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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Ladetechnik für Elektroautos, und insbesondere eine mechanische Hilfsvorrichtung für eine Ladesäule und eine Ladesäule.
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Um die Kohlenstoffemissionen zu verringern und Problemen wie der Luftverschmutzung zu begegnen, verbreiten sich heute Fahrzeuge mit alternativen Energien, wie z. B. Elektrofahrzeuge, immer weiter. Solche Elektrofahrzeuge müssen an einer Ladestation oder einem anderen Ladestandort aufgeladen werden. Auf dem aktuellen Lademarkt wird die Dicke der Ladekabel in der Regel durch die Leistung der Ladesäule bestimmt. Insbesondere für ein Schnellladen vorgesehene Gleichstrom-Ladesäulen haben häufig relativ schwere Ladekabel. Deshalb muss ein Nutzer eines Elektrofahrzeugs, wenn er eine mit einer Ladesäule verbundene Ladepistole mit dem Ladeanschluss seines zu ladenden Elektroautos verbinden will, das Ladekabel über eine bestimmte Distanz bewegen und die Ladepistole nach dem Aufladen zusammen mit dem Ladekabel wieder zurück zur Ladesäule bringen. Dieser gesamte Prozess ist für den Nutzer mit einer großen Anstrengung verbunden. Andererseits muss besonders auf das Ablegen der Ladepistole einer Ladesäule geachtet werden, wenn diese nicht verwendet wird, um zu verhindern, dass Fahrzeuge in der Nähe diese quetschen oder dagegenstoßen und so das Gerät beschädigen.
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Daher besteht bei Ladesäulen des Stands der Technik weiterhin Verbesserungsbedarf.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten mechanischen Hilfsvorrichtung für eine Ladesäule und einer verbesserten Ladesäule, um mindestens einen Teil der Probleme des Stands der Technik zu lösen.
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Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine mechanische Hilfsvorrichtung für eine Ladesäule bereitgestellt, wobei die Ladesäule ein Ladekabel und eine Ladepistole aufweist, die mechanische Hilfsvorrichtung fest mit dem Ladekabel der Ladesäule verbunden ist und die mechanische Hilfsvorrichtung so konfiguriert ist, dass sie das Ladekabel und die Ladepistole von einer Ausgangsposition zu einer Anwendungsposition befördern kann, und wobei in der Ausgangsposition die mechanische Hilfsvorrichtung das Ladekabel und die Ladepistole der Ladesäule nahe der Oberfläche der Ladesäule positioniert und in der Anwendungsposition die mechanische Hilfsvorrichtung ein räumliches Ausstrecken des Ladekabels der Ladesäule ermöglicht, um die Ladepistole der Ladesäule mit einem zu ladenden Fahrzeug zu verbinden.
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die mechanische Hilfsvorrichtung Folgendes: einen Stützsockel, wobei der Stützsockel an der Oberfläche der Ladesäule angeordnet ist; einen Kragarm, wobei der Kragarm so an dem Stützsockel befestigt ist, dass er um eine in Bezug zu der Oberfläche parallele erste Achse rotieren kann; und mindestens ein Befestigungselement, wobei das Befestigungselement dafür konfiguriert ist, das Ladekabel der Ladesäule an dem Kragarm zu befestigen.
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die die mechanische Hilfsvorrichtung weiterhin eine Rückstellfeder, wobei die Rückstellfeder so konfiguriert ist, dass sie die mechanische Hilfsvorrichtung bei Abwesenheit einer äußeren Krafteinwirkung automatisch von der Anwendungsposition in die Ausgangsposition zurückstellen kann.
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Stützsockel so konfiguriert, dass er selbst um eine in Bezug zu der Oberfläche senkrecht liegende zweite Achse rotieren kann.
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung so konfiguriert, dass der Kragarm in der Ausgangsposition in Schwerkraftrichtung lotrecht angeordnet ist.
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung so konfiguriert, dass der Kragarm in der Anwendungsposition senkrecht zur Schwerkraftrichtung waagerecht angeordnet ist.
