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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Akkupack für eine Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 sowie eine Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 21.
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Die Erfindung betrifft einen Akkupack für eine Handwerkzeugmaschine mit einem Elektromotor.
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Elektrische Handwerkzeugmaschinen sind grundsätzlich bekannt und werden entweder über einen Netzanschluss oder über ein Akkupack, welches eine begrenzte Kapazität aufweist, mit Strom versorgt.
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Derartige Akkupacks weisen wiederaufladbare Akkumulatoren, in der Regel eine Mehrzahl von in Parallel- und/oder Reihenschaltung verbundener Akkuzellen auf. Im Zuge dieser Anmeldung ist unter einem Akkupack somit ein vorzugsweise aus mehreren elektrisch zusammengeschalteten Akkuzellen bestehendes Akkumulatorenpaket zu verstehen, das elektrische Energie speichern kann, die für den Betrieb der Handwerkzeugmaschine benötigte Energie liefert, und austauschbar in einer Kammer, einer Schnittstelle oder dergleichen der Handwerkzeugmaschine aufgenommen wird. Das Zuordnen des Akkupacks zur Handwerkzeugmaschine erfolgt durch Einstecken beziehungsweise Einschieben des Akkupacks in eine komplementäre Einsteckbuchse des Gerätegehäuses, wobei der Akkupack mit dem Gerätegehäuse der Handwerkzeugmaschine derart koppelbar ist, dass beim Koppeln der beiden Gehäuse das Elektrowerkzeug elektrisch an den Akkupack angekoppelt und mechanisch verriegelt wird. Die elektrische Kontaktierung erfolgt zumeist im Bereich der Verriegelungsvorrichtung. Derartige Akkupacks ermöglichen eine hohe Flexibilität beim Arbeiten.
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Aus dem Stand der Technik sind Handwerkzeugmaschinen bekannt, bei denen eine Beleuchtung des Arbeitsfeldes mittels eines geeigneten Leuchtelementes, zum Beispiel einer LED, realisiert wird. Mittels einer derartigen Arbeitsfeldbeleuchtung werden Arbeiten bei minimaler externer Beleuchtung und/oder in unbeleuchteten Bereichen erleichtert beziehungsweise erst ermöglicht.
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Ferner sind Handwerkzeugmaschinen bekannt, bei denen eine Ladezustandsanzeige, im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine oder in einem Akkupack integriert ist, den Ladezustand des Akkupacks anzeigt. Diese Ladezustandsanzeige umfasst in vielen Fällen ein oder mehrere Leuchtmittel.
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In beiden Fällen, sowohl bei der Arbeitsfeldbeleuchtung als auch bei der Ladezustandsanzeige, erweist es sich als schwierig, eine Positionierung dieser Baugruppen zu finden, die ergonomisch sinnvoll ist. Die Arbeitsfeldbeleuchtung muss so angeordnet sein, dass sie das Arbeitsfeld möglichst gut ausleuchtet, und sie darf natürlich vom Benutzer während der Handhabung der Handwerkzeugmaschine nicht verdeckt werden. Die Ladezustandsanzeige muss vom Benutzer gut sichtbar sein, damit dieser beispielsweise stets darüber informiert ist, ob ein Wechseln oder ein Aufladen des Akkupacks vorgenommen werden muss.
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Die Positionierung der Baugruppen Arbeitsfeldbeleuchtung und Ladezustandsanzeige wird erschwert, wenn beide Baugruppen zugleich in einem Akkupack integriert werden sollen, somit also noch weniger Bauraum für die einzelne Komponente zur Verfügung steht. In besonderem Maße erschwerend wirkt es sich bei der Positionierung der Arbeitsfeldbeleuchtung und der Ladezustandsanzeige aus, wenn die beiden Baugruppen gemeinsam in einem Akkupack integriert werden sollen, das in Verbindung mit verschiedenen Handwerkzeugmaschinen, beispielsweise einer Akkukreissäge und einem Akkuschrauber, einsetzbar ist. Da das Akkupack in verschiedenen Handwerkzeugmaschinen unterschiedlich eingesetzt wird und auch die Handhabung durch den Benutzer unterschiedlich ist, ist es eine schwierige Aufgabe, eine ergonomische Anordnung der Arbeitsfeldbeleuchtung und Ladezustandsanzeige im Akkupack zu erreichen.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Akkupack für eine Handwerkzeugmaschine bereitzustellen, welches die voranstehend beschriebenen Nachteile beseitigt oder zumindest reduziert, und dabei möglichst flexibel einsetzbar, kostengünstig und einfach aufgebaut ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Akkupack gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Varianten und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Akkupack für eine Handwerkzeugmaschine ein Gehäuse und wenigstens eine Schnittstelleneinheit zum Herstellen einer mechanischen und elektrischen Verbindung des Akkupacks mit der Handwerkzeugmaschine und/oder mit einem Ladegerät aufweist. Dabei umfasst die Schnittstelleneinheit zumindest ein Verriegelungselement zur Verriegelung des Akkupacks an der Handwerkzeugmaschine und ein Betätigungselement zur Betätigung des Verriegelungselements. Das Betätigungselement weist zumindest ein Leuchtelement zur Ausgabe eines optischen Signals und/oder zur Beleuchtung eines Arbeitsbereiches auf.
