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WO2013127991A1 - Gerätestecker - Google Patents

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Publication number
WO2013127991A1
WO2013127991A1 PCT/EP2013/054152 EP2013054152W WO2013127991A1 WO 2013127991 A1 WO2013127991 A1 WO 2013127991A1 EP 2013054152 W EP2013054152 W EP 2013054152W WO 2013127991 A1 WO2013127991 A1 WO 2013127991A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plug
locking
lid
socket
locking device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/054152
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Führer
Marco Seelig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority to EP13712494.7A priority Critical patent/EP2820718A1/de
Publication of WO2013127991A1 publication Critical patent/WO2013127991A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
    • H01R13/6397—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap with means for preventing unauthorised use
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
    • H01R13/447—Shutter or cover plate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to a device connector for electrically connecting an electric vehicle to a charging device, with a plug face having a plug or a socket and an electromechanically driven
  • Cable plug is configured, and wherein the
  • Locking device axially or radially to
  • Plug-in direction of the plug or the socket for mechanically locking and unlocking a male-female pair between a locking position and a
  • Unlocking position is movable.
  • a device connector are often provided on the charging device and the electric vehicle, so that by means of a
  • the device connector and the cable connector can be configured as a plug or a socket.
  • Locking often involves a mechanical retraction of a cylindrical pin perpendicular to the direction of insertion of completely plugged on plug-socket pair, wherein through the cylinder pin, the plug and the socket are penetrated in the radial direction via corresponding holes, so that when locking a positive connection in the axial direction is generated. Thereby, a manual release of the connected connector is prevented, so that due to safety issues, the male-female connector pair of sockets can not be separated from each other or a not fully performed charging of the vehicle battery is not interrupted. Because premature separation can cause the
  • the drive of the cylinder pin is done for example via solenoids or actuators with upstream mechanics. Further developments can be found in the standard IEC62169-2.
  • the device plug in the idle state that is, if no cable connector is connected to the device plug or a cable plug is not plugged into the device connector is against
  • a lid in particular a pivotally arranged hinged lid, is often used.
  • a device connector for electrically connecting a
  • Electric vehicle to a charging device with a plug face having a plug or a socket and an electromechanically driven
  • Locking device axially or radially to
  • Plug-in direction of the plug or the socket for mechanically locking and unlocking a male-female pair between a locking position and a
  • Unlocking position is movable, the device plug a movably arranged and thus configured lid for closing the mating face of the plug or the
  • Socket has that in the closed state of the lid, the plug or the socket is not connectable to a second socket or a second plug, and with a mechanically cooperating with the locking device and the lid and configured
  • the invention thus goes a completely new way, namely by not only the locking or unlocking of a male-female pair is accomplished by the locking device, but also by the locking device and the actuator is actuated, so that so by the
  • Locking device by means of the actuator of the closed lid can be locked against opening. So that means that by means of a single
  • Locking device actuated actuator is formed, both the locking of the cable connector with the device plug is accomplished, as well as the closed lid can be protected against opening.
  • Actuator preferably designed such that no repercussions on the other
  • Facility can be done, so for example a
  • Locking device has.
  • reaction is preferably understood that by the violent opening of a closed by the actuator
  • the device plug and / or the cable plug can be used to make the electrical connection between the
  • Charging device can be used.
  • the locking device is preferably designed such that a positive and / or non-positive connection between a preferably stop
  • the locking device may be configured, for example, as a bolt or cylinder pin, wherein preferably on the plug and / or the socket a contour, such a hole, for the positive reception of the bolt or
  • Cylinder pin can be provided.
  • the cover may in principle be used as any cover known from the prior art for covering the mating face of the cover
  • the actuating device and / or the lid is designed such that a
  • Actuator against opening locked lid causes no actuation of the actuator. According to this embodiment is thus provided in an advantageous manner that even a violent opening of the lid, so for example by unauthorized persons, has no effect on the locking device, so none
  • Charging is rechargeable, without having to be afraid that by the locking device
  • the invention provides that the locking device and the actuating device are designed such that a movement of the locking device radially to the plugging direction of the plug or the socket, a movement of the actuating device perpendicular to the plugging direction of the Plug or the socket causes.
  • the locking device is movable perpendicular to the plugging direction of the plug or the socket for mechanically locking and unlocking the plug-socket pair between the locking position and the unlocking position. This means that by such a configuration, a radial movement of the locking device causes an axial actuation of the actuating device, thus thus the
  • the actuating device and / or the lid are designed such that when the lid is open, an actuation of the actuating device due to an actuation of the locking device is without influence on the lid. So that means that in an interconnected male-female pair moving the lid.
  • Locking device from the unlocked position to the locking position or vice versa has no influence on the lid, which is necessarily opened with interconnected male-female pair.
  • the locking device can be configured arbitrarily, it being provided according to a particularly preferred embodiment of the invention that the locking device comprises a guide slide with a link and with a locking bolt and a
  • the actuator via a drive shaft so cooperates with the backdrop that a
  • Locking bolt for locking or unlocking the male-female pair causes.
  • the actuator is preferably as an electromechanically driven one
  • Actuator running and can be powered, for example, via an accumulator with energy.
  • Guide slide is preferably arranged in a guide of the device plug, so that the guide slide radially to the direction of insertion of the plug or the socket between the locking position and the
  • Unlocking position is slidably disposed on the device connector.
