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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft einen geraden Kabelverbinder und insbesondere
einen geraden Kabelverbinder, der die Enden eines Paares Kabel verbindet,
wie etwa Stromkabel, die Strom zu verschiedenen mechanischen Geräten liefert.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Um
Strom zu Einheiten zu liefern, die durch eine große Distanz
von der Stromquelle getrennt sind, ist es notwendig, mehrere Kabel
mit einem Verbinder in Reihe zu verbinden. Auch ist es, wenn diese Kabel
im Außenbereich
verlegt sind, notwendig, die Wasserdichtigkeit des Verbinders für diese
Paare Kabel in angemessener Weise aufrechtzuerhalten. Ein gerader
Kabelverbinder, der für
diesen Zweck verwendet wird, ist zum Beispiel in der
japanischen Gebrauchsmusterregistrierung Nr.
2579115 offenbart.
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5 zeigt
ein Beispiel des herkömmlichen geraden
Kabelverbinders, der z.B. in jener Offenbarung dargestellt ist.
Dieser gerade Kabelverbinder 1 besitzt eine Verbindungsklemme 2 im
Zentrum im Mittelteil des Verbinders 1 in der axialen Richtung. Diese
Verbindungsklemme 2 besteht aus Metall, wie etwa Kupfer
oder Kupferlegierung, das gute Leitfähigkeit besitzt, und ist in
einer zylindrischen Form so ausgebildet, daß der Außendurchmesser im Mittelabschnitt
klein ist, während
der Außendurchmesser
beider Enden groß ist,
und es sind Verbindungslöcher 3, 3 mit
einem kreisförmigen
Querschnitt und einer Öffnung
auf beiden Enden in der axialen Richtung vorgesehen. Es ist in den
Figuren jedoch nicht dargestellt, daß eine metallische Platte mit
guter Leitfähigkeit
vorgesehen ist, die um die Innenumfangsfläche dieser Verbindungslöcher 3, 3 herum
ausgebildet ist, um gute Kontaktanschlüsse in einer gut bekannten Struktur
zu bilden.
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Überdies
besitzt ein Paar Kabel 4,4 Leiter 5, 5 und
die Abschnitte auf den Enden der Leiter 5, 5, die
von den Isolierungen 6, 6 der Kabel 4, 4 befreit sind,
sind sicher mit den Basisenden von Steckern 7, 7 verbunden
und Verbindungsröhren 8, 8 sind
auf diesen Basisenden ausgebildet. Diese Stecker 7, 7 sind
in einer zylindrischen Form aus einem Metall mit guter Leitfähigkeit
ausgebildet, so werden sie, durch Pressen der Verbindungsröhren 8, 8 nach
innen in der radialen Richtung, nachdem die Enden der vorgenannten
Leiter 5, 5 in diese Verbindungsröhren 8, 8 eingeschoben
worden sind, sicher an den Enden der Leiter 5, 5 befestigt.
Auch werden die Spitzenenden der Stecker 7, 7 in
die entsprechenden Verbindungslöcher 3, 3 eingeschoben
und stellen Kontakt mit der Verbindungsklemme 2 durch die
vorgenannten Kontaktanschlüsse
her. Der Abschnitt vom Ende der Isolierungen 6, 6 bis
zum Basisende der Stecker 7, 7 ist von der Basishälfte innerer
halbleitfähiger Schichten 9,
abgedeckt. Die Spitzenenden dieser inneren halbleitfähigen Schichten 9, 9 sind
zylindrisch ausgebildete Abschnitte 10, 10 und
es sind ringförmige
Spalten vorgesehen, die zwischen den Innenumfangsflächen dieser
zylindrisch ausgeformten Abschnitte 10, 10 und
den Außenumfangsflächen in
der Mitte der Stecker 7, 7 ausgebildet sind.
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Überdies
ist die Zentralkomponente 18, hergestellt aus einem Isoliermaterial,
wie etwa Kunstharz, durch Ausformen so ausgebildet, daß sie überall um
den Umfang des Verbindungselements 2 herum abdeckt. Der
Innendurchmesser dieser Zentralkomponente 18 ist klein
im Mittelbereich und groß an beiden
Enden. Diese Zentralkomponente 18 ist mit dem vorgenannten
Verbindungselement 2 so verbunden, daß sie einander nicht verschieben.
