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Das
technische Gebiet der Erfindung ist dasjenige der nadellosen Spritzen,
die dazu bestimmt sind, feste, flüssige oder gemischte Teilchen
eines Wirkstoffs zur therapeutischen Verwendung durch die Haut hindurch
zu spritzen.
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine nadellose Spritze, die mit Hilfe
einer Zündstartvorrichtung
funktioniert, die eine einer pyrotechnischen Ladung zugeordnete
Auslösevorrichtung
verwendet. Genauer gesagt, muss diese Auslösevorrichtung in der Lage sein,
eine pyrotechnische Ladung zünden
zu können, die
sich in einem leichten Gegenstand von geringer Größe befindet
und manuell betätigt
werden muss.
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Die
von der Erfindung vorgeschlagene Lösung empfiehlt die Verwendung
eines rauflächigen Elements
als Hauptbestandteil der Auslösevorrichtung
der nadellosen Spritze.
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Es
hat sich herausgestellt, dass auf dem Gebiet der nadellosen Spritzen
kein Patent sich auf die Verwendung eines rauflächigen Elements in der Auslösevorrichtung
solcher Spritzen bezieht. Es wurden aber bereits andere Arten von
Auslösevorrichtungen für nadellose
Spritzen entwickelt, die eine pyrotechnische Ladung verwenden. Man
kann zum Beispiel das Patent
US
2 322 244 erwähnen,
das sich auf eine nadellose subkutane Spritze bezieht, die ausgehend von
einer Platzpatrone arbeitet, deren Zündung durch den Aufschlag eines
Kolbens bewirkt wird, der durch das Entspannen einer Feder beschleunigt wird,
das manuell durch vorheriges Zusammenziehen der Feder mit Hilfe
eines Knopfes ausgelöst
wird. Die zu spritzende Flüssigkeit,
die mit der Patrone in Kontakt angeordnet ist, wird aus der Spritze
unter der Wirkung des Drucks ausgestoßen, der von den Verbrennungsgasen
erzeugt wird. Das Patent
US 4
089 334 wiederum beschreibt eine nadellose Spritze, die mit
einer pyrotechnischen Ladung versehen ist, deren Zünden von
einer Primärladung
gewährleistet wird,
die selbst durch Aufschlagen einer starren Stange gezündet wird,
die von der Entspannung einer Feder in Bewegung versetzt wird. Die
von der pyrotechnischen Ladung ausgegebenen Gase breiten sich in einer
stromabwärts
liegenden Kammer aus, indem sie einen Kolben in Bewegung versetzen,
dessen Verschiebung den Ausstoß des
zu spritzenden flüssigen
Produkts bewirkt. Diese beiden Patente tendieren dazu zu zeigen,
dass die Vorrichtungen mit Schlagauslösung, die insbesondere eine
Feder, ein festes Bauteil, das als Schlagbolzen dient, und mindestens
eine pyrotechnische Ladung aufweisen, auf dem Gebiet der nadellosen
Spritzen durchaus bekannt sind.
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Schließlich ist
es interessant, das Patent
US 3
145 712 zu erwähnen,
das sich auf eine Vorrichtung zum subkutanen Spritzen eines Medikaments
bezieht, die dazu bestimmt ist, die Schutzkleidungen gegen Gasangriffe
zu vervollständigen.
Diese Vorrichtungen werden von der Person getragen und können im
Fall des Erfassens von Gas entweder manuell oder automatisch ausgelöst werden.
Diese Vorrichtungen arbeiten ausgehend von einer pyrotechnischen
Patrone, die von einer Primärladung
gezündet wird,
welche elektrisch von einem Strom gestartet wird, der zwischen zwei
an geeigneter Stelle innerhalb dieser Primärladung angeordneten Anschlussklemmen
erzeugt wird. Die von der Verbrennung der pyrotechnischen Ladung
erzeugten Gase erzeugen einen Druck, der dazu dient, das flüssige medikamentöse Produkt
auszustoßen.
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Dagegen
ist die Verwendung eines rauflächigen
Elements zum Zünden
einer pyrotechnischen Ladung in Gegenständen, wie zum Beispiel Leuchtraketen,
Granaten oder Minen, bekannt und war Gegenstand mehrerer Patente.
Es kann unter anderen das französische
Patent FR 2 393 261 erwähnt
werden, das sich auf eine für
Raupenfahrzeuge nicht erfassbare Mine bezieht, die mittels eines
Reibkontakts ausgelöst
werden kann, dessen Verschiebung in Kontakt mit einer Zündung zu
ihrem Zündstart
beiträgt.
