-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft eine einseitig steckbare elektrische Wanddurchführung zum Anschließen eines spannungsführenden Kabels eines Solargenerators an ein Anschlussgehäuse, insbesondere an einen Anschlusskasten der Solaranlage, welches insbesondere mit vorhandenen Steckverbindersystemen für Solaranlagen kompatibel sein soll.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Solarmodule werden typischerweise zu Strängen, sogenannten Strings, in Serie geschaltet und je nach Größe des Solargenerators werden wiederum mehrere Stränge parallel geschaltet. Die Leistungsverkabelung der Solarmodule muss hierfür eine Reihe von Anforderungen erfüllen. Zum einen sind Strangspannungen von derzeit bis zu 1000 Volt üblich und Ströme im Amperebereich. Ferner verlaufen die Anschlusskabel zumindest teilweise im Freien, so dass gewisse Anforderungen an die Wasserdichtigkeit zu erfüllen sind.
-
Die Anmelderin hat hierfür ein Steckverbindersystem unter der Marke SUNCLIX® entwickelt, welches die gestellten Anforderungen in hervorragender Weise erfüllt. Das SUNCLIX®-Steckverbindersystem umfasst einpolige elektrische Steckverbinder mit einem Metall-Kontaktelement, welches für die im Solarbereich notwendigen elektrischen Spannungen und Ströme ausgelegt ist.
-
Für Solaranlagen werden ggf. auch Wanddurchführungen zur elektrischen Durchführung durch eine Gehäusewand eines Anschlussgehäuses, z. B. eines Generatoranschlusskastengehäuses benötigt. So kann es erwünscht sein, einen Steckverbinder unmittelbar in eine Wandung des Anschlussgehäuses einzubauen, so dass der Gegensteckverbinder direkt an das Gehäuse angesteckt werden kann.
-
Aus der
DE 10 2011 112 283 ist hierfür eine beidseitig steckbare einpolige elektrische Wanddurchführung zur Verkabelung von Solaranlagen beschrieben. Solche Durchführungen können z. B. für Generatoranschlusskästen verwendet werden. Eine solche beidseitig steckbare Wanddurchführung ist für den Benutzer sehr einfach zu bedienen. Allerdings stellt dies auch eine relativ aufwändige Lösung dar, welche außerdem einen hohen Platzbedarf innerhalb des Anschlussgehäuses erfordert, was andererseits durch die Vorteile der beidseitigen Steckverbindung nicht immer aufgewogen wird.
-
In der
DE 10 2010 034 881 ist ein wandmontierbarer elektrischer Verbinder mit einem mehrteiligen Gehäuse beschrieben. Obzwar dieser Verbinder für eine Vielzahl von Anwendungsfeldern geeignet ist, sind z. B. die Einfachheit der Bedienung und die Kompatibilität für bestimmte Anwendungen in der Solartechnik weiter verbesserungsfähig.
-
Aufgrund des großen Kostendrucks ist es ferner wünschenswert, einerseits die Produktions-, Lager- und Logistikkosten eines Steckverbindersystems für Photovoltaikanlagen so gering wie möglich zu halten, und andererseits die Montage bei der Verkabelung von Solaranlagen flexibel, aber trotzdem einfach und fehlersicher zu gestalten.
-
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
-
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine elektrische Wanddurchführung zum Anschließen eines spannungsführenden Kabels eines Solargenerators an ein Anschlussgehäuse, insbesondere an einen Anschlusskasten der Solaranlage bereit zu stellen, welche einfach zu bedienen ist und eine geringen Platzbedarf erfordert.
-
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, eine frei konfektionierbare Wanddurchführung bereit zu stellen, an welche ein Leiter auf der Gehäuseinnenseite im eingebauten Zustand in einfacher Weise und reversibel angeschlossen und wieder getrennt werden kann.
-
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, eine derartige Wanddurchführung bereit zu stellen, welches mit möglichst wenig neuen Bauteilen in ein vorhandenes Steckverbindersystem integriert werden kann.
-
Ein weiterer Aspekt der Aufgabe ist es, eine derartige Wanddurchführung bereit zu stellen, welche eine hohe Kontaktsicherheit und einen guten Schutz vor Eindringen von Feuchtigkeit in das Anschlussgehäuse aufweist.
-
Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
-
Erfindungsgemäß wird eine einseitig steckbare einpolige Wanddurchführung zum Anschließen eines spannungsführenden Kabels eines Solargenerators an ein Anschlussgehäuse, insbesondere eines Anschlusskastens bereit gestellt. Die Wanddurchführung umfasst dabei ein isolierendes Verbindergehäuse mit einem externen Anschlag oder Anschlagskragen und einem Befestigungsabschnitt, z. B. einen Gewindeabschnitt. Das Verbindergehäuse wird mit einem separaten mit dem Befestigungsabschnitt kooperierenden Befestigungselement in einer Öffnung in einer Wandung des Anschlusskastengehäuses befestigt, z. B. durch Verschraubung einer Befestigungsmutter mit dem Gewindeabschnitt des Verbindergehäuses, wobei die Wandung des Anschlusskastengehäuses zwischen dem Anschlag und dem Befestigungselement eingespannt wird.
-
Das Verbindergehäuse ist ferner zumindest zweiteilig ausgebildet. Das Verbindergehäuse umfasst als erstes Teil ein in Bezug auf das Anschlusskastengehäuse nach außen weisendes Frontgehäuseteil mit einem vorderseitigen Steckerabschnitt, in Form eines Gehäusesteckerstifts oder einer Gehäusesteckbuchse, mit einer Rumpfhülse zum Einführen in eine Öffnung der Wandung des Anschlussgehäuses bzw. des Anschlusskastengehäuses und mit dem zwischen dem Steckerabschnitt und dem Befestigungsabschnitt der Rumpfhülse angeordneten Anschlagskragen, wobei das Verbindergehäuse mit dem Anschlagskragen einerseits und dem Befestigungselement andererseits in der Öffnung festgelegt, insbesondere festgeschraubt wird. Das Verbindergehäuse umfasst als zweites Teil ein Kunststoff-Einsatzteil, welches in das vorzugsweise einstückige Frontgehäuseteil an dessen rückwärtigem dem Steckerabschnitt gegenüberliegenden axialen Ende eingesetzt ist.
-
Innerhalb des Verbindergehäuses erstreckt sich axial ein elektrisches Anschlusselement aus Metall, welches einen frontseitigen Metall-Steckkontakt und eine rückwärtige Klemmvorrichtung für ein abisoliertes Leiterende umfasst. Mit der rückwärtigen Klemmvorrichtung, insbesondere in Form einer Federkraftklemme, kann das abisolierte Leiterende reversibel und zerstörungsfrei gelöst und wieder angeschlossen werden. Das abisolierte Leiterende wird mittels des Anschlusselements, welches sich in dem eingebauten Zustand durch die Öffnung quer durch die Gehäusewandung hindurch erstreckt, elektrisch mit dem Metall-Steckkontakt verbunden, wenn das Leiterende in der Klemmvorrichtung festgeklemmt ist, um im eingebauten und zusammengesteckten Zustand den Leiter in dem Anschlusskastengehäuse mit einem Gegensteckverbinder außerhalb des Anschlusskastengehäuses elektrisch zu verbinden.
-
Das elektrische Anschlusselement ist innerhalb des vorzugsweise einstückigen Kunststoff-Einsatzteils festgelegt, z. B. verrastet. Das Einsatzteil wird längsverschiebbar in der Rumpfhülse geführt, so dass das Einsatzteil gemeinsam mit dem darin festgelegten elektrischen Anschlusselement als Einheit zwischen einem in die Rumpfhülse eingeschobenen geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses und einem ausgezogenen geöffneten Zustand des Verbindergehäuses reversibel einschiebbar und ausziehbar ist.
-
In dem geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses ist die Klemmvorrichtung von dem Frontgehäuseteil bzw. dessen rückwärtiger Rumpfhülse umgeben, so dass diese vollständig eingehaust ist und der Metall-Steckkontakt befindet sich in dem frontseitigen Steckerabschnitt des Frontgehäuseteils, um mit einem komplementären Metall-Steckkontakt des komplementären Gegensteckverbinders gepaart werden zu können.
-
Beim öffnen des Verbindergehäuses wird das Einsatzteil mit dem darin festgelegten Anschlusselement ein Stück weit, typischerweise einige Zentimeter, nach hinten aus dem Frontgehäuseteil herausgezogen. In dem geöffneten Zustand des Verbindergehäuses ist demnach der Metall-Steckkontakt zumindest teilweise aus dem Steckerabschnitt nach hinten herausgezogen und die Klemmvorrichtung ist aus der Rumpfhülse soweit herausgezogen, dass sie durch den Benutzer geöffnet und geschlossen werden kann. Bei Verwendung einer Federkraftklemme wird diese zumindest soweit aus der Rumpfhülse herausgezogen, dass die Klemmfeder vom Benutzer geöffnet und geschlossen werden kann.
-
Zum Anschließen des rückwärtigen abisolierten Leiterendes in dem geöffneten Zustand wird demnach das Leiterende in die Klemmvorrichtung, welche insbesondere als Federkraftklemme ausgebildet ist, von hinten eingeführt, nachfolgend die Klemmvorrichtung geschlossen und nachfolgend das Einsatzteil wieder in das Frontgehäuseteil in Richtung des Steckerabschnittes eingeschoben, um das Verbindergehäuse zu schließen. Die Wanddurchführung ist demnach von dem Benutzer frei konfektionierbar. Die Federkraftklemme kann optional derart ausgestaltet sein, dass das abisolierte Leiterende nicht nur in die geöffnete, sondern auch in die geschlossene Federkraftklemme eingeführt werden kann. Dies wird häufig als Direktstecktechnik bezeichnet. Eine derartige Federkraftklemme mit Direktstecktechnik ist z. B. in der
DE 10 2008 061 268 beschrieben, welche hiermit durch Referenz inkorporiert wird. Das Einstecken des Einsatzteils in das Frontgehäuseteil und das Herausziehen aus dem Frontgehäuseteil kann reversibel in dem in der Öffnung der Wandung des Anschlusskastengehäuses eingebauten Zustand erfolgen.
-
Die Wanddurchführung weist demnach an einem der beiden axialen Enden einen Steckverbinder auf und an dem anderen axialen Ende eine in dem Verbindergehäuse eingehauste, aber herausziehbare Federkraftklemme.
-
Die Wanddurchführung kann demnach in vorteilhafter Weise beidseitig reversibel getrennt und wieder verbunden werden, auf der Außenseite des Anschlusskastengehäuses mittels des Steckverbinders und auf der Innenseite des Anschlusskastengehäuses mittels der Federkraftklemme, die aus dem Frontgehäuseteil herausgezogen werden kann und zwar beides in eingebautem Zustand.
-
In vorteilhafter Weise kann ferner eine kurze Bauform erreicht werden, so dass der Platzbedarf in dem Anschlusskastengehäuse relativ gering ist. Trotzdem ist die Wanddurchführung sehr einfach von dem Benutzer zu bedienen, frei konfektionierbar und kontaktsicher.
-
Darüber hinaus sind durch die kurze Bauweise sowohl auf der Anschlusskastengehäuse-Innenseite als auch auf der Anschlusskastengehäuse-Außenseite die Hebelkräfte auf die in der Öffnung festgeschraubte Wanddurchführung relativ gering.
-
Schließlich kann die Wanddurchführung kompatibel in ein vorhandenes Solar-Steckverbindersystem integriert werden und es können einige Bauteile aus dem bereits vorhandenen Steckverbindersystem übernommen oder brauchen nur geringfügig abgewandelt zu werden.
-
Vorzugsweise verjüngt sich das Anschlusselement zwischen der Klemmvorrichtung und dem Metall-Steckkontakt und das Frontgehäuseteil weist eine komplementäre Verjüngung des inneren Kanals auf, in welchem das Anschlusselement axial verschoben wird. In dem geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses schließt das Anschlusselement durch Ineinandergreifen der verjüngten Abschnitte relativ wasserdicht mit dem Frontgehäuseteil ab. Weiter vorzugsweise ist das Anschlusselement aus Metallblech gestanzt und hohl geformt und es wird als Berührschutz ein Kunststoff-Stopfen in den hohlen männlichen Metallsteckkontakt eingesteckt.
-
Bevorzugt weist die Rumpfhülse an ihrem dem Steckerabschnitt des Frontgehäuseteils axial gegenüberliegenden Ende einen rückwärtigen Hülsenabschnitt auf, so dass der Befestigungsabschnitt zwischen dem Hülsenabschnitt und dem Anschlagskragen angeordnet ist. In dem geschlossenen Zustand wird die rückwärtige Klemmvorrichtung vorzugsweise zumindest teilweise von dem rückwärtigen Hülsenabschnitt umschlossen. Vorteilhaft kann sich dadurch der größere Teil der Gesamtbaulänge der Wanddurchführung im geschlossenen Zustand auf die Innenseite des Anschlusskastengehäuses befinden. Mit anderen Worten ist die axiale Länge des Befestigungsabschnitts, des Hülsenabschnitts und eines Griffabschnitts des Einsatzteils zusammen größer oder gleich der Länge des Steckerabschnitts bzw. größer oder gleich der Gesamtlänge desjenigen Verbinderabschnitts, welcher im eingebauten Zustand auf der Außenseite der Gehäusewandung herausragt.
-
Hierdurch können relativ große Hebelkräfte auf den äußeren Steckverbinder abgefangen werden.
-
Vorzugsweise weist das Einsatzteil im Bereich der Klemmvorrichtung einen Mittelabschnitt auf, welcher einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt besitzt und nach zumindest einer Seite radial offen ist. Die Klemmvorrichtung ist ferner bevorzugt als eine in Bezug auf das Verbindergehäuse radial betätigbare Federkraftklemme aus einem Haltegestell und einer in dem Haltegestell schwenkbar gelagerten Klemmfeder ausgebildet. Die Federkraftklemme, genauer deren Haltegestell ist vorzugsweise in dem Mittelabschnitt festgelegt, derart dass die Klemmfeder durch die radial offene Seite des U-förmigen Querschnittes zur Betätigung so freiliegt, dass die Federkraftklemme von dem Benutzer reversibel geöffnet und geschlossen werden kann, wenn sich das Verbindergehäuse in dem geöffneten Zustand befindet.
-
Hierdurch ist die Klemmvorrichtung für den Benutzer besonders leicht zu bedienen, selbst wenn die Wanddurchführung in der Öffnung des Anschlusskastengehäuses festgeschraubt ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Klemmfeder und das Haltegestell der Federkraftklemme zueinander komplementäre Rastmittel auf, mittels welchen die Klemmfeder im geschlossenen Zustand der Federkraftklemme mit dem Haltegestell verrastet ist, wodurch eine hohe Kontaktsicherheit der Klemmvorrichtung gewährleistet wird.
-
In dem geschlossenen Zustand der Federkraftklemme und des Verbindergehäuses wird die Klemmfeder vorzugsweise zusätzlich zu der Verrastung noch von dem Haltegestell der Rumpfhülse derart eng umschlossen, dass die Rumpfhülse ein Aufspringen der Klemmfeder verhindert. Hierdurch kann die Kontaktsicherheit weiter erhöht und die Baugröße klein gehalten werden.
-
Die Klemmfeder weist insbesondere einen Betätigungsschenkel zur Fingerbetätigung durch einen Benutzer, einen Klemmschenkel zum Klemmen des abisolierten Leiterendes an eine Stromschiene des Haltegestells und einen Knieabschnitt, welcher den Betätigungsschenkel mit dem Klemmschenkel verbindet, auf. Die Klemmfeder ist weiter bevorzugt im Bereich des Knieabschnitts schwenkbar in dem Haltegestell gelagert. Der Betätigungsschenkel ist in dem geschlossenen Zustand mit dem Haltegestell verrastet, z. B. durch seitliche Rastvorsprünge an dem Betätigungsschenkel, welche unter Rasthaken an dem Haltegestell einrasten. Der Betätigungsschenkel und der Klemmschenkel weisen von der Schwenkachse in Richtung des Steckerabschnitts (nach vorne) und der Betätigungsschenkel ist in dem geschlossenen Zustand von der Rumpfhülse dadurch gegen Aufspringen gesichert, dass der Betätigungsschenkel an der Innenseite der Rumpfhülse, vorzugsweise axial im Bereich des Gewindeabschnitts, anliegt. Vorzugsweise ist der Klemmschenkel derart elastisch federnd ausgebildet, dass auch in dem geschlossenen Zustand der Federkraftklemme das abisolierte Leiterende von hinten unter Auffedern des Klemmschenkels eingeschoben werden kann (Direktstecktechnik), wodurch ein hoher Bedienkomfort durch unterschiedliche Bedienmöglichkeiten erreicht wird.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Einsatzteil einen an seinem rückwärtigen Ende (welches dem Steckerabschnitt des Verbindergehäuses axial gegenüberliegt) einen rückwärtigen Griffabschnitt auf, an welchem der Benutzer das Einsatzteil festhalten und in die Rumpfhülse einschieben und aus der Rumpfhülse Herausziehen kann. Der Griffabschnitt weist hierfür vorzugsweise eine zumindest teilweise umlaufende äußere Riffelung auf. Hierdurch wird das Einschieben und Herausziehen des Einsatzteils in die bzw. aus dem Frontgehäuseteil erleichtert.
-
Der einstückig mit dem Kunststoff-Einsatzteil ausgebildete Griffabschnitt bildet insbesondere das rückwärtige Ende der Wanddurchführung und liegt auch im geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses frei. Mit anderen Worten kann auf eine rückwärtige Überwurfmutter verzichtet werden.
-
Vorzugsweise ist der Griffabschnitt in dem geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses zu dem Hülsenabschnitt der Rumpfhülse axial benachbart. Ggf. stoßen der Griffabschnitt und der Hülsenabschnitt unmittelbar aneinander, so dass das hintere Ende der Rumpfhülse beim Einschieben einen Anschlag für den Griffabschnitt bildet.
-
Der äußere Durchmesser des Griffabschnitts, insbesondere der Riffelung sollte kleiner oder gleich dem Durchmesser des Befestigungsabschnitts der Rumpfhülse gewählt sein, damit das Verbindergehäuse mit dem in das Frontgehäuseteil eingesteckten Einsatzteil als vormontierte Einheit gemeinsam durch die Öffnung in die Wandung des Anschlusskastengehäuses eingesteckt werden kann. Bevorzugt verläuft der Griffabschnitt bzw. der äußeren Durchmesser der Riffelung im geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses äußerlich bündig mit dem Hülsenabschnitt der Rumpfhülse.
-
Das hat den Vorteil, dass das Frontgehäuseteil und das Einsatzteil bereits werksseitig zusammengefügt und als eine vorkonfigurierte zusammenhängende Baugruppe an den Kunden geliefert und/oder als solche montiert werden kann.
-
Vorzugsweise weist der Griffabschnitt an seinem dem Steckerabschnitt des Frontgehäuseteils axial gegenüberliegenden (hinteren) Ende einen inneren Einführtrichter für das Leiterende auf, welcher sich in Richtung der Klemmvorrichtung verjüngt. Hierdurch kann die Einführung des abisolierten Leiterendes erleichtert werden.
-
Um das Einsatzteil beim Einschieben und Herausziehen gut zu führen, erstreckt sich zumindest eine Haltelasche vom rückwärtigen Ende der Rumpfhülse axial nach hinten und gleitet beim Verschieben des Einsatzteils in der Rumpfhülse auf einer Gleitoberfläche des Einsatzteil entlang. Vorzugsweise ist die Riffelung des Griffabschnitts an der Gleitoberfläche unterbrochen und in dem geschlossenen Zustand erstreckt sich die Haltelasche axial bis in die Riffelung hinein. Hierdurch kann die Baulänge klein gehalten werden.
-
Das Einsatzteil wird in dem geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses mit dem Frontgehäuseteil verrastet. Hierdurch wird ein unbeabsichtigtes Herausziehen des Einsatzteils aus dem Frontgehäuseteil verhindert, ohne dass z. B. noch eine zusätzliche Verschraubung notwendig ist.
-
Hierfür weist vorzugsweise die zumindest eine Haltelasche eine Öffnung auf, welche in dem geschlossenen Zustand auf einem hinteren Rastvorsprung in der Gleitoberfläche einrastet. Ferner bevorzugt weist zumindest eine Haltelasche eine Öffnung auf, welche in dem geöffneten Zustand auf einem vorderen in der Gleitoberfläche angeordneten Rastvorsprung einrastet. Hierdurch sind sowohl der geöffnete als auch der geschlossene Zustand gegen unbeabsichtigtes Verschieben der des Einsatzteils gegenüber dem Frontgehäuseteil gesichert, da erst die Verrastung gelöst bzw. überkommen werden muss.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich zumindest zwei radial gegenüberliegende Haltelaschen vom rückwärtigen Ende der Rumpfhülse axial nach hinten, welche beim Verschieben des Einsatzteils in der Rumpfhülse auf zwei radial gegenüberliegenden Gleitoberflächen des Einsatzteils entlang gleiten. Hiervon weist aber nur eine der Gleitoberflächen einen hinteren Rastvorsprung auf.
-
Dadurch kann der Benutzer die Verrastung in dem geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses z. B. mit einem Werkzeug, wie einem Schraubendreher mit nur einem einzigen Handgriff lösen, wodurch das Lösen der Verrastung erleichtert wird.
-
Die Richtungsbezeichnungen „vorne”/”frontseitig” bzw. „hinten”/”rückwärtig” beziehen sich auf die Längsachse der Wanddurchführung, welche im eingebauten Zustand quer zur der Wandung des Anschlusskastengehäuses verläuft. „Vorne” oder „frontseitig” beziehen sich auf die Seite mit dem Steckerabschnitt, der typischerweise auf der Außenseite des Anschlusskastengehäuse angeordnet ist und „hinten” oder „rückwärtig” auf die dem Steckerabschnitt axial gegenüberliegende Seite der Wanddurchführung, wo die Klemmvorrichtung angeordnet ist und welche sich typischerweise auf der Innenseite des Anschlusskastengehäuses befindet.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei gleiche und ähnliche Elemente teilweise mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können.
-
Kurzbeschreibung der Figuren
-
Es zeigen:
-
1a bis 1j eine erfindungsgemäße Wanddurchführung mit weiblichem Steckkontakt im geöffneten Zustand aus unterschiedlichen Ansichten wie folgt:
-
1a perspektivische Ansicht von schräg hinten rechts,
-
1b perspektivische Ansicht von schräg hinten links,
-
1c Ansicht von unten,
-
1d Seitenansicht von rechts,
-
1e Ansicht von oben,
-
1f Seitenansicht von links,
-
1g Schnitt entlang der Linie A-A in 1f,
-
1h Ansicht von hinten,
-
1i Ansicht von vorne,
-
1j Schnitt entlang der Linie B-B in 1i,
-
2 einen Schnitt entsprechend 1j mit geschlossener Federkraftklemme und eingeführtem Leiter,
-
3 einen Schnitt entsprechend 2, aber mit geschlossenem Verbindergehäuse,
-
4a eine perspektivische Ansicht von schräg hinten rechts einer zu 1–3 komplementären Wanddurchführung mit männlichem Steckkontakt,
-
4b die Wanddurchführung aus 4a in Seitenansicht von rechts,
-
4c einen Längsschnitt entsprechend 3, aber durch die Wanddurchführung gemäß 4a und 4b,
-
5 eine perspektivische Darstellung von schräg hinten rechts des Frontgehäuseteils der Wanddurchführung aus 4a mit Befestigungsmutter,
-
6a bis 6f das Einsatzteil für die Wanddurchführung aus 4 mit festgelegtem männlichen Anschlusselement in verschiedenen Ansichten wie folgt:
-
6a perspektivische Darstellung von schräg hinten rechts,
-
6b perspektivische Darstellung von schräg vorne links,
-
6c Ansicht von unten,
-
6d Seitenansicht von rechts,
-
6e Ansicht von oben,
-
6f Seitenansicht von links,
-
7 eine Darstellung eines Anschlusskastengehäuses mit mehreren eingebauten erfindungsgemäßen Wanddurchführungen.
-
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
-
Die 1a bis 1j zeigen eine erfindungsgemäße Wanddurchführung 1 mit einem weiblichen Steckkontakt. Die Wanddurchführung 1 weist ein zweiteiliges Verbindergehäuse 102 auf, welches aus einem Frontgehäuseteil 104 mit einem frontseitigen Steckerabschnitt und einem rückwärtigen Einsatzteil 106 besteht, welches in das Frontgehäuseteil 104 von hinten eingesteckt und in dem Frontgehäuseteil entlang einer Längsachse 3 der Wanddurchführung (axial) verschiebbar ist. Das einstückige Frontgehäuseteil 104 weist einen frontseitigen Steckerabschnitt 144 und eine rückwärtige Rumpfhülse 110 sowie einen zwischen dem Steckerabschnitt 144 und der Rumpfhülse 110 angeordneten Anschlagskragen 107 auf. Die Rumpfhülse 110 ist in ein sich nach hinten an den Anschlagskragen 107 anschließendes Außengewinde und einen sich hinter dem Gewindeabschnitt 108 anschließenden Hülsenabschnitt 112 unterteilt. Demnach besteht die Rumpfhülse im Wesentlichen aus dem Gewindeabschnitt 108 und dem glatten Hülsenabschnitt 112, welcher den Gewindeabschnitt nach hinten verlängert.
-
1j zeigt die Wanddurchführung mit geöffnetem Verbindergehäuse und geöffneter Federkraftklemme. Das Anschlusselement 114 ist mittels zwei Rasthaken 116 des Einsatzteils 106 in dem Einsatzteil 106 verrastet und damit festgelegt und fixiert. Das Anschlusselement 114 besteht aus einem frontseitigen Steckkontakt 118 und einer rückwärtigen Federkraftklemme 120. Das Haltegestell 122 der Federkraftklemme ist mit dem Steckkontakt 118 einstückig gestanzt und geformt, wobei das Haltegestell im Wesentlichen U-förmig und der Steckkontakt hohl geformt sind. Die Klemmfeder 124 ist schwenkbar um eine transversale Schwenkachse 125 in dem Haltegestell 122 gelagert. und weist einen Betätigungsschenkel 126, einen Klemmschenkel 128 und einen die beiden Schenkel 126, 128 verbindenden Knieabschnitt 130 auf.
-
Der Anschlagskragen 107 weist eine ringförmige hintere Anschlagsfläche 107a auf. Die Wanddurchführung 1 wird mit dem Einsatzteil 106 und der Rumpfhülse 110 in die Öffnung 134 der Gehäusewandung 131 eingesteckt und nachfolgend mit der Befestigungsmutter 132 befestigt. In diesem eingebauten Zustand ist die Wandung 131 zwischen der Anschlagsfläche 107a des Anschlagskragens 107 und der Befestigungsmutter 132 eingespannt, um die Wanddurchführung in der Öffnung 134 in der Wandung 131 festzulegen. Die Wanddurchführung 1 ist mit einer Ringdichtung 133 um die Rumpfhülse 110 zwischen dem Anschlagskragen 107 und der Befestigungsmutter 132 abgedichtet. Hierfür erstreckt sich der Gewindeabschnitt 108 von hinten fast bis unmittelbar an die Anschlagsfläche 107a des Anschlagskragens 107.
-
Bezug nehmend auf 2 wird das abisolierte Leiterende 136 von hinten in die Federkraftklemme 120 eingeführt und der Benutzer kann die Klemmfeder 124 von oben durch die radiale Öffnung 138 des U-förmig geformten Mittelabschnitts 140 des Einsatzteils 106 z. B. mit einem Fingerdruck schließen, wobei die Klemmfeder 124 in dem Haltegestell 122 verrastet. Anschließend wird das Einsatzteil 106 vom Benutzer mit dem darin festgelegten Anschlusselement 114 in den Kanal 142 in dem Frontgehäuseteil 104 eingeschoben, wobei gleichzeitig automatisch der Steckkontakt 118 in den vorderseitigen Steckerabschnitt 144 eingeführt wird. Das einstückig geformte. Kunststoff-Einsatzteil 106 bildet mit dem darin festgelegten Anschlusselement 114 eine Einheit, die als Ganzes relativ zu dem Frontgehäuseteil 104 verschoben wird. Beim Einschieben des Einsatzteils 106 in das Frontgehäuseteil 104 vom geöffneten bis in den geschlossenen. Zustand des Verbindergehäuse 102 verschiebt sich die Federkraftklemme 120 von einer Position hinter und außerhalb der Rumpfhülse 110 bis in die Rumpfhülse hinein und zwar in diesem Beispiel zumindest teilweise bis in den Gewindeabschnitt 108. In dem geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses 102 reicht die Federkraftklemme 120 axial bis in den Gewindeabschnitt 108, genauer befindet sich die Federkraftklemme 120 axial in einer Position innerhalb des Hülsenabschnitts 112 und des Gewindeabschnitts 108.
-
3 zeigt den eingeschobenen Zustand des Einsatzteils 106, d. h. den geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses 102 in welchem ein nicht dargestellter Gegensteckverbinder mit der Wanddurchführung 1 verbunden werden kann. Das Anschlusselement 114 weist zwischen dem Steckkontakt 118 und der Federkraftklemme 120 eine Verjüngungsstelle 146 auf, welche sich nach vorne verjüngt und im geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses 102 in der Verjüngungsstelle 148 des Frontgehäuseteils 104 angeordnet ist.
-
Zum Einschieben des Einsatzteils 106 in den Kanal 142, der sich axial durch das Frontgehäuseteil 104 erstreckt weist das Einsatzteil 106 einen rückwärtigen Griffabschnitt 150 auf, welcher zu dem Mittelabschnitt 140 benachbart ist. Der Griffabschnitt 150 besitzt eine im wesentlichen rundzylindrische Form. Der Durchmesser des Griffabschnitts 150 ist größer als der der Innendurchmesser des Kanals 142 in dem Frontgehäuseteil 104, so dass der Griffabschnitt 150 nicht in das Frontgehäuseteil 104 hineinrutschen kann. Ferner weist der Griffabschnitt 150 an seinem Außenumfang eine zumindest teilweise zirkular um die Längsachse 3 umlaufende Griffoberfläche 151 mit einer unterbrochen zirkular umlaufenden Riffelung 152 auf. Somit kann der Benutzer im geöffneten und geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses den Griffabschnitt 150 mit Daumen und Zeigefinger gut greifen, um das Einsatzteil 106 in den Kanal 142 des Frontgehäuseteils 104 einzuschieben und auch wieder herauszuziehen. Beides ist im eingebauten Zustand in die Wandöffnung 134 möglich, ggf. sogar wenn der nicht dargestellte Gegensteckverbinder aufgesteckt ist. Der Benutzer kann also jederzeit das Einsatz- oder Einsteckteil 106 wieder aus dem Frontgehäuseteil 104 herausziehen, bis die Federkraftklemme 120 freigegeben wird und die Federkraftklemme 120 in diesem geöffneten Zustand des Verbindergehäuses 102 wieder öffnen, um das Leiterende 136 auch wieder zu lösen. Somit kann ein Leiterende 136 nahezu unbegrenzt oft angeschlossen und wieder gelöst werden bzw. kann der Leiter 135 frei konfektioniert, reversibel angeschlossen und jederzeit ausgetauscht werden.
-
Die Befestigungsmutter 132 ist in axialer Richtung relativ kurz. Die Befestigungsmutter 132 weist dabei eine axiale Länge auf, die kurzer als die Länge der Rumpfhülse 110, gemessen vom Anschlagskragen 107 bis zum rückwärtigen Ende 104a des Frontgehäuseteils 104, ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Länge der Befestigungsmutter 132 nur etwa ein Viertel der Länge der Rumpfhülse 110, gemessen vom Anschlagskragen 107 bis zum rückwärtigen Ende 104a des Frontgehäuseteils. Die Befestigungsmutter und der Gewindeabschnitt 108 liegen dabei im geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses 102 axial im vorderen Bereich der Federkraftklemme 120. Insbesondere erstreckt sich die Befestigungsmutter 132 in dem eingebauten Zustand nach hinten nicht bis zu dem Griffabschnitt 150 und vor allem nicht über das rückwärtige Ende 150a des Griffabschnitts 150 hinaus, damit der Griffabschnitt 150 für den Benutzer frei zugänglich bleibt. Die Befestigungsmutter 132 bzw. das Befestigungselement ist lediglich eine gewöhnliche Mutter und insbesondere kein hutförmiges Überwurfteil mit Innengewinde. Das Befestigungselement hat daher insbesondere nicht die Funktion, das Verbindergehäuse 102 rückwärtig zu schließen.
-
Der Griffabschnitt 150 weist einen vorderen Anschlag 153 auf, welcher in dem geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses 102 an der Rückseite 110a der Rumpfhülse 110 anliegt. Der Griffabschnitt 150 des Einsatzteils 106 ragt also sowohl in dem geöffneten als auch in dem geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses 102 aus dem Frontgehäuseteil 104 bzw. aus der Rumpfhülse 110 heraus, liegt also frei, um von dem Benutzer gegriffenen werden zu können. Demnach wird das Einsatzteil 106 auch in dem geschlossenen Zustand nicht vollständig in dem Verbindergehäuse 102 eingeschlossen. Folglich ist die Griffoberfläche 151 des Griffabschnitts 150 in dem geöffneten und dem geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses 102 für den Benutzer frei zugänglich greifbar, insbesondere von zwei radial gegenüberliegenden Seiten greifbar.
-
Wieder Bezug nehmend auf 1a und 1b weist der Betätigungsschenkel 126 der Klemmfeder 124 zwei seitliche Rastlaschen 154 auf, welche unter Rasthaken 156 der seitlichen Flanken 158 des Haltegestells 122 einrasten Diese Verrastung kann mittels einer in den Betätigungsschenkel 126 eingestanzten Öffnung 160 aufgehebelt werden, so dass die Federkraftklemme von dem Benutzer reversibel geschlossen und wieder geöffnet werden kann.
-
Wieder Bezug nehmend auf 3 wird der Betätigungsschenkel 126 der Klemmfeder 124 zusätzlich zu der Verrastung mit dem Haltegestell 122 im geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses 102 durch Anlage an der Innenseite 142a des Kanals 142 gegen Aufspringen gesichert.
-
Der Außendurchmesser des Griffabschnitts 150 bzw. der transversalen Riffelung 152 ist in etwa gleich dem Außendurchmesser des Hülsenabschnitts 112, um das Einführen des vormontierten Verbindergehäuses 102 in die Wandungsöffnung 134 zu erleichtern. Mit anderen Worten verläuft der Hülsenabschnitt 112 außen im Wesentlichen bündig mit dem Griffabschnitt 150.
-
Zum leichteren Einführen des Leiterendes 136 weist der Griffabschnitt 150 einen rückwärtigen inneren Einführtrichter 162 auf, welcher sich von hinten nach vorne verjüngt. Der Einführtrichter 162 ist starr und braucht keine Klemmfunktion zu erfüllen. Die Klemmung des Leiters 135 innerhalb des Anschlusskastengehäuses erfolgt ausschließlich mit der Federkraftklemme 120, welche das abisolierte Leiterende 136 gegen die Stromschiene 123 des Haltegestells 122 klemmt. Der Leiter 135 liegt demnach lose in dem Einführtrichter 162.
-
Wieder Bezug nehmend auf die 1d und 1f weist das Frontgehäuseteil 104 rückwärtige unmittelbar an dem Hülsenabschnitt 112 nach hinten anschließende Haltelaschen 164a, b auf. Die Haltelaschen 164a, b gleiten beim Verschieben des Einsatzteils 106 auf Gleitoberflächen 166a, b beidseits des Einsatzteils 106. Die Gleitoberflächen 166a, b erstrecken sich axial zumindest über den Mittelabschnitt 140 und bis in die Riffelung 152 hinein, welche hierfür an den Gleitoberflächen 166a, b unterbrochen ist. Beide Haltelaschen 164a, b weisen je eine Rastöffnung 168a, b auf. Die Gleitoberflächen 166a, b weisen vordere seitliche Rastvorsprünge 176a, b auf, welche in dem geöffneten Zustand des Verbindergehäuses (1a bis 1j) in den Öffnungen 168a, b der Haltelaschen 164a, b verrasten. Allerdings weist nur eine der beiden Gleitoberflächen 166a, b, in diesem Beispiel die von hinten gesehen linke Gleitoberfläche 166b einen hinteren Rastvorsprung 170b auf, welcher in dem geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses in der Öffnung 168b der linken Haltelasche 164b einrastet, wenn das Verbindergehäuse 102 geschlossen ist. Die nur einseitige Verrastung in dem geschlossenen Zustand kann in vorteilhafter Weise mit nur einem Handgriff gelöst werden. Hierzu weist das Einsatzteil 106 hinter dem hinteren Rastvorsprung 170b eine Vertiefung oder Nut 172b zum Einführen eines Schraubendrehers und Aufhebeln der Verrastung zwischen der Öffnung 168b und des hinteren Rastvorsprungs 170b auf.
-
Die 4a, 4b und 4c zeigen eine komplementäre Wanddurchführung 2 mit einem Anschlusselement 214 mit männlichem Steckkontakt 218. Der aus Metallblech geformte Steckkontakt 218 ist mit einem Kunststoffstopfen 219 verschlossen, der als Berührschutz dient. Im Übrigen ist die männliche Wanddurchführung 2 entsprechend der weiblichen Wanddurchführung 1 aufgebaut, wobei entsprechende Teile mit Bezugszeichen versehen sind, welche statt der 100er-Nummern 200er-Nummern aufweisen und die Einer- und Zehner-Ziffern gleich gewählt sind.
-
5 zeigt das Frontgehäuseteil 204 der männlichen Wanddurchführung 2.
-
Die 6a bis 6f zeigen das Einsatzteil 106 mit darin festgelegtem männlichem Anschlusselement 214. Dabei ist die Innengeometrie des Kanals 142, 242 beider Wanddurchführungen 1, 2 soweit sie mit dem Einsatzteil 106 zusammenwirkt gleich ausgebildet, so dass dasselbe Kunststoff-Einsatzteil 106 sowohl für das männliche Anschlusselement 214 bzw. die männliche Wanddurchführung 2 als auch für das weibliche Anschlusselement 114 bzw. die weibliche Wanddurchführung 1 verwendet werden kann. Es muss also nur eine Sorte Einsatzteile 106 für beide Wanddurchführungen 1 und 2 (männlich und weiblich) hergestellt und vorgehalten werden, wodurch Kosten eingespart werden können.
-
Das Einsatzteil 106 weist ferner einen vorderen Halteabschnitt 173 mit zwei sich radial gegenüberliegenden vorderen freitragenden und federnden Führungslaschen 174 auf, welche die zwei Gleitoberflächen 166a, b nach vorne fortsetzen und das Einsatzteil 106 in dem Kanal 142 des Frontgehäuseteils 104 führen. Die vorderen Rastvorsprünge. 176a, b sind an den Außenseiten der Führungslaschen 174 angeordnet und verrasten beim Herausziehen des Einsatzteil 106 in Rastöffnungen 168a, b des Frontgehäuseteils 104, um ein vollständiges Herausziehen des Einsatzteils 106 zu verhindern. Indem dargestellten Beispiel verrasten die vorderen Rastvorsprünge 176a, b in den Öffnungen 168a, 168b der Haltelaschen 164a, 164b, wodurch eine besonders kurze Bauform erzielt werden kann.
-
Das Einsatzteil 106 besteht somit aus drei Abschnitten, dem vorderen Halteabschnitt 173, der auch in dem geöffneten Zustand in dem Frontgehäuseteil 104 verbleibt, dem in das Frontgehäuseteil 104 einschiebbaren und aus dem Frontgehäuseteil 104 herausziehbaren Mittelabschnitt 140 und dem nicht in das Frontgehäuseteil 104 einschiebbaren Griffabschnitt 150. Die drei Abschnitte sind einstückig aus Kunststoff hergestellt.
-
Wieder Bezug nehmend auf 3, 4c ist im eingebauten und geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses der rückwärtige Teil (der sich im eingebauten Zustand auf der Innenseite 4a des Anschlusskastengehäuses 4 befindet) umfassend den Gewindeabschnitt 108, 208 den Hülsenabschnitt 112, 212 und den Griffabschnitt 150 länger als der Steckerabschnitt 144, 244 auf der Außenseite 4b des Anschlusskastengehäuses 4. Ferner befindet sich die Klemmvorrichtung 120 in dem geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses 102 zumindest größtenteils rückwärtig des Anschlagskragens 7 bzw. in dem eingebauten Zustand auf der Innenseite 4a des Anschlusskastengehäuses 4 (7). Der Steckerabschnitt 144, 244 weist zwischen dem Anschlagskragen 107, 207 und dem Gehäusesteckerstift 105 bzw. der Gehäusesteckbuchse 205 noch eine äußere Mehrkantgeometrie 180, 280 auf, um das Frontgehäuseteil 104 z. B. mit einem Maulschlüssel beim Kontern der Befestigungsmutter 132, 232 drehfest zu halten.
-
Das Einsatzteil 106 umfasst einen vorderen Führungsabschnitt 178 mit den beiden Führungslaschen 174, einen Mittelabschnitt 140 mit im Wesentlichen U-förmigem Querschnitt zum Zugriff auf die Klemmfeder 124 sowie den rückwärtigen im Wesentlichen zylindrischen Griffabschnitt 150, welche gemeinsam als ein Teil einstückig gespritzt sind.
-
Der Steckkontakt 118, 218 ragt – im wesentlichen vollständig – aus dem dem hinteren Ende 106a des Einsatzteils 106 bzw. dem hinteren Ende 150a des Griffabschnitts 150 gegenüberliegenden vorderen Ende 106b des Einsatzteils 106 heraus, um in den Steckerabschnitt 144 bzw. 244 eingeschoben werden zu können.
-
Die freitragenden aufgehängten Führungslaschen 174 bilden einen vorderen Teil 184 der Gleitoberfläche und verlängern die Gleitoberflächen 166a, b nach vorne. Der vordere Teil 184 der Gleitoberfläche ist jeweils durch einen schmalen Spalt 182 von der zugehörigen Gleitoberfläche 166a, b getrennt. Ansonsten wird die Verschiebung des Einsatzteils 106 relativ zu dem Frontgehäuseteil 104 durch die Haltelaschen 164a, b einerseits und die Gleitoberflächen 166a, b einschließlich des vorderen Teils 184 geführt, um eine gute lineare Führung über den gesamten Verschiebebereich des Einsatzteils 106 in dem Frontgehäuseteil 104 vom geöffneten bis in den geschlossenen Zustand des Verbindergehäuses 102 zu bewerkstelligen.
-
7 zeigt schematisch den Einbau mehrerer erfindungsgemäßer Wanddurchführungen in der Wandung 131 eines Anschlusskastengehäuses 4.
-
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind, und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen. Ferner definieren die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung, selbst dann wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011112283 [0005]
- DE 102010034881 [0006]
- DE 102008061268 [0019]
