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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Anschlussdose für eine Energieerzeugungseinrichtung, insbesondere für ein photovoltaisches Solarmodul, einen Bausatz dazu und ein Verfahren zum Befestigen einer Anschlussdose auf einer Energieerzeugungseinrichtung.
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Hintergrund der Erfindung
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Derartige Anschlussdosen sind in unterschiedlichen Varianten bekannt und dienen einer Verbindung von Anschlusselementen eines Motors oder etwa eines Transformators an externe Ableitungs- bzw. Versorgungsleitungen. Insbesondere bei komplexeren Energieerzeugungseinrichtungen wie den genannten, ist eine Bündelung der Anschlusselemente an einer vorgegebenen Position vorteilhaft. An dieser Position wird dann eine Anschlussdose angebracht, die bereits mit einer oder mehreren Zuführungs- bzw. Versorgungsleitungen versehen ist. Insbesondere bei einer Position, die Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit ausgesetzt ist, besteht die Notwendigkeit einer Abdichtung der Anschlussdose gegenüber einer entsprechenden Montagefläche.
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Bei den in den letzten Jahren aufgrund der enorm gestiegenen Nachfrage insbesondere auf photovoltaischen Solarmodulen zum Anschluss dieser an elektrische Versorgungsnetzwerke eingesetzten Anschlussdosen wird eine Unterseite der Anschlussdose mit zähflüssigem Klebstoff versehen und auf die Oberfläche des Solarmoduls zur Herstellung einer dichten Verbindung angedrückt bzw. gepresst. Ferner wird der Einfachheit halber auch lediglich doppelseitiges Klebeband zu einer stabilen Verbindung einer Anschlussdose mit einem Solarmodul verwendet.
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Sofern Anschlussdosen auf großen Flächen mit Solarmodulen verbunden werden müssen, wird der zähflüssige Klebstoff mit sogenannten Dispense-Robotern auf eine Unterseite der Anschlussdosen aufgebracht. Der Dispense-Roboter wird dabei so programmiert, dass er eine einer Gehäusekontur der Anschlussdose angepasste Klebstoffraupe auf die auf dem Kopf stehende Anschlussdose aufbringt. Neben einer notwendigen Drehung der Anschlussdose ist hierbei außerdem von Nachteil, dass die mit Klebstoff versehenen Anschlussdosen bereits beim ersten Aufsetzen auf dem Solarmodul exakt platziert werden müssen. Denn eine bereits leichte Veränderung der Position der Anschlussdose führt zu einem Verlust von Klebstoff, der an der Stelle der ersten Positionierung auf einer Außenfläche des Solarmoduls verbleibt. Dadurch ist möglicherweise eine Dichtheit der Verbindung von Außenfläche des Solarmoduls und der Anschlussdose nicht mehr gewährbleistet.
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Allgemeine Beschreibung der Erfindung
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klebstoffzufuhr für einen großflächigen bzw. serienmäßigen Montagebetrieb bei gleichzeitiger Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik zu optimieren.
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Demgemäß sieht die Erfindung eine Anschlussdose zum Erzeugen einer elektrischen Verbindung zwischen einem elektrisch leitenden Anschlussbereich einer Energieerzeugungseinrichtung, insbesondere eines photovoltaischen Solarmoduls, mit einem zum Anschluss an wenigstens eine an der Anschlussdose festlegbare Versorgungsleitung vor. Die erfindungsgemäße Anschlussdose weist einen Auflageabschnitt zur dichten Verbindung mit der Energieerzeugungseinrichtung auf und zeichnet sich dadurch aus, dass sie haubenartig ausgebildet ist und in einem auf die Energieerzeugungseinrichtung aufgesetzten Zustand geschlossen wird. Ferner zeichnet sich die erfindungsgemäße Anschlussdose dadurch aus, dass an dem Auflageabschnitt wenigstens eine einer Aufnahme eines Klebemittels dienende Öffnung vorgesehen ist.
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Ebenso dient ein erfindungsgemäßer Bausatz aus einer erfindungsgemäßen Anschlussdose und einer Einfüllvorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe. Dabei weist die Einfüllvorrichtung für das Klebemittel einer der wenigstens einen Öffnung der Anschlussdose angepasste Auslassöffnung auf.
