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Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen
eine Düsenkappe,
die über
ein Gewinde mit einem distalen Ende einer Düse in Eingriff ist, und sie
betrifft speziell eine derartige Düsenkappe, die über ein
Gewinde mit einer Düse
verschraubt ist, die zum Beschicken einer Klimaanlage mit einem
Kühlmittel
verwendet wird.
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Herkömmliche Düsenkappen enthalten ein Gewinde,
das dazu angepasst ist, mit einem distalen Ende einer Düse verschraubt
zu werden, und eine Endwand, die an einer proximalen Endseite des
Gewindes derart vorgesehen ist, dass das distale Ende der Düse gegen
das proximale Ende stößt. Ein
Dichtelement, das auf der Endwand vorgesehen ist, ist eng anliegend
am distalen Ende der Düse
derart angebracht, dass die Düsenkappe
eine Öffnung
der Düse
abdichtet. Ein solches Dichtelement ist mit Referenzziffer 12 in
der JP-A-2001-287521 oder mit Referenzziffer 24 in der
JP-A-5-312439 bezeichnet.
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Bei der beschriebenen Düsenkappe
wird das Dichtelement lediglich auf der Endwand platziert oder mit
dem Gewinde in Eingriff gebracht. Entsprechend besteht die Möglichkeit,
dass sich das Dichtelement vom Körper
der Düsenkappe
trennt. Die Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung untersuchte
die Ursache der Trennung des Dichtelements und fand heraus, dass
das Dichtelement, wenn es gegen die Düse gedrückt wird, an der Düse haftet.
Wenn die Düsenkappe
von der Düse
getrennt wird, trennt sich das Dichtelement vom Gewinde der Kappe,
so dass es auf der Seite der Düse
bleibt. Insbesondere bei einer Düsenkappe,
die für
eine Düse
verwendet wird, durch die ein Hochdruckfluid, wie z.B. das Kühlmittel für eine Klimaanlage,
strömt,
wird das Dichtelement einem großen
Innendruck ausgesetzt, so dass es gegen die Düse gepresst wird und dabei
an der Düse haftet.
Somit kann die Separation des Dichtelements bei den herkömmlichen
Düsenkappen
nicht verhindert werden.
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Düsenkappe
vorzusehen, die eine Trennung des Dichtelements von der Düsenkappe verhindern
kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Düsenkappe mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei dieser Düsenkappe wird der Rand des Dichtelements
zwischen der Endwand und der Haltewand gedrückt, so dass es dazwischen
gehalten wird. Folglich kann man verhindern, dass sich das Dichtelement
von der Düsenkappe
entfernt, selbst wenn es an der Düse haftet, wenn die Düsenkappe von
der Düse
getrennt wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach
Anspruch 3 kann verhindert werden, dass das Dichtelement aus dem
Raum zwischen der Endwand und der Haltewand herausfällt, da
der Arretiervorsprung in das Dichtelement eindringt.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform
nach Anspruch 5 kann verhindert werden, dass sich die Haltewand
in einer Richtung deformiert, in der sich das Halteelement von dem
Dichtelement löst,
wenn die distale Endfläche
der Düse
gegen die Haltewand stößt. Folglich
kann das Dichtelement zuverlässig
zwischen der Endwand und der Haltewand gehalten werden.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
nach Anspruch 7 kann die zylindrische Abdeckung mit der Kappe nach
dem Anbringen des Dichtelements zusammengefügt werden. Folglich kann das
Dichtelement einfach angebracht werden. Ferner kann das Dichtelement
durch die zylindrische Abdeckung geschützt werden.
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Die Erfindung wird rein beispielhaft
unter Verweis auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
Seitenquerschnittsansicht einer Düse und einer Düsekappe
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
Seitenquerschnittsansicht der Düse
und der Düsenkappe
ist, wobei die Düsenkappe
an der Düse
angebracht ist;
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3 eine
vergrößerte Teilquerschnittsansicht
der Düsenkappe
ist;
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4 eine
Draufsicht auf die Düsenkappe ist;
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5 eine
Seitenquerschnittsansicht der Düsenkappe
gemäß einer
zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist;
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6 eine
vergrößerte Teilquerschnittsansicht
der Düsenkappe
einer modifizierten Ausführungsform
ist; und
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7 eine
vergrößerte Teilquerschnittsansicht
der Düsenkappe
einer anderen modifizierten Ausführungsform
ist.