Die Außenumfangsfläche dieser
Zentralkomponente 18 verjüngt sich in einer Richtung,
so daß der
Radius in der Richtung zu beiden Enden hin geringer wird, und der Zentralabschnitt
hat eine zylindrische Oberfläche. Zusätzlich ist
ein Paar Eingriffsvorsprünge 11, 11 mit trapezoiden Querschnitten überall um
den Zentralabschnitt herum ausgebildet, so daß sie voneinander in der axialen
Richtung getrennt sind.
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Überdies
sind Isolierschichten 12, 12, hergestellt aus
Kunstharz oder dergleichen, um die Enden der Kabel 4, 4 herum,
um die inneren halbleitfähigen Schichten 9, 9 herum
bzw. um die Stecker 7, 7 herum ausgebildet. Die
Innenumfangsfläche
auf der Spitzenhälfte
der isolierenden Schichten 12, 12 sowie die Innenumfangsfläche der
zylindrischen Abschnitte 10, 10, die auf der Spitzenhälfte der
inneren halbleitfähigen
Schichten 9, 9 ausgebildet sind, sind konische konkave
sich verjüngende
Flächen,
die in engen Kontakt mit den Außenumfangsflächen beider
Enden der vorgenannten Zentralkomponente 18 kommen. Auch
sind äußere halbleitfähige Schichten 13, 13, hergestellt
aus einem elastischen Material, wie etwa Gummi, um diese isolierenden
Schichten 12, 12 herum ausgebildet. Diese äußeren halbleitfähigen Schichten 13, 13,
die isolierenden Schichten 12, 12 und die inneren
halbleitfähigen
Schichten 9, 9 kommen zusammen, um Isolierrohre 20, 20 zu
bilden.
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Auch
sind die Abschnitte, die von den Spitzenenden der isolierenden Schichten 12, 12 auf
den Spitzenenden der äußeren halbleitfähigen Schichten 13, 13 vorstehen,
Anschlußrohre 14, 14.
Eingriffsnuten 15, 15, die auf der Innenumfangsfläche dieser Anschlußrohre 14, 14 ausgebildet
sind, passen eng mit den vorgenannten Eingriffsvorsprüngen 11, 11 zusammen.
Zusätzlich
werden die Außenumfangsflächen dieser
Anschlußrohre 14, 14 durch
Rückhaltebänder 16, 16 gehalten,
so daß die
Eingriffsnuten 15, 15 und die Eingriffsvorsprünge 11, 11 nicht
versehentlich auseinandergeraten. Überdies werden durch Umwickeln
mit Isolierband zwischen den Basisenden der äußeren halbleitfähigen Schichten 13, 13 und
der Außenumfangsflächen der
Kabel 4, 4 Isolierungen 17, 17 gebildet.
Es ist möglich,
daß die
Bildungspositionen der Eingriffsnuten 15, 15 und
der Eingriffsvorsprünge 11, 11 gegenüberliegen,
wie in 6 dargestellt.
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Im
Falle der oben beschriebenen Konstruktion nach dem Stand der Technik
sind Auseinanderbau und Wiederverbindung einfach, Wasserdichtigkeit
ist jedoch nicht immer angemessen. Mit anderen Worten geht Regen,
der in den Verbinder 1 vom Paar aneinanderstoßender Flächen der
Anschlußrohre 14, 14 eintritt,
wenn der gerade Kabelverbinder 1 an einer Stelle installiert
ist, wo er Wind und Regen ausgesetzt ist, durch den schmalen Spalt
zwischen der Innenumfangsfläche
der isolierenden Schichten 12, 12 und der Außenumfangsfläche der
Zentralkomponente 18 hindurch und gelangt ins Innere dieser
isolierenden Schichten 12, 12, und es besteht
die Möglichkeit,
daß dies
schlechte Isolierung verursachen wird.
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JP 3-54324 U , die
als der relevanteste Stand der Technik angesehen wird, offenbart
ein Paar Kabel, die durch einen Kabelverbinder verbunden sind. Jedes
Kabel hat einen Stecker an seinem Ende und beide Stecker sind elektrisch
mittels einer üblichen Verbindungsklemme
verbunden. Die Verbindungsklemme ist von einer isolierenden Zentralkomponente
umschlossen und ein Paar Isolierrohre sind bereitgestellt, die die
entsprechenden Enden der Kabel überdecken
und die über
die Zentralkomponente gleiten, um sich in der Mitte zu treffen.
