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Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere für die Photovoltaik, mit einem ersten und einem zweiten Kontaktträger, die miteinander eine Rastverbindung eingehen, mit einer Steckverbinder-Längsachse, die parallel zur Steckrichtung der Kontaktträger verläuft, wobei der erste Kontaktträger eine Basis aufweist, der ein Schaft entspringt, an welchem ein Hakenschenkel angeordnet ist, der mit dem Schaft eine keilförmige Hakenaufnahme einschließt und dessen dem Schaft zugewandte Fläche eine Haken-Rastfläche ist und Schaft und Hakenschenkel einen Rasthaken bilden, wobei der zweite Kontaktträger eine dem ersten Kontaktträger zugewandte Stirnfläche aufweist und mit einer von der Stirnfläche beabstandeten Rastwand versehen ist, die eine vom Rasthaken zur Herstellung der Rastverbindung hintergreifbare, der Haken-Rastfläche zugewandte Wand-Rastfläche ausbildet, wobei die Haken-Rastfläche und die Wand-Rastfläche einen Winkel zwischen mit einer die Steckverbinder-Längsachse vertikal schneidenden Ebene einschließen.
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Ein derartiger Steckverbinder ist beispielsweise aus
DE 10 2007 060 574.0 bekannt. Dieser Steckverbinder umfasst zwei ineinander steckbare und miteinander verrastbare Kontaktträger, wobei der erste Kontaktträger mit von seiner Basis aus entspringenden Rasthaken versehen ist, die einander diametral gegenüber angeordnet sind. Der zweite Kontaktträger weist kooperierend angeordnete Rasttunnel auf, die von den Rasthaken durchgriffen werden. Die der Stirnfläche abgewandte Rückfläche der Rasttunnel dient als Rastwand und wird von den Rasthaken hintergriffen.
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Steckverbinder solcher Art sind insbesondere im Bereich der Verkabelung von Photovoltaikanlagen weit verbreitet. Sie koppeln einzelne Photovoltaikanlagen untereinander und dienen dem Anschluss von elektrischen Leitungen, mit welchen die erzeugte Elektrizität zu Umspann- und Übergabevorrichtungen geführt wird.
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Da die Leitungen außerordentlich hohe Spannungen führen, ist es erforderlich, einen Schutz gegen unbefugtes oder unbeabsichtigtes Trennen der Steckverbinder zu schaffen. Hierzu bietet die vorgenannte
DE 10 2007 060 574.0 durch Verschließen der den Rasttunneln nachgelagerten Rastnuten eine Lösung, die sich im Einsatz bewährt hat. Eine Trennung ist nur mit einem dafür vorgesehenem Werkzeug möglich.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich die Rastelemente der Steckverbinder aus dem Stand der Technik beim Einleiten von radial zur Längsachse gerichteten Kräften voneinander lösen. Diese radialen Kräfte entsprechen in etwa einer Knickbelastung des Steckverbinders im Bereich der gegenseitigen Anlageflächen der beiden Kontaktträger, wobei es insbesondere zum Stauchen der einen und zum Überstrecken der gegenüberliegenden Rastverbindung kommt. Hierbei löst sich die überstreckte Rastverbindung und bei einer entgegengesetzten Knickbelastung sodann die zunächst gestauchte Rastverbindung. In Folge dessen lassen sich die Kontaktträger aufgrund der nunmehr fehlenden Rastverbindung auch ohne Hilfswerkzeug voneinander trennen.
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Insofern ist es Aufgabe der Erfindung, einen neuartigen Steckverbinder zu schaffen, dessen Kontaktträger sich auch mittels Knickbelastung nicht nicht derart manipulieren lassen, dass sie sich ohne Hilfswerkzeug voneinander lösen lassen.
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Gelöst wird die Aufgabe von einem Steckverbinder mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit dem kennzeichnenden Merkmalen, wonach die Haken-Rastfläche mit der Ebene einen Winkel α von 20° bis 45° einschließt.
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Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher die Hakenrastfläche mit der Ebene einen Winkel α von etwa 25° einschließt.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Wand-Rastfläche mit der Ebene einen Winkel β von 5° bis 50° einschließt, insbesondere wenn die Wand-Rastfläche mit der Ebene einen Winkel β von etwa 15° oder 45° einschließt.
