DE2353980A1 - Vorrichtung zur abgabe eines fluessigen mehrkomponenten-erzeugnisses - Google Patents

Vorrichtung zur abgabe eines fluessigen mehrkomponenten-erzeugnisses

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    • B05B7/025—Nozzles having elongated outlets, e.g. slots, for the material to be sprayed

Description

EISENFÜHR & SPEJSER Patentanwälte
* ,',""..■ OPL-INa OÜNTHER EISENFÜHR
DiPL-lNa DIETER K. SPEISER BREMEN - On bernat. HORST ZINNOREBE
UNS. ZEICHEN: B 254
ANMELDER/iNH: William Robert Brooks
Aktenzeichen: Neuanmeldung
datum. 24. Oktober 1973
William Robert Brooks, 365 Alexander Street, Elmhurst, Illinois 60126" (V.St.A. )■
Vorrichtung zur Abgabe eines flüssigen Mehrkomponenten-Erzeugnisses
Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf eine tragbare Vorrichtung zum Mischen und zur Abgabe von Mehrkomponenten-Schaum oder derartigen aus mehreren flüssigen Komponenten bestehenden Erzeughissen. Die Erfindung richtet sich insbesondere auf zu derartigen Vorrichtungen gehörige Sprühpistolen für Ürethan-Schaum«
Das Versprühen von Urethan-Schaum findet beim Bau von Bauwerken und Fahrzeugen ein ständig breiter werdendes Anwendungsfeld. Man verwendet Urethan-Schaum zur Isolierung von Wänden in Bauwerken aller Größen, vom Einfamilienhaus bis zum Wolkenkratzer. Dieses relativ billige Isoliermaterial findet aber auch Verwendung zum Isolieren von Güterwagen, Lastwagen und anderen Fahrzeugen, in denen man beispielsweise Lebensmittel und andere Produkte befördert, die eine konstante Temperatur benötigen.
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Urethan-Schaum hat sich aus verschiedenen Gründen als sehr wertvolles Isolier- und Baumaterial erwiesen. Es. hat ausgezeichnete Isoliereigenschaften bei einem extrem niedrigen Wärmeübertragungswert. Seine hohe Druckfestig-r keit und seine ausgezeichnete Formstabilität gestatten seine Verwendung nicht nur zum Isolieren, sondern als zusätzlich tragendes Material beim Bau von Wänden, Trenn-, wänden u. dgl. .
Ein weiterer Grund für die zunehmende Verbreitung von Urethan-Schaum ist darin zu sehen, daß sich dieses Bau— und Isoliermaterial leicht auftragen oder einbauen läßt. Die verschiedenen flüssigen Komponenten für Urethan-Schaum kann man separat aufbewahren und am Ort der Anwendung leicht zur Bildung des schaumigen Erzeugnisses vermischen. Das Schaumerzeugnis kann dann auf eine gewünschte Fläche abgegeben oder gesprüht werden. Das gesprühte Schaumerzeugnis klebt am Empfängermaterial fest und härtet dann zu einer solchen Festigkeit aus, daß früher notwendige zusätzliche Versteifungsmaterialien oftmals überflüssig werden.
.Aus dem US-Patent 3 633 795 ist eine Vorrichtung zum Mischen und zur Abgabe von Schaum bekannt, die mehrere tragbare Druckbehälter besitzt, von denen jeder ein Grundbestandteil des Schaumerzeugnisses enthält. Jeder dieser Behälter ist mittels eines individuellen Schlauches mit der Abgabepistole verbunden. Bei Betätigung eines Pistolenauslgsers strömen die flüssigen Komponenten in die Pistole, wo sie miteinander vermischt werden. Das gemischte Schaum— produkt wird auf eine Wandoberfläche oder ein anderes Zielgebiet abgegeben. Nach dem Aufsprühen härtet der Schaum aus und bildet ein festes und wirksam isolierendes Material.
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Im allgemeinen werden die.Komponenten für auf eine Trägeroberfläche zu versprühenden Urethan-Schaum so gewählt, daß sie nach .dem Vermischen relatiy schnell aushärten. Nach dem Beenden des Sprühvorganges verbleiben immer Reste innerhalb der Abgabepistole, die .innerhalb jener Teile der Pistole hart werden, wo die, flüssigen Komponenten vermischt wurden. Innerhalb der Pistole fest gewordene.r Schaum macht es erforderlich, die Pistole zu reinigen und unter recht schwierigen Umständen für den nächsten Gebrauch wieder ,vorzubereiten.
