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Die Erfindung betrifft ein Gitterelement für einen Inhalator, welches in einem Luftkanal zwischen einem Mundstück und einer Kapselkammer des Inhalators anordenbar ist, wobei durch das Gitterelement in einem durch den Luftkanal hindurchtretenden Luftstrom Turbulenzen erzeugbar sind.
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Im Stand der Technik sind mehrere Prinzipien, nach denen Inhalatoren arbeiten, bekannt. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gitterelement für Inhalatoren zur Inhalation pulverförmiger Arzneimittel aus Kapseln. Derartige Inhalatoren werden auch Bernoulli-Inhalatoren genannt und werden beispielsweise unter der Bezeichnung HandiHaler auf dem Markt angeboten. Der pulverartige Wirkstoff wird dabei in einer Kapsel aufbewahrt. Diese Kapseln sind üblicherweise aus Hartgelantine hergestellt und bestehen aus zwei zylinderförmigen Teilen, welche an ihren Enden halbkugelförmig ausgebildet sind. In der Druckschrift
DE 198 35 346 A1 wird beispielsweise eine solche Kapsel offenbart.
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Eine solche Kapsel wird in eine in der Regel zylinderförmige Kapselkammer des Inhalators eingebracht. Diese Kapselkammer weist an einem seiner axialen Enden einen Lufteinlass und an einem weiteren axialen Ende einen Luftauslasskanal, der sich bis zum Mundstück erstreckt, auf. Des Weiteren ist die Kapselkammer so bemessen, dass deren Länge und Breite größer als die Abmessungen der Kapsel sind. Die axiale Längsachse der Kapsel ist aber dennoch im Wesentlichen parallel zu einer axialen Längsachse der Kapselkammer angeordnet.
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Vor einer Inhalation muss nun zunächst die Kapsel geöffnet werden. Zu diesem Zweck weist der Inhalator eine Stech- oder Schneideeinrichtung auf. Diese Stecheinrichtung umfasst zwei Nadeln, welche entlang einer Achse, die parallel zur axialen Längsachse der Kapselkammer verläuft, beabstandet sind. Die Nadeln werden durch eine Betätigungstaste gegen die Kapsel gedrückt, wodurch zwei Öffnungen in der längsseitigen Mantelfläche der Kapsel entstehen. Einige Kapsel weisen an den Stichstellen entsprechende Materialverjüngungen auf.
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Wird nun durch das Mundstück Luft angesaugt, entsteht ein Luftstrom in der Kapselkammer vom Lufteinlass zum Luftauslasskanal. Durch den an den Öffnungen vorbeiströmenden Luftstrom wird vor den Kapselöffnungen gegenüber dem Kapselinneren einen Unterdruck erzeugt, so dass das in der Kapsel befindliche Pulver vom Luftstrom mitgerissen und dabei vernebelt wird. Zusätzlich vibriert die Kapsel durch den Luftstrom überwiegend entlang der axialen Längsachse. Durch die bereits erwähnte Bemessung der Kapselkammer kann die Kapsel sowohl vertikal als auch horizontal vibrieren.
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In den eingangs genannten Inhalatoren ist üblicherweise ein Gitter beziehungsweise ein Sieb zwischen dem Mundstück und der Kapselkammer angeordnet. Dieses Gitter dient dazu, in dem durch den Luftauslasskanal hindurchtretenden Luftstrom Turbulenzen zu erzeugen. Durch diese Turbulenzen wird eine Deagglomeration des Inhalationspulvers unterstützt, wodurch in dem einzuatmenden Aerosol die Wirkstoffe besser verteilt und somit besser durch die Lunge aufnehmbar sind. Des Weiteren soll ein solches Gitter unerwünschte Partikel aus der Kapselkammer aus dem Inhalationspfad filtern. Solche unerwünschte Partikel sind beispielsweise Kunststoff-Partikel, die durch Abrieb der Nadeln zum Öffnen der Kapsel an dem Gehäuse entstehen oder Bruchstücke der Kapsel, die beim Öffnen der Kapsel entstehen. Eine weitere Funktion des Gitters ist, die Bewegung der Kapsel in der Kapselkammer räumlich zu begrenzen. Die Kapsel muss in ihrer Bewegungsfähigkeit derart begrenzt sein, dass sie in der Kapselkammer zwar sowohl vertikal als auch horizontal vibrieren kann, dabei aber im Wesentlichen parallel zur Kammerachse ausgerichtet bleibt. Damit das Gitter eine solche räumliche Begrenzung bereitstellt, muss es eine entsprechende Form aufweisen, um in den Inhalator eigesetzt werden zu können. Ein solches Gitter wird typischerweise hergestellt, indem ein Metallgitter mit einem Kunststoffrahmen umspritzt wird, welches dann in den Inhalator eingesetzt wird. Derartige Gitter sind demnach teuer und aufwendig herzustellen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, ein Gitterelement für einen Inhalator zur Verfügung zu stellen, welches einfach und kostengünstig herzustellen ist. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Inhalator mit einen solchen Gitterelement bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gitterelement für einen Inhalator, welches in einem Luftkanal zwischen einem Mundstück und einer Kapselkammer des Inhalators anordenbar ist, wobei durch das Gitterelement in einem durch den Luftkanal hindurchtretenden Luftstrom Turbulenzen erzeugbar sind. Das Gitterelement zeichnet sich dadurch aus, dass es einen vorzugsweise flach ausgebildeten, gitterartigen Abschnitt mit einer zur Kapselkammer hinweisenden Gittervorderseite und einer zum Mundstück hinweisenden Gitterrückseite aufweist, wobei an der Gittervorderseite zumindest ein hervorstehendes Element angeordnet ist, wodurch eine in der Kapselkammer anordenbare Kapsel lose kontaktierbar ist.
