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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leitungsverbinder wenigstens zweier elektrischer Kabel. Grundsätzlich kann die Erfindung zur Verbindung beliebiger Kabel eingesetzt werden. Ein besonders bevorzugter Anwendungsbereich ist die Verbindung von Solarkabeln, die zur Leitungsübertragung und/oder zur Übertragung von Signalen an Fotovoltaikanlagen eingesetzt werden. Bei der Montage von Fotovoltaikanlagen müssen die Kabel häufig flexibel verlegt werden. Dabei kann es vorkommen, dass Kabel verlängert oder auch gekürzt werden müssen, um optimal auf beispielsweise dem Dach eines Gebäudes verlegt zu werden.
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Leitungsverbinder, welche im Bereich von Fotovoltaikanlagen eingesetzt werden, sind oft schwierigen Umweltbedingungen ausgesetzt, da sie oftmals mehr oder weniger ungeschützt im Freien verlegt werden. Deshalb müssen Leitungsverbinder erhöhte Schutzanforderungen erfüllen, um den Schutz von Menschen gegenüber potenzieller Gefährdung bei deren Benutzung sicherzustellen und die Anlage auch selbst zu schützen. Meist wird für solche Leitungsverbinder im Außenbereich wenigstens eine Schutzklasse IP67 gemäß DIN EN 60529 bzw. DIN 40050 Teil 9 gefordert. Das bedeutet, dass ein Schutz gegen den Zugang mit einem Draht und ein staubdichter Verschluss des Leitungsverbinders vorliegen. Weiterhin liegt wenigstens ein Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen in Wasser vor. Solche Betriebszustände können beispielsweise bei Regen oder Schnee auftreten.
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Eine druckwasser- und staubdichte Kabelmuffe zum Verbinden von Kabeln beschreibt die
DE 20 2005 001 729 U1 . Die Kabelmuffe weist ein Muffengehäuse auf, das aus zwei mittels einer Gewindehülse verschraubten Halbschalen zusammengesetzt ist. In dem Gehäuse kann eine Verbindungs-Klemme gegen Staub und Wasser geschützt aufgenommen werden.
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Weiter wird in der
DE 10 2007 059 682 B3 eine Koppeleinrichtung für mit Isolationsgel befüllbare Abzweig- und/oder Verbindungsgehäuse beschrieben. Dabei ist in einem verschließbaren Gehäuse ein Kabelverbinderblock eingelegt. Der Kabelverbinderblock weist zum Verbinden zweier mehradriger Kabel mehrere Verbindungsöffnungen auf, die in zwei Ebenen angeordnet sind. Nachteilig bei einer derart ausgestalteten Koppeleinrichtung ist jedoch, dass das Gehäuse nachdem es mit Gel gefüllt ist nicht wieder geöffnet und wiederverwendet werden kann. Weiterhin ist das Verbinden der einzelnen Adern mit dem einen Verbindungsblock relativ unkomfortabel.
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Eine weitere wichtige Eigenschaft solcher Leitungsverbinder ist es, einen zuverlässigen Berührschutz zur Verfügung zu stellen. Da Fotovoltaikanlagen oftmals auf den Dächern von Wohngebäuden von Privatpersonen installiert werden, ist es auch erforderlich, den Berührschutz so vorzusehen, dass Privatpersonen nicht unbeabsichtigt die stromführenden Teile berühren können.
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Aus der
DE 29 919 708 U1 ist eine Kabelanschlusseinrichtung mit einem Anschlussbauteil und einer Überwurfmutter bekannt, wobei an der Stirnfläche der Überwurfmutter Sägezähne vorgesehen sind, die mit einem Rastarm an dem Anschlussbauteil als Rastverbindung zusammenwirken. Zum Lösen der Verbindung wird mit einem Werkzeug auf den Angriffsabschnitt des Rastarms eingewirkt. Dazu steht der Angriffsabschnitt des Rastarms weit über die Gehäuseteile hinaus, wodurch jedoch eine ungewollte Entriegelung leicht relativ erfolgen kann.
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Nachteilig bei Kabelverbindungen der zuvor beschrieben Art ist, dass sich die Verbindung des Gehäuses lösen kann oder auch einfach auseinandergeschraubt werden kann, wodurch unter Umständen ein zuverlässiger Berührschutz nicht gewährleistet wäre.
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Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Leitungsverbinder zur Verfügung zu stellen, der zwei Kabelenden dicht miteinander verbindet, wobei die Kabelenden vor einer Berührung durch die Hand auch eines unbedarften Benutzers geschützt sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Leitungsverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 13. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
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Der erfindungsgemäße Leitungsverbinder ist mit einem Gehäuse ausgerüstet. Der erfindungsgemäße Leitungsverbinder umfasst eine erste Kabelverschraubung zur Aufnahme eines ersten Kabels und wenigstens eine zweite Kabelverschraubung zur Aufnahme eines zweiten Kabels. Es ist wenigstens eine Kontakteinrichtung vorgesehen, an der wenigstens das erste Kabel mit wenigstens dem zweiten Kabel verbindbar ist. Es ist weiterhin wenigstens eine Rasteinrichtung vorgesehen, welche beim Verschrauben wenigstens einer Kabelverschraubung mit dem Gehäuse die Kabelverschraubung mit dem Gehäuse verrastet. Die Kabel sind berührsicher an dem Gehäuse aufgenommen.
