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Die Erfindung betrifft eine Sprühvorrichtung zur Verteilung von Spülwasser in einer (Geschirr-)Spülmaschine, insbesondere einer Spülmaschine für einen Privathaushalt.
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In einer herkömmlichen Spülmaschine wird das zur Reinigung des Geschirrs vorgesehene Spülwasser meist über eine oder mehrere Sprühvorrichtungen auf das Geschirr und/oder das Besteck verteilt. Diese Sprühvorrichtungen sind häufig in Form von drehbaren Sprüharmen (Propeller) ausgebildet. Die Sprüharme werden in Betrieb der Spülmaschine durch das Spülwasser, das aus über den Sprüharm verteilten Öffnungen austritt, in Rotation versetzt. Dazu sind die Öffnungen für das Spülwasser häufig derart in den Sprüharm eingebracht, dass das unter Druck stehende Spülwasser (schräg) entgegen der bestimmungsgemäßen Rotations-Richtung aus dem Sprüharm austritt.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem oder jedem Sprüharm kommen in einer Spülmaschine auch Sprühköpfe zum Einsatz, die meist feststehend am Boden oder der Decke der Spülkammer (d. h. des Innenraums der Spülmaschine) montiert sind. Diese Sprühköpfe sind dazu vorgesehen, zusätzlich zum Besprühen des Geschirrs auch die Innenwände der Spülkammer mit Spülwasser zu benetzen. Dies dient dazu, dass im Betrieb der Spülmaschine auch die Innenwände der Spülkammer an sich gereinigt werden.
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Die Sprühvorrichtungen (also die Sprüharme und/oder die Sprühköpfe) sind meist als Kunststoffspritzgießbauteile ausgeformt. Um dem Spülwasser die bestimmungsgemäße Strahlrichtung aufprägen zu können, ist es allerdings meist erforderlich, die Austrittsöffnungen schräg zur Oberfläche der jeweiligen Sprühvorrichtung einzubringen. Dies erfordert wiederum entweder eine kostenintensive Nachbearbeitung der Sprühvorrichtung (z. B. durch Bohren oder Fräsen) oder aber eine aufwendige und damit teure (Spritzgieß-)Werkzeugtechnik (insbesondere eine Spritzgießform mit schräg zur Trennebene verlaufenden „Schiebern”).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sprühvorrichtung zur Verteilung von Spülwasser in einer Spülmaschine anzugeben, die eine einfache Herstellung und dennoch eine effektive Verteilung des Spülwassers ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Sprühvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
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Die erfindungsgemäße Sprühvorrichtung zur Verteilung von Spülwasser in einer Spülmaschine umfasst einen Grundkörper, in den wenigstens ein Kanal zur Leitung von Spülwasser eingebracht ist. Des Weiteren umfasst die Sprühvorrichtung jeweils eine, dem jeweiligen Kanal zugeordnete, in den Grundkörper eingebrachte Austrittsöffnung zur Abgabe eines Spülwasserstrahls aus dem jeweiligen Kanal. Mit anderen Worten mündet – im bestimmungsgemäßen Einbauzustand der Sprühvorrichtung in der Spülmaschine – der oder jeder Kanal über jeweils eine zugeordnete Austrittsöffnung in die Spülkammer. Weiterhin umfasst die Sprühvorrichtung mindestens eine Leitkontur zur Lenkung des Spülwasserstrahls, die an dem Grundkörper angeordnet und der jeweiligen Austrittsöffnung zugeordnet ist. Erfindungsgemäß ist dabei die Leitkontur dazu eingerichtet, den Spülwasserstrahl dadurch zu lenken, dass dieser an der Oberfläche der Leitkontur anhaftet (Coandă-Effekt).
