Patentanmeldung

Anmelder: Friedrich Sanner GmbH & Co. KG

Vorrichtung zum Abgeben einer Flüssigkeit

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Abgeben einer Flüssigkeit, insbesondere eines Duftstoffes, mit einem Speicherraum, in dem die Flüssigkeit aufgenommen ist, einer Abgabeöffnung, durch die die Flüssigkeit aus dem Speicherraum in die Umgebung gelangen kann, und mit einer Fördereinrichtung, um die Flüssigkeit aus dem Speicherraum durch die Abgabeöffnung in die Umgebung zu fördern, wobei in dem Speicherraum ein Poren aufweisendes Speicherelement für die Flüssigkeit angeordnet ist.

Derartige Vorrichtungen können beispielsweise für kleine Parfumproben eingesetzt werden. Um solche Einwegproben mit Druckschriften oder anderen Werbemitteln verteilen zu können, sind solche Vorrichtung meist flach ausgebildet, damit diese in eine Zeitschrift eingelegt vertrieben werden kann.

Aus der EP 1 100 729 Bl ist bereits ein Flüssigkeitsspender bekannt, dessen Volumen zur Flüssigkeitsabgabe durch Druck auf eine flexible Wandung verändert werden kann. Hierbei wird die in dem Behälter aufgenommene Flüssigkeit durch eine feine Sprühöffnung abgegeben. Vor der Sprühöffnung ist dabei ein poröses Element angeordnet, welches von der abzugebenden Flüssigkeit durchflössen wird. Der

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vorbekannte Flüssigkeitsspender hat jedoch den Nachteil, dass die Abgabe der Flüssigkeit noch nicht optimal ist. Zudem ist die Herstellung aufwendig und damit teuer.

Weitere Flüssigkeitsspender mit einem porösen Element, welches von der abzugebenden Flüssigkeit durchflössen wird, sind z.B. aus der EP 1 343 702 Bl, der US 2002/0190081 Al und der EP 1 165 395 Bl bekannt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, welche eine verbesserte Abgabe der Flüssigkeit ermöglicht und dabei einfach herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, dass das Poren aufweisende Speicherelement die gesamte im Speicherraum enthaltene Flüssigkeit aufnimmt. In dem Speicherraum ist daher außerhalb des Speicherelements keine ungebundene Flüssigkeit in sichtbarer Tropfenform mehr enthalten. Dabei hat sich gezeigt, dass durch diese Anordnung eine verbesserte Abgabe der Flüssigkeit erreicht werden kann. Insbesondere ist es möglich, die

Flüssigkeit in zerstäubter oder fein verteilter Form zusammen mit Luft abzugeben. Bei der Verwendung von Parfüm als Flüssigkeit kommt der jeweilige Geruch dann besonders wirkungsvoll zur Geltung. Dabei eignet sich die Vorrichtung auch für eine kostengünstige Herstellung und kann gut für den Einmalgebrauch, z.B. als kostenlose Einweg- Parfumprobe etc. eingesetzt werden. Sie ermöglicht zudem eine flache Gestaltung der Vorrichtung, so dass diese auch in Zeitschriften oder Werbemittel eingelegt vertrieben werden kann.

Eine gute Mischung der abzugebenden Flüssigkeit mit Luft wird dadurch erreicht, dass das Speicherelement nur einen Teil des Volumens des Speicherraums einnimmt.

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Vorzugsweise besteht das Speicherelement aus einem offenporigen Material.

Erfindungsgemäß hat sich dabei bewährt, wenn das offenporige

Material wenigstens 50%, insbesondere wenigstens 70%, besonders bevorzugt wenigstens 90% der Grundfläche des Speicherraums abdeckt. Eine solche Gestaltung, bei der ein Großteil der Grundfläche des Speicherraums durch das offenporige Material abgedeckt ist, ermöglicht einerseits eine relativ große Flüssigkeitsmenge zu speichern. Gleichzeitig wird eine gute Abgabe und Zerstäubung ermöglicht.