Das freie Ende jedes Isolierrohres hat eine radial nach innen gerichtete
Lippe und beide Lippen sind in einer gemeinsamen Umfangsnut auf
der Außenseite
der isolierenden Zentralkomponente in ihrer Position lokalisiert.
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JP 44-11006 , offenbart ein
Außengehäuse zum
Umschließen
von Kabelverbindungen. Das Gehäuse
umfaßt
zwei Teile, von denen jedes mit einem Kabel abgedichtet ist, das
auf einer Seite der Verbindung eintritt und wobei das andere Ende
mit einem radial nach außen
gerichteten Flansch versehen ist. Die Flansche werden auf jeder
Seite einer Dichtung miteinander durch Schrauben verbunden, um den Eintritt
von Wasser in die Verbindung zu verhindern.
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GB 883,885 offenbart ein
Paar Kabel, die mit einem Kabelverbinder verbunden sind. Die leitfähigen Teile
der Enden jedes Kabels sind elektrisch mittels einer Verbindungsklemme
verbunden. Die Verbindungsklemme ist von einer isolierenden Zentralkomponente
umgeben, und ein Paar Rohre sind vorgesehen, die die entsprechenden
Enden der Kabel an einem Ende überdecken
und die einen radial nach außen
gerichteten Flansch am anderen Ende aufweisen. Die Flansche sind
miteinander verschraubt und sind jeweils mit einer Abschrägung versehen,
die sich von der Innenfläche
der Rohre zu dem Punkt erstreckt, wo sie sich am Flansch treffen,
um eine Umfangsnut zu definieren, in der ein entsprechend ausgebildeter
Flansch der Zentralkomponente angeordnet ist.
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JP 4-47342 U offenbart
einen Verbinder zum Verbinden eines ölisolierten Kabels mit einem
Gummi- oder Kunststoff-Stromkabel. Leitfähige Teile der Enden der Stromkabel
sind elektrisch mit einer Verbindungsklemme verbunden. Der Leiter
ist von einer eingebetteten Metallabschirmung umgeben und weiter
von einem Epoxy-Isolator. Der Verbinder ist auch mit einem Paar
Außenrohren
versehen, wobei ein Ende jeden Rohres ein entsprechendes Kabel abdichtet
und das andere Ende in einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch endet.
Der sich nach außen
erstreckende Flansch stößt mit einem gemeinsamen
Flansch zusammen, der sich radial vom Epoxy-Isolator aus erstreckt.
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FR 1,352,064 offenbart ein
Paar Kabel, die durch einen Kabelverbinder verbunden sind. Ein leitfähiger Endabschnitt
jedes Kabels ist mittels einer Verbindungsklemme miteinander verbunden.
Die Verbindungsklemme ist von einer Zentralkomponente mit einem
sich radial nach außen
erstreckenden Zentralflansch umgeben. Ein Paar Rohre sind vorgesehen,
wobei ein Ende jeden Rohres ein entsprechendes Ende eines Kabels überdeckt
und das andere Ende jeden Rohres mit einem sich radial nach außen erstreckenden
Flansch versehen ist, der gegen den zentralen radialen Flansch der
radialen Komponente stößt. Der
Flansch jeden Rohres ist mit dem zentralen radialen Flansch der
Zentralkomponente verschraubt und ist auch mit einer Dichtung versehen.
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GB 883,886 offenbart eine ähnliche
Kabelverbindungsanordnung zu derjenigen, die in
FR 1,352,064 offenbart ist, in der
Außenrohre
des Verbinders mit Flanschen versehen sind, die mit dem gemeinsamen
Umfangsflansch einer Zentralkomponente verschraubt sind und die
mit einer Zentralkomponente mittels radialer Dichtungen abgedichtet
sind.