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Vorzugsweise ist die im Folgenden als „Leitoberfläche” bezeichnete Oberfläche der Leitkontur nicht in den ursprünglichen (der Kanalrichtung an der Austrittsöffnung entsprechenden) Verlauf des Spülwasserstrahls hinein gerichtet, wie dies z. B. bei einer Leitschaufel einer Turbine oder sonstigen herkömmlichen Strömungsleitflächen der Fall ist. Mithin bildet die Leitkontur keine Prallfläche, gegen die der Spülwasserstrahl drückt. Vielmehr haftet der Spülwasserstrahl aufgrund des Coandă-Effekts lediglich durch molekulare Wechselwirkungen (wie insbesondere der Van-der-Waals-Wechselwirkung) an der Leitoberfläche der Leitkontur und fließt somit an dieser entlang – auch wenn diese sich von der ursprünglichen Strahlrichtung entfernt. Insbesondere ist die jeweilige Leitkontur im bestimmungsgemäßen Einbauzustand der Sprühvorrichtung vorzugsweise über und/oder seitlich der Achse der Austrittsöffnung angeordnet. Durch diese Ausführung der oder jeder Leitkontur wird vorteilhafterweise eine für urformende Fertigungsverfahren (z. B. Metall-Gießen oder Kunststoff-Spritzgießen) fertigungsgerechte Gestaltung der Sprühvorrichtung ermöglicht, da die Leitkontur insbesondere keine Hinterschneidung mit der jeweiligen Austrittsöffnung bildet. Somit können eine aufwendige Werkzeugtechnik für Gießformen und/oder schräg zur Oberfläche des Grundkörpers ausgeführte Kanalverläufe effektiv vermieden werden. Zum Beispiel können beim Gießen von Bauteilen mit innenliegenden Kanälen herkömmlicherweise verwendete „Schieber” vorteilhafterweise parallel zur Trennebene der Gießform ausgeführt werden.
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Erkanntermaßen ist die Lenkung des Spülwasserstrahls unter Nutzung des Coandă-Effekts gegenüber schräg ausgeführten Kanalverläufen vorteilhaft, da der Spülwasserstrahl auch schon bei vergleichsweise niedrigem Spülwasserdruck an der Leitkontur haftet und somit bestimmungsgemäß lenkbar ist.
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In zweckmäßiger Ausführung ist die Leitoberfläche der Leitkontur zur Vergrößerung der Kontaktfläche mit dem jeweiligen Spülwasserstrahl zumindest teilweise an das Profil des Spülwasserstrahls angeglichen. In fertigungsgerechter Ausführung ist die jeweilige Austrittsöffnung zweckmäßigerweise rund ausgebildet. In diesem Fall ist die Leitoberfläche insbesondere rinnenförmig gewölbt. Durch die vergrößerte Kontaktfläche zwischen der Leitoberfläche und dem Spülwasserstrahl wird vorteilhafterweise die Anhaftung des Spülwasserstrahls an der Leitkontur verbessert, so dass wiederum die Lenkung des Spülwasserstrahls mittels der jeweiligen Leitkontur vereinfacht wird.
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In bevorzugter Ausführung grenzt die Leitkontur unmittelbar an die jeweilige Austrittsöffnung an. Insbesondere bildet die Leitkontur dabei zumindest einen Teil des Rands der jeweiligen Austrittsöffnung. Dadurch wird erreicht, dass der Spülwasserstrahl nach dem Austritt aus der Austrittsöffnung direkt mit der Leitkontur in Kontakt ist und somit unmittelbar nach dem Austritt an dieser anhaftet. Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung zwar denkbar, dass der Spülwasserstrahl erst nach einem gewissen Abstand zu der jeweiligen Austrittsöffnung auf die Leitkontur auftrifft, allerdings wird durch das unmittelbare Angrenzen der Leitkontur an die jeweilige Austrittsöffnung eine fertigungstechnisch einfache und kompakte Gestaltung der Sprühvorrichtung ermöglicht.
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Im Rahmen der Erfindung ist es grundsätzlich denkbar, dass die Sprühvorrichtung als (propellerartiger) Sprüharm ausgebildet ist, der insbesondere einem oder mehreren in der Spülkammer angeordneten Geschirr- oder Besteck-Körben zugeordnet ist. In bevorzugter Ausführung ist der Grundkörper der Sprühvorrichtung aber turmartig ausgebildet. In diesem Fall bildet die Sprühvorrichtung einen Sprühkopf, der insbesondere zur Montage an einer Wand (insbesondere einer Decke) der Spülkammer vorgesehen ist. Der Grundkörper ist hierbei vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch (d. h. mit rundem oder vieleckigem, insbesondere drehsymmetrischen Profil) ausgebildet. Die oder jede Austrittsöffnung, vorzugsweise eine Anzahl von Austrittsöffnungen ist dabei über die Mantelfläche des Grundkörpers insbesondere umlaufend verteilt.
