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Die Erfindung betrifft eine Leitungsanordnung für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Leitungsanordnung für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, gemäß dem Stand der Technik, ist in 1 gezeigt. Die Leitungsanordnung umfasst ein Gehäuse 10, welches beispielsweise als Getriebegehäuse für ein Getriebe eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, ausgebildet ist. Das Gehäuse 10 ist dabei als Gussbauteil ausgebildet und weist zwei exzentrisch zueinander angeordnete Anschlussöffnungen 12 und 14 auf, welche jeweils von einem Fluid, insbesondere einer Flüssigkeit, durchströmbar sind. Mit anderen Worten sind die Anschlussöffnungen 12 und 14 nicht koaxial zueinander ausgerichtet und/oder zueinander seitlich versetzt. Dies ist in 1 durch jeweilige Längsmittelachsen 16 der Anschlussöffnungen 12 und 14 veranschaulicht, wobei die Längsmittelachsen 16 einen Abstand zueinander aufweisen, das heißt versetzt zueinander angeordnet sind.
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Die Leitungsanordnung weist ferner wenigstens einen sich in dem Gehäuse erstreckenden Kanal 18 auf, über welchen die Anschlussöffnungen 12 und 14 fluidisch miteinander verbunden sind. Dadurch kann beispielsweise das Fluid, welches die Anschlussöffnung 12 durchströmt, über die Anschlussöffnung 12 in den Kanal 18 einströmen und wird mittels des Kanals 18 zur Anschlussöffnung 14 geführt. Dann kann das Fluid die Anschlussöffnung 14 durchströmen. Über die jeweiligen Anschlussöffnungen 12 und 14 können beispielsweise jeweilige externe Leitungen an das Gehäuse 10 angeschlossen werden, so dass jeweilige Kanäle der jeweiligen Leitungen fluidisch mit dem Kanal 18 verbunden sind.
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Bei der Flüssigkeit handelt es sich beispielsweise um eine Hydraulikflüssigkeit, insbesondere ein Hydrauliköl, mittels welchem beispielsweise Schaltelemente des Getriebes betätigt werden. Der Kanal 18 stellt somit eine Verbindungsleitung dar, über welche die Anschlussöffnungen 12 und 14 fluidisch miteinander verbunden sind. Diese Verbindungsleitung, das heißt der Kanal 18 wird bei der Leitungsanordnung gemäß 1 als Durchgangsbohrung ausgebildet, welche – da die Anschlussöffnungen 12 und 14 exzentrisch zueinander angeordnet sind – in sehr komplizierter Weise durch Winkelbohren geschaffen werden muss. Dies führt zu einer aufwendigen und somit zeit- und kostenintensiven Herstellung der Leitungsanordnung.
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Ferner ist aus der
DE 10 2011 005 724 A1 eine Ölführungsanordnung zum Führen von einander kreuzenden Ölströmen in einem Getriebegehäuse als bekannt zu entnehmen. Dabei ist zumindest ein rotierendes Ölauffangelement vorgesehen, welches für jeden zugeordneten Ölstrom einen separaten Ölpfad aufweist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leitungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche besonders einfach, zeit- und kostengünstig herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leitungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Leitungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche besonders einfach, zeit- und kostengünstig herstellbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Kanal durch ein separat vom Gehäuse ausgebildetes und mit dem Gehäuse verbundenes Leitungselement aus Kunststoff verbunden ist. Im Gegensatz zum herkömmlicherweise vorgesehenen Winkelbohren, mittels welchem ein die Anschlussöffnungen verbindender Kanal in dem Gehäuse hergestellt wird, kann das Leitungselement besonders einfach beispielsweise gießtechnisch, insbesondere durch Spritzgießen, das heißt Kunststoff-Spritzgießen, hergestellt werden, so dass sich insgesamt eine besonders einfache und kostengünstig durchzuführende Herstellung der Leitungsanordnung ergibt. Durch den Einsatz des aus Kunststoff gebildeten Leitungselements kann die Leitungsanordnung in Leichtbauweise hergestellt werden, da das Gewicht des Leitungselements besonders gering gehalten werden kann. Im Vergleich zu herkömmlichen Leitungsanordnungen, bei welchen das Gehäuse zumindest im Bereich des Kanals massiv ausgebildet ist, um den Kanal durch Winkelbohren herstellen zu können, kann bei der erfindungsgemäßen Leitungsanordnung das Gehäuse mit einem reduzierten Materialaufwand hergestellt werden, so dass ein besonders geringes Gewicht des Gehäuses realisiert werden kann. Mit anderen Worten kann überflüssiges Material, das zur Herstellung des Gehäuses nicht benötigt wird, im Gegensatz zu herkömmlichen Leitungsanordnungen entfallen, wodurch das Gewicht des Gehäuses reduziert werden kann.