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Wenn
man das obige Problem in Betracht zieht, ist die Aufgabe dieser
Erfindung, einen geraden Kabelverbinder bereitzustellen, der so
konstruiert ist, daß er
leicht auseinandergebaut oder wiederverbunden werden kann, und so,
daß er
stabile Isolierleistung über
einen langen Zeitraum sogar unter scharfen Gebrauchsbedingungen
aufrechterhalten kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
gerade Kabelverbinder dieser Erfindung umfaßt: Verbindungsklemmen, die
aus leitfähigem Material
hergestellt und mit Verbindungslöchern
auf beiden Enden in der axialen Richtung ausgebildet sind, die sich
zu beiden Enden öffnen;
Stecker, die aus leitfähigem
Material hergestellt sind und die Spitzenenden haben, die in die
vorgenannten Verbindungslöcher
eingeschoben sind, und Basisenden, die sicher an den Enden von leitfähigen Teilen
befestigt sind, die ein Paar Kabel bilden, die miteinander verbunden
werden sollen; eine Zentralkomponente, die aus isolierendem Material
hergestellt ist und die überall
um die Verbindungsklemmen herum vorgesehen ist, so daß sie die
Verbindungsklemmen auf deren Umfang überdeckt; und ein Paar Isolierrohre,
die um die Enden der Kabel und um die Stecker herum vorgesehen sind,
so daß beide
Enden der Zentralkomponente frei in die Öffnungen auf den entsprechenden
Enden eingeschoben werden können. Überdies
sind die sich öffnenden
Enden dieses Paares Isolierrohre miteinander im Mittelabschnitt
der Zentralkomponente verbunden.
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Der
gerade Kabelverbinder dieser Erfindung umfaßt Seitenflansche, die überall um
die sich öffnenden
Enden der Isolierrohre so ausgebildet sind, daß die Seitenflansche zusammen
mit Dichtringen befestigt sind, die zwischen den Flanschstirnflächen angeordnet
sind, wobei ein Mittelflansch im allgemeinen um die äußere Umfangsfläche in der
Mitte der Zentralkomponente angeordnet ist, so daß sie nach außen in der
radialen Richtung so vorsteht, daß der Mittelflansch zwischen
den Stirnflächen
der Seitenflansche auf beiden Isolierrohren mit den dazwischen angeordneten
Dichtringen gehalten wird und daß die Seitenflansche auf beiden
Isolierrohren am Mittelflansch befestigt sind.
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Der
gerade Kabelverbinder dieser Erfindung, der wie oben beschrieben
konstruiert ist, ist mit Dichtringen zwischen beiden Flächen des
mittleren Seitenflansches und den Seitenflächen der Seitenflansche auf
beiden Isolierrohren wirksam abgedichtet. Auch kann Auseinanderbau
oder Wiederverbindung leicht durchgeführt werden durch Trennen oder
Verbinden der Seitenflansche auf den Isolierrohren oder durch Trennen
oder Verbinden der Oberflächen
des mittleren Flansches von den Seitenflächen beider Seitenflansche
auf den Isolierrohren.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittszeichnung einer Ausführungsform der Erfindung.
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2 ist
eine abgekürzte
Seitenansicht von 1.
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3 ist
eine vergrößerte Ansicht
der oberen Hälfte
im Mittelteil von 1.
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4 ist
eine Teilquerschnittsansicht eines geraden Kabelverbinders, der
keinen Teil der Erfindung bildet.
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5 ist
eine Querschnittsansicht eines Beispiels der Konstruktion nach dem
Stand der Technik.
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6 zeigt
ein weiteres Beispiel der Konstruktion nach dem Stand der Technik
und ist eine vergrößerte Ansicht,
die der oberen Hälfte
in der Mitte von 5 entspricht.
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Die
in den Figuren verwendeten Zahlen stellen das folgende dar:
1, 1a:
gerader Kabelverbinder, 2: Verbindungsklemme, 3:
Verbindungsloch, 4: Kabel, 5: Leiter, 6:
Isolierung, 7: Stecker, 8: Verbindungsrohr, 9:
innere halbisolierende Schicht, 10: Zylinderisch geformter
Abschnitt, 11: Eingriffsvorsprünge, 12: Isolierende Schicht, 13, 13a: Äußere halbleitfähige Schicht, 14: Anschlußrohre, 15:
Eingriffsnut, 16: Rückhalteband, 17:
Isolierung, 18, 18a: Zentralkomponente, 19:
Mittelflansch, 20, 20a: Isolierrohr, 21, 21a:
Isolierrohrseitenflansch, 22: Schraube, 23: Mutter, 24:
Befestigungsnut, 25: O-Ring.