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Es kann ein Verschrauben der ersten Kabelverschraubung mit dem Gehäuse oder ein Verschrauben der zweiten Kabelverschraubung mit dem Gehäuse oder ein Verschrauben der ersten Kabelverschraubung und der zweiten Kabelverschraubung mit dem Gehäuse erfolgen.
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Der erfindungsgemäße Leitungsverbinder hat viele Vorteile, da er einfach aufgebaut ist und einen zuverlässigen Schutz vor Umwelteinflüssen bietet und berührsicher aufgebaut ist. Durch die Rasteinrichtung wird ein erhöhter Schutz gewährleistet, da beim Verschrauben der entsprechenden Kabelverschraubung mit dem Gehäuse ein Rastzustand auftritt, der von Hand nicht wieder gelöst werden kann.
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Insbesondere kann die Rasteinrichtung so ausgebildet sein, dass nach dem Einrasten ein zerstörungsfreies Öffnen nicht möglich ist. Dadurch wird ein besonders hoher Schutz erzielt, da eine unbedarfte Person, die den Leitungsverbinder in die Hand nimmt, den Leitungsverbinder nicht soweit öffnen kann, dass die Person berührenden Kontakt zu den Kabelenden erhält.
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Insbesondere ist es aber auch möglich, dass ein zerstörungsfreies Öffnen mit Hilfe von Werkzeug möglich ist. Es ist möglich und bevorzugt, dass mit einem Werkzeug die Verrastung aufgehoben werden kann. Das Gehäuse des Leitungsverbinders kann in einer solchen Ausgestaltung auch nach dem Verschließen wieder geöffnet werden, um beispielsweise die Kontaktierung der Kabel zu überprüfen.
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Vorzugsweise umfasst das Gehäuse wenigstens eine Rohreinrichtung, in der die Kontakteinrichtung berührsicher aufnehmbar ist. Das bedeutet, dass die Rohreinrichtung die Kontakteinrichtung insbesondere vollständig aufnimmt. Ist die Rohreinrichtung beispielsweise zylindrisch ausgebildet, so schützt die Rohreinrichtung einen berührenden Kontakt der Kontakteinrichtung über den gesamten Umfang des Zylinders, sodass nur die gegebenenfalls offenen Stirnseiten der Rohreinrichtung noch geschützt werden müssen.
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Insbesondere besteht die Rohreinrichtung aus einem nicht leitenden Material, welches beispielsweise Kunststoff ist. Die Rohreinrichtung kann nicht nur zylindrisch ausgebildet sein, sondern kann auch einen beispielsweise rechteckigen Außenquerschnitt aufweisen. Auch andere mehreckige Querschnitte oder elliptische Querschnitte oder dergleichen sind möglich.
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Vorzugsweise wird die Kontakteinrichtung verdrehsicher an dem Gehäuse und insbesondere an der Rohreinrichtung aufgenommen. Der Innenquerschnitt der Rohreinrichtung ist insbesondere derart gestaltet, dass die Kontakteinrichtung verdrehsicher im Inneren der Rohreinrichtung aufnehmbar ist. Möglich ist es beispielsweise, dass zur Montage die Rohreinrichtung über ein Kabelende geschoben wird und anschließend die Kabelenden an der Kontakteinrichtung miteinander verbunden werden, und dass anschließend die Rohreinrichtung über die Kontakteinrichtung geschoben wird, bis sie die Kontakteinrichtung im Inneren aufnimmt.
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Eine solche Ausgestaltung mit einer Rohreinrichtung, die die Kontakteinrichtung berührsicher aufnimmt, hat erheblich Vorteile. Insbesondere wird auch die Konstruktion eines kompakten Leitungsverbinders ermöglicht, der nur relativ wenig Raumbedarf erfordert. Dadurch wird die Verlegung eines Leitungsverbinders auch in dünnen Profilen oder in schmalen Nuten ermöglicht, die sich beispielsweise auf Dächern oder an Fassaden ergeben. Großbauende Leitungsverbinder aus dem Stand der Technik können dort oftmals nicht eingesetzt werden, da der zur Verfügung stehende Raum nicht immer ausreicht. Der erfindungsgemäße Leitungsverbinder bietet hier erhebliche Vorteile, da er flexibel und bedarfsgerecht aufgebaut ist.
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Vorzugsweise ist die Kontakteinrichtung in einem mittigen Bereich des Gehäuses axial fest aufnehmbar. Unter einem mittigen Bereich wird insbesondere ein Bereich verstanden, dessen axiale Abstände zu den Kabelverschraubungen sich nur in einem Bereich von +/–20% und vorzugsweise von +/–10% unterscheiden.
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Vorzugsweise ist die Rohreinrichtung mit der ersten oder der zweiten Kabelverschraubung versehen. Das bedeutet insbesondere, dass die Rohreinrichtung fest mit der ersten oder der zweiten Kabelverschraubung verbunden ist. Möglich ist es, dass die Rohreinrichtung einstückig mit einer Kabelverschraubung ausgebildet ist.