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Durch die Herstellung des Leitungselements mittels Spritzgießens ist es ferner möglich, das als Verbindungsleitung wirkende Leitungselement besonders formgenau und reproduzierbar durch ein einfach auszuführendes und zu beherrschendes Verfahren herzustellen. Darüber hinaus entfallen im Vergleich zu herkömmlichen Leitungsanordnungen aufwendige Nachbearbeitungsvorgänge und Abfall.
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Im Rahmen des Spritzgießverfahrens wird das Leitungselement beispielsweise mittels eines Spritzgießwerkzeugs hergestellt, welches wenigstens zwei Schieber umfasst. Die Schieber werden winklig zueinander bewegt, wodurch der als Hohlraum des Leitungselements ausgebildete Kanal auf besonders einfache Weise hergestellt werden kann.
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Vorzugsweise werden in verfahrensökonomischer Weise zumindest zwei Verbindungsleitungen in Form von Leitungselementen in dem einen Spritzgießwerkzeug hergestellt. Hierbei können die Verbindungsleitungen mittels des Spritzgießverfahrens einstückig miteinander ausgebildet beziehungsweise verbunden werden, wodurch eine genaue und bleibende Anordnung der Verbindungsleitungen zueinander geschaffen wird. Dieser bringt unter anderem auch Vorteile in der Montage, da die beiden Verbindungsleitungen gemeinsam, das heißt gleichzeitig montiert werden können.
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Um das Gehäuse besonders kostengünstig herstellen zu können, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse als Gussbauteil ausgebildet ist. Hierbei hat es sich zur Realisierung eines geringen Gewichts des Gehäuses als vorteilhaft erwiesen, wenn das Gehäuse aus Aluminium beziehungsweise einer Aluminiumlegierung gebildet ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Leitungselement in seinen jeweiligen Endbereichen Ausnehmungen, insbesondere Ringnuten, auf, in denen beispielsweise jeweilige Dichtungselemente, insbesondere O-Ringe, angeordnet sind. Mittels der Dichtungselemente ist das Leitungselement gegen das Gehäuse abgedichtet, so dass Leckagen vermieden werden können. Mit anderen Worten ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Leitungselement endseitig mit jeweiligen umlaufenden Ringnuten ausgeformt ist, die einen jeweiligen Sitz für Dichtungselemente beispielsweise in Form von O-Ringen bilden können.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass zur Abdichtung wenigstens eine Spaltdichtung vorgesehen ist, was – beispielsweise je nach Anwendung – ausreichend zur Realisierung einer hinreichenden Abdichtung sein kann.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Leitungselement in zumindest einem seiner jeweiligen Endbereiche wenigstens ein Anschlagelement, insbesondere einen Ringbund, aufweist, über welches das Leitungselement an dem Gehäuse in axialer Richtung des Leitungselements abgestützt ist. der Ringbund ist beispielsweise als angespritzter Ringbund ausgebildet, der einen Steckanschlag an der entsprechenden Anschlussöffnung bildet, so dass eine definierte Stecklage des Leitungselements in einfacher Weise erreicht werden kann.