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Unter lose kontaktierbar ist zu verstehen, dass die Kapsel nur insoweit gehalten werden soll, dass sie in der Kapselkammer zwar sowohl vertikal als auch horizontal vibrieren kann, dabei aber im Wesentlichen parallel zur Kammerachse ausgerichtet bleibt.
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Durch eine derartige Ausgestaltung eines Gitterelements kann dieses beliebig geformt sein. Das Gitterelement muss lediglich im Inhalationspfad im Bereich zwischen der Inhalationskapsel und dem oberen Luftweg des Patienten anordenbar sein, um Turbulenzen im Luftstrom zu erzeugen. Die genaue Position der Anordnung des Gitterelements wird nicht mehr vorgegeben durch die Notwendigkeit, die Kapsel in ihrer Bewegungsfähigkeit zu begrenzen. Vielmehr kann das Gitterelement beliebig in dem genannten Bereich angeordnet werden. Es ist lediglich eine entsprechende Anpassung des an der Gittervorderseite hervorstehenden Elements notwendig. Eine solche Anpassung ist in der Herstellung leicht zu bewerkstelligen. Ferner ist das Gitterelement bevorzugt im Bereich des Mundstückes angeordnet.
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Vorzugsweise ist an der Gittervorderseite lediglich ein hervorstehendes Element, welches sich bevorzugt im Wesentlichen entlang einer Normalenrichtung des gitterartigen Abschnitts erstreckt, mittig angeordnet. Durch die mittige Anordnung kann die Kapsel auf einfache Art und Weise in der Kapselkammer lose gehalten werden.
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Nach einem bevorzugten Gedanken der Erfindung weisen die den gitterartigen Abschnitt bildenden Gitterstege eine sich entlang der Normalenrichtung erstreckende Höhe auf, wobei der gitterartige Abschnitt zumindest einen Bereich aufweist, in dem diese Höhe entlang der Normalenrichtung vergrößert ist, wodurch das hervorstehende Element gebildet ist. Eine derartige Ausgestaltung des Gitterelements hat zum Vorteil, dass dieses besonders einfach hergestellt werden kann, da das hervorstehende Element integral mit dem gitterartigen Abschnitt ist und somit nicht zusätzlich an der Gittervorderseite angeordnet werden muss. Vorzugsweise schließen die sich kreuzenden Gitterstege einen rechten Winkel ein. Es sind aber auch anderweitige Gittermuster, beispielsweise ein Rautenmuster denkbar.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform durchkreuzen zwei Gitterstege den Mittelpunkt des gitterartigen Abschnitts. Diese beiden Gitterstege weisen einen Abschnitt auf, der den Mittelpunkt durchkreuzt und dessen Höhe entlang der Normalenrichtung vergrößert ist. Demnach ist das hervorstehende Element als kreuzartiger Vorsprung ausgebildet. Eine solche kreuzartige Ausgestaltung des hervorstehenden Elements ermöglicht eine lose Halterung der Kapsel und gleichzeitig wird der das Gitter durchtretende Luftstrom nicht zusätzlich abgebremst. Somit muss der Nutzer keine zusätzliche Saugkraft aufwenden.