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Erfindungsgemäß wird dem Betätigungselement neben der Entriegelung des Verriegelungselements die weitere Funktion der Aufnahme des Leuchtelements zugewiesen. Hierdurch ergibt sich ein besonderer Vorteil. Das Betätigungselement des Akkupacks muss stets so positioniert werden, dass es gut zugänglich ist, und zwar unabhängig von der Handwerkzeugmaschine, mit welcher das Akkupack eingesetzt wird. Zudem muss das Betätigungselement stets so angeordnet sein, dass eine versehentliche Entriegelung des Verriegelungselements während der Handhabung der Handwerkzeugmaschine durch den Benutzer ausgeschlossen ist, das heißt das Betätigungselement wird in der Regel nicht im Griffbereich des Benutzers angeordnet und wird somit nicht vom Benutzer verdeckt.
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Da, wie oben beschrieben wurde, beide Forderungen auch bei der Positionierung des Leuchtelements gelten, ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Kombination des Betätigungselements mit dem Leuchtelement ein synergetischer Effekt, der die oben genannten Probleme des Stands der Technik beseitigt oder zumindest reduziert, und der eine einfachere Anordnung des Betätigungselements und des Leuchtelements ermöglicht.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass das Leuchtelement wenigstens eine teilweise transparente Fläche umfasst, wodurch eine flexible Anordnung der Anzeigefunktion im Bereich des Betätigungselementes erreicht wird und wodurch vielfältige Anzeigemöglichkeiten, je nach Ausgestaltung der wenigstens teilweisen transparenten Fläche, erreicht werden.
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Eine weitere Ausführungsform umfasst eine Anordnung, bei der das Signal durch die transparente Fläche hindurch dringt und durch zumindest einen im Innern des Gehäuses angeordneten ersten Leuchtkörper, insbesondere durch eine LED erzeugt wird, wobei das Signal vorteilhafterweise durch eine Mehrzahl von im Innern des Gehäuses angeordnete Leuchtkörper, insbesondere durch LEDs mit unterschiedlichen Farbspektren, erzeugt wird.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform zeigt das optische Signal einen Ladezustand an. Dabei kann die Anzeige des Ladezustandes in unterschiedlicher Art und Weise erfolgen. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das optische Signal hinsichtlich Anzeigedauer, Intensität und/oder Anzeigefarbe variabel ist. So kann der Ladezustand mittels eines blinkenden optischen Signals angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Anzeigen des Ladezustandes durch einen Wechsel der Intensität und/oder der Anzeigefarbe erfolgen, so dass der Ladezustand beispielsweise durch den Wechsel der Anzeigenfarbe von „grün“ für einen sehr guten Ladezustand über „gelb“ für einen noch ausreichenden bis hin zu „rot“ für einen nicht mehr ausreichenden Ladezustand angezeigt wird. Auf diese Weise lässt sich in einfacher Art und Weise eine intuitive Anzeige des Ladezustandes realisieren.
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Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass das optische Signal hinsichtlich Intensität, Fläche und Abstrahlwinkel derart ausgestaltet ist, dass es als Arbeitsfeldbeleuchtung verwendbar ist. In dieser Ausführungsform werden Arbeiten bei minimaler externer Beleuchtung und/oder in unbeleuchteten Bereichen erleichtert beziehungsweise erst ermöglicht.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird das optische Signal, insbesondere aber der Ladezustand durch zumindest zwei Leuchtkörper mit unterschiedlichen Farbspektren im Leuchtelement dargestellt, wobei vorteilhafterweise das Leuchtelement zur Anzeige verschiedener Signale an den Benutzer, z.B. zur Anzeige einer Restbetriebsdauer, einer Restladedauer, einer Uhrzeit oder ähnlichem ausgelegt ist. Ferner ist es von Vorteil, wenn das Leuchtelement in Teilflächen unterteilt ist, so dass sich über diese Teilflächen unterschiedliche Ladezustände anzeigen lassen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Leuchtelement eine Anzeigeeinheit, insbesondere ein Display. Ein derartiges Display ermöglicht besonders flexible Formen der Anzeige, beispielsweise eine zahlenmäßige Prozentangabe im Falle des Ladestatus, oder ein grafisches Symbol.
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Vorteilhafterweise ist das optische Signal hinsichtlich Intensität, Fläche und Abstrahlwinkel derart ausgestaltet, dass es sowohl als Arbeitsfeldbeleuchtung als auch als Ladezustandsanzeige verwendet werden kann. In diesem Fall umfassen die mit der Erfindung erzielten Vorteile insbesondere, dass eine gleichzeitige Nutzung des Leuchtelementes als Arbeitsfeldbeleuchtung und als Anzeige für verschiedene Betriebszustände der Maschine möglich ist.
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Ein weiterer Vorteil besteht in dem besonderen synergetischen Effekt, dass die drei Funktionen Betätigung des Verriegelungselements, Anzeigen des Ladezustands, und Ausleuchten des Arbeitsfeldes in einer Baugruppe zusammengefasst sind, was eine ergonomische Integration der genannten Funktionen im Akkupack gegenüber dem Stand der Technik gewähreistet.