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung so konfiguriert, dass sie dem Kragarm eine Rotation um 90° von der Ausgangsposition um die erste Achse zu einer ersten Anwendungsposition ermöglichen kann, wobei der Kragarm in der ersten Anwendungsposition senkrecht zur Oberfläche der Ladesäule angeordnet ist.
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung so konfiguriert, dass sie dem Stützsockel eine Rotation um 90° von der Ausgangsposition in einer ersten Richtung um die zweite Achse zu einer zweiten Anwendungsposition ermöglichen kann, wobei der Kragarm in der zweiten Anwendungsposition parallel zur Oberfläche der Ladesäule angeordnet ist.
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung so konfiguriert, dass sie dem Stützsockel eine Rotation um 90° von der Ausgangsposition in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung um die zweite Achse zu einer dritten Anwendungsposition ermöglichen kann, wobei der Kragarm in der dritten Anwendungsposition parallel zur Oberfläche der Ladesäule angeordnet ist.
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst der Stützsockel Folgendes: einen Grundfuß, wobei der Grundfuß an der Oberfläche der Ladesäule befestigt ist; ein Abdeckteil, wobei das Abdeckteil so konfiguriert ist, dass es auf dem Grundfuß montiert werden kann und in Bezug zum Grundfuß um die zweite Achse rotieren kann; und eine als Rückstellfeder fungierende Torsionsfeder, die sich zwischen dem Grundfuß und dem Abdeckteil befindet.
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Grundfuß einen für die Aufnahme der Torsionsfeder geeigneten Grundfuß-Aufnahmeteil auf (vorzugsweise in Form eines Stehzylinders), wobei mindestens ein Teil der Torsionsfeder von dem Grundfuß-Aufnahmeteil aufgenommen werden kann (vorzugsweise auf den Stehzylinder aufgesetzt werden kann); und das Abdeckteil einen für die Aufnahme der Torsionsfeder geeigneten Abdeckteil-Aufnahmeteil aufweist (vorzugsweise in Form eines Hohlraums), wobei mindestens ein Teil der Torsionsfeder von dem Abdeckteil-Aufnahmeteil aufgenommen werden kann (vorzugsweise in den Hohlraum aufgenommen werden kann).
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein erstes Ende der Torsionsfeder fest mit dem Grundfuß verbunden (vorzugsweise klemmverbunden mit einer ersten Aufnahmeöffnung im Grundfuß), während ein zweites Ende der Torsionsfeder fest mit dem Abdeckteil verbunden ist (vorzugsweise klemmverbunden mit einer zweiten Aufnahmeöffnung im Abdeckteil).
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Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung so konfiguriert, dass sie in der Ausgangsposition die Ladepistole der Ladesäule vom Boden entfernt positioniert.
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Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ladesäule bereitgestellt, wobei die Ladesäule ein Ladekabel, eine Ladepistole sowie eine in den einzelnen Ausführungsbeispielen zum obigen ersten Aspekt bereitgestellte mechanische Hilfsvorrichtung umfasst.
