BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Ladetechnik für elektrische Fahrzeuge, insbesondere einen Ladestecker, eine

Ladeeinrichtung mit einem teil- oder vollautomatisch führbaren Ladestecker sowie ein

Ladevorbereitungsverfahren .

In der Praxis ist es bekannt, Fahrzeuge mit einem

elektrischen Antriebsenergiespeicher auszustatten, der einen erheblichen Teil oder die vollständige Energie für den Fahrantrieb des Fahrzeugs bereitstellt . Derartige Fahrzeuge werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge bezeichnet.

Weiterhin sind autonome und hochautomatisierte

Fahrzeugführungssysteme in der Entwicklung und teilweise in der Praxis eingeführt, durch die Fahrzeuge mit oder ohne Passagiere in den Bereich einer elektrischen

Ladestation bewegbar sind. Das Laden eines Fahrzeugs bezeichnet in der vorliegenden Offenbarung das Übertragen von elektrischer Energie in den elektrischen

Antriebsenergiespeicher des Fahrzeugs.

Die Ladetechnik gemäß der vorliegenden Offenbarung strebt an, eine Vorrichtung und ein Verfahren aufzuzeigen, durch die ein elektrischer Ladevorgang für ein Fahrzeug möglichst ohne menschliche Beteiligung eingeleitet und/oder durchgeführt werden kann, wobei die Ladetechnik eine Sicherungstechnik aufweist, um Verletzungen im Falle eines unerwarteten Zugriffs von außen oder einer Störung zu vermeiden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale der eigenständigen Ansprüche.

Die vorliegende Offenbarung umfasst eine Ladeeinrichtung mit einem Ladestecker zur Verbindung mit einem

Ladeanschluss eines Fahrzeugs. Der Ladeanschluss kann eine Ladebuchse sein, die üblicher Weise im Seitenbereich der Karosserie angeordnet ist. Das Fahrzeug kann ein insbesondere ein teilweise oder vollständig elektrisch angetriebener Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen sein. Das Fahrzeug kann zwei, vier oder mehr Räder aufweisen .

Die Ladeeinrichtung umfasst eine Bewegungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Ladestecker teil- oder vollautomatisiert zu bewegen und mit dem Ladeanschluss zu verbinden. Die Bewegungsvorrichtung ist in einem MRK- beschränkten Bewegungsmodus mit beschränkter Dynamik und/oder beschränkter Kraft sowie in einem unbeschränkten Bewegungsmodus betreibbar. An dem Ladestecker ist eine Schutzeinrichtung mit mindestens einem

berührungssensiblen und beweglichen Kontaktkörper

angeordnet. Die Bewegungsvorrichtung ist in Abhängigkeit von der Schutzeinrichtung steuerbar. Insbesondere ist ein Umschalten von dem MRK-beschränkten Bewegungsmodus in dem unbeschränkten Bewegungsmodus auf Basis eines Zustands der Schutzreinrichtung freigebbar oder verhinderbar.

Die Abkürzung „MRK" steht für Mensch-Roboter-Kooperation und insbesondere Mensch-Roboter-Kollaboration und ist ein im Bereich der Automatisierungstechnik etablierter

Begriff. Welche Anforderungen an eine MRK-konforme

Bewegung und die entsprechende Ausbildung einer

Bewegungsvorrichtung zu stellen sind, ist beispielsweise der technischen Spezifikation ISO/TS 15066 oder der Norm EN ISO 10218-1,2 zu entnehmen.

Ein Ladestecker gemäß der vorliegenden Offenbarung ist zur Verbindung mit einem Ladeanschluss eines Fahrzeugs mittels einer Fügebewegung vorgesehen. Der Ladestecker ist mit einem Fußbereich an einem Steckergehäuse

angeordnet. Von dem Fußbereich aus erstreckt sich eine Führungswandung in Richtung der vorgesehenen

Fügebewegung. An der Führungswandung ist eine

Umfangsseite gebildet, die entsprechend im Wesentlichen parallel zur Richtung der Fügebewegung verläuft. An der Stirnseite der Führungswandung ist bevorzugt ein

Öffnungsbereich zu mindestens einem elektrischen Kontakt des Ladesteckers vorgesehen. Der Ladestecker weist die vorerwähnte Schutzeinrichtung mit mindestens einem berührungssensiblen und beweglichen Kontaktkörper auf. In Abhängigkeit von der Schutzreinrichtung ist ein

sicherheitsrelevanter Zustand feststellbar, insbesondere in Zustand, der auf einen äußeren Zugriff auf den Ladestecker und insbesondere dessen Umfangsseite oder Öffnungsbereich schließen lässt. Insbesondere kann auf ein Einklemmen geschlossen werden.