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Bevorzugt sind die Austrittöffnungen – für den Fall des turm- bzw. zylinderartigen Grundkörpers – in einer Radialebene des zylindrischen Grundkörpers angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Achsen der jeweiligen Kanäle sowie der Austrittsöffnungen dabei auch radial zur Längsachse (d. h. insbesondere zur Zylinderachse) des Grundkörpers ausgerichtet.
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Im Rahmen der Erfindung kann die Leitkontur grundsätzlich beliebig bezüglich der Austrittsöffnung angeordnet sein. In besonders bevorzugter Ausführung ist der Grundkörper allerdings zur Montage an der Decke der Spülkammer (also an der die Spülkammer nach oben begrenzenden Wand) eingerichtet. In diesem Fall ist die oder jede Leitkontur zweckmäßigerweise derart an dem Grundkörper angeordnet, dass die jeweilige Leitkontur im bestimmungsgemäßen Einbauzustand der Sprühvorrichtung oberhalb der jeweiligen Austrittsöffnung angeordnet ist und dabei insbesondere schräg-gerade oder abgerundet in Richtung auf die Decke der Sprühkammer verläuft. Dadurch wird im Betrieb der Spülmaschine der jeweilige Spülwasserstrahl entgegen der Schwerkraftwirkung an die Decke der Sprühkammer gelenkt. Somit wird auf einfache Weise erreicht, dass auch die Decke der Spülkammer mit Spülwasser benetzt wird. Das Spülwasser kann anschließend von der Decke über die Seitenwände der Spülkammer ablaufen. Somit wird eine besonders gute Reinigung aller Spülkammenwände ermöglicht. Außerdem wird vorteilhafterweise erreicht, dass der jeweilige Spülwasserstrahl nicht in einem vergleichsweise stumpfen Winkel auf die Seitenwände der Spülkammer auftrifft und dabei zu einer hohen Geräuschentwicklung („Prasseln”) führt. Vielmehr trifft im Betrieb der Spülmaschine der von der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung ausgehende Spülwasserstrahl vorzugweise etwa tangential (zumindest in einem flachen Winkel) auf die Decke der Spülkammer. Dadurch werden prasselnde Geräusche effektiv vermieden und somit der Lärmpegel der Spülmaschine im Betrieb vorteilhafterweise gesenkt. Außerdem kann das flächig von der Decke der Spülkammer abtropfende Spülwasser effektiv zur Reinigung des in den Geschirrkörben angeordneten Geschirrs oder Bestecks beitragen.
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In zweckmäßiger Ausführung ist insbesondere bei der turmartigen Gestaltung der Sprühvorrichtung eine Anzahl von Rippen über die Mantelfläche des Grundkörpers verteilt, insbesondere umlaufend an dem Grundkörper angeordnet. Diese Rippen sind vorzugsweise parallel zur Zylinderachse des Grundkörpers ausgerichtet und als Montagehilfe zum Verschrauben der Sprühvorrichtung mit einer Wand der Spülkammer, insbesondere mit der Decke der Spülkammer vorgesehen. Durch die Rippen wird insbesondere eine manuelle Montage und Demontage der Sprühvorrichtung auf besonders einfache Weise ermöglicht, da diese ein Abrutschen der Hand an der Mantelfläche des Grundkörpers – auch bei einer nassen Hand und/oder Sprühvorrichtung – effektiv unterbinden.
