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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Düsenstrahlanzeigevorrichtung für Düsen von Industrieanlagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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In industriellen Reinigungs-, Lackier-, Misch- und Kühlprozessen werden Düsen eingesetzt zum Entfernen, Aufbringen, Verteilen und Mischen von gasförmigen, festen oder flüssigen Medien. Häufig werden diese Düsen zur gezielten und positionsgenauen Applikation der Medien eingesetzt. Betroffen sind dabei insbesondere die Industriezweige der industriellen Reinigungstechnologie, der Pharma-, Lebensmittel-, Chemie-, Stahl- und Lackierindustrie sowie der Holzverarbeitung. Die Anwendungszwecke erfordern eine gezielte und positionsgenaue Ausrichtung der Düse.
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STAND DER TECHNIK
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Problematisch ist, dass die Düsen von Industrieanlagen in Ermangelung einer geeigneten Düsenstrahlanzeigevorrichtung nicht präzise und positionsgenau ausgerichtet sind, wodurch sich im entsprechenden Verfahrensprozeß Ungenauigkeiten und somit aufgrund zu wiederholender Prozeßabschnitte hohe Kosten ergeben. Da die korrekte und positionsgenaue Ausrichtung der Düse durch Versuche (trial and error) erfolgt, ist ein hoher Zeitaufwand zur Düsenausrichtung erforderlich.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2008 0 49 835 A1 geht eine Einstellvorrichtung zur Einstellung einer Scheibenwaschdüse eines Fahrzeugs hervor, welche eine Düsenstrahlanzeigevorrichtung aufweist, wobei ein Strahlanzeigeelement in einem Gehäuse der Einstellvorrichtung aufgenommen ist. Zur Visualisierung eines Düsenstrahls der Scheibenwaschdüse weist die Einstellvorrichtung an einem Ende eine bewegbare kegelförmige Spitze auf, welche in die Scheibenwaschdüse einführbar ist, so dass eine Längsachse der Spitze mit einer Spritzrichtung der Scheibenwaschdüse in etwa übereinstimmend einstellbar ist. Da die Spitze für jede Scheibenwaschdüse einsetzbar ist, zeigt dies, dass je nach Düse mitunter ein mehr oder weniger großes Spiel zwischen der Spitze und einem Düsenloch der Düse vorliegt. Unter diesen Umständen ist eine exakte Darstellung des Düsenstrahls nicht möglich. Mit Hilfe der aus der
DE 10 2008 0 49 835 A1 hervorgehenden Düsenstrahlanzeigevorrichtung kann zwar der Düsenstrahl einer Scheibenwaschdüse angezeigt und auch die Einstellung der Scheibenwaschdüse verändert werden, jedoch ist eine den Bedürfnissen der Industrieanlagen gerecht werdende präzise Einstellung der Düsen nicht möglich.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Düsenstrahlanzeigevorrichtung für Düsen von Industrieanlagen bereit zu stellen, welche eine präzise Darstellung eines Düsenstrahls einer Düse bei gleichzeitig einfacher Handhabung realisiert.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Düsenstrahlanzeigevorrichtung für Düsen von Industrieanlagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der anzugebenden Düsenstrahlanzeigevorrichtung dadurch gelöst, dass ein Gehäuse der Düsenstrahlanzeigevorrichtung eine Düse mindestens teilweise aufnehmbar ausgebildet ist, derart, dass die Düse mindestens teilweise innerhalb des Gehäuses aufnehmbar ist, wobei eine kraft- und/oder formschlüssige Koppelung des Gehäuses mit der Düse herstellbar ist. Industrieanlagen weisen oftmals Düsen auf, welche positionierbar sind, d. h. die Düsen sind geometrisch nicht fixiert und somit im dreidimensionalen Raum verrückbar, denn eine fixierte, passgenaue und reproduzierbare Positionierung der Düsen weist hohe Ausführungskosten auf. Zur exakten Darstellung des Düsenstrahls muß somit eine unveränderbare, feste Verbindung zwischen der Düse und der Düsenstrahlanzeigevorrichtung hergestellt werden. Da die Düse mindestens teilweise im Gehäuse aufnehmbar ist, bedeutet dies, dass bei der Herstellung einer formschlüssigen Verbindung, eine passgenaue, feste Verbindung zwischen der Düse und dem Gehäuse vorliegt. Somit kann eine Koaxialität einer Düsenachse der Düse, welche einer Richtung des Düsenstrahls entspricht, mit einer Achse des Düsenstrahlanzeigeelementes hergestellt werden. Wird eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt, ist ebenfalls eine Koaxialität der Düsenachse und der Achse des Düsenstrahlanzeigeelementes herstellbar, da, sofern das Gehäuse anwendungsgerecht mit der Düse verbunden ist, aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung ausschließlich eine, mit der Achse und der Düsenstrahlachse koaxiale Normalkraft zwischen dem Gehäuse und der Düse wirkt. Somit ist eine exakte, positionsgenaue und präzise Anzeige des Düsenstrahls mit der erfindungsgemäßen Düsenstrahlanzeigevorrichtung realisierbar.