Die vorliegende Offenbarung umfasst weiterhin ein

Ladevorbereitungsverfahren zur teil- oder

vollautomatischen Verbindung eines Ladesteckers mit einem Ladeanschluss an einem Fahrzeug. Das

Ladevorbereitungsverfahren macht von der Ladeeinrichtung und/oder dem Ladestecker gemäß der vorliegenden

Offenbarung Gebrauch. Es umfasst zumindest die folgenden Schritte .

Der Ladestecker wird mittels einer Bewegungsvorrichtung voll- oder teilautomatisch bewegt, wobei die

Bewegungsvorrichtung in einem MRK-beschränkten

Bewegungsmodus betrieben wird. Die Bewegung im MRK- beschränkten Bewegungsmodus ist bevorzugt eine

Vorpositionierbewegung, durch die der Ladestecker relativ zu dem Ladeanschluss positioniert und ausgerichtet wird, insbesondere derart, dass er durch eine einzige und bevorzugt lineare Fügebewegung mit dem Ladeanschluss verbindbar ist.

Es wird ein Zustand der Schutzvorrichtung am Ladestecker erfasst. In Abhängigkeit von dem Zustand der

Schutzvorrichtung wird die Bewegungsvorrichtung in einen unbeschränkten Bewegungsmodus umgeschaltet. Das

Umschalten erfolgt insbesondere wenn und insbesondere nur wenn und/oder nur solange kein sicherheitsrelevanter Zustand erfasst ist.

Die Bewegungsvorrichtung wird im unbeschränkten

Bewegungsmodus betätigt, um den Ladestecker in einer Fügebewegung mit dem Ladeanschluss zu verbinden. Die Fügebewegung ist bevorzugt eine einfache und kurze

Bewegung, insbesondere eine lineare oder allenfalls leicht gekrümmte Steckbewegung. Die Fügebewegung wird bevorzugt nur nach einer erfolgreichen Vorpositionierung des Ladesteckers ausgeführt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird die Fügebewegung in Abhängigkeit von einem Zustand der Schutzvorrichtung ausgeführt und insbesondere unterbrochen, wenn durch die Schutzvorrichtung ein sicherheitsrelevanter Zustand erfasst ist. Alternativ oder zusätzlich können bei und/oder während Erfassung eines sicherheitsrelevanten Zustands andere Sicherheitsmaßnahmen ausgeführt werden. Beispielsweise kann eine Signalisierung erfolgen, um auf den sicherheitsrelevanten Zustand aufmerksam zu machen, bspw. durch Hupen oder andere akustische und/oder visuelle Signale.

Im MRK-beschränkten Bewegungsmodus sind die maximal von der Bewegungsvorrichtung nach außen wirksamen Kräfte und Momente derart beschränkt, dass Verletzungen eines Menschen durch die Bewegungsvorrichtung und/oder den bewegten Ladestecker ausgeschlossen oder mit hoher

Wahrscheinlichkeit auf ein unbedenkliches Maß beschränkt werden. Durch den MRK-beschränkten Bewegungsmodus wird somit ein wirksamer Schutz für Menschen erreicht, die sich etwaig unerwartet in der Umgebung befinden und ggf. von außen auf die Bewegungsvorrichtung, den Ladestecker oder einen Freiraum zwischen dem Ladestecker und dem Ladeanschluss zugreifen.

Zur Durchführung der Fügebewegung, insbesondere zum mechanischen Verbinden des Ladesteckers mit dem

Ladeanschluss sind jedoch unter Umständen Kräfte

(einschließlich Momente) oder eine Dynamik

(Bewegungsgeschwindigkeit/Bewegungsimpuls etc. )

notwendig, die deutlich oberhalb der für einen MRK- Betrieb zulässigen Grenzwerte liegen.

Durch die Ladetechnik gemäß der vorliegenden Offenbarung und insbesondere die Verwendung der Schutzvorrichtung an dem Ladestecker wird eine einfache, kostengünstige und sichere Schutzfunktion ermöglicht, die insbesondere einen wirksamen Berührungs- oder Klemmschutz gewährleistet.