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Durch die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Ausführungsbeispiele kann gewährleistet werden, dass ein Nutzer bei der Verwendung einer Ladesäule zum Laden eines Fahrzeugs nicht übermäßig viel Kraft aufwenden muss, um die Ladepistole und das Ladekabel der Ladesäule zu bewegen, wodurch der Nutzer Kraft spart, und das Ladeerlebnis des Nutzers verbessert wird. Andererseits kann auch ein besserer Schutz für die Ladepistole und das Ladekabel bereitgestellt werden, um die Instandhaltungskosten der Ladesäule zu senken.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, sodass sich die Prinzipien, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung besser verstehen lassen. Die beigefügten Zeichnungen umfassen Folgendes:
- 1 zeigt eine mechanische Hilfsvorrichtung für eine Ladesäule sowie eine Ladesäule in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, wobei sich die mechanische Hilfsvorrichtung in einer Ausgangsposition befindet, in der sie nicht verwendet wird;
- 2 zeigt eine mechanische Hilfsvorrichtung für eine Ladesäule sowie eine Ladesäule in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, wobei sich die mechanische Hilfsvorrichtung in einer Anwendungsposition befindet;
- 3 zeigt den schematischen Prozess des Wechsels einer mechanischen Hilfsvorrichtung für eine Ladesäule von einer Ausgangsposition in eine Anwendungsposition in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
- 4 zeigt, aus Richtung A in 1 betrachtet, eine mechanische Hilfsvorrichtung für eine Ladesäule in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, wobei sich die mechanische Hilfsvorrichtung in einer Ausgangsposition befindet, in der sie nicht verwendet wird;
- 5 zeigt die in 4 gezeigte mechanische Hilfsvorrichtung, die sich in einer zweiten Verwendungsposition befindet;
- 6 zeigt die in 4 gezeigte mechanische Hilfsvorrichtung, die sich in einer dritten Verwendungsposition befindet; und
- 7 zeigt eine schematische Darstellung zum Aufbau des Stützsockels einer mechanischen Hilfsvorrichtung für eine Ladesäule in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
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Um die von der vorliegenden Erfindung zu lösende technische Aufgabe, die technische Lösung und die vorteilhafte technische Wirkung noch deutlicher und verständlicher zu machen, wird die vorliegende Erfindung im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und mehreren Ausführungsbeispielen weiter detailliert erläutert. Es muss klar sein, dass die hier beschriebenen konkreten Ausführungsbeispiele nur zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, aber nicht dazu, den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken.
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1 zeigt eine mechanische Hilfsvorrichtung 200 für eine Ladesäule 100 sowie eine Ladesäule 100 in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, wobei sich die mechanische Hilfsvorrichtung 200 in einer Ausgangsposition P0 befindet, in der sie nicht verwendet wird; 2 zeigt eine mechanische Hilfsvorrichtung 200 für eine Ladesäule 100 sowie eine Ladesäule 100 in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, wobei sich die mechanische Hilfsvorrichtung 200 in einer Anwendungsposition P' befindet.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, wird die mechanische Hilfsvorrichtung 200 in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel für eine Ladesäule 100 verwendet, wobei die Ladesäule 100 ein Ladekabel 110 und eine Ladepistole 120 aufweist. Hierbei ist die mechanische Hilfsvorrichtung 200 fest mit dem Ladekabel 110 der Ladesäule 100 verbunden, wobei die mechanische Hilfsvorrichtung 200 so konfiguriert ist, dass sie das Ladekabel 110 und die Ladepistole 120 von einer Ausgangsposition P0 zu einer Anwendungsposition P' befördern kann. Wie in 1 gezeigt, positioniert die mechanische Hilfsvorrichtung 200 das Ladekabel 110 und die Ladepistole 120 der Ladesäule 100 in der Ausgangsposition P0 nahe der Oberfläche 101 der Ladesäule 100. Im Gegensatz dazu ermöglicht die mechanische Hilfsvorrichtung 200, wie in 2 gezeigt, in der Anwendungsposition P' ein räumliches Ausstrecken des Ladekabels 110 der Ladesäule 100, um die Ladepistole 120 der Ladesäule 100 mit einem zu ladenden Fahrzeug V zu verbinden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung 200, wie in 1 schematisch dargestellt, so konfiguriert, dass sie in der Ausgangsposition P0 die Ladepistole 120 der Ladesäule 100 vom Boden entfernt positioniert.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die mechanische Hilfsvorrichtung 200, wie in 1 und 2 gezeigt, Folgendes: einen Stützsockel 210, wobei der Stützsockel 210 an der Oberfläche 101 des Ladesäule 100 angeordnet ist; einen Kragarm 220, wobei der Kragarm 220 so am Stützsockel 210 befestigt ist, dass er um eine erste Achse L1 rotieren kann, die zur Oberfläche 101 parallel liegt; und mindestens ein Befestigungselement 230, wobei das Befestigungselement 230 so konfiguriert ist, dass es das Ladekabel 110 der Ladesäule 100 am Kragarm 220 befestigt. In der Darstellung in 1 liegt die Achse L1, um die der Kragarm 220 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 rotiert, senkrecht zur Zeichnungsfläche.
