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Die Erfindung betrifft ein Medienbefüllsystem, insbesondere Ladeklappensystem oder Tankeinfüllsystem, für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Medienbefüllsystem sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Topfes für ein Medienbefüllsystem.
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Medienbefüllsysteme, wie ein Ladeklappensystem bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug oder ein Tankeinfüllsystem bei einem mit Kraftstoff angetriebenen Fahrzeug, sind aus dem Stand der Technik bekannt und üblicherweise an einer Seite des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die Ladekupplung bzw. die Tanköffnung ist in einem Topf aufgenommen, der im Kraftfahrzeug hinter einer Zugangsöffnung im entsprechenden Fahrzeugkarosseriebauteil angeordnet ist. Um die Zugangsöffnung zu verschießen, ist üblicherweise eine Klappe vorgesehen, die über einen Scharnierarm zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung verstellbar ist.
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Ist die Klappe über einen längeren Zeitraum geöffnet, wie das insbesondere bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen der Fall ist, die über einen längeren Zeitraum hinweg im Freien geladen werden, kann witterungsbedingt ein Schneeeintrag in das geöffnete System stattfinden, der bis hin zur vollständigen Füllung sowie anschließend zur Vereisung führen kann. Hierdurch kann der Scharnierarm blockiert sein, so dass sich die Klappe nicht mehr schließen lässt. Dies hat zur Folge, dass der Schnee bzw. das Eis mühsam entfernt werden muss, was den Komfort senkt und Zeit kostet.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Medienbefüllsystem sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Medienbefüllsystem bereitzustellen, bei dem die Klappe unabhängig von der Witterung zuverlässig geschlossen werden kann.
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Zur Lösung der Aufgabe ist ein Medienbefüllsystem, insbesondere Ladeklappensystem oder Tankeinfüllsystem, für ein Kraftfahrzeug vorgesehen. Das Medienbefüllsystem umfasst einen Topf, in dem zumindest ein Medienanschlussbereich für eine Medienkoppelstelle sowie ein Scharnierkasten vorgesehen sind, und eine Klappe, die über einen Scharnierarm schwenkbar ist. Der Scharnierarm ist hierbei zumindest teilweise in einem Aufnahmeraum des Scharnierkastens aufgenommen. Der Medienanschlussbereich ist zumindest in einer geöffneten Stellung der Klappe über eine Durchgangsöffnung mit dem Aufnahmeraum verbunden. Ferner ist eine dem Scharnierkasten zugeordnete Blende vorgesehen, die in der geöffneten Stellung der Klappe die Durchgangsöffnung zumindest abschnittsweise verschließt.
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Die Blende stellt hierbei sicher, dass bei geöffneter Klappe kein Schmutz oder Schnee in den Scharnierkasten eindringen kann, wodurch sich dieser füllen könnte. Dies liegt daran, dass die Blende die Durchgangsöffnung in der geöffneten Stellung der Klappe teilweise verschließt, sodass zumindest der Querschnitt der Durchgangsöffnung verringert ist. Auf diese Weise ist der Aufnahmeraum stets zur Aufnahme des Scharnierarms frei und es wird verhindert, dass der Scharnierarm blockiert wird, beispielsweise durch eingedrungenen Schnee, Schmutz und/oder Eis. Somit kann die Klappe bei jeder Witterung zuverlässig und ohne zusätzlichem Aufwand schnell und einfach geschlossen werden.
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Die Blende ist insbesondere am Scharnierkasten angeordnet, beispielsweise an zumindest einem die Durchgangsöffnung umgebenen Rand des Scharnierkastens.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Blende zwischen einer ersten Stellung, in der die Durchgangsöffnung zumindest abschnittsweise durch die Blende verschlossen ist, und einer zweiten Stellung verstellbar, in der die Durchgangsöffnung derart freigegeben ist, dass der Scharnierarm zwischen der geöffneten Stellung und einer geschlossen Stellung der Klappe sowie umgekehrt verstellbar ist. Hierdurch behindert die Blende nicht das Verstellen der Klappe bzw. des Scharnierarms, wodurch das Verstellen leichtgängig und ohne wesentlichen Verschleiß der Bauteile erfolgen kann.