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Vorteilhafterweise weist die Kontakteinrichtung wenigstens einen Kontaktträger auf oder ist als ein solcher ausgebildet. Besonders bevorzugt umfasst die Kontakteinrichtung voneinander separierbare Kontaktträger und insbesondere einen ersten Kontaktträger und einen zweiten Kontaktträger. Jeder Kontaktträger kann eine Mehrzahl von Kontakten aufweisen, sodass die Kontakteinrichtung zur Verbindung mehradriger Kabel geeignet ist. Beispielsweise können Kabel mit drei, vier, fünf oder mehr Leitern miteinander verbunden werden.
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Erfindungsgemäß weist die Rasteinrichtung wenigstens eine Rasteinheit und insbesondere wenigstens eine Rastlasche an der Kabelverschraubung auf. Wenigstens eine damit zusammenwirkende Rasteinheit und insbesondere Rastkontur ist an dem Gehäuse vorgesehen. Die miteinander zusammenwirkenden Rasteinheiten an der Kabelverschraubung und dem Gehäuse ermöglichen eine einfache Montage, bei der nach dem Verrasten der Rasteinheiten der Rasteinrichtung ein selbstständiges Lösen ohne Einsatz von Werkzeug nicht mehr möglich ist. Zum Lösen der Verbindung und zum Öffnen des Leitungverbinders muss die Rasteinrichtung wieder gelöst werden, was in bestimmten Ausgestaltungen nur durch eine reversible Verformung oder eine Beschädigung oder sogar Zerstörung einer der Rasteinheiten möglich ist. Dadurch wird ein zuverlässiger Schutz vor einem unbeabsichtigten Öffnen gewährleistet, da ohne Einsatz von Werkzeug zunächst eine solche Kraft aufgewendet werden muss, die eine Rasteinheit verformt, beschädigt oder gar zerstört.
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Erfindungsgemäß ist wenigstens eine Rastlasche in axialer Richtung elastisch verformbar, während sie in Umfangsrichtung erheblich starrer ausgebildet ist.
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Die Rastlasche ist insbesondere in axialer Richtung dünn ausgebildet, während sie in Umfangsrichtung eine mehrfache Wandstärke aufweist. Dadurch wird eine Elastizität in axialer Richtung erzielt, während die Rastlasche in der Umfangsrichtung starr ausgebildet ist. Die Rastlasche wirkt vorzugsweise mit einer Rastkontur zusammen. Die Rastkontur kann als Rastnut, Einstich, Hinterschnitt oder dergleichen ausgebildet sein. Möglich ist es, dass die Rastlasche an einer Kabelverschraubung vorgesehen ist und dass die Rastkontur an dem Gehäuse und insbesondere an der Rohreinrichtung vorgesehen ist. Möglich ist es aber auch, dass die Rastlasche an der Rohreinrichtung vorgesehen ist, während die Rastkontur an der Kabelverschraubung angeordnet ist. Wenn die Rastlasche an der Kabelverschraubung angeordnet ist, ist diese vorzugsweise radial nach außen stehend angeordnet. Im verrasteten Zustand greift sie in die Rastkontur an dem Gehäuse ein. Dadurch ist es möglich, dass in radialer Richtung nach außen die Rastlasche praktisch nicht über das Gehäuse hinaus absteht, was vor einem unbeabsichtigten Lösen oder einer unbeabsichtigten Beschädigung der Rasteinrichtung schützt.
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Wird die Rastlasche an dem Gehäuse angeordnet, steht sie vorzugsweise radial nach innen ab, sodass auch in diesem Fall vorzugsweise keine Teile nach außen abstehen.
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Eine radial nach außen abstehende Rastlasche an der Kabelverschraubung wird in axialer Richtung beim Aufschrauben der Kabelverschraubung elastisch verformt, wenn die Rastlasche das Gehäuse erreicht. Wenn die Rastlasche die Winkelstelle der Rastkontur erreicht, rastet die Rastlasche in die Rastkontur ein, wodurch die elastische Verformung aufgehoben wird. Danach liegt eine feste Verbindung vor, die wieder aufgehoben werden kann, wenn die Rastlasche elastisch so weit weggedrückt wird bis die Rastlasche die Rastkontur verlassen hat.
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In allen Ausgestaltungen können mehrere symmetrisch angeordnete Rasteinrichtungen vorgesehen sein.
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Möglich ist es, dass wenigstens eine Rasteinheit als Sternverzahnung ausgebildet ist. Die damit zusammenwirkende Rasteinheit weist dann vorzugsweise Rastzähne oder dergleichen auf, die mit der Sternverzahnung zusammenwirken.
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In bevorzugten Weiterbildungen aller Ausgestaltungen weist der Kontaktträger wenigstens einen Kontakt auf, der einer Gruppe von Kontakten entnommen ist, die Schraubkontakte, Klemmkontakte, Steckkontakte, Lötkontakte und dergleichen mehr umfasst.
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In einer konkreten Ausgestaltung ist wenigstens ein Kontakt als Schraubkontakt ausgeführt. Es ist ebenso möglich, dass die Kontakte als Klemmkontakte ausgeführt sind oder dass die einzelnen Leiter der miteinander zu verbindenden Kabeln miteinander verlötet sind.