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Im Folgenden wird in Verbindung mit der schematischen Darstellung in 2 ein Anwendungsszenario einer mechanischen Hilfsvorrichtung 200 in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel exemplarisch beschrieben. Wie in 2 gezeigt, muss der Fahrer Q eines aufzuladenden Fahrzeugs V, um das Fahrzeug V aufzuladen, das Fahrzeug V nur in die Nähe der Ladesäule 100 fahren, wo der Fahrer Q mithilfe einer erfindungsgemäßen mechanischen Hilfsvorrichtung 200 die über das Ladekabel 110 mit der Ladesäule 100 verbundene Ladepistole 120 ohne Kraftaufwand zu dem entsprechenden Ladeanschluss des zu ladenden Fahrzeugs V bewegen kann. Während der Fahrer Q die Ladepistole 120 der Ladesäule 100 bewegt, rotiert der ursprünglich in der Ausgangsposition P0 befindliche Kragarm 220 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 um die erste Achse L1 (in 1 und 2 exemplarisch im Uhrzeigersinn) zu der in 2 dargestellten Anwendungsposition P'. Hierbei muss der Fahrer Q, wenn er die Ladepistole 120 mit der Hand bewegt, im Wesentlichen nur das Gewicht der Ladepistole 120 befördern und nicht zusätzlich das Gewicht des gesamten oft übermäßig schweren Ladekabels 110, weil das Ladekabel 110 der Ladesäule 100 über mindestens ein Befestigungselement 230 (in 1 und 2 jeweils exemplarisch als drei Befestigungselemente 230 dargestellt, z. B. Befestigungsklemmen) am Kragarm 220 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 befestigt ist.
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3 zeigt den schematischen Prozess des Wechsels einer mechanischen Hilfsvorrichtung 200 für eine Ladesäule 100 von einer Ausgangsposition P0 in eine Anwendungsposition P' in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, und konkreter den schematischen Prozess des Wechsels von einer Ausgangsposition P0 in eine erste Anwendungsposition P1. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung 200 so konfiguriert, dass der Kragarm 220 in der Ausgangsposition P0 in Schwerkraftrichtung g lotrecht angeordnet ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung 200 so konfiguriert, dass der Kragarm 220 in der Anwendungsposition P' senkrecht zur Schwerkraftrichtung g waagerecht angeordnet ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung 200 so konfiguriert, dass sie dem Kragarm 220 eine Rotation um 90° von der Ausgangsposition P0 um die erste Achse L1 zu einer ersten Anwendungsposition P1 ermöglichen kann, wobei der Kragarm 220 in der ersten Anwendungsposition P1 senkrecht zur Oberfläche 101 der Ladesäule 100 angeordnet ist. Genauer gesagt, weist der Kragarm 220 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200, wie in 3 schematisch dargestellt, in der Ausgangsposition P0 eine der Schwerkraftrichtung g entgegengesetzte, senkrecht nach oben gerichtete Stellung auf. Während beispielsweise der Fahrer Q des zu ladenden Fahrzeugs V direkt mit der Hand auf den Kragarm 220 oder auf die Ladepistole 120 einwirkt, rotiert der Kragarm 220 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 entlang der in 3 schematisch dargestellten Richtung R1 im Uhrzeigersinn um 90° bis zur Anwendungsposition P' (hier auch die erste Anwendungsposition P1), wobei der Kragarm 220 in dieser Anwendungsposition P' in waagerechter Richtung beispielsweise auf ein zu ladendes Fahrzeug V weist. Dabei ist zu beachten, dass im Rahmen dieser Anmeldung der Ausdruck „um 90° rotieren“ einen einem Fachmann des technischen Gebiets vertrauten Toleranzbereich umfasst, z. B. ±10°, vorzugsweise ±5°.