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Die
Erfindung betrifft einen Verriegelungsbügel für
eine Steckverbinderkupplung. Eine Steckverbinderkupplung besteht
aus einem Steckverbinderpaar. Das Steckverbinderpaar kann entweder
als männlicher Steckverbinder und als dazu steckkompatibler
weiblicher Steckverbinder ausgestaltet sein oder aus zwei miteinander
steckkompatiblen so genannten Hermaphroditen bestehen.
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Eine
derartige Steckverbinderkupplung für die elektrische Verkabelung
von Photovoltaikmodulen ist aus der
DE-U-20 2007 017 522 bekannt.
Die dort gezeigte Steckverbinderkupplung hat jedoch den Nachteil,
dass das männliche Steckerteil und das weibliche Buchsenteil
während des Betriebs der Photovoltaikanlage, also unter
Spannung, voneinander getrennt werden können. Aus Gründen
der Gebrauchssicherheit und Betriebssicherheit ist es aber erwünscht,
die Steckverbinderkupplung nicht im laufenden Betrieb der Anlage
trennen zu können.
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Es
ist deshalb beispielsweise aus der
DE-A-196 17 820 bekannt, an einer Steckverbinderkupplung
einen Verriegelungsbügel auszubilden, der die Trennbarkeit
der Kupplung aufhebt. Eine derartige von einem Verriegelungsbügel
gesicherte Steckverbinderkupplung wird von der Wieland Electric GmbH
in Bamberg (DE) unter der Kennzeichnung PST40 bzw. PST40i1 speziell
für den Betrieb in Photovoltaikanlagen hergestellt, angeboten
und vertrieben. Die Steckverbinderkupplung an sich ist grundsätzlich
so aufgebaut wie die Steckverbinderkupplung nach dem Stand der Technik
gemäß
1 und
2 der vorerwähnten
DE-U-20 2007 017 522 . Zum
Schließen dieser vorbekannten Steckkupplung sind am männlichen
Steckerteil Rasthaken ausgebildet und am weiblichen Buchsenteil
zu den Rasthaken kompatible Rasttunnel. Im zusammengesteckten Montageendzustand
von Stecker und Buchse bei geschlossener Steckverbinderkupplung
durchsetzen die Rasthaken die Rasttunnel und hintergreifen die endseitigen
Rasttunnelränder mit ihren Hakenzähnen. Bei der
vorerwähnten Steckkupplung aus dem Hause Wieland mit der
Bezeichnung PST40 bzw. PST40i1 ist dies prinzipiell ebenso. Dort
ist die vorbeschriebene Steckverbinderkupplung noch durch einen
U-förmigen Verriegelungsbügel ergänzt.
Die U-Schenkel des Verriegelungsbügels sind dabei als Verriegelungshaken
ausgebildet. Im geschlossenen Zustand der Steckverbinderkupplung
wird der Verriegelungsbügel einfach auf die Steckverbinderkupplung
aufgeschoben, so dass die Verriegelungsbügel in den Bereich
zwischen der Gehäusewand des Buchsenteils und dem aus den
Rasttunneln hinausragenden Bereich der Rasthaken eingreift, so dass die
Rasthaken daran gehindert sind, gegen die Wandung des Buchsenteils
zurückzufedern mit der Folge, dass die Lösbarkeit
der Rasthaken und damit des Steckerteils vom Buchsenteil aufgehoben
wird.
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Zum Öffnen
der Steckverbinderkupplung muss zunächst der Verriegelungsbügel
mit Hilfe eines Werkzeugs, beispielsweise mit Hilfe einer Schrauberklinge
von der Steckverbinderkupplung entfernt werden, so dass die Rasthaken
wieder einfedern können, um den Stecker vom Buchsenteil
wieder abziehen zu können.