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Vorzugsweise umfasst der kreuzartige Vorsprung einen Mittelabschnitt, der in einer Ebene parallel zu einer Gitteroberfläche der Gittervorderseite liegt, wobei ausgehend von diesem Mittelabschnitt die Flanken des kreuzartigen Vorsprungs zu einer Gitteroberfläche der Gittervorderseite hin abfallend sind. Bevorzugt beschreibt der Abfall der Flanken dabei zumindest teilweise eine Kurve zweiter Ordnung. Eine solche Kurve zweiter Ordnung oder Kegelschnitt kann eine Parabel, Kreis oder eine Ellipse sein. Eine derartige Ausgestaltung ist vorteilhaft, da ein ungewolltes Beschädigen der Kapsel nicht durch etwaige Kanten verursacht werden kann. Alternativ wäre denkbar, dass der Abfall der Flanken als eine geradlinige Schräge ausgebildet ist oder eine anderweitige Kurvenform aufweist. Es wäre ebenso denkbar, dass die Flanken zunächst parallel zu der Gitteroberfläche verlaufen und dann in einem rechten Winkel zu der Gitteroberfläche hin verlaufen.
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Es sind jedoch auch noch weitere Ausführungsformen des hervorstehenden Elements vorstellbar. Denkbar wäre, das hervorstehende Element halbkugelförmig, stiftartig oder in Form eines anderweitigen beliebigen dreidimensionalen Körpers auszugestalten. Ferner wäre auch denkbar, das hervorstehende Element an anderweitigen Positionen, also außermittig, an der Gittervorderseite anzuordnen. Denkbar wäre auch, mehrere hervorstehende Elemente mit gleicher oder unterschiedlicher Form an der Gittervorderseite anzuordnen. Schließlich wäre es auch möglich, dass das hervorstehende Element aus einem unterschiedlichen Material als das Gitter besteht, wodurch das hervorstehende Element nach der Herstellung des Gitterelements an diesem angebracht werden müsste.
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Nach einem weiteren vorteilhaften Gedanken der Erfindung sind das Gitterelement und der gitterartige Abschnitt zumindest im Wesentlichen kreisförmig ausgestaltet. Bevorzugt weist das Gitterelement dabei einen Randbereich auf, welcher den gitterartigen Abschnitt umgibt. Demzufolge ist der Durchmesser des Gitterelements größer als der Durchmesser des gitterartigen Abschnitts.
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Bevorzugt schließt eine vordere Oberfläche des Randbereichs flächig mit der Gitteroberfläche der Gittervorderseite des gitterartigen Abschnitts ab, wobei der Randbereich eine Höhe aufweist, die größer ist als die Höhe des gitterartigen Abschnitts.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an einer Rückseite des Randbereichs ein Verbindungsabschnitt angeordnet, welcher sich ausgehend von der Rückseite des Randbereichs entlang der Normalenrichtung mit einer Höhe erstreckt. Vorteilhafterweise ist ein solcher Verbindungsabschnitt derart ausgebildet, dass er in dem Luftkanal des Inhalators zwischen dem Mundstück und der Kapselkammer angeordnet werden kann. Der Verbindungsabschnitt kann dabei bevorzugt aus dem gleichen Material wie der Randbereich beziehungsweise das Gitterelement bestehen. Insbesondere können bevorzugt der Verbindungsabschnitt und der Randbereich einstückig ausgebildet sein. Es wäre jedoch auch vorstellbar, den Verbindungsabschnitt aus einem anderen Material herzustellen. Vorstellbar wäre weiterhin, dass dies ein elastisches Material beziehungsweise ein Elastomer ist.
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Vorzugsweise ist der Verbindungsabschnitt in Form eines hohlen geraden Kreiszylinders ausgestaltet. Bevorzugt entspricht dabei ein Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts einem Durchmesser des gitterförmigen Abschnitts. Weiter bevorzugt ist ein Außendurchmesser des Verbindungsabschnitts kleiner als ein Durchmesser des Gitterelements.