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Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung, bei welcher eine gleichzeitige Nutzung des Leuchtelementes als Arbeitsfeldbeleuchtung und als Anzeige für verschiedene Betriebszustände der Maschine vorgesehen ist, kann beispielsweise in folgender Weise realisiert werden. Da der Benutzer vorteilhafterweise fortwährend über den Ladezustand des Akkupacks informiert wird, um die Batteriezellen vor einer Tiefentladung zu schützen und eine damit eventuell einhergehende Notabschaltung zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn die Anzeige des Ladezustandes direkt in die Arbeitsfeldbeleuchtung integriert ist. So kann beispielsweise bei einem ausreichend hohen Ladezustand die Arbeitsfeldbeleuchtung ein permanentes Signal aus vorzugsweise weißem Licht sein, welches bei zunehmend niedrigerem Ladezustand langsam in ein andersfarbiges Signal wechselt, und/oder das mit fallendem Ladezustand seine Intensität ändert, also heller oder matter wird. Dabei kann ein zusätzlicher Wechsel von einem permanenten Signal der Arbeitsfeldbeleuchtung zu einem blinkenden Signal vorgesehen sein, um einen Austauschs des Akkupacks beziehungsweise ein anstehendes Wiederaufladens des Akkupacks zu signalisieren.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Akkupack zumindest ein Sensorelement zur Aktivierung des variablen Signals umfasst, wobei bevorzugterweise vorgesehen ist, dass das zumindest eine Sensorelement insbesondere ein Beschleunigungssensor, der auf Schütteln durch den Benutzer reagiert, und/oder eine Photodiode ist. Auf diese Weise kann das Signal beispielsweise aktiviert werden, sobald das Akkupack und/oder die Handwerkzeugmaschine bewegt werden und/oder wenn die Photodioden eine Helligkeitsveränderung registrieren.
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Vorteilhafterweise weist das Akkupack wenigstens ein Kontaktelement auf, über das elektrische Signale der Handwerkzeugmaschine empfangen und zur Steuerung des optischen Signals umgesetzt werden, so das gewährleistet ist, dass das Signal aktiviert wird, sobald beispielsweise ein Schaltelement zur Ansteuerung des Elektromotors verwendet wird. Außerdem können über dieses Kontaktelement die Handwerkzeugmaschine betreffende Informationen an das Akkupack gesendet werden und so über das optische Signal zur Anzeige kommen. Eine solche Information kann beispielsweise die momentane Leistungsaufnahme der Handwerkzeugmaschine sein, die über das optische Signal angezeigt wird, beispielsweise als Prozentangabe auf einem Display oder als Farbeffekt in der Arbeitsfeldbeleuchtung. Es kann aber beispielsweise auch die Bezeichnung der Handwerkzeugmaschine oder ein anderer Gerätestatus auf dem Display ausgegeben werden.
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Bevorzugterweise ist im Innern des Gehäuses zumindest eine Leiterplatte zur Aufnahme des zumindest einen Leuchtkörpers angeordnet. Ferner ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass die Spannungsversorgung der Leiterplatte und/oder der Leuchtkörper über wenigstens ein Schaltelement schaltbar ist, wobei das Schaltelement vorteilhafterweise an der Leiterplatte, vorzugsweise an einer zweiten Leiterplatte angeordnet ist. Bevorzugterweise ist das Verriegelungselement derart mechanisch mit dem Schaltelement verbunden, dass bei einer Betätigung des Betätigungselementes das Schaltelement über das Verriegelungselement geschaltet wird. Um das besonders vorteilhaft umzusetzen, erfolgt die mechanische Verbindung zwischen dem Verriegelungselement und dem Schaltelement über ein Ausführungselement, insbesondere über eine Wippe oder über ein Federelement. Auf diese Weise wird eine einfach herzustellende Stromversorgung der Leiterplatte bzw. der Leuchtkörper erreicht, die auch nach vielfachem Betätigen des Betätigungselementes zuverlässig ist, so dass das optische Signal, insbesondere der aktuelle Ladezustand, zumindest immer dann über das Leuchtelement ausgegeben wird, wenn der Akkupack an die Handwerkzeugmaschine und/oder an das Ladegerät angekoppelt oder abgekoppelt wird und/oder der Benutzer das Betätigungselement aktiv drückt, um den Ladezustand abzufragen.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement wenigstens eine Stromschiene zur Spannungsversorgung der Leiterplatte und/oder der Leuchtkörper aufweisen kann, wobei die Stromschiene vorteilhafterweise im Betätigungselement insbesondere durch Umspritzen integriert ist, was eine kostengünstige und einfach herzustellende Variante ist, die zudem noch eine geringe Anfälligkeit gegen Verschleiß und/oder Ermüdungsbruch der Stromschiene gewährleistet.
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Vorteilhafterweise weist die Stromschiene wenigstens einen Verbindungsbereich zum Anschluss von Stromleitern auf, wobei die Stromleiter derart flexibel angeordnet sind, insbesondere durch Ausbildung von Schlaufen, dass eine Bewegung des Betätigungselementes gewährleistet ist. Auf diese Weise wird eine einfach herzustellende Stromversorgung der Stromschiene erreicht, die auch nach vielfachem Betätigen des Betätigungselementes zuverlässig ist und keinen übermäßigen Verschleiß- und/oder Ermüdungserscheinungen unterworfen ist.