Außerhalb des Fügevorgangs, d.h. insbesondere während der Vorpositionierung wird eine Bewegung mit niedriger und hinsichtlich des Verletzungsrisikos sicherer

Antriebsenergie / Antriebskräfte bzw. einer sicheren Antriebssteuerung ausgeführt, insbesondere derart, dass eine Überschreitung der Kraft-Grenzwerte ausgeschlossen ist. Wenn nach Abschluss der Vorpositionierung kein sicherheitsrelevanter Zustand erfasst wird und

insbesondere der Zustand der Schutzvorrichtung nicht darauf schließen lässt, dass ein externer Zugriff auf den Ladestecker und/oder die Umgebung des Ladesteckers in Richtung der Fügebewegung vorliegt, kann die

Bewegungsvorrichtung in den unbeschränkten Bewegungsmodus umgeschaltet werden. In diesem Bewegungsmodus ist ein Betrieb der Bewegungsvorrichtung mit deutlich höherer Antriebsenergie / Antriebskräften bzw. mit unbeschränkter Antriebssteuerung zugelassen und/oder es sind bestimmte Antriebe oder Vorrichtungsteile der Bewegungsvorrichtung, insbesondere speziell für die Fügebewegung vorgesehene Antriebe oder Teilvorrichtungen für den Betrieb

freigegeben, die infolge ihrer maximal wirksamen Kräfte, Momente, Dynamik etc. nicht die Grenzwerte für einen MRK- tauglichen Betrieb einhalten. Die Fügebewegung ist bevorzugt auf eine Minimalbewegung begrenzt, die für das in Kontakt bringen und sichere Verbinden von Ladestecker und Ladeanschluss notwendig ist. Die Fügebewegung kann insbesondere auf eine lineare Steckbewegung beschränkt sein, deren Bewegungslänge der Überlappungslänge von Ladestecker und Ladeanschluss im sicher verbundenen Zustand entspricht, ggf. zzgl. eines Toleranzabstands, der vor Einleitung der Fügebewegung zwischen dem Öffnungsbereich des Ladesteckers und einer äußeren Grenzkontur des Ladeanschlusses freibleiben kann. Diese Länge beträgt bevorzugt weniger als 5 cm,

insbesondere weniger als 1 cm.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie den beigeführten Zeichnungen angegeben .

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 : eine schematische Seitenansicht einer

Ladeeinrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, wobei der Ladestecker für die Durchführung einer Fügebewegung relativ zu einem Ladeanschluss

vorpositioniert ist;

Figur 2 : eine perspektivische Darstellung eines

Ladesteckers (2) gemäß der vorliegenden Offenbarung mit einer Schutzeinrichtung in einer bevorzugten

AusführungsVariante ;

Figur 3 : einen Ladestecker analog zu Figur 2 mit einer anderen Ausführungsvariante einer Schutzeinrichtung;

Figuren 4 und 5: schematische Schnittdarstellungen eines

Ladesteckers und eines Ladeanschlusses mit weiteren Ausführungsvarianten einer Schutzeinrichtung.

Figur 1 zeigt eine Ladeeinrichtung (1) gemäß der

vorliegenden Offenbarung am Ende einer Vorpositionierung des Ladesteckers (2) . Die Ladeeinrichtung (1) weist eine Bewegungsvorrichtung (5) auf, die zumindest einen MRK- beschränkten Bewegungsmodus und einen unbeschränkten Bewegungsmodus aufweist. Die Bewegungsvorrichtung (5) kann im Übrigen eine beliebige Ausbildung haben.

Die Bewegungsvorrichtung (5) kann beispielsweise eine Tragvorrichtung (7) und einen Endeffektor (10) umfassen. Die Tragvorrichtung (7) kann beispielsweise durch einen Industrieroboter, insbesondere einen MRK-tauglichen

Leichtbauroboter gebildet sein. Der Roboter kann

bevorzugt mindestens drei Bewegungsachsen, insbesondere drei lineare Bewegungsachsen aufweisen, um einen

Ladestecker zumindest in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung relativ zu einem Ladeanschluss (3) eines Fahrzeugs (4) zu positionieren. Alternativ oder zusätzlich kann der Roboter weitere Bewegungsachsen aufweisen, um den Ladestecker (2) relativ zu dem

Ladeanschluss (3) auszurichten, insbesondere sodass die jeweils miteinander zu verbindenden elektrischen Kontakte (21) an Ladestecker (2) und Ladeanschluss (3) koaxial zueinander ausgerichtet sind.