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Weiter
beschreibt das französische
Patent FR 2 487 968 eine Zündkappe,
die besonders für
das Zünden
von Granaten ausgelegt ist und insbesondere eine pyrotechnische
Zündkette
aufweist, deren erstes Element eine pyrotechnische Ladung ist, die durch
Reibung gezündet
werden kann.
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Die
nadellosen Spritzen müssen
mit einer Auslösevorrichtung
versehen sein, die manuell betätigbar
ist und es ermöglicht,
auf eine zu energetische oder zu platzraubende Betätigungsquelle
zu verzichten, und gleichzeitig zuverlässig und leistungsfähig bleibt.
Die üblicherweise
verwendeten Auslösevorrichtungen
verwenden nämlich
Zünder,
deren primäre
Zusammensetzung besonders empfindlich ist. In einer Lagersituation
können
diese Spritzen dann aufgrund der großen Empfindlichkeit des Zünders für äußere Beanspruchungen,
wie zum Beispiel hohe Temperaturen oder ein Herunterfallen, die
Gefahr des ungewollten Betriebs aufweisen. Andererseits erfordern die
Zünder
trotz ihrer Empfindlichkeit für
ihre Zündung
eine relativ platzraubende Schlagvorrichtung. Um dieses Problem
des Platzbedarfs und der Gefahr des ungewollten Betriebs zu lösen, wurde
die Möglichkeit
gefunden, eine Reibzündung
zu miniaturisieren, die mit einer guten Sicherheit hergestellt wird und
mit einer ausgezeichneten Zuverlässigkeit
zündet.
Diese Reibzündung
erfolgt sanft, durch direktes Anzünden der pyrotechnischen Ladung,
ohne Rückgriff
auf eine Stoßwelle,
wie im Fall einer Zündung
mit einem Zünder.
Dies hat als direkte und vorteilhafte Folge eine extrem begrenzte
Schallwirkung bei der Verwendung der Spritze. Schließlich besitzt
die erfindungsgemäße nadellose
Spritze, die eine Reibungs-Auslösevorrichtung
aufweist, eine doppelte Sicherheitsvorrichtung, einmal in Form eines
entfernbaren Bauteils, das jedes Eindrücken des Auslösers verhindert,
zum anderen in Form einer Rauigkeitszone, die eine besondere Kraft
erfor dert, um den Auslöser
einzudrücken,
wenn das entfernbare Bauteil abgenommen wurde.
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Die
erfindungsgemäße nadellose
Spritze besitzt alle technischen Eigenschaften, die für ein nadelloses
Spritzen besonders geeignet sind.
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Der
Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine nadellose Spritze,
die mit einer Zündvorrichtung
ausgestattet ist, die eine Auslösevorrichtung und
eine pyrotechnische Ladung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Auslösevorrichtung
ein Auslöseorgan
aufweist, das mit einem Mittel zum Reiben der pyrotechnischen Ladung
verbunden ist. Das Reibmittel besteht aus einem Bauteil, dessen Hauptaufgabe
es ist, sich gegen eine pyrotechnische Ladung zu reiben, um ihre
direkte Zündung
zu bewirken. Eine solche Vorrichtung erfordert eine pyrotechnische
Zusammensetzung, die für
Reibung empfindlich ist, wie zum Beispiel die Zusammensetzungen auf
der Basis von Zirkonium. Vorteilhafterweise ist das Reibmittel ein
rauflächiges
Element. Vorzugsweise besteht das rauflächige Element aus einem länglichen
Bauteil, dessen eines Ende Unebenheiten aufweist. Vorzugsweise ist
das Bauteil steif und hat eine im wesentlichen zylindrische Form.
Vorteilhafterweise ist das Bauteil fest mit dem Auslöseorgan
verbunden, so dass seine Verschiebung durch die dem Organ verliehene
Bewegung festgelegt wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist das Auslöseorgan
ein Druckknopf, der von Hand zu betätigen ist und entlang eines
mittigen Hohlkörpers
gleiten kann, in dem die pyrotechnische Ladung untergebracht ist.
In der "Lager"-Stellung, in der
die nadellose Spritze noch nicht funktioniert hat, ist das rauflächige Element
von der pyrotechnischen Ladung entfernt. Deren Zündung erfolgt, wenn das rauflächige Element
mit ihr in Kontakt kommt, wodurch ein direktes mechanisches Reiben erzeugt
wird.