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Möglich ist es auch, dass auf beiden Seiten der Rohreinrichtung eine Kabelverschraubung aufgeschraubt wird, die entsprechend mit dem Gehäuse verrastet.
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In allen Ausgestaltungen kann das Kabel zwei, drei, vier, fünf oder mehr und insbesondere auch sechs, acht, zehn oder zwölf oder eine andere Anzahl von Leitern bzw. umfassen. In aßen Ausgestaltungen weisen die Kabelverschraubungen auf den voneinander abgewandten Seiten vorzugsweise Gewinde auf, um dort mit entsprechenden Muttern verschraubt zu werden. Bei der Verschraubung der Mutter mit der entsprechenden Kabelverschraubung erfolgt eine klemmende Aufnahme des aufgenommenen Kabels an der Kabelverschraubung. Zur Abdichtung ist im Inneren der Kabelverschraubung vorzugsweise eine Dichtung vorgesehen, die insbesondere aus einem gummielastischen Material oder dergleichen besteht.
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Zur Montage wird eine Mutter und die entsprechende Kabelverschraubung bzw. Rohreinrichtung mit dazugehöriger Kabelverschraubung auf ein Kabelende aufgeschoben und die beiden Kabelenden werden an der Kontakteinrichtung miteinander verbunden. Anschließend wird von der einen Seite die eine Kabelverschraubung und von der anderen Seite die andere Kabelverschraubung ggf. mit der Rohreinrichtung auf die Kontakteinrichtung geschoben, so dass die Kontakteinrichtung verdrehsicher innerhalb der Rohreinrichtung aufgenommen ist. Anschließend wird die oder es werden die Kabelverschraubungen mit der Rohreinrichtung verschraubt. Im diesem Zustand ist die Kontakteinrichtung schon berührsicher an dem Gehäuse aufgenommen. Da die Kabelverschraubung an dem Gehäuse eingerastet ist, ist ein Öffnen des Gehäuses ohne weiteres nicht möglich. Insbesondere kann es ohne Werkzeug von Hand praktisch nicht gelingen, das Gehäuse wieder zu öffnen, so dass ein sehr zuverlässiger Schutz vor Berührung der Leiter- bzw. Aderenden auch für unbedarfte Personen vorliegt.
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Im Anschluss an die Verschraubung der Kabelverschraubung mit der Rohreinrichtung werden die Muttern an den Enden der Kabelverschraubungen mit den Kabelverschraubungen verschraubt, so dass die Kabelenden klemmend und abgedichtet an den Kabelverschraubungen aufgenommen werden.
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Vorzugsweise weist die Kontakteinrichtung einen ersten Kontaktträger und wenigstens einen zweiten Kontaktträger auf. Die beiden Kontaktträger sind miteinander koppelbar, sodass sie in axialer Richtung fest miteinander verbunden sind. Eine solche Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da es möglich wird, an dem einen Kontaktträger eine erste Anzahl von Leitern anzuschließen, während an dem zweiten Kontaktträger eine zweite Anzahl von Leitungsträgern angeschlossen wird. Eine solche Ausgestaltung erleichtert die Montage erheblich, da es beispielsweise bei Anschluss von vier, fünf oder mehr Leitern sehr schwierig ist, alle Leiter an einem einzigen Kontaktelement anzuschließen. Die einzelnen Leiter müssen bei Anschluss an einem einzelnen Teil in ihrer Länge genau angepasst und entsprechend genau abisoliert werden. Außerdem ist es oftmals schwierig, die Leiter passend in Form zu bringen, um einen sicheren Anschluss an beispielsweise einem Schraubkontaktanschluss zu gewährleisten. Wird die Kontakteinrichtung hingegen in einen ersten Kontaktträger und wenigstens einen zweiten Kontaktträger aufgeteilt, die voneinander separiert werden können, erleichtert dies den Anschluss mehrerer Leiter erheblich. Werden beispielsweise fünf Leiter miteinander verbunden, so können an einem ersten Kontaktträger zwei Leiter angeschlossen werden, während an dem zweiten Kontaktträger drei Leiter angeschlossen werden müssen. Das ist aber einfach zu bewerkstelligen.
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Nach erfolgtem Anschluss der Leiter an dem ersten Kontaktträger und an dem zweiten Kontaktträger werden die beiden Kontaktträger miteinander gekoppelt, indem sie beispielsweise über eine Steckverbindung miteinander verbunden werden. Dadurch wird die Kontakteinrichtung insgesamt in axialer Richtung gekoppelt, sodass eine Fixierung der Kontakteinrichtung in dem Gehäuse in axialer Richtung einfach möglich ist.
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Besonders bevorzugt werden der erste Kontaktträger und der zweite Kontaktträger axial versetzt zueinander ineinander gesteckt. Weisen die Kontaktträger Schraubverbindungen auf, die beispielsweise mit Schraubdomen versehen sind, so ist es bevorzugt, dass der erste Kontaktträger und der zweite Kontaktträger mit den Schraubdomen jeweils ineinander gesteckt werden, wobei ein Schraubdom eines Kontaktträgers zwischen mehrere Schraubdome des anderen Kontaktträgers gesteckt wird. Dadurch wird weiterhin eine sehr platzsparende und kompakte Struktur der Kontakteinrichtung und des ganzen Leitungsverbinders insgesamt ermöglicht, auch wenn Leiter mit großen Querschnitten zur Übertragung relativ großer Ströme eingesetzt werden.