Wiederum alternativ oder zusätzlich kann die

Bewegungsvorrichtung (5) separate Antriebe und/oder

Ausrichtmittel umfassen, die für eine Feinpositionierung und/oder Ausrichtung bzw. Feinausrichtung des

Ladesteckers (2) gegenüber einem Ladeanschluss (3) vorgesehen und ausgebildet sind. In dem Beispiel von Figur 1 ist ein Endeffektor (10) vorgesehen, der über einen Aufnahmeflansch (15) mit einer Tragvorrichtung (7) verbunden ist. An dem Endeffektor (10) sind eine

Neigevorrichtung (9) und eine Fügevorrichtung (6) angeordnet. Durch die Neigevorrichtung (9) können der Ladestecker (2) und insbesondere dessen elektrische

Kontakte (21) kollinear oder in sonstiger Weise geeignet zu dem Ladeanschluss (3) ausgerichtet werden. Der

Ladeanschluss (3) kann dabei fahrzeugspezifisch

ausgebildet und positioniert und/oder orientiert sein. Durch die Fügevorrichtung (6) kann eine im Wesentlichen lineare Fügebewegung (X) ausgeführt werden. Zumindest die Fügevorrichtung (6) bzw. ein Linearantrieb der

Fügevorrichtung (6) kann mit einer Antriebsenergie bzw. Antriebssteuerung betrieben werden, die Kräfte, Momente, Geschwindigkeiten, Impulse etc. zumindest im Bereich des Ladesteckers (2) bewirkt, welche oberhalb und

insbesondere deutlich oberhalb der für einen MRK-Betrieb vorgesehen Grenzwerte liegen, insbesondere oberhalb der sicheren Kraft-Grenzwerte.

Die Bewegungsvorrichtung (5) und insbesondere der

Endeffektor (10) kann ein Vision-System (11) aufweisen, um eine Position und/oder Ausrichtung eines

Ladeanschlusses (3) an einem Fahrzeug (4) zu ermitteln. Alternativ kann die Ladeeinrichtung ein beliebiges anderes Detektionsmittel aufweisen, um die Position und/oder Lage eines Ladeanschlusses (3) zu ermitteln. Wiederum alternativ kann die Ladeeinrichtung (1) eine Position und/oder Ausrichtung eines Ladeanschlusses (3) an einem Fahrzeug (4) von einer externen Quelle beziehen, beispielsweise von einer separat angeordneten

Detektionsvorrichtung oder einer Fernsteuerung. Der Ladestecker (2) ist über ein Steckergehäuse (22) mit der Bewegungsvorrichtung (5) und insbesondere dem

Endeffektor (10) verbunden. Das Steckergehäuse (22) kann eine beliebige Ausbildung haben. In dem Beispiel von Figur 1 weist das Steckergehäuse (22) einen Anschluss für eine elektrische Zuleitung (16) und einen Handgriff (30) als optionale Elemente auf. Darüber hinaus können an dem Steckergehäuse (22) zusätzliche Vorrichtungen angeordnet sein, die das Verbinden des Ladesteckers (2) mit dem Ladeanschluss (3) ermöglichen oder unterstützen,

beispielsweise ein Rüttelantrieb und/oder eine Schmier oder Gleitvorrichtung und/oder eine Heiz- oder

Abtauvorrichtung .

Wenn vor oder während der Fügebewegung (X) ein externer Zugriff erfolgt, insbesondere im Bereich des Ladesteckers (2) oder zwischen dem Ladestecker (2) und dem

Ladeanschluss (3) könnte durch die hinsichtlich Kraft und/oder Dynamik unbeschränkte Bewegung eine erhebliche Verletzung erzeugt werden. Insbesondere könnte eine

Quetsche- oder Stoßverletzung an einem Fremdkörper und insbesondere am Teil einer Hand (8) hervorgerufen werden, wenn ein unerwarteter manueller Zugriff erfolgt.

Durch die Schutzeinrichtung (12) und insbesondere den mindestens einen berührungssensiblen und beweglichen Kontaktkörper (13) sind ein oder mehrere Zustände

erfassbar, die einen manuellen Zugriff im vorgenannten Bereich erwarten lassen. Das Umschalten in den

unbeschränkten Bewegungsmodus und bevorzugt auch das Aufrechterhalten des unbeschränkten Bewegungsmodus werden bevorzugt nur gestattet, wenn gemäß dem Zustand der

Schutzeinrichtung (12) und insbesondere des mindestens einen berührungssensiblen und beweglichen Kontaktkörpers (13) keine Anzeichen für einen manuellen Zugriff und insbesondere keine Anzeichen für ein Einklemmen erkennbar sind, d.h. wenn kein sicherheitsrelevanter Zustand erfasst ist.