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Vorzugsweise
ist der Druckknopf an einem der Enden des mittigen Körpers angeordnet,
um seine Betätigung
zu erleichtern, und spezieller an dem Ende, das dem Ende gegenüberliegt,
durch das der Wirkstoff eingespritzt wird. Vorteilhafterweise sind das
rauflächige
Element und die pyrotechnische Ladung entlang der Achse des Hohlkörpers fluchtend ausgerichtet.
Vorzugsweise haben das rauflächige Element
und die pyrotechnische Ladung eine im wesentlichen zylindrische
Form, und ihre Achse fällt
mit der Achse des Hohlkörpers
zusammen. Vorteilhafterweise ermöglicht
eine Rauigkeitszone, die zwischen dem Druckknopf und dem mittigen
Körper
angeordnet ist, die Reibkräfte
zwischen diesen beiden Elementen zu erhöhen, wenn eines über das
andere gleitet. Konkreter gesagt, ermöglicht diese Zone die Einführung eines
Widerstands, der jede Zündung
so lange verhindert, wie keine ausreichende Kraft ausreichend lange
ausgeübt
wird, um das rauflächige Element
in Kontakt mit der pyrotechnischen Ladung einzudrücken.
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Vorzugsweise
besteht die Rauigkeitszone aus einer gegenseitigen Verschachtelung
von ringförmigen
Unebenheiten eines der beiden Elemente in Nuten des anderen Elements,
die zu ihrer Aufnahme vorgesehen sind, damit ein minimalen Druckpegel
induziert wird, um mit dem Eindrücken
des Druckknopf zu beginnen. Dies vermeidet eine ungewollte Auslösung ausgehend
von einer harmlosen oder unabsichtlichen Beanspruchung, wenn die
nadellose Spritze durch das Herausziehen des entfernbaren Anschlags
betriebsfähig
gemacht wird, der das Ende schützt,
durch das der Wirkstoff eingespritzt wird.
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Vorzugsweise
verfügt
der Druckknopf tatsächlich über eine
Sicherungsvorrichtung in Form eines entfernbaren Anschlags, der
jede Bewegung des Knopfes verhindert. Die andere Funktion dieser
Sicherungsvorrich tung ist es, das Ende der Spritze, durch die der
Wirkstoff gespritzt werden soll, zu schützen.
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Vorteilhafterweise
besteht der entfernbare Anschlag aus einem Deckel, der mit einem
Kragen versehen ist, welcher den Druckknopf blockiert. Eine kreisförmige Sollbruchlinie
ermöglicht
es, den Kragen vom Deckel zu trennen. Der Kragen ist steif und weist
eine Zugschnur auf, um ihn zu zerreißen. Vorteilhafterweise haben
die die Rauigkeitszone bildenden, ringförmigen Unebenheiten die Besonderheit, sich
vorzugsweise entlang der Schubachse zu verformen und folglich eine
Rücklaufsperrwirkung
zu haben. Auf diese Weise läuft
der Benutzer nicht Gefahr, eine brutale Rückzugswirkung des Druckknopfs
zu erfahren. Vorzugsweise ist das rauflächige Element aus rostfreiem
Stahl.
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Die
erfindungsgemäßen nadellosen
Spritzen haben den Vorteil, eine weniger gewaltsame pyrotechnische
Reaktion zu erzeugen als diejenige, die beim Betrieb eines Schlagbolzens
erfahren wird. Sie ermöglichen
nämlich
eine sanfte Zündung
der gaserzeugenden Zusammensetzung mittels einer Reibung und nicht
mehr mittels einer Stoßwelle.
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Bei
ihrem Auslösen
und ihrem Betrieb erzeugen sie außerdem eine stark eingeschränkte Schallwirkung.
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Schließlich haben
sie den Vorteil, ohne die den Explosionsstoffe oder explodierende
Zusammensetzungen verwendenden Vorrichtungen eigenen Einschränkungen
auf den zivilen Markt gebracht werden zu können.
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Nachfolgend
wird eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ausführlich beschrieben.
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1 zeigt
einen axialen Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße nadellose
Spritze, die noch nicht funktioniert hat.
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2 zeigt
einen axialen Längsschnitt
durch die Spritze der 1, die funktioniert hat.
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In 1 weist
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung die nadellose Spritze 1 einen stromaufwärts liegenden
Teil, der eine Auslösevorrichtung
enthält,
und einen stromabwärts
liegenden Teil auf, der eine pyrotechnische Ladung 2, den
Wirkstoff in fester oder flüssiger
Form, eine Spritzdüse
und eine Führung
zum Aufbringen auf die Haut enthält.
Die Auslösevorrichtung
enthält
einen Druckknopf 3 und ein Reibmittel in Form eines rauflächigen Elements 12.