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Nachteilig
bei diesen bekannten PST40- bzw. PST40i1-Steckverbinderkupplung
ist die Tatsache, dass bei beengten Raumverhältnissen die Schrauberklinge
zum Entfernen des Verriegelungsbügels am Verriegelungsbügel
schlecht angreifen kann und dass kein ausreichender Hubraum zur
Verfügung steht, um den Verriegelungsbügel mit
Hilfe der Schraubendreherklinge aus dem verriegelten Zustand zu
stemmen. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen
Verriegelungsbügel für eine Steckverbinderkupplung
hinsichtlich seiner Gebrauchseigenschaftne zu verbessern.
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Diese
Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer
Weise gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche
beinhalten teilweise zweckmäßige und teilweise
für sich selbst erfinderische unabhängige Modifikationen
oder Weiterbildungen des Gegenstands des Anspruchs 1.
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Die
Erfindung beruht auf der Grundüberlegung, einen aus zwei
Verriegelungshaken und einem die Verriegelungshaken miteinander
verbindenden Querjoch bestehenden Verriegelungsbügel mit
einer Ausnehmung im Querjoch zu versehen.
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Diese
Ausnehmung dient zunächst als Angriffsfläche bzw.
Angriffselement für ein Werkzeug. Insbesondere ist die
Ausnehmung als Aufnahmetasche für eine Schrauberklinge
ausgestaltet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass stets der
ausreichende Einbau- und Hubraum zum Angriff einer Schrauberklinge
vorgesehen ist. Die Schrauberklinge lässt sich dabei zielgerichtet
und sicher in die Ausnehmung einführen. Auch bei nur geringem
Einbauraum und schlechten Hebelverhältnissen ist die Schrauberklinge
von den Innenwänden der Ausnehmung so umschlossen, dass
die Schrauberklinge in der Ausnehmung fest anliegt, um so den Verriegelungsbügel
von der Steckkupplung problemlos entfernen zu können.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung durchsetzt die Ausnehmung
das Querjoch vollständig. Es kann dann ein Werkzeug einfach
durch das Querjoch gleichsam hindurchgeschoben werden und sogar
beidseitig mit Kraft beaufschlagt werden, um gleichsam den Verriegelungsbügel
aus seiner Verraststellung herauszuheben.
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Nach
der Erfindung hat die Ausnehmung noch eine Zweitfunktion. Wird die
Ausnehmung nicht als Ansatzpunkt oder Ansatzfläche für
ein Werkzeug oder eine Handhabe verwendet, kann sie als Befestigung
für ein Anbauteil an der Steckverbinderkupplung genutzt
werden. Aufgrund dieser Doppelfunktion ist die Ausnehmung während
des Betriebs der Steckverbinderkupplung nicht funktionslos und trägt
so zur Amortisierung des erhöhten Aufwands bei der Fertigung
des Verriegelungsbügels bei, der aus ein komplizierter
aufgebauten Spritzform resultiert.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist der erfindungsmäßige
Verriegelungsbügel U-förmig ausgestaltet. Das
Querjoch ist hierbei vom U-Grund und die Verriegelungshaken sind
von den U-Schenkeln dieser U-Form gebildet. Die Ausnehmung verläuft
bzw. durchsetzt das Querjoch in Richtung seiner Querachse. Die Verriegelungshaken
stehen entweder rechtwinklig oder etwa rechtwinklig vom Querjoch
ab. Ein bevorzugter Winkelbereich liegt hierbei zwischen 75° und
115° bezogen auf die Mittellängsachse des Querjochs.
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In
weiterer Ausgestaltung ist die Wandung des Querjochs so verstärkt,
dass die Ausnehmung in einem aus dem Querjoch in der den Verriegelungshaken
abgewandten Richtung hervorspringenden Bereich angeordnet ist. Dies
begünstigt die Einführbarkeit des Werkzeugs bzw.
der Handhabe und begünstigt die Aushebelbewegung des Werkzeugs
oder der Handhabe beim Fixieren oder Lösen des Verriegelungsbügels
an der Steckverbinderkupplung.