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In bevorzugter Ausführung ist dabei jeder Austrittsöffnung jeweils eine der Rippen zugeordnet, die sich insbesondere an die jeweilige Austrittsöffnung anschließt. Aufgrund der vorzugsweisen achsparallelen Ausrichtung der Rippen fluchten diese also (in Axialrichtung des Grundkörpers gesehen) mit der jeweiligen Austrittsöffnung. Eine jede Rippe trägt dabei zweckmäßigerweise an ihrem der Austrittsöffnung zugewandten Ende die jeweilige, der Austrittsöffnung zugeordnete Leitkontur. Die Leitkontur wird dabei insbesondere von der im Folgenden als „Oberkante” bezeichneten, der Austrittsöffnung zugewandten Kante der Rippe gebildet. Im Rahmen der Erfindung ist es dabei denkbar, dass die Rippen blatt- oder flügelartig von der Mantelfläche des Grundkörpers abstehen. In zweckmäßiger (und fertigungsgerechter) Ausführung verlaufen die Rippen allerdings vom „Turmfuß” (also von einem Ende des Grundkörpers) bis zur jeweiligen Austrittsöffnung. Durch die Integration der Leitkonturen in die Rippen, können diese doppelt genutzt werden – nämlich sowohl als Montagehilfe als auch zur Lenkung des Spülwasserstrahls, so dass eine materialsparende Fertigung der Sprühvorrichtung ermöglicht wird.
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Für den Fall, dass die Sprühvorrichtung als Sprühkopf ausgebildet ist, wird diese vorzugsweise drehfest mit der jeweiligen Wand der Spülkammer verschraubt. Im Rahmen der Erfindung ist es grundsätzlich aber auch denkbar, dass der Grundkörper drehbar an der Wand der Spülkammer montiert werden kann. In diesem Fall sind zweckmäßigerweise die die Leitkontur tragenden Rippen nicht parallel sondern schräg zur Zylinderachse des Grundkörpers ausgerichtet. Dadurch wird bei ausströmendem Spülwasser der Sprühkopf mit einem Drall versehen, da durch den Coandă-Effekt ein Fluid nicht nur an einer Oberfläche anhaftet, sondern diese Oberfläche – für den Fall, dass die Oberfläche von der ursprünglichen Strömungsrichtung des Fluides weg gewölbt oder in einem Winkel zu dieser angestellt ist – senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluides zu dem Fluid-Strahl hin (also „in diesen hinein”) gezogen wird. Alternativ ist es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass die Austrittsöffnungen und der jeweils zugeordnete Kanal schräg in dem Grundkörper ausgeformt sind, so dass der austretende Spülwasserstrahl entgegen der Drehrichtung aus dem Grundkörper austritt.
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Eine als eigenständige Erfindung angesehene Spülmaschine umfasst eine Sprühvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 in schematischer Draufsicht eine Sprühvorrichtung für eine Sprühmaschine,
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2 u. 3 in einem Schnitt II-II gemäß 1 die Sprühvorrichtung in zwei alternativen Ausführungsbeispielen,
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4 in schematischer Schnittdarstellung die Sprühvorrichtung im Betrieb, und
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5 in schematischer Ansicht V-V gemäß 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Sprühvorrichtung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 und 2 ist eine Sprühvorrichtung für eine Spülmaschine dargestellt, die in Form eines Sprühkopfes 1 ausgebildet ist. Der Sprühkopf 1 ist zur Montage an einer in 4 schematisch dargestellten Wand (konkret die Decke 2) der Sprühkammer der Spülmaschine eingerichtet und vorgesehen. Des Weiteren ist der Sprühkopf 1 dazu eingerichtet, Spülwasser über die Decke 2 und die Seitenwände der Spülkammer zu verteilen. Dazu umfasst der Sprühkopf 1 einen Grundkörper 4, der kreiszylindrisch ausgebildet ist. An dem Grundkörper 4 sind eine Bodenplatte 6 sowie ein Gewindestück 8 ausgeformt. Über letzteres wird der Sprühkopf 1 bei der Montage mit der Decke 2 verschraubt. Die Bodenplatte 6 bildet hierbei einen Anschlag beim Einschrauben in die Decke 2. In den Grundkörper 4 sind mehrere Kanäle zur Leitung des Spülwassers eingeformt, nämlich ein Zuleitungskanal 10, von dem jeweils sechs Zweigkanäle 12 abzweigen. Der Zuleitungskanal 10 ist dabei auf einer als Zylinderachse 14 bezeichneten Längsachse des (zylindrischen) Grundkörpers 4 angeordnet. Die Zweigkanäle 12 verlaufen radial zu der Zylinderachse 14 und münden jeweils in eine, in die Mantelfläche 16 des Grundkörpers 4 eingeformte Austrittsöffnung 18. Im Betrieb des Sprühkopfes 1 tritt aus diesen Austrittsöffnungen 18 jeweils ein in 4 strichliniert angedeuteter Spülwasserstrahl 20 in die Spülkammer aus.
