WO2012107358A1 - Plug connector with strain relief for photovoltaic boxes - Google Patents
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Abstract
The invention relates to a photovoltaic box or a plug connector with a housing, said housing having a wall (3) through which a cable (2) is ran. For this purpose, the wall (3) has an opening. The invention is characterized in that the opening can be closed by a cover (4). The cable (2) is ran through the cover (4), and the cover (4) is suitable for and designed to actuate a strain relieving element (5) and a sealing element (6), both of which act at least on the cable (2), when placed on the wall.
Description
Steckverbinder mit Zugentlastung für Photovoltaikboxen Connector with strain relief for photovoltaic boxes
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Photovoltaikbox oder einen Steckverbinder mit einem Gehäuse, wobei das Gehäuse eine Wand aufweist, durch die ein Kabel geführt ist, wozu die Wand eine Öffnung aufweist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1. The invention relates to a photovoltaic box or a connector with a housing, wherein the housing has a wall through which a cable is guided, to which the wall has an opening, according to the features of the preamble of claim 1.
Photovoltaikboxen sowie zugehörige Photovoltaik-Steckverbinder zum Beispiel für die Anwendung in Solarkraftwerken sind bekannt. Eine solche Photovoltaikbox, ebenso ein entsprechender Steckverbinder, weist ein Gehäuse auf, wobei das Gehäuse auf einem Solarpanel, mit dem mehreren Solarzellen zusammengeschaltet werden, angeordnet ist. Über die Photovoltaikbox wird die elektrische Energie, die das Solarpanel zur Verfügung stellt, abgegriffen und über ein Kabel, meistens ein einadriges Kabel, abgeführt. Zu diesem Zweck weist das Gehäuse der Photovoltaikbox eine Wand auf, wobei die Wand eine Öffnung aufweist, durch die das Kabel aus dem Inneren des Gehäuses nach außen geführt ist. Da solche Photovoltaikboxen im Freien aufgestellt werden und damit den rauen Umweltbedingungen ohne weiteren Schutz ausgesetzt sind, ist es erforderlich, vor allen Dingen ein Eindringen von Feuchtigkeit, Wasser, Schmutzpartikeln und dergleichen von außen in das Innere des Gehäuses durch die Öffnung zu verhindern. Außerdem besteht die Notwendigkeit, das Kabel sowie den Kontaktbereich (Crimpung, Verschweißung, Lötung) und somit das Innenleben der Box oder den Kontakt des Steckers vor Zug- oder Druckbeanspruchungen zu
schützen. Denn zwischen einzelnen Solarpanelen sind die Kabel, die die mehreren Photovoltaikboxen der jeweiligen Solarpanele untereinander verbinden, frei geführt, so dass es vorkommen kann, dass bei der Montage oder während des Betriebes eines Solarkraftwerkes die Kabel solchen Zug- oder Druckbeanspruchungen ausgesetzt sind. Hier gilt es zu verhindern, dass aufgrund dieser Beanspruchungen zum Beispiel das Kabel aus dem Gehäuse der Photovoltaikbox herausgerissen und damit der Stromfluss unterbrochen wird. Andererseits besteht die Anforderung, dass die Verkabelung der Photovoltaikboxen untereinander zur Realisierung eines Solarkraftwerkes mit einer Vielzahl von einzelnen Solarpanelen möglichst einfach, sicher, dauerhaft und zuverlässig erfolgen soll. Photovoltaic boxes and associated photovoltaic connectors, for example, for use in solar power plants are known. Such a photovoltaic box, as well as a corresponding connector, has a housing, wherein the housing is arranged on a solar panel, are interconnected with the plurality of solar cells. The photovoltaic box taps into the electrical energy that the solar panel provides and dissipates it via a cable, usually a single core cable. For this purpose, the housing of the photovoltaic box on a wall, wherein the wall has an opening through which the cable is guided from the interior of the housing to the outside. Since such photovoltaic boxes are placed outdoors and thus exposed to the harsh environmental conditions without further protection, it is necessary to prevent ingress of moisture, water, dirt particles and the like from the outside into the interior of the housing through the opening, above all. In addition, there is a need for the cable and the contact area (crimping, welding, soldering) and thus the inner life of the box or the contact of the connector against tensile or compressive stresses protect. Because between individual solar panels, the cables that connect the multiple photovoltaic boxes of the respective solar panels with each other, guided freely, so it may happen that during installation or during operation of a solar power plant, the cables are exposed to such tensile or compressive stresses. Here it is necessary to prevent that due to these stresses, for example, the cable torn out of the housing of the photovoltaic box and thus the current flow is interrupted. On the other hand, there is the requirement that the wiring of the photovoltaic boxes with each other for the realization of a solar power plant with a plurality of individual solar panels should be as simple, safe, durable and reliable.