  • the locking bolt which may also be designed as a cylindrical pin, preferably slides to lock an interconnected male-female pair in a to the outer diameter of the
  • Locking bolt corresponding contour, such as in an opening of the plug or the
  • the scenery is preferred as a triangular
  • Locking device is designed such that by the rotational movement of the drive shaft of the
  • Plug or the socket for mechanically locking or unlocking an interconnected male-female pair between the locking position and the
  • Unlocking position is movable.
  • the actuator can also be arbitrary
  • Actuating device is designed in two parts with a hinge as a locking latch, wherein a part of the Locking bar at one end via a hinge with the guide slide cooperates. Most preferably, the other, opposite end of the locking bar is designed to cooperate or lock the closed lid against opening.
  • the lid preferably has a blocking contour, so that in the closed state of the lid and in the "locked" state of the
  • Actuator locks the closed lid against opening, the other end of the locking bar between the locking contour and a support region of the device plug is arranged, so that arranged by the thus arranged
  • Locking bar between the support region of the device plug on the one hand and the locking contour of the lid on the other hand a surface pressure is effected. Furthermore, it is preferred that the actuating device is guided on the appliance plug such that at least a part of the
  • Actuating device is arranged displaceable on the device connector only in the axial direction of insertion of the plug or the socket.
  • the part of the locking bolt on which the end cooperates with the locking device via the rotary joint is designed in the manner of a toggle, ie on the one hand on the second part of the locking bar
  • Locking device rotatably arranged.
  • a movement radially to the plug-in direction of the plug or the socket of the locking device can be transformed into an axial movement to the plug-in direction of the plug or the socket of the actuator.
  • the lid can be configured as any known from the prior art lid, as a slidably disposed on the appliance connector lid
  • the lid is designed as a spring-loaded hinged lid and the lid strives due to the spring force in its closed position. In the closed position, the lid is then locked by pressing the actuator against opening.
  • the hinged lid by means of a bearing pin only accessible on one side of the device plug
  • the lid has an operating element for manually opening the lid, wherein the
  • Control element is geometrically designed so that when a manual intervention no very large forces can be transferred to the lid. By this measure, the device connector or the lid can continue
  • the appliance plug has a mounting flange for attaching the appliance plug in a wall of the charging device or the electric vehicle, wherein preferably the
  • Cover side of the device plug can be removed ago.
  • the device plug a power source for providing electrical
  • the energy source can be designed as an accumulator, for example, the
  • Fig. 1 an interconnected connector
  • Fig. 4 shows the appliance plug, wherein the
  • Fig. 6 shows a detail of the device plug with the
  • FIGS. 1 and 2 show an appliance plug 1 with a cable plug 2 in the connected state
  • FIGS. 3 and 4 show the appliance plug 1 with the lid 3 closed
  • FIGS. 5 and 6 show a detail of FIG
  • the device connector 1 is used for electrically connecting an electric vehicle to a charging device and has a plug face 4 having a socket 5, which is connected to a plug, not shown, of the cable connector 2 for establishing an electrical connection between the device connector 1 and the cable connector 2 ,
  • the mating face 4 a plurality of electrical plug contacts, which are configured according to the embodiment as a socket 5 or plug as a female or male contacts.
  • the device plug 1 now has a locking device 6, which is shown in detail in Fig. 5 and Fig. 6.
  • the locking device 6 is used for locking and
  • Locking position shown in Fig. 2, 4 and 6, and an unlocking position, shown in Fig. 1, 3, 5, configured.
  • Fig. 2, 4 and 6 Locking position, shown in Fig. 2, 4 and 6, and an unlocking position, shown in Fig. 1, 3, 5, configured.
  • Locking device 6 configured with a guide slide 8, which has a locking pin 9.
  • the plug or the socket 5 has a contour 10 corresponding in its diameter to the locking pin 9 in which the locking bolt 9 from the
  • Drive shaft 12 is driven by an actuator 13, which in turn causes a rotational movement of the drive shaft 12 by an electrical pulse. This means that by the rotational movement of the actuator 13 of the
  • Guide slide 8 performs a movement radially to the insertion direction 7 of the plug or the socket 5, so the
  • Locking bolt 9 also moves radially to the insertion direction 7 of the plug or the socket 5.
  • an actuating device 14 is now provided, which is designed such that in the locking position of the locking device 6, the actuator 14 locks the lid 3 against opening. This is the
  • Actuator 14 in two parts with a hinge 15 designed as a locking bolt 16, wherein the locking bar 16 cooperates via a hinge 17 with the locking device 6 and the guide slide 8, a movement of the guide slide 8 on the actuator 14. Concretely, this means that a movement radially to the plug-in direction 7 of the plug or the socket 5 of the guide slide 8 in a movement axially to
  • Plug-in direction 7 of the plug or the socket 5 of the Locking bar 16 is transmitted. So now if the
  • Locking device 6 moves in the locked position, the guide slide 8 facing away from the end of the locking bar 16 is moved toward the plug of the cable connector 2.
