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Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte und bezieht sich somit auf Steckverbinder, die eine Abdichtung und eine Zugentlastung besitzen.
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Steckverbinder dienen dazu, die elektrische Verbindung eines im Stecker endenden Kabels mit einem Gegenstück zu erleichtern, wozu das Kabel innerhalb des Steckverbinders mit einem elektrischen Kontaktteil verbunden wird, beispielsweise durch Crimpen, Löten, Quetschen oder dergleichen. Um sicherzustellen, dass das Kabel nicht aus dem Steckverbinder selbst herausgezogen werden kann, etwa weil ein Benutzer statt am Steckverbindergehäuse am Kabel zieht, ist typisch eine Zugentlastung vorgesehen, so dass Zugkräfte nur zwischen Kabelisolierung und Gehäuse und nicht auf den Übergang zwischen Kabellitze und Steckverbinder übertragen werden. Wenn der Steckverbinder unter ungünstigen Bedingungen, insbesondere im Freien verwendet wird, ist überdies eine Dichtung gegen Feuchtigkeit und dergleichen vorzusehen.
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Bekannt sind Steckverbinder aus mehreren Gehäuseteilen, in welchen das Kabel durch eine Zugentlastungskrone hindurchgeführt wird. Wenn die Gehäuseteile zusammengefügt werden, pressen die Zacken der Zugentlastungskrone in eine Zugentlastungsposition gegen das Kabel und halten dieses somit zugentlastet. Zugleich kann der Fuß der Zugentlastungskrone gegen einen Dichtring gedrängt werden, der dann wiederum gegen das Kabel presst und so verhindert, dass Feuchtigkeit in das Steckergehäuse eindringt. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise bekannt aus der
DE 10 2008 045 801 A1 .
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Ein Problem bei den bekannten Anordnungen besteht dahingehend, dass oftmals, zum Beispiel auf Grund von Unterschieden in den jeweils verwendeten Litzen, keine reproduzierbare Zugentlastung beziehungsweise Dichtung garantiert werden kann. Vielmehr kann es passieren, dass bei der Montage eine Stauchung des Kontakts auftritt und/oder eine Torsion zwischen Kontakt und Kabel. Dies beeinträchtigt einsichtigerweise die Qualität der Anordnung.
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Es ist wünschenswert, eine sichere Zugentlastung bei gleichzeitig sicherer Dichtung auch bei großer Variation an Kabeldurchmessern usw. so gewährleisten zu können, dass eine Kontaktstauchung oder -torsion zumindest verringert ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen. Die Lösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Form beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
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Die vorliegende Erfindung schlägt somit in einem ersten Grundgedanken einen Steckverbinder mit einer Zugentlastungskrone zwischen Gehäuseteilen, deren Zusammenfügung Zugentlastungskronenzacken in eine Zugentlastungsposition gegen ein Kabel und einen Zugentlastungskronenfuß gegen einen Dichtring drängt, vor. Hierbei ist vorgesehen, dass in zumindest einem Gehäuseteil ein Zugentlastungskronenauflager dazu ausgebildet ist, die Drängbewegung des Zugentlastungskronenfußes gegen den Dichtring zu begrenzen.
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Ein erster wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, dass die Zugentlastungskrone definiert gegen den Dichtring gedrängt wird. Dies ist vorteilhaft, weil die Flexibilität des Dichtrings in Kombination mit variierenden Litzendurchmessern andernfalls dazu führen kann, dass der Dichtring zu stark gedrängt wird, was wiederum die Dichtung beeinträchtigen kann. Vorliegend wurde erkannt, dass durch die Begrenzung der Drängbewegung ein definiertes Quetschen des Dichtrings erreicht werden kann, so dass unabhängig von einer weiteren Zusammenpressung der Kronenzacken zur Verbesserung der Zugentlastung die Dichtwirkung nicht beeinträchtigt wird. Dabei wird der Dichtring nicht etwa nur ungenügend gepresst und so eine Dichtung gefährdet, sondern es wird vielmehr die Dichtung sogar dadurch verbessert, dass einer Stauchung und/oder Torsion der Kontaktstelle entgegengewirkt wird.
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Bevorzugt sind einzelne oder beide Gehäuseteile des Steckverbinders am Gegensteckverbinder fixierbar, insbesondere so, dass sie nicht mehr gelöst werden können, ohne das Gehäuse zu zerstören beziehungsweise lediglich unter Verwendung geeigneter Werkzeuge lösbar sind. Typisch kann dies durch Rastverbindungen realisiert sein, welche in einer Schließposition einrasten.