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Photovoltaikbox der eingangs geschilderten Art zur Verfügung zu stellen, die eine Verschlussvorrichtung aufweist, die einfach zu montieren ist und gleichzeitig dauerhaft eine Abdichtung der äußeren Umgebungsbedingungen gegenüber dem Inneren der Photovoltaikbox realisiert. The invention is therefore based on the object to provide a photovoltaic box of the type described above, which has a closure device which is easy to assemble and at the same time permanently realizes a seal of the external environment relative to the interior of the photovoltaic box.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. This object is solved by the features of claim 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Öffnung in der Wand des Gehäuses der Photovoltaikbox von einem Deckel verschließbar ist, wobei das Kabel durch den Deckel durchgeführt ist und der Deckel dazu geeignet und ausgebildet ist, beim Aufsetzen auf die Wand ein Zugentlastungselement und ein Dichtungselement, die beide zumindest auf das Kabel wirken, zu betätigen. Auf einfache Art und Weise kann ein solcher Deckel hergestellt werden, der nach seiner Herstellung eine Öffnung aufweist, durch die das Kabel durch den Deckel durchgeführt ist. Dadurch, dass der Deckel dazu geeignet und ausgebildet ist, beim Aufsetzen auf die Wand, das Zugentlastungselement und das Dichtungselement zu betätigen, wird in
vorteilhafter Weise eine besonders einfache und schnelle Montage gewährleistet. Denn durch das Aufsetzen des Deckels auf die Wand wird zum einen die Öffnung verschlossen und gleichzeitig das Kabel durch die Wand des Gehäuses der Photovoltaikbox durchgeführt. Mit der Montage des Deckels wird gleichzeitig bewirkt, dass ein Zugentlastungselement und ein Dichtungselement betätigt werden. Diese Betätigung der beiden genannten Elemente hat den Vorteil, dass zum einen das Kabel sowie den Kontaktbereich (Crimpung, Verschweißung, Lötung) und somit das Innenleben der Box oder den Kontakt des Steckverbinders aufgrund der Funktion des Zugentlastungselementes vor Druck- und Zugbeanspruchungen wirksam geschützt ist, und zum anderen wird durch das Dichtungselement bewirkt, dass das Innere des Gehäuses der Photovoltaikbox gegenüber den äußeren Umgebungsbedingungen wirksam abgedichtet ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Verschlussvorrichtung sind somit nur wenige Elemente bei der Montage zu handhaben, die nach Durchführung der Montage bewirken, dass das Innere des Gehäuses wirksam gegenüber den äußeren Umgebungsbedingungen abgedichtet ist und gleichzeitig das Kabel vor äußeren Zug- und Druckbeanspruchungen geschützt ist. According to the invention it is provided that the opening in the wall of the housing of the photovoltaic box is closed by a lid, wherein the cable is performed by the lid and the lid is suitable and designed, when placed on the wall, a strain relief element and a sealing element, both at least act on the cable to operate. In a simple manner, such a lid can be produced, which has an opening after its manufacture, through which the cable is performed through the lid. The fact that the cover is suitable and designed to operate when placed on the wall, the strain relief element and the sealing element is in advantageously ensures a particularly simple and fast installation. Because by placing the lid on the wall, the opening is closed on the one hand and at the same time the cable is carried through the wall of the housing of the photovoltaic box. With the assembly of the lid is simultaneously causes a strain relief and a sealing element to be actuated. This actuation of the two mentioned elements has the advantage that on the one hand, the cable and the contact area (crimping, welding, soldering) and thus the inner life of the box or the contact of the connector due to the function of the strain relief element is effectively protected from compressive and tensile stresses, and secondly, the sealing element causes the interior of the housing of the photovoltaic box to be effectively sealed against external environmental conditions. Due to the closure device according to the invention thus only a few elements to be handled during assembly, which cause after performing the assembly that the interior of the housing is effectively sealed against the external environment and at the same time the cable is protected against external tensile and compressive stresses.