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Die Erfindung betrifft eine Ladestation für Elektrofahrzeuge umfassend ein Steuermodul zum Durchführen des Ladevorgangs, umfassend ein Anschlussmittel zum Verbinden der Ladestation mit einem Elektrofahrzeug, umfassend eine Energieleitung, über die das Anschlussmittel jedenfalls mittelbar an ein Versorgungsnetz angeschlossen ist, umfassend wenigstens ein der Energieleitung zugeordnetes Schaltmittel und umfassend ein mehrteiliges Gehäuse mit einem Gehäusehauptmodul, welches jedenfalls einzelne Funktionskomponenten des Steuermoduls und/oder das wenigstens eine Schaltmittel umgreift. Die Ladestation kann als AC- oder DC-Ladestation ausgebildet sein. Bei der DC-Ladestation kann eine der Energieleitung zugeordnete galvanische Trennung realisiert sein.
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Als Elektrofahrzeuge im Sinne der Erfindung gelten insbesondere alle elektrisch betreibbaren Automobile (PKW, LKW, Wohnmobile, Zweiräder, Busse, Transporter und andere), Schienenfahrzeuge (insbesondere Lokomotiven), Wasserfahrzeuge (Boote und Schiffe), Luftfahrzeuge sowie Anhänger (Wohnanhänger), mobile Verkaufsstände und andere.
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Ladestationen werden heute im zunehmenden Maße im öffentlichen Raum sowie im privaten und im beruflichen Umfeld bereitgehalten, um Elektrofahrzeuge mit elektrischer Energie zu versorgen. Zunehmend wird bei diesen Ladestationen das Design des Gehäuses wichtiger. Zum einen ist es so, dass ein ansprechendes Design verkaufsfördern ist. Zum anderen soll über das Design ein Corporate Design oder eine Wertigkeit abgebildet werden. Insofern sollen für die Montage des Gehäuses notwendige Verbindungsstellen verdeckt beziehungsweise nicht sichtbar ausgeführt sein. Zudem sollen diese Ladestationen für einen ansprechenden optischen Eindruck in Lotrichtung vertikal ausgerichtet auf einer externen Montagefläche aufgestellt sein. Ein ausgelotetes Aufsetzen dieser Ladestationen an die externe Montagefläche ist in der Regel nicht möglich, wenn die externe Montagefläche eine Neigung aufweist, da die bekannten Ladestationen keine Lösung vorsehen für einen Ausgleich der Neigung der externen Montagefläche. Demzufolge sind für ein ausgelotetes Aufstellen dieser Ladestationen auf einer geneigten externen Montagefläche bisweilen Vorarbeiten notwendig, in denen die externe Montagefläche horizontal geebnet wird. Üblicherweise werden diese Ladestationen hierfür auf einer zuvor in Vorarbeiten horizontal geebneten externen Montagefläche aufgestellt. Oftmals wird dabei am Aufstellort der Ladestation mit einem hohen baulichen Aufwand ein horizontal ebenes Fundament aus Beton oder dergleichen eingegossen, welches als geeignete externe Montagefläche für die bekannten Ladestationen dient. Lösungen bei denen die Ladestationen auf Füßen oder dergleichen auf der geneigten externen Montagefläche angelegt sind haben den Nachteil, dass zwischen der Ladestation und der externen Montagefläche jeweils ein Freiraum gebildet ist. Derartige Ladestationen sind dadurch zum einen optisch nicht ansprechend und zum anderen sind die in ein Inneres des Gehäuses der Ladestation geführten Energieleitungen sowohl sichtbar als auch leicht von außen abgreifbar. Ein Schutz gegen das Eindringen von Staub beziehungsweise Schmutz ist nicht realisiert. Zudem muss aus naheliegenden Sicherheitsgründen ein Abgreifen der Energieleitungen von außen in jedem Fall verhindert werden, sodass bei diesen Ladestationen mit Füßen ein zusätzlicher Schutz der Energieleitungen, beispielsweise eine starke und damit teure Ummantelung oder ähnliches, erforderlich ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ladestation zu offenbaren, die optisch ansprechend, sicher sowie mit geringem Montageaufwand an eine geneigte externe Montagefläche anlegbar ist.