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die mechanische Hilfsvorrichtung 200, wie in 3 schematisch dargestellt, weiterhin eine Rückstellfeder 240, wobei die Rückstellfeder 240 so konfiguriert ist, dass sie die mechanische Hilfsvorrichtung 200 bei Abwesenheit einer äußeren Krafteinwirkung automatisch von der Anwendungsposition P' in die Ausgangsposition P0 zurückstellen kann. Wahlweise ist die Rückstellfeder 240 im Innern eines Stützsockels 210 angeordnet und/oder entlang der Erstreckungsrichtung des Kragarms 220 mit dem freien Ende des Kragarms 220 verbunden. In dem in 3 gezeigten exemplarischen Szenario wird die im Innern des Kragarms 220 angeordnete Rückstellfeder 240, wenn der Kragarm 220 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 beispielsweise durch den Fahrer Q eines zu ladenden Fahrzeugs V mit der Hand in der Richtung R1 im Uhrzeigersinn um 90° zur Anwendungsposition P' gedreht wird, allmählich mit einer Federkraft beaufschlagt. Dadurch wird in der Anwendungsposition P' die bisher mit einer Federkraft beaufschlagte Rückstellfeder 240 freigegeben, sobald der Fahrer Q des Fahrzeugs V die Ladepistole 120 loslässt (z. B. wenn das Laden beendet ist), und die Federkraft bewirkt, dass die bisher in Anwendungsposition P' oder der ersten Anwendungsposition P1 befindliche mechanische Hilfsvorrichtung 200 in der in 3 schematisch dargestellten Richtung R2 entgegen dem Uhrzeigersinn um 90° rotiert und automatisch in die Ausgangsposition P0 zurückgestellt wird. Wahlweise rotiert die mechanische Hilfsvorrichtung 200 in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel während des Wechsels von der Ausgangsposition P0 zur Anwendungsposition P' und/oder während des Wechsels von der Anwendungsposition P' zur Ausgangsposition P0 jeweils ungehindert, was das Anwendungserlebnis des Nutzers besonders verbessert. Wahlweise weist die mechanische Hilfsvorrichtung 200 (insbesondere der Stützsockel 210 und/oder der Kragarm 220) in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel im Innern eine stufenförmige Klemmstruktur (z. B. ein Zahngesperre) auf, wodurch bei der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 der Wechsel von der Ausgangsposition P0 zur Anwendungsposition P' und/oder der Wechsel von der Anwendungsposition P' zur Ausgangsposition P0 nicht ungehindert verläuft, sondern stufenweise. Dies verhindert insbesondere, dass die bei einer übermäßig schnellen Rotation auftretende Beschleunigung zu Beschädigungen am Gerät führt. Andererseits kann eine solche stufenweise Rotation von Vorteil sein, wenn der Nutzer die Rotation in einer Position stoppen will, die nicht 90° beträgt, um für vielfältigere Anwendungsszenarien geeignet zu sein.
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4 zeigt eine mechanische Hilfsvorrichtung 200 für eine Ladesäule 100 in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel aus Richtung A in 1 betrachtet, wobei sich die mechanische Hilfsvorrichtung 200 in einer Ausgangsposition P0 befindet, in der sie nicht verwendet wird; 5 zeigt die in 4 gezeigte mechanische Hilfsvorrichtung 200, die sich in einer zweiten Verwendungsposition P2 befindet; und 6 zeigt die in 4 gezeigte mechanische Hilfsvorrichtung 200, die sich in einer dritten Verwendungsposition P3 befindet. Zur Verdeutlichung wird ein xyz-Koordinatensystem herangezogen, wobei 1 und 3 eine Darstellung der xy-Ebene zeigen. Im Gegensatz dazu zeigen die 4 bis 6 eine Darstellung der yz-Ebene und 7 zeigt eine Darstellung der xy-Ebene aus einer anderen Perspektive als in 1.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Stützsockel 210 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200, wie in den 4 bis 6 gezeigt, so konfiguriert, dass er selbst um eine in Bezug zur Oberfläche 101 der Ladesäule 100 senkrecht liegende zweite Achse L2 rotieren kann. In den schematischen Darstellungen der 4 bis 6 liegt die Oberfläche 101 der Ladesäule 100 auf der yz-Ebene und somit erstreckt sich die zweite Achse L2 senkrecht zur Zeichnungsfläche der 4 bis 6, was auch bedeutet, dass sie sich entlang der x-Richtung erstreckt (z. B. auch im Gegensatz zu 1).