Es sind .bereits verschiedene Versuche unternommen worden, , die mit dem Festwerden von Schaum innerhalb des Pistolenmechanismus verbundenen Probleme zu lösen. Einige Pistolen sind so gebaut worden, daß man den gesamten Mechanismus, reinigen kann. Andere,Pistolen, wie sie beispielsweise ,aus den US-Patenten 3 575.319 und 3 633 '79:5 bekannt sind, wurden mit abnehmbaren Abgabedüsen oder anderen entfernbaren Teilen versehen. Diese Teile.können entfernt und leicht durch'neue Teile ersetzt werden.
Einige dieser Mechanismen arbeiten ganz zufriedenstellend, sind aber in der Herstellung teuer, und der.gesamte Reinigungsprozeß der Pistole hat sich oft als teuer und zeitraubend erwiesen. Bei anderen Mechanismen besteht immer die Gefahr, daß lose angebrachte Teile zum unbeabsichtigten Lösen der Düse oder anderer Elemente führen können. Ein unbeabsichtigtes Lösen oder Verlagern der Abgabedüse von anderen Pistolenteilen während der Sprühoperation kann zur Ablagerung von unvermischten flüssigen Komponenten auf der Zielfläche, zu Verletzungen der überraschten Bedienungsperson, zur Beschädigung 'von vorher besprühten Flächen oder zu anderen unerwünschten Resultaten führen. -
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile anderer Vorrichtungen eine für die Vorrichtung der genannten Art geeignete Misch- und Abqabepistole so auszubilden, daß die mit der Schaumverfestigung innerhalb der Pistole verbundenen Probleme leicht und mit geringen Kosten lösbar sind,, die flüssigen Komponenten bis zu ihrer Einführung in ein Misch*=- und Abgabeelement getrennt voneinander aufbewahrt werden, das Misch- und Abgabeelement sicher an der Pistole befestigt war und nach Gebrauch leicht abnehmbar ist,' daß diese Pisto.le in der Herstellung billige und dennoch hochwirksame Durchfluß-Steuerventile für die flüssigen Komponenten besitzt und außerdem in ihrer Herstellung billig und leicht und wirkungsvoll von unausgebildetem Personal bedienbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in bezug auf die mit einer lösbaren Düsenanordnung versehene Pistole der Vorrichtung zum Mischen und zur Abgabe eines flüssigen Mehrkomponenten-Erzeugnisses in der Weise gelöst, daß die lösbare Düsenanordnung mittels einer Düsensitzeinrichtung im Gehäuse in eine vorbestimmte Abgabeposition ausrichtbar und mittels einer am Gehäuse befestigten Verriegelungseinrichtung wahlweise in einer starr gegenüber dem Gehäuse ausgerichteten Position befestigbar und alternativ von der Dusensitzeinrxchtung lösbar ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung entnommen werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtdarstellung * eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung beim Auftragen von Urethan-Schaum oder einem ähnlichen Produkt auf eine typische Trägerfläche,
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Fig. 2 eine vergrößerte Einzeldarstellung einer Abgabepistole der Vorrichtung von Fig. 1 ' mit einer Abgabedüse, die strich-punktiert im abgenommenen Zustand ,dargestellt ist,
Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch eine
Ebene 3-3 von Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt im Verlauf einer Linie 4-4 von Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt im Verlauf einer Linie 5-5 von Fig. 4,
Fig. 6 einen Schnitt im Verlauf einer Linie 6-6 . von Fig. 4 mit Einzelheiten zum Anbringen der Misch- und Abgabedüse am Gehäuse der Pistole,
Fig. 7 eine perspektivische Gesamtdarstellung
der erfindungsgemäßen Misch- und Abgabedüsenanordnung, und
Fig. · 8 eine ahnliche Schnittdarstellung wie in
Fig. 6, jedoch mit abgenommener Düse.