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Um die Kondensation von Luftfeuchtigkeit in dem Gehäuse zu verhindern und wenigstens weitgehend zu vermeiden, ist vorzugsweise wenigstens eine Membrane vorgesehen, die einen Druckausgleich des Innenraums des Gehäuses zu der Umgebung erlaubt. Eine solche Ausgestaltung ist sehr vorteilhaft, da es ohne einen Druckausgleich passieren kann, das feuchte Umgebungsluft bei einem Unterdruck im Gehäuses, der beispielsweise durch eine schnelle Abkühlung durch Regen o. ä. entsteht, ins Innere des Gehäuses eingesaugt wird. Sinkt die Temperatur – beispielsweise nachts – so kann die in das Gehäuse eingesaugte Luft den Taupunkt erreichen, sodass Wasser innerhalb des Gehäuses kondensiert. Kondensiertes Wasser innerhalb des Gehäuses kann zu einer Kontaktüberbrückung oder Kontaktschwierigkeiten führen und muss vermieden werden.
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Der Einsatz einer Membrane erlaubt den Druckausgleich, sodass das Einsaugen von feuchter Luft aus der Umgebung vermieden wird.
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Die Membrane kann elastisch ausgebildet sein und beispielsweise an einen Ausgleichsraum angrenzen. Bei einer solchen Ausgestaltung wird der Luftaustausch mit der Umgebung praktisch vollkommen ausgeschlossen. Der bei Luftdruck- oder Temperaturschwankungen erfolgende Volumenausgleich erfolgt durch die elastische Membrane und eine entsprechende Volumenveränderung des Ausgleichsraumes. Eine solche Ausgestaltung funktioniert zuverlässig.
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Besonders bevorzugt ist es aber auch, dass die Membrane semipermeabel ausgebildet ist. Insbesondere ist die Membrane luftdurchlässig ausgebildet, lässt aber kein Wasser durch. Dadurch ist ein Druckausgleich möglich, während gleichzeitig der Eintritt von Wasser verhindert wird.
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In einer besonders bevorzugten Weiterbildung werden an dem ersten Kontaktträger zwei Adern bzw. Leiter angeschlossen, während an dem zweiten Kontaktträger drei Adern bzw. Leiter angeschlossen werden.
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Ein weiterer erfindungsgemäßer Leitungsverbinder weist ein Gehäuse, eine erste Kabelverschraubung zur Aufnahme eines ersten Kabels und eine zweite Kabelverschraubung zur Aufnahme eines zweiten Kabels auf. Es ist wenigstens eine Kontakteinrichtung vorgesehen, an der wenigstens das erste Kabel mit dem zweiten Kabel verbindbar ist. Die Kontakteinrichtung umfasst einen ersten Kontaktträger und wenigstens einen separaten zweiten Kontaktträger, an den jeweils wenigstens ein Leiter des ersten Kabels und ein Leiter des zweiten Kabels anschließbar ist, um die Kabel entsprechend zu verbinden. Der erste und der zweite Kontaktträger sind miteinander mechanisch koppelbar.
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Auch dieser erfindungsgemäße Leitungsverbinder hat viele Vorteile, da er eine flexible und einfache Verbindung zweier Kabel erlaubt. Dadurch, dass die Kontakteinrichtung einen ersten und einen zweiten Kontaktträger umfasst, können auch Kabel mit mehreren Leitern einfach und sicher montiert werden. Dabei wird eine erste Anzahl der Leiter mit dem ersten Kontaktträger verbunden, während die zweite Anzahl der Leiter eines Kabels mit dem zweiten Kontaktträger verbunden wird. Durch die Aufteilung in zwei oder mehr Kontaktträger kann der Monteur erheblich einfacher die Kabel miteinander verbinden. Insbesondere bei starren Leitern mit großen Leiterquerschnitten erleichtert dies die Montage erheblich. Durch die mechanische Kopplung des ersten Kontaktträgers und des zweiten Kontaktträgers kann die Kontakteinrichtung insgesamt leicht mechanisch festgesetzt werden.
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Vorzugsweise weist die Kontakteinrichtung wenigstens einen runden Querschnitt auf. Der runde Querschnitt liegt insbesondere an einer Verbindungsebene des ersten und des zweiten Kontaktträgers vor. Vorzugsweise werden der erste und der zweite Kontaktträger axial versetzt zueinander ineinander gesteckt. Dadurch steht der erste Kontaktträger an dem ersten Ende über den zweiten Kontaktträger vor, während der zweite Kontaktträger an dem zweiten Ende über den ersten Kontaktträger hinaus steht. Dadurch kann eine einfache Trennung der beiden Kontaktträger voneinander ermöglicht werden, da der Monteur auch ohne Einsatz von Werkzeug die beiden Kontaktträger wieder voneinander trennen kann.
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In Weiterbildungen umfasst der Leitungsverbinder der Merkmale von Ausgestaltungen, wie es zuvor beschrieben wurde.