Somit ist ein Umschalten von einer Bewegung im MRK- beschränkten Bewegungsmodus bzw. vom MRK-beschränkten Bewegungsmodus in eine Bewegung im unbeschränkten

Bewegungsmodus bzw. in den unbeschränkten Bewegungsmodus in Abhängigkeit von der Schutzeinrichtung (12) steuerbar und zwar insbesondere durch Zulassen oder Verweigern des Umschaltens. Ebenso ist ein Umschalten von einer Bewegung im unbeschränkten Bewegungsmodus bzw. vom unbeschränkten Bewegungsmodus in eine Bewegung im MRK-beschränkten

Bewegungsmodus bzw. in den MRK-beschränkten

Bewegungsmodus in Abhängigkeit von der Schutzeinrichtung (2) steuerbar, insbesondere durch Auslösen oder Erzwingen des Umschaltens.

Die Bewegungsvorrichtung (5) ist dazu ausgebildet, den Ladestecker (2) durch mindestens eine

Vorpositionierbewegung relativ zu dem Ladeanschluss (3) zu positionieren und bevorzugt relativ zu dem

Ladeanschluss (3) auszurichten. Die

Vorpositionierbewegung wird bevorzugt im MRK-beschränkten Bewegungsmodus ausgeführt, insbesondere ausschließlich im MRK-beschränkten Bewegungsmodus.

In dem Beispiel von Figur 1 wird also durch die

Tragvorrichtung (7), insbesondere einen Roboter, der Endeffektor (10) mit dem daran aufgenommenen Ladestecker (2) in vertikaler und horizontaler Richtung vor dem

Ladeanschluss (3) positioniert. Durch die

Neigevorrichtung (9) wird der Ladestecker (2) relativ zu dem Ladeanschluss (3) ausgerichtet. Die Tragvorrichtung (7) und die Neigevorrichtung (9) werden dabei bevorzugt ausschließlich im MRK-beschränkten Bewegungsmodus

betätigt .

Die Neigungsvorrichtung (9) kann eine Ausrichtung des Ladesteckers um eine, zwei oder mehr Drehachsen bewirken, insbesondere um eine vertikale Achse und eine horizontale Achse, die im Wesentlichen senkrecht zur vorgesehenen Fügebewegung (X) verläuft. Zusätzlich kann eine

Ausrichtung um eine weitere Drehachse erfolgen,

insbesondere um eine Zentralachse oder eine sonstige Achse des Ladesteckers (2), die parallel oder koaxial zur Richtung der Fügebewegung (X) ausgerichtet ist.

Die Bewegungsvorrichtung (5) und insbesondere der

Endeffektor (10) ist bevorzugt dazu ausgebildet, den Ladestecker (2) durch die Fügebewegung (X) mit dem

Ladeanschluss (3) zu verbinden. Die Fügebewegung (X) ist dabei im unbeschränkten Bewegungsmodus ausgeführt, also mit einer Dynamik und/oder mit einer Kraft, die oberhalb der Grenzen liegt, die im MRK-beschränkten Bewegungsmodus zugelassen ist.

In dem Beispiel von Figur 1 wird die Fügebewegung (X) durch die Fügevorrichtung (6) und insbesondere einen Linearantrieb ausgeführt bzw. hervorgerufen. Die

Fügevorrichtung (6) und insbesondere der Linearantrieb ist bevorzugt steuerbar und weist eine Brems- oder

Blockadefunktion auf. Bevorzugt ist durch eine

Aktivierung der Brems- oder Blockadefunktion eine

sofortige Unterbrechung der Fügebewegung (X) erreichbar. Die Brems- oder Blockadefunktion ist bevorzugt derart ausgelegt, dass die Bewegung des Ladesteckers (2) von einem Maximalwert der Kraft und/oder der Dynamik während der Fügebewegung (X) unter Einhaltung mindestens eines vorgegebenen Grenzwertes zum Stillstand gebracht wird.