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Die besten Ausführungsformen
zur Umsetzung der Erfindung
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1 bis 3 entsprechen
Anspruch 1 und zeigen ein erstes Beispiel der Ausführungsform der
Erfindung. Das Merkmal des linearen Kabelverbinders 1a dieser
Erfindung liegt in der Konstruktion des Abschnittes, in dem die
Enden eines Paares äußerer halbleitfähiger Schichten 13a, 13a auf
den Enden eines Paares Kabel 4, 4, die miteinander
verbunden werden sollen, miteinander mit einer ausreichenden Abdichtung
zwischen diesen verbunden werden. Die Konstruktion und Funktion
anderer Abschnitte sind im wesentlichen dieselbe wie in der Konstruktion nach
dem Stand der Technik, die in 5 dargestellt ist,
so daß dieselben
Bezugszeichen für
identische Teile verwendet werden und jede redundante Erläuterung
weggelassen werden wird. Diese Erklärung wird sich auf die Merkmale
dieser Erfindung konzentrieren.
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Die
Zentralkomponente 18a des geraden Kabelverbinders dieser
Erfindung ist aus einem isolierenden Material, wie etwa Kunstharz,
hergestellt, und es ist ein Mittelflansch 19 vorgesehen,
der auf der anderen Umfangsfläche
seines Mittelabschnitts ausgebildet ist, der in der radialen Richtung
um seinen gesamten Umfang herum nach außen vorsteht. Zusätzlich gibt
es Isolierzylinderseitenflansche 21, 21, die um
die sich öffnenden
Enden äußerer halbleitfähiger Schichten 13a, 13a der
Isolierrohre 20a, 20a ausgebildet sind. In dieser
Ausführungsform
sind diese Isolierzylinderseitenflansche 21, 21 aus
einem Metall, wie etwa Stahl, oder aus einem Kunstharz, wie etwa
einem hochfunktionellen Harz, hergestellt, und sie sind in Ringform
mit einem L-förmigen
Querschnitt ausgebildet. Diese Isolierrohrseitenflansche 21, 21 sind
verbunden und angeschlossen an die Spitzenenden der vorgenannten äußeren halbleitfähigen Schichten 13a, 13a durch
Ausformen und termisches Verbinden (wenn die Isolierzylinderseitenflansche
Metall sind), wenn diese äußeren halbleitfähigen Schichten 13a, 13a ausgebildet
werden, und durch Verkleben derselben mit einem separat ausgebildeten
Gegenstand zu einem späteren
Zeitpunkt. In jedem Verfahren ist die Kontaktfläche zwischen den Isolierrohrseitenflanschen 21, 21 und
den äußeren halbleitfähigen Schichten 13a, 13a eine
feste Passung überall
um den Umfang herum, um eine sichere Abdichtung zu bilden.
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Die
Form der äußeren Umfangskanten
der beiden Isolierrohrseitenflansche 21, 21 und
des Mittelflansches 19 ist quadratisch und ist derart,
daß die Ecken
gebogen sind mit einem ¼-Kreisbogen. Die Außenumfangsflächen des
Hauptabschnitts der Zentralkomponente 18a und der Spitzenenden
der äußeren halbleitfähigen Schichten 13a, 13a sind
jedoch zylindrisch. Überdies
stehen die vier Ecken der beiden Isolierrohrseitenflansche 21, 21 und
des Mittelflansches 19, wie dargestellt in 2,
in der radialen Richtung viel weiter nach außen als die Außenumfangsflächen des
Hauptabschnitts der Zentralkomponente 18a und der Spitzenenden
der äußeren halbleitfähigen Schichten 13a, 13a.
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Es
sind Durchgangslöcher
vorgesehen, die in den vier Ecken der beiden Isolierrohrseitenflansche 21, 21 und
des Mittelflansches 19 so ausgebildet sind, daß sie miteinander
fluchten, und Schrauben 22, 22 gehen durch diese
Löcher
hindurch. Es gibt auch Mutter 23, die auf die Spitzenenden
dieser Schrauben 22, 22 in dem Abschnitt aufgeschraubt sind,
der von der Außenfläche der
entsprechenden Isolierrohrseitenflansche 21 vorsteht, und
durch Festziehen derselben werden die beiden Isolierrohrseitenflansche 21, 21 und
der Mittelflansch 19 miteinander verbunden.