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Die Erfindung umfasst dazu ferner ein Verfahren zum Befestigen einer Anschlussdose auf einer Energieerzeugungseinrichtung zum Anschließen einer Versorgungsleitung an die Energieerzeugungseinrichtung, wobei die Anschlussdose auf einer Auflagefläche der Energieerzeugungseinrichtung derart positioniert wird, dass die Anschlussdose einen Anschlussbereich der Energieerzeugungseinrichtung umgibt, wobei in Verbindung mit einem Aufsetzen der Anschlussdose zum Anschließen einer Versorgungsleitung an eine Energieerzeugungseinrichtung. Dabei wird eine Anschlussdose auf einer Auflagefläche der Energieerzeugungseinrichtung derart positioniert, dass die Anschlussdose einen Anschlussbereich der Energieerzeugungseinrichtung umgibt, wobei in Verbindung mit einem Aufsetzen der Anschlussdose auf die Auflagefläche der Energieerzeugungseinrichtung eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Versorgungsleitung und dem elektrisch leitenden Anschlussbereich der Energieerzeugungseinrichtung erreicht wird. In wenigstens eine an der Anschlussdose vorgesehene Öffnung wird eine Einfüllvorrichtung für ein Klebemittel mit einem Auslassende eingesetzt. Durch Betätigung der Einfüllvorrichtung wird das Klebemittel über die wenigstens eine Öffnung an dem Auflageabschnitt der Anschlussdose in eine von einer Auflageseite her in den Auflageabschnitt eingebrachte, umlaufende Nut eingeführt.
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Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine Anschlussdose nach sorgfältiger Positionierung auf einer entsprechenden Aufnahmefläche einer Energieerzeugungseinrichtung mit einem dichtenden Klebemittel bezüglich der Aufnahmefläche der Energieerzeugungseinrichtung versehen werden kann.
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Je nach Dimension der Anschlussdose und der Fließfähigkeit sowie der Aushärtezeit des Klebemittels angepasst können erfindungsgemäß auch zwei oder mehr Öffnungen zum Einfüllen des Klebemittels vorgesehen sein.
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In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlussdose ist die wenigstens eine Öffnung mit einer an dem einer Auflage der Anschlussdose auf der Energieerzeugungseinrichtung dienenden Auflageabschnitt umlaufend vorgesehenen Nut zur Aufnahme des Klebemittels verbunden. Der Vorteil hierbei liegt darin, dass das bevorzugt als Klebstoff ausgeführte Klebemittel die von der Anschlussdose umgebene Fläche umlaufend gegenüber einer Aufnahmefläche der Energieerzeugungseinrichtung abdichten kann.
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Ist die Anschlussdose erfindungsgemäß vor einem Einfüllen des fließfähigen Klebemittels auf einer Auflagefläche der Energieerzeugungseinrichtung aufgebracht, so sind entlang der umlaufenden Nut Spalte zum Auslassen von in der Nut befindlicher Luft vorgesehen, die aber für das zähflüssige Klebemittel nicht durchlässig sind. Der Vorteil liegt hierbei in einer Beschleunigung und Vergleichmäßigung der Befüllung der Nut mit dem Klebemittel. Die Nut kann erfindungsgemäß viereckig, bevorzugt rechteckig, ausgebildet sein. Ferner sieht die Erfindung auch Nuten mit einem halbkreisförmigen oder ovalen Querschnitt vor.
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Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Nut im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei die Nut umgebende Schenkelflächen zu ihrer Öffnung hin nach außen abgerundet auslaufen. Ferner kann die Nut gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlussdose an deren Auflageabschnitt im Wesentlichen in Form eines auf dem Kopf stehenden T ausgeführt sein. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlussdose ist die Nut bevorzugt als Doppelnut ausgeformt, wobei an einem Nutboden einer ausgedehnten, von der Unterseite des Auflageabschnitts eingebrachten ersten Nut eine zweite schmalere aber tiefer ausgenommenere Nut angesetzt ist. Besonders bevorzugt laufen dabei Schenkel der zweiten Nut mit gerundeten Ausläufern in den Nutboden der ersten Nut.
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Der Vorteil eines derartigen Nutaufbaus liegt einerseits in einer Bereitstellung einer großen, zum Erzielen einer Haftungswirkung dienenden Klebefläche auf der Auflagefläche der Energieerzeugungseinrichtung und andererseits einer stabilen Klebeverbindung durch die Tiefe des Klebemittels in einer senkrecht zum Auflageabschnitt gegebenen Richtung in der Anschlussdose.