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Der erfindungsgemäße Akkupack kann in einer Handwerkzeugmaschine vorgesehen sein. Dementsprechend bildet auch eine Handwerkzeugmaschine mit einem Gehäuse mit einem Handgriff und einem in dem Gehäuse angeordneten Getriebe zur Übertragung eines von einem Antriebsmotor erzeugten Drehmomentes auf eine um eine Drehachse rotierende Werkzeugaufnahme, die einen oben beschriebenen Akkupack umfasst, einen weiteren Gegenstand der Erfindung.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass das Leuchtelement derart am Gehäuse des Akkupacks angeordnet ist, dass das optische Signal das Arbeitsfeld der Handwerkzeugmaschine ausleuchtet.
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Bevorzugterweise ist ein Schaltelement der Handwerkzeugmaschine, das zur Motoransteuerung der Handwerkzeugmaschine dient, derart mit einem Kontaktelement des Akkupacks elektrisch verbunden, dass bei Betätigung des Schaltelementes das optische Signal das Arbeitsfeld der Handwerkzeugmaschine ausleuchtet.
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Vorteilhafterweise ist ein Schaltelement, welches an einer Leiterplatte, vorzugsweise an einer zweiten Leiterplatte angeordnet ist und zur Kontaktierung des Leuchtelementes dient, derart mit wenigstens einer Akkuzelle des Akkupacks elektrisch verbunden, dass bei Betätigung des Betätigungselements das optische Signal den Ladezustand des Akkupacks anzeigt.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn es sich bei dem Elektromotor um einen EC-Motor handelt. Derartige bürstenlose EC-Motoren sind zum einen nahezu wartungsfrei und ermöglichen durch ihren hohen Wirkungsgrad eine längere Arbeitszeit pro Akkuladung, wodurch sie besonders effizient sind. Ferner können Handwerkzeugmaschinen mit EC-Motoren sehr kompakt und leicht gebaut werden, wobei es besonders vorteilhaft ist, dass auch weniger Wärmeverluste entstehen, wodurch die Geräte nicht so heiß werden wie vergleichbare Geräte, und damit langlebiger sind.
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Die Verwendung eines erfindungsgemäßen Akkupacks ist kostengünstig und platzsparend, da es sich hierdurch erübrigt, separate Leuchtmittel zur Arbeitsfeldbeleuchtung an der Handwerkzeugmaschine anzubringen.
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Generell werden unter einer Handwerkzeugmaschine im Rahmen der Anmeldung sämtliche Handwerkzeugmaschinen mit einem in Rotation oder Translation versetzbaren Werkzeugträger, der direkt, über ein Getriebe oder über ein Planetengetriebe von einem Antriebsmotor antreibbar ist, wie beispielsweise Stabschrauber, Akku-Bohrer, Schlagbohrmaschinen, Multifunktionswerkzeuge, Sägen, Scheren, Schleifer und/ oder Bohrschrauber verstanden. Als Übertragung elektrischer Energie soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Handwerkzeugmaschine über den Akkupack mit Energie versorgt wird.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten, Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Figuren dargestellt sind. Die Beschreibung, die zugehörigen Figuren sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale, insbesondere auch die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele, auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Dabei ist zu beachten, dass die dargestellten Merkmale nur einen beschreibenden Charakter haben und auch in Kombination mit Merkmalen anderer oben beschriebener Weiterentwicklungen verwendet werden können und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
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Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Die Zeichnungen sind schematisch und zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Akkupacks für eine Handwerkzeugmaschine;
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2 eine Draufsicht auf den Akkupack aus 1;
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3 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Akkupacks mit einem Leuchtelement als Arbeitsfeldbeleuchtung;
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4 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Akkupacks mit einem Leuchtelement als Ladezustandsanzeige;
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5 eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Akkupacks mit einem Leuchtelement als Ladezustandsanzeige;
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6 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Akkupacks;
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7 eine perspektivische Ansicht eines Betätigungselementes für einen erfindungsgemäßen Akkupack;
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8 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Akkupacks;
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9 eine detaillierte Seitenansicht eines Akkupacks im Bereich eines Betätigungselementes in einer ersten Ausführungsform;
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10 die detaillierte Seitenansicht eines Akkupacks im Bereich eines Betätigungselementes aus 9 mit betätigtem Betätigungselement;
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11 eine Seitenansicht eines Akkupacks im Bereich eines Betätigungselementes in einer zweiten Ausführungsform;
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12 die detaillierte Seitenansicht eines Akkupacks im Bereich eines Betätigungselementes aus 11 mit betätigtem Betätigungselementes, und
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13 beispielhaft eine Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einem erfindungsgemäßen Akkupack.