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das in die Öffnung in der Wand eingesetzte Dichtungselement das Kabel koaxial umgibt und das Zugentlastungselement in seiner Endposition das Dichtungselement in seinen Dichtungssitz drückt. Durch die koaxiale Anordnung des Dichtungselementes auf dem Kabel, insbesondere einem Rundkabel mit einem elektrischen Leiter, und einem den elektrischen Leiter umgebenden Kabelmantel, wird bewirkt, dass die äußeren Konturen des Kabels mittels des Dichtungselementes gegenüber der Öffnung in der Wand abgedichtet werden. Aufgrund eines solchen Dichtungselementes wird also wirksam verhindert, dass Feuchtigkeit, Wasser, Schmutzpartikel und dergleichen von
außen in das Innere des Gehäuses der Photovoltaikbox eindringen können. Gleichzeitig wird das Vorhandensein des Zugentlastungselementes genutzt, um in seiner Endposition das Dichtungselement in seinen Dichtungssitz zu drücken. Das bedeutet mit anderen Worten, dass aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten und der Montageabfolge bewirkt wird, dass dann, wenn der Deckel auf die Wand aufgesetzt wird, das Zugentlastungselement betätigt, insbesondere axial verschoben, wird und dabei das Dichtungselement dann in seinen Dichtungssitz drückt, wenn das Zugentlastungselement seine Endposition erreicht hat. In a further development of the invention, it is provided that the sealing element inserted into the opening in the wall coaxially surrounds the cable and the strain relief element presses the sealing element into its sealing seat in its end position. The coaxial arrangement of the sealing element on the cable, in particular a round cable with an electrical conductor, and a cable jacket surrounding the electrical conductor, causes the outer contours of the cable to be sealed by means of the sealing element with respect to the opening in the wall. Due to such a sealing element is thus effectively prevented that moisture, water, dirt particles and the like outside can penetrate into the interior of the housing of the photovoltaic box. At the same time the presence of the strain relief element is used to press in its final position, the sealing element in its seal seat. This means in other words that is caused due to the structural conditions and the mounting sequence that when the lid is placed on the wall, the strain relief element is actuated, in particular axially displaced, and thereby the sealing element then presses into its sealing seat when Strain relief element has reached its end position.
In Weiterbildung der Erfindung umgibt auch das Zugentlastungselement das Kabel koaxial und ist koaxial innerhalb des Dichtungselementes axial zum Dichtungselement in seiner Endposition angeordnet bzw. die Zugentlastung schiebt die Dichtung nur in den Dichtungssitz. Ansonsten ist die Dichtung von der Zugentlastung entkoppelt. Durch diese koaxiale Anordnung einerseits des Dichtungselementes in Bezug auf das Kabel und andererseits des Zugentlastungselementes in Bezug auf das Dichtungselement kann in einfacher Art und Weise durch Betätigung des Deckels, insbesondere durch axiale Verschiebung der beteiligten Elemente, bewirkt werden, dass das Kabel dichtend gegenüber der Wand des Gehäuses der Photovoltaikbox angeordnet wird und gleichzeitig eine Zugentlastung für das Kabel realisiert wird. In a further development of the invention, the strain relief element coaxially surrounds the cable and is disposed coaxially within the sealing element axially to the sealing element in its end position or the strain relief pushes the seal only in the seal seat. Otherwise, the seal is decoupled from the strain relief. By this coaxial arrangement on the one hand of the sealing element with respect to the cable and on the other hand the strain relief with respect to the sealing element can be effected in a simple manner by actuation of the lid, in particular by axial displacement of the elements involved, that the cable sealing against the wall the housing of the photovoltaic box is arranged and at the same time a strain relief for the cable is realized.
Die Funktion der Elemente ist folgende: The function of the elements is as follows:
Zugentlastung und Dichtung sind voneinander getrennt - Die Zugentlastung drückt die Dichtung nur in den Dichtungssitz. Strain relief and seal are separated - The strain relief presses the seal only in the seal seat.
- Dichtung zwischen Gehäuse und Dichtung gegenüber dem Kabel. - Seal between the housing and seal against the cable.
- Zugentlastung gegenüber Gehäuse und Zugentlastung gegenüber Kabel.