Es sei vdrausiberoerkt^ daß sich die Erfindung selbstverständlich nicht auf das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. '
Fig. 1 zeigt ein typisches Ausführungsbeispiel der Erfindung bei der-Anwendung, wo eine Bedienungsperson 10 eine Wandfläche 11 mit Hilfe einer erfindungsgemäßen
Sprühpistole 14 mit einem Urethan-Schaumerzeugnis 12
besprüht. Die flüssigen Komponenten des Urethan—Schaums sind separat in individuellen Druckbehältern 16 und 17 untergebracht, die ihrerseits zweckmäßigerweise in einem Traggestell 18 angeordnet sind. Die Urethanschaum-Komponenten· werden separat durch individuelle Verbindungsschläuche 19 bzw. 20 zur Sprühpistole 14 geleitet, darin gemischt und dann als Urethan-Schaum 12 auf die Wandfläche 11 abgegeben. ·
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Die in den Fig. 2-5 dargestellte Sprühpistole 14 besitzt ein Gehäuse 22 mit einem Handgriff 23, zwei Ventilen 25 und 26 zur Steuerung des Zuflusses der flüssigen Komponenten zur Pistole, einem manuell betätigbaren Auslöser 27 zur Betätigung der Ventile 25 und 26, und mit einer Misch- und Abgabedüse 29. Die Verbindungsschläuche 19 und 20 für die Zuleitung der flüssigen Komponenten aus den separaten Druckbehältern 16 und 17 sind über Anschlußstücke 31 bzw. 32 mit dem Gehäuse 22 verbunden. Die flüssigen Komponenten gelangen im nicht gemischten Zustand in den Innenraum der Misch- und Abgabedüse 29, die vorteilhafterweise aus einem chemisch neutralen Material hergestellt ist. Sobald eine Bedienungsperson den Auslöser 27 zieht, wird eine Fluid— Verbindung von den Druckbehältern 16 und 17 über die Verbindungsschläuche 19 und 20 sowie die Ventile 25 und 26 zur Misch- und Abgabedüse 29 hergestellt, wie am besten aus Fig. 4 zu entnehmen ist. Nach dem Passieren der geöffneten Ventile 25 und 26 gelangen die flüssigen Komponenten zunächst in je eine individuelle Bohrung 37 . bzw. 38, in die eine Anschlußbohrung 39 bzw. 40 des Gehäuses 22 einmündet. In jeder dieser Anschlußbohrungen 39 und 40 ist ein durchbohrter Anschlußstutzen 41 bzw. 42 der Misch- und Abgabedüse 29 untergebracht und mit Hilfe von mehreren Dichtungsringen 43 außen abgedichtet. Auf diesem Wege gelangen die flüssigen Komponenten in den Innenraum der Düse 29.
Das Innere der .Düse 29 ist gemäß Fig. 3 und 4 besonders darauf ausgerichtet, die separat zugeführten flüssigen Komponenten gründlich zu vermischen. Zu diesem Zwecke befindet sich im Inneren des Gehäuses 22 eine um einen Zentralkern 46 verlaufende schneckenförmige Mischführung 45 zur Vermischung der Schaumkomponenten, bevor diese
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aus der Düse 29 "auf eine Zielfläche versprüht werden. Gemäß Fig. 2, 3 und 7 besiirzt die ,Düse 29 eine Auslaßöffnung 47 in Form eines diametral verlaufenden Schlitzes, aus dem ein fächerartiger Auslaßstrom in einer vorbestimmten Richtung abgegeben wird. Diese Auslaßöffnung 47 muß nicht unbedingt schlitzförmig gestaltet sein; vielmehr können stattdessen eine oder mehrere im wesentlichen runde Ausiaßöffnungen vorgesehen sein, um die gemischten Urethan-Schaumkomponenten in einem Strom von kreisförmigem Querschnitt abzugeben.
Die erfindungsgerriMße Misch- und Abgabedüse 29 läßt sich fest am Gehäuse 22 "anbringen und dennoch leicht abnehmen, um gegen eine neue Düse ausgetauscht zu werden. Durch Verwendung einer abnehmbaren und austauschbaren Düse 29 vermeidet man die mit der Schaumverfestigung innerhalb der Pistole sonst verbundenen Probleme. Ein runder Basisabschnitt 51 der Düse 29 ist in einer komplementären Ausnehmung.50 des Gehäuses 22 lösbar untergebracht. Zur sicheren Halterung der auswechselbaren Düse 29im Gehäuse 22 ist diese Ausnehmung 50 durch einen zylindrischen Ansatz 52 verlängert.
Zur Fixierung der abnehmbaren Düse 29 an der Pistole 14 besitzt das Gehäuse 22 einen Verriegelungsmechanismus 54, der beim dargestellten'Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus einem Riegelhebel 55 besteht, welcher mittels eines Stiftes 56 drehbar am Gehäuse 22 gelagert'ist. Gemäß Fig. 3 sitzt eine am vorderen Ende des Riegelhebels 55 angeordnete Haltenase 57 vor einer Schulter 58 der Düse', die durch das vordere Ende des Basisabschnittes 51 gebildet wird. Drückt die Bedienungsperson beispielsweise mit dem Daumen auf einen rückwärtigen Drück'eränsatz 59
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des Riegelhebels 5 5 und bewegt diesen in seine in Fig. strich-punktiert angedeutete Stellung, dann gibt die Haltenase 5 7 die Schulter 58 der Düse frei, und ein ebenfalls am Riegelhebel 55 integral angebrachter Auswerfer 60 drückt gegen eine Rückwand 61 des Düsenelementes 29 und schiebt dieses aus dem .Gehäuse 22 heraus. Im Ruhezustand nimmt der Riegelhebel 55 seine in Fig. 3 mit durchgehenden· Linien dargestellte Verriegelungsstellung ein, da eine Druckfeder 63 den Drückeransatz 59 untergreift und nach oben drückt.