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Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe lediglich die Geometrien der Rastflächen der Kontaktträger verändert wurden. Es hat sich überraschender Weise herausgestellt, dass eine Veränderung der Geometrien im hier vorgeschlagenen Rahmen vollkommen ausreichend ist, um eine sichere Verrastung der zwei Kontaktträger auch unter Knickbelastung zu gewährleisten. Dies ist insofern von erheblicher Bedeutung, als die aus dem Stand der Technik, insbesondere aus
DE 10 2007 060 574.0 bekannten Steckverbinder im Bereich der Photovoltaik-Verkabelung außerordentlich weit verbreitet sind. Da lediglich die Geometrien der Rastflächen verändert wurden, bleibt die volle Steckkompatibilität zu den Steckverbindern aus dem Stand der Technik erhalten.
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Vorteilhaft ist zudem eine Ausführungsform, bei welcher die Schaftlänge des Rasthakens zwischen Basis des ersten Kontaktträgers und Scheitel des Winkels α, welchen die Haken-Rastfläche mit der Ebene einschließt, etwa das 1,19-fache bis 1,29-fache des Abstandes zwischen Stirnfläche des zweiten Kontaktträgers und Scheitel des Winkels β beträgt, den die Wand-Rastfläche mit der Ebene einschließt.
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Besonders bevorzugt ist, wenn die Schaftlänge des Rasthakens zwischen Basis des ersten Kontaktträgers und Scheitel des Winkels α, welchen die Haken-Rastfläche mit der Ebene einschließt, etwa das 1,24-fache des Abstandes zwischen Stirnfläche des zweiten Kontaktträgers und Scheitel des Winkels β beträgt, den die Wand-Rastfläche mit der Ebene einschließt.
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Insofern wurde weiterhin erkannt, dass geringe, die Steckkompatibilität zu bisherigen Steckverbindern nicht beeinträchtigende Veränderungen der Schaftlänge des Rasthakens die technische Wirkung der Geometrieveränderungen der Rastflächen positiv beeinflussen.
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Im Übrigen erklärt sich die Erfindung am folgenden Ausführungsbeispiel.
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Es zeigen:
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1, Steckverbinder gemäß der Erfindung mit miteinander verrasteten Kontaktträgern,
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2, Steckverbinder gemäß 1 in unverrastetem Zustand,
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3, Darstellung des erfindungsgemäßen Rasthakens,
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4, Teilschnittdarstellung des zweiten Kontaktträgers mit Einblick in einen Rasttunnel.
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In den Figuren ist ein Steckverbinder insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
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Der Steckverbinder 10 umfasst einen ersten Kontaktträger 11 und einen zweiten Kontaktträger 12. Dem ersten Kontaktträger 11 entspringen diametral gegenüberliegend zwei Rasthaken 13 aus einer Basis 14.
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Der zweite Kontaktträger 12 bildet eine zur Basis 14 gerichtete Stirnfläche 15 aus. Zwei korrespondierend zu den Rasthaken 13 angeordnete Rasttunnel 16 erlauben ein Durchtauchen der Rasthaken 13 und bilden mit ihren der Stirnfläche abgewandten Rückflächen Rastwände 17 aus.
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Diese Rastwände 17 werden von den Rasthaken 13 zur Kopplung vom ersten Kontaktträger 11 und zweitem Kontaktträger 12 hintergriffen.
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In 3 ist der insgesamt mit 13 bezifferte Rasthaken in vergrößerter Ansicht dargestellt. Der Rasthaken 13 entspringt der Basis 14 des ersten Kontaktträgers 11 und umfasst zunächst einen von der Basis 14 wegweisenden Schaft 18. Am Schaftende ist ein Hakenschenkel 19 angeordnet. Die in Richtung Basis 14 gewandte Fläche des Hakenschenkels 19 bildet die Haken-Rastfläche 20. Der zwischen Schaft 18 und Hakenschenkel 19 angeordnete, keilförmige Freiraum ist die sogenannte Hakenaufnahme 21. Strichpunktiert ist eine vertikal zur Steckverbinderlängsachse (siehe 1) ausgerichtete Ebene E in 3 eingezeichnet. Parallel zur Haken-Rastfläche 20 und diese tangierend findet sich in 3 die Hilfslinie H. Die Vertikalebene E sowie die Hilfslinie H bilden jeweils einen Winkelschenkel. Ihr Schnittpunkt S bildet den Scheitelpunkt des von ihnen eingeschlossenen Winkels α. Die Länge des Schaftes 18 ist mit a bezeichnet und bestimmt sich durch den Abstand des Scheitelpunktes S des Winkels α von der Basis 14.