- Strain relief against housing and strain relief compared to cable.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Zugentlastungselement rastend in seiner Endposition festgelegt. Gleiches gilt auch für den Deckel, der in seiner Endposition rastend an der Wand des Gehäuses der Photovoltaikbox festgelegt werden kann. Durch die rastende Festlegung ist der Vorteil gegeben, dass einerseits durch das Geräusch, welches beim Einrasten entsteht, dem Monteur signalisiert wird, dass das jeweilige Element seine Endposition erreicht hat. Außerdem bewirkt das Einrasten des beteiligten Elementes in seiner Endposition seine Festlegung eben in dieser Position, wodurch zum einen bewirkt wird, dass das Kabel mittels des Dichtungselementes dichtend gegenüber der Wand des Gehäuses der Photovoltaikbox angeordnet ist und andererseits die Zugentlastung des Kabels mittels des Zugentlastungselementes realisiert wird. In a further development of the invention, the strain relief is latchingly fixed in its final position. The same applies to the lid, which can be fixed in its end position detent on the wall of the housing of the photovoltaic box. By latching down the advantage is given that on the one hand is signaled to the fitter by the noise that occurs when snapping that the respective element has reached its final position. In addition, the engagement of the element involved in its final position causes its fixing just in this position, whereby on the one hand causes the cable is arranged by means of the sealing element sealingly against the wall of the housing of the photovoltaic box and on the other hand, the strain relief of the cable is realized by means of the strain relief element ,
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figurl und 2 gezeigt. An embodiment of the invention is shown in Figures 1 and 2.
In der Figurl und 2 ist eine Verschlussvorrichtung 1 für eine hier nicht näher dargestellte Photovoltaikbox bezeichnet. Mittels dieser Verschlussvorrichtung 1 wird bewirkt, dass ein Kabel 2, das durch eine Wand 3 der nicht näher dargestellten Photovoltaikbox durchgeführt wird (sowie für den Stecker), dichtend und zugentlastend an dem Gehäuse der Photovoltaikbox festgelegt wird. Dabei ist die Wand 3 ein Bestandteil des Gehäuses der Photovoltaikbox. In the Figurl and 2, a closure device 1 is designated for a photovoltaic box not shown here. By means of this closure device 1 causes a cable 2, which is performed by a wall 3 of the photovoltaic box, not shown (as well as for the plug), sealing and zugentlastend is fixed to the housing of the photovoltaic box. The wall 3 is a part of the housing of the photovoltaic box.
Bestandteile der Verschlussvorrichtung 1 sind ein Deckel 4, ein Zugentlastungselement 5 sowie ein Dichtungselement 6. Der Deckel 4 weist eine Öffnung auf, durch die das Kabel 2 durchgeführt ist. Der Deckel 4 wird auf das Kabel 2 aufgeschoben, bevor dieses durch die Öffnung in der Wand 3 durchgeführt wird. Der Deckel 4 wird somit vorher in die Vorverraststellung gebracht (mit Dichtung und
Zugentlastung, danach wird das Kabel durch den Deckel 4 sowie das Zugentlastungselement 5 und die Dichtung 6 durch die Öffnung in der Wand 3 durchgeführt). Nachdem das Kabel 2 durch die Öffnung in der Wand 3 durchgeführt worden ist, wird der Deckel 4 betätigt. Durch diese Betätigung des Deckels 4, insbesondere eine Bewegung des Deckels 4 in axialer Richtung des Kabels 2, hin zu der Wand 3, werden gleichzeitig oder nacheinander das Zugentlastungselement 5 bzw. das Dichtungselement 6 betätigt. Die Betätigung des Dichtungselementes 6 bewirkt, dass das Kabel, genauer dessen äußere Oberfläche des Kabelmantels, gegenüber der Wand 3 abgedichtet wird. Dadurch ist es nicht mehr möglich, dass Wasser, Feuchtigkeit, Schmutzpartikel oder dergleichen von außen in das Innere des Gehäuses der Photovoltaikbox eindringen können. Damit wird in vorteilhafter Weise die Abdichtung gewährleistet. Alternativ oder ergänzend dazu wird durch Betätigung des Zugentlastungselementes 5 gewährleistet, dass das Kabel 2 gegen Zug- und/oder Druckbeanspruchungen, insbesondere in axialer Ausrichtung des Kabels 2, geschützt ist. Der Deckel 4 bewirkt durch seine Betätigung, dass das Zugentlastungselement 5 und das Dichtungselement 6 ebenfalls betätigt werden und ihre erforderliche Endposition einnehmen. Darüber hinaus bewirkt der Deckel 4, dass er dann, wenn er an der Wand 3 festgelegt ist (beispielsweise mittels einer Rastverbindung, mittels Verkleben oder dergleichen), die Elemente 5, 6 zusätzlich vor äußeren Einflüssen schützt. Components of the closure device 1 are a cover 4, a strain relief element 5 and a sealing element 6. The cover 4 has an opening through which the cable 2 is performed. The lid 4 is slid onto the cable 2 before it is passed through the opening in the wall 3. The cover 4 is thus previously brought into the Vorverraststellung (with seal and Strain relief, then the cable through the lid 4 and the strain relief 5 and the seal 6 through the opening in the wall 3 performed). After the cable 2 has been passed through the opening in the wall 3, the lid 4 is actuated. By this actuation of the lid 4, in particular a movement of the lid 4 in the axial direction of the cable 2, towards the wall 3, the strain relief element 5 and the sealing element 6 are actuated simultaneously or successively. The actuation of the sealing element 6 causes the cable, more precisely its outer surface of the cable sheath, to be sealed against the wall 3. As a result, it is no longer possible that water, moisture, dirt particles or the like can penetrate from the outside into the interior of the housing of the photovoltaic box. This ensures the seal in an advantageous manner. Alternatively or additionally, it is ensured by actuation of the strain relief element 5 that the cable 2 is protected against tensile and / or compressive stresses, in particular in the axial alignment of the cable 2. The cover 4 causes by its operation that the strain relief 5 and the sealing member 6 are also actuated and take their required end position. In addition, the cover 4 causes it, when it is fixed to the wall 3 (for example by means of a latching connection, by gluing or the like), the elements 5, 6 additionally protects against external influences.