  • cover 3 or the locking contour 18 or the device connector 1 is configured such that in the closed state of the lid 3, an opening of the
  • Cover 3 can be prevented by the locking bar 16 such that the locking bar 16 between the
  • Locking bar 16 is disposed in each case between the locking contour 18 and the support 19, on the other hand, however, when the lid 3 is open, as shown in Fig. 5 and Fig. 6 is a method of the locking bar 16 from the locking position to the unlocked position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

Gerätestecker
Die Erfindung betrifft einen Gerätestecker zum elektrischen Anschließen eines Elektrofahrzeugs an eine Ladeeinrichtung, mit einem ein Steckgesicht aufweisenden Stecker oder einer Buchse und einer elektromechanisch angetriebenen
Verriegelungseinrichtung, wobei der Stecker bzw. die Buchse zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einer zweiten Buchse bzw. einem zweiten Stecker eines dem
Elektrofahrzeug oder der Ladeeinrichtung zugeordneten
Kabelsteckers ausgestaltet ist, und wobei die
Verriegelungseinrichtung axial oder radial zur
Steckrichtung des Steckers bzw. der Buchse zum mechanischen Verriegeln und Entriegeln eines Stecker-Buchsen-Paares zwischen einer Verriegelungsposition und einer
Entriegelungsposition bewegbar ist.
Im Bereich von E-Mobility-Applikation sind Steckverbinder mit elektrischer Verriegelung bekannt und normativ
vorgesehen, um elektrische Energie von der Ladeeinrichtung zum Aufladen eines in dem Elektrofahrzeug vorgesehenen Fahrzeugakkumulators zu übertragen. Dazu sind oftmals an der Ladeeinrichtung und an dem Elektrofahrzeug jeweils ein Gerätestecker vorgesehen, so dass mittels eines
Verbindungskabels, das an beiden Enden jeweils einen zu dem Gerätestecker korrespondierenden Kabelstecker aufweist, eine elektrische Verbindung zwischen der Ladeeinrichtung und dem Elektrofahrzeug herstellbar ist. Der Gerätestecker und der Kabelstecker können dabei als Stecker bzw. als Buchse ausgestaltet sein.
Die Realisierung vorgenannter elektromechanischer
Verriegelung umfasst oftmals ein mechanisches Einfahren eines Zylinderstiftes senkrecht zur Steckrichtung des vollständig auf Anschlag gesteckten Stecker-Buchsen-Paares, wobei durch den Zylinderstift der Stecker und die Buchse in radialer Richtung über entsprechende Bohrungen durchdrungen werden, so dass beim Verriegeln ein Formschluss in axialer Richtung erzeugt wird. Dadurch wird ein manuelles Lösen der verbundenen Steckverbinder verhindert, damit aufgrund von Sicherheitsaspekten das unter elektrischer Last stehende Stecker-Buchsen-Paar nicht voneinander getrennt werden kann oder eine nicht vollständig durchgeführte Aufladung des Fahrzeugakkumulators nicht unterbrochen wird. Denn ein vorzeitiges Trennen kann dazu führen, dass der
Fahrzeugakkumulator vorzeitig altert oder sogar komplett zerstört und kostenintensiv ausgetauscht werden muss. Der Antrieb des Zylinderstiftes erfolgt beispielsweise über Hubmagnete oder Aktuatoren mit vorgeschalteter Mechanik. Weitere Ausgestaltungen dazu können der Norm IEC62169-2 entnommen werden.
Da Ladeeinrichtungen nicht selten im öffentlichen Bereich angeordnet sind, also jederzeit durch jedermann zugänglich sind, besteht des Weiteren ein Bedarf, den Gerätestecker auch im Ruhezustand, das heißt also, wenn kein Kabelstecker mit dem Gerätestecker verbunden ist bzw. ein Kabelstecker nicht in den Gerätestecker eingesteckt ist, gegen
Beschädigung und/oder gegen nicht autorisierten Zugriff zu schützen. Hierzu wird oftmals ein Deckel, insbesondere ein verschwenkbar angeordneter Klappdeckel, verwendet. Um nun den Deckel gegen nicht autorisierten Zugriff zu schützen, ist eine aufwändige Steuerung mit elektromechanischem
Antrieb notwendig.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, sowohl die
Verriegelung eines miteinander verbundenen Stecker-Buchsen- Paares sowie des Deckels in besonders platz- und
kostenreduzierender Weise zu vereinfachen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben .
Demnach wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch einen Gerätestecker zum elektrischen Anschließen eines
Elektrofahrzeugs an eine Ladeeinrichtung, mit einem ein Steckgesicht aufweisenden Stecker oder einer Buchse und einer elektromechanisch angetriebenen
Verriegelungseinrichtung, wobei der Stecker bzw. die Buchse zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einer zweiten Buchse bzw. einem zweiten Stecker eines dem
Elektrofahrzeug oder der Ladeeinrichtung zugeordneten
Kabelsteckers ausgestaltet ist, die
Verriegelungseinrichtung axial oder radial zur
Steckrichtung des Steckers bzw. der Buchse zum mechanischen Verriegeln und Entriegeln eines Stecker-Buchsen-Paares zwischen einer Verriegelungsposition und einer
Entriegelungsposition bewegbar ist, der Gerätestecker einen beweglich angeordneten und derart ausgestalteten Deckel zum Verschließen des Steckgesichtes des Steckers bzw. der
Buchse aufweist, dass im verschlossenen Zustand des Deckels der Stecker bzw. die Buchse nicht mit einer zweiten Buchse bzw. einem zweiten Stecker verbindbar ist, und mit einer mechanisch mit der Verriegelungseinrichtung und dem Deckel derart zusammenwirkenden und ausgestalteten
Betätigungseinrichtung, dass die Betätigungseinrichtung in der Verriegelungsposition der Verriegelungseinrichtung den verschlossenen Deckel gegen Öffnen sperrt. Die Erfindung geht damit einen ganz neuen Weg, indem nämlich durch die Verriegelungseinrichtung nicht nur das Verriegeln bzw. Entriegeln eines Stecker-Buchsen-Paares bewerkstelligbar ist, sondern darüber hinaus durch die Verriegelungseinrichtung auch die Betätigungseinrichtung betätigt wird, so dass also durch die
Verriegelungseinrichtung mittels der Betätigungseinrichtung der verschlossene Deckel gegen Öffnen sperrbar ist. Das bedeutet also, dass sich mittels eines einzigen
mechanischen Antriebs, der durch die
Verriegelungseinrichtung und durch die durch die
Verriegelungseinrichtung betätigte Betätigungseinrichtung gebildet wird, sowohl die Verriegelung des Kabelsteckers mit dem Gerätestecker bewerkstelligbar ist, als auch der verschlossene Deckel gegen Öffnen schützbar ist.