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Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse zwei exzentrisch zueinander angeordnete und von einem Fluid durchströmbare, weitere Anschlussöffnung auf, welche über einen sich in dem Gehäuse erstreckenden und zumindest teilweise von dem Kanal fluidisch getrennten, weiteren Kanal fluidisch miteinander verbunden sind. Der weitere Kanal ist dabei durch ein separat vom Gehäuse und einstückig mit dem Leitungselement ausgebildetes, weiteres Leitungselement aus dem Kunststoff gebildet. Dies bedeutet, dass die zuvor genannten, einstückig miteinander ausgebildeten Verbindungsleitungen genutzt werden, um jeweils zwei der Anschlussöffnungen fluidisch miteinander zu verbinden. Da die Leitungselemente einstückig miteinander ausgebildet sind, können diese besonders einfach montiert werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch eine Leitungsanordnung gemäß dem Stand der Technik für einen Kraftwagen, mit einem Gehäuse mit wenigstens zwei exzentrisch zueinander angeordneten und von einem Fluid durchströmbaren Anschlussöffnungen und mit wenigstens einem sich in dem Gehäuse erstreckenden Kanal, über welchen die Anschlussöffnungen fluidisch miteinander verbunden sind;
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2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch eine Leitungsanordnung für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, bei welcher der Kanal durch ein separat vom Gehäuse ausgebildetes und mit diesem verbundenes Leitungselement aus Kunststoff gebildet ist;
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3 eine schematische Längsschnittansicht durch das Leitungselement gemäß 2;
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4 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch die Leitungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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5 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht durch die Leitungsanordnung gemäß der zweiten Ausführungsform;
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6 eine schematische und perspektivische Seitenansicht auf einstückig miteinander ausgebildete Leitungselemente der Leitungsanordnung gemäß der zweiten Ausführung;
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7 eine schematische und perspektivische Draufsicht auf die Leitungselemente gemäß 6;
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8 eine schematische Vorderansicht auf die Leitungselemente gemäß 6 und 7;
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9 eine schematische Seitenansicht auf die Leitungselemente gemäß 6 bis 8; und
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10 eine schematische Draufsicht auf die Leitungselemente gemäß 6 bis 9.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Während 1 in einer schematischen Längsschnittansicht eine Leitungsanordnung gemäß dem Stand der Technik zeigt, zeigt 2 in einer schematischen Schnittansicht eine Leitungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform, bei welcher der Kanal 18, über den die Anschlussöffnungen 12 und 14 des Gehäuses 10 fluidisch miteinander verbunden sind, durch ein separat vom Gehäuse 10 ausgebildetes und mit dem Gehäuse 10 verbundenes Leitungselement 20 aus Kunststoff gebildet ist.
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Im Vergleich zu 1 ist erkennbar, dass der Kanal 18 somit nicht zeit- und kostenaufwendig durch Winkelbohren hergestellt werden muss, sondern das Leitungselement 20 kann auf einfache Weise durch Spritzgießen, das heißt Kunststoff-Spritzgießen hergestellt werden. Ferner muss das Gehäuse 10 im Vergleich zur Leitungsanordnung gemäß dem Stand der Technik im Bereich des Kanals 18 nicht massiv ausgebildet sein, da der Kanal 18 nicht vollständig in das Gehäuse 10 gebohrt werden muss und nicht durch Wandungen des Gehäuses 10, sondern durch das Leitungselement 20 begrenzt wird. Dadurch kann das Gewicht des Gehäuses 10 im Vergleich zu 1 deutlich reduziert und das Gehäuse 10 einfacher hergestellt werden. Da das Leitungselement 20 aus einem Kunststoff gebildet ist, kann auch das Gewicht des Leitungselements 20 selbst besonders gering gehalten werden. Zur Realisierung eines besonders geringen Gewichts ist das Gehäuse 10 als Aluminium-Gussbauteil ausgebildet.
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3 zeigt das Leitungselement 20 der ersten Ausführungsform der Leitungsanordnung in einer schematischen Schnittansicht. Aus 3 ist besonders gut erkennbar, dass das Leitungselement 20 in seinen jeweiligen Endbereichen 22 und 24 Ausnehmungen in Form von Ringnuten 26 und 28 aufweist, in denen bei der Leitungsanordnung jeweilige Dichtungselemente in Form von O-Ringen 30 und 32 aufgenommen sind. Mittels der O-Ringe 30 und 32 ist das Leitungselement 20 gegen das Gehäuse 10 abgedichtet, so dass unerwünschte Leckagen vermieden werden können. Das Leitungselement 20 wird im Rahmen eines Spritzgießverfahrens mittels eines Spritzgießwerkzeugs hergestellt. In 3 ist dabei eine Achse 34 für eine externe Form sowie eine Achse 36 für eine interne Matrize des Spritzgießwerkzeugs erkennbar, wobei die Form und die Matrize zum Herstellen eines Leitungselements 20 verwendet werden.