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung 200, wie in 5 und 4 gezeigt, so konfiguriert, dass sie dem Stützsockel 210 eine Rotation um 90° von der Ausgangsposition P0 in einer ersten Richtung D1 um die zweite Achse L2 zu einer zweiten Anwendungsposition P2 ermöglichen kann, wobei der Kragarm 220 in der zweiten Anwendungsposition P2 parallel zur Oberfläche 101 der Ladesäule 100 angeordnet ist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Hilfsvorrichtung 200, wie in 6 und 4 gezeigt, so konfiguriert, dass sie dem Stützsockel 210 eine Rotation um 90° von der Ausgangsposition P0 in einer der ersten Richtung D1 entgegengesetzten zweiten Richtung D2 um die zweite Achse L2 zu einer dritten Anwendungsposition P3 ermöglichen kann, wobei der Kragarm 220 in der dritten Anwendungsposition P3 parallel zur Oberfläche 101 der Ladesäule 100 angeordnet ist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die mechanische Hilfsvorrichtung 200, wie in den 4 bis 6 gezeigt, eine im Innern des Stützsockels 210 angeordnete Rückstellfeder 240 auf, wobei die Rückstellfeder 240 so konfiguriert ist, dass sie dem Stützsockel 210 bei Abwesenheit einer äußeren Krafteinwirkung eine Rotation um 90° von der zweiten Anwendungsposition P2 oder der dritten Anwendungsposition P3 in einer ersten Richtung D1 oder einer zweiten Richtung D2 ermöglichen kann, sodass dieser automatisch in die Ausgangsposition P0 zurückkehrt. Eine konkrete Konstruktions- und Anordnungsweise der Rückstellfeder 240 ist exemplarisch in 7 dargestellt.
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7 zeigt eine schematische Darstellung zum Aufbau des Stützsockels 210 einer mechanischen Hilfsvorrichtung 200 für eine Ladesäule 100 in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
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Wie in 7 gezeigt, umfasst der Stützsockel 210 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 in einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel Folgendes: einen Grundfuß 10, wobei der Grundfuß 10 an der Oberfläche 101 der Ladesäule 100 befestigt ist; ein Abdeckteil 20, wobei das Abdeckteil 20 so konfiguriert ist, dass es auf dem Grundfuß 10 montiert werden kann und in Bezug zum Grundfuß 10 um die zweite Achse L2 rotieren kann; und eine als Rückstellfeder 240 fungierende Torsionsfeder 30, die sich zwischen dem Grundfuß 10 und dem Abdeckteil 20 befindet. Zur Verdeutlichung zeigt 7 eine Schnittdarstellung des Grundfußes 10 und des Abdeckteils 20, wobei die Torsionsfeder 30 dreidimensional dargestellt ist und gleichzeitig der Kragarm 220 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 sowie andere Bauteile in 7 nicht dargestellt sind. Hierbei muss klar sein, dass der Kragarm 220 so am Stützsockel 210 befestigt ist, dass er um eine erste Achse L1 rotieren kann, die parallel zur Oberfläche 101 der Ladesäule 100 liegt, wie auch in 1 und der dazugehörigen Beschreibung dargestellt. Wahlweise kann der Kragarm 220, wie in dem Ausführungsbeispiel in 7, mit dem Stützsockel 210 eine Einheit bilden oder mit diesem auf eine andere Weise fest verbunden sein, bei der die Teile nicht gegeneinander beweglich sind, wie z. B. durch eine Schweißverbindung. Dadurch geht zwar die Beweglichkeit zwischen dem Kragarm 220 und dem Stützsockel 210 verloren, aber eine solche Konstruktionsweise bietet Vorteile in verfahrens- und fertigungstechnischer Hinsicht, und die mechanische Hilfsvorrichtung 200 wird während ihres Nutzungszeitraum weniger leicht beschädigt, sie hat eine längere Lebensdauer und ist einfacher instandzuhalten. Eine solche Konstruktionsweise ist insbesondere geeignet für Ladestandorte mit eingeschränkten Platzverhältnissen, z. B., wenn der Standort der Ladesäule 100 nur dafür geeignet ist, dass zu ladende Fahrzeuge dort seitlich anhalten, nicht aber frontal (frontales Anhalten siehe 2).