Eine weitere Verbesserung wird dann erreicht, wenn das offenporige Material hydrophobe Eigenschaften hat. Hierdurch wird insbesondere die Speicherung und zerstäubende Abgabe von alkoholhaltigen Flüssigkeiten, wie Parfüm, verbessert. Hierzu kann das offenporige Material z.B. durch eine Beschichtung hydrophob ausgerüstet sein.

Wenn das offenporige Material hingegen hydrophile Eigenschaften hat, kann z.B. die Speicherung und Abgabe von Flüssigkeiten, die keinen Alkohol enthalten, verbessert werden. Hierzu kann das offenporige Material z.B. durch eine Beschichtung hydrophil ausgerüstet sein.

Erfindungsgemäß hat sich weiterhin als vorteilhaft herausgestellt, wenn das offenporige Material aus gesinterten Kunststoffteilchen, insbesondere aus Polyethylen besteht.

In vorteilhafter Weise liegt die Dicke des offenporigen Materials zwischen 0,5 mm und 3 mm, insbesondere zwischen 1,0 und 2,0 mm.

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Bei einer Ausgestaltung z.B. als Einwegbehälter für eine Parfümprobe kann vorgesehen sein, dass in dem offenporigen Material zwischen 0,2 und 1,0 ml Flüssigkeit, insbesondere zwischen 0,4ml und 0,6 ml Flüssigkeit aufgenommen sind.

Eine gute Funktion der Vorrichtung wird auch dann erreicht, wenn das offenporige Material, gemessen bei einem Differenzdruck von 10 mbar, eine Durchlässigkeit für Luft zwischen 10 m ³ /min/m ² und 100 m ³ /min/m ² , insbesondere zwischen 30 m ³ /min/m ² und 50 m ³ /min/m ² hat und /oder wenn das offenporige Material, gemessen bei einem Differenzdruck von 138 mbar, eine Durchlässigkeit für Wasser zwischen 1 m ³ /min/m ² und 5 m ³ /min/m ² , insbesondere zwischen 2 m ³ /min/m ² und 3,5 m ³ /min/m ² hat. Es hat sich gezeigt, dass bei Einhaltung dieser Eigenschaften für das offenporige Material besonders gute Zerstäubungsergebnisse erreicht werden können.

Eine gute Zerstäubungswirkung wird auch dann erreicht, wenn die Größe der Poren des offenporigen Materials zwischen 5 μm und 130 μm beträgt und/ oder die mittlere Größe der Poren des offenporigen Materials zwischen 20 und 60 μm, insbesondere zwischen 30 und 45 μm beträgt.

In vorteilhafter Weise liegt die Porosität des offenporigen Materials zwischen 20% und 60%, insbesondere zwischen 30% und 50%. Mit Porosität wird dabei das Gesamtvolumen der Poren im Verhältnis zu dem Gesamtvolumens des offenporigen Materials bezeichnet. Eine Porosität von 40% bedeutet also, dass 40 % des Volumens des offenporigen Materials aus Poren bestehen.

Indem die Abgabeöffnung vor einer ersten Flüssigkeitsabgabe durch ein abnehmbares Verschlusselement verschlossen ist, wird ein

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unerwünschtes Austreten von Flüssigkeit verhindert und insbesondere ein sicherer Transport ermöglicht.

Die Funktion der Vorrichtung wird dadurch weiter verbessert, dass durch das Speicherelement eine feine Zerstäubung der Flüssigkeit bei der Abgabe erfolgt. Auf diese Weise muss die Zerstäubung nicht (oder nicht ausschließlich) durch die Abgabeöffnung bewirkt werden. Eine ansonsten erforderliche präzise gefertigte Abgabeöffnung mit genau bemessener Zerstäubungsöffnung ist daher nicht erforderlich.

Hierbei hat sich bewährt, wenn das Speicherelement unmittelbar an der Abgabeöffnung angeordnet ist und insbesondere an einem Rand der Abgabeöffnung anliegt.