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In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Düsenstrahlanzeigevorrichtung ist das Gehäuse mit der Düse mit Hilfe eines Schnellspannverschlußes koppelbar. In den Verfahrensprozessen der Industrienanlagen werden auch Medien mit beispielweise hohen Temperaturen oder chemisch aggressive Substanzen gefördert oder mechanisch hohe Impulse übertragen. Somit kann es schon allein infolge der Verfahrensprozesse zu einer Änderung bzw. einer Verstellung des Düsenstrahls der Düse während des Prozesses kommen. Auch Wartungsarbeiten können eine unbeabsichtigten Verstellung der Düsenposition zur Folge haben, welche gravierende Abweichungen des Düsenstrahls und somit Schwankungen in der Fertigungsqualität mit sich bringen würde. Der Vorteil des Schnellspannverschlußes ist eine schnelle und einfache Montage der Düsenstrahlanzeigevorrichtung zur schnellen Überprüfung des Düsenstrahls.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Düsenstrahlanzeigevorrichtung weist das Gehäuse mindestens ein erstes Aufnahmeelement und ein zweites Aufnahmeelement auf, wobei das erste Aufnahmeelement und das zweite Aufnahmeelement lösbar miteinander verbunden sind. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist eine schnelle Auswechselbarkeit des zweiten Aufnahmeelementes, welches einen Aufnahmeraum zur Aufnahme der Düse aufweist. Grundsätzlich weisen Düsen keine einheitliche Außenkontur auf. Zur Herstellung einer formschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Düsenstrahlanzeigevorrichtung und der Düse, muß der Aufnahmeraum einer Außenkontur der Düse entsprechen. Damit nicht für jede Düsenaußenkontur ein komplettes Düsenstrahlanzeigeelement vorliegen muß, kann aufgrund der lösbaren Verbindung zwischen dem ersten Aufnahmeelement und dem zweiten Aufnahmeelement das zweite Aufnahmeelement entsprechend der vorliegenden Düsenaußenkontur gewechselt werden. Dies dient einer einfachen und schnellen Handhabung.
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Zur präzisen Darstellung des Düsenstrahls ist vorteilhafterweise das erste Aufnahmeelement und das zweite Aufnahmeelement kraft- und/oder formschlüssig verbunden, wobei eine Formschlüssigkeit mit Hilfe von Passstiften oder Passungen (Flächen) und eine Kraftschlüssigkeit mit Hilfe von Schrauben herstellbar ist. In einer besonders einfach zu handhabenden Ausgestaltung sind das erste Aufnahmeelement und das zweite Aufnahmeelement mit Hilfe eines Schnellspannverschlußes verbindbar.
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In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Düsenstrahlanzeigevorrichtung weist das zweite Aufnahmeelement eine in die Düse hineinragbare Zentriervorrichtung auf, sodass eine zentrierte und damit koaxiale Ausrichtung des Düsenstrahls und der Düsenstrahlanzeigevorrichtung gesichert ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Düsenstrahlanzeigevorrichtung ist das Strahlanzeigeelement in Form eines Lasers ausgestaltet. Mit Hilfe eines Laserstrahls ist eine Streuung des Lichtstrahls vermeidbar und es ist eine präzise Darstellung des Düsenstrahls erreichbar.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Düsenstrahlanzeigevorrichtung weist das Gehäuse zur Energieversorgung an seiner Oberfläche mindestens eine Koppelvorrichtung zur Aufnahme eines Energieversorgungselementes auf, so dass eine einfache und schnelle Energieversorgung gesichert ist. Weist die Düsenstrahlanzeigevorrichtung bspw. an der Oberfläche eine übliche Batterie auf, so kann diese nach dem Entladen schnell und einfach ersetzt werden. Ebenso kann die Düsenstrahlanzeigevorrichtung auch ein Energieversorgungselement in Form einer Steckverbindung aufweisen, wobei ähnlich einem Netzkabel üblicher elektronischer Geräte, eine Verbindung zwischen einem fest installiertem Stromnetz und der Düsenstrahlanzeigevorrichtung herzustellen ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
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1 in einer Schnittdarstellung die erfindungsgemäße Düsenstrahlanzeigevorrichtung und
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2 in einer Schnittdarstellung die erfindungsgemäße Düsenstrahlanzeigevorrichtung in einer Variante.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Eine erfindungsgemäße Düsenstrahlanzeigevorrichtung ist gemäß einer in 1 dargestellten Schnittdarstellung aufgebaut. Die Düsenstrahlanzeigevorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, wobei an einem ersten Ende im Gehäuse 2 ein erster Aufnahmeraum 3 zur Aufnahme eines Strahlanzeigeelementes 4 ausgebildet ist. An einem zweiten Ende des Gehäuses 2, einem dem ersten Ende gegenüberliegend angeordneten Ende, weist das Gehäuse 2 einen zweiten Aufnahmeraum 5 zur mindestens teilweisen Aufnahme einer Düse 6 auf. Das Gehäuse 2 weist eine Längsachse L auf und ist zu dieser Längsachse L rotationssymmetrisch ausgebildet.
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Das Gehäuse 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel zweiteilig aufgebaut und weist ein erstes Aufnahmeelement 7 und ein zweites Aufnahmeelement 8 auf. Das erste Aufnahmeelement 7 dient der Aufnahme und Halterung des Strahlanzeigelements 4. Das zweite Aufnahmeelement 8 ist mit dem ersten Aufnahmeelement 7 lösbar verbunden. Damit ist der Vorteil verbunden, dass zur Anzeige des Düsenstrahls unterschiedlicher Düsen nur das zweite Aufnahmeelement 8, in seiner Funktion als Adapter, auszuwechseln ist und nicht die vollständige Düsenstrahlanzeigevorrichtung 1.
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Das erste Aufnahmeelement 7 ist das zweite Aufnahmeelement 8 mindestens teilweise aufnehmend ausgestaltet. Zur Aufnahme weist das erste Aufnahmeelement 7 an einem dem zweiten Aufnahmeelement 8 gegenüberliegend angeordneten Ende eine erste Flächenkontur 9 auf. Ebenso weist das zweite Aufnahmeelement 8 an seinem, dem ersten Aufnahmeelement 7 gegenüberliegend angeordneten Ende, eine zweite Flächenkontur 10 auf, wobei die erste Flächenkontur 9 komplementär passgenau zur zweiten Flächenkontur 10 ausgebildet ist.
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Eine Koaxialität des ersten Aufnahmeelementes 7 und der Längsachse L wird in dem abgebildeten Ausführungsbeispiel dadurch erzielt, dass eine erste Seitenfläche 9a der ersten Flächenkontur 9 sowie eine zweite Seitenfläche 9b der ersten Flächenkontur 9 zu einer dritten Fläche 9c der ersten Flächekontur 9 senkrecht angeordnet ist, so dass eine erste Außenwandung 8a der zweiten Aufnahmeelementes 8 und eine zweite Außenwandung 8b des zweiten Aufnahmeelementes 8 passgenau zur ersten Seitenfläche 9a bzw. zur zweiten Seitenfläche 9b ausgebildet sind, wobei die erste Außenwandung 8a und die zweite Außenwandung 8b jeweils senkrecht zur zweiten Flächenkontur 10 angeordnet sind.