Dabei sind die Verriegelungseinrichtung und/oder die
Betätigungseinrichtung vorzugsweise derart ausgestaltet, dass keinerlei Rückwirkungen auf die jeweils andere
Einrichtung erfolgen kann, also beispielsweise eine
Betätigung der Betätigungseinrichtung, so ein gewaltsames Öffnen des Deckels, keine Rückwirkung auf die
Verriegelungseinrichtung hat. Unter „Rückwirkung" sei dabei vorzugsweise verstanden, dass durch das gewaltsame Öffnen eines durch die Betätigungseinrichtung verschlossenen
Deckels keine Bewegung der Verriegelungseinrichtung aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition
resultiert. Dies hat den großen Vorteil, dass einerseits zwei verschiedene prinzipiell unabhängig voneinander arbeitende Verriegelungssysteme, nämlich einerseits für das Stecker-Buchsen-Paar sowie für den Deckel, durch einen einzigen gemeinsamen mechanischen Antrieb in
kostengünstiger und platzsparender Weise angetrieben werden, sowie andererseits selbst bei einem gewaltsamen Öffnen des verschlossenen Deckels keine Beschädigung der Verriegelungseinrichtung erfolgen kann.
Der Gerätestecker und/oder der Kabelstecker können zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem
Elektrofahrzeug und der Ladeeinrichtung als beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Gerätestecker bzw.
Kabelstecker ausgestaltet sein und in dem Stecker bzw. in der Buchse zueinander korrespondierende elektrische
Kontakte aufweisen, die das Steckgesicht ausbilden.
Ebenfalls kann der erfindungsgemäße Gerätestecker in
Verbindung mit einem beliebigen aus dem Stand der Technik bekannten Elektrofahrzeug sowie einer beliebigen
Ladeeinrichtung verwendet werden.
Die Verriegelungseinrichtung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen einem vorzugsweise auf Anschlag
gesteckten Stecker-Buchsen-Paar herstellbar ist. Dabei kann die Verriegelungseinrichtung beispielsweise als Bolzen oder Zylinderstift ausgestaltet sein, wobei bevorzugt an dem Stecker und/oder der Buchse eine Kontur, so eine Bohrung, zur formschlüssigen Aufnahme des Bolzens bzw.
Zylinderstiftes vorgesehen sein kann. Der Deckel kann grundsätzlich als ein beliebiger aus dem Stand der Technik bekannter Deckel zum Abdecken des Steckgesichtes des
Steckers bzw. der Buchse ausgestaltet sein und dabei vorzugsweise das Steckgesicht wenigstens teilweise, ganz besonders bevorzugt jedoch vollständig im geschlossenen Zustand abdecken. Ebenso kann der Deckel als Klappdeckel, der einseitig an dem Gerätestecker gelagert ist, oder als Schiebedeckel geführt an dem Gerätestecker zur Verdeckung des Steckgesichtes des Steckers bzw. der Buchse
ausgestaltet sein. Dabei meint „verschlossener Zustand" des Deckels vorzugsweise, dass in diesem Zustand ein Verbinden eines Steckers mit einer Buchse verunmöglicht ist. Zudem ist bevorzugt, dass die Betätigungseinrichtung derart ausgestaltet ist und mit der Verriegelungseinrichtung zusammenwirkt, so dass die Betätigungseinrichtung in der Entriegelungsposition der Verriegelungseinrichtung den verschlossenen Deckel nicht gegen Öffnen sperrt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung und/oder der Deckel derart ausgestaltet ist, dass ein
Öffnen des verschlossenen und durch die
Betätigungseinrichtung gegen Öffnen gesperrten Deckels keine Betätigung der Betätigungseinrichtung bewirkt. Gemäß dieser Ausführungsform ist also in vorteiliger Weise vorgesehen, dass selbst ein gewaltsames Öffnen des Deckels, so beispielsweise durch Unbefugte, keine Rückwirkung auf die Verriegelungseinrichtung hat, also zu keiner
Beschädigung der Verriegelungseinrichtung führt. Dadurch bleibt also selbst dann, sofern denn eine Zerstörung der Betätigungseinrichtung durch das gewaltsame Öffnen des Deckels erfolgt ist, die Verriegelungseinrichtung weiterhin funktionsfähig, so dass ein Elektrofahrzeug an der
Ladeeinrichtung aufladbar ist, ohne dass befürchtet werden muss, dass das durch die Verriegelungseinrichtung
verriegelte Stecker-Buchsen-Paar unsachgemäß voneinander gelöst werden kann.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungseinrichtung und die Betätigungseinrichtung derart ausgestaltet sind, dass eine Bewegung der Verriegelungseinrichtung radial zur Steckrichtung des Steckers bzw. der Buchse eine Bewegung der Betätigungseinrichtung senkrecht zur Steckrichtung des Steckers bzw. der Buchse bewirkt. In diesem Zusammenhang ist besonders bevorzugt, dass die Verriegelungseinrichtung senkrecht zur Steckrichtung des Steckers bzw. der Buchse zum mechanischen Verriegeln und Entriegeln des Stecker- Buchsen-Paares zwischen der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition bewegbar ist. Das bedeutet, dass durch eine derartige Ausgestaltung eine radiale Bewegung der Verriegelungseinrichtung eine axiale Betätigung der Betätigungseinrichtung bewirkt, somit also die
Ausgestaltung besonders platzsparend an dem Gerätestecker ausführbar ist.