Der vorgegebene Grenzwert kann beispielsweise ein

maximaler Bremsweg und/oder eine minimale

Bremsbeschleunigung und/oder eine maximale Abbremszeit sein. Der mindestens eine Grenzwert, insbesondere ein Kraft-Grenzwert, kann unter Berücksichtigung der oben genannten Normen oder Spezifikationen für einen MRK- Betrieb festgelegt sein, insbesondere hinsichtlich der Fügekraft. Alternativ kann der mindestens eine Grenzwert auf andere geeignete Weise festgelegt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführung kann der mindestens eine Grenzwert statisch festgelegt sein. Gemäß einer alternativen und ebenfalls bevorzugten Ausführung kann der mindestens eine Grenzwert dynamisch festgelegt sein, insbesondere in Abhängigkeit von einem verwendeten Ladestecker (2), einer bekannten Grenzkontur des Ladesteckers (2) und/oder des Ladeanschlusses (3) und/oder in Abhängigkeit von einer momentanen Antriebskraft und/oder

Bewegungsgeschwindigkeit während der Fügebewegung (X) .

Die Ladeeinrichtung ist bevorzugt dazu ausgebildet, mindestens eine Schutzmaßnahme auszulösen, wenn der unbeschränkte Bewegungsmodus aktiv ist, insbesondere während der Fügebewegung (X) , und wenn, sobald oder während ein sicherheitsrelevanter Zustand auf Basis der Schutzeinrichtung (12) erfasst wird. Eine derartige

Schutzmaßnahme kann insbesondere sein, die momentane Bewegung des Ladesteckers (2) und/oder sonstiger

mitbewegter Vorrichtungskomponenten zu unterbrechen, insbesondere durch die Betätigung der oben genannten Brems- oder Blockadefunktion. Alternativ oder zusätzlich kann eine Schutzmaßnahme darin bestehen, eine Umschaltung in den MRK-beschränkten Bewegungsmodus vorzunehmen. Ein solches Umschalten ist insbesondere während des

unbeschränkten Bewegungsmodus sinnvoll, wenn gerade keine Fügebewegung (X) stattfindet. Wiederum alternativ oder zusätzlich kann eine Schutzmaßnahme darin bestehen, eine Trennbewegung einzuleiten oder auszuführen, durch die der Ladestecker (2) von dem Ladeanschluss (3) getrennt und/oder entfernt wird. Diese Schutzmaßnahme kann auch während des Vorliegens eines MRK-beschränkten

Bewegungsmodus ausgelöst, oder vollendet werden. Wiederum alternativ oder zusätzlich kann eine Schutzmaßnahme das Ausgeben einer Sicherheitswarnung umfassen. Die

Sicherheitswarnung kann auf beliebige Weise und in ein oder mehrfacher Form ausgegeben werden, beispielsweise durch eine optische Anzeige, ein elektronisches Signal, ein akustisches Signal oder Ähnliches.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung kann auch für eine Trennbewegung ein beschränkter Bewegungsmodus vorgesehen sein.

Figuren 1 und 2 zeigen eine bevorzugte

Ausführungsvariante der Schutzeinrichtung (12). Diese weist einen Schaltrahmen (14) auf, der den

Öffnungsbereich (17) und/oder die Umfangsseite (18) des Ladesteckers (2) ringförmig umgibt. Der Schaltrahmen (14) kann ein- oder mehrstückig ausgebildet sein. Er ist bevorzugt in Richtung der vorgesehenen Fügebewegung (X) des Ladesteckers (2) beweglich. Alternativ oder

zusätzlich kann eine andere Beweglichkeit vorgesehen sein .

In einer Grundposition ist der Schaltrahmen (14)

bevorzugt mit einer Grenzkontur in der Bewegungsrichtung (X) vor dem Öffnungsbereich (17) des Ladesteckers (2) angeordnet. Eine Bewegung des Schaltrahmens (14) oder eines seiner Schaltrahmensegmente ist bevorzugt

sensorisch erfassbar und führt zur Erfassung eines sicherheitsrelevanten Zustands. In dem Beispiel von Figur 2 ist der Schaltrahmen (14) durch vier SchaltSegmente ( 14 , 14 , 14‘‘‘ ) gebildet, von denen das zweite Schaltrahmensegment (14 ^/y ) in der Grundposition und die sonstigen Schaltrahmensegmente ( 14‘ , 14 ‘‘ ) in einer

Auslöseposition dargestellt sind.

Figur 3 zeigt eine andere Ausführungsvariante der

Schutzeinrichtung (12). Hier weist die Schutzeinrichtung (12) mehrere Schaltmittel (20) auf, die um den

Öffnungsbereich (17) und/oder den Einführbereich des Ladesteckers (2) angeordnet sind, insbesondere in einer ringförmigen Anordnung. Die Schaltmittel (20) sind in einer Grundposition dargestellt, in der die in der

Bewegungsrichtung (X) weisenden Enden der Schaltmittel (20) im Wesentlichen auf Höhe der Stirnfläche des

Ladesteckers (2) im Öffnungsbereich (17) liegen.

