der elektrische Steckverbinder wird somit durch die Rastelemente 3 und das
Befestigungsmittel 4 mit der dazwischen angeordneten Wandung
verklemmt. Gemäß dem be vorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist zum Befestigen des elektrischen Steckverbinders
die verstellbare Schraubmutter anzuziehen. Die Montageeinrichtung 1,
insbesondere das Rastelement 3 kann ein Arretierungsmittel
bspw. durch eine Kontur aufweisen, derart, dass es an der Wandung
vorfixierbar ist und ein Gegenhalten der Montageeinrichtung bzw. des
Rastelements 3 beim Verschrauben der Schraubmutter nicht
notwendig ist. Zusätzlich
kann das Arretierungsmittel als Verdrehsicherung ausgebildet sein,
derart, dass ein Verdrehen der Montageeinrichtung 1 beim
Anziehen der Schraubmutter verhindert wird. Hierfür sind entsprechende
Gegenarretierungsmittel an der Wandung vorzusehen.
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Zwischen
dem Befestigungsmittel 4 und der Wandung, also an der dem
Rastelement 3 zugewandten Seite des Befestigungsmittels 4,
ist eine Dichtung zur Abdichtung des elektrischen Steckverbinders
gegen Feuchtigkeit oder Schmutz vorgesehen und ermöglicht eine
z. B. IP6X-dichte
Verbindung zwischen der Wandung und dem elektrischen Befestigungsmittels.
Wie aus 1 ersichtlich, ist die Dichtung 6 als
umlaufende Dichtung ausgeführt.
Weiterhin ist an dem Befestigungsmittel 4 ein Kompressionsstopp 7 vorgesehen.
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Durch
den Kompressionsstopp 7, der gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung als umlaufende Kante ausgeführt ist, wird erreicht, dass
bei einem in der Wandung fixierten elektrischen Steckverbinder eine
definierte Kraft auf die Dichtung 6 wirkt. Ferner wird
durch den Kompressionsstop 7 ein formschlüssiges Anliegen
des Befestigungsmittels 4 an der Wandung erreicht. Wie
aus 3 ersichtlich, ist an der Montageeinrichtung 1 ein
Absatz 8 vorgesehen, so dass die Dichtung 6 mittels
des Absatzes 8 formschlüssig
an dem Gewinde 5 abschließt.
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Durch
Verbinden des Steckers eines elektrischen Steckverbinders mit der
Buchse eines anderen elektrischen Steckverbinders, wie in 1 bis 4 dargestellt,
ist eine elektrische Verbindung des Kontaktelements 14 des
Steckers und des Kontaktelements 14 der Buchse herstellbar.
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Im
Ergebnis wird ein elektrischer Steckverbinder bereitgestellt, der
in eine Wandung einführbar ist,
wobei die Befestigung des elektrischen Steckverbinders in der Wandung
nur von der Seite der Wandung ausgeführt werden muss, von der der
elektrische Steckverbinder in die Wandung eingeführt wurde. Zum Befestigen des
elektrischen Steckverbinders in der Wandung ist nur das Befestigungsmittel 4 zu
befestigen, so dass im Ergebnis das Befestigungsmittel 4 die
Wandung von der eine Seite fixiert und das Rastelement 3 die
Wandung von der anderen Seite fixiert. Dadurch ermöglicht der
erfindungsgemäße elektrische
Steckverbinder eine Befestigung von der Außenseite einer elektrischen
Anschlusseinrichtung, ohne dass eine Montage an der Innenseite der
elektrischen Anschlusseinrichtung erforderlich ist.
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Der
hier vorstehend beschriebene elektrische Steckverbinder kann beispielsweise
als ein Maschinensteckverbinder, insbesondere als ein Motorensteckverbinder,
beispielsweise für
Sensoren oder Aktoren, verwendet werden. Ferner wäre es auch möglich den
vorstehend beschriebenen elektrischen Steckverbinder als Photovoltaik-
oder Solarsteckverbinder zu verwenden, wobei der elektrische Steckverbinder
insbesondere für
den Einsatz bei Solarwechselrichter geeignet ist. Der vorstehend
beschriebene elektrische Steckverbinder kann aber auch für jede andere
Art von Steckverbindern verwendet werden.