Nach einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt, dass die Betätigungseinrichtung und/oder der Deckel derart ausgestaltet sind, dass bei geöffnetem Deckel ein Betätigen der Betätigungseinrichtung aufgrund eines Betätigen der Verriegelungseinrichtung einflusslos auf den Deckel ist. Das bedeutet also, dass bei einem miteinander verbundenen Stecker-Buchse-Paar ein Bewegen der
Verriegelungseinrichtung von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition bzw. umgekehrt keinen Einfluss auf den Deckel hat, der zwangsläufig bei miteinander verbundenem Stecker-Buchsen-Paar geöffnet ist. Grundsätzlich kann die Verriegelungseinrichtung beliebig ausgestaltet sein, wobei nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, dass die Verriegelungseinrichtung einen Führungsschieber mit einer Kulisse und mit einem Verriegelungsbolzen sowie einen
Aktuator aufweist, der Aktuator über eine Antriebswelle derart mit der Kulisse zusammenwirkt, dass eine
Drehbewegung der Antriebswelle eine Bewegung des
Verriegelungsbolzens zum Verriegeln bzw. Entriegeln des Stecker-Buchsen-Paares bewirkt. Der Aktuator ist vorzugsweise als ein elektromechanisch angetriebener
Aktuator ausgeführt und kann beispielsweise über einen Akkumulator mit Energie versorgt werden. Der
Führungsschieber ist vorzugsweise in einer Führung des Gerätesteckers angeordnet, so dass der Führungsschieber radial zur Steckrichtung des Steckers bzw. der Buchse zwischen der Verriegelungsposition und der
Entriegelungsposition verschiebbar an dem Gerätestecker angeordnet ist. Der Verriegelungsbolzen, der ebenfalls als Zylinderstift ausgeführt sein kann, gleitet vorzugsweise zum Verriegeln eines miteinander verbundenen Stecker- Buchsen-Paares in eine zum Außendurchmesser des
Verriegelungsbolzens korrespondierende Kontur ein, so beispielsweise in eine Öffnung des Steckers bzw. der
Buchse. Die Kulisse ist bevorzugt als dreieckartige
Aussparung in dem Führungsschieber ausgeführt, so dass eine Drehbewegung der Antriebswelle, bevorzugt eine
Vierteldrehung, in einer Bewegung des Verriegelungsbolzens, in den der Führungsschieber übergeht, resultiert. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht eine besonders einfache Fertigung der Verriegelungseinrichtung. In diesem
Zusammenhang ist ganz besonders bevorzugt, dass die
Verriegelungseinrichtung derart ausgestaltet ist, dass durch die Drehbewegung der Antriebswelle der
Verriegelungsbolzen senkrecht zur Steckrichtung des
Steckers bzw. der Buchse zum mechanischen Verriegeln bzw. Entriegeln eines miteinander verbundenen Stecker-Buchsen- Paares zwischen der Verriegelungsposition und der
Entriegelungsposition bewegbar ist.
Die Betätigungseinrichtung kann ebenfalls beliebig
ausgestaltet sein, wobei ganz besonders bevorzugt die
Betätigungseinrichtung zweiteilig mit einem Gelenk als Sperrriegel ausgestaltet ist, wobei ein Teil des Sperrriegels an einem Ende über ein Drehgelenk mit dem Führungsschieber zusammenwirkt. Ganz besonders bevorzugt ist das andere, entgegengesetzte Ende des Sperrriegels zum Zusammenwirken bzw. Sperren des verschlossenen Deckels gegen Öffnen ausgestaltet. Dazu weist der Deckel bevorzugt eine Sperrkontur auf, so dass im geschlossenen Zustand des Deckels und im „gesperrten" Zustand der
Betätigungseinrichtung, also wenn die
Betätigungseinrichtung den verschlossenen Deckel gegen Öffnen sperrt, das andere Ende des Sperrriegels zwischen der Sperrkontur und einem Auflagebereich des Gerätesteckers angeordnet ist, so dass durch den derart angeordneten
Sperrriegel zwischen dem Auflagebereich des Gerätesteckers einerseits und der Sperrkontur des Deckels andererseits eine Flächenpressung bewirkt wird. Weiterhin ist bevorzugt, dass die Betätigungseinrichtung an dem Gerätestecker derart geführt ist, dass wenigstens ein Teil der
Betätigungseinrichtung nur in axialer Steckrichtung des Steckers bzw. der Buchse verschiebbar an dem Gerätestecker angeordnet ist. Ganz besonders bevorzugt ist der Teil des Sperrriegels, an dem das Ende über das Drehgelenk mit der Verriegelungseinrichtung zusammenwirkt, kniehebelartig ausgestaltet, also einerseits an dem zweiten Teil des
Sperrriegels und andererseits an der
Verriegelungseinrichtung drehbeweglich angeordnet. Dadurch kann eine Bewegung radial zur Steckrichtung des Steckers bzw. der Buchse der Verriegelungseinrichtung in eine axiale Bewegung zur Steckrichtung des Steckers bzw. der Buchse der Betätigungseinrichtung transformiert werden.
