WO2012038254A1 - Handwerkzeugmaschine, insbesondere schlagbohrmaschine - Google Patents
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Definitions
- Hand tool machine in particular percussion drill
- the invention relates to a hand tool, such as a percussion drill according to the preamble of claim 1.
- Known hand-held power tools such as battery impact drills, which have as drive means an electric motor which drives a switchable detent mechanism for generating the impact function.
- the detent mechanism comprises a housing-side detent mechanism receiving part, the front side has a circumferential, sinusoidal wave profile, which cooperates to generate the impact function with a rotating detent disk which is fixedly connected to the drive spindle of the power tool.
- the drive spindle carries a tool holder and is driven by the motor shaft of the electric drive motor.
- the invention is based on the object with simple design measures, a hand tool that is provided with a detent work to form reliable. This object is achieved with the features of claim 1.
- the dependent claims indicate expedient developments.
- the hand tool of the invention which is preferably a percussion drill, has a drive motor, in particular an electric drive motor, via which a tool holder is driven, in which a tool can be used.
- the power tool is equipped with a detent mechanism, which comprises a housing-side detent receiving part and a locking disk, which is connected to a drive spindle or the tool holder, wherein the tool holder on the
- Drive spindle is seated.
- the drive spindle is driven by the motor shaft of the drive motor, wherein usually a transmission for movement transmission is arranged between the motor shaft and the drive spindle, for example a planetary gear.
- the heat dissipation member is formed as an independent component, which is arranged fixed to the housing, but is not part of the housing.
- the heat dissipation member can be optimized for its heat dissipating function.
- the heat dissipation part is formed in particular over a large area and consists of a material with high thermal conductivity.
- heat is first transferred to the heat dissipation part by heat conduction, in which heat propagates according to the same principle.
- the delivery of heat from the heat dissipation part to the environment is predominantly by heat radiation or by convection.
- the heat dissipation part axially supports the detent work receiving part in the housing, wherein it may be expedient for the heat dissipation part also to exert an axial force on the detent work receiving part.
- the detent receiving part is axially fixed in the housing by being acted upon by the heat dissipation member.
- the heat dissipation member advantageously extends to the tool holder, in particular up to a gap between the end face of the housing and the tool holder, so that in a rotating drill chuck the air flow generated in this case contributes to the cooling of the heat dissipation member.
- the tool receiving part is about fasteners, for example
- the fasteners can at the same time position fix different parts of the housing or other components of the power tool to each other.
- the heat dissipation member forms an axial stop for a Kupplungseinstellring the hand tool.
- the heat dissipation part furthermore forms a sealing gap with the respectively adjacent component on the inner diameter and / or on the outer diameter.
- the catch receiving part is adjacent to the tool holder facing
- the heat dissipation part is pot-shaped. In the bottom of the pot, a central recess is inserted, which engages around the detent work receiving part.
- Wall of the recess in the bottom of the pot expediently acts on the detent work receiving part, in particular retaining flanges, which are formed on the detent work receiving part.
- the cup-shaped design has the further advantage that over the pot wall or the pot bottom, a spring action for the axial fixation of the detent work receiving part is achieved.
- the heat dissipation takes place in the direction of the front side of the housing, up to which extends the upper pot edge of the pot wall.
- the heat dissipation part consists of a material with good heat conductivity, in particular of metal.
- Fig. 1 is a schematic representation of a hand tool, Fig. 2, the power tool in section.
- the handheld power tool 1 shown in the figures is designed as a cordless percussion drill and has in a housing 2 a schematically illustrated electric drive motor 3, which is arranged via a arranged in a gear housing 4a gear 4, which is preferably designed as a planetary gear, a drive spindle. 5 drives, the carrier of a chuck 6 with a tool holder 7 is. As can be seen from Fig. 2, the drive spindle 5 via two spindle bearings 8 and
- the second spindle bearing 9 rotatably mounted in the housing.