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Die 1 und 2 zeigen einen Akkupack 100. Der Akkupack 100 umfasst ein Gehäuse 110, welches eine Mehrzahl parallel und/oder seriell verschalteter Akkuzellen aufnimmt. Das Gehäuse 110 umfasst ein erstes Gehäuseelement 112 und ein zweites Gehäuseelement 114. Der Akkupack 100 in der dargestellten Ausführungsvariante ist nach Art eines Schiebeakkupacks ausgebildet. Zum lösbaren Anbringen des Akkupacks 100 an einer Handwerkzeugmaschine oder an einem Ladegerät weist der Akkupack 100 eine Schnittstelleneinheit 120 zur lösbaren mechanischen und elektrischen Verbindung mit einer korrespondierenden Schnittstelleneinheit einer Handwerkzeugmaschine oder eines Ladegeräts auf.
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Die Schnittstelleneinheit 120 umfasst Führungselemente 122 in Form von Führungsnuten, welche mit korrespondierenden Führungselementen in Form von Führungsrippen an der Handwerkzeugmaschine oder dem Ladegerät zusammenwirken. Die Schnittstelleneinheit 120 umfasst ferner ein Verriegelungselement 124 in Form eines federbelasteten Riegels. Zur Betätigung des Verriegelungselements 124 ist ein Betätigungselement 126 in Form einer Drucktaste vorgesehen. Zum Verriegeln des Akkupacks 100 mit der Handwerkzeugmaschine oder dem Ladegerät greift das Verriegelungselement 124 in eine Verriegelungsausnehmung ein, die an einer korrespondierenden Schnittstelleneinheit einer Handwerkzeugmaschine oder eines Ladegeräts ausgebildet ist.
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In einer alternativen, nicht dargestellten Ausgestaltung, können umgekehrt sowohl ein Verriegelungselement an der Schnittstelleneinheit der Handwerkzeugmaschine als auch an der Schnittstelleneinheit des Ladegeräts und die korrespondierende Verriegelungsausnehmung an der Schnittstelleneinheit des Akkupacks angeordnet sein. Die Schnittstelleneinheit 120 umfasst außerdem Kontaktelemente 132, 134 zur elektrischen Kontaktierung des Akkupacks 100 mit der Handwerkzeugmaschine oder dem Ladegerät. Die Kontaktelemente 132 sind als Spannungskontaktelemente ausgebildet und dienen als Lade- und/oder Entladekontaktelemente. Die Kontaktelemente 134 sind als Signalkontaktelemente ausgebildet und dienen der Signalübertragung vom Akkupack zu der Handwerkzeugmaschine oder dem Ladegerät und/oder von der Handwerkzeugmaschine oder dem Ladegerät zum Akkupack.
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Die 3 bis 5 stellen verschiedene weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Akkupacks 100 dar. Der Akkupack 100 weist ein in das Betätigungselement 126 integriertes Leuchtelement 128 auf, welches dazu dient, die in der 3 dargestellte Arbeitsfeldbeleuchtung und/oder die in den 4 und 5 dargestellte Betriebszustandsanzeige, insbesondere die Ladezustandsanzeige des Akkupacks 100, anzuzeigen.
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In der dargestellten Ausführungsform weist das Leuchtelement 128 zu diesem Zweck wenigstens eine transparente Fläche auf, durch welche das Signal hindurch dringt. In der dargestellten Ausführungsform kann beispielsweise die komplette Front des Betätigungselementes 126, die am Akkupack 100 von außen sichtbar ist, aus einem transparenten Kunststoff bestehen. So wird ein großer Bereich auf der Oberfläche des Akkupacks 100, der ergonomisch günstig liegt, aber herkömmlicherweise nur dem Zweck der Betätigung des Verriegelungselements 124 dient, mit einer weiteren Funktion versehen, was eine bedeutende Erleichterung bei der Positionierung der verschiedenen Baugruppen des Akkupacks 100 bedeutet.
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In der Ausführungsform der 3 wird das optische Signal, wie auch in 6 dargestellt, durch zumindest einen im Innern des Gehäuses 110 angeordneten ersten Leuchtkörper 400 erzeugt. Um Signale mit unterschiedlichen Farbspektren zu erzeugen, ist es dabei vorteilhaft, wenn im Innern des Gehäuses 110 eine Mehrzahl Leuchtkörper 400, 402, 404 mit unterschiedlichen Farbspektren angeordnet sind. Als Leuchtkörper 400, 402, 404 kommen insbesondere LEDs zum Einsatz, da diese langlebig und kostengünstig sind, nur einen kleinen Bauraum beanspruchen, und außerdem eine helles gut sichtbares Licht bei kleinem Strombedarf erzeugen.
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Das optische Signal des Leuchtelementes 128 in 3 ist hinsichtlich Intensität, Fläche und Abstrahlwinkel derart ausgestaltet, dass es ein Arbeitsfeld der Handwerkzeugmaschine 300, mit welcher der Akkupack 100 eingesetzt wird, optimal ausleuchtet. Wie bereits diskutiert, kommt diesem Zweck zugute, dass durch die Vereinigung verschiedener Funktionalitäten in dem Betätigungselement 128 und den damit gewonnenen Konstruktionsraum eine freiere Positionierung der Arbeitsfeldbeleuchtung auf dem Akkupack 100 möglich ist.