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In einer nicht näher dargestellten Variante der erfindungsgemäßen Düsenstrahlanzeigevorrichtung weisen die erste Flächenkontur und die zweite Flächenkontur im zusammengebauten Zustand eine manuell lösbare Verspannung auf.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Aufnahmeelement 7 mit dem zweiten Aufnahmeelement 8 mit Hilfe von Verbindungselementen 11 in Form von Schrauben verbunden. Dabei weist das erste Aufnahmeelement 7 zwei Bohrungen 12 auf. Idealerweise sind mindestens zwei Bohrungen 12 ausgebildet, damit eine gesicherte Fixierung und die Möglichkeit einer Verdrehung der Aufnahmeelemente 7, 8 gegeneinander weitestgehend ausgeschlossen ist. Idealerweise sind die Bohrungen 12 symmetrisch zur Längsachse L des Gehäuses 2 angeordnet.
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Das zweite Aufnahmeelement 8 weist Öffnungen 13 auf, wobei diese Öffnungen 13 derart zu Positionen der Bohrungen 12 des ersten Aufnahmeelementes 7 angeordnet sind, dass eine gesicherte Verbindung des ersten Aufnahmeelementes 7 mit dem zweiten Aufnahmeelement 8 mit Hilfe der Verbindungselemente realisiert ist.
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Die Schrauben sind idealerweise als Innensechskantschrauben ausgebildet, ebenso könnten allerdings andere Formen von Schrauben eingesetzt werden.
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Ebenso könnte die lösbare Verbindung zwischen dem ersten Aufnahmeelement 7 und dem zweiten Aufnahmeelement 8 auch Verbindungselemente 11 in Form von zylindrischen Stiften aufweisen.
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Auch kann die lösbare Verbindung zwischen dem ersten Aufnahmeelement 7 und dem zweiten Aufnahmeelement 8 neben der formschlüssigen Verbindung zur Sicherung dieser formschlüssigen Verbindung einen nicht näher dargestellten Schnellspannverschluß aufweisen, welcher an einem äußeren Umfang des ersten Aufnahmeelementes 7 im Bereich des zweiten Aufnahmeelementes 8 angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die erste Flächenkontur 9 und die zweite Flächenkontur 10 komplementär auszubilden sind, eine fixierte, feste Verbindung des ersten Aufnahmeelementes 7 und des zweiten Aufnahmeelementes 10 aber mit Hilfe des Schnellspannverschlußes hergestellt werden kann.
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Zur exakten Abbildung eines Düsenstrahls der Düse 6 ist das zweite Aufnahmeelement 8 einen Düsenkopf 14 der Düse 6 umfassend ausgebildet, derart, dass der Düsenkopf 14 in dem zweiten Aufnahmeelement 8 innerhalb des zweiten Aufnahmeraumes 5 mindestens teilweise aufgenommen ist. Die Düse 6 selbst weist neben dem Düsenkopf 14, ein Düsenkopfaufnahmeelement 15 mit einem Düsenkopfraum 16 auf.
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Der zweite Aufnahmeraum 5 weist eine Innenkontur 17 auf, welche einer Außenkontur 18 des Düsenkopfes angepasst ausgebildet ist. Üblicherweise ist die Außenkontur 18 gängiger, das heißt weit verbreiteter Düsenköpfe 14 zylindrisch oder in Form eines Außensechs- oder Außenvierkants ausgebildet, wobei die Innenkontur 17 komplementär, also in Form eines Innensechs- bzw. eines Innenvierkants auszubilden ist. Ebenso kann der Düsenkopf 14 auch senkrecht zur Längsachse L länglich ausgebildet sein, so dass die Innenkontur 17 schlitzförmig ausgebildet ist.