- the first spindle bearing 8, which to the front 2a has the greater axial distance, is fixed to the housing, the second spindle bearing 9 is designed as a floating bearing and slidably held in the axial direction.
- the second spindle bearing 9 closer to the end face 2a is supported axially by a spring element 10 on the first spindle bearing 8.
- the hand tool 1 is provided with a detent mechanism 11 which comprises a detent work receiving part 12 and a detent disk 13.
- the detent mechanism receiving part 12 is fixedly connected to the transmission housing.
- the drive spindle 5 is mounted displaceably in the axial direction relative to the transmission housing 4a.
- the annular locking disc 13 is fixedly connected to the drive spindle 5, it is located within the gear housing 4a and can rotate in the gear housing 4a.
- the detent mechanism receiving part 12 has a circumferentially circumferential, sinusoidal or sawtooth-like wave profile 14, which comes with an axial approach between the detent mechanism receiving part 12 and locking plate 13 in contact with a locking cam on the locking disc 13 so that the rotating detent disc 13th scans the contour of the wave profile 14 on the detent work receiving part 12 and thereby an axial relative movement is formed, which corresponds to the wave profile.
- the contact between the Rastentechnikabilityteil 12 and the locking disc 13 takes place when the tool is pressed in the tool holder 7 against a workpiece to be machined, whereby the approach between the components 12 and 13 of the locking mechanism 1 1 takes place against the force of the spring element 10.
- a cup-shaped heat dissipation member 15 is integrated, which is fixed to the housing and is in contact with the detent receiving part 12.
- frictional heat which results from the relative rotational movement between the detent disk 13 and the detent work receiving part 12, is discharged to the outside.
- the heat dissipation part 15 has a pot bottom 16, in which a recess is introduced, which surrounds the detent work receiving part 12.
- the central recess in the bottom of the pot 16 limiting wall abuts against the lateral surface of the detent work receiving part 12.
- the recess of the limiting part of the wall in the bottom of the pot supports the detent work receiving part 12 by the wall on a retaining flange or at several, on The retaining flanges 19, which are distributed over the circumference, abut, which are formed integrally with the catch work receiving part 12.
- the heat dissipation member 15 exerts an axial force on the detent mechanism receiving part 12 and fixes it in this way in the housing.
- the retaining flanges 19 engage over the second spindle bearing 9 in the axial direction, the annular body of the detent mechanism receiving part 12 carrying the retaining flanges 19 being located between the second spindle bearing 9 and the end face 2a.
- the pot wall 10 of the heat dissipation part 15 extends in the axial direction to the front face 2 a, which faces the drill chuck 6, but lies at an axial distance from the chuck 6.
- a radially outwardly umkragender edge 18 on the pot wall 17 is located in the immediate vicinity of the end face 2a.
- the heat dissipation part 15 is held in the housing 2 via fastening elements designed as screws 20.
- the screws 20 are guided parallel to the central recess through the pot bottom 16 and anchor the heat dissipation member 15 at portions of the transmission housing.
- the screws 20 can in this case also connect different parts of the transmission or the transmission housing with each other.
- the pot-shaped heat dissipation member 15 is made of a metal or other material with high sauceleitschreibkteit.
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Abstract
Eine Handwerkzeugmaschine (1) weist einen Antriebsmotor (1) zum Antreiben einer Werkzeugaufnähme (7) auf, in der ein Werkzeug aufnehmbar ist. Außerdem ist ein Rastenwerk (11) für die Erzeugung einer Schlagfunktion vorgesehen, das ein Rastenwerkaufnahmeteil (12) und eine Rastscheibe (13) umfasst. Das Rastenwerkaufnahmeteil (12) steht in Kontakt zu einem im Gehäuse angeordneten Wärmeableitungsteil (15).