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Unter Verweis auf 1 bis 4 wird
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der Ausführungsform
ist eine Düsenkappe 10 an
einer Düse 50 angebracht, über die
eine Fahrzeugklimaanlage mit einem Kühlmittel beschickt wird, das
als Fluid unter Druck dient. Die Düse 50 weist ein proximales
Ende auf, das mit einem Außengewinde 51 versehen
ist. Das Außengewinde 51 ist mit
einem entsprechenden Bauteil der Fahrzeugklimaanlage verschraubt,
wodurch ein Strömungsdurchlass 52 im
Inneren der Düse 50 mit
einem Kühlmitteldurchlass 60 in
Verbindung gebracht ist, der in dem Bauteil der Fahrzeugklimaanlage
vorgesehen ist.
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Ein Ventileinsatz 53 ist
in der Mitte des Strömungsdurchlasses 52 der
Düse 50 vorgesehen.
Der Ventileinsatz 53 enthält einen Ventileinsatzkörper 54, einen
sich bewegenden Schaft 55, der sich durch den Ventileinsatzkörper erstreckt,
und ein Ventilelement 56, das an einem Ende des sich bewegenden Schafts
vorgesehen ist. Eine Schraubenfeder 57 ist zwischen dem
Körper
des Ventileinsatzes 54 und dem sich bewegenden Schaft 55 vorgesehen.
Die Schraubenfeder 57 spannt das Ventilelement 56 gewöhnlich derart
vor, dass der Strömungsdurchlass 52 durch
das Ventilelement verschlossen wird. Ferner wird das Ventilelement 56 ebenso
durch einen von dem Kühlmitteldurchlass 66 aufgebrachten
Druck in Richtung eines Schließzustands
vorbelastet. In einem Fall, in dem das Kühlmittel von der distalen Endseite
der Düse 50 aus
beschickt oder zugeführt
wird, wird der Ventileinsatz 53 geöffnet, wenn ein Beschickungsdruck
größer als
eine Summe eines Innendrucks des Kühlmitteldurchlasses 66 und
einer Federkraft der Schraubenfeder 57 ist, wonach das
Kühlmittel
von der Düse 5 in
den Kühlmitteldurchlass 66 zugeführt wird.
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Eine distale Endöffnung der Düse 50 weist einen
Innenrand auf, der mit einer abgeschrägten Fläche 58 ausgebildet
ist, wobei der Durchmesser graduell in Richtung auf das distale
Ende hin zunimmt. Die distale Endöffnung der Düse 50 weist
ferner einen Außenrand
auf, der mit einer abgeschrägten
Fläche 59 ausgebildet
ist, deren Durchmesser graduell in Richtung auf das distale Ende
hin abnimmt. Die abgeschrägte
Fläche 59 weist
eine kleinere Neigung als die abgeschrägte Fläche 58 auf. Das distale
Ende der Düse 50 enthält eine
distale Endfläche 61,
die sich zwischen den abgeschrägten
Flächen 58 und 59 befindet
und die senkrecht zur Achse der Düse liegt. Das distale Ende
der Düse 50 weist ein
Innengewinde 60 auf, das weiter innenliegend als die abgeschrägte Fläche 58 ausgebildet
ist. Eine Düsenkappe 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung wird mit dem Innengewinde 60 verschraubt.
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Die Düsenkappe 10 enthält einen
Kappenkörper 11,
ein Dichtelement 12 und eine zylindrische Abdeckung 13.
Der Kappenkörper 11 ist
im Wesentlichen in Richtung auf die Düse 50 hin abgeschrägt und weist
einen distalen zylindrischen Bereich 14 auf, der ein Außengewinde 15 an
seiner äußeren Umfangsfläche ausgebildet
hat. Das Außengewinde 15 erstreckt
sich von einem axial in der Mitte liegenden Bereich des zylindrischen
Bereichs 14 zum distalen Ende. Der zylindrische Bereich 14 umfasst
einen Bereich, der sich zwischen dem Außengewinde 15 und dessen
proximalen Ende erstreckt. Der Bereich dient als ein Dichtungs-Einsatzbereich 16,
der einen Durchmesser aufweist, der kleiner als ein Fußdurchmesser
des Außengewindes 15 ist.