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Zur schnellen Fixierung der Düsenstrahlanzeigevorrichtung 1 an der Düse 6 kann auch hier ein nicht näher dargestellter Schnellspannverschluß eingesetzt werden, welcher in diesem Fall an einem Außenumfang des zweiten Aufnahmeelementes im Bereich des zweiten Aufnahmeraumes 5 angeordnet ist.
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Ebenso besteht die Möglichkeit die Düsenstrahlanzeigevorrichtung 1 mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Gurtes mit Klettverschluß mit der Düse 6 kraftschlüssig zu verbinden.
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Zur zusätzlichen, exakten Zentrierung der Düsenstrahlanzeigevorrichtung 1 an der Düse 6 ist eine Zentriervorrichtung 19 innerhalb des zweiten Aufnahmeraumes 5 des zweiten Aufnahmeelementes 8 ausgebildet. Die Zentriervorrichtung 19 ist vorteilhafterweise kegelförmig, zungenförmig oder zylindrisch ausgebildet.
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Bei einer so genannten „on-board”-Variante der erfindungsgemäßen Düsenstrahlanzeigevorrichtung 1 weist das erste Aufnahmeelement 7 ein nicht näher dargestelltes Energieversorgungselement des Strahlanzeigeelementes 4 auf. Das Energieversorgungselement ist hierzu in Form einer handelsüblichen Batterie ausgebildet.
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Ist die Düsenstrahlanzeigevorrichtung 1 in Form einer so genannten „off-board”-Variante ausgebildet, so ist an einer ersten Mantelfläche 20 des Gehäuses 2 ein nicht näher dargestelltes Energieversorgungselement angeordnet, wobei das Energieversorgungselement in Form ein Stromsteckverbindung ausgebildet ist.
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Das Strahlanzeigeelement 4 ist in Form eines Lasers ausgebildet. Eine Farbe des Laserstrahls ist bevorzugt rot, allerdings kann der Laserstrahl auch in jeder anderen Farbe ausgebildet sein. Eine Strahlform des Laserstrahls ist bevorzugt punktförmig ausgebildet. Allerdings sind auch, den Anwendungsfällen entsprechend, andere Strahlformen, bspw. eine Linienform oder eine Kreuzfadenform denkbar. Auch kann die Form des Laserstrahls gitterartig ausgebildet sein. Zur genauen und präzisen Abbildung des Düsenstrahls ist bevorzugt ein Laserstrahl mit einer Laserstrahlintenität in den Laserstrahlklassen 1 oder 2 einzusetzen.
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Eine einfache Variante der erfindungsgemäßen Düsenstrahlanzeigevorrichtung 1 ist gemäß 2 aufgebaut. Das Gehäuse 2 ist einteilig aufgebaut. Zur mindestens teilweise Aufnahme der Düse 6 ist das Gehäuse 2 an der ersten Mantelfläche 20 im Bereich des zweiten Aufnahmeraums 5 gewindeförmig ausgestaltet, wobei eine mindestens teilweise Aufnahme des Düsenkopfaufnahmeelementes 15 sowie eine mindestens teilweise Aufnahme des Düsenkopfraumes 16 realisiert ist.
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In einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Düsenkopfaufnahmeelement 15 an einer zweiten Mantelfläche 21 des Düsenkopfaufnahmeelementes 15 gewindeförmig ausgestaltet, wobei das Gehäuse 2 der Düsenstrahlanzeigevorrichtung 1 an der Innenkontur 17 ebenfalls gewindeförmig, komplementär zur gewindeförmigen Ausgestaltung der zweiten Mantelfläche 21, ausgestaltet ist.
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In einem weiteren, ebenfalls nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 2 im Bereich des Düsenkopfaufnahmeelementes 15 einen Außendurchmesser auf, welcher einem Innendurchmesser des Düsenkopfraumes 16 entspricht derart, dass eine fixierte Steckverbindung realisiert werden kann. Eine fixierte Steckverbindung könnte auch dadurch hergestellt werden, in dem ein Innendurchmesser des zweiten Aufnahmeraumes 5 dem Außendurchmesser des Düsenkopfaufnahmeelementes 15 entspricht.