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Die Zugentlastungskronenzacken werden typisch radial nach innen weisende Ansätze, Haken oder dergleichen aufweisen, mit welchen sie in die Isolierung eines durch die Zugentlastungskrone hindurchgeführten und im Gehäuse des Steckverbinders angeschlagenen Kabels pressen, um dieses Kabel zurückzuhalten. Die Haken oder Ansätze werden typisch so geformt sein, dass eine Auszugbewegung des Kabels den Anpressdruck erhöht und die Haltewirkung verbessert.
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Typisch und bevorzugt wird der Dichtring zwischen dem Kontaktbereich, also dem Bereich, in welchem das Kabel am Kontakt angeschlagen ist, und dem Zugentlastungsbereich vorgesehen sein. Damit ist auch der Dichtbereich zugentlastet, was die Dichtwirkung weiter verbessert, weil das Spiel des Kabels im Dichtbereich verringert ist.
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Typisch und bevorzugt wird die Zugentlastungskrone gegen übermäßiges Verdrehen, Verkippen und dergleichen gesichert. Dies gewährleistet, dass sich beim Zusammenfügen der Gehäuseteile sowohl die Zugentlastungskrone gegen den Dichtring als auch die Zugentlastungskronenzacken zur Kabelisolierung hin definiert bewegen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Kronenzacken typisch äquidistant um den Umfang herum vorgesehen sind, vor allem, wenn die typisch runden Kabel verwendet werden. Indem eine Führung für die Zugentlastungskrone gewährleistet ist, entlang welcher der Zugentlastungskronenfuß gegen den Dichtring bewegt werden kann, kann zugleich eine in allen Positionen praktisch identische Anpresswirkung der Kronenzacken gegen das Kabel gewährleistet werden.
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Schutz wird auch beansprucht für einen Photovoltaiksteckverbinder sowie eine Photovoltaikleitung mit einem erfindungsgemäßen Steckverbinder.
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Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser ist dargestellt durch
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1 eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders mit zwei Gehäuseteilen, Zugentlastungskrone und Dichtring, dargestellt ohne elektrischen Innenkontakt,
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2 der Steckverbinder von 1 in zusammengebautem Zustand, wiederum dargestellt ohne elektrischen Innenkontakt,
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3 der Steckverbinder von 2 in zusammengebautem Zustand mit Kabel und elektrischem Innenkontakt,
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4. eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Zugentlastungskrone,
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5 eine vergrößerte Schnittansicht durch das kabeleinführungsseitige Gehäuseteil,
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6 eine perspektivische Ansicht des den Innenkontakt aufnehmenden Gehäuseteils eines Steckverbinders der vorliegenden Erfindung.
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Nach 1 umfasst ein allgemein mit 1 bezeichneter Steckverbinder mit einer Zugentlastungskrone 2 zwischen Gehäuseteilen 3, 4 einen Dichtring 5, wobei die Zusammenfügung der beiden Gehäuseteile 3, 4 Zacken 2a der Zugentlastungskrone 2 gegen ein Kabel (in 1 nicht gezeigt, vergleiche Bezugszahl 6 in 3) und einen Zugentlastungskronenfuß 2b gegen den Dichtring 5 drängt, wobei vorliegend im Gehäuseteil 4 ein Zugentlastungskronenauflager 4a vorgesehen ist und wobei das Zugentlastungskronenauflager dazu ausgebildet ist, die Drängbewegung des Zugentlastungskronenfußes 2b gegen den Dichtring 5 zu begrenzen.
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Der Steckverbinder 1 ist im vorliegenden Fall ein im Freien zu verwendender Steckverbinder für eine Photovoltaikanlage. Wie aus 3 zu ersehen ist, enthält der Steckverbinder im Inneren ein Kontaktelement 7, das an ein Kabel 6 angeschlagen ist, vorliegend, was bevorzugt, jedoch nicht zwingend ist, durch eine Quetschverbindung 8, wie sie mit geeigneten Crimpzangen gegebenenfalls auch von einem Handwerker bei der Montage gefertigt werden kann.
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Die beiden Gehäuseteile 3 und 4 des Steckverbinders 1 sind, wie durch das Gewinde 9 angedeutet, aufeinanderschraubbar, wobei das Gehäuseteil 3 am Litzenende ein Innengewinde 3a aufweist, welches auf das ein dazu komplementäres Außengewinde 4b aufweisendes Gehäuseteil aufschraubbar ist.
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Das Gehäuseteil 4 mit Außengewinde weist für die Verriegelung an einem Gegensteckverbinder Rasthaken 10 auf, welche in Rasthakenaufnahmeöffnungen des Gegensteckverbinders eindringen können und nur mit geeignetem Werkzeug daraus lösbar sind.