Description
Beschreibung Titel
Handwerkzeugmaschine, insbesondere Schlagbohrmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Handwerkzeugmaschine wie beispielsweise eine Schlagbohrmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Bekannt sind handgeführte Elektrowerkzeuge wie beispielsweise Akku- Schlagbohrmaschinen, die als Antriebseinrichtung einen Elektromotor aufweisen, welcher ein zuschaltbares Rastenwerk zum Erzeugen der Schlagfunktion antreibt. Das Rastenwerk umfasst ein gehäuseseitiges Rastenwerkaufnahmeteil, das stirnseitig ein umlaufendes, sinusförmiges Wellenprofil besitzt, welches zur Erzeugung der Schlagfunktion mit einer umlaufenden Rastscheibe zusammenwirkt, die fest mit der Antriebsspindel der Handwerkzeugmaschine verbunden ist. Die Antriebsspindel ist Träger einer Werkzeugaufnahme und wird von der Motorwelle des elektrischen Antriebsmotors angetrieben.
Im Betrieb des Rastenwerks entsteht durch den Reibkontakt zwischen dem Rastenwerkaufnahmeteil und der Rastscheibe Wärme, welche über umgebende Gehäuseteile abgeleitet werden muss. Bei einer Ausführung des Gehäuses aus Kunststoff muss eine zu starke Erwärmung vermieden werden.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Handwerkzeugmaschine, die mit einem Rastenwerk versehen ist, betriebssicher auszubilden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine, bei der es sich vorzugsweise um eine Schlagbohrmaschine handelt, weist einen Antriebsmotor auf, insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor, über den eine Werkzeugaufnahme angetrieben wird, in die ein Werkzeug einsetzbar ist. Die Handwerkzeugmaschine ist mit einem Rastenwerk ausgestattet, das ein gehäuseseitiges Rastenwerkaufnahmeteil und eine Rastscheibe umfasst, welche mit einer Antriebsspindel bzw. der Werkzeugaufnahme verbunden ist, wobei die Werkzeugaufnahme auf der
Antriebsspindel aufsitzt. Die Antriebsspindel wird von der Motorwelle des Antriebsmotors angetrieben, wobei üblicherweise zwischen Motorwelle und Antriebsspindel ein Getriebe zur Bewegungsübertragung angeordnet ist, beispielsweise ein Planetengetriebe.
Um eine ausreichende und sichere Ableitung der Reibungswärme zu gewährleisten, welche im Betrieb des Rastenwerks entsteht, also während eines Reibkontaktes zwischen dem Rastenwerkaufnahmeteil und der Rastscheibe, steht das in Drehrichtung gehäusefeste Rastenwerkaufnahmeteil in Kontakt mit einem Wär- meableitungsteil, das im Gehäuse bzw. in einem Getriebegehäuse angeordnet ist. Das Wärmeableitungsteil ist als eigenständiges Bauteil ausgebildet, das gehäusefest angeordnet ist, jedoch nicht Teil des Gehäuses ist. Somit kann das Wärmeableitungsteil auf seine Wärme ableitende Funktion hin optimiert werden. Das Wärmeableitungsteil ist insbesondere großflächig ausgebildet und besteht aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Über den Kontakt des Wärmeableitungsteils mit dem Rastenwerkaufnahmeteil wird zunächst durch Wärmeleitung Wärme auf das Wärmeableitungsteil übertragen, in welchem sich die Wärme nach dem gleichen Prinzip ausbreitet. Die Abgabe der Wärme vom Wärmeableitungsteil an die Umgebung erfolgt überwiegend durch Wärmestrahlung bzw. durch Konvektion.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung stützt das Wärmeableitungsteil das Rastenwerkaufnahmeteil im Gehäuse axial ab, wobei es zweckmäßig sein kann, dass das Wärmeableitungsteil zugleich eine axiale Kraft auf das Rastenwerkauf- nahmeteil ausübt. Auf diese Weise ist ein enger Kontakt zwischen dem Wärmeableitungsteil und dem Rastenwerkaufnahmeteil gewährleistet, wodurch eine gu-