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In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlussdose weist diese am Auflageabschnitt die Nut nach innen und außen umgebende Dichtelemente auf. Mit Vorteil können sich die Dichtelemente bei einer nicht-ebenen Auflagefläche der Energieerzeugungseinrichtung den Oberflächenunebenheiten anpassen und somit ein Austreten von Klebemittel verhindern. Bevorzugt sind die Dichtelemente dann als Dichtlippen ausgeführt. Diese sind vorzugsweise elastisch. Im Sinne der Erfindung ist es aber auch möglich, die Dichtelemente in Form von Schaumdichtungen auszubilden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bausatzes ist die Einfüllvorrichtung als Spritze und in besonderer Ausführung als Injektionsspritze ausgeführt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zum Teil stark vereinfachenden Zeichnungen, die in unterschiedlichen Maßstäben gehalten sind, zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Darin sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bausatzes in einem Einsatzzustand,
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2 eine perspektivische Unteransicht einer erfindungsgemäßen Anschlussdose, die teilweise mit einem Klebemittel versehen ist,
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3 eine vollständig mit dem Klebemittel versehene Anschlussdose in einer perspektivischen Unteransicht, und
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4a eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussdose in einem auf eine Energieerzeugungseinrichtung aufgesetzten Zustand in einer teilweisen Schnittdarstellung, und
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4b eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussdose in einem auf eine Energieerzeugungseinrichtung aufgesetzten Zustand ebenfalls in einer teilweisen Schnittdarstellung.
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Detaillierte Beschreibung der Figuren
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Anschlussdose 1 in einem auf eine Auflagefläche 2a einer als photovoltaisches Solarmodul ausgeführten Energieerzeugungseinrichtung aufgesetzten Zustand. Die haubenartige Anschlussdose 1 weist an einer Seitenfläche 1c zwei in darin angebrachte Öffnungen eingeführte Versorgungsleitungen 3 zum Einspeisen von in dem Solarmodul 2 erzeugter elektrischer Energie in ein Versorgungsnetz auf. Die Versorgungsleitungen 3 sind dabei durch eine auf ihre Isolierungen quetschend und dichtend einwirkende Überwurfmutter 4 gegen Zug entlastet.
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Die erfindungsgemäße, im Wesentlichen quaderförmig ausgeführte Anschlussdose 1 weist an ihren Seitenflächen 1c, 1d und an ihrer Oberseite 1a einer mechanischen Verstärkung dienende Rippen 6 auf. Die als Rohkörper per Spritzgießen gefertigte Anschlussdose 1 weist an ihrer Unterseite 1b einen bezüglich der Seitenflächen 1c, 1d und der weiteren, um 90° dazu versetzten Seitenflächen nach außen vorstehenden umlaufenden Auflageabschnitt 8 auf. Der Auflageabschnitt weist an der Seitenfläche 1c einen mittigen Vorsprung 9 auf. An einer Oberseite 9a des dreieckigen Vorsprungs 9 ist eine Öffnung 10 zum Einfüllen eines Klebstoffs 11 (2) vorgesehen. Der Klebstoff 11 wird dabei erfindungsgemäß mit Hilfe einer Düse 12 einer automatisierten Dosiereinrichtung, die hier durch eine auf dem Gebiet der Medizin bekannte Spritze 14 versinnbildlicht ist, eingebracht. Entsprechend ist ein Durchmesser der Öffnung 10 einem Durchmesser der Düse 12 angepasst.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, weist die Anschlussdose 1 an ihrer Unterseite 1b im Bereich des Auflageabschnitts 8 eine umlaufende Nut 16 auf. Die Nut 16 ist wie in 4a veranschaulicht als Doppelnut ausgebildet, die im Wesentlichen die Form eines auf einem Kopf stehenden T aufweist. In einen Nutboden 17b einer ersten von der Unterseite 1b in den Auflageabschnitt 8 eingebrachten Nut 17 ist eine zweite im Vergleich zu der ersten Nut 17 schmalere Nut 18 eingelassen. Schenkel 19 der zweiten Nut 18 laufen im Ansatzbereich zum Nutboden 17b der ersten Nut 17 abgerundet aus. Die zweite Nut 18 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und eine im Vergleich zur ersten Nut 17 größere Tiefe auf. Die erste Nut 17 überragt in einer Richtung parallel zur Auflagefläche 1b die zweite Nut 18 beidseitig in etwa um deren Breite.
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Wie in 4a gezeigt, weist der Auflageabschnitt 8 einen umlaufenden, zur Anlage an einer Innenwandung 1i der Anschlussdose 1 bestimmten Führungsabschnitt 20 auf. Der rechtwinklig an dem Auflageabschnitt 8 angesetzte Führungsabschnitt 20 weist an seiner der Innenwandung 1i zugewandten Seitenfläche 20c zwei U-förmige Ausnehmungen 22, 23 auf. In die obere Ausnehmung 22 ist eine umlaufende Dichtung 24 eingelassen. In die untere Ausnehmung 23 greifen an der Innenwandung 1i der Anschlussdose 1 beabstandet vorgesehene Rastvorsprünge 25 zum Herstellen einer festen Verbindung von Führungsabschnitt 20 bzw. Auflageabschnitt 8 und Anschlussdosenwandung ein.