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In
erfinderischer Weiterbildung ist ein Objektträger vorgesehen
mit einem Befestigungsteil. Dieses Befestigungsteil greift in der
Montageendstellung bei geschlossener Steckverbinderkupplung in die Ausnehmung
ein zur Fixierung des Objektträgers am Verriegelungsbügel.
Die am Objektträger fixierten Objekte können vielfältiger
Natur sein. Es kann sich um Informationen handeln, beispielsweise
um einen Sicherheitshinweis, dass die Steckverbinderkupplung nicht
unter Last geöffnet werden darf. Der Objektträger
kann also als kleine Tafel ausgestaltet sein mit der Aufschrift „do
not disconnect under load”. Außerdem können
auf dieser Tafel Warnsymbole oder Sicherheitssymbole aufgedruckt
sein. Auch ist es möglich, auf den Objektträger
Montageanweisungen oder Herstellerkennzeichnungen aufzudrucken. Schließlich
kann der Objektträger auch weitere elektrische Elemente
oder mechanische Elemente tragen. Besonders vorteilhaft ist es,
die das Querjoch vollständig durchsetzende Ausnehmung als
Bestandteil einer Schnappkupplung auszugestalten. Hierbei ist das
Befestigungsteil dann als Schnapper ausgebildet, der mit der Ausnehmung
verschnappt wird. Besonders gut ist dies möglich, wenn
die Ausnehmung das Querjoch durchsetzt. Der Schnapper kann dann
in der Ausnehmung das Querjoch ebenfalls durchsetzen und die Ränder
der Ausnehmung am Ausnehmungsausgang einfach hintergreifen.
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In
weiterer Ausgestaltung ist am Verriegelungsbügel eine Halteklammer
angeformt. Mit Hilfe der Halteklammer kann der Verriegelungsbügel
beispielsweise am Rand eines Modulrahmens, der in sich mehrere Photovoltaikmodule
trägt und zusammenfasst, einfach aufgeschoben werden.
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In
weiterer Ausgestaltung ist es auch möglich, dieselbe Klammer
am Objektträger zu fixieren. Mit Hilfe der Klammer ist
dann die Steckverbinderkupplung entweder unmittelbar durch den Verriegelungsbügel
oder mittelbar durch den Objektträger und den mit dem Objektträger
verbundenen Verriegelungsbügel am Modulrahmen fixiert.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist die Halteklammer als Federklammer
ausgestaltet. Hierbei dient entweder die Oberfläche des
Querjochs oder die Oberfläche des Objektträgers
als Gegenhaltefläche für den Federarm. Die Oberfläche
des Querjochs bzw. des Objektträgers hat dabei dieselbe
Funktion wie der Außenmantel eines Kugelschreibers für
einen Kugelschreiberclip. Dem Kugelschreiberclip entspricht in diesem
Analogiebeispiel der Haltearm der Federklammer. Hierbei verläuft
der Federarm der Federklammer spitzwinklig zur jeweiligen Gegenfläche. Er
ist also spitzwinklig zur Oberfläche des Querjochs oder
zur Oberfläche des Objektträgers ausgebildet.
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Mit
Hilfe zweier Federklammern ist es auch leicht möglich,
mehrere Steckverbinderkupplungen aneinander zu fixieren. Hierfür
müssen die jeweiligen Federklammern stets nur um 180° zueinander
verschwenkt angeordnet sein. Die Federarme der Federklammern greifen
dabei ineinander und sind im Montageendzustand gleichsam ineinander
verschränkt. Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang,
Rastelemente, Führungshilfen oder Anschläge an
den Innenseiten der Federarme auszubilden, um die Montage zu erleichtern
und den Sitz der montierten Teile im Montageendzustand aneinander
zu verbessern.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Objektträger
rechteckförmig ausgestaltet. Auf seiner rechteckförmigen
Oberseite können auf den Objektträger Informationen
aller Art aufgedruckt sein. Randseitig ist am Objektträger
entweder an einem Rand oder an zwei gegenüberliegenden
Rändern eine Halteklammer angeformt. Die Halteklammern können
eine Richtung um 180° zueinander versetzt angeordnet sein.
In jedem Fall ist es so auch möglich, paarweise ausgestalteten
Halteklammern versehene Objektträger aneinander zu fixieren.
Mit Hilfe der so aneinander fixierten Objektträger können
die mit den Objektträgern verbundenen Verriegelungsbügel
und so auch die von den Verriegelungsbügeln gesicherten
Steckverbinderkupplungen mittelbar miteinander verbunden werden.
Die so zu einem Steckverbinderkupplungspaket verbundenen Steckverbinderkupplungen
können so ihrerseits Bauraum sparend und sicher an den
Modulrahmen der Photovoltaikmodule fixiert werden.
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Anhand
der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele ist
die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1 die
perspektivische Ansicht einer Steckverbinderkupplung im geöffneten
Zustand,
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2 die
Steckverbinderkupplung gemäß 1 im
geschlossenen Zustand,
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3 die
Steckverbinderkupplung gemäß 2 in
gesichertem Zustand,
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4a den
zur Sicherung der Steckverbinderkupplung gemäß 1, 2 und 3 verwendeten
Verriegelungsbügel,
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4b einen
Ausschnitt des Querjochs des Verriegelungsbügels mit Wandverstärkung
aus 4a mit eingesetzter Schrauberklinge,
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4c einen
Ausschnitt des Querjochs des Verriegelungsbügels mit Wandverstärkung
aus 4a mit eingesetztem Objektträger,
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4d einen
Ausschnitt des Querjochs des Verriegelungsbügels mit Wandverstärkung
aus 4a mit einer eingesetzten weiteren Ausführungsform
des Objektträgers.
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In 1 ist
ein aus Sicht der dargestellten Steckverbinderkupplung als Aufnahmeteil 1 wirksames
weibliches Buchsenteil und ein in Einsteckrichtung 2 auf
das Aufnahmeteil 1 aufschiebbares, als männliches
Steckerteil wirksames Einschnappteil 3 dargestellt. Der
Innenraum des Aufnahmeteils 1 ist von einer Außenwand 5 eingeschlossen.
Die Außenwand 5 trägt an dem dem Einschnappteil 3 zugewandten
Ende zwei um 180° auf der Außenwand 5 zueinander
versetzte Rasthülsen 6. Die Rasthülsen 6 verlaufen
in Einsteckrichtung 2 und bilden zwei die Außenwand 5 flankierende
Hohlräume. Die Rasthülsen 6 sind beim
Ausführungsbeispiel in einem an die Außenwand 5 angeformten
kranzartigen Hülsenkörper 7 angeordnet.
In Einsteckrichtung 2 schließt sich an den Hülsenkörper 7 ein
Außenwandbereich 8 mit einer quadratischen Querschnittsform
an. Die quadratische Quer schnittsform des Außenwandbereichs 8 dient
zur Bildung jeweils einer Gleitführung 10 für die
Verriegelungshaken 11 des Verriegelungsbügels 12.
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Am
Einschnappteil 3 sind um 180° versetzt zwei Schnapphaken 14 angeordnet.
Jeder Schnapphaken 14 besteht seinerseits aus einem Federarm 15 und
einer am Federarmende angeformten Hakennase 16. Die Hakennase 16 besteht
ihrerseits aus einer rechtwinklig zum Federarm 15 verlaufenden
Verriegelungsfläche 17 und einer sich von der
Verriegelungsfläche 17 zum Federarmende hin spitzwinklig erstreckenden
Einführschräge 18.
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In
das Aufnahmeteil 1 wird in Einsteckrichtung 2 das
Einschnappteil 3 mit seinem Funktionsteil 20 eingeführt.
Das Funktionsteil 20 kann einen Stecker- oder Buchsenkontakt
umschließendes Gehäuseteil sein. Der entsprechende
Gegenkontakt ist in dem von der Außenwand 5 umschlossenen
Innenraum des Aufnahmeteils 1 angeordnet.
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Bei
der geschlossenen Steckverbinderkupplung gemäß 2 durchgreifen
die Schnapphaken 14 des Einschnappteils 3 die
Rasthülsen 6 des Aufnahmeteils 1. Zur
Verriegelung der Steckverbinderkupplung liegen die Verriegelungsflächen 17 der
Hakennasen 16 am jeweiligen Öffnungskragen 21 der ihnen
jeweils zugeordneten Rasthülse 6 an. Die Federarme 15 der
Schnapphaken 16 durchsetzen dabei die Rasthülsen 6 in
Einsteckrichtung 2.
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Beim
Verschnappen des Einschnappteils 3 im Aufnahmeteil 1 greifen
die am Einschnappteil 3 ausgebildeten Schnapphaken 14 in
die Rasthülsen 6 am Aufnahmeteil 1 ein.
Während des Einschiebens in Einsteckrichtung 2 gleiten
die Schnapphaken 14 dabei mit den Einführschrägen
ihrer Hakennasen 16 an den nach außen weisenden
Innenwänden der Rasthülsen 6 entlang.
In der in 2 gezeigten geschlossenen Stellung
der Steckverbinderkupplung haben die Hakennasen 16 die
Rasthülsen 6 vollständig verlassen und
hintergreifen den jeweiligen Öffnungskragen 21 der
jeweiligen Rasthülse 6. Hierbei federn die Hakennasen 16 um
einen Federweg in der zur Einsteckrichtung 2 rechtwinklig
verlaufenden Querrichtung 24 nach außen. Zum Lösen
der Steckverbinderkupplung müssen die Hakennasen wiederum
um diesen Federweg in Querrichtung 24 aufeinander zu bewegt
werden. Der Hintergriff der Hakennasen 16 mit den Verriegelungsflächen 17 an
den Öffnungskragen 21 der Rasthülsen 6 wird
dadurch wieder aufgehoben.
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Der
Verriegelungsbügel 12 ist U-förmig ausgestaltet.
Er besteht aus den beiden Verriegelungshaken 11 als U-Schenkel
und dem Querjoch 26 als U-Grund. Das Querjoch 26 erstreckt
sich dabei in Querrichtung 24. In Querrichtung 24 verläuft
auch die Mittellängsachse 40 des Verriegelungsbügels 12.
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Die
Sperrarme 11 des symmetrsich aufgebauten Verriegelungsbügels 12 stehen
in Verriegelungsrichtung 41 aus dem Querjoch 26 hinaus.
Auf der den Verriegelungshaken 11 abgewandten Seite des
Querjochs 26 ist die in Öffnungsrichtung 42 aus dem
Querjoch 26 abstehende Wandverstärkung 43 ausgebildet.
In die Wandverstärkung 43 ist die das Querjoch 26 vollständig
in Richtung der Querachse 44 des Verriegelungsbügels 12 durchsetzende
Ausnehmung 45 angeformt.
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An
ihren Enden weisen die Verriegelungshaken 11 jeweils eine
rechtwinklig abstehende Sperrfläche 29 auf. Zum
Verriegeln der Steckverbinderkupplung in dem in 2 gezeigten
geschlossenen Zustand wird der Verriegelungsbügel 12 von
oben her in Verriegelungsrichtung 41 auf den die quadratische Querschnittsform
aufweisenden Außenwandbereich 8 aufgeschoben.
Die Innenflächen der Verriegelungshaken gleiten dabei über
die als Gleitführung ausgebildeten Außenwandbereiche 8.
Die Verriegelungshaken 11 gleiten mit ihren Aufsetzschrägen 30 hinter
den Rückwänden der Hakennasen 16 und Schnapphaken 14 hindurch
und spreizen sich sodann in Querrichtung 24 nach außen.
Infolge des Verspreizens der Verriegelungshaken 11 füllen
die Verriegelungshaken 11 des Verriegelungsbügels 12 den
Federweg der Federarme 15 vollständig aus. Die Einfederbarkeit
der Federarme 15 und damit auch der Hakennasen 16 in
Querrichtung 24 ist damit vollständig aufgehoben.