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Der Kappenkörper 11 enthält einen
Bereich, der sich zwischen dem zylindrischen Bereich 14 und dem
proximalen Ende befindet. Der Bereich dient als Endwand 17,
die einen größeren Durchmesser
als der zylindrische Bereich 14 aufweist. Die Endwand 17 weist
eine Endfläche
auf, die axial der distalen Endfläche 61 der Düse 50 gegenüberliegt.
Eine vorspringende Wand 18 steht von einem Außenrand
der Endfläche
der Endwand 17 in Richtung auf die Düse 50 hin vor. Ehe
das Dichtelement 12 an dem Kappenkörper 11 angebracht
wird, weist die vorspringende Wand 18 eine zylindrische
Gestalt auf und erstreckt sich gerade (dies ist nicht dargestellt).
Ein distales Ende der vorspringenden Wand 18 wird gefalzt,
so dass es nach unten in das Innere des Dichtelements 12 gedrückt wird,
wenn das Dichtelement auf der Endfläche der Endwand 17 angebracht
ist. Folglich wird eine Haltewand 19 ausgebildet, die den
Außenrand
des Dichtelements 12 gegen die Endwand 17 drückt und
den Außenrand
zwischen der Endwand und sich selbst festhält.
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Ein Arretiervorsprung 20 ist
auf einem Teil der Endwand 17 gegenüber der Innenkante der Haltewand 19 ausgebildet,
wie es in 3 gezeigt
ist. Der Arretiervorsprung 20 ist in Richtung auf die Endwand 17 zu
kegelförmig.
Der Arretiervorsprung 20 ist kontinuierlich entlang des
gesamten Umfangs der Endwand 17 ausgebildet. Wenn die Haltewand 19 gegen
das Dichtelement 12 gedrückt wird, dringt der Arretiervorsprung 20 in
das Dichtelement ein und wird in dem verbundenen Zustand gehalten.
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Das Dichtelement 12 ist
ringförmig
gestaltet und in einen Bereich des Kappenkörpers 11 zwischen
den Dichtungs-Einsatzbereich 16 und die vorspringende Wand 18 eingesetzt.
Das Dichtelement 12 weist einen Innenrand auf, der mit
einem Haftvorsprung 30 ausgebildet ist, und einen Außenrand,
der mit einem flachen Bereich ausgebildet ist, der zwischen der
Endwand 17 und der vorspringenden Wand 18 gehalten
wird. Ein distales Ende des Haftvorsprungs 30 weist einen
halbkreisförmigen
Abschnitt auf, ehe die Düsenkappe 10 an
der Düse 50 angebracht
wird, wie es in 1 und 3 dargestellt ist.
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Der Kappenkörper 11 weist ein
Ende auf, das von dem Außengewinde 15 beabstandet
ist, und ist mit einem Arbeitsbereich 21 ausgebildet, der
sich von der Endwand 17 ausgehend seitlich erstreckt. Der
Arbeitsbereich 21 weist im Wesentlichen die Gestalt eines
Hexagons auf, wobei abgeschrägte
Scheitelpunkte vorgesehen sind, wie es z.B. in 4 dargestellt ist. Eine Buchstabenmarkierung „H", die eine Hochdruckleitung
bezeichnet, ist auf einer zentralen Endfläche des Arbeitsbereiches 21 aufgedruckt.
Die Markierung ist mit Referenzziffer 22 bezeichnet.
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Der äußere Umfang des Kappenkörpers 11 enthält einen
Teil, der sich von dem Arbeitsbereich 21 erhebt. Ein Ende
der zylindrischen Abdeckung 13 ist in den sich erhebenden
Teil eingesetzt. Insbesondere ist die zylindrische Abdeckung 13 aus
einem halbtransparenten synthetischen Harz (Kunststoff) gefertigt.