In der Figur 2 bedeutet die Funktionsweise, ausgehend von der gezeigten Vorverraststellung, folgendes: In the figure 2, the operation, starting from the Vorverraststellung shown, the following means:
A Deckel 4 wird nach vorne geschoben, A lid 4 is pushed forward,
B Die Zugentlastung 5 drückt die Dichtung 6 in den Dichtungssitz,
C Die Zugentlastung 5 wird nach unten gedrückt und drückt auf das Kabel 2, B The strain relief 5 pushes the seal 6 into the seal seat, C The strain relief 5 is pressed down and presses on the cable 2,
D Der Deckel 4 schnappt in die Verrasthaken ein und verriegelt somit das Zugentlastungssystem D The cover 4 snaps into the locking hooks and thus locks the strain relief system
Soweit in den vorstehenden Beschreibungen nur auf die Photovoltaikbox Bezug genommen wurde, gelten die Erläuterungen auch sinngemäß für den Steckverbinder für die Anwendung im Zusammenhang mit der Photovoltaikbox (und umgekehrt).
Insofar as in the above descriptions only the photovoltaic box has been referred to, the explanations also apply mutatis mutandis to the connector for use in connection with the photovoltaic box (and vice versa).
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 . Verschlussvomchtung1 . Verschlussvomchtung
2. Kabel 2nd cable
3. Wand 3rd wall
4. Deckel 4. Lid
5. Zugentlastungselement 5. strain relief
6. Dichtungselement
6. sealing element
Claims
1 . Photovoltaikbox oder Steckverbinder mit einem Gehäuse, wobei das Gehäuse eine Wand (3) aufweist, durch die ein Kabel (2) geführt ist, wozu die Wand (3) eine Öffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung von einem Deckel (4) verschließbar ist, wobei das Kabel (2) durch den Deckel (4) durchgeführt ist und der Deckel (4) dazu geeignet und ausgebildet ist, beim Aufsetzen auf die Wand ein Zugentlastungselement (5) und ein Dichtungselement (6), die beide zumindest auf das Kabel (2) wirken, zu betätigen. 1 . Photovoltaic box or connector with a housing, wherein the housing has a wall (3) through which a cable (2) is guided, to which the wall (3) has an opening, characterized in that the opening of a lid (4) closable is, wherein the cable (2) through the lid (4) is performed and the lid (4) is adapted and formed when placed on the wall, a strain relief (5) and a sealing element (6), both at least on the Cable (2) act, to operate.
2. Photovoltaikbox oder Steckverbinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das in die Öffnung in der Wand (3) eingesetzte Dichtungselement (6) das Kabel (2) koaxial umgibt und das Zugentlastungselement (5) in seiner Endposition das Dichtungselement (6) in seinen Dichtungssitz drückt. 2. Photovoltaikbox or connector according to claim 1, characterized in that in the opening in the wall (3) inserted sealing element (6) coaxially surrounds the cable (2) and the strain relief element (5) in its end position, the sealing element (6) presses his seal seat.
3. Photovoltaikbox oder Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugentlastungselement (5) das Kabel (2) koaxial umgibt und koaxial innerhalb des Dichtungselementes (6) in seiner Endposition angeordnet ist. 3. photovoltaic box or connector according to claim 2, characterized in that the strain relief element (5) coaxially surrounds the cable (2) and coaxially within the sealing element (6) is arranged in its end position.
4. Photovoltaikbox oder Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugentlastungselement (5) rastend in seiner Endposition festgelegt ist. 4. photovoltaic box or connector according to claim 3, characterized in that the strain relief element (5) is fixed detent in its end position.
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