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Die Blende kann elastisch verformbar sein, wodurch die Blende eine gute Abdichtung der Durchgangsöffnung gewährleisten kann. Insbesondere kann auf diese Weise beim Verstellen der Klappe die Blende einfach durch den Scharnierarm verdrängt werden, ohne dass eine zusätzliche Mechanik zum Freigeben der Durchgangsöffnung durch die Blende erforderlich wäre.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Blende in der geöffneten Stellung der Klappe die Durchgangsöffnung zu mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 75%, bevorzugt zu mindestens 90%, insbesondere im Wesentlichen vollständig, d.h. mindestens 99%, verschließt. Somit ist gewährleistet, dass die Durchgangsöffnung durch die Blende ausreichend abgeschirmt ist, um eine Verschmutzung des Aufnahmeraums zuverlässig zu verhindern.
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In einer Ausführungsform umfasst das Medienbefüllsystem eine Medienkoppelstelle, die über den Medienanschlussbereich des Topfes zugänglich ist.
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Die Medienkoppelstelle ist insbesondere eine Ladekupplung für einen Stecker und/oder eine Tanköffnung.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Blende aus einem Kunststoff gebildet, wodurch die Blende auf einfache Weise in einer im Wesentlichen beliebigen Form herstellbar ist, insbesondere als ein Spritzgussteil.
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Vorzugsweise ist die Blende insbesondere am Scharnierkasten angespritzt, wodurch das Medienbefüllsystem kostengünstig fertigbar ist. Ferner ist auf diese Weise sichergestellt, dass die Blende zumindest abschnittsweise abdichtend mit dem Scharnierkasten verbunden ist. Hierdurch lässt sich eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Scharnierkasten in einfacher Weise realisieren.
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Der Scharnierkasten kann mit der Blende einstückig ausgebildet sein, insbesondere in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren. Hierdurch können die Herstellungskosten niedrig gehalten werden. Das Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hat den Vorteil, dass für den Scharnierkasten und die Blende Werkstoffe mit unterschiedlichen Materialeigenschaften verwendet werden können, um die Bauteile entsprechend ihren individuellen Anforderungen unterschiedlich gestalten zu können. Der Scharnierkasten ist beispielsweise aus einem härteren Kunststoff als die Blende gebildet, die entsprechend elastisch und verformbar sein soll.
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Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeugkarosseriebauteil und einem erfindungsgemäßen Medienbefüllsystem vorgesehen. Die zuvor genannten Vorteile ergeben sich in analoger Weise für das Kraftfahrzeug.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Topfes für ein Medienbefüllsystem, der zumindest einen Scharnierkasten mit zugeordneter Blende umfasst, wobei der Scharnierkasten in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt wird, bei dem die dem Scharnierkasten zugeordnete Blende angespritzt wird. Mit dem Verfahren lässt sich in einfacher und kostengünstiger Weise ein Topf herstellen, der im Medienbefüllsystem verwendet werden kann.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- - 1 in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Medienbefüllsystem,
- - 2 in einer perspektivischen Detailansicht das Medienbefüllsystem aus 1 in einer geöffneten Stellung, und
- - 3 in einer Schnittansicht das Medienbefüllsystem aus 2.
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In 1 ist ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug 10 mit einer Traktionsbatterie 12 gezeigt, die zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 10 vorgesehen ist.
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Das Kraftfahrzeug 10 weist ein Medienbefüllsystem 14 in Form eines Ladeklappensystems auf, das seitlich am Heck des Kraftfahrzeugs 10 in einem Fahrzeugkarosseriebauteil 16 mit einer Zugangsöffnung 18 integriert ist.
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Das Medienbefüllsystem 14 (siehe 3) hat einen Topf 20, der ein Medienanschlussbereich 22 und einen Scharnierkasten 24 mit einem Aufnahmeraum 26 umfasst, eine dem Medienanschlussbereich 22 zugeordnete Medienkoppelstelle 28 und eine Klappe 30, die mit einem Scharnierarm 32 gekoppelt ist, über den die Klappe 30 schwenkbar gelagert ist.
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Die Medienkoppelstelle 28 weist zwei unterschiedliche Ladedosen 34 auf, die über den Medienanschlussbereich 22 zugänglich sind. Jede der Ladedosen 34 ist dazu eingerichtet, mit einem entsprechenden Ladestecker gekoppelt zu werden, um die Traktionsbatterie 12 elektrisch zu laden.
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Selbstverständlich kann die Medienkoppelstelle 28 in einer alternativen Ausführungsform eine beliebige Anzahl an Ladedosen 34 aufweisen, insbesondere eine einzige Ladedose 34.