Das Ende der zylindrischen Abdeckung 13 ist mit einem ersten
Arretierbereich 23 ausgebildet, der eine innere Umfangsoberfläche aufweist,
die in Richtung auf das Zentrum der zylindrischen Abdeckung geneigt
ist, bzw. er weist eine Dicke auf, die graduell zunimmt, sowie sich
der Arretierbereich in Richtung auf das andere Ende der Abdeckung
erstreckt. Andererseits enthält
der Kappenkörper 11 einen
zweiten Arretierbereich 24, der an der proximalen Endseite
der vorspringenden Wand 18 ausgebildet ist. Der zweite Arretierbereich 24 weist
eine äußere Umfangsfläche auf,
die nach außen
geneigt ist, bzw. er weist einen Durchmesser auf, der graduell zunimmt,
sowie er sich dem Arbeitsbereich 21 annähert. Der Kappenkörper 11 wird
in die zylindrische Abdeckung 13 gedrückt, nachdem das distale Ende
der vorspringenden Wand 18 gefalzt worden ist, so dass
es dabei in die Haltewand 19 geformt worden ist. Die zylindrische
Abdeckung 13 wird derart deformiert, dass sie sich aufweitet,
wobei der erste Arretierbereich 23 der Abdeckung 13 zwischen
dem Arbeitsbereich 21 und dem zweiten Arretierbereich 24 positioniert
wird.
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Folglich wird durch den Eingriff
der beiden Arretierbereiche 23 und 24 verhindert,
dass die zylindrische Abdeckung 13 herabfällt, während das
distale Ende der Abdeckung gegen den Arbeitsbereich 21 stößt, so dass
es an den Kappenkörper 11 befestigt wird.
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Die beschriebene Düsenkappe
arbeitet wie folgt. Ein Strömungsdurchlass 52 der
Düse 50 wird durch
einen Ventileinsatz 53 der Düse verschlossen, wenn die Fahrzeugklimaanlage
mit Kühlmittel
beschickt worden ist. Da jedoch die Möglichkeit besteht, dass das
Kühlmittel
aus der Düse 50 ausleckt,
muss die Düsenkappe 10 an
dem distalen Ende der Düse 50 angebracht
werden.
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Damit die Düsenkappe 10 an der
Düse 50 angebracht
werden kann, wird das Außengewinde 15 der
Düsenkappe 10 mit
dem Innengewinde 60 der Düse 50 verschraubt.
Die zylindrische Abdeckung 13 ist aus dem halbtransparenten
Harz wie oben beschrieben gefertigt. Entsprechend kann das distale Ende
der Düse 50 durch
die Abdeckung 13 beobachtet werden. Die Düsenkappe 10 wird
so weit mit der Düse 50 verschraubt,
bis die Haltewand 19 der Düsenkappe 10 gegen
das distale Ende 61 der Düse 50 stößt oder
angrenzend dazu liegt. Der Haftvorsprung 30 wird gegen
die abschrägte
Fläche 58 gedrückt, so dass
er eng anliegend an dieser haftet, und der innere enge Bereich der
abgeschrägten
Fläche
wird ebenfalls einwärts
gedrückt,
so dass der Haftvorsprung 30 auch an dem Dichtungs-Einsatzbereich 16 des
Kappenkörpers 11 haftet.
Dabei wird verhindert, dass die Haltewand sich in einer Richtung
derart deformiert, dass sie sich von dem Dichtelement 12 trennt,
da die Haltewand 19 der Düsenkappe 10 gegen
das distale Ende 61 der Düse 50 stößt. Folglich wird
das Dichtelement 12 zuverlässig zwischen der Endwand 17 und
der Haltewand 19 gehalten. Ferner wird eine Aufweitung
des Dichtelements 12 eingeschränkt, die zu einem Ausweichen
nach außen
führen
könnte.
Folglich kann eine bessere Dichtleistung durch diese Düsenkappe 10 als
bei einer herkömmlichen
Düsenkappe
erreicht werden.