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Wie in den 4 und 5 im Detail dargestellt, kann das optische Signal auch zu anderen Zwecken verwendet werden, etwa als Anzeige für den aktuellen Ladezustand oder weiterer Betriebsparameter des Akkupacks 100 beziehungsweise der Handwerkzeugmaschine 300. Um dies optimal umzusetzen, kann das Leuchtelement 128 zumindest teilweise ein Anzeigeelement 129, insbesondere ein LED Display aufweisen, mittels dessen sich Symbole oder Graphiken anzeigen lassen, beispielsweise zahlenmäßige Angaben wie prozentualer Ladezustand des Akkupacks 100, siehe 5, oder Balkendiagramme, wie in 4 gezeigt.
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Weitere zur Anzeige an den Benutzer übermittelte Informationen können beispielsweise eine Restbetriebsdauer, eine Restladedauer, eine Uhrzeit, eine momentane Leistungsaufnahme der Handwerkzeugmaschine 300, ihre Typenbezeichnung oder ähnliches sein.
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Zur Übertragung von anzuzeigenden Informationen von der Handwerkzeugmaschine 300 an das Akkupack 100 weist das Akkupack 100 vorteilhafterweise wenigstens ein Kontaktelement 132 auf, über das elektrische Signale der Handwerkzeugmaschine 300 empfangen und zur Steuerung des optischen Signals umgesetzt werden, so das gewährleistet ist, dass das Signal aktiviert wird, sobald beispielsweise ein Schaltelement zur Ansteuerung des Elektromotors der Handwerkzeugmaschine 300 verwendet wird.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Arbeitsfeldbeleuchtung mit der Betriebszustandsanzeige, insbesondere der Ladezustandsanzeige kombiniert. Dabei kann das Leuchtelement 128 während des normalen Betriebs der Handwerkzeugmaschine 300 durch den Benutzer eine permanente, helle Arbeitsfeldbeleuchtung liefern, wie dies in 3 und 8 angedeutet ist. Einen kritischen Betriebsparameter, beispielsweise einen geringen Ladezustand des Akkupacks 100 oder eine Motorüberlastung der Handwerkzeugmaschine 300, kann das Leuchtelement 128 dem Benutzer durch Veränderung dieser Arbeitsfeldbeleuchtung signalisieren. Mögliche optische Signale umfassen einen Wechsel von einer permanenten Beleuchtung des Arbeitsfeldes zu einer alternierenden, blinkenden Beleuchtung. Alternativ kann auch die Intensität oder die Farbe der Beleuchtung als optisches Signal dienen. So ist in jedem Fall gewährleistet, dass der Benutzer die Information bezüglich der kritischen Betriebsparameter Information wahrnimmt.
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Die 4 und 5 zeigen des weiteren Sensorelemente 600, 602 zur Aktivierung des variablen Signals, wobei bevorzugterweise vorgesehen ist, dass die Sensorelemente 600, 602 insbesondere einen Beschleunigungssensor 602, der auf Schütteln durch den Benutzer reagiert, und/oder eine Photodiode 604 umfassen. Auf diese Weise kann das Signal beispielsweise aktiviert werden, sobald der Akkupack 100 und/oder die Handwerkzeugmaschine 300 bewegt wird und/oder wenn die Photodiode 604 eine Helligkeitsveränderung registriert. Diese Konfiguration erlaubt es, dass das Leuchtelement 128 in einen Ruhezustand versetzt wird, wenn der Akkupack 100 und/oder die Handwerkzeugmaschine 300 über einen bestimmten Zeitraum hinweg nicht benutzt wurden. Wird der Akkupack 100 und/oder die Handwerkzeugmaschine 300 dann wieder verwendet, wird dies zumindest von einem der Sensorelemente 600, 602 registriert, und das Leuchtmittel 128 wird aktiviert. Auf diese Weise kann Akkuenergie gespart werden.
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In 6 ist in einer Seitenansicht des Akkupacks 100 eine mögliche Anordnung des Betätigungselements 126, welches das Leuchtelement 128 umfasst, dargestellt. Wie zu erkennen ist, sind im Innern des Gehäuses 112, 114, hier auch innerhalb des Betätigungselements 126, die Leuchtkörper 400, 402 und 404 angebracht, die durch die transparente Fläche des Leuchtelementes 128, welches den Abschluss des Betätigungselements 126 nach außen bildet, ein optisches Signal und/oder die Arbeitsplatzbeleuchtung aussenden.