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Der
Druckknopf 3 hat eine im wesentlichen zylindrische Form
und besteht aus einem massiven Bereich 4, verlängert durch
einen zylindrischen Hohlbereich 5 mit gleichem Außendurchmesser.
Dieser zylindrische Hohlbereich 5 mit konstantem Außendurchmesser
weist eine innere Schulter auf, die es ermöglicht, einen hinteren inneren
Hohlzylinder großer
Stärke
in Verlängerung
eines vorderen inneren Hohlzylinders geringerer Stärke zu unterscheiden, wobei
der hintere Zylinder zwischen dem massiven Bereich 4 und
dem vorderen Zylinder liegt. Der hintere Zylinder weist auf seiner
seitlichen Innenwand eine Zone auf, die eine Reihe von ringförmigen Unebenheiten
besitzt. Der zylindrische Hohlbereich 5 umklammert auf
einem Bereich seiner Länge
einen zylindrischen Hohlkörper 6,
der auf seiner äußeren Seitenwand
eine Zone mit ebenfalls einer Reihe von ringförmigen Unebenheiten aufweist,
wobei der Körper 6 von
einem verbreiterten zylindrischen Sockel 7 verlängert wird.
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Der
zylindrische Hohlkörper 6 weist
eine innere Schulter auf, die es ermöglicht, einen stromaufwärts liegenden
Kanal geringen Durchmessers in Kontinuität mit einem stromabwärts liegenden
Kanal größeren Durchmessers
zu unterscheiden, in dem die pyrotechnische Ladung 2 angeordnet
ist. Diese pyrotechnische Ladung 2 ist in zwei getrennte
Bereich unterteilt, einen mit einer Zusammensetzung auf der Basis
von Zirkonium, die reibungsempfindlich ist, und einen anderen mit
einer gaserzeugenden Zusammensetzung, die dazu dient, die Teilchen
auszustoßen.
Das rauflächige
Element 12 besteht aus einem länglichen Bauteil 11 von
zylindrischer Form, das ein mit Unebenheiten versehenes freies Ende 8 aufweist,
und ist in den massiven Bereich 4 des Druckknopfs 3 eingesetzt,
so dass es sich im zylindrischen Hohlbereich 5 des Knopfes 3 in
einer mittigen Stellung befindet, in der die beiden Achsen zusammenfallen.
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Der
Druckknopf 3 umklammert den zylindrischen Hohlkörper 6 derart,
dass ihre ringförmige
Unebenheiten aufweisenden Zonen sich entsprechen, indem sie sich
ineinander verschachteln, und dass ein Freiraum 9 zwischen
dem massiven Bereich 4 des Druckknopfs 3 und dem
Ende des ihm gegenüberliegenden
zylindrischen Hohlkörpers
verbleibt.
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Die
Verschachtelung dieser beiden Zonen ermöglicht es, eine Rauigkeitszone 10 zu
erzeugen, die aus harten Punkten besteht, um die Reibungskräfte im Fall
des Gleitens des Druckknopfs 3 entlang des zylindrischen
Hohlkörpers 6 zu
erhöhen.
Diese die Rauigkeitszone 10 bildenden, ringförmigen Unebenheiten
haben die Besonderheit, sich vorzugsweise in Richtung der Schubachse
zu verformen und folglich eine Rücklaufsperrwirkung
zu haben. Die äußere Seitenwand
des verbreiterten Sockels 7 des zylindrischen Hohlkörpers 6 befindet
sich in Kontakt mit der inneren Seitenwand des vorderen Zylinders
des zylindrischen Hohlbereichs 5 des Druckknopfs 3,
und das Ende des vorderen Zylinders steht in Kontakt mit dem Sockel 7,
um zu vermeiden, dass der Druckknopf 3 leicht aus der Spritze 1 herausgezogen
werden kann.
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Das
rauflächige
Element, das am massiven Bereich 4 des Druckknopfs 3 befestigt
ist, durchquert den stromaufwärts
liegenden Kanal des zylindrischen Hohlkörpers 6, und sein
mit Unebenheiten versehenes freies Ende 8 mündet in
den stromabwärts liegenden
Kanal des Körpers 6 in
einem gewissen Abstand zur pyrotechnischen Ladung 2. Eine
Dichtung 16, die in einer kreisförmigen Kehle des stromaufwärts liegenden
Kanals angeordnet ist, kommt in Anlage gegen das rauflächige Element 12,
um eine gute Dichtheit zwischen dem stromabwärts liegenden Kanal, in dem
die Verbrennung stattfinden wird, und dem Freiraum 9 zu
gewährleisten,
der sich zwischen dem Druckknopf 3 und dem Ende des zylindrischen
Hohlkörpers 6 befindet.