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Das Gehäuse 10 ist beispielsweise ein Getriebegehäuse eines Getriebes des Kraftwagens, wobei der Kanal 18 von einer Hydraulikflüssigkeit, insbesondere in Form eines Hydrauliköls, durchströmbar ist. Über die Anschlussöffnung 12 wird beispielsweise eine hydraulische Steuereinrichtung mit dem Kanal 18 verbunden, wobei über die Anschlussöffnung 14 beispielsweise eine Parksperre des Getriebes mit dem Kanal 18 fluidisch verbunden wird. Die Anschlussöffnungen 12 und 14 und der Kanal 18 dienen somit dazu, das Hydrauliköl als Drucköl von der Steuereinrichtung zu der Parksperre zu führen, wobei hohe Drücke des Hydrauliköls auftreten können. Das Leitungselement 20 ist dabei vorzugsweise derart ausgelegt, um Drücken bis zu 40 bar standzuhalten.
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Zum Herstellen des Leitungselements 20 kommen beispielsweise wenigstens zwei Kerne zum Einsatz, so dass das Leitungselement auf kostengünstige Weise durch Spritzgießen hergestellt werden kann. Im Gegensatz zur Leitungsanordnung gemäß 1 können somit aufwendige Bearbeitungsvorgänge wie beispielsweise Winkelbohren oder Innenhochdruckumformen vermieden werden. Darüber hinaus ist es durch den Einsatz des Leitungselements 20 im Vergleich zur Leitungsanordnung gemäß dem Stand der Technik möglich, Rippen, welche üblicherweise dazu verwendet werden, den als Ölkanal fungierenden Kanal 18 zu stützen und ein Fließen von Metall während des Gießens des Gehäuses 10 zu unterstützen, zu vermeiden. Ferner ist es möglich, die Qualität des Gehäuses 10, insbesondere hinsichtlich seiner Porosität zu verbessern, da das Gehäuse 10 mit einem nur geringen Materialbedarf hergestellt werden kann und Materialanhäufungen insbesondere im Bereich des Kanals 18 vermieden werden können. Ferner lässt sich eine besonders kostengünstige Herstellung des Leitungselements 20 dadurch realisieren, dass das Leitungselement 20 durch einfaches Spritzgießen und ohne verlorene Kerne, insbesondere Sandkerne, hergestellt werden kann.
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Ferner weist das Leitungselement 20 in seinem Endbereich 22 ein Anschlagelement in Form eines Ringbunds 33 auf, über welchen – wie besonders gut aus 2 erkennbar ist – das Leitungselement 20 in seiner axialen Richtung am Gehäuse 10 abgestützt ist. Dadurch kann eine definierte Stecklage des Leitungselements 20 in Bezug zum Gehäuse 10 realisiert werden.
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4 bis 10 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform der Leitungsanordnung. Aus 4 ist erkennbar, dass das Gehäuse 10 bei der zweiten Ausführungsform zwei weitere Anschlussöffnungen 38 und 40 aufweist, welche analog zu den ersten Anschlussöffnungen 12 und 14 exzentrisch zueinander, das heißt nicht-koaxial oder nicht-konzentrisch beziehungsweise seitlich zueinander versetzt angeordnet sind. Dies ist in 4 durch jeweilige Längsmittelachsen 42 der Anschlussöffnungen 38 und 40 veranschaulicht.
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Bei der zweiten Ausführungsform sind die weiteren Anschlussöffnungen 38 und 40 über einen sich in dem Gehäuse 10 erstreckenden und zumindest teilweise von dem Kanal 18 fluidisch getrennten, weiteren Kanal 44 miteinander verbunden, der durch ein separat vom Gehäuse 10 und einstückig mit dem Leitungselement 20 ausgebildet ist, weiteres Leitungselement 46 aus dem Kunststoff gebildet ist. Das Leitungselement 46 wird somit zusammen mit dem Leitungselement 20 in dem Spritzgießwerkzeug hergestellt, so dass die Leitungselemente 20 und 46 auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise hergestellt und am Gehäuse 10 montiert werden können.
