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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halterung zum Halten einer Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine in einer Ladestation und eine Ladestation zum Laden einer Primärenergiebatterie eines Elektrofahrzeuges.
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Stand der Technik
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Es ist bekannt, zum Laden der Primärenergiebatterie eines Elektrofahrzeugs einen Ladeanschluss des Elektrofahrzeugs mit einem Ladekabel einer sogenannten Wallbox zu verbinden. Als „Wallbox“ oder synonym dazu „Wandladestation“ wird eine Ladestation für Elektrofahrzeuge bezeichnet, die für die Befestigung an einer Wand, etwa einer Garagenseitenwand oder einem Garagenboden, oder einer Säule vorgesehen ist. Die Wallbox bzw. synonym die Ladestation stellt die Verbindung des Fahrzeugs zum Stromnetz bereit, übernimmt die Kommunikation in Richtung Bordladegerät zur verfügbaren Stromstärke und kann auch weitere Funktionen zur Verfügung stellen.
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Der Zustand einer Ladestation wird üblicherweise über eine Leuchtanzeige dargestellt. Dazu wird eine mit LEDs bestückte Mensch-Maschinen-Schnittstellen-Platine (Human-Machine-Interface(HMI)-Platine) hinter einem transparenten oder teiltransparenten Bereich des Ladestationsdeckels positioniert. Die Platine ist entweder direkt von innen im Ladestationsdeckel, sprich der im eingebauten Zustand der Ladestation von der Wand bzw. Säule entfernten, in der Regel den Benutzer zugewandten Seite der Ladestation, fixiert, beispielsweise via einer Schraubverbindung, eines Clips oder Schnapphakens oder dergleichen, oder sie ist auf einem Halter, der an der unteren, sprich rückseitigen Gehäusehälfte der Ladestation befestigt ist, fixiert.
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Die Montage der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine an der Innenseite des Deckels erfordert ein vergleichsweise langes Verbindungskabel zwischen Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine und der Hauptplatine der Ladestation, welche als Stromversorgung für die Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine dient und die Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine mit Befehlen versorgt, etwa, ob und welche der LEDs in welcher Farbe leuchten sollen. Mit zunehmender Länge des Kabels erhöht sich das Risiko von EMV-Problemen - Problemen hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit. Ein zu kurzes Kabel wiederum führt zu einem Risiko der mechanischen Beschädigung beim Abnehmen des Deckels für die Installation oder für eine Wartungsmaßnahme, da es sowohl mit der Gehäuseunterseite als auch mit dem Deckel verbunden ist. Dieser Nachteil kann gelöst werden, wenn das Kabel vor der Installation nur auf einer Seite des Gerätes montiert ist, in diesem Fall stellt der Auslieferzustand jedoch nicht mehr den Prüfzustand der Ladestation in der Produktion dar. Letzteres kann jedoch beispielsweise behördlich vorgegeben sein. So kann ein sogenannter „End-of-Line-Test“ vorgeschrieben sein, welcher mit vollständig verbundenem Kabel zu erfolgen hat. Ferner besteht bei einem Verbinden bzw. Anstecken des freien Kabelendes während der Installation erneut das Risiko einer mechanischen Beschädigung.
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Zwar kann die Notwendigkeit des erneuten An- und Absteckens des Kabels nach der Fertigung und Auslieferung an den Aufstellungsstandort durch die Montage der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine auf einem Träger auf der Gehäuseunterseite verhindert werden. Allerdings schränkt dies die Position des Installationsbereichs und die erforderliche Zugänglichkeit des Klemmblocks der Ladestation während der Montage der Ladestation und die freie Positionierung der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine innerhalb der Ladestation ein.
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Die
DE 10 2019 114 649 A1 zeigt eine Ladevorrichtung zum Laden von Elektrofahrzeugen, umfassend mindestens eine Dockingstation, mindestens eine an der Dockingstation befestigbare Ladeeinheit, mindestens einen Verriegelungsmechanismus eingerichtet zum Befestigen der Ladeeinheit an der Dockingstation und mindestens ein Schutzgehäuse.