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Die
Spritze 1 verfügt über eine
Sicherungsvorrichtung in Form eines entfernbaren Anschlags, der
aus einem Deckel 13 besteht, der mit einem steifen, ablösbaren Hals 14 versehen
ist, der den gleichen Außendurchmesser
aufweist wie der Außendurchmesser
des Druckknopfs 3. Der Deckel 13 von zylindrischer
Form schiebt sich um das empfindliche Ende der Spritze 1,
durch das der Wirkstoff ausgestoßen wird. Der Wirkstoff, oder
zumindest seine Anordnung in der Spritze, ist in den Figuren nicht
dargestellt, aber unabhängig
von der übernommenen
Gestaltung befindet er sich stromabwärts hinter der pyrotechnischen
Ladung 2, entweder im Weg der Gase oder auf der Seite.
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Der
Kragen 14 von zylindrischer Form ist fest mit dem Deckel 13 verbunden
und zwischen dem Deckel 13 und dem freien Ende des zylindrischen
Hohlbereichs 5 des Druckknopfs 3 blockiert.
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Eine
Vorausschnittzone in Form einer kreisförmigen Nut ist zwischen dem
Kragen 14 und dem Deckel 13 hergestellt, und eine
am Kragen 14 befestigte Zugschnur 15 kann leicht
vom Benutzer ergriffen werden, um zum Lösen des Kragens 14 beizutragen.
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Der
Betrieb dieser bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Spritze
weist die folgenden Schritte auf.
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Der
Benutzer ergreift die Zugschnur 15 und wirkt so auf sie
ein, dass die Trennung des Kragens 14 vom Deckel 13 entlang
der kreisformigen Vorausschnittlinie erfolgt. Wenn der Kragen 14 abgenommen
ist, wird der Schutzdeckel 13 seinerseits entfernt, und
die Spritze 1 ist somit entriegelt.
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Der
stromabwärts
liegende Bereich der Spritze 1 wird mit der Haut eines
zu behandelnden Patienten im Kontakt gebracht. Der Benutzer übt dann
einen manuellen Druck auf den Druckknopf 3 in Höhe seines
massiven Bereichs 4 aus, um ihn einzudrücken. Hierzu muss er eine Kraft
aufwenden, um die durch die Rauigkeitszone 10 induzierten
Reibungskräfte
zu überwinden.
Wenn der Druckknopf 3 beginnt, entlang des zylindrischen
Hohlkörpers 6 zu gleiten,
bewirkt er eine lineare Verschiebung des rauflächigen Elements 12 im
zylindrischen Hohlkörper 6, bis
sein mit Unebenheiten versehenes, freies Ende 8 die pyrotechnische
Ladung 2 in Höhe
des Bereichs erreicht, der aus der reibungsempfindlichen Zusammensetzung
auf der Basis von Zirkonium besteht. Dieses Ende 8, das
die Aufgabe eines Reibelements hat, induziert eine Reibung innerhalb
der Ladung 2, die reagiert, indem sie sich entzündet. Auf
diese Weise bewirken die von dieser Verbrennung erzeugten Gase die
Zündung
der gaserzeugenden Zusammensetzung. Die aus dieser zweiten Verbrennung
resultierenden Gase ermöglichen
es, den Wirkstoff durch die Haut des Patienten auszustoßen, entweder
zum Beispiel durch Verschiebung eines Kolbens, um den Wirkstoff
in flüssiger
Form durch eine Düse
auszustoßen,
oder indem zum Beispiel eine Stoßwelle erzeugt wird, um Wirkstoff teilchen
in fester Form zu beschleunigen. Die maximale Verschiebung des Druckknopfs 3 entspricht
dem Inanschlagkommen der inneren Schulter des zylindrischen Hohlbereichs 5 gegen
den verbreiterten Sockel 7 des zylindrischen Hohlkörpers 6.
Die ringförmigen
Unebenheiten der Rauigkeitszone 10, die sich in Richtung
der Schubachse verformen können,
haben eine Rücklaufsperrwirkung,
um es insbesondere dem Druckknopf 3 zu ermöglichen,
eingedrückt
zu bleiben, indem er seine Stellung in Bezug auf den zylindrischen
Hohlkörper 6 beibehält. Die
ringförmige
Dichtung 16 ermöglicht
ebenfalls, ein ungewolltes Wiederaufsteigen der Gase zum Druckknopf 3 zu
verhindern.