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Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Weiteren ein Justagegehäusemodul umfasst, welches mit einer Montageseite an eine externe Montagefläche anlegbar ist und welches über eine Mehrzahl von einstellbaren Justagemitteln mit dem Gehäusehauptmodul verbunden ist derart, dass das Justagegehäusemodul einstellbar geneigt zu dem Gehäusehauptmodul positioniert ist zum Ausgleich einer Neigung der externen Montagefläche.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht in dem mehrteiligen Gehäuse der Ladestation mit dem Justagegehäusemodul, das an die geneigte externe Montagefläche anlegbar und über die einstellbaren Justagemittel mit dem Gehäusehauptmodul des Gehäuses verbunden werden kann. Dadurch kann das Gehäusehauptmodul zum Ausgleich der Neigung der externen Montagefläche einstellbar geneigt zu dem Justagegehäusemodul ausgerichtet werden. Die Montage des Gehäuses der erfindungsgemäßen Ladestation ist somit besonders einfach, da das Justagegehäusemodul direkt auf die geneigte externe Montagefläche angelegt werden kann. Demzufolge kann eine vormontierte und mit den Funktionskomponenten bestückte erfindungsgemäße Ladestation auf die geneigte externe Montagefläche angelegt und über die Justagemittel ausgerichtet werden. Zudem sind keine baulich aufwendigen Vorarbeiten nötig, die ein horizontales ebnen der geneigten externen Montagefläche erfordern, da das Justagegehäusemodul direkt an die geneigte externe Montagefläche anlegbar ist.
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Die erfindungsgemäße Ladestation kann beispielsweise als verteilte Ladestation mit mehreren getrennt realisierten Gehäusen realisiert sein. Beispielsweise kann die Leistungselektronik der Ladestation in einem ersten Gehäuse der Ladestation getrennt von einem Bedien- beziehungsweise Anschlussmodul der Ladestation vorgesehen sein, welches ein zweites Gehäuse vorsieht. Das erste und/oder das zweite Gehäuse der Ladestation können mehrteilig und erfindungsgemäß gebildet sein. Ebenfalls können einzelne Funktionskomponenten der Ladestation verteilt angeordnet beziehungsweise realisiert sein. Beispielsweise können einzelne Funktionskomponenten des Steuermoduls in dem ersten Gehäuse und andere Funktionskomponenten des Steuermoduls in dem zweiten Gehäuse vorgesehen sein. Alternativ kann die Ladestation ein einziges Gehäuse aufweisen, welches dann erfindungsgemäß mehrteilig ausgebildet ist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem Gehäusehauptmodul und dem Justagegehäusemodul umlaufend eine komprimierbare Staubschutzdichtung vorgesehen. Die umlaufende Staubschutzdichtung verhindert, dass grober Schmutz beziehungsweise Staub in das Innere des Gehäusehauptmoduls eindringen und die darin vorgesehenen Funktionskomponenten verschmutzen kann. Die Staubschutzdichtung ist komprimierbar, sodass sie eine wirksame Barriere für Staub und groben Schmutz zwischen dem Justagegehäusemodul und dem Gehäusehauptmodul des Gehäuses darstellt, auch dann, wenn das Gehäusehauptmodul über die einstellbaren Justagemittel relativ geneigt zu dem Justagegehäusemodul verstellt wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein Befestigungsmittel vorgesehen zum Festlegen des Gehäuses an der externen Montagefläche, wobei die Befestigungsmittel an dem Gehäusehauptmodul festgelegt sind. Geeignete Befestigungsmittel können beispielsweise Ankerschrauben darstellen, welche beispielsweise in Schraubenaufnahmen, die in der externen Montagefläche eingelassen sind, eindrehbar sind. Alternativ ist es vorstellbar, dass die als Befestigungsmittel dienenden Ankerschrauben in entsprechende, in der externen Montagefläche eingelassene, Dübel eindrehbar sind. Ebenfalls können als Befestigungsmittel Gewindestangen oder dergleichen dienen, welche aus der externen Montagefläche herausragen, sodass das Gehäuse darauf aufsetzbar ist und über die Gewindestangen mit der externen Montagefläche verbunden werden kann. Auch in die externe Montagefläche eingelassene Bodenanker oder dergleichen sind als Befestigungsmittel denkbar.