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Sowohl in 6 als auch in 7 ist des Weiteren eine Leiterplatte 210 zur Befestigung und zum elektrischen Anschluss der Leuchtkörper 400, 402 und 404 erkennbar. Wie in 7 gezeigt ist die Leiterplatte 210 in Verbindungsbereichen 212 mit Stromschienen 220 zur Spannungsversorgung der Leiterplatte 210 und/oder der Leuchtkörper 400, 402 und 404 verbunden, wobei die Stromschienen 220 wiederum in einem Verbindungsbereich 222 mit Stromleitern 224 verbunden sind. In dem Ausführungsbeispiel sind die Stromleiter 224 durch die Ausbildung von Schlaufen 226 derart flexibel, dass eine Bewegung des Betätigungselementes 126 relativ zum Gehäuse 112, 114 des Akkupacks 100 gewährleistet ist, ohne dass die elektrischen Anschlüsse verschlissen werden oder gar Schaden nehmen. So wird die primäre Funktion des Betätigungselementes 126, die darin besteht, das Verriegelungselement 124 zu betätigen, nicht durch die Aufnahme des Leuchtelements 128 beeinträchtigt, während die Stromversorgung des Leuchtelements 128 wiederum dauerhaft sichergestellt ist. Wie in 7 angedeutet ist, kann die Stromschiene 220 im Betätigungselement 126 durch Umspritzen integriert sein. Diese Technik stellt eine kostengünstige und einfach herzustellende Variante dar, die zudem noch eine geringe Anfälligkeit gegen Verschleiß und/oder Ermüdungsbruch der Stromschiene 220 gewährleistet.
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In 8 ist der Akkupack 100 ohne Gehäuse 110 dargestellt. Auf diese Weise ist erkennbar, dass die Akkuzellen 200 entweder, wie in 8, in einem Zellhalter 500 oder in einer Papphülse gehalten werden, so dass die einzelnen Akkuzellen 200 zueinander isoliert angeordnet sind. Oberhalb des Zellhalters 500 weist der Akkupack 100 eine weitere Leiterplatte 211 auf, an welcher die Kontaktelemente 132, 134 zur elektrischen Kontaktierung des Akkupacks 100 mit der Handwerkzeugmaschine oder dem Ladegerät angeordnet sind. Ferner weist der Akkupack 100 das Leuchtelement 128 auf, welches wiederum zu diesem Zweck das Anzeigenelement 129 mit einer Mehrzahl von Leuchtkörpern 400 umfasst, so dass das optische Signal und somit das darzustellende Balkendiagramm zur Anzeige für den aktuellen Ladezustand erzeugt werden kann. Ferner umfasst das Akkupack 100 das Verriegelungselement 124 in Form eines federbelasteten Riegels. Zum Verriegeln des Akkupacks 100 mit der Handwerkzeugmaschine 300 oder dem Ladegerät greift das Verriegelungselement 124 in eine Verriegelungsausnehmung ein, die an einer korrespondierenden Schnittstelleneinheit einer Handwerkzeugmaschine 300 oder eines Ladegeräts ausgebildet ist. Wie auch in den 9 und 10 dargestellt, sind an der Leiterplatte 211 ferner ein Schaltelement 144 und ein Ausführungselement 142 angeordnet, welches in der dargestellten Variante als Federelement bzw. als Wippe ausgeführt ist. Die erste Leiterplatte 210 ist über Stromleiter 224 mit der zweiten Leiterplatte 211 verbunden, so dass eine Spannungsversorgung der Leiterplatte 210 und/oder der Leuchtkörper 400, 402 gewährleistet werden kann. Das in 8 dargestellte Paket der Akkuzellen 200 im Zellhalter 500 und die daran angeordnete Elektronik wird zwischen den beiden in 8 nicht dargestellten Gehäusekomponenten 120, 130 positioniert.
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In den 9 bis 12 ist anhand zweier Ausführungsvarianten dargestellt werden, wie eine erfindungsgemäße Spannungsversorgung der Leiterplatte 210 und/oder der Leuchtkörper 400, über wenigstens ein Schaltelement 144 ermöglicht werden kann. Die Schnittstelleneinheit 120 umfasst das Verriegelungselement 124 in Form eines federbelasteten Riegels. Zum Verriegeln des Akkupacks 100 mit der Handwerkzeugmaschine 300 oder dem Ladegerät greift das Verriegelungselement 124 in eine Verriegelungsausnehmung ein, die an einer korrespondierenden Schnittstelleneinheit einer Handwerkzeugmaschine 300 oder eines Ladegeräts ausgebildet ist. In den dargestellten Ausführungsbeispielen kann durch Betätigen des Betätigungselementes 126 der Akkupack 100 von dem Handgriff 315 der Handwerkzeugmaschine 300 oder von dem Ladegerät durch Schieben des Akkupacks 100 entlang einer unteren Fläche des Handgriffs 315 entgegen der Schieberichtung y abgelöst werden.
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Die 9 und 10 stellen eine erste Ausführungsvariante dar. In 9 befindet sich das Betätigungselement 126 des Akkupacks 100 in der verriegelten Position, wobei das Verriegelungselement 124 in die nicht dargestellte Verriegelungsausnehmung einer korrespondierenden Schnittstelleneinheit einer Handwerkzeugmaschine 300 oder eines Ladegeräts eingreift. Wie in 10 dargestellt, verschiebt sich bei einer Betätigung das gesamt Betätigungselement 126 in y-Richtung derart, dass um das Verriegelungselement 124 um eine Achse x dreht und sich dabei zum einen aus der korrespondierenden Schnittstelleneinheit der Handwerkzeugmaschine 300 oder des Ladegeräts löst und zum anderen das Schaltelement 144 betätigt. Um dies zu gewährleisten, weist die mechanische Verbindung zwischen dem Verriegelungselement 124 und dem Schaltelement 144 ein Ausführungselement 142, insbesondere eine Wippe, oder ein Federelement auf. Bei einer Betätigung des Betätigungselementes 126 wird somit das Verriegelungselement 124 um eine Achse x verdreht, wodurch das Ausführungselement 142 auf das Schaltelement 144 gedrückt wird, wodurch wiederum die Leiterplatte 210, bzw. die Leuchtkörper 400 mit Spannung versorgt werden.