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Der Topf 20 ist am Fahrzeugkarosseriebauteil 16 an die Zugangsöffnung 18 angrenzend angeordnet, sodass die Medienkoppelstelle 28 von außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 über die Zugangsöffnung 18 sowie den Medienanschlussbereich 22 zugänglich ist.
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Der Medienanschlussbereich 22 grenzt an den Aufnahmeraum 26 des Scharnierkastens 24 an und ist über eine Durchgangsöffnung 36 mit dem Aufnahmeraum 26 verbunden, durch den sich der Scharnierarm 32 erstrecken kann, wenn die Klappe 30 geöffnet bzw. geschlossen wird, was eine entsprechende Schwenkbewegung zur Folge hat.
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Der Scharnierarm 32 hat einen Halteabschnitt 38, an dem die Klappe 30 befestigt ist, und einen Verbindungsabschnitt 40, der sich vom Halteabschnitt 38 zu einem entgegengesetzt zum Halteabschnitt 38 angeordneten Ende 42 des Scharnierarms 32 erstreckt.
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Der Verbindungsabschnitt 40 hat ein bogenförmiges Profil.
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Die Klappe 30 ist mittels des Scharnierarms 32 zwischen einer geöffneten Stellung (siehe 2 und 3), in der die Klappe 30 die Zugangsöffnung 18 freigibt, und einer geschlossenen Stellung verstellbar, in der die Klappe 30 die Zugangsöffnung 18 verschließt.
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Hierzu ist der Scharnierarm 32 an seinem Ende 42 über eine Achse 44 mit dem Scharnierkasten 24 schwenkbar gekoppelt. Bei der Achse 44 handelt es sich demnach um eine Schwenkachse.
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Die Achse 44 ist im Aufnahmeraum 26 angeordnet.
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Somit erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 40 in der geöffneten Stellung der Klappe 30 aus dem Aufnahmeraum 26 über die Durchgangsöffnung 36 in den Medienanschlussbereich 22.
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Der Aufnahmeraum 26 ist dazu eingerichtet, den Scharnierarm 32 in der geschlossenen Stellung abschnittsweise aufzunehmen.
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In der geschlossenen Stellung ist der Anteil des Verbindungsabschnitts 40, der im Aufnahmeraum 26 angeordnet ist, größer als in der geöffneten Stellung der Klappe 30.
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Das Medienbefüllsystem 14 umfasst zudem eine Verriegelungseinrichtung 46 mit einem Stellmotor 48, die gegenüberliegend zum Scharnierkasten 24 im Topf 20 vorgesehen ist. Die Verriegelungseinrichtung 46 ist dazu eingerichtet, die Klappe 30 in der geschlossenen Position zu verriegeln. Hierzu weist der Halteabschnitt 38 eine Ausnehmung 50 auf, die in der geschlossenen Position der Klappe 30 mit der Verriegelungseinrichtung 46 verrastet. Mittels des Stellmotors 48 kann die Verriegelung gelöst und die Klappe 30 freigegeben werden.
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In einer alternativen Ausführungsform kann der Scharnierarm 32 im Wesentlichen beliebig gestaltet sein.
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Zusätzlich oder alternativ kann der Scharnierarm 32 an einer beliebigen Stelle und/oder auf beliebige Weise mit dem Topf 20 verstellbar gekoppelt sein.
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Das Medienbefüllsystem 14 umfasst ferner eine Blende 52, die am Topf 20 befestigt ist, insbesondere am Scharnierkasten 24, und in der geöffneten Stellung den Medienanschlussbereich 22 vom Aufnahmeraum 26 trennt, wie aus den 2 und 3 hervorgeht.
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Die Blende 52 besteht aus einem elastisch verformbaren Kunststoff, insbesondere einem Elastomer, und ist am Topf 20 angrenzend an die Durchgangsöffnung 36 befestigt.
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Die Blende 52 ist an zumindest einem die Durchgangsöffnung 36 begrenzenden Rand angeordnet.
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In der dargestellten Ausführungsform ist die Blende 52 beispielsweise eine Membran, die an der dem Scharnierarm 32 gegenüberliegenden Seite 54 und (zumindest abschnittsweise) den beiden daran angrenzenden Seiten 56 der Durchgangsöffnung 36, die sich in Richtung des Scharnierarms 32 erstrecken, U-förmig befestigt ist.
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In der geöffneten Stellung der Klappe 30 verschließt die Blende 52 die freie Fläche der Durchgangsöffnung 36 im Wesentlichen vollständig, d.h. zu mindestens 99%. Die freie Fläche der Durchgangsöffnung 36 ist hierbei die Fläche der Durchgangsöffnung 36, die den Medienanschlussbereich 22 mit dem Aufnahmeraum 26 strömungsmäßig verbindet. Mit anderen Worten ist die freie Fläche der Durchgangsöffnung 36 die Fläche der Durchgangsöffnung 36, durch die sich der Scharnierarm 32 nicht hindurch erstreckt. Auf diese Weise ist der Aufnahmeraum 26 in der geöffneten Stellung im Wesentlichen vollständig vom Medienanschlussbereich 22 abgeschirmt.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die Blende 52 in der geöffneten Stellung der Klappe 30 die freie Fläche der Durchgangsöffnung 36 zu mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 75%, bevorzugt zu mindestens 90% verschließen.
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Dadurch, dass die Blende 52 elastisch verformbar ist, wird die Blende 52 beim Verstellen der Klappe 30 zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position vom Scharnierarm 32, insbesondere dem Verbindungsabschnitt 40, verdrängt, ohne dass hierbei das Verstellen der Klappe 30 wesentlich behindert bzw. erschwert wird. Das bedeutet, die Blende 52 wird durch den Scharnierarm 32 aus einer ersten Stellung, in der die Durchgangsöffnung 36 zumindest abschnittsweise durch die Blende 52 verschlossen ist, in eine zweite Stellung komprimiert, in der die Durchgangsöffnung 36 derart freigegeben ist, dass der Scharnierarm 32 zwischen der geöffneten Stellung und der geschlossenen Stellung der Klappe 30 im Wesentlichen unbehindert verstellbar ist.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die Blende 52 eine (vergrößerte) Dichtlippe sein, die Vorzugsweise nur an einer Seite, insbesondere der gegenüberliegenden Seite 54 am Topf 20 befestigt ist.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Blende 52 durch eine Flügelklappe gebildet sein, die zwischen einer ersten Stellung, in der die Durchgangsöffnungen 36 zumindest abschnittsweise durch die Flügelklappe verschlossen ist, und einer zweiten Stellung verstellbar ist, in der die Durchgangsöffnung 36 derart freigegeben ist, dass der Scharnierarm 32 zwischen der geöffneten Stellung und einer geschlossen Stellung der Klappe 30 verstellbar ist.
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Hierbei ist beispielsweise eine Mechanik mit einem Federelement vorgesehen, das die Flügelklappe elastisch in die erste Stellung vorspannt, wobei beim Verstellen aus der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung der Scharnierarm 32, insbesondere der Verbindungsabschnitt 40, die Flügelklappe in die zweite Stellung drückt.
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Zusätzlich oder alternativ kann ein Aktuator vorgesehen sein, der die Flügelklappe zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung verstellt.
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Grundsätzlich kann die Blende 52 im Wesentlichen beliebig gestaltet sein, solange sie in der geöffneten Stellung der Klappe 30 die Durchgangsöffnung 36 zumindest abschnittsweise verschließt, um zu verhindern, dass Schmutz, Schnee und/oder Eis in den Aufnahmeraum 26 gelangt.
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Insbesondere kann die Blende 52 an einer anderen Stelle des Topfes 20 befestigt sein, beispielsweise an einer an den Medienanschlussbereich 22 angrenzenden Wand.
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Vorzugsweise ist der Querschnitt der Blende 52 entsprechend dem Querschnitt der Durchgangsöffnung 36 gestaltet, um eine besonders gute Abschirmung des Aufnahmeraums 26 zu gewährleisten.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht der Topf 20 aus einem harten, formstabilen Kunststoff und ist einstückig ausgebildet.
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Grundsätzlich kann der Topf 20 aus einem beliebigen Material, insbesondere aus einem beliebigen Kunststoff gefertigt sein.
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Zusätzlich oder alternativ kann der Topf 20 aus mehreren Teilen gebildet sein, insbesondere kann der Scharnierkasten 24 ein eigenes Bauteil bilden.
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Der Scharnierkasten 24 ist beispielsweise mit der Blende 52 in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren einstückig ausgebildet.
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Bei der Fertigung wird hierbei in einem ersten Schritt der Topf 20 mit dem Scharnierkasten 24 gebildet und in einem nachfolgenden zweiten Schritt die Blende 52 am Scharnierkasten 24 angespritzt.
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Vorzugsweise wird im zweiten Schritt die Blende 52 zusammen mit einer Manschette (nicht dargestellt) am Topf 20 angespritzt, die in der geschlossenen Position der Klappe 30 den Übergang zwischen der Zugangsöffnung 18 unter Klappe 30 abdichtet.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die Blende 52 auf beliebige Weise am Topf 20, insbesondere am Scharnierkasten 24, befestigt sein. Beispielsweise formschlüssig mittels einer Steckverbindung und/oder stoffschlüssig mittels eines Klebstoffs.
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Auch kann die Blende 52 nachträglich angespritzt sein.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Blende 52 an einer beliebigen Stelle am Topf 20 befestigt sein.
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Ferner ist das Medienbefüllsystem 14 nicht auf elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge 10 begrenzt, sondern kann grundsätzlich in einem beliebigen Kraftfahrzeug 10 vorgesehen sein, das eine von außen zugängliche Medienkoppelstelle 28 aufweist, die durch eine Klappe 30 verdeckt wird.
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Beispielsweise kann anstelle des in diesem Ausführungsbeispiel gezeigten Ladeklappensystems, bei dem das Medienbefüllsystem 14 zum Laden der Traktionsbatterie 12 vorgesehen ist, das Medienbefüllsystem 14 in einer alternativen Ausführungsform ein Tankeinfüllsystem bilden, mittels dem ein Kraftstofftank im Kraftfahrzeug 10 mit einem Kraftstoff befüllt werden kann. In diesem Fall umfasst das Kraftfahrzeug 10 einen entsprechenden Verbrennungsmotor, der zum Antrieb des Kraftfahrzeugs 10 vorgesehen ist.
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Selbstverständlich kann das Medienbefüllsystem 14 auch eine Kombination aus Ladeklappensystem und Tankeinfüllsystem sein, insbesondere wenn es sich bei dem Kraftfahrzeug 10 um ein Hybridfahrzeug mit einer Traktionsbatterie 12 und einem Kraftstofftank handelt.
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Durch diese Gestaltung des Medienbefüllsystems 14 ist die Durchgangsöffnung 36 in der geöffneten Stellung der Klappe 30 durch die Blende 52 verschlossen. Auf diese Weise schirmt die Blende 52 den Aufnahmeraum 26 gegen äußere Umwelteinflüsse ab, sodass kein Schmutz oder Schnee in den Aufnahmeraum 26 eindringen und den Scharnierarm 32 blockieren kann, selbst wenn sich die Klappe 30 für längere Zeit in der geöffneten Stellung befindet.
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Somit ist sichergestellt, dass der Aufnahmeraum 26 immer frei und zur Aufnahme des Scharnierarms 32 bereit ist, wodurch die Klappe 30 zu jeder Zeit zuverlässig geschlossen werden kann, insbesondere unabhängig von der Witterung.
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Dies steigert den Komfort und reduziert das Risiko, dass die Klappe 30 sich nicht mehr schließen lässt, was in Ländern wie Japan, in denen die Klappe 30 zum Losfahren geschlossen sein muss, dazu führt, dass das Kraftfahrzeug liegenbleibt und nicht mehr zum Fahren genutzt werden kann.
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Ferner ist das Medienbefüllsystem 14 kostengünstig herstellbar.
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Des Weiteren erfordert die Blende 52 keinen zusätzlichen Bauraum, wodurch das Medienbefüllsystem 14 ebenso kompakt gestaltet sein kann wie ein Medienbefüllsystem 14 ohne entsprechende Blende 52.
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Dies hat den Vorteil, dass das herkömmliche Medienbefüllsystem eines Kraftfahrzeugs 10 durch einen Medienbefüllsystem 14 mit Blende 52 ersetzt werden kann, ohne dass hierzu konstruktive Änderungen am Kraftfahrzeug 10 erforderlich wären. Insbesondere ist das Medienbefüllsystem 14 mit Blende 52 ohne konstruktive Änderungen am Kraftfahrzeug 10 nachrüstbar.
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Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform unabhängig von den anderen Merkmalen mit Merkmalen einer weiteren Ausführungsform beliebig kombiniert werden.