Gemäß einer Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens kann vorgesehen sein, dass die Abgabeöffnung derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die Flüssigkeit unmittelbar von einer Mehrzahl von Poren des offenporigen Speicherelements durch die Abgabeöffnung in die Umgebung abgebbar ist. Auf diese Weise kann eine feine Zerstäubung bzw. Verteilung der Flüssigkeit erreicht werden. Vorzugsweise legt dabei die Abgabeöffnung wenigstens 3 Poren, insbesondere wenigstens 5 Poren des Speicherelements frei.

Weiterhin hat sich erfindungsgemäß bewährt, wenn der Durchmesser der Abgabeöffnung größer als 0,2 mm ist, insbesondere größer als 0,3 mm und kleiner als 0,9 mm. Die öffnungsfläche der Abgabeöffnung liegt vorteilhafterweise zwischen 0,031 mm ² und 0,65 mm ² , vorzugsweise zwischen 0,07 mm ² und 0,4 mm ² . Die Abgabeöffnung kann zusammenhängend ausgebildet sein oder aber in mehrere Teilöffnungen unterteilt sein.

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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wandung des Speicherraums wenigstens abschnittsweise als Betätigungswand ausgebildet ist, welche durch eine Betätigungskraft aus einer ersten Position, in der der Speicherraum ein größeres Volumen hat, in eine zweite Position, in der der Speicherraum ein kleineres Volumen hat, bewegbar ist. Auf diese einfache Weise wird die Fördereinrichtung gebildet, welche die Abgabe der zerstäubten bzw. fein verteilten Flüssigkeit ermöglicht. Dabei können, um eine wiederholte Pumpbewegung zu ermöglichen, elastische Mittel vorgesehen sein, die die Betätigungswand bei Reduzierung oder Wegfall der Betätigungskraft aus der zweiten Position in die erste Position zurückbewegen. Alternativ kann die Fördereinrichtung auch separat von dem Speicherraum angeordnet sein, was bei der geringen Bauhöhe einen längeren Pumpenhub ermöglicht.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Volumen und/ oder die Größe des Speicherelements beim Bewegen der Wandung aus der ersten in die zweite Position nicht verändert wird. Vorzugsweise verändert dabei das Speicherelement auch seine Form nicht.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/ oder bildlich dargestellten

Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

In der Zeichnung zeigen

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Fig. Ia: eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abgeben einer Flüssigkeit;

Fig. Ib: eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung aus Fig. Ia nach dem öffnen;

Fig. 2: die Vorrichtung aus Fig. Ia, aufgenommen in eine Schutzhülle;

Fig. 3: die Vorrichtung aus Fig. 2, nach dem öffnen;

Fig. 4: die Vorrichtung aus Fig. 2 im Längsschnitt;

Fig. 5: die Vorrichtung aus Fig. Ia im Längsschnitt vor dem ersten öffnen;

Fig. 6: die Vorrichtung aus Fig. 5 im Schnitt im geöffneten

Zustand nach dem Abnehmen des Verschlusselements;

Fig. 7: eine vergrößerte Teildarstellung der Vorrichtung aus Fig. 5;

Fig. 8: eine vergrößerte Teildarstellung der Vorrichtung aus Fig. 6;

Figuren Ia und Ib zeigen eine Vorrichtung 1 zum Abgeben einer

Flüssigkeit. Sie eignet sich insbesondere für kleine Mengen an Parfüm, die als Probe kostenlos abgegeben werden. Dabei ist die Vorrichtung für den Einmalgebrauch bestimmt und wird nicht wieder verwendet. Da die Vorrichtung flach ausgebildet ist und eine Höhe von nur wenigen Millimetern aufweist, kann sie auch ohne weiteres in Druckschriften, wie Zeitschriften und Magazine, oder in

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Werbematerial eingelegt und zum Beispiel durch eine geringe Menge Klebstoff gegen Herausfallen gesichert werden.