Auch kann der Deckel als ein beliebiger aus dem Stand der Technik bekannter Deckel ausgestaltet sein, so als ein an dem Gerätestecker verschiebbar angeordneter Deckel
ausgeführt sein. Ganz besonders ist jedoch bevorzugt, dass der Deckel als mit Federkraft beaufschlagter Klappdeckel ausgestaltet ist und der Deckel aufgrund der Federkraft in seine Schließstellung strebt. In der Schließstellung ist der Deckel dann durch Betätigen der Betätigungseinrichtung gegen Öffnen sperrbar. In diesem Zusammenhang ist weiterhin bevorzugt, dass der Klappdeckel mittels eines nur einseitig zugänglichen Lagerstiftes an dem Gerätestecker
verschwenkbar angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, dass eine Demontage des Deckels in der Öffentlichkeit
verunmöglicht wird, somit ein unbefugtes Öffnen des Deckels durch Entfernen des Lagerstiftes unterbunden wird. Ferner ist bevorzugt, dass der Deckel ein Bedienelement zum händischen Öffnen des Deckels aufweist, wobei das
Bedienelement geometrisch derart gestaltet ist, dass bei einem händischen Eingriff keine sehr großen Kräfte auf den Deckel übertragen werden können. Durch diese Maßnahme kann weiterhin der Gerätestecker bzw. der Deckel vor
Beschädigungen geschützt werden. Zudem ist bevorzugt, dass der Gerätestecker einen Montageflansch zum Befestigen des Gerätesteckers in einer Wandung der Ladeeinrichtung oder des Elektrofahrzeugs aufweist, wobei bevorzugt der
Montageflansch mittels Gewindestehbolzen von einer
Innenseite der Wandung her, also von der Seite der Wandung, an der die Verriegelungseinrichtung des Gerätesteckers angeordnet ist, verschraubt und dadurch nicht von der
Deckelseite des Gerätesteckers her demontiert werden kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der Gerätestecker eine Energiequelle zum Bereitstellen von elektrischer
Energie zum Betätigen der Verriegelungseinrichtung
aufweist. Dabei kann die Energiequelle als Akkumulator ausgestaltet sein, beispielsweise auch den
Fahrzeugakkumulator des Elektroautos mit umfassen. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand einer bevorzugten
Ausführungsform näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen miteinander verbundenen Gerätestecker und
Kabelstecker, wobei die an dem Gerätestecker vorgesehene Verriegelungseinrichtung sowie die Betätigungseinrichtung in der
Entriegelungsposition sind,
Fig. 2 den miteinander verbundenen Gerätestecker und
Kabelstecker, wobei die Verriegelungseinrichtung und die Betätigungseinrichtung in der Verriegelungsposition sind,
Fig. 3 den Gerätestecker, wobei die
Verriegelungseinrichtung sowie die
Betätigungseinrichtung in der
Entriegelungsposition sind,
Fig. 4 den Gerätestecker, wobei die
Verriegelungseinrichtung und die
Betätigungseinrichtung in der
Verriegelungsposition sind,
Fig. 5 einen Ausschnitt des Gerätesteckers mit der
Verriegelungseinrichtung und der
Betätigungseinrichtung in der
Entriegelungsposition, und Fig. 6 einen Ausschnitt des Gerätesteckers mit der
Verriegelungseinrichtung und der
Betätigungseinrichtung in Verriegelungsposition.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Gerätestecker 1 mit einem Kabelstecker 2 im verbundenen Zustand, die Figuren 3 und 4 zeigen den Gerätestecker 1 mit geschlossenem Deckel 3 und die Figuren 5 und 6 zeigen einen Ausschnitt des
Gerätesteckers 1.
Der Gerätestecker 1 ist zum elektrischen Anschließen eines Elektrofahrzeugs an eine Ladeeinrichtung verwendbar und weist eine ein Steckgesicht 4 aufweisende Buchse 5 auf, die mit einem Stecker, nicht dargestellt, des Kabelsteckers 2 zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem Gerätestecker 1 und dem Kabelstecker 2 verbindbar ist. Dazu weist das Steckgesicht 4 eine Mehrzahl an elektrischen Steckkontakten auf, die entsprechend der Ausgestaltung als Buchse 5 bzw. Stecker als weibliche bzw. männliche Kontakte ausgestaltet sind.