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Insgesamt stellt die Erfindung einen Leitungsverbinder zur Verfügung, der Leitungen gemäß der Schutzklasse IP 67 miteinander verbindet. Der Leitungsverbinder eignet sich auch zum Verbinden von AWG 12-Leitern („American Wire Gauge”). Solche Leiter mit großen Leiterquerschnitten haben in der Regel einen Nylon-Überzug, der die Leiter relativ unflexibel macht. Der erfindungsgemäße Leitungsverbinder erlaubt eine einfache Montage, ohne dass die Kabel sehr weit abgemantelt werden müssen. Insgesamt wird ein kompakter Aufbau ermöglicht.
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Der Leitungsverbinder kann ohne Einsatz von Werkzeug nicht wieder geöffnet werden, sodass er ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Sicherheit gewährleistet.
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Negative Auswirkungen durch Setzungserscheinungen, die bei Schraubverbindungen auftreten können, werden durch wenigstens eine Rasteinrichtung verhindert.
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Der Einsatz ist auch im Freien zuverlässig und sicher möglich.
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Der erfindungsgemäße Leitungsverbinder stellt eine einfach zu montierende Verbindung wenigstens zweier Kabel zur Verfügung, wobei der Leitungsverbinder insbesondere aus nur vier oder fünf einfachen Kunststoffteilen zur Verbindung der Kabelenden der miteinender zu verbindenden Kabel bestehen kann. Der Aufbau ist kompakt und kleinbauend und die Montage kann einfach und ohne Spezialwerkzeug erfolgen.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
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In den Figuren zeigen:
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1 eine schematische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Leitungsverbinders;
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2 einen Querschnitt durch einen Leitungsverbinder nach 1;
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3 eine perspektivische Ansicht einer Kabelverschraubung des Leitungsverbinders nach 1;
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4 eine Ansicht der Kontakteinrichtung des Leitungsverbinders nach 1;
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5 eine weitere Ansicht der Kontakteinrichtung des Leitungsverbinders nach 1;
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6 eine Ansicht einer Kabelverschraubung des Leitungsverbinders nach 1; und
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7 eine Ansicht auf die Rohreinrichtung des Leitungsverbinders nach 1.
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Mit Bezug auf die beiliegenden 1 bis 7 wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leitungsverbinders 1 erläutert, wobei in 1 eine schematische Explosionsdarstellung des Leitungsverbinders 1 abgebildet ist. Der Leitungsverbinder 1 dient zur Verbindung zweier Kabel 2 und 3, die jeweils eine Mehrzahl einzelner Leiter 8 umfassen (vgl. 2).
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Der elektrische Kontakt der einzelnen Leiter 8 wird an der Kontakteinrichtung 9 hergestellt. Dazu umfasst die Kontakteinrichtung 9 hier Schraubkontakte 28 als Kontakte 27, wobei die einzelnen Leiter 8 über Schrauben an der Kontakteinrichtung 9 klemmend befestigt und somit elektrisch miteinander verbunden werden.
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Der gesamte Leitungsverbinder 1 besteht hier aus der Kontakteinrichtung 9, sowie einer Rohreinrichtung 10 und Kabelverschraubungen 6 und 26, sowie zwei Muttern 4 und 5, die an den beiden Enden des Leitungsverbinders 1 auf die jeweiligen Kabelverschraubungen 6 und 26 aufgeschraubt werden, um die Enden der Kabel 2 und 3 gegenüber dem Leitungsverbinder abzudichten und die Kabel 2 und 3 klemmend an dem Leitungsverbinder 1 aufzunehmen.
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An den Kabelverschraubungen 6 und 26 sind Dichtlamellen 17 vorgesehen, die beim Aufschrauben der Muttern 4 und 5 auf die Kabelverschraubungen 6 und 26 seitlich verbogen werden und somit im Inneren der Kabelverschraubungen 6 und 26 vorgesehene Dichtungen 30 dichtend gegen die Kabelenden der Kabel 2 und 3 klemmen. Die aus einer gummielastischen Masse bestehenden Dichtungen 30 verformen sich elastisch und klemmen die Kabel 2 und 3 dauerhaft fest innerhalb der Kabelverschraubungen 6 und 26.
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Die Kabelverschraubung 6 umfasst an der der Kontakteinrichtung 9 zugewandten Seite ein Außengewinde 14 und an dem dem Kabel 2 zugeordneten Ende ein Außengewinde 16, auf welches die Mutter 4 aufgeschraubt wird. Eine Schlüsselfläche 15 ist an der Kabelverschraubung 6 vorgesehen, um mit einem Werkzeug gegriffen zu werden. Eine Dichteinrichtung 7 in Form beispielsweise eines O-Rings dichtet die in die Rohreinrichtung 10 eingeschraubte Kabelverschraubung 6 radial nach außen ab, sodass das Innere der Rohreinrichtung 10 vor dem Eintritt von Staub und Feuchtigkeit geschützt ist.
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Die andere Kabelverschraubung 26 ist hier fest mit der Rohreinrichtung 10 verbunden und kann beispielsweise einstückig mit der Rohreinrichtung 10 gefertigt sein. Ein Innengewinde 18 an der Rohreinrichtung 10 dient zur Verschraubung mit dem Außengewinde 14 der Kabelverschraubung 6.