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Darstellung der Erfindung
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Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Halterung zum Halten einer Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine in einer Ladestation, sowie eine verbesserte Ladestation zum Laden einer Primärenergiebatterie eines Elektrofahrzeugs bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch eine Halterung zum Halten einer Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine in einer Ladestation mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Entsprechend wird eine Halterung zum Halten einer Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine in einer Ladestation vorgeschlagen, umfassend ein Rahmenelement mit einem Anbindungsbereich zum Anbinden an eine Innenseite eines Gehäuses der Ladestation und einem Haltebereich zum Halten einer Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine. Erfindungsgemäß ist der Haltebereich relativ zum Rahmenelement bewegbar, bevorzugt verschiebbar und/oder drehbar und/oder schwenkbar, am Rahmenelement angeordnet.Mit anderen Worten kann der Haltebereich relativ zum Rahmenelement bewegt werden in einer translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung, um auf diese Weise eine verbesserte Installation zu erreichen, wie nachfolgend beschrieben wird.
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Die bewegbare, bevorzugt verschiebbare und/oder drehbare und/oder schwenkbare, besonders bevorzugt schwenkbare Anordnung des Haltebereichs für die Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine am Rahmenelement erlaubt sowohl die Installation im Feld ohne ein An- und Abstecken der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine, genauer deren Kabels, und weiterhin die freie Positionierbarkeit der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine oberhalb des Installationsbereichs. Denn durch das Schwenken der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine, bzw. der die Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine haltenden Halterung, kann die Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine in eine Stellung bewegt, vorzugsweise geschoben und/oder gedreht und/oder geschwenkt werden, welche einen im Wesentlichen uneingeschränkten oder lediglich unbedeutend einschränkenden Zugang an den Klemmblock der Ladestation, den unterhalb der Halterung angeordneten Elementen der Ladestation, und/oder etwaige innerhalb der Ladestation vorgesehenen Befestigungselementen, etwa zum Befestigen eines oder mehrerer der Elemente des Ladestation innerhalb der Ladestation bzw. am Ladestationsgehäuse, oder zum Befestigen der Ladestation an der diese tragenden Wand oder Säule, ermöglicht. Ist die Montage bzw. Wartung der Ladestation beendet, kann die Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine, bzw. die Halterung, (wieder) in deren für den Betrieb der Ladestation vorgesehenen Stellung bewegt, vorzugsweise geschoben und/oder gedreht und/oder geschwenkt werden, bevor der Gehäusedeckel aufgebracht und die Ladestation somit geschlossen wird.
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Als Ladestation wird hier insbesondere eine „Wallbox“ oder synonym dazu „Wandladestation“ verstanden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Haltebereich über zumindest ein Gelenk, bevorzugt zumindest ein Drehgelenk, schwenkbar an dem Rahmenelement angeordnet. Dadurch kann eine definierte Schwenkachse bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise kann der Bewegungsumgang des Bewegens, vorzugsweise des Schwenkens, des Haltebereichs relativ zum Rahmenelement eingeschränkt sein, bevorzugt via einer Bewegungsbereichseinschränkanordnung, bevorzugt einer Schwenkbereichbeschränkanordnung. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Bewegungsbereichseinschränkanordnung, bevorzugt die Schwenkbereichbeschränkanordnung, zumindest einen Anschlag aufweist oder als solcher ausgebildet ist, an welchem der Haltebereich in einer vorgegebenen Stellung anschlägt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Haltebereich zwischen einer vorgegebenen Betriebsposition und einer vorgegebenen Montageposition bewegbar, vorzugsweise schwenkbar. So ist einerseits eine leichte Montage der Ladestation ermöglicht, wenn sich der Haltebereich in der der vorgegebenen Montageposition befindet, und andererseits kann die Mensch-Maschinen-Schnittstellen-Platine durch Bewegen relativ zum Rahmenelement, bevorzugt Schwenken, in die Betriebsposition in ihrer für den Betrieb vorgesehenen Position und Orientierung gehalten werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Anbindungsbereich an einer ersten Seite des Rahmenelements angeordnet und der Haltebereich an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Rahmenelements angeordnet.