Der Gerätestecker 1 weist nun eine Verriegelungseinrichtung 6 auf, die im Detail in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigt ist. Die Verriegelungseinrichtung 6 dient zum Verriegeln und
Entriegeln eines auf Anschlag gesteckten Stecker-Buchsen 5- Paares und ist beweglich zwischen einer
Verriegelungsposition, dargestellt in Fig. 2, 4 und 6, sowie einer Entriegelungsposition, dargestellt in Fig. 1, 3, 5, ausgestaltet. Im Detail ist die
Verriegelungseinrichtung 6 mit einem Führungsschieber 8 ausgestaltet, der einen Verriegelungsbolzen 9 aufweist. Der Stecker bzw. die Buchse 5 weist eine in ihrem Durchmesser zu dem Verriegelungsbolzen 9 korrespondierende Kontur 10 auf, in welche der Verriegelungsbolzen 9 aus der
Entriegelungsposition zum Erreichen der
Verriegelungsposition „hineingleitet", somit also, wenn der Verriegelungsbolzen 9 beide Konturen des miteinander verbundenen Stecker-Buchsen 5-Paares durchdrungen hat, also sich in der Verriegelungsposition befindet, den
Gerätestecker 1 und den Kabelstecker 2 miteinander
verriegelt . Ferner umfasst die Verriegelungseinrichtung 6 eine Kulisse 11, in welcher eine Antriebswelle 12 eingreift. Die
Antriebswelle 12 wird durch einen Aktuator 13 angetrieben, welcher seinerseits durch einen elektrischen Impuls eine Drehbewegung der Antriebswelle 12 bewirkt. Das bedeutet also, dass durch die Drehbewegung des Aktuators 13 der
Führungsschieber 8 eine Bewegung radial zur Steckrichtung 7 des Steckers bzw. der Buchse 5 ausführt, also den
Verriegelungsbolzen 9 ebenfalls radial zur Steckrichtung 7 des Steckers bzw. der Buchse 5 bewegt.
In Wirkzusammenhang mit der Verriegelungseinrichtung 6 ist nunmehr eine Betätigungseinrichtung 14 vorgesehen, die derart ausgestaltet ist, dass in der Verriegelungsposition der Verriegelungseinrichtung 6 die Betätigungseinrichtung 14 den Deckel 3 gegen Öffnen sperrt. Dazu ist die
Betätigungseinrichtung 14 zweiteilig mit einem Gelenk 15 als Sperrriegel 16 ausgestaltet, wobei der Sperrriegel 16 über ein Drehgelenk 17 mit der Verriegelungseinrichtung 6 bzw. dem Führungsschieber 8 zusammenwirkend eine Bewegung des Führungsschiebers 8 auf die Betätigungseinrichtung 14 überträgt. Konkret bedeutet dies, dass eine Bewegung radial zur Steckrichtung 7 des Steckers bzw. der Buchse 5 des Führungsschiebers 8 in eine Bewegung axial zur
Steckrichtung 7 des Steckers bzw. der Buchse 5 des Sperrriegels 16 übertragen wird. Sofern nun also die
Verriegelungseinrichtung 6 in die Verriegelungsposition verfährt, wird das dem Führungsschieber 8 abgewandte Ende des Sperrriegels 16 hin zum Stecker des Kabelsteckers 2 bewegt .
Wenn nun, wie in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt, der Deckel 3 geschlossen ist, bedeutet dies, dass in der
Entriegelungsposition, dargestellt in Fig. 3, ein Öffnen des Deckels 3 möglich ist, in der Verriegelungsposition, dargestellt in Fig. 4, ein Öffnen des Deckels 3 jedoch verunmöglicht ist. Dies ist nämlich dadurch bedingt, dass das dem Führungsschieber 8 abgewandte Ende des Sperrriegels 16 zwischen einer Sperrkontur 18 des Deckels 3 und einer Auflage 19 des Gerätesteckers 1 positioniert ist, so dass beim Versuch den Deckel 3, der vorliegend als Klappdeckel ausgestaltet ist, zu öffnen, die von der Sperrkontur 18 zusammen mit dem Sperrriegel 16 erzeugte Flächenpressung ein Öffnen des Deckels 3 verhindert. Erst dann, wenn, wie in Fig. 3 gezeigt, der Sperrriegel 16, betätigt durch den Führungsschieber 8, in die Entriegelungsposition verfahren ist, unterbindet die Sperrkontur 18 bzw. der Sperrriegel 16 eine Verschwenkbewegung des Deckels 3 um einen Lagerstift 20 nicht mehr.
Das bedeutet also, dass der Deckel 3 bzw. die Sperrkontur 18 bzw. der Gerätestecker 1 derart ausgestaltet ist, dass im geschlossenen Zustand des Deckels 3 ein Öffnen des
Deckels 3 durch den Sperrriegel 16 derart unterbunden werden kann, dass der Sperrriegel 16 zwischen die
Sperrkontur 17 und die Auflage 19 verfährt, also der
Sperrriegel 16 jeweils zwischen der Sperrkontur 18 und der Auflage 19 angeordnet ist, andererseits jedoch wenn der Deckel 3 geöffnet ist, wie in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt ist, ein Verfahren des Sperrriegels 16 von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition
keinerlei Einfluss auf den Deckel 3 hat. In Summe wird damit eine besonders einfache Möglichkeit angegeben, um mittels eines gemeinsamen Antriebes, der durch den Aktuator 13 bewirkt wird, sowohl eine
Verriegelung des Steckers mit der Buchse 5 zu ermöglichen sowie andererseits im geschlossenen Zustand des Deckels 3, also wenn kein Stecker mit der Buchse 5 verbunden ist, eine Verriegelung des Deckels 3 mittels der
Betätigungseinrichtung 14 zu bewirken.