Zur eindeutigen Ausrichtung der Misch- und Abgabedüse 29 beim Einsetzen in das Gehäuse 22 dient eine beiden Elementen zugeordnete Führungseinrichtung. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 6^ 7 und 8 besitzt das Gehäuse 22 einen Führungsschlitz 65, in den eine Führungsleiste 66 an der Misch- und Abgabedüse 29 eingreift. Durch diese Führungseinrichtung wird erreicht, daß die durchbohrten Anschlußstutzen 41 und 42 der Düse 29 automatisch in ihre zugeordnete Anschlußbohrung 39 bzw. 40 eingeführt werden.
Ein anderes Merkmal der Erfindung sind die innerhalb der Sprühpistole 14 angeordneten billigen, aber hochwirksamen Flüssigkeitsventile 25 und 26. Gemäß Fig. 4 und 5 gehört zum Ventil 25- ein Ventilsitz 68 und zürn Ventil 26 ein gleichartiger Ventilsitz 69 von konischer Konfiguration. Diese beiden Ventilsitze 68 und 69 sind durch je eine vorzugsweise aus elastischem Material bestehende verformbare Ventilkugel 71 bzw. 72 fluiddicht abgedichtet; im geschlossenen Ventilzustand können die flüssigen Mischkomponenten aus den Verbindungsschläuchen 19 und 20 nicht in die weiterführenden Bohrungen 37 und 38 gelangen.
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Die beiden Ventilkugeln 71 und: 72 sind gemäß Fig. 4 mit je einem individuellen Kalben 74 bzw. 75 verbunden, und beide Kolben sind in reibungsarmen Buchsen im Gehäuse 22 verschiebbar gelagert. Beide Kolben 74 und 75 sind an ihrem der zugeordneten Venti!kugel 71 bzw. 72 abgekehrten Ende mit einem Kopf 77 bzw. 78 versehen, und diese beiden Köpfe greifen gemäß Fig. 4 und 5 in je einen Schlitz 79 bzw.. 80 im zugeordneten Seitenteil des Auslösers 27 ein. Gemäß Fig. 5 ist der Auslöser 27 mit Hilfe des Stiftes drehbar am Gehäuse 22 gelagert. Sobald eine Bedienungsperson auf das untere Griffstück des Auslösers 27 drückt, werden die.beiden Kolben 74 und 75 in das Gehäuse 22 hineingeschoben und heben dabei die Ventilkugeln 71 und 72 von ihren Ventilsitzen 68 und 69 ab, so daß jetzt ein Flüssigkeitsftrom zustande kommt. Normalerweise wird der gesamte Auslöser 27 in seine In Fig. 5 mit durchgehenden Linien dargestellte, vom Gehäuse 22 abgespreizte Stellung durch einen Federbügel 85 vorgespannt. In dieser Ruhelage werden durch die Kraft dieses Federbügels 85 die Ventilkugeln 71 und 72 gegen ihre konischen Ventilsitze 68 und 69 gezogen, so daß sich vor ihnen entgegen der Strömungsrichtung ein Fluiddruck aufbaut.
Eine Sicherungeeinrichtung verhindert erfindungsgemäß ein unbeabsichtigtes Betätigen des Auslösers 27. Diese Sicherungseinrichtung besteht erfindungsgemäß aus einem Sicherungsbügei 87, der an einem unteren Abschnitt des Handgriffes 23 drehbar gelagert ist. Nimmt der Sicherungsbügel 87 seine in Fig. 3 dargestellte Stellung ein, dann ist der Auslöser 27 freigegeben und kann'betätigt werden. Verdreht man ihn jedoch in die in Fig. 5 strich-punktiert dargestellte Sicherungsstellüng, dann ist der Auslöser 27 blockiert. Eine Feder 88 drückt den Sicherungsbügel
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gegen die Unterseite des Gehäuses 22, so daß der Sicherungsbügel 87 nur nach Überwindung eines gewissen Reibung smomentes verdreht werden kann. Auf diese Weise wird eine unbeabsichtigte Verdrehung des Sicherungsbügels 87 gegenüber dem Gehäuse 22 verhindert.