Die einen Test-Dispenser bildende Vorrichtung 1 ist hohl und bildet in ihrem Inneren einen Speicherraum 2, in dem die Flüssigkeit (nicht dargestellt) aufgenommen ist.

Die Vorrichtung 1 weist eine Oberschale 3 auf, welche als Spritzgussteil ausgebildet ist. Die den Speicherraum 2 begrenzende Wandung 4 der Oberschale 3 ist dabei als eine Betätigungswand ausgebildet, welche durch eine Betätigungskraft aus einer ersten Position, in der der Speicherraum 2 ein größeres Volumen hat, in eine zweite Position, in der der Speicherraum 2 ein kleineres Volumen hat, bewegbar ist. Auf diese Weise, die in den nachfolgenden Figuren noch näher erläutert wird, ergibt sich eine Art Pumpe, die durch Drücken die Abgabe der in dem Speicherraum 2 aufgenommenen Flüssigkeit, vermischt mit Luft oder einem anderen Gas, ermöglicht.

Zur Erlangung einer guten Funktion weist die Wandung 4 in einem mittleren Bereich eine Druckfläche 5 auf. In diesem Bereich ist die Wandung 4 verstärkt. Der Bereich der Druckfläche 5 ist über einen balgartig geformten Bewegungsabschnitt 6 mit einem Stützrand 7 verbunden. Im Bereich des Bewegungsabschnitts 6 ist die Dicke der Wandung 4 im Vergleich zu dem Bereich der Druckfläche 5 reduziert. Die Wellung des Bewegungsabschnitts 6 erstreckt sich dabei konzentrisch um die bei der dargestellten Ausführungsform kreisförmig ausgebildete Druckfläche 5 herum.

Der Stützrand 7 ist im Vergleich dazu relativ steif ausgebildet und umschließt den Bewegungsabschnitt 6. Der Stützrand 7 weist zudem einen senkrecht zur Grundfläche der Vorrichtung 1 weisenden Vorsprung 8 auf. Dieser erhöht die Stabilität der Vorrichtung 1.

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Gerade wenn die Vorrichtung in einer Vielzahl von übereinander gestapelten Zeitschriften eingelegt ist, müssen hier erhebliche Kräfte aufgenommen werden, ohne dass die Vorrichtung 1 zerstört wird oder sich öffnet.

An dem Stützrand 7 ist rechtwinklig ein nach außen weisender Verbindungsabschnitt 9 vorgesehen. An diesem ist eine Folie 10 festgelegt, zum Beispiel durch Verschweißen, welche die Vorrichtung nach unten dicht abschließt. Auf diese Weise wird zwischen der Oberschale 3 und der Folie 10 der hohle Speicherraum 2 gebildet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 kann in einer Schutzfolie 11 aufgenommen sein. Dies ist in Figur 2 dargestellt. Die Schutzfolie 11 kann beispielsweise eine Kunststofffolie sein, welche die Vorrichtung 1 wie einen Umschlag umschließt. Dies ist auch gut in Figur 4 zu erkennen, welche die Vorrichtung 1 im Schnitt darstellt.

Die Schutzfolie 11 weist eine öffnungslinie 12 auf, welche zum Beispiel als Perforation ausgebildet sein kann. Auf diese Weise kann die Schutzfolie 11 leicht geöffnet und ein erster Abschnitt 13 der

Schutzfolie 11 abgenommen werden, während ein zweiter Abschnitt 14 über dem Körper der Vorrichtung 1 verbleibt. Figur 3 zeigt die Vorrichtung mit abgenommenem erstem Abschnitt 13.