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An dem dem Kabel 3 zugewandten Ende weist die Kabelverschraubung 26 ein Außengewinde 11 auf, auf welches die Mutter 5 aufgeschraubt wird, um das Kabel 3 an der Kabelverschraubung 26 über die Dichtung 30 klemmend aufzunehmen.
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2 zeigt einen Querschnitt des Leitungsverbinders 1 mit schematisch eingezeichneten Kabel 2 und 3, deren einzelne Leiter 8 aber hier nicht im angeschlossenen Zustand dargestellt sind. Die Kabel 2 und 3 verfügen über jeweils fünf Leiter 8, von denen in 2 drei im Vordergrund abgebildet sind. Weitere zwei Leiter sind in einer dahinter liegenden Ebene angeordnet.
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Der Kontakteinrichtung 9 ist mit den Kontaktträgern 34 und 35 im Inneren der Rohreinrichtung 10 aufgenommen. Die Rohreinrichtung 10 ist einstückig mit der Kabelverschraubung 26 ausgebildet. Dabei ist die Kontakteinrichtung 9 hier vorzugsweise verdrehsicher im Inneren der Rohreinrichtung 10 aufgenommen.
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Im 2 sind auch die Dichtungen 30 im Inneren der Schraubverbindungen 6 und 26 erkennbar, die beim Aufschrauben der Muttern 4 und 5 mit den Kabeln 2 und 3 verpresst werden, um an den Enden des Leitungsverbinders 1 eine staub- und wasserdichte Durchführung der Kabel 2 und 3 zu ermöglichen und zu gewährleisten.
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3 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Kabelverschraubung 6. An dem Kabelende weist die Kabelverschraubung 6 Dichtlamellen 17 auf. Das Außengewinde 16 dient zur Verschraubung der Mutter 4. Die Schlüsselflächen 15 können mit einer Zange oder einem Schraubenschlüssel oder einem sonstigen Werkzeug gegriffen werden, um die Kabelverschraubung 6 definiert zu drehen. Das Außengewinde 14 dient zum Verschrauben mit dem Innengewinde 18 der Rohreinrichtung 10.
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Klar erkennbar in 3 ist die Membran 38, die in das Gehäuse 22 des Leitungsverbinders 1 eingesetzt wird, um einen Druckausgleich bei unterschiedlichen Witterungsbedingungen zu ermöglichen. Die Membran 38 ist insbesondere semipermeabel ausgeführt und somit luftdurchlässig, aber wasserundurchlässig ausgeführt. Dadurch wird bei unterschiedlichen Witterungsverhältnissen dafür gesorgt, dass keine Feuchtigkeit in das Innere 39 des Leitungsverbinders 1 gelangen kann. Eine Kondensation von Wasser im Inneren wird bei einer Abkühlung der Außentemperatur vermieden.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung des ersten Kontaktträgers 34 und des zweiten Kontaktträgers 35 der Kontakteinrichtung 9, wobei die einzelnen Schrauben der Kontakte 27 nicht im Einzelnen erkennbar sind, da sie in den Schraubdomen 36 angeordnet sind. Die Kontakte 27 sind hier als Schraubkontakte 28 ausgeführt. Der Kontaktträger 34 weist zwei Kontakte 27 und der Kontaktträger 35 drei Kontakte 27 auf, sodass insgesamt Kabel 2 und 3 mit jeweils 5 Leitern angeschlossen werden können.
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5 zeigt die Kontakteinrichtung 9, nachdem die Kontaktträger 34 und 35 mechanisch miteinander verbunden wurden. Zum Verbinden werden die Schraubdome 36 des einen Kontaktträgers 34, 35 zwischen die Schraubdome 36 des anderen Kontaktträgers 35, 34 gedrückt, sodass sich ein mechanisch fester Sitz ergibt. Insgesamt hat die Kontakteinrichtung 9 im Überlappungsbereich der beiden Kontaktträger 34, 35 einen runden Querschnitt, der an den Innenquerschnitt der Rohreinrichtung 10 angepasst ist. Es ergibt sich ein axialer Versatz 37 der beiden Kontaktträger 34 und 35. Dadurch kann im Bedarfsfalle die Verbindung der beiden Kontaktträger 34 und 35 einfach ohne Werkzeug von Hand gelöst werden.
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Eine axiale Fixierung der Kontakteinrichtung 9 ergibt sich durch den Absatz an der Innenkontur 21. Die Kontakteinrichtung 9 wird zwischen der Innenkontur 21 und der Kabelverschraubung 6 klemmend aufgenommen, sodass ein definierter Sitz vorliegt.
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6 zeigt eine andere Ansicht der Kabelverschraubung 6, wobei auf der Außenseite eine Rasteinheit 24 der Rasteinrichtung 23 erkennbar ist. Die Rasteinheit 24 ist hier als Rastlasche 32 ausgeführt, die elastisch in axialer Richtung bewegbar ist.
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Die Rastlasche 32 aus 6 wirkt mit der als Rastkontur 33 ausgeführten Rasteinheit 25 des Gehäuses 22 zusammen. Die Rastkontur 33 ist in 7 klar erkennbar dargestellt. Die Rastkontur 33 ist hier an der Rohreinrichtung 10 des Gehäuses 22 vorgesehen und als nutartige Vertiefung oder dergleichen ausgeführt.