Alternativ können die vorderen Enden in der

Bewegungsrichtung (X) in der Grundposition eine andere Lage haben, insbesondere in der Bewegungsrichtung (X) über den Öffnungsbereich (17) hinausragen.

Die Schaltmittel (20) sind bevorzugt zumindest in

Richtung der vorgesehenen Fügebewegung (X) des

Ladesteckers (2) beweglich. Alternativ oder zusätzlich kann eine Beweglichkeit in einer anderen Richtung

vorgesehen sein. Bevorzugt wird durch die Erfassung einer Bewegung von zumindest einem Schaltmittel (20) aus der Grundposition in eine Auslöseposition ein

sicherheitsrelevanter Zustand erfasst.

Figur 4 zeigt eine wiederum andere Ausführungsvariante der Schutzeinrichtung (12) . Hier ist ein ein- oder mehrteiliger Schaltrahmen (14) analog zu den obigen Ausführungen vorgesehen. Weiterhin ist der Ladestecker (2) zumindest teilweise von einem flexiblen

Formfaltenbalg (24) umgeben. Der Formfaltenbalg (24) ist in dem Beispiel von Figur 4 einseitig am Fußbereich (23) des Ladesteckers (2) befestigt. Alternativ kann eine beliebige andere Befestigungsvariante gewählt sein. Der Formfaltenbalg (24) umgibt in dem Beispiel von Figur 4 die Umfangsseite (18) des Ladesteckers (2) und bevorzugt weiterhin die Schutzeinrichtung (12), sodass diese vor äußeren Witterungseinflüssen und sonstigen unerwünschten Einwirkungen geschützt sind. Anstelle eines

Formfaltenbalges kann ein beliebiges anderes beschränkt formstabiles und flexibles Hüllmittel vorgesehen sein.

Figur 5 zeigt wiederum eine andere Ausführungsform der Schutzeinrichtung (12). Hier ist der Ladestecker (2) zumindest teilweise von einer Schutzhaut (25) umgeben. Die Schutzhaut (25) kann eine beliebige Ausbildung und Formgebung haben. Sie verläuft bevorzugt zumindest im Bereich der Umfangsseite (18) des Ladesteckers (2) und/oder am Rand des Öffnungsbereichs (17) des

Ladesteckers (2) bzw. am Rand des Einführbereichs.

In dem Beispiel von Figur 5 ist die Schutzhaut (25) an einer oder mehreren Stellen durch ein elastisches Mittel gegenüber einer Kontur des Ladesteckers (2) beabstandet. Es kann beispielsweise eine flexible Polsterung

vorgesehen sein und/oder ein oder mehrere der in Figur 5 skizzierten elastischen Rückstellelemente (26) bzw. Federn. Zwischen der Schutzhaut (25) und einer Kontur des Ladesteckers (2) und/oder einer Kontur des Fußbereichs (23) kann ein Gasvolumen eingeschlossen sein. Das

Gasvolumen kann durch eine Berührung oder Formänderung der Schutzhaut (25) eine Zustandsänderung erfahren. Die Ladeeinrichtung (1) und/oder der Ladestecker (2) weist bevorzugt eine Erfassungsvorrichtung (27) auf, die den Zustand und insbesondere den Druck des Gasvolumens erfasst oder überwacht. Auf Basis einer Zustandsänderung des Gasvolumens, insbesondere auf Basis einer

Druckänderung / Druckerhöhung, der Erreichung eines bestimmten vorgegebenen Drucks und/oder einer

Gasbeschleunigung ist ein sicherheitsrelevanter Zustand erfassbar. In dem Beispiel von Figur 5 ist die

Erfassungsvorrichtung (27) im Fußbereich (23) des

Ladesteckers angeordnet. Alternativ kann die

Erfassungsvorrichtung (27) an einer beliebigen anderen Stelle angeordnet sein. Die Erfassungsvorrichtung (27) kann ein pneumatisches Sicherheitsventil sein.

An oder unter der Schutzhaut (25) des Ladesteckers (2) kann mindestens ein kontaktsensitives Element (28) angeordnet sein. Dies kann insbesondere eine Schalt- Kontaktleiste oder eine Schaltmatte sein. Auf Basis einer Berührung oder Formänderung der Schutzhaut und/oder des kontaktsensitiven Elements (28) kann ein

sicherheitsrelevanter Zustand erfasst werden.