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Gemäß 2 weist die erfindungsgemäße Anschlussdose 1 an einer Unterseite 9b des dreieckigen Vorsprungs 9 zwei gemeinsam V-förmig von der Nut 16 zur Öffnung 10 vortretende Nutabschnitte 27, 28 auf. Bei einer Auflage der erfindungsgemäßen Anschlussdose 1 auf einer mit Vorsprüngen versehenen und daher unebenen Auflagefläche 2a des photovoltaischen Solarmoduls 2 sind bei der in 4b gezeigten Ausführungsform unterseitig lippenartige Dichtelemente 30, 31 angebracht. Die lippenartigen Dichtelemente 30, 31 überragen die erste Nut 17 an dem Auflageabschnitt 8 nach außen und sind entsprechend elastisch ausgeführt, um sich zwischen ihren Auflagepunkten 30b, 31b bestehenden Höhenunterschieden des Solarmoduls 2 anzupassen. Dabei wird ein dichter Aufsatz des Auflageabschnitts 8 auf dem Solarmodul 2 erreicht, der ein seitliches Austreten des in einem Funktionszustand die Nut 16 ausfüllenden Klebstoffs 11 verhindert.
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Die erfindungsgemäße Anschlussdose 1 wird wie folgt auf der als Solarmodul 2 ausgeführten Energieerzeugungseinrichtung aufgebracht. Zunächst wird die Anschlussdose 1 mit ihrer Unterseite 1b an einer nicht-gezeigte Anschlusskontakte aufweisenden Position des photovoltaischen Solarmoduls 2 auf dessen Oberfläche 2a aufgesetzt und leicht angedrückt. Dabei können erfindungsgemäß nicht näher beschriebene oder gezeigte Kontakteinrichtungen im Innern der Anschlussdose in Kontakt mit den Anschlusselementen des Solarmoduls 2 gebracht werden.
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Unter Beibehalten eines leichten Andrucks der Anschlussdose 1 auf dem Solarmodul 2 wird die mit Klebstoff 11 gefüllte Spritze 14 mit ihrer Kanüle 12 in die Öffnung 10 eingebracht. Durch Einschieben eines Kolbens 32 der Spritze 14 in Richtung des Pfeils i in 1 wird Klebstoff durch die Öffnung 10 in die mit dieser an der Unterseite 8b des Auflageabschnitts 8 stehenden Nutabschnitte 27, 28 eingespritzt. Der zwischen der Oberfläche 2a und dem Auflageabschnitt 8 der Anschlussdose 1 durch die Nut 16 gebildete Fließkanal nimmt den Klebstoff 11 auf.
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Dieser breitet sich wie in 12 veranschaulicht in Richtung der Pfeile k, l in 2 entlang des Umfangs der Anschlussdose 1 aus. Die abgerundeten Ecken der Anschlussdose 1 stellen dabei eine in etwa gleiche Fließgeschwindigkeit des Klebstoffes 11 sicher. In der Anschlussdose 1 sind am Auflageabschnitt 8 Spalte vorgesehen, die einen Austritt von durch den Klebstoff 11 verdrängter Luft innerhalb der Nut 16 erlauben, für den dickflüssigen Kleber 11 selber aber nicht durchlässig sind. Durch einen Widerstand beim Einführen des Kolbens 32 in die Spritze 14 wird angezeigt, dass die Nut 16 durch den Klebstoff 11 vollständig ausgefüllt worden ist. In Abhängigkeit von dem eingesetzten Klebstoff muss nun ein Andruck der Anschlussdose 1 für eine gewisse Zeit aufrechterhalten werden. Bei Verwendung eines zähen Klebstoffes reicht die adhäsive Bindung zwischen Oberfläche 2a des Solarmoduls 2 und der Anschlussdose 1 aus, um durch eine Aushärtung des Klebstoffs 11 erreichte, feste und nach außen insbesondere flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Anschlussdose 1 und Solarmodul 2 herzustellen.
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Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlussdose bzw. die Ausführungen deren Einzelteile lediglich beispielhaft zu verstehen sind, ohne die Erfindung darauf einzuschränken. Ferner definieren die in der Beschreibung den Figuren oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung Bestandteile derselben, die auch als Einzelelemente für die Verwirklichung der Erfindung bedeutsam sind.