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Beim Zusammenschrauben der Kabelverschraubung 6 mit dem Gehäuse 22 bzw. der Rohreinrichtung 10 gelangt die Rastlasche 32 schließlich in axialen Kontakt mit der Rohreinrichtung 10 und wird elastisch nach hinten gebogen. Wenn die Winkelstelle erreicht wird, an der die Rastkontur 33 angeordnet ist, schnappt die schon axial vorgespannte Rastlasche 32 in die Rastkontur 33 ein, sodass eine stabile Verrastung des Gehäuses 22 erzielt wird. Ein erneutes Öffnen des Gehäuses 22 ist nur unter Einsatz von Werkzeug möglich, wenn nämlich die Rastlasche 32 mit beispielsweise einem Schraubendreher zurückbewegt wird, sodass sie aus dem Eingriff mit der Rastkontur 33 gerät.
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Zur Montage werden die zu verbindenden Leitungsenden der Kabel 2, 3 abgemantelt und die einzelnen Leiter 8 werden abisoliert. Ein Kabelende wird durch die Mutter 5 und durch die Rohreinrichtung 10 gesteckt. Die Leiter 8 werden an der einen Seite der Kontaktträger 34 und 35 angeschlossen. Danach wird das andere Kabel durch die Mutter 4 und die Kabelverschraubung 6 gesteckt und ebenfalls an die Kontaktträger 34 und 35 angeschlossen. Anschließend wird die Kontakteinrichtung 9 durch Ziehen am Kabel 3 in die Rohreinrichtung 10 gezogen und durch das Anschrauben der Mutter 5 fixiert. Als nächstes wird die Kabelverschraubung 6 in die Rohreinrichtung 10 geschraubt. Zum Schluss werden die Muttern 4 und 5 auf die Kabelverschraubung 6 bzw. 26 geschraubt, sodass die Dichtlammelen 17 mit der Dichtung 30 zusammen jeweils einen dichten Abschluss gewährleisten.
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Zwar ist es nach der Montage möglich, die Muttern 4 und 5 von den Enden des Leitungsverbinders 1 abzuschrauben, aber auch dann sind die Kontakte an dem Kontaktträger 29 nicht mit der Hand oder dergleichen zugänglich, da sie im Inneren des Leitungsverbinders 1 geschützt aufgenommen sind. Insgesamt bilden die Kabelverschraubungen 6 und 26 mit der Rohreinrichtung 10 ein Gehäuse 22, welches die Kontaktträger 34 und 35 zuverlässig umgibt. Zur weiteren Öffnung des Leitungsverbinders 1 ist Werkzeug nötig. Das bedeutet, dass ein unbeabsichtigtes Öffnen per Hand praktisch nicht möglich ist.
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Der Leitungsverbinder 1 gewährleistet einen sicheren und zuverlässigen Kontakt zweier Kabel, wobei fünf oder mehr Leiter 8 miteinander verbunden werden können. Dadurch, dass zwei Kontaktträger 34, 35 vorgesehen sind, wird eine einfache Montage auch bei mehreren Leitern 8 ermöglicht. Durch die Membrane 38 wird kondensierende Feuchtigkeit im Inneren des Gehäuses 22 vermieden. Durch die Verrastung mit der Verrasteinrichtung 23 wird ein unbeabsichtigtes Öffnen des Gehäuses 22 verhindert.
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Insgesamt besteht der Leitungsverbinder 1 nur aus wenigen verschiedenen Kunststoffteilen, sodass eine einfache und kostengünstige Produktion ermöglicht wird. Die Montage ist einfach und zuverlässig und erlaubt durch die Verrastung der Komponenten einen hohen Schutz vor unbeabsichtigter Berührung. Die gesamte Konstruktion ist kompakt und kann flexibel auch an engen Stellen eingesetzt werden. Zur Verarbeitung ist kein Spezialwerkzeug nötig, welches oftmals bei der Montage von Fotovoltaikanlagen auf Dächern und dergleichen nicht vorhanden ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leitungsverbinder
- 2
- Kabel
- 3
- Kabel
- 4
- Mutter
- 5
- Mutter
- 6
- Kabelverschraubung
- 7
- Dichteinrichtung, O-Ring
- 8
- Leiter
- 9
- Kontakteinrichtung
- 10
- Rohreinrichtung
- 11
- Gewinde
- 14
- Außengewinde
- 15
- Schlüsselfläche
- 16
- Außengewinde
- 17
- Dichtlamellen
- 18
- Innengewinde
- 21
- Innenkontur
- 22
- Gehäuse
- 23
- Rasteinrichtung
- 24
- Rasteinheit
- 25
- Rasteinheit
- 26
- Kabelverschraubung
- 27
- Kontakt
- 28
- Schraubkontakt
- 30
- Dichtung
- 31
- mittiger Bereich
- 32
- Rastlasche
- 33
- Rastkontur
- 34
- erster Kontaktträger
- 35
- zweiter Kontaktträger
- 36
- Schraubdom
- 37
- Versatz
- 38
- Membrane
- 39
- Innenraum