te Wärmeübertragung sichergestellt ist. Außerdem wird das Rastenwerkaufnahmeteil durch die Beaufschlagung über das Wärmeableitungsteil axial im Gehäuse fixiert. Das Wärmeableitungsteil erstreckt sich vorteilhafterweise bis zur Werkzeugaufnahme, insbesondere bis zu einem Spalt zwischen der Stirnseite des Gehäuses und der Werkzeugaufnahme, so dass bei einem rotierenden Bohrfutter der hierbei erzeugte Luftstrom zur Kühlung des Wärmeableitungsteils beiträgt. Das Werkzeugaufnahmeteil ist über Befestigungselemente, beispielsweise
Schrauben im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine befestigt. Die Befestigungselemente können zugleich verschiedene Teile des Gehäuses bzw. sonstige Bauteile der Handwerkzeugmaschine zueinander lagefixieren. Des Weiteren ist es möglich, dass das Wärmeableitungsteil einen axialen Anschlag für einen Kupplungseinstellring der Handwerkzeugmaschine bildet. Gegebenenfalls bildet das Wärmeableitungsteil darüber hinaus am Innendurchmesser und/oder am Außendurchmesser einen Dichtspalt mit dem jeweils angrenzenden Bauteil.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung befindet sich das Rasten- werkaufnahmeteil benachbart zu der der Werkzeugaufnahme zugewandten
Stirnseite des Gehäuses, wobei Spindellager, welche zur Lagerung der Antriebsspindel dienen, axial auf der dem Rastenwerkaufnahmeteil abgewandten Seite im Gehäuse positioniert sind. Auf diese Weise kann das Rastenwerkaufnahmeteil nahe der Stirnseite angeordnet werden, dementsprechend befindet sich auch das Wärmeableitungsteil benachbart zur Stirnseite, was die Wärmeableitung an die Umgebung begünstigt.
Gemäß weiterer vorteilhafter Ausführung ist vorgesehen, dass das Wärmeableitungsteil topfförmig ausgebildet ist. In den Topfboden ist eine zentrale Ausneh- mung eingebracht, die das Rastenwerkaufnahmeteil umgreift. Die begrenzende
Wandung der Ausnehmung im Topfboden beaufschlagt zweckmäßigerweise das Rastenwerkaufnahmeteil, insbesondere Halteflansche, welche am Rastenwerkaufnahmeteil ausgebildet sind. Die topfförmige Ausführung weist den weiteren Vorteil auf, dass über die Topfwandung bzw. den Topfboden eine Federwirkung zur axialen Fixierung des Rastenwerkaufnahmeteils erreicht wird. Über die zy-
lindrische Topfwandung erfolgt die Wärmeabfuhr in Richtung der Stirnseite des Gehäuses, bis zu der sich der obere Topfrand der Topfwandung erstreckt.
Das Wärmeableitungsteil besteht aus einem Material mit guter Wärmeleitfähig- keit, insbesondere aus Metall.
Mit der erfindungsgemäßen Ausführung werden verschiedene Vorteile erzielt. Es kann eine verhältnismäßig geringe Baulänge des Antriebsstrangs der Handwerkzeugmaschine erreicht werden. Über das Wärmeableitungsteil erfolgt eine wirk- same Wärmeableitung der im Rastbetrieb erzeugten Wärme nach außen, so dass die Getriebeteile der Handwerkzeugmaschine nur einer geringen Wärmebelastung ausgesetzt sind. Die Abgabe der Wärme an die Umgebung erfolgt in konvektiver und/oder radiativer Weise. Durch die wirksame Wärmeableitung sind die an das Rastenwerk angrenzenden Kunststoffteile einer geringeren thermi- sehen Belastung ausgesetzt und weisen daher eine höhere Lebensdauer auf.