Zur Abgabe der Flüssigkeit weist die Vorrichtung 1 eine

Abgabeöffnung 15 auf. Wie gut in Figur Ia und 4 zu erkennen ist, ist die Abgabeöffnung 15 zunächst durch ein Verschlusselement 16 verschlossen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Verschlusselement 16 einstückig mit der Oberschale 2 im Spritzgussverfahren hergestellt. Das Verschlusselement 16 weist einen flügelartig ausgebildeten Griffabschnitt 17 auf. Der Verbindungsbereich zwischen Verschlusselement 16 und Oberschale 3

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bildet dabei eine Sollbruchstelle. Ein Bewegen des Verschlusselements 16 führt zu einem Brechen des Materials in diesem Bereich, wodurch die Abgabeöffnung 15 gebildet bzw. freigelegt wird. Während die Figuren 2, 4 und 5 die Vorrichtung im geschlossenen Zustand, d.h. mit nicht abgenommenen Verschlusselement 16 zeigen, ist in den

Figuren Ib, 3 und 6 die Vorrichtung im geöffneten Zustand, also ohne das Verschlusselement 16 dargestellt.

In Figur 6 ist darüber hinaus gut die federnde Ausgestaltung des Verbindungsabschnitts 9 der Oberschale 3 zu erkennen. Während die Vorrichtung 1 vor dem öffnen die in Figur 4 und 5 erkennbare flache Gestalt hat, kann nach dem Entfernen des Verschlusselements 16 Luft im Speicherraum 2 einströmen. Die elastische Gestaltung des Verbindungsabschnitts führt dabei zu einer selbsttätigen Vergrößerung des Volumens des Speicherraums 2, sodass die

Wandung die in Figur 6 dargestellte erste Position einnimmt. Durch Drücken auf die Druckfläche 5 kann die Wandung 4 wiederholt nach unten bewegt werden, wobei das Volumen des Speicherraums 2 verkleinert wird. Hierbei wird in dem Speicherraum 2 aufgenommene Flüssigkeit zusammen mit Luft zerstäubt durch die Abgabeöffnung 15 abgegeben.

In dem Speicherraum 2 ist ein Poren aufweisendes Speicherelement 18 angeordnet. Das Speicherelement 18 nimmt dabei im Wesentlichen die gesamte im Speicherraum enthaltene Flüssigkeit auf.

Das Speicherelement 18 besteht aus einem offenporigen Material. Dieses wird zum Beispiel aus gesinterten Kunststoffteilchen, zum Beispiel aus Polyethylen gebildet. Auf diese Weise ergibt sich eine durchlässige Struktur, welche aufgrund der Ausgestaltung der Poren die Fähigkeit hat, Flüssigkeit aufzunehmen und in dem Speicherelement zu halten, sodass diese nicht aufgrund der

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Schwerkraft herausfließen kann. Das Speicherelement 18 ist dabei relativ starr, sodass das Volumen bzw. die Größe des Speicherelements 18 sich beim Bewegen der Wandung 4 nicht verändert. Das Speicherelement 18 lässt sich also nicht wie ein weicher Schwamm zusammendrücken.

Das Speicherelement 18 nimmt, wie z.B. Figur 6 gut entnommen werden kann, lediglich einen Teil des Volumens des Speicherraums ein, sodass in dem über dem Speicherelement 18 liegenden Abschnitts des Speicherraums 2 die für eine gute Zerstäubung erforderliche Menge Luft aufgenommen werden kann.

Das Speicherelement 18 deckt dabei einen Großteil der Grundfläche des Speicherraums ab. Bei der dargestellten Ausführungsform ist praktisch die gesamte Grundfläche des Speicherraums 2 durch das offenporige Material abgedeckt.

Das offenporige Material weist eine Durchlässigkeit für Luft und Flüssigkeit auf, welche eine gute Zerstäubung ermöglicht. Beim Differenzdruck von 10 Millibar beträgt die Durchlässigkeit für Luft 43 m ³ /min/m ² . Bei einem Differenzdruck von 2,5 Millibar beträgt die Durchlässigkeit 14m ³ /min/m ² . Bei einem Differenzdruck von 20 Millibar beträgt die Durchlässigkeit 75 m ³ /min/m ² .