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4 zeigt eine Teilschnittansicht der zweiten Kontaktträgers 12. Durch das den Rasttunnel 16 bildende Kontaktträgermaterial 22 ist die Rastwand 17 von der Stirnfläche 15 beabstandet. Die Rastwand 17 bildet mit ihrer der Stirnfläche abgewandten Fläche die sogenannte Wand-Rastfläche 23 aus. Strichpunktiert ist auch hier die vertikal zur Steckverbinderlängsachse L gerichtete Ebene E dargestellt. Gestrichelt ist eine, zur Wand-Rastfläche 23 parallele und diese tangierende Hilfslinie H eingezeichnet. Die Vertikalebene E und die Hilfslinie H bilden Schenkel eines zwischen ihnen eingeschlossenen Winkels β. Ihr Schnittpunkt R stellt den Scheitelpunkt des Winkels β dar.
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Die Länge des Rasttunnels ist durch den Abstand zwischen Stirnfläche 15 und Scheitelpunkt R definiert und mit l bezeichnet.
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Erfindungsgemäß schließt die Hakenrastfläche 20 mit der Vertikalebene E einen Winkel α von wenigstens 20 bis maximal 45 Grad ein. Die Wandrastfläche schließt mit Vertikalebene E den Winkel β von wenigstens 5 bis maximal 50 Grad ein. Bevorzugt ist ein Winkel α von 25 Grad und ein Winkel β von 15 Grad oder 45 Grad. Das Verhältnis des Winkels α zum Winkel β kann zwischen 4 und 0,4 liegen, wobei ein Verhältnis von Winkel α zu Winkel α von 0,6 bevorzugt ist.
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Es hat sich darüber hinaus als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Länge a des Schaftes 18 das 1,19-fache bis 1,29-fache, insbesondere das 1,24-fache, der Länge l des Rasttunnels beträgt.
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Insbesondere durch die vorgehend angegebenen Winkelstellungen von Haken-Rastfläche 20 und Wand-Rastfläche 23 ist gewährleistet, dass die Rastverbindung die oben angesprochenen Knickkräfte aufnehmen kann, ohne sich lösen. Die Veränderung der Länge des Schaftes 18 verbessert den sicheren Halt der Rastverbindung zusätzlich.
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Es hat sich darüber hinaus herausgestellt, dass die vorbeschriebenen Geometrien von Wand-Rastfläche und Haken-Rastfläche einen wesentlichen weiteren Vorteil bieten. Grundsätzlich sind die Steckverbinder nach den geltenden Normen derart zu gestalten, dass ein Trennen ohne Werkzeug nicht möglich ist. Wenn nun ein gewaltsames Trennen erfindungsgemäßer Steckverbinder durch das oben angesprochene Knicken versucht wird, verkanten und verhaken sich die Rastelemente der Kontaktträger miteinander. In Folge dessen sind Steckverbinder, die einem gewaltsamen Trennungsversuch standgehalten haben, nicht länger mit den vorgesehenen Werkzeugen entkoppelbar. Eine Trennung kann nur noch durch Zerstörung der Steckverbinder erfolgen.
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Bei einer Anlageninspektion fallen Versuche gewaltsamer Trennung folglich auf. Die inspizierende Person ist bei der Prüfung solcher Steckverbinder vorgewarnt und wird von eventuellen Folgeschäden am Steckverbinder nicht überrascht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steckverbinder
- 11
- erster Kontaktträger
- 12
- zweiter Kontaktträger
- 13
- Rasthaken von 11
- 14
- Basis von 11
- 15
- Stirnfläche von 12
- 16
- Rasttunnel von 12
- 17
- Rastwand von 12
- 18
- Schaft von 13
- 19
- Hakenschenkel von 13
- 20
- Haken-Rastfläche
- 21
- Hakenaufnahme
- 22
- Kontaktträgermaterial
- 23
- Wand-Rastfläche
- a
- Länge von 18
- E
- Vertikalebene
- H
- Hilfslinie
- l
- Länge von 16
- L
- Steckverbinderlängsachse
- S
- Scheitelpunkt von α
- R
- Scheitelpunkt von β
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007060574 [0002, 0004, 0010]