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Dadurch, dass die Zweigkanäle 12 radial zur Zylinderachse 14 angeordnet sind, tritt grundsätzlich der Spülwasserstrahl 20 auch in radialer Richtung aus dem Grundkörper 4 aus. Um den Spülwasserstrahl 20 aber dennoch entgegen der Schwerkraftwirkung nach oben auf die Decke 2 der Sprühkammer zu lenken, weist der Sprühkopf 1 jeweils eine einer jeden Austrittsöffnung 18 zugeordnete Leitkontur 22 auf. Die Leitkontur 22 ist dabei durch eine der Austrittsöffnung 18 zugewandte Kante einer Rippe 24 gebildet, die parallel zur Zylinderachse 14 zwischen dem Bodenstück 6 und der jeweiligen Austrittsöffnung 18 verläuft. Die Fläche der Leitkontur 22 (also die Fläche der Kante der Rippe 24), die zur bestimmungemäßen Lenkung des Spülwasserstrahls 20 mit diesem in Kontakt steht, wird im Folgenden als Leitoberfläche 26 bezeichnet. Die Leitkontur 22 (und somit die dem Bodenstück 6 abgewandte „Oberkante” der jeweiligen Rippe 24) ist dabei derart ausgebildet, dass sich der Abstand zwischen der Leitoberfläche 26 und einer Kanalachse 28 des jeweiligen Zweigkanals 12 mit zunehmenden Abstand von der Austrittsöffnung 18 vergrößert. Mit anderen Worten verläuft die Leitoberfläche 26 einer jeden Leitkontur 22 im eingebauten Zustand schräg in Richtung auf die Decke 2 der Spülkammer (siehe 2 und 4). Die Leitoberfläche 26 der jeweiligen Leitkontur 22 ist also nicht wie ein herkömmlicherweise zur Lenkung von Fluiden herangezogenes Steuermittel in den Spülwasserstrahl 20 hinein gerichtet, sondern ist vielmehr von der ursprünglichen, an der Austrittsöffnung 18 vorliegenden Strahlrichtung (also von der Kanalachse 28) weggerichtet.
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Die Lenkung des Spülwasserstrahls 20 wird hierbei aufgrund des sogenannten Coandă-Effekts ermöglicht. Das heißt, dass der aus den Austrittsöffnungen 18 jeweils austretende Spülwasserstrahl 20 aufgrund von molekularen Wechselwirkungen an der Leitoberfläche 26 der jeweiligen Leitkontur 22 anhaftet und somit an dieser entlang fließt. Dadurch wird der Spülwasserstrahl 20 in Richtung auf die Decke 2 ausgerichtet. Am Ende der Leitkontur 22, d. h. an der Stelle, an der die Leitoberfläche 26 zu der achsparallel ausgerichteten Kante der Rippe 24 abknickt, reißt der Spülwasserstrahl 20 von der Leitkontur 22 ab und strömt trägheitsbedingt bis zur Decke 2 der Spülkammer (siehe 4).
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist die Leitoberfläche 26 der jeweiligen Leitkontur 22 nicht schräg-gerade wie in 2 sondern abgerundet ausgeführt.
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In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Sprühkopfes 1 dargestellt. Hierbei ist die Leitoberfläche 26 rinnenartig gewölbt, so dass die Leitoberfläche 26 den aus der jeweiligen Austrittsöffnung 18 austretenden Spülwasserstrahl 20 teilweise umgreift. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen dem Spülwasserstrahl 20 und der Leitoberfläche 26 erhöht, so dass die Anhaftung des Spülwasserstrahls 20 an der Leitkontur 22 verbessert wird.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sprühvorrichtung
- 2
- Decke
- 4
- Grundkörper
- 6
- Bodenplatte
- 8
- Gewindestück
- 10
- Zuleitungskanal
- 12
- Zweigkanal
- 14
- Zylinderachse
- 16
- Mantelfläche
- 18
- Austrittsöffnung
- 20
- Spülwasserstrahl
- 22
- Leitkontur
- 24
- Rippe
- 26
- Leitoberfläche
- 28
- Kanalachse