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Die 11 und 12 stellen eine zweite Ausführungsvariante dar. Auch in 11 befindet sich das Betätigungselement 126 des Akkupacks 100 in der verriegelten Position, wie dies in 9 der Fall ist. Allerdings ist das Schaltelement 144 an der Leiterlatte 210 angeordnet, an der auch das Leuchtelement 128 bzw. die Leuchtkörper 400 angeordnet sind. Das Ausführungselement 142 ist, wie in 12 dargestellt, derart im Inneren des Akkupacks 100 angeordnet, dass bei einer Betätigung des Betätigungselementes 126 das Schaltelement 144 in y-Richtung gegen das Ausführungselement 142 gedrückt und geschaltet wird. Die Leiterplatte 210 bzw. die Leuchtkörper 400 werden mit Spannung versorgt, so dass das optische Signal, insbesondere der aktuelle Ladezustand, zumindest dann über das Leuchtelement 128 ausgegeben wird, wenn der Akkupack 100 an die Handwerkzeugmaschine 300 und/oder an das Ladegerät angekoppelt wird und/oder der Benutzer das Betätigungselement 126 drückt.
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Die 13 zeigt ein als Handwerkzeugmaschine 300 ausgebildetes Elektrogerät. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist die Handwerkzeugmaschine 300 zur netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit dem Akkupack 100 verbindbar. In 13 ist die Handwerkzeugmaschine 300 beispielhaft als Akku-Bohrschrauber ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Akku-Bohrschrauber beschränkt ist, sondern vielmehr bei unterschiedlichen Handwerkzeugmaschinen 300 Anwendung finden kann, welche mit einem Akkupack 100 betrieben werden. Die Handwerkzeugmaschine 300 weist einen Grundkörper 305 auf, an welchem eine Werkzeugaufnahme 320 befestigt ist, und einen Handgriff 315, an welchem ein erfindungsgemäßer Akkupack 100 verriegelt angeordnet ist. Der Akkupack 100 ist als Schiebeakkupack ausgebildet.
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Beim Anbringen des Akkupacks 100 an der Handwerkzeugmaschine 300 werden an der Handwerkzeugmaschine 300 vorgesehene Aufnahmemittel, z. B. Führungsnuten und Führungsrippen mit korrespondierenden Führungselementen 122 des Akkupacks 100 in Eingriff gebracht, wobei der Akkupack 100 in einer Schieberichtung y entlang der Aufnahmemittel des Handgriffs 315 eingeführt wird, und wobei der Akkupack 100 entlang einer unteren, im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Handgriffs 315 ausgerichteten Außenfläche 316 des Handgriffs 315 in die Akkupackaufnahme einer Handwerkzeugmaschine 300 geschoben wird. In der in der 13 gezeigten Position ist der Akkupack 100 an dem Handgriff 315 der Handwerkzeugmaschine 300 befestigt und durch die Schnittstelleneinheit 120 des Akkupacks 100 verriegelt.
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In der dargestellten Ausführungsvariante der 13 ist das in das Betätigungselement 126 integrierte Leuchtelement 128 erkennbar, welches als Arbeitsfeldbeleuchtung und/oder als Betriebszustandsanzeige, beispielsweise als Ladezustandsanzeige des Akkupacks 100 verwendet werden kann. Wie zu erkennen, ist das optische Signal hinsichtlich Intensität, Fläche und Abstrahlwinkel derart ausgestaltet, dass es das Arbeitsfeld der Handwerkzeugmaschine 300 ausleuchtet. In diesem Fall ist das Leuchtelement 128 so ausgerichtet, dass es einen Bereich um die Werkzeugaufnahme 320 herum ausleuchtet. Es ist ebenfalls anhand der 8 erkennbar, dass das Leuchtelement 128 derart ergonomisch sinnvoll an dem Akkupack 100 positioniert ist, dass es bei Handhabung der Handwerkzeugmaschine 300 durch den Benutzer, der die Handwerkzeugmaschine 300 am Handgriff 315 fasst, nicht verdeckt wird. So ist gewährleistet, dass der Benutzer durch das Leuchtelement 128 über verschiedene Betriebsparameter, beispielsweise einen geringen Ladezustand des Akkupacks 100 oder eine Motorüberlastung der Handwerkzeugmaschine 300, beispielsweise durch Veränderung der Arbeitsfeldbeleuchtung informiert wird. Mögliche optische Signale an den Benutzer umfassen einen Wechsel von einer permanenten Beleuchtung des Arbeitsfeldes zu einer alternierenden, blinkenden Beleuchtung. Alternativ kann auch die Intensität oder die Farbe der Beleuchtung als optisches Signal dienen.
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Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen sowie Kombinationen von Merkmalen umfassen können. Die Figurenbeschreibung dient lediglich dem Verständnis der Erfindung.