Schließlich ist eine spielfreie Befestigung des Rastenwerks im Getriebegehäuse mithilfe des Wärmeableitungsteils möglich.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Handwerkzeugmaschine, Fig. 2 die Handwerkzeugmaschine im Schnitt.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in den Figuren dargestellte Handwerkzeugmaschine 1 ist als Akku- Schlagbohrmaschine ausgeführt und weist in einem Gehäuse 2 einen schema- tisch dargestellten elektrischen Antriebsmotor 3 auf, der über ein in einem Getriebegehäuse 4a angeordnetes Getriebe 4, welches vorzugsweise als Planetengetriebe ausgeführt ist, eine Antriebsspindel 5 antreibt, die Träger eines Bohrfutters 6 mit einer Werkzeugaufnahme 7 ist. Wie Fig. 2 zu entnehmen, ist die Antriebsspindel 5 über zwei Spindellager 8 und
9 drehbar im Gehäuse gelagert. Das erste Spindellager 8, welches zur Stirnseite
2a die größere axiale Entfernung aufweist, ist gehäusefest angeordnet, das zweite Spindellager 9 ist als Loslager ausgeführt und in Achsrichtung verschieblich gehalten. Das der Stirnseite 2a näher liegende, zweite Spindellager 9 ist axial über ein Federelement 10 am ersten Spindellager 8 abgestützt.
Zur Realisierung einer Schlagfunktion ist die Handwerkzeugmaschine 1 mit einem Rastenwerk 11 versehen, das ein Rastenwerkaufnahmeteil 12 und eine Rastscheibe 13 umfasst. Das Rastenwerkaufnahmeteil 12 ist fest mit dem Getriebegehäuse verbunden. Die Antriebsspindel 5 ist in Achsrichtung gegenüber dem Getriebegehäuse 4a verschieblich gelagert. Die ringförmige Rastscheibe 13 ist fest mit der Antriebsspindel 5 verbunden, sie befindet sich innerhalb des Getriebegehäuse 4a und kann im Getriebegehäuse 4a umlaufen. An der der Rastscheibe zugewandten Stirnseite weist das Rastenwerkaufnahmeteil 12 ein in Umfangsrichtung umlaufendes, sinusförmiges oder sägezahnartiges Wellenprofil 14 auf, das bei einer axialen Annäherung zwischen Rastenwerkaufnahmeteil 12 und Rastscheibe 13 in Kontakt mit einem Rastnocken an der Rastscheibe 13 gelangt, so dass die umlaufende Rastscheibe 13 die Kontur des Wellenprofils 14 am Rastenwerkaufnahmeteil 12 abtastet und hierdurch eine axiale Relativbewegung entsteht, welche dem Wellenprofil entspricht. Der Kontakt zwischen dem Rastenwerkaufnahmeteil 12 und der Rastscheibe 13 erfolgt, wenn das Werkzeug in der Werkzeugaufnahme 7 gegen ein zu bearbeitendes Werkstück gedrückt wird, wodurch gegen die Kraft des Federelementes 10 die Annäherung zwischen den Bauteilen 12 und 13 des Rastenwerks 1 1 erfolgt. In das Getriebegehäuse 4a ist ein topfförmiges Wärmeableitungsteil 15 integriert, das gehäusefest angeordnet ist und in Kontakt mit dem Rastenwerkaufnahmeteil 12 steht. Über das Wärmeableitungsteil 15 wird Reibungswärme, welche durch die Relativdrehbewegung zwischen der Rastscheibe 13 und dem Rastenwerkaufnahmeteil 12 entsteht, nach außen abgeleitet.