An oder unter der Schutzhaut (25) kann alternativ oder zusätzlich ein kapazitives Sensorelement (29) angeordnet sein. Auf Basis des Messsignals des kapazitiven

Sensorelements (29) kann ein sicherheitsrelevanter

Zustand feststellbar sein.

Alle vorgenannten und in den Figuren dargestellten

Ausführungsvarianten der Schutzeinrichtung (12) sind in beliebiger Weise miteinander kombinierbar. Insbesondere können die ein oder mehreren Schaltmittel (20) alternativ oder zusätzlich zu einem einteiligen oder mehrteiligen Schaltrahmen (14) vorgesehen sein. Eine beliebige Art, Anzahl oder Kombination von Schaltmitteln, Schaltrahmen, Schaltrahmensegmenten, kontaktsensitiven Elementen und/oder kapazitiven Sensorelementen kann in Kombination mit der Schutzhaut (25) und/oder dem Faltenbalg (24) oder einer sonstigen umhüllenden Struktur vorgesehen sein.

In den gezeigten Beispielen weist der Ladestecker (2) ein oder mehrere Führungswandungen (19) auf, die eine

Grenzkontur des Ladesteckers (2) quer zur vorgesehenen Führungsbewegung (X) bilden. Auf eine derartige

Führungswandung (19) kann ggf. verzichtet werden. Eine Umfangsseite (18) des Ladesteckers (2) kann ggf.

ausschließlich durch gegenüber dem Fußbereich (23) in Richtung der Fügebewegung (X) überstehende elektrische Kontakte (21) definiert sein.

Wenn eine oder mehrere Führungswandungen (19) am

Ladestecker (2) vorgesehen sind, können diese im

verbundenen Zustand innerhalb oder außerhalb von etwaig am Ladeanschluss (3) vorhandenen Führungswandungen (19) angeordnet sein.

Die ein oder mehreren elektrischen Kontakte (21) des Ladesteckers (2) können eine beliebige Ausbildung haben. Es können insbesondere ein oder mehrere männliche

Kontakte sowie ein oder mehrere weibliche Kontakte am Ladestecker (2) vorgesehen sein. Alternativ sind andere Kontaktformen möglich, beispielsweise lediglich im

Bereich der Stirnseite des Ladesteckers oberflächlich an Kontaktpunkte eines Ladeanschlusses (3) anlegbare Flächen oder Konturen.

Die Erfindung ist in verschiedener Weise abwandelbar. Insbesondere können alle zu den Ausführungsvarianten gezeigten oder beschriebenen Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombiniert, gegeneinander ersetzt oder weggelassen werden.

Die Schutzvorrichtung kann einen vorauseilenden Kontakt (nicht dargestellt) aufweisen, der bei der Fügebewegung die erste körperliche Anlage und etwaig stromleitende Anlage mit dem Ladeanschluss herstellt. Dieser

vorauseilende Kontakt kann gegenüber den anderen

elektrischen Kontakten (21) bzw. gegenüber der Stirnseite (17) zu dem Ladeanschluss hin überstehen. Ein Umschalten zwischen dem beschränkten und dem unbeschränkten Modus kann in Abhängigkeit von dem Zustand des vorauseilenden Kontaktes erfolgen. Insbesondere kann ein Umschalten in den unbeschränkten Modus (nur) gestattet werden, wenn der vorauseilende Kontakt eine körperliche und/oder stromleitende Anlage hat.

BEZUGSZEICHENLISTE Ladeeinrichtung

Ladestecker

Ladeanschluss

Fahrzeug / Elektro-Fahrzeug

Bewegungsvorrichtung

Fügevorrichtung / Linearantrieb

Tragvorrichtung / Roboter

Fremdkörper / Hand

Neigevorrichtung

Endeffektor

Vision-System

Schutzeinrichtung

Kontaktkörper

Schaltrahmen

Erstes Schaltrahmensegment

Zweites Schaltrahmensegment

Aufnahmeflansch

Zuleitung, elektrisch

Stirnseite / Stirnfläche / Öffnungsbereich / Einführbereich

Umfangsseite / Mantelfläche

Führungswandung

Schaltmittel

Elektrischer Kontakt

Steckergehäuse

Fußbereich

Faltenbalg 25 Schutzhaut

26 Elastisches Element

27 Erfassungsvorrichtung / Gasdrucksensor /

Gasflusssensor

28 Kontaktsensitives Element

29 Kapazitives Sensorelement

30 Handgriff

X Fügebewegung