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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftdüse zur Reinigung einer Filtervorrichtung, eine Reinigungsvorrichtung für eine Filtervorrichtung mit selbiger Luftdüse, und ein Verfahren zur Reinigung einer Filtervorrichtung mit selbiger Reinigungsvorrichtung, wobei die Luftreinigungsdüse im Rohgasbereich eines Schlauchfilters unterhalb der Schlauchplatte angeordnet wird.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik werden herkömmliche Abreinigungsvorrichtungen in üblichen Schlauchfiltern beschrieben. Hierbei werden beispielsweise die textilen Filterschläuche mittels Druckstößen gereinigt.
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In der Regel gelangen Produktpartikel in einen Schlauchfilter und werden auf der äußeren textilen Filterschlauchfläche zurückgehalten. Die Luft gelangt durch das Textilvlies, welches durch einen Drahtstützkorb stabilisiert wird. Über den Filterschlauchinnenbereich erreicht die Luft den Filterreingasraum und wieder die Atmosphäre.
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Der Filterschlauch legt sich im Betrieb durch den vorhandenen Unterdruck sternförmig um den Drahtstützkorb. In der Regel geht eine Filteranlage im Stillstand vorerst in einen Nachlaufmodus. Im Nachlauf legen sich die Filterschläuche wegen fehlendem Unterdruck nicht sternförmig um den Drahtstützkorb, sondern sie behalten ihre runde Form. Durch den fehlenden Unterdruck und keine nachfolgenden Produktpartikel, lassen sich in dieser Betriebsphase die Filterschlauchaußenflächen leichter abreinigen. Die Abreinigung der Filterschläuche erfolgt in der Regel durch kurze Druckluftstöße aus einem Druckluftspeicher, indem durch kurzzeitiges Öffnen eines Ventils die Druckluft über Blasrohre und eine Luftdüse in die Filterschläuche geführt wird. Diese kurzen Druckluftstöße bewirken, dass der Filterschlauch kurzzeitig in seine runde Form aufgeblasen wird, wodurch die Partikel von den Schlauchaußenflächen gelöst werden und in einen Staubsammeltrichter fallen.
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Je nachdem, wie die Venturidüse zum Ausstoßen der Druckluft ausgebildet ist, verbleiben jedoch Produktreste durch Anhaftungen unterhalb der Schlauchplatte und am Umschlag des Filterschlauches. Bei häufigen Produktwechseln muss man sich deshalb durch Nassreinigungsbedüsung behelfen oder aber die Filterschläuche wechseln.
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Beispielsweise wird in der Druckvorschrift
DE 20 2015 005 582 U1 eine Wasserreinigungsdüse beschrieben.
DE 20 2015 005 582 U1 betrifft eine Reinigungsdüse zum Reinigen von Kanälen oder Rohren, insbesondere in der Abwassertechnik. Dabei ist die Reinigungsdüse mit einem Schlauch verbunden und wird in einem Kanal oder in ein zu reinigendes Rohr eingeführt. Über einen Schlauch wird Wasser mit einem hohen Druck zugeführt und in der Reinigungsdüse über Bohrungen zu Düsen geführt. Die einzelnen Wasserstrahlen bewirken einerseits eine Reinigung vom Kanal bzw. Rohr, andererseits erzeugen sie eine Vorschubkraft, die die Reinigungsdüse im Rohr bzw. Kanal vorwärts bewegt. Dieses Verfahren kann auch bei rotierenden Düsen angewandt werden. Eine derartige Nassreinigung ist jedoch sehr zeitaufwändig.
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CN 206045619 U beschreibt eine Vorrichtung zur Reinigung eines Beutelfilters, wobei zwei Luftdüsen, die jeweils eine zentrale Luftaustrittsbohrung aufweisen, aneinandergeschraubt sind. Zusätzliche Luftaustrittsöffnungen sind in einem Winkel von 10 bis 25° zur Horizontalen, d.h. senkrecht zur Längsachse der Luftdüsen, angeordnet.
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DE 102 19 693 A1 beschreibt eine Düse zur Druckstoßreinigung von ringförmigen Gasfiltern. Die Düse weist eine zentrale Öffnung sowie seitliche Öