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Beschreibung
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Die Erfindung geht aus von einer Wanddurchführung für Steckverbinder nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 sowie von einem System aus mehreren Wanddurchführungen aus dem unabhängigen Anspruch 6.
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Derartige Wanddurchführungen werden benötigt um Steckverbinder mit Gegensteckverbindern zu kontaktieren, die an oder hinter einer Wand aufgenommen sind. Dabei dienen Wanddurchführungen zur mechanischen Kontaktierung und Verrastung des Steckverbinders. Der Gegensteckverbinder ist meist mechanisch hinter der Wand auf beispielsweise einer Leiterplatte fixiert und relativ zur Wanddurchführung nicht beweglich.
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Die Einsatzgebiete derartiger Wanddurchführungen reichen von Schaltschränken über Gerätegehäuse und Steuergeräte bis zu Schaltkästen und anderen Wänden, durch welche Leitungen mittels eines Steckverbinders geführt werden sollen. Dabei handelt es sich vorzugsweise um elektrische oder optische Leitungen.
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Stand der Technik
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Die
DE 10 2008 047 145 B3 zeigt eine Steckverbinder-Wanddurchführung für industrielle Umgebungsbedingungen. Die Wanddurchführung verfügt dabei über einen Flansch, der an einer Wand mittels zwei oder vier Schrauben befestigt werden kann. Zwischen dem Flansch und der Wand ist eine Dichtung angeordnet, die mittels der Schrauben gepresst wird. Am Flansch ist ein Anbaurahmen angeordnet, welcher zur Kontaktierung eines Steckverbinders dient.
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Die US 2013 / 0 171 854 A1 zeigt einen wasserdichten Steckverbinder. Dieser besteht aus einem Befestigungsbereich, der einen Kragen aufweist. Der Kragen umgibt eine Durchgangsöffnung, welche sich durch den Befestigungsbereich erstreckt. Ferner verfügt der Kragen über Rastmittel. Der Befestigungsbereich weist genau drei Befestigungsfüße auf.
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Die Druckschrift US 2011 / 0 230 086 A1 offenbart einen Steckverbinder, der Folgendes umfasst:
- ein Gehäuse, das einen Anschlussanbringungsabschnitt beinhaltet, der dazu geeignet ist, zumindest teilweise in ein Achsloch eingepasst zu werden, das in einer Wandfläche eines Montageelements gebildet wird,
- einen Aufnahmebehälter, in den ein Gegensteckverbinder zumindest teilweise eingepasst werden kann, weiterhin einen Montageflansch, der zwischen dem Anschlussanbringungsabschnitt und dem Aufnahmebehälter bereitgestellt wird, ist dazu geeignet, an der Wandfläche des Montageelements montiert zu werden;
- einen Anschluss, der im Anschlussanbringungsabschnitt montiert wird, sodass ein Teil davon zumindest teilweise in den Aufnahmebehälter vorsteht, und
- einen Dichtring, der auf dem Montageflansch montiert wird und dem Montageelement zugewandt ist, um zwischen dem Montageflansch und der Wandfläche des Montageelements abzudichten.
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Der Dichtring beinhaltet einen Ringhauptkörper, der den Außenumfang des Anschlussanbringungsabschnitts umgibt. Weiterhin besitzt der Dichtring Befestigungsabschnitte, um den Ringhauptkörper an den Montageflansch zu befestigen, wobei der Ringhauptkörper ringförmig ist und eine rechteckige Form aufweist.
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Jeder Befestigungsabschnitt beinhaltet mindestens eine Ausbauchung und mindestens einen Verriegelungsabschnitt, der von der Ausbauchung zu einer Seite hin vorsteht, die einer Dichtfläche hin zum Montageelement gegenübersteht, und der mit mindestens einem Verriegelungsloch in Eingriff gebracht werden kann, das im Gehäuse gebildet wird. Die Befestigungsabschnitte werden an oder in der Nähe einer Innenumfangsseite und an jeder der vier Ecken des Ringhauptkörpers gebildet.
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Die Druckschrift
DE 10 2004 055 874 A1 offenbart zunächst der Tatsache, dass Elektrische Steckverbindungen bestehen in der Regel aus einem Stecker und einem Gegenstecker. Ausgehend von diesem Stand der Technik schlägt die Druckschrift vor, den Gegenstecker innerhalb eines Gehäuses eines Aggregats anzuordnen. Zur besseren Einführung des Steckers in den Gegenstecker ist eine Montagemuffe vorgesehen, wobei die Montagemuffe gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist. Um zu vermeiden, dass bei hergestellter Steckverbindung sich Fluid innerhalb des Bereichs des Gegensteckers anlagert, sind unterschiedliche Dichtungen vorgesehen. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass zwischen Montagemuffe und Verriegelungsmutter und Verriegelungsmutter und Stecker mittels eines Dichtungsrings beziehungsweise eines Dichtungselements abgedichtet wird.
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Die Druckschrift offenbart eine Gerätebuchse, bestehend aus einer Wanddurchführung, einer Leiterplatte und einem auf der Leiterplatte aufgebrachten elektronischen Bauteil. Die Gerätebuchse umfasst ein Verriegelungsmittel, wodurch die Leiterkarte mit der Wanddurchführung verbindbar ist. Die Gerätebuchse weist zumindest eine Dichtung aufweist. Die Dichtung umfasst erste Mittel umfasst, durch die die vertikale Position des elektronischen Bauteils auf der Leiterkarte vorgegeben ist. Die Dichtung besitzt eine Öffnung, in welche das elektronische Bauteil einführbar ist.
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Die Dichtung weist eine Öffnung auf, in welche das elektronische Bauteil einführbar ist. In der Öffnungsebene der Dichtung liegt ein Mittelpunkt. Weiterhin weist die Öffnung der Wanddurchführung einen Mittelpunkt auf. Die Mittelpunkte besitzen zueinander einen Abstand, dessen Betrag größer Null ist. Die Leiterkarte umfasst zweite Mittel, durch die die horizontale Position des elektronischen Bauteils zur Wanddurchführung vorgegeben ist. Das elektronische Bauteil umfasst Lötananschlusselemente. Die zweiten Mittel der Leiterkarte sind als Bohrungen ausgeführt, in welche die Lötananschlusselemente des elektronischen Bauteils einführbar sind.
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Nachteilig bei den Wanddurchführungen dieser Art ist die große Bauform der Flanschkontur. Diese wird benötigt um die Wanddurchführung sicher mit der Wand zu Verbinden. Diese sind jedoch sehr platzintensiv. Bei der Anordnung von vier Schrauben um den Anbaurahmen wird viel Platz für den Flansch und die Bohrungen für Schrauben benötig.
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Als Alternative zur Anordnung von vier Schrauben sind Lösungen mit nur zwei Schrauben bekannt. Diese sind auf zwei Seiten neben dem Anbaurahmen angeordnet. In dieser Anordnung wird jedoch ein sehr hoher Druck auf die Dichtung im Bereich der Schrauben aufgebracht um auch auf dem langen Bereich zwischen den Schrauben eine Abdichtung des Anbaurahmens zu gewährleisten.
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Zudem ist die Montage derartiger Wanddurchführungen mit nur zwei Schrauben sehr anfällig gegen seitliche Belastungen, die durch einen Steckverbinder auftreten können. So kann durch Zug am Steckverbinder (z.B. durch Eigengewicht des Kabels) eine seitliche Belastung auftreten. Des Weiteren kann durch Stecken oder Lösen eines Steckverbinders mit der Wanddurchführung durch nicht lineares Aufstecken oder Abziehen des Steckverbinders ein seitliches Moment auf die Wanddurchführung einwirken. Speziell wenn diese Momente quer zur Fluchtlinie der beiden Schrauben einwirken, kann es dazu führen, dass die Dichtung einseitig entlastet und die Verbindung undicht wird.
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Aufgabenstellung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Wanddurchführung für Steckverbinder vorzustellen, welche die bekannten Probleme der bekannten Wanddurchführungen löst. Speziell soll die Wanddurchführung wenig Platz für die Montage benötigen und in einer hohen Packungsdichte nebeneinander angeordnet werden können. Zudem soll die Wanddurchführung unempfindlich gegen auftretende, seitliche Krafteinwirkung sein und auch bei großen, seitlichen Kräften noch dicht bleiben.
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Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 sowie die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 6 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei der Erfindung handelt es sich um eine Wanddurchführung für Steckverbinder. Die Wanddurchführung besteht aus einem Befestigungsflansch, der zur Montage an einer Wand vorgesehen ist. Der Befestigungsflansch weist eine Durchgangsöffnung zum Durchführen von Leitungen oder Steckverbindern auf.
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Auf einer Seite des Befestigungsflansches ist ein Kragen angeordnet. Der Kragen umgibt die Durchgangsöffnung. An der Außenseite weist der Kragen Rastmittel auf, so dass der Kragen zur mechanischen Verrastung mit einem Steckverbindergehäuse geeignet ist.
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Die dem Kragen abgewandte Seite des Befestigungsflansches ist dafür vorgesehen an eine Wand montiert zu werden. Dafür verfügt diese Seite über eine Dichtung, die zwischen dem Befestigungsflansch und eine Wand gepresst werden kann.
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Zur Befestigung der Wanddurchführung an einer Wand sind in den Befestigungsflansch drei Befestigungsöffnungen eingebracht. Die Befestigungsöffnungen sind vorzugsweise als Bohrungen ausgeführt und zur Aufnahme von Schrauben vorgesehen. Mittels Schrauben in den Befestigungsöffnungen im Befestigungsflansch kann dieser so an eine Wand geschraubt und die Dichtung gepresst werden. Die Dichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie zumindest die Durchgangsöffnung umgibt um diese abzudichten.
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Erfindungsgemäß ist der Kragen, der zur Verrastung eines Steckverbinders vorgesehen ist, rechteckig ausgebildet. Dabei ist der Kragen so auf dem Befestigungsflansch angeordnet, dass der Befestigungsflansch den Kragen an drei Seiten umgibt. Vorzugweise werden zwei kürzere Seiten des rechteckigen Kragens, sowie eine dazwischenliegende, längere Seite des Kragens vom Befestigungsflansch umgeben.
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Zweckmäßig sind die drei Befestigungsöffnungen auf den zwei Bereichen des Befestigungsflansches angeordnet, die sich neben den kürzeren Seiten des rechteckigen Kragens befinden. Dabei sind in einem ersten der beiden Bereiche des Befestigungsflansches zwei Befestigungsbohrung eingeformt und in dem zweiten Bereich eine Befestigungsbohrung.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, die Befestigungsbohrung im zweiten Bereich des Befestigungsflansches mit einer der zwei weiteren Befestigungsbohrungen punktsymmetrisch zum Mittelpunkt des rechteckigen Kragens anzuordnen. Die verbleibende Befestigungsbohrung ist dabei möglichst weit von der Verbindungsachse der punktsymmetrisch angeordneten Befestigungsbohrungen entfernt. Diese Anordnung ermöglicht einen besonders großen Hebel auf die Wanddurchführung, wenn eine seitliche Kraft ausgeübt wird. Durch die Befestigung an drei Punkten liegt die Wanddurchführung besonders spielfrei auf einer Wand auf. Ein Kippen ist nicht möglich.
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Erfindungsgemäß ist der Befestigungsflansch nicht einheitlich breit um den Kragen ausgebildet. Im ersten und zweiten Bereich des Befestigungsflansches wird dieser zwischen den Befestigungsbohrungen ausgespart. Dadurch erhält der Befestigungsflansch im ersten und zweiten Bereich eine puzzleteilartige Form um die Befestigungsbohrungen herum.
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Dabei weist der erste Bereich des Befestigungsflansches die negative Form des zweiten Bereichs des Befestigungsflansches auf. Das bedeutet, dass der erste Bereich des Befestigungsflansches einer ersten Wanddurchführung formschlüssig mit dem zweiten Bereich des Befestigungsflansches einer zweiten Wanddurchführung zusammenfügbar ist. Die beiden Wanddurchführungen sind puzzleteilartig nebeneinanderfügbar. Dies ermöglicht eine Befestigung mehrerer Wanddurchführungen mit sehr geringem Abstand nebeneinander, ohne viel Freiraum für jeweils einen eigenen Befestigungsflansch zu verlieren.
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Figurenliste
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer, aus dem Stand der Technik bekannten Wanddurchführung;
- 2 eine perspektivische Darstellung einer weiteren, aus dem Stand der Technik bekannten Wanddurchführung;
- 3 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wanddurchführung;
- 4 eine frontale Darstellung der erfindungsgemäßen Wanddurchführung aus 3; und
- 5 ein System aus mehreren, in einem Raster zusammengefügten Wanddurchführungen.
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Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.
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Die 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Wanddurchführung 1 in perspektivischer Darstellung. Die Wanddurchführung 1 ist aus einem Befestigungsflansch 2 gebildet, welcher über eine mittig angeordnete, rechteckige Durchgangsöffnung 4 verfügt. Um die Durchgangsöffnung 4 herum ist ein Kragen 3 angeordnet. Der Kragen 3 ist zur Kontaktierung und Verrastung eines Steckverbinders vorgesehen.
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Der Kragen 3 ist rechteckig ausgebildet und erstreckt sich vom Befestigungsflansch 2 weg. An der Außenseite des Kragens 3 sind Rastmittel 5 angebracht, welche zur mechanischen Verrastung eines Gegensteckers vorgesehen sind. Die Rastmittel 5 sind in diesem Beispiel als Rasteingriffe ausgebildet, in welche Rastarme eines Gegensteckverbinders eingreifen können. Alternativ könnte hier auch ein Gewinde oder Rastmittel für ein Bajonettverschluss vorgesehen sein.
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Der Befestigungsflansch 2 weist ferner vier Befestigungsöffnungen 6 auf. Die Befestigungsöffnungen 6 sind dabei in den Ecken des quadratischen Befestigungsflansches 2 angeordnet. Durch diese Anordnung wird eine möglichst sichere Befestigung des Befestigungsflansches 2 an einer Gehäusewand ermöglicht. Die große, aufliegende Fläche des Befestigungsflansches 2 wird an allen vier Ecken mit einer Wand verbunden.
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Dadurch ist eine größtmögliche Kraftübertragung vom Befestigungsflansch 2 auf eine Gehäusewand ermöglicht. Dies ist vor allem bei auftretenden Querkräften auf den Kragen 3 vorteilhaft, die so gut abgeleitet und durch eine Gehäusewand gut aufgenommen werden können.
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Nachteilig bei der dargestellten Wanddurchführung 1 ist die benötigte Baufläche. Durch den verhältnismäßig großen Befestigungsflansch 2 wird auf einer Gehäusewand sehr viel Platz benötig, auf dem der Befestigungsflansch 2 aufliegen kann und mittels z.B. Schrauben durch die Befestigungsöffnungen 6 verschraubt werden kann.
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Dieser Nachteil ist bei einer Wanddurchführung 1 entsprechend der 2 behoben. In dieser, ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsform einer Wanddurchführung 1, wurde der Befestigungsflansch 2 deutlich verkleinert.
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Der Befestigungsflansch 2 ist deutlich verkleinert. Oberhalb der Durchgangsöffnung 4 und des Kragens 3 ist der Befestigungsflansch 2 fast vollständig entfernt. In den seitlichen Bereichen ist der Befestigungsflansch 2 lediglich noch um die Befestigungsöffnungen 6 vorhanden. Die restlichen Bereiche wurden ausgespart.
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Durch die Aussparung des Befestigungsflansches 2 um die Befestigungsöffnungen 6 herum ist ein Ineinanderschieben zweier Wanddurchführungen 1 möglich. Die Wanddurchführungen 1 können deutlich dichter nebeneinander angebracht werden, in dem der Befestigungsflansch 2 einer Wanddurchführung 1 in die Aussparung eines benachbarten Befestigungsflansches 1 eingreift.
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Zudem weist der Befestigungsflansch 2 statt vier nur noch zwei Befestigungsbohrungen 6 auf. Durch zweckmäßige Lage der Befestigungsbohrungen 6 auf einer Diagonalen durch den Mittelpunkt der Durchgangsöffnung 4 und des Kragens 3 kann eine gute Befestigung erzielt werden.
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Nachteilig an dieser Ausführung einer Wanddurchführung 1 ist jedoch, dass diese bei Kräften, die quer zur Steckrichtung auf den Kragen 3 einwirken, sehr instabil werden. Speziell wenn durch Zug am Kabel oder beim Stecken oder Dekontaktieren eines Steckverbinders Kräfte quer zur Achse zwischen den Befestigungsbohrungen 6 auftreten, kann die gesamte Wanddurchführung 1 kippen.
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Wenn die Verbindung zwischen Befestigungsflansch 2 und einer Wand noch mit einer Dichtung 7 abgedichtet ist, kann diese zusätzlich bei Querbelastungen komprimiert, und die Wanddurchführung 1 undicht werden. Beispielsweise kann eine nach oben gerichtete Kraft auf den Kragen 3 der Wanddurchführung 1 aus 2 dazu führen, dass die Dichtung 7 im oberen Bereich weiter komprimiert wird und im unteren Bereich des Befestigungsflansches 2 ein Spalt entsteht. So können Feuchtigkeit oder andere Umwelteinflüsse eindringen.
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In der 3 ist eine erfindungsgemäße Wanddurchführung 1 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die Wanddurchführung 1 weist im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie z.B. bekannte Wanddurchführungen aus 2 auf. Ein Befestigungsflansch 2 ist vorgesehen um an einer Gehäusewand befestigt zu werden. Durch eine Durchgangsöffnung 4 im Befestigungsflansch 2 kann ein Steckverbinder durch den Befestigungsflansch 2 geführt und mit einem Gegensteckverbinder verbunden werden.
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Um die Durchgangsöffnung 4 ist ein Kragen 3 angebracht, welcher Rastmittel 5 zur Verrastung eines Steckverbinders aufweist. Erfindungsgemäß sind in dem Befestigungsflansch 2 drei Befestigungsbohrungen 6 (6.1, 6.2, 6.3) eingeformt. Durch die Befestigungsbohrungen 6 können Schrauben, Stifte oder Nieten geführt werden, die zur Befestigung des Befestigungsflansches 2 an einer Gehäusewand dienen.
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Die drei Befestigungsbohrungen 6 sind so im Befestigungsflansch 2 eingeformt, dass eine möglichst gute Kraftverteilung auf über die Befestigungsbohrungen ermöglicht wird. Dafür sind im linken Bereich 2.1 des Befestigungsflansches 2 zwei Befestigungsbohrungen 6.1, 6.2 eingebracht. Die Befestigungsbohrung 6.1 ist dabei im oberen Teil des Bereichs 2.1 angeordnet, während die Befestigungsbohrung 6.2 im unteren Teil des Bereichs 2.1 angeordnet ist.
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Der rechte Bereich 2.2 des Befestigungsflansches 2 ist mittig zwischen den Befestigungsbohrungen 6.1, 6.2 vorgesehen. Die dritte Befestigungsbohrung 6.3 ist im linken Bereich 2.2 eingebracht. Dabei ist der Bereich 2.2 des Befestigungsflansches 2 so ausgebildet, dass er lediglich die Befestigungsbohrung 6.3 umgibt. Ober und unterhalb der Befestigungsbohrung 6.3 ist der Bereich 2.2 ausgespart.
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Zwischen dem oberen und unteren Teil weist der Bereich 2.1 eine Aussparung auf, welche zur Aufnahme des Bereichs 2.2 einer weiteren Wanddurchführung 1 vorgesehen ist. Dadurch können zwei Wanddurchführungen 1 sehr nah aneinander montiert werden.
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Die 4 zeigt die Wanddurchführung 1 der 4 noch einmal in frontaler Ansicht. Hier ist die Formgebung des Befestigungsflansches 2, sowie die Anordnung der Befestigungsbohrung 6 gut erkennbar. Die Befestigungsbohrungen 6.1, 6.3 liegen auf einer Achse durch den Mittelpunkt der Durchgangsöffnung 4 und sind punktsymmetrisch zum Mittelpunkt angeordnet.
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Die Befestigungsbohrung 6.2 ist im unteren Teil des Bereichs 2.1 des Befestigungsflansches 2 angeordnet, so dass ein maximaler Abstand zum Mittelpunkt der Durchgangsöffnung 4 entsteht. So wird eine optimale Befestigung der Wanddurchführung 1 ermöglicht.
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Die besondere Ausgestaltung der Bereiche 2.1 und 2.2 des Befestigungsflansches 2 ist in der 5 verdeutlicht. Die 5 zeigt ein System aus mehreren, in einem Raster zusammengefügten Wanddurchführungen 1. Dabei sind sechs Wanddurchführungen 1 in zwei Reihen und drei Spalten angeordnet.
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Jeweils der Bereich 2.1 einer Wanddurchführung 1 greift dabei in den Bereich 2.2. der benachbarten Wanddurchführung 1 ein. Die Bereiche 2.1 und 2.2 sind so vorteilhaft um die Befestigungsbohrungen 6 ausgespart, dass die Bereiche 2.1, 2.2 ineinandergreifen können. Eine besonders enge Anordnung mehrerer Wanddurchführungen 1 nebeneinander ist so möglich.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung der drei Befestigungsbohrungen 6.1, 6.2, 6.3 und die Aussparungen um die Befestigungsbohrungen 6.1, 6.2, 6.3 in den Bereichen 2.1, 2.2 wird die erfindungsgemäße Aufgabe besonders vorteilhaft gelöst.