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Die Düsenkappe 10 wird in
der zur Befestigungsrichtung entgegensetzten Richtung gedreht, wenn
sie von der Düse 50 gelöst werden
soll. In diesem Fall wird das Dichtelement 12 einer Drehkraft ausgesetzt,
solange es eng anliegend an der Düse 50 haftet. Da das
Dichtelement 12 jedoch zwischen der Endwand 17 und
der Haltewand 19 gedrückt
und gehalten wird, wird das Dichtelement zusammen mit dem Kappenkörper 11 gedreht,
so dass der Haftverbund mit der Düse 50 aufgelöst wird.
Selbst wenn das Dichtelement 12 zwischen den Wänden 17 und 19 gedreht
werden sollte, wenn es an der Düse 50 haftet,
trennt sich das Dichtelement von der abgeschrägten Fläche 58 der Düse 50,
wobei es auf der Seite des Kappenkörpers 11 zwischen
den Wänden 17 und 19 gehalten
wird, bei einer Axialbewegung in einer Richtung, die zu einem Trennvorgang
von der Düse
führt,
durch den Eingriff des Arretiervorsprungs 20.
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Wie es vorher beschrieben ist, ist
die Düsenkappe 10 der
Ausführungsform
mit der Haltewand 19 versehen, die mit der Endwand 17 zusammenwirkt, um
den Rand des Dichtelements 12 zu drücken und zu halten. Ferner
enthält
die Endwand 17 den Arretiervorsprung 20, der in
das Dichtelement 12 eindringt. Entsprechend wird verhindert,
dass das an der Düse 50 haftende
Dichtelement 12 sich von der Düsenkappe 10 trennt,
wenn die Düsenkappe
von der Düse
abgenommen wird. Ferner wird das distale Ende der vorspringenden
Wand 18 gefalzt (verbogen), so dass es zu der Haltewand 19 geformt
wird, nachdem das Dichtelement 12 an der Düsenkappe 10 angebracht
worden ist, und danach wird die zylindrische Abdeckung 13 an
der Düsenkappe
angebracht. Somit kann das Dichtelement 12 leicht an der Düsenkappe 10 angebracht
werden und die vorspringende Wand 18 kann einfach gefalzt
werden. Zusätzlich
kann das Dichtelement 12 durch die zylindrische Abdeckung 13 umgeben
werden, so dass es geschützt
ist.
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Die Düsenkappe 10 wird bei
der vorhergehenden Ausführungsform
mit der inneren Umfangswand der Düse 50 zusammengesetzt.
Bei einer zweiten Ausführungsform
ist jedoch die Düsenkappe 70 mit
einer äußeren Umfangswand
der Düse 67 verbunden,
wie es in 5 dargestellt
ist. Es werden nur die Unterschiede der zweiten Ausführungsform
bezüglich
der ersten Ausführungsform
unter Verweis auf 5 beschrieben.
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Die Düse 70 der zweiten
Ausführungsform enthält ein zylindrisches
Element 71, wobei eines der zwei Enden durch eine Endwand 72 geschlossen
ist. Die innere Umfangswand des zylindrischen Elements 71 ist
mit einem Innengewinde 79 ausgebildet, dass mit dem Außengewinde 68 verschraubt
wird, das auf der äußeren Umfangsfläche der
Düse 67 ausgebildet
ist.
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Die Endwand 72 enthält eine
Innenfläche 72A,
die sich im Inneren des zylindrischen Elements 71 befindet.
Das Dichtelement 73 ist auf der Innenfläche 72A der Endwand 72 vorgesehen.
Das Dichtelement 73 ist im Wesentlichen ringförmig und
enthält den
axial vorspringenden Haftvorsprung 74, der entlang seines
Außenumfangsrands
ausgebildet ist. Das Dichtelement 73 enthält ferner
den in axialer Richtung flachen Bereich 75, der entlang
seines Innenumfangsrands ausgebildet ist. Die Endwand 72 enthält eine
vorspringende Wand 76, die sich von dem Bereich der Endwand 72 erhebt,
der im Inneren des Dichtelements 73 angeordnet ist. Das
distale Ende der vorspringenden Wand 76 wird dabei gefalzt,
so dass es nach unten in Richtung auf den flachen Bereich 75 des
Dichtelements 73 gedrückt
wird, wodurch die Haltewand 77 ausgebildet wird. Die Endwand 72 enthält einen
Teil, entlang dessen das Dichtelement 73 vorgesehen ist.