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In 7 ist schematisch eine Torsionsfeder 30 dargestellt, die als Rückstellfeder 240 fungiert. Es ist aber auch vorstellbar, dass die Anordnung von mehr als einer Torsionsfeder 30 möglich ist. Beispielsweise sind zwei Torsionsfedern 30 angeordnet, wobei eine der Torsionsfedern 30 so konfiguriert ist, dass sie dem Stützsockel 210 bei Abwesenheit einer äußeren Krafteinwirkung eine automatische Rückkehr von der zweiten Anwendungsposition P2 in die Ausgangsposition P0 ermöglichen kann; und wobei die andere Torsionsfeder 30 so konfiguriert ist, dass sie dem Stützsockel 210 bei Abwesenheit einer äußeren Krafteinwirkung eine automatische Rückkehr von der dritten Anwendungsposition P3 in die Ausgangsposition P0 ermöglichen kann.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Grundfuß 10, wie ebenfalls in 7 schematisch dargestellt, einen für die Aufnahme der Torsionsfeder 30 geeigneten Grundfuß-Aufnahmeteil 10' auf (vorzugsweise in Form eines in 7 gezeigten Stehzylinders), wobei mindestens ein Teil der Torsionsfeder 30 (vorzugsweise die untere Hälfte) von dem Grundfuß-Aufnahmeteil 10' aufgenommen werden kann (vorzugsweise direkt auf den Stehzylinder aufgesetzt werden kann); und das Abdeckteil 20 einen für die Aufnahme der Torsionsfeder 30 geeigneten Abdeckteil-Aufnahmeteil 20' aufweist (vorzugsweise in Form eines in 7 gezeigten Hohlraums), wobei mindestens ein Teil der Torsionsfeder 30 (vorzugsweise die obere Hälfte) von dem Abdeckteil-Aufnahmeteil 20' aufgenommen werden kann (vorzugsweise in den Hohlraum aufgenommen werden kann). Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel können die Konstruktion des Grundfuß-Aufnahmeteils 10' und die Konstruktion des Abdeckteil-Aufnahmeteils 20' untereinander ausgetauscht werden, d. h., der Grundfuß-Aufnahmeteil 10' kann auch als Hohlraum konstruiert sein und der Abdeckteil-Aufnahmeteil 20' kann als Stehzylinder konstruiert sein, solange gegeben ist, dass diese beiden gemeinsam mindestens eine als Rückstellfeder 240 fungierende Torsionsfeder 30 aufnehmen können. Eine solche Konstruktion aus Hohlraum und Stehzylinder ist nicht nur einfach zu bearbeiten und zu fertigen, sondern die Kombinationsbeziehung der beiden Teile ist außerdem besonders geeignet für den Aufbau des Stützsockels 210 einer erfindungsgemäßen mechanischen Hilfsvorrichtung 200, weil dadurch ein Gegeneinanderrotieren der beiden mechanischen Komponenten des Stützsockels 10 und des Abdeckteils 20 problemlos realisiert werden kann.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein erstes Ende 31 der Torsionsfeder 30, wie in 7 schematisch dargestellt, fest mit dem Grundfuß 10 verbunden (vorzugsweise mit einer in 7 schematisch dargestellten ersten Aufnahmeöffnung 11 im Grundfuß 10 klemmverbunden), während ein zweites Ende 32 der Torsionsfeder 30 fest mit dem Abdeckteil 20 verbunden (vorzugsweise mit einer in 7 schematisch dargestellten zweiten Aufnahmeöffnung 21 im Abdeckteil 20 klemmverbunden) ist.