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Es sei darauf hingewiesen, dass es für die vorliegende Erfindung per se nicht relevant ist, ob überhaupt und wenn ja, wo Haken oder Hakenaufnahmen am Steckverbinder und dem entsprechenden Gegenstück auf der Gegenseite vorgesehen sind, sondern dass die hier dargestellte Ausführungsvariante lediglich beispielhaft ist.
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Hingewiesen wird auch darauf, dass vorteilhaft, aber nicht zwingend, zum Gegensteckverbinder ebenfalls eine Abdichtung vorgesehen ist, wie durch Dichtring 11 dargestellt, so dass der Kontaktbereich insgesamt gegen das Eindringen von Feuchtigkeit oder dergleichen geschützt ist.
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Die Zugentlastungskrone 2 ist, wie jeweils auch die Steckergehäuseteile 3 und 4, einstückig gefertigt, und zwar aus einem hinreichend stabilen Kunststoffspritzgussmaterial. Sie umfasst eine Anzahl von äquidistant um den Umfang herum verteilten Kronenzacken, vorliegend acht Kronenzacken, vergleiche 4, die am Zugentlastungskronenfuß 2b durch eine allgemeine Ringstruktur verbunden sind. Die einzelnen Zacken sind dabei außen am Ringfuß angeordnet und so lang, dass sie durch an den Kronenenden radial nach innen wirkenden Druck gegen die Isolierung eines Kabels gepresst werden können. Um diesen Druck auszuüben, sind die Zugkronenzackenschultern 2a1 gerundet, vergleiche auch 4, und werden von einem sich verjüngenden Aufgleitlager 3b im Gehäuseteil 3 bei Aufschub gegen das Gehäuseteil radial nach innen und damit gegen ein Kabel gepresst.
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Das Aufgleitlager 3b ist dabei so geformt, dass es bei Aufschrauben des Gehäuseteils 3 auf das Gehäuseteil 4 die Zugentlastungskronenzacken 2a nach innen gegen eine Litze presst. Die Zugentlastungskronenzacken 2a weisen radial nach innen stehende Vorsprünge auf, die bei Aufgleiten der gerundeten oberen Zugentlastungskronenzackenspitzen auf den konvexen Formbereich 3b im Gehäuseteil 3 nach innen geschwenkt werden, wobei der Zugentlastungskronenfuß allenfalls geringfügig deformiert wird. Der Zugentlastungskronenfuß ist so dimensioniert, dass die bei Aufschrauben des Gehäuseteils 3 auf den Gehäuseteil 4 erzielbaren Kräfte zum hinreichend weiten Zusammendrücken der Kronenzacken gut ausreichen bei üblicher Starrheit einer von der Einschubseite A her eingeführten Kabellitze, vergleiche Pfeil 12. Die Haken sind so radial nach innen geformt, dass sie einem Zurückziehen des Kabels widerhakenartig entgegenwirken. Dazu ist jeder einzelne Zacken 2a1 im radial inneren Bereich mit einem nahezu radial vorstehenden Ende 2a3 versehen.
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Wie beschrieben, sind die Zugentlastungskronenzacken radial außen am Zugentlastungskronenfuß 2b vorgesehen, wobei sie über den durchlaufenden Ring überstehen, vergleiche den markierten Bereich 2b1, der die Dicke D des Überstandes andeutet. Dies schafft zwischen den Zugentlastungskronenzacken im Bereich des Zugentlastungskronenfußes 2b Ausnehmungen, beispielhaft bezeichnet mit 2b3, die wiederum äquidistant zueinander sind und umlaufen.
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Im Gehäuseteil 4 sind für die Aufnahme der Zugentlastungskrone nach innen weisende Vorsprünge vorgesehen, vergleiche 6, Bezugszahl 4c, wobei die Vorsprünge 4c ebenfalls äquidistant angeordnet sind und so dimensioniert sind, dass sie in die Furchen 2b2 der Zugentlastungskrone 2b mit nur geringem Spiel eindringen, wodurch eine Torsion der Zugentlastungskrone oder ein Mitdrehen insbesondere beim Verschrauben der beiden Gehäuseteile 3 und 4 verhindert wird.
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Zum Kontaktbereich des Gehäuseteils 4 hin ist am Ende der Vorsprünge 4c eine Reihe von Auflagerrandsegmenten 4c1, 4c2, 4c3 (weitere sind in 6 nicht erkennbar) vorgesehen, auf denen die außen vorstehenden Ansätze der Zugentlastungskronenzacken aufsitzen können.