Der Teil der Endwand 72 ist mit dem Arretiervorsprung 78 ausgebildet,
der in Richtung auf das Dichtelement 73 vorsteht. Der Arretiervorsprung 78 dringt
in das Dichtelement 73 ein, wenn die Haltewand 77 gegen
das Dichtelement gedrückt
wird.
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Wenn die Düsenkappe 70 mit der
Düse 67 verschraubt
ist, so dass sie an dieser angebracht ist, haftet die abgeschrägte Fläche 69,
die auf dem Außenrand
des distalen Endes der Düse 67 gebildet
ist, eng anliegend an dem Haftvorsprung 74 des Dichtelements 73,
und das distale Ende 67A der Düse 67 stößt gegen
die Haltewand 77. Die Düsenkappe 70 der
zweiten Ausführungsform,
die wie oben beschrieben konstruiert ist, arbeitet auf die gleiche
Weise, wie es für
die erste Ausführungsform
oben beschrieben wurde und erreicht die gleichen Wirkungen wie die erste
Ausführungsform.
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Modifikationen der Erfindung werden
nun beschrieben. Die Arretiervorsprünge 20 und 78 sind
jeweils entlang des gesamten Umfangs der Endwände 17 und 72 bei
den vorhergehenden Ausführungsformen
gebildet. Der Arretiervorsprung kann jedoch auch stattdessen diskontinuierlich
entlang des Umfangs der Endwand ausgebildet sein.
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Die Arretiervorsprünge 20 und 78 sind
jeweils auf den Endwänden 17 und 72 bei
den vorhergehenden Ausführungsformen
gebildet. Der Arretiervorsprung kann jedoch stattdessen auf der
Haltewand ausgebildet sein, oder die Arretiervorsprünge können jeweils
auf der Endwand und der Haltewand gebildet sein.
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Ein Arretiervorsprung 80 kann
auf dem Dichtungs-Einsatzbereich 16 bei der ersten Ausführungsform
ausgebildet sein, wie es in 6 gezeigt
ist. Ferner kann die Düsenkappe
sowohl den Arretiervorsprung 20, der auf der Endwand 17 gebildet
ist, als auch den Arretiervorsprung, der auf dem Dichtungs-Einsatzbereich 16 ausgebildet
ist, enthalten. Zusätzlich
sind bei den vorhergehenden Ausführungsformen
die vorstehenden Wände 18 und 76 jeweils
zylindrisch. Die vorstehende Wand kann jedoch stattdessen in Umfangsrichtung
diskontinuierlich gebildet sein.
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Die zylindrische Abdeckung 13 ist
aus dem synthetischen Harz bei der ersten Ausführungsform gestaltet. Die zylindrische
Abdeckung kann jedoch stattdessen aus einem anderen Material gefertigt werden.
Ferner wird die Düsenkappe 10 an
der Düse 50 angebracht,
die den eingebauten Ventileinsatz 73 bei der ersten Ausführungsform
enthält.
Die Erfindung kann jedoch auch auf eine Düsenkappe angewendet werden,
die an einem distalen Ende einer zylindrischen Düse ohne Ventileinsatz angebracht
ist.
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Bei den vorhergehenden Ausführungsformen
werden die Dichtelemente 12 und 73 mit den Endwänden 17 und 72 zusammengebaut
und danach werden die distalen Enden der vorspringenden Wände 18 und 76 gefalzt,
um sie dadurch jeweils in die Gestalt der Haltewände 19 und 77 zu
verbiegen. Die Haltewand 19 oder 77 kann jedoch
stattdessen im Voraus auf der Endwand 17 oder 72 ausgebildet sein,
und der Rand des Dichtelements 12 oder 72 kann
in den Raum zwischen der Endwand und der Haltewand gedrückt werden.
Ferner kann die Haltewand 19 oder 77 stattdessen
im Voraus an der Endwand 17 oder 72 geformt sein,
und das Dichtelement kann gebildet werden, indem geschmolzener Gummi oder
Harz in den Raum zwischen der Endwand und der Haltewand eingefüllt wird.