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel in 7 gezeigt, ist die Torsionsfeder 30 im montierten Zustand zwischen der Seitenfläche des als Stehzylinder konstruierten Grundfuß-Aufnahmeteils 10' (oder anders gesagt, mit der oberen Fläche des Grundfußes 10) und der Innenoberfläche des als Hohlraum konstruierten Abdeckteil-Aufnahmeteils 20' klemmverbunden angeordnet, wobei gleichzeitig ihre beiden Enden jeweils mit der ersten Aufnahmeöffnung 11 im Grundfuß 10 und der zweiten Aufnahmeöffnung 21 im Abdeckteil 20 klemmverbunden sind. Dies bewirkt, dass der Stützsockel 210 der für eine Ladesäule 100 verwendeten mechanischen Hilfsvorrichtung 200, nachdem er selbst um die senkrecht zur Oberfläche 101 der Ladesäule 100 befindliche zweite Achse L2 rotiert ist, bei Abwesenheit einer äußeren Krafteinwirkung besonders zuverlässig in seine Ausgangsposition P0 zurückkehren kann.
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Im Folgenden wird in Verbindung mit den schematischen Darstellungen der 4 bis 7 ein Anwendungsszenario für eine erfindungsgemäße mechanische Hilfsvorrichtung 200 für eine Ladesäule 100 beschrieben: Beim Laden eines Fahrzeugs V kann ein Fahrer Q zusätzlich zu einer, in 2 und 3 schematisch dargestellten, direkten Betätigung eines Kragarms 220 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 außerdem einen Stützsockel 210 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 direkt betätigen und beispielsweise den Stützsockel 210 in einer ersten Richtung D1 oder einer zweiten Richtung D2 um 90° bis zu einer zweiten Anwendungsposition P2 oder einer dritten Anwendungsposition P3 drehen, wobei dies davon abhängig ist, an welche Position in der Nähe der Ladesäule 100 der Fahrer Q sein zu ladendes Fahrzeug V fährt. Wenn beispielsweise der Fahrer Q das Fahrzeug V vor die rechte Seite der Ladesäule 100 fährt, kann er den Stützsockel 210 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 direkt betätigen und um 90° in die erste Richtung D1 bis zur zweiten Anwendungsposition P2 drehen, um das Fahrzeug V zu laden. Wenn der Fahrer Q das Fahrzeug V stattdessen beispielsweise vor die linke Seite der Ladesäule 100 fährt, kann er den Stützsockel 210 der mechanischen Hilfsvorrichtung 200 direkt betätigen und um 90° in die zweite Richtung D2 bis zur dritten Anwendungsposition P3 drehen, um das Fahrzeug V zu laden. Nachdem das Aufladen beendet ist, muss der Fahrer Q nur die Ladepistole 120 loslassen, worauf der Stützsockel 210 unter der Wirkung der Federkraft der Rückstellfeder 240 (insbesondere einer in 7 gezeigten Torsionsfeder 30) um 90° in der ersten Richtung D1 oder der zweiten Richtung D2 rotiert, um das Ladekabel 110 und die Ladepistole 120 aus der Anwendungsposition (die zweite Anwendungsposition P2 oder die dritte Anwendungsposition P3) automatisch in die Ausgangsposition P0 zurückzustellen.
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Obwohl hier spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben wurden, wurden diese nur zum Zweck der Erläuterung gegeben und dürfen nicht als Einschränkung des Umfangs der vorliegenden Erfindung aufgefasst werden. Unter der Voraussetzung, dass Idee und Umfang der vorliegenden Erfindung nicht verlassen werden, sind alle Arten von Ersetzungen, Änderungen und Umgestaltungen vorstellbar.