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Alternativ oder zusätzlich kann bezogen auf eine Einbaulage der Halterung in der Ladestation der Anbindungsbereich zum Anbinden an die Innenseite einer Gehäuserückseite, bevorzugt einem Gehäuseboden, der Ladestation ausgebildet sein.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn bezogen auf eine Einbaulage der Halterung in der Ladestation der Haltebereich optional an einer Vorderseite der Ladestation angeordnet ist, bevorzugt unterhalb, besonders bevorzugt direkt unterhalb, eines vorderseitigen Gehäusedeckels der Ladestation.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Rahmenelement in Form eines Bügels ausgebildet, wobei bevorzugt der Bügel zwei Enden umfasst und bevorzugt an zumindest einem Ende, besonders bevorzugt an den beiden Enden des Bügels jeweils ein Anbindungsbereich angeordnet ist, wobei bevorzugt in einem Mittelabschnitt des Bügels der Haltebereich schwenkbar an dem Bügel angeordnet ist, bevorzugt über zumindest ein Drehgelenk.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Haltebereich eine Grundplatte auf, wobei bevorzugt an der Grundplatte zumindest ein Halteelement zum Halten der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine an der Grundplatte angeordnet ist oder anbringbar ist, wobei bevorzugt zumindest ein Halteelement ein Schnapphaken ist, wobei bevorzugt eine Mehrzahl von Halteelementen vorgesehen ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Grundplatte bezogen auf eine Einbaulage der Halterung in der Ladestation in einer Betriebsstellung des Haltebereichs im Wesentlichen senkrecht zu einer Vorderseitenrichtung der die Halterung umfassenden Ladestation orientiert.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Grundplatte bezogen auf eine Einbaulage der Halterung in der Ladestation in einer Montageposition des Haltebereichs im Wesentlichen parallel zu einer Vorderseitenrichtung der die Halterung umfassenden Ladestation orientiert sein.
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Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch eine Ladestation zum Laden einer Primärenergiebatterie eines Elektrofahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung und den Figuren.
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Entsprechend wird eine Ladestation zum Laden einer Primärenergiebatterie eines Elektrofahrzeugs vorgeschlagen, umfassend ein Gehäuse mit einem rückseitigen Gehäuseboden und einem vorderseitigen Gehäusedeckel, einer Hauptplatine und eine mit der Hauptplatine über ein Verbindungskabel verbundene Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine.
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Die Ladestation ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterung gemäß einem der vorstehenden Ausführungsformen zum Halten der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine im Inneren des Gehäuses vorgesehen ist.
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Dadurch, dass die Ladestation eine Halterung zum Halten der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen umfasst, können die hinsichtlich der Halterung beschriebenen Vorteile und Wirkungen in analoger Weise auch durch die Ladestation erzielt werden bzw. treffen auf diese zu.
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Figurenliste
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Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine perspektivische Seitenansicht einer Halterung zum Halten einer Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine in einer Ladestation, wobei ein Haltebereich zum Halten der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine in einer Montageposition vorliegt;
- 2 schematisch eine perspektivische Seitenansicht der Halterung aus 1, wobei der Haltebereich zum Halten der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine aus der Montageposition in eine Betriebsposition geschwenkt wurde;
- 3 schematisch eine perspektivische Seitenansicht der Halterung aus 1 mit an den Haltebereich befestigter Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine;
- 4 schematisch eine perspektivische Seitenansicht der Halterung aus 2 mit an den Haltebereich befestigter Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine;
- 5 schematisch eine perspektivische Seitenansicht einer Ladestation zum Laden einer Primärenergiebatterie eines Elektrofahrzeugs vor der Montage des Gehäusedeckels und mit der Halterung aus 3;
- 6 schematisch eine perspektivische Seitenansicht der Ladestation aus 5 und mit der Halterung aus 4; und
- 7 schematisch eine perspektivische Seitenansicht der Ladestation gemäß den 5 und 6 nach der Montage des Gehäusedeckels.