Infolge des Ausfüllens der Federwege entfaltet der Verriegelungsbügel 12 seine Sperrwirkung.
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Zum
Lösen des Verriegelungsbügels 12 wird die
in 4b dargestellte Schrauberklinge 46 in
die Ausnehmung 45 eingebracht. Mit Hilfe der Schrauberklinge 46 wird
sodann der Verriegelungsbügel 12 in Öffnungsrichtung 42 aus
der Steckverbinderkupplung herausgedrückt, wodurch der
Verriegelungsbügel 12 mit seinem Querjoch 26 vom
Außenwandbereich 8 abgehoben wird. Der Verriegelungsbügel 12 wird
aus seiner Verriegelungsposition in Öffnungsrichtung 42 so
weit vom Schraubendreher 47 geschoben, dass er von der
Schnappkupplung abgehoben und somit aus der Schnappkupplung entfernt
werden kann. Sodann sind die Federwege für die Federarme 15 mit
ihren endseitigen Hakennasen 16 wieder frei, so dass das
Einschnappteil 3 vom Aufnahmeteil 1 abgezogen
werden kann zur vollständigen Öffnung der Steckverbinderkupplung.
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4c zeigt
wiederum die in Öffnungsrichtung 42 aus dem Querjoch 26 emporstehende
Wandverstärkung 43, welche von der Ausnehmung 45 durchsetzt
ist. In die Ausnehmung 45 ist hierbei das als Schnappelement 48 ausgestaltete
Befestigungsteil des Objektträgers 49 eingeschoben.
Der Objektträger 49 ist im Ausführungsbeispiel
der 4c als Informationsträger ausgestaltet,
nämlich als bedruckte Fahne. Die bedruckte Fahne trägt
den Warnhinweis „Do not disconnect under load”,
also die Steckverbinderkupplung nicht unter Spannung zu lösen.
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4d zeigt
schließlich einen rechteckförmigen Objektträger 49.
Der rechteckförmige Objektträger trägt
randseitig Federklammern 50. Zusätzlich kann auf
dem rechteckförmigen Objektträger gemäß 4d noch
der vorerwähnte Warnhinweis aufgedruckt sein. Die Federklammern 50 dienen
zur Adaption des Objektträgers 49 am nicht dargestellten
Modulrahmen eines Photovoltaikmoduls. Der Objektträger
ist, was in 4d nur schematisch angedeutet ist,
mit einem aus seiner Unterseite ragenden Befestigungsteil in der
Ausnehmung 45 des Verriegelungsbügels 12 befestigt.
Auf diese Weise kann mittelbar über die am Modulrahmen
verklammerten Federklammern 50 auch die vom Verriegelungsbügel 12 gesicherte
Steckverbinderkupplung mittelbar am Modulrahmen befestigt sein.
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- 1
- Aufnahmeteil
- 2
- Einsteckrichtung
- 3
- Einschnappteil
- 5
- Außenwand
- 6
- Rasthülse
- 7
- Hülsenkörper
- 8
- Außenwandbereich
- 10
- Gleitführung
- 11
- Verriegelungshaken
- 12
- Verriegelungsbügel
- 14
- Schnapphaken
- 15
- Federarm
- 16
- Hakennase
- 17
- Verriegelungsfläche
- 18
- Einführschräge
- 20
- Funktionsteil
- 21
- Öffnungskragen
- 24
- Querrichtung
- 26
- Querjoch
- 29
- Sperrfläche
- 30
- Aufsetzschräge
- 40
- Mittellängsachse
- 41
- Verriegelungsrichtung
- 42
- Öffnungsrichtung
- 43
- Wandverstärkung
- 44
- Querachse
- 45
- Ausnehmung
- 46
- Schrauberklinge
- 47
- Schraubendreher
- 48
- Schnappelement
- 49
- Objektträger
- 50
- Federklammer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 202007017522 [0002, 0003]
- - DE 19617820 A [0003]