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Der innerhalb der Zugentlastungskronenzacken verlaufende und diese am Fuß verbindende Zugentlastungskronenfußring ist so dimensioniert, dass er auf der gesamten Stirnfläche 5a des Dichtrings aufliegt.
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Im Steckergehäuseteil 4 ist ein Bereich 4d für die Aufnahme des Dichtrings 5 vorgesehen, dessen Breite 4d1 geringfügig kleiner als die Breite 5b des Dichtrings ist, vergleiche die in 1 eingezeichneten Bemaßungspfeile. Bei Einschieben der Zugentlastungskrone 2 in das Gehäuseteil 4 unter dem Druck des gegen das Gehäuseteil 4 geschraubten Gehäuseteils 3 wird der Dichtring 5 somit von dem größeren Maß 5b auf das kleinere Maß 4d1 komprimiert und dabei Dichtringmaterial nach innen in Dichtanlage an eine Kabellitze (in 1 nicht gezeigt) gepresst.
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Die Segmente 4c1, 4c2, 4c3 usw. sind dabei so ausgebildet, dass die Drängbewegung des Zugentlastungskronenfußes begrenzt ist, weil dieser auf den Segmenten aufsitzt.
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Der Steckverbinder der vorliegenden Erfindung wird zusammengebaut und verwendet wie folgt:
Zunächst wird ein Kabel durch die hintere Öffnung 3c des Gehäuseteils 3c, die den Zacken zum Einführende weisende Zugentlastungskrone 2, den Dichtring 5 geführt, abisoliert und mit einem Kontaktelement 7 vercrimpt. Dieses Kontaktelement wird dann bis in die vorgesehene Aufnahme 4e am Gehäuseteil 4 vorgeschoben, der Dichtring 5 wird vorgeschoben bis an den Bereich 4d, der Zugentlastungskronenfuß wird so vorgeschoben, dass die Furchen 2b2 zwischen den Vorsprüngen 4c des Gehäuseteils 4 zu liegen kommen, und es wird dann das Gehäuseteil 3 gegen das Gehäuseteil 4 geschraubt.
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Dabei wird bei zunächst geringer Zusammenpressung der Zugentlastungskronenzacken der Dichtring bis auf ein definiertes Maß zusammengepresst, und zwar so lange, bis die Zugentlastungskrone auf den Segmenten 4c1, 4c2, 4c3 usw. aufsitzt. Der Dichtring erfährt somit eine exakt definierte Kompression. Durch die Beschränkung der Mitbewegung der Zugentlastungskrone beim Drehen des Gehäuseteils 3 durch den Eingriff zwischen den Vorsprüngen 4c und den Zackenflanken der Zugentlastungskronenzacken wird die Zugentlastungskrone beim Vordrängen auch nicht in eine Drehbewegung versetzt, was für eine – Torsionsfreiheit des Dichtrings sorgt und die Dichtwirkung gegenüber Fällen, in denen die Zugentlastungskrone auch nur partiell mitgedreht wird, weiter verbessert, insbesondere gegenüber Fällen, in denen sowohl eine Drehbewegung als auch eine unbeschränkte Drängbewegung möglich ist.
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Bei weiterem Verschrauben des Gehäuseteils 3 mit dem Gehäuseteil 4 werden dann die Zugentlastungskronen progressiv durch die Krümmung der Gleitfläche 3b nach innen gepresst, ohne dass der Dichtring weiter komprimiert wird, was die radial nach innen weisenden Zugentlastungskronenstrukturen 2a3 tiefer in die Isolation der Kabellitze presst. Die Drehbewegung wird fortgesetzt, bis ein bestimmtes Drehmoment für ein Weiterdrehen notwendig wäre oder die Vorderkante 3d des Gehäuseteils 3 ein Auflager (nicht dargestellt) am Gegengehäuseteil 4 erreicht. Auf diese Weise kann gegebenenfalls eine Endstellung klar definiert werden, was bei sehr weichen Litzenisolierungen vorteilhaft sein kann. Der so zusammengefügte Steckverbinder ist dann zur Kontaktierung eines Gegensteckverbinders bereit, der zum Steckverbinder komplementär geformt ist, wie dieser erfindungsgemäß mit aufsitzender Zugentlastungskrone gebildet sein kann und an den Rasthaken 10 verrastet werden kann.
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Im Betrieb kann dann das Kabel allenfalls mit äußerster Kraftanstrengung gegen die Wirkung der Zugentlastungskrone aus dem Steckverbinder herausgezogen werden und ist zugleich durch die definierte Kompression des untordierten Dichtrings gut abgedichtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008045801 A1 [0003]