Die Durchlässigkeit für Wasser beträgt bei einem Differenzdruck von 169 Millibar 2,7 m ³ /min/m ² . Bei einem Differenzdruck von 69 Millibar ist die Durchlässigkeit 1,4 m ³ /min/m ² . Bei einem Differenzdruck von 207 Millibar beträgt die Durchlässigkeit 3,5 m ³ /min/m ² .

Die vorgenannten Angaben beziehen sich auf eine Dicke D des offenporigen Materials von 1,5 mm, welche sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

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Die Größe der Poren des offenporigen Materials des Speicherelements 18 liegt zwischen 5 Mikrometer und 130 Mikrometer. Dabei liegt die mittlere Größe der Poren zwischen 20 und 60 Mikrometer, insbesondere zwischen 30 und 45 Mikrometer.

Das Speicherelement 18 nimmt im Falle einer Einmalprobe zwischen 0,2 und 1,0 ml Flüssigkeit, insbesondere 0,4 bis 0,6 ml Flüssigkeit auf. Hierfür ist es ausreichend, wenn die Vorrichtung einen Durchmesser von zwischen 2 und 5 cm aufweist.

Die Porosität des offenporigen Materials liegt zwischen 20 und 60 Prozent, insbesondere zwischen 30 und 50 Prozent.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung 1 ermöglicht eine gute Zerstäubung bzw. Vernebelung der Flüssigkeit bei der Abgabe. Dies wird auch dadurch erreicht, dass das Speicherelement 18 unmittelbar mit einem stegförmigen Abschnitt 19 an der Abgabeöffnung 15 anliegt. Dies kann besonders gut Figur 7, welche einen Ausschnitt der Vorrichtung 1 vor Abnehmen des Verschlusselements 16 zeigt, und Figur 8, welche dieselbe Vorrichtung nach dem Abnehmen des Verschlusselements zeigt, entnommen werden. Die Abgabeöffnung 15 ist dabei derart angeordnet und ausgebildet, dass die Flüssigkeit unmittelbar aus den Poren des offenporigen Speicherelements 18 in die Umgebung austreten kann. Die Zerstäubung wird im vorliegenden Fall durch das offenporige Speicherelement 18 bewirkt. Auf die Ausgestaltung der Abgabeöffnung kommt es weniger an, da die Flüssigkeit direkt aus mehreren Poren in die Umgebung abgegeben werden kann. Eine präzise gefertigte Abgabeöffnung 15, welche die Zerstäubung alleine übernimmt, ist daher nicht erforderlich. Daher kann die Abgabeöffnung 15 eine Größe von mehr als 0,2 mm haben, wobei sich Werte zwischen 0,3 und 0,9 mm als vorteilhaft

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herausgestellt haben. Die öffnungsfläche der Abgabeöffnung liegt vorteilhafterweise zwischen 0,031 mm ² und 0,65 mm ² , vorzugsweise zwischen 0,07 mm ² und 0,4 mm ² .

Die Oberschale 3 kann insbesondere aus Kunststoff gefertigt sein. Das Gleiche gilt für die Folie 10.

Mit der beschriebenen Vorrichtung können verschiedene Arten von Flüssigkeiten abgegeben werden. Sie eignet sich insbesondere für Duftstoffe, beispielsweise für kleine Proben von Parfüm. Dabei ist es denkbar, auch andere Stoffe mit der beschriebenen Vorrichtung abzugeben.

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Bezugsze ic he nliste

1 Vorrichtung zum Abgeben einer Flüssigkeit

2 Speicherraum

3 Oberschale

4 Wandung

5 Druckfläche

6 Bewegungsabschnitt

7 Stützrand

8 Vorsprung (an Stützrand)

9 Verbindungsabschnitt

10 Folie

11 Schutzfolie

12 öffnungslinie

13 erster Abschnitt

14 zweiter Abschnitt

15 Abgabeöffnung

16 Verschlusselement

17 Griffabschnitt

18 Speicherelement

19 Abschnitt

D Dicke

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