Das Wärmeableitungsteil 15 weist einen Topfboden 16 auf, in den eine Ausnehmung eingebracht ist, welche das Rastenwerkaufnahmeteil 12 umgreift. Die die zentrale Ausnehmung im Topfboden 16 begrenzende Wandung liegt an der Mantelfläche des Rastenwerkaufnahmeteils 12 an. Außerdem stützt der die Ausneh- mung begrenzende Teil der Wandung im Topfboden das Rastenwerkaufnahmeteil 12 ab, indem die Wandung an einem Halteflansch bzw. an mehreren, über
den Umfang verteilten Halteflanschen 19 anliegt, welche einteilig mit dem Ras- tenwerkaufnahmeteil 12 ausgebildet sind. Hierbei übt das Wärmeableitungsteil 15 eine axiale Kraft auf das Rastenwerkaufnahmeteil 12 aus und fixiert dieses auf diese Weise im Gehäuse. Die Halteflansche 19 übergreifen in Achsrichtung das zweite Spindellager 9, wobei der die Halteflansche 19 tragende Ringkörper des Rastenwerkaufnahmeteils 12 sich zwischen dem zweiten Spindellager 9 und der Stirnseite 2a befindet.
Die Topfwandung 10 des Wärmeableitungsteils 15 erstreckt sich in Achsrichtung zur vorne liegenden Stirnseite 2a, welche dem Bohrfutter 6 zugewandt ist, jedoch mit axialem Abstand zum Bohrfutter 6 liegt. Ein radial nach außen umkragender Rand 18 an der Topfwandung 17 befindet sich in unmittelbarer Nachbarschaft zur Stirnseite 2a. Beim Umlaufen des Bohrfutters 6 wird ein Luftstrom im Ringspalt zwischen dem Bohrfutter und der Stirnseite 2a erzeugt, der die Wärmeabfuhr in die Umgebung unterstützt.
Das Wärmeableitungsteil 15 ist über als Schrauben 20 ausgeführte Befestigungselemente im Gehäuse 2 gehalten. Die Schrauben 20 sind parallel zur zentralen Ausnehmung durch den Topfboden 16 geführt und verankern das Wärmeableitungsteil 15 an Abschnitten des Getriebegehäuses. Die Schrauben 20 können hierbei auch verschiedene Teile des Getriebes bzw. des Getriebegehäuses miteinander verbinden.
Das topfförmige Wärmeableitungsteil 15 besteht aus einem Metall oder einem sonstigen Material mit hoher Wärmeleitfähigkteit.
Claims
1. Handwerkzeugmaschine, insbesondere Schlagbohrmaschine, mit einem Antriebsmotor (3) zum Antreiben einer Werkzeugaufnahme (7) zur Aufnahme eines Werkzeugs, und mit einem Rastenwerk (1 1), das ein Rastenwerkauf- nahmeteil (12) umfasst, welches ebenfalls über den Antriebsmotor (3) antreibbar und in Eingriff mit einer Rastscheibe (13) zu verbringen ist, welche mit der Werkzeugaufnahme (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastenwerkaufnahmeteil (12) in Kontakt zu einem im Gehäuse (2, 4a) der Handwerkzeugmaschine angeordneten Wärmeableitungsteil (15) steht.
2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitungsteil (15) das Rastenwerkaufnahmeteil (12) axial abstützt und insbesondere axial kraftbeaufschlagt.
3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der radialen Außenseite des Rastenwerkaufnahmeteils (12) Halteflansche (19) angeordnet sind, die von dem Wärmeableitungsteil (15) mit einer Axialkraft beaufschlagt sind.
4. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitungsteil (15) über Befestigungselemente (20) gehäusefest angeordnet ist.
5. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitungsteil (15) topfförmig ausgebildet ist.
6. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitungsteil (15) über seinen Topfboden (16) im Gehäuse (2, 4a) der Handwerkzeugmaschine (1) befestigt ist.
7. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitungsteil (15) im Topfboden (16) eine Ausnehmung aufweist, in der das Rastenwerkaufnahmeteil (12) aufgenommen ist.
8. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Topfseite des Wärmeableitungsteils (15) der Werkzeugaufnahme (7) zugewandt ist.
9. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitungsteil (15) sich bis zu der der Werkzeugaufnahme (7) benachbarten Stirnseite (2a) des Gehäuses (2) erstreckt.
10. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitungsteil (15) aus Metall besteht.
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