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Claims (10)

A η s ρ r ü c h e
1. Vorrichtung zum Mischen und zur Abgabe eines flüssigen, mehrere Komponenten enthaltenden Erzeugnisses, mit Vorratsbehältern für die jeweiligen Komponenten, mit einer Abgabepistole, an deren Gehäuse an Handgriff zum Handhaben und Richten desselben und Ventile zur Durchflußsteuerung der einzelnen Komponenten angeordnet sind, mit mehreren Leitungen, zum Verbinden dieser Ventile mit den entfernt angeordneten Vorratsbehältern, mit einem am Gehäuse angebrachten Handauslöser zum Betätigen der Ventile, und mit einer lösbaren Misch- und Abgabe-Düsenanordhung, die mit jedem der Ventile in Verbindung steht, mit ihrer internen Konfiguration das Vermischen der Komponenten begünstigt und einen Düsenausgang zum Abgeben des gemischten flüssigen Erzeugnisses in eine vorbestimmte Richtung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Düsenanordnung (29) mittels einer Düsensitzeinrichtung (50) im Gehäuse (22) in eine vorbestimmte Abgabeposition ausrichtbar und mittels einer am Gehäuse befestigten Verriegelungseinrichtung (54) wahlweise in einer starr gegenüber dem Gehäuse ausgerichteten Position befestigbar und alternativ von der Düsensitzeinrichtung lösbar ist. .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Verriegelungseinrichtung (54) eine Düsenauswerfereinrichtung (60) gehört, welche die Düsenanordnung
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(29) aus der Düsensitzeinrichtung (50) herausdrängt, wenn die Verriegelungseinrichtung mit der Wirkung der . Freigabe der Düsenanordnung vom Pistolengehäuse (22) betätigt wird. . - ■.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Düsenauswerfereinrichtung ein ittit der Düsenanordnung (29) .in Eingriff bringbarer Düsenauswerfer (6Q) gehört» ·
4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenanordnung (29) mittels eines zur Verriegelungseinrichtung (54) gehörigen ' Haltefingers (57), der an eine Stufe (58) der Düsenanordnung angreift, gegenüber dem Gehäuse (22) lösbar fixiert ist; und daß der Haltefinger (57) mittels einer Vorspanneinrichtung (63) mit der Düsenanordnung in Eingriff bringbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (22) eine Führungseinrichtung (65) und an der Düsenanordnung (29) eine in diese Führungseinrichtung eingreifende Führungsleiste (66) angebracht ist, um die Düsenanordnung gegenüber dem Gehäuse auszurichten.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem dieser Ventile (25, 26) ein Ventilsitz (68 bzw. 69), ein selektiv und fluiddicht mit dem Ventilsitz zusammenbringbares Kugelelement (71 bzw. 72), ein im Gehäuse (22) geführtes und mit dem Auslöser' (27) verbundenes Kolbenelement (74; 75) zum Abheben des Kugelelementes bei Auslöserbetätigung, eine den Ventilsitz
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mit der Düsenanordnung (29) zur Herstellung eines Fluidkanals bei geöffnetem Ventil verbindende Ventilauslaßeinrichtung (37; 38), und eine den Auslöser im Ruhezustand vom Gehäuse weg und das Kolbenelement vom Kugel-.element weg vorspannende und damit das Ventil sperrende Spanneinrichtung (85) gehören.
7. ' Vorrichtung nach Anspruch 6, .dadurch gekennzeichnet, daß zum Kugelelement ein elastisches sphärisches Element (71 bzw. 72) gehört, das sich deformierbar gegen den Ventilsitz (68 bzw. 69) legt. ■ .
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kolbenelement (74; 75) ein erweitertes Kopfelement (77 bzw. 78) gehört, und daß zum Auslöser (27) ein das Kopfelement erfassender Schlitz (79 bzw. 80) gehört, mit dem das Kolbenelement an die Auslöserbewegung gekoppelt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die-Vorspanneinrichtung (85) auf das Gehäuse (22) und den Auslöser (27). einwirkt und im Ruhezustand den Auslöser in eine Ruhestellung drängt, in welcher das geschlossene Kolbenelement'von dem Kugelelement (71 bzw. 72) weggezogen wird und das Kugelelement flüiddicht auf dem Ventilsitz aufliegt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Sicherungseinrichtung (87) zum selektiven Eingriff, am AusLöser (27), um dessen Bewegung gegenüber dem Gehäuse und somit eine unbeabsichtigte Fluidabgabe aus der Pistole zu verhindern.
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