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Aus 4 ist erkennbar, dass sich der Ringbund 33 auch in einem Endbereich 48 des weiteren Leitungselements 46 erstreckt, so dass auch eine definierte Strecklage des weiteren Leitungselements 46 realisiert werden kann. In seinen Endbereichen 48 und 50 weist auch das weitere Leitungselement 46 Aufnahmen in Form von Ringnuten 52 und 54 auf, in denen Dichtungselemente in Form von O-Ringen 56 und 58 aufgenommen sind, mittels welchen das Leitungselement 46 gegen das Gehäuse 10 abgedichtet ist.
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Diese Abdichtung ist besonders gut aus 5 am Beispiel der Endbereiche 24 und 50 erkennbar. Aus 6 sind besonders gut der Ringbund 33 sowie die O-Ringe 30, 32, 56 und 58 erkennbar. Ferner ist 6 zu entnehmen, dass zumindest jeweilige Längenbereiche 60 und 62 der Leitungselemente 20 und 46 windschief zueinander verlaufen. Das Leitungselement 20 und das Leitungselement 46 bilden somit eine Leitungseinrichtung mit einer komplexen Geometrie, welche durch Spritzgießen auf besonders einfache, zeit- und kostengünstige Weise hergestellt werden kann. 7 zeigt die Leitungseinrichtung in einer schematischen, perspektivischen Draufsicht.
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Anhand von 8 bis 10 ist das Spritzgießverfahren näher erläutert, mittels welchen die Leitungseinrichtung, das heißt die Leitungselemente 20 und 46 hergestellt werden. Das Spritzgießwerkzeug umfasst beispielsweise zwei Werkzeughälften, welche relativ zueinander bewegt werden. In 8 ist eine sogenannte Trennlinie 64 gezeigt, entlang welcher die Werkzeughälften in ihrem geschlossenen, das heißt aufeinander zugefahrenen Zustand aneinander anliegen. In 8 sind ferner eine sogenannte Kavitätsseite 66 und eine Kernseite 68 erkennbar. Durch einen Richtungspfeil 70 ist eine sogenannte Spritzgießrichtung veranschaulicht, in welche der Kunststoff in flüssigem Zustand in das Spritzgießwerkzeug eingebracht, das heißt eingespritzt wird. Die Werkzeughälften begrenzen dabei eine Kavität, welche durch Einbringen des flüssigen Kunststoffs in das Spritzgießwerkzeug mit dem flüssigen Kunststoff gefüllt wird.
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Nach Aushärten des flüssigen Kunststoffs werden die Werkzeughälften voneinander weg bewegt, das heißt auseinander gefahren und dabei entlang der Trennlinie 64 voneinander getrennt, woraufhin die Leitungseinrichtung, das heißt das Leitungselement 20 und das Leitungselement 46 aus dem Spritzgießwerkzeug entnommen werden können. Aus 9 ist erkennbar, dass die Leitungseinrichtung mittels mehrerer Schieber des Spritzgießwerkzeugs hergestellt wird, wobei diese Schieber winklig und beispielsweise senkrecht zueinander verschoben werden. Durch einen Richtungspfeil 72 ist eine Bewegungsrichtung eines ersten der Schieber veranschaulicht, wobei ein Richtungspfeil 74 eine Bewegungsrichtung eines zweiten der Schieber veranschaulicht. Ein Richtungspfeil 76 veranschaulicht eine Bewegungsrichtung eines dritten der Schieber, ein Richtungspfeil 78 veranschaulicht eine Bewegungsrichtung eines vierten der Schieber und ein Richtungspfeil 80 veranschaulicht eine Bewegungsrichtung eines fünften der Schieber. Mit anderen Worten kommen fünf Schieber zum Herstellen der Leitungseinrichtung zum Einsatz, so dass die jeweiligen Kanäle 18 und 44 als Hohlräume der Leitungseinrichtung besonders einfach hergestellt werden können. In 10 ist ein Kegelanguss 82 veranschaulicht, in dessen Bereich der flüssige Kunststoff in das Spritzgießwerkzeug eingebracht wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011005724 A1 [0005]