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind als Justagemittel Schraubverbinder vorgesehen, wobei eine wirksame Justagelänge der Schraubverbinder durch eine rotatorische Stellbewegung einstellbar ist. Eine Rotation der Schraubverbinder stellt demzufolge eine Veränderung eines Abstands zwischen dem Gehäusehauptmodul und dem Justagegehäusemodul ein, wodurch das Gehäusehauptmodul gegenüber dem Justagegehäusemodul geneigt werden kann. Auf diese Weise lässt sich das Gehäuse besonders genau und mit geringem Aufwand ausrichten.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind verteilt angeordnet wenigstens vier Justagemittel vorgesehen zum Einstellen der Neigung des Justagegehäusemoduls relativ zum Gehäusehauptmodul. Somit ist das Gehäusehauptmodul in Bezug auf seine Breite und in Bezug auf seine Tiefe gegenüber dem Justagegehäusemodul neigbar und lässt sich ausrichten zum Ausgleich der Neigung der externen Montagefläche.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Justagegehäusemodul wannenförmig ausgebildet und eine Unterseite des wannenförmigen Justagegehäusemoduls bildet die Montageseite. Das wannenförmige Justagegehäusemodul umgreift die Staubschutzdichtung sowie die Justagemittel und die Befestigungsmittel, sodass diese von außen optisch nicht wahrnehmbar oder zugänglich sind. Das Gehäusehauptmodul ist vorzugsweise unterseitig, jedenfalls abschnittsweise, korrespondierend zu dem Justagegehäusemodul wannenförmig geformt und umgreift dieses. Somit ergibt sich für das Gehäuse ein optisch ansprechendes Design, da Verbindungsstellen zwischen dem Gehäusehauptmodul und dem Justagegehäusemodul zum einen und zwischen dem Justagegehäusemodul und der geneigten externen Montagefläche zum anderen nicht sichtbar sind. Das Gehäuse der erfindungsgemäßen Ladestation wird von außen somit als ein optisch ansprechendes, in sich geschlossenes Gebilde wahrgenommen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Staubschutzdichtung aus Schaumstoff hergestellt und/oder trennt einen Schmutzbereich der Ladestation von einem Installationsbereich. Schaumstoffe weisen eine besonders gute Komprimierbarkeit auf, sodass die aus Schaumstoff gefertigte Staubschutzdichtung auch bei großen Neigungen des Gehäusehauptmoduls relativ zu dem Justagegehäusemodul verwendbar ist und eine umlaufende Dichtwirkung gewährleistet. Die Staubschutzdichtung trennt somit einen Schmutzbereich von einem Installationsbereich.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Befestigungsmittel und/oder die Justagemittel im Schmutzbereich des Gehäuses vorgesehen. Beim Ausrichten der Justagemittel können Späne gebildet werden. Die Befestigungsmittel sind durch Öffnungen in dem Justagegehäusemodul geführt, durch die Schmutz und Staub ins Innere des Gehäuses gelangen können. Aus diesem Grund sind die Justagemittel und die Befestigungsmittel im Schmutzbereich vorgesehen. Somit kann die erfindungsgemäße Ladestation auch im fertig montierten Zustand und mit ihren wesentlichen Funktionskomponenten bestückt, an die externen Montagefläche festgelegt und ausgerichtet werden, ohne dass dabei grobe Staub-, Schmutzpartikel oder Späne in den Installationsbereich gelangen können.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sieht das Justagegehäusemodul an der Montageseite eine Durchlassöffnung für die Energieleitung vor. Die an das Versorgungsnetz angeschlossene Energieleitung kann durch die Durchlassöffnung von der externen Montagefläche aus direkt ins Innere des Gehäuses hindurchgeführt werden, wobei die Energieleitung von außen nicht sichtbar und insbesondere von außen nicht zugänglich und vor äußeren Beschädigungen geschützt ist.