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Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
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In 1 ist schematisch eine perspektivische Seitenansicht einer Halterung 1 zum Halten einer Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine (hier nicht gezeigt) in einer Ladestation.
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Die Halterung 1 umfasst ein Rahmenelement 2 mit einem Anbindungsbereich 3 zum Anbinden an eine Innenseite eines Gehäuses der Ladestation und einem Haltebereich 4 zum Halten der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine.
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Das Rahmenelement 2 ist in Form eines Bügels 5 ausgebildet, wobei der Bügel 5 zwei Enden umfasst und an den beiden Enden des Bügels 5 jeweils ein Anbindungsbereich 3 angeordnet ist.
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Der Haltebereich 4 umfasst eine Grundplatte 6, wobei bevorzugt an der Grundplatte 6 eine Mehrzahl von Halteelementen 7 zum Halten der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine an der Grundplatte 6 angeordnet ist, vorliegend bevorzugt in Form von sich senkrecht zur Grundplattenebene ersteckenden Schnapphaken.
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Vorliegend ist der Haltebereich 4 schwenkbar am Rahmenelement 2 angeordnet, und zwar gemäß dieser vorteilhaften Ausführungsform in einem Mittelabschnitt 9 des Bügels 5.
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Um die Schwenkbarkeit des Haltebereichs 4 gegenüber dem Rahmenelement 2 bereitzustellen, sind zwei Drehgelenke 8 vorgesehen, deren Schwenkachsen im Wesentlichen zusammenfallen und als Verbindung zwischen Bügel 5 und Grundplatte 6 dienen. Mit anderen Worten ist die Grundplatte 6 über die Drehgelenke 8 an dem Bügel 5 schwenkbar angeordnet.
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Der Haltebereich 4 ist zwischen einer Betriebsposition und einer Montageposition schwenkbar ausgebildet, wobei der Haltebereich 4 sich in 1 in der Montageposition befindet.
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Wie aus 1 zu erkennen, sind die Anbindungsbereiche 3 an einer ersten Seite 10 des Rahmenelements 2 angeordnet und der Haltebereich 4 ist an einer der ersten Seite 10 gegenüberliegenden zweiten Seite 11 des Rahmenelements 2 angeordnet.
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Um sicherzustellen, dass der Haltebereich 4 in der Betriebsposition korrekt orientiert vorliegt, ist der Mittelbereich 9 des Bügels 5 in Form einer Auflage bzw. eines Anschlags 12 für die Grundplatte 6 ausgebildet.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Haltebereich 4 auch anderweitig relativ zum Rahmenelement 2 am Rahmenelement 2 bewegbar angeordnet sein. Beispielsweise kann der Haltebereich 4 verschiebbar und/oder drehbar und/oder schwenkbar am Rahmenelement 2 angeordnet sein.
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2 zeigt schematisch eine perspektivische Seitenansicht der Halterung 1 aus 1, wobei der Haltebereich 4 zum Halten der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine aus der Montageposition in eine Betriebsposition geschwenkt vorliegt. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform beträgt der Schwenkwinkel zwischen Montageposition und Betriebsposition im Wesentlichen 90°.
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Die 3 und 4 zeigen schematisch perspektivische Seitenansichten der Halterung 1 aus den 1 und 2 mit an den Haltebereich 4 befestigter Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15. In 3 ist die Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15 durch die Grundplatte 6 verdeckt.
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Von der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15 erstreckt sich ein an diese angebrachtes Verbindungskabel 13, welches an seinem freien Ende über einen Stecker 14 zum Anstecken an eine Hauptplatine der Ladestation verfügt.
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In 3 sind der Haltebereich 4 und mithin die Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15 in der Montageposition orientiert, und in 4 sind Haltebereich 4 und Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15 in der Betriebsposition orientiert.