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Bevorzugt ist an einer Mantelfläche des Verbindungsabschnitts ein umlaufender ringartiger Vorsprung angeordnet. Ein solcher ringartiger Vorsprung kann aus dem gleichen Material wie das Gitterelement bestehen. Es ist aber auch vorstellbar, dass dieser ringartige Vorsprung aus einem anderen Material besteht. Vorzugsweise könnte dies ein elastisches Material, beispielsweise ein Elastomer sein. Es wäre auch denkbar, dass an der Matelfläche eine umlaufende Ausnehmung beziehungsweise eine Nut vorgesehen ist, in der ein Dichtungsring oder O-Ring einsetzbar ist. Vorteilhafterweise weist der Luftkanal, in dem das Gitterelement angeordnet wird, eine komplementäre Ausgestaltung zu dem ringartigen Vorsprung, beispielsweise eine Ausnehmung, auf. Somit kann eine stabile Verbindung gewährleistet werden, durch welche nur ein geringer Anteil an Fehlluft, also Luft welche nicht durch die Kapselkammer getreten ist, angesaugt wird.
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Vorzugsweise besteht das Gitterelement aus einem Kunststoff. Besonders bevorzugt ist das Gitterelement weiterhin durch ein Spritzgussverfahren herstellbar. Derartige Gitterelemente sind kostengünstig, in großer Anzahl und großer Präzision herzustellen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird in einem weiteren Aspekt auch von einem Inhalator mit einer Einrichtung mit einem Gitterelement nach einer der vorangegangen Ausführungsformen gelöst.
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Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung der anliegenden Figuren erläutert. Gleichartige Komponenten können in den verschiedenen Ausführungsformen gleiche Bezugszeichen aufweisen.
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In den Figuren zeigen:
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1 eine isometrische Ansicht eines Gitterelements für einen Inhalator;
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2 eine Seitenansicht eines Gitterelements für einen Inhalator;
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3 eine Draufsicht eines Gitterelements für einen Inhalator;
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4 eine Schnittdarstellung eines Gitterelements für einen Inhalator.
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In den 1 bis 4 wird ein Gitterelement (1) für einen Inhalator dargestellt. In 1 wird dieses Gitterelement in einer isometrischen Ansicht dargestellt. 2 zeigt das Gitterelement in einer Seitenansicht und 3 in einer Draufsicht. In 3 ist weiterhin eine Schnittachse A-A‘ gezeigt. Eine entsprechende Schnittansicht des Gitterelements (1) entlang dieser Schnittachse (A-A‘) ist schließlich in 4 dargestellt.
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Das Gitterelement (1) ist in einem Luftkanal zwischen einem Mundstück und einer Kapselkammer des Inhalators anordenbar, wobei durch das Gitterelement (1) in einem durch den Luftkanal hindurchtretenden Luftstrom Turbulenzen erzeugbar sind. Ferner weist das Gitterelement (1) einen vorzugsweise flach ausgebildeten gitterartigen Abschnitt (2) mit einer zur Kapselkammer hinweisenden Gittervorderseite (3) und einer zum Mundstück hinweisenden Gitterrückseite (4), in 1 nicht dargestellt, auf. An der Gittervorderseite (3) ist ein hervorstehendes Element (5) angeordnet. Durch ein derartiges hervorstehendes Element (5) ist eine in der Kapselkammer anordenbare Kapsel lose kontaktierbar. Dieses hervorstehende Element (5) ist mittig an dem gitterartigen Abschnitt (2) angeordnet.
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Der gitterartige Abschnitt wird durch sich im rechten Winkel kreuzende Gitterstege (7) gebildet. Demzufolge werden rechtwinklige Gitteröffnungen in dem gitterartigen Abschnitt (2) ausgebildet. Die Gitterstege (7) weisen eine sich entlang der Normalenrichtung (6) erstreckende Höhe (8) auf. Das hervorstehende Element (5) wird in dieser Ausführungsform durch einen Bereich (9) des gitterartigen Abschnitts (2) gebildet, in dem die Höhe (8) entlang der Normalenrichtung (6) vergrößert ist. Insbesondere umfasst dieser Bereich (9) lediglich die beiden Gitterstege (7a, 7b), welche einen Mittelpunkt (10) des gitterartigen Abschnitts (2) durchkreuzen. Diese beiden Gitterstege (7a, 7b) weisen weiterhin einen Abschnitt auf, in dem deren Höhe (8) entlang der Normalenrichtung (6) vergrößert ist. Somit wird ein kreuzartiger Vorsprung (21) an dem gitterartigen Abschnitt (2) ausgebildet. Dieser kreuzartige Vorsprung (21) umfasst einen Mittelabschnitt (22), der in einer Ebene parallel zu einer Gitteroberfläche (3a) der Gittervorderseite (3) liegt. Ausgehend von diesem Mittelabschnitt (22) fallen die Flanken (23) des kreuzartigen Vorsprungs (21) zu einer Gitteroberfläche (3a) der Gittervorderseite (3) hin ab. Der Abfall der Flanken (23) beschreibt dabei zumindest teilweise eine Kurve zweiter Ordnung.