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Aus den weiteren Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung zu entnehmen. Dort erwähnte Merkmale können jeweils einzeln für sich oder auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Die Zeichnungen dienen lediglich beispielhaft der Klarstellung der Erfindung und haben keinen einschränkenden Charakter.
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Es zeigen:
- 1 ein Gehäuse einer erfindungsgemäßen Ladestation in einer Vorderansicht,
- 2 eine seitliche Schnittansicht nach der Schnittlinie B-B des Gehäuses nach 1,
- 3 eine seitliche Schnittansicht nach der Schnittlinie C-C des Gehäuses nach 1,
- 4 eine obere Schnittansicht nach der Schnittlinie D-D des Gehäuses nach 1,
- 5 eine vordere Schnittansicht eines unteren Ausschnitts des Gehäuses nach 1,
- 6 das Detail X nach 5,
- 7 eine vordere Schnittansicht mittig geschnitten durch den Gehäuseausschnitt nach 4,
- 8 eine perspektivische Ansicht des Gehäuseausschnitts nach 4 und
- 9 das Detail Y nach 7.
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Eine erfindungsgemäße Ladestation für Elektrofahrzeuge umfasst ein Steuermodul zum Durchführen des Ladevorgangs, ein Anschlussmittel zum Verbinden der Ladestation mit einem Elektrofahrzeug, eine Energieleitung, über die das Anschlussmittel an ein Versorgungsnetz angeschlossen ist und wenigstens ein der Energieleitung zugeordnetes Schaltmittel. Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Ladestation ein mehrteiliges Gehäuse 1 nach 1 bis 7 mit einem Gehäusehauptmodul 2 und mit einem Justagegehäusemodul 3. Das Gehäusehauptmodul 2 umgreift im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung das Steuermodul und das wenigstens eine Schaltmittel der Ladestation. Das Justagegehäusemodul 3 ist mit einer Unter- beziehungsweise Montageseite an eine geneigte externe Montagefläche anlegbar.
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1 zeigt das mehrteilige Gehäuse 1 der erfindungsgemäßen Ladestation in einer Vorderansicht. Das Gehäuse 1 weist eine quaderförmige Grundform auf, wobei das Gehäusehauptmodul 2 unterseitig mit dem Justagegehäusemodul 3 verbunden ist. Aus dem Gehäuse 1 ragen Befestigungsmittel 6 über die Montageseite 4 des Justagegehäusemoduls 3 hinaus, welche zum Festlegen des Gehäuses 1 an die externe Montagefläche vorgesehen sind. Es ist hierfür vorgesehen, dass der über die Montageseite 4 hinausragende Abschnitt der Befestigungsmittel 6 in die externe Montagefläche eingelassen wird. Geeignete Befestigungsmittel 6 stellen beispielsweise Ankerschrauben dar, die eindrehbar sind in entsprechende Schraubenaufnahmen oder Dübel, welche zuvor in der externen Montagefläche eingelassen worden sind. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass als Befestigungsmittel 6 Gewindestangen vorgesehen sind, die aus der externen Montagefläche hinausragen und auf die das Gehäuse 2 aufsetzbar ist. Auch Erdanker oder dergleichen können als Befestigungsmittel 6 zum Festlegen des Gehäuses 1 an die externe Montagefläche verwendet werden. So weist die erfindungsgemäße Ladestation einen sicheren Stand auf und ist auch bei Festlegung an eine externe Montagefläche mit einer großen Neigung ausreichend sicher gegen ein Abrutschen festgehalten.
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Das Gehäuse 1 der Ladestation ist in 2 in einer seitlichen Schnittansicht nach der Schnittlinie B-B nach 1 dargestellt. Das Gehäusehauptmodul 2 weist an der gezeigten Seite eine obere Öffnung und eine untere Öffnung auf, die zum Festlegen des Anschlussmittels vorgesehen sind. Zum Verbinden des Gehäusehauptmoduls 2 mit dem Justagegehäusemodul 3 sind vier Justagemittel 5 vorgesehen, die in Bezug auf eine Tiefe des Gehäuses 1 außerhalb der Befestigungsmittel 6 positioniert sind. Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Ladestation eine umlaufende Staubschutzdichtung 7 auf, welche in dem Justagegehäusemodul 3 aufgenommen ist.
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3 zeigt das Gehäuse 1 in einer weiteren seitlichen Schnittansicht nach der Schnittlinie C-C nach 1. Darin ist zu erkennen, dass die Befestigungsmittel 6 an dem Gehäusehauptmodul 2 festgelegt sind, wobei Schraubenköpfe der als Befestigungsmittel 6 verwendeten Ankerschrauben auf einer unterseitig an dem Gehäusehauptmodul 2 vorgesehenen Gewindeplatte aufliegen. Somit ist gleichzeitig durch die Schraubenköpfe der Ankerschrauben eine Verstellbegrenzung für die Justagemittel 5 gebildet.
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Eine obere Schnittansicht des Gehäuses 1 nach 1 nach der Schnittlinie D-D zeigt 4. In dieser Ansicht ist zu erkennen, dass insgesamt vier Justagemittel 5 in Eckenbereichen des Gehäuses 1 verteilt angeordnet sind. Dadurch kann über die Justagemittel 5 das Gehäusehauptmodul 2 gegenüber dem Justagegehäusemodul 3 geneigt werden, wodurch ein Ausgleich zu einer Neigung der externen Montagefläche realisierbar ist. Dadurch, dass 4 Justagemittel 5 vorgesehen sind, lässt sich das Gehäusehauptmodul 2 sowohl in Bezug auf seine Breite als auch in Bezug auf seine Tiefe neigen und kann vertikal ausgelotet werden.
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Die Neigung des Gehäusehauptmoduls 2 gegenüber dem Justagegehäusemodul 3, welche sich beim Anbinden des Gehäuses 1 an eine geneigte externe Montagefläche einstellt, ist in der vorderen Schnittansicht nach 5 sowie in der in 6 dargestellten Detailansicht nach dem Detail X nach 5 zu erkennen. Linksseitig ragt das Justagegehäusemodul 3 deutlich aus dem Gehäusehauptmodul 2 hervor. Rechtsseitig ragt das Justagegehäusemodul 3 nur marginal aus dem Gehäusehauptmodul 2 hervor. Entsprechend ist die Staubschutzdichtung 7 linksseitig geringfügig und rechtsseitig stark ausgeprägt komprimiert. Die Staubschutzdichtung 7 ist vorzugsweise aus einem besonders komprimierbaren Material, wie vorzugsweise Schaumstoff, gefertigt. Die Staubschutzdichtung 7 trennt dabei einen Schmutzbereich 8 von einem sauber zu haltenden Installationsbereich 9, der in das Innere des Gehäuses 1 führt und in welchem die elektrischen Funktionskomponenten der Ladestation wie jedenfalls die Steuereinheit und das wenigstens eine Schaltmittel vorgesehen sind.
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Die Justagemittel 5 sind als Schraubverbinder vorgesehen, wobei eine wirksame Justagelänge der Schraubverbinder durch eine rotatorische Stellbewegung einstellbar ist. Durch eine Rotation der Schraubverbinder kann somit ein Überstand des Justagegehäusemoduls 3 gegenüber dem Gehäusehauptmodul 2 definiert eingestellt werden. Da bei einem Verstellen der Justagemittel 5 eine Gefahr von Spanbildung nicht ausgeschlossen werden kann, sind die Justagemittel 5 im Schmutzbereich 8 vorgesehen, sodass die umlaufende Staubschutzdichtung 7 als Barriere für grobe Späne fungiert und den Installationsbereich 9 sauber hält.
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Das Gehäusehauptmodul 2 weist in dem Ausführungsbeispiel des Gehäuses 1 nach 1 bis 7 unterseitig ein wannenförmiges Bauteil auf, welches das ebenfalls wannenförmige Justagegehäusemodul 3 umgreift. Dadurch sind Verbindungsstellen zwischen dem Justagegehäusemodul 3 und dem Gehäusehauptmodul 2 verdeckt, ebenso die Justagemittel 5 und die Befestigungsmittel 6. Die erfindungsgemäße Ladestation beziehungsweise ihr Gehäuse 1 wird somit als optisch ansprechendes, in sich geschlossenes Gebilde wahrgenommen.
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Eine vordere Schnittansicht des in 4 gezeigten Gehäuseausschnitts ist in 7 und im dem Detail Y nach 7 in 9 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass auch die Befestigungsmittel 6 im Schmutzbereich 8 vorgesehen sind und durch eine Öffnung durch die Montageseite 4 des Justagegehäusemoduls 3 in die externe Montagefläche geführt sind. Auf eine Ansicht der externen Montagefläche beziehungsweise auf einen darin hineinragenden Abschnitt der Befestigungsmittel 6 ist darin verzichtet. Durch die für die Befestigungsmittel 6 in der Montageseite 4 des Justagegehäusemoduls 3 vorgesehene Öffnung können Staub und Schmutzpartikel ins Innere des Gehäuses 1 gelangen. Die Befestigungsmittel 6 sind deshalb im Schmutzbereich 8 vorgesehen, sodass die Staubschutzdichtung 7 für derartige Staub- und Schmutzpartikel als Barriere fungiert und ein Eindringen in den Installationsbereich 9 verhindert.
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8 zeigt den Gehäuseausschnitt des Gehäuses 1 nach 4 in einer perspektivischen Ansicht. Die umlaufende Staubschutzdichtung 7 ist an die wannenförmige Form des Justagegehäusemoduls 3 angepasst und weist eine rechteckige Ringform auf, wobei die Staubschutzdichtung 7 von links nach rechts zunehmend komprimiert ist. Der Installationsbereich 9 ist somit im Inneren der umlaufenden Staubschutzdichtung 7 und oberhalb hiervon gebildet. Durch die starke Neigung des Gehäusehauptmoduls 2 gegenüber dem Justagegehäusemodul 3 ragen die rechtsseitig vorgesehenen Justagemittel 5 deutlich tiefer in den Installationsbereich beziehungsweise in das Gehäusehauptmodul hinein, wohingegen die linksseitig vorgesehen Justagemittel 5 tiefer in das Justagegehäusemodul 3 hineinragen. Entsprechend sind bei gleicher Länge die rechtsseitig vorgesehenen Befestigungsmittel 6 tiefer in die externe Montagefläche eingeführt, als die linksseitig vorgesehenen Befestigungsmittel 6.
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In den 1 bis 7 nicht dargestellt ist eine Durchlassöffnung in der Montageseite 4 des Justagegehäusemoduls 3 für die Energieleitungen. Die Energieleitungen können somit direkt aus der externen Montagefläche ins Innere des Gehäuses 1 geführt werden. So sind die Energieleitungen von außen nicht sichtbar und vor einem Abgreifen von außen oder vor äußeren Beschädigungen geschützt.
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Die Erfindung ist nicht auf eine Ladestation mit einem Gehäuse 1 in der in 1 bis 7 dargestellten Ausführungsform beschränkt.
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Das in den Figuren gezeigte Gehäuse kann als ein einziges Gehäuse einer Ladestation vorgesehen sein. Alternativ kann die Ladestation wenigstens ein weiteres Gehäuse vorsehen, das seinerseits einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann das in den Figuren dargestellte Gehäuse eine Leistungselektronik und/oder die Schaltmittel und einzelne Funktionskomponenten des Steuermoduls aufnehmen.
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Gleiche Bauteile und Bauteilfunktionen sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