Bezugs zeichenliste
Gerätestecker 1
Kabelstecker 2
Deckel 3
Steckgesicht 4
Buchse 5
Verriegelungseinrichtung 6
Steckrichtung 7
Führungsschieber 8
Verriegelungsbolzen 9
Kontur 10
Kulisse 11
Antriebswelle 12
Aktuator 13
Betätigungseinrichtung 14
Gelenk 15
Sperrriegel 16
Drehgelenk 17
Sperrkontur 18
Auflage 19
Lagerstift 20

Claims

Patentansprüche
1. Gerätestecker (1) zum elektrischen Anschließen eines Elektrofahrzeugs an eine Ladeeinrichtung, mit einem ein Steckgesicht (4) aufweisenden Stecker oder einer Buchse (5) und einer elektromechanisch angetriebenen
Verriegelungseinrichtung (6), wobei
der Stecker bzw. die Buchse (5) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einer zweiten Buchse bzw. einem zweiten Stecker eines dem Elektrofahrzeug oder der
Ladeeinrichtung zugeordneten Kabelsteckers (2) ausgestaltet ist,
die Verriegelungseinrichtung (6) axial oder radial zur Steckrichtung (7) des Steckers bzw. der Buchse (5) zum mechanischen Verriegeln und Entriegeln eines Stecker- Buchsen (5) -Paares zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition bewegbar ist,
der Gerätestecker (1) einen beweglich angeordneten und derart ausgestalteten Deckel (3) zum Verschließen des
Steckgesichtes (4) des Steckers bzw. der Buchse (5)
aufweist, dass im verschlossenen Zustand des Deckels (3) der Stecker bzw. die Buchse (5) nicht mit einer zweiten Buchse bzw. einem zweiten Stecker verbindbar ist, und
mit einer mechanisch mit der Verriegelungseinrichtung (6) und dem Deckel (3) derart zusammenwirkenden und
ausgestalteten Betätigungseinrichtung (14), dass die
Betätigungseinrichtung (14) in der Verriegelungsposition der Verriegelungseinrichtung den verschlossenen Deckel (3) gegen Öffnen sperrt.
2. Gerätestecker (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Betätigungseinrichtung (14) und/oder der Deckel (3) derart ausgestaltet ist, dass ein Öffnen des
verschlossenen und durch die Betätigungseinrichtung (14) gegen Öffnen gesperrten Deckels (3) keine Betätigung der Verriegelungseinrichtung (6) bewirkt.
3. Gerätestecker (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Verriegelungseinrichtung (6) und die Betätigungseinrichtung (14) derart ausgestaltet sind, dass eine Bewegung der Verriegelungseinrichtung (6) senkrecht zur Steckrichtung (7) des Steckers bzw. der Buchse (5) eine Bewegung der Betätigungseinrichtung (14) axial zur
Steckrichtung (7) des Steckers bzw. der Buchse (5) bewirkt.
4. Gerätestecker (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Betätigungseinrichtung (14) und/oder der Deckel (3) derart ausgestaltet ist, dass bei geöffnetem Deckel (3) ein Betätigen der Betätigungseinrichtung (14) aufgrund eines Betätigen der Verriegelungseinrichtung (6) einflusslos auf den Deckel (3) ist.
5. Gerätestecker (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Verriegelungseinrichtung (6) einen
Führungsschieber (8) mit einer Kulisse (11) und mit einem Verriegelungsbolzen (9) sowie einen Aktuator (13) aufweist, der Aktuator (13) über eine Antriebswelle (12) derart mit der Kulisse (11) zusammenwirkt, dass eine Drehbewegung der Antriebswelle (12) eine Bewegung des Verriegelungsbolzens (9) zum Verriegeln bzw. Entriegeln eines Stecker-Buchsen (5) -Paares bewirkt.
6. Gerätestecker (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verriegelungseinrichtung (6) derart ausgestaltet ist, dass durch die Drehbewegung der Antriebswelle (12) der Verriegelungsbolzen (9) senkrecht zur Steckrichtung (7) des Steckers bzw. der Buchse (5) zum mechanischen Verriegeln bzw. Entriegeln eines Stecker-Buchsen (5) -Paares zwischen der Verriegelungsposition und der Entriegelungsposition bewegbar ist.
7. Gerätestecker (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei die Betätigungseinrichtung (14) zweiteilig mit einem Gelenk (15) als Sperrriegel (16) ausgestaltet ist, wobei ein Teil des Sperrriegels (16) an einem Ende über ein Drehgelenk (17) mit dem Verriegelungseinrichtung (6) zusammenwirkt.
8. Gerätestecker (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei der Deckel (3) als mit Federkraft
beaufschlagter Klappdeckel ausgestaltet ist und der Deckel (3) aufgrund der Federkraft in seine Schließstellung strebt.
9. Gerätestecker (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Klappdeckel mittels eines nur einseitig
zugänglichen Lagerstiftes (20) an dem Gerätestecker (1) verschwenkbar angeordnet ist.
10. Gerätestecker (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, mit einer Energiequelle zum Bereitstellen von elektrischer Energie zum Betätigen der
Verriegelungseinrichtung (6).
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