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Überdies
sind Befestigungsnuten 24, 24 vorgesehen, die
um den Umfang auf den gegenüberliegenden
Flächen
von beiden Isolierrohrseitenflanschen 21, 21 in
einem Abschnitt radial weiter nach innen als die Durchgangslöcher ausgebildet
sind. Es sind Dichtringe vorgesehen, d.h. O-Ringe 25, 25,
die in diese Befestigungsnuten 24, 24 hineinpassen.
Diese O-Ringe 25, 25 werden zwischen beiden Seitenflächen des
Mittelflansches 19 und den entsprechenden Bodenflächen der
Befestigungsnuten 24, 24 elastisch zusammengedrückt, wenn
die beiden Isolierrohrseitenflansche 21, 21 und
der Mittelflansch 19 durch die Schrauben 22, 22 und
Mutter 23 miteinander verbunden und fixiert werden, um
eine Dichtung zwischen den aneinanderstoßenden Flächen zu bilden.
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Mit
dem Kabelverbinder dieser Erfindung, der wie oben beschrieben konstruiert
ist, kann eine sichere Abdichtung durch den O-Ring zwischen den aneinanderstoßenden Flächen hergestellt
werden, spezifisch zwischen den beiden Seitenflächen des Mittelflansches 19 und
den gegenüberliegenden
Seitenflächen
der beiden Isolierrohrseitenflansche 21, 21. Insbesondere
ist es möglich,
ungeachtet jeglicher Unterschiede in der Wärmeausdehnung der Komponenten
aufgrund von Veränderungen
der Temperatur, zu verhindern, daß Spalten von der Außenseite
ins Innere der aneinanderstoßenden
Flächen
gebildet werden. Daher ist es, sogar wenn sie an Stellen platziert
werden, wo extreme Temperaturveränderung auftreten,
wie etwa im Außenbereich,
möglich,
eine stabile Dichtung aufrechtzuerhalten, um zu verhindern, daß Regenwasser
ins Innere gelangt, und um gute Isolierung über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten. Überdies
beruht Auseinanderbau- und Wiederverbindungsarbeit auf dem Befestigen
der Schrauben 22, 22 und Mutter 23, und
es ist somit leicht, den Mittelflansch 19 und beide Isolierrohrseitenflansche 21, 21 auseinanderzubauen
oder zu verbinden.
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In 4 hat
eine verwendete Zentralkomponente 18, ähnlich zur Konstruktion aus
dem Stand der Technik, die in 5 und 6 dargestellt
ist, keinen Mittelflansch 19 (siehe 1 und 3).
Daher sind die Isolierrohrseitenflansche 21, 21a auf
den sich öffnenden
Enden der äußeren halbleitfähigen Schichten 13a, 13a der
Isolierrohre 20a, 20a direkt zusammengelegt (nicht
mittels eines Mittelflansches 19). In diesem Beispiel ist
eine Befestigungsnut 24 zur Befestigung am O-Ring auf nur
einem der Isolierrohrseitenflansche 21 (linker Flansch
in 4) ausgebildet. Die Seitenfläche des anderen Isolierrohrseitenflansches 21a (rechter
Flansch in 4), der zum vorgenannten Isolierrohrseitenflansch 21 zeigt,
ist eine flache Fläche.
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Bei
diesem Paar Isolierrohrflanschen 21, 21a kommen
deren aneinanderstoßende
Flächen
direkt zusammen und die aneinanderstoßenden Flächen werden durch den O-Ring 25 abgedichtet.
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Möglichkeit der Nutzung in der
Industrie
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Diese
Erfindung ist konstruiert und funktioniert wie oben beschrieben
und macht es möglich,
einen geraden Kabelverbinder bereitzustellen, der eine genügende Wasserdichtigkeit über einen
langen Zeitraum aufrechterhalten werden kann, sogar unter scharfen
Gebrauchsbedingungen, wie etwa Platzierung an Stellen, wie etwa
im Außenbereich,
wo er Wind und Regen ausgesetzt ist.