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Wie aus 4 zu erkennen, umfasst die Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15 eine Leuchtmittelanordnung 16, vorliegend in Form einer in Reihe angeordneten Vielzahl von LEDs. Alternativ oder zusätzlich kann die Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15 auch ein Display zum Darstellen von Informationen, beispielsweise von Text und/oder Figuren, umfassen.
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Die 5 und 6 zeigen schematisch jeweils eine perspektivische Seitenansicht einer Ladestation 17 zum Laden einer Primärenergiebatterie eines Elektrofahrzeugs vor der Montage eines hier nicht gezeigten Gehäusedeckels der Ladestation 17. In 7 ist schematisch eine perspektivische Seitenansicht der Ladestation aus den 5 und 6 nach der Montage des Gehäusedeckels 20 gezeigt.
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Die Ladestation 17 umfasst ein Gehäuse 18 mit einem rückseitigen Gehäuseboden 19 und einem vorderseitigen Gehäusedeckel (siehe 7, dort Bezugszeichen 20), eine Hauptplatine 21 und eine mit der Hauptplatine 21 über ein Verbindungskabel 13 verbundene Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15, indem der Stecker 14 des Verbindungskabels 13 an eine entsprechende Buchse an der Hauptplatine 21 angeschlossen ist.
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Ferner ist die Halterung 1 aus den 1 bis 4 zum Halten der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15 im Inneren des Gehäuses 18 vorgesehen.
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Wie aus den 5 und 6 ersichtlich, sind bezogen auf eine Einbaulage der Halterung 1 in der Ladestation 17 die Anbindungsbereiche 3 zum Anbinden an die Innenseite der Gehäuserückseite, hier dem Gehäuseboden 19, der Ladestation 17 ausgebildet. Ferner ist bezogen auf eine Einbaulage der Halterung 1 in der Ladestation 17 der Haltebereich 4 an einer Vorderseite der Ladestation 17 angeordnet, und zwar, wie in Zusammenschau mit 7 zu erkennen, unterhalb des vorderseitigen Gehäusedeckels 20 der Ladestation 17. Die Halterung 1 ist dabei derart in der Ladestation 17 positioniert, dass die Leuchtmittelandordnung 16 der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15 unterhalb eines transparenten Fensters 22 im Gehäusedeckel 20 positioniert ist.
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Die Grundplatte 6 ist bezogen auf die Einbaulage der Halterung 1 in der Ladestation 17, wie aus den 5 und 6 zu entnehmen, in der Betriebsstellung des Haltebereichs 4 bzw. der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15 (siehe 2, 4, und 6) im Wesentlichen senkrecht zu einer Vorderseitenrichtung 24 der die Halterung 4 umfassenden Ladestation 17 orientiert. Ferner ist die Grundplatte 6 bezogen auf die Einbaulage der Halterung 1 in der Ladestation 17 in der Montageposition des Haltebereichs 4 bzw. der Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine 15 (siehe 1,3, 5) im Wesentlichen parallel zu einer Vorderseitenrichtung 24 der die Halterung 1 umfassenden Ladestation 17 orientiert.
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Die Ladestation 17 umfasst ferner ein Ladekabel 23 mit einem hier nicht gezeigten Stecker zum Verbinden mit einer Ladebuchse eines Elektrofahrzeuges.
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Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Halterung
- 2
- Rahmenelement
- 3
- Anbindungsbereich
- 4
- Haltebereich
- 5
- Bügel
- 6
- Grundplatte
- 7
- Halteelement
- 8
- Drehgelenk
- 9
- Mittelbereich
- 10
- Erste Seite
- 11
- Zweite Seite
- 12
- Anschlag
- 13
- Verbindungskabel
- 14
- Stecker
- 15
- Mensch-Maschine-Schnittstellen-Platine
- 16
- Leuchtmittelandordnung
- 17
- Ladestation
- 18
- Gehäuse
- 19
- Gehäuseboden
- 20
- Gehäusedeckel
- 21
- Hauptplatine
- 22
- Fenster
- 23
- Ladekabel
- 24
- Vorderseitenrichtung