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Insbesondere 1 und 4 zeigen das Gitterelement (1) und den gitterartigen Abschnitt (2), welche zumindest im Wesentlichen kreisförmig ausgestaltet sind. Der Durchmesser (12) des Gitterelements (1) ist dabei größer als der Durchmesser (13) des gitterartigen Abschnitts (2). Das Gitterelement (1) weist weiterhin einen Randbereich (11) auf, welcher den gitterartigen Abschnitt (2) umgibt.
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Der Randbereich (11) umfasst eine Oberfläche (14), die flächig mit der Gitteroberfläche (3a) der Gittervorderseite (3) des gitterartigen Abschnitts (2) abschließt. Die den Randbereich begrenzenden Kanten sind in diesem Ausführungsbeispiel abgerundet. Weiterhin weist der Randbereich eine Höhe (24) auf, welche größer ist als die Höhe (8) des gitterartigen Abschnitts (2).
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Der Randbereich (11) weist überdies an einer Rückseite (15) einen Verbindungsabschnitt (16) auf. Dieser Verbindungsabschnitt (16) erstreckt sich ausgehend von der Rückseite (15) des Randbereichs (11) entlang der Normalenrichtung (6) mit einer Höhe (25). In dieser Ausführungsform sind der Randbereich (11) und der Verbindungsabschnitt (16) einstückig ausgebildet. Der Verbindungsabschnitt (16) ist weiterhin in Form eines kreisförmigen Hohlzylinders ausgestaltet. Dieser kreisförmige gerade Hohlzylinder weist einen Innendurchmesser (17) auf, der einem Außendurchmesser (13) des gitterförmigen Abschnitts (2) entspricht. Ferner weist der kreisförmige gerade Hohlzylinder einen Außendurchmesser (18) auf, welcher kleiner ist als der Außendurchmesser (12) des Gitterelements (1). Der Randbereich (11) und der Verbindungsabschnitt (16) bilden somit im Schnitt ein L-förmiges Profil. Dies ist in 4 zu erkennen. Die Rückseite (15) des Randbereichs (11) bildet demnach eine über den Verbindungsabschnitt (16) überstehende Kante. Dies ist vorteilhaft, da somit das Gitterelement (1) an dem Luftkanal angebracht werden kann, ohne dass Undichtigkeiten entstehen und ein zusätzliches Ansaugen von Fehlluft in den Luftkanal verursacht wird.
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Weiterhin weist der hohlzylindrische Verbindungsabschnitt (16) eine Mantelfläche (19) auf. An dieser Mantelfläche (19) ist ein umlaufender ringartiger Vorsprung (20) angeordnet. Dieser ringartige Vorsprung (20) kann einstückig mit dem Verbindungsabschnitt (16) ausgebildet sein oder auch ein nachträglich angebrachtes, beispielsweise elastisches Element sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist der ringartige Vorsprung (20) mittig zu der Höhe (25) angeordnet und hat eine sich radial nach außen wölbende runde Form. Dies ist in den 2 und 4 zu erkennen.
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Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gitterelement
- 2
- gitterartiger Abschnitt
- 3
- Gittervorderseite
- 3a
- Gitteroberfläche
- 4
- Gitterrückseite
- 5
- hervorstehendes Element
- 6
- Normalenrichtung
- 7
- den gitterartigen Abschnitt bildende Gitterstege
- 7a, 7b
- Gitterstege, die einen Mittelpunkt des gitterartigen Abschnitts durchkreuzen
- 8
- Höhe der Gitterstege
- 9
- Bereich mit verlängerter Höhe
- 10
- Mittelpunkt des gitterartigen Abschnitts
- 11
- Randbereich
- 12
- Durchmesser des Gitterelements
- 13
- Durchmesser des gitterartigen Abschnitts
- 14
- Oberfläche des Randbereichs
- 15
- Rückseite des Randbereichs
- 16
- Verbindungsabschnitt
- 17
- Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts
- 18
- Außendurchmesser des Verbindungsabschnitts
- 19
- Mantelfläche des Verbindungsabschnitts
- 20
- ringartiger Vorsprung
- 21
- kreuzartiger Vorsprung
- 22
- Mittelabschnitt des kreuzartigen Vorsprungs
- 23
- Flanken des kreuzartigen Vorsprungs
- 24
- Höhe des Randbereichs
- 25
- Höhe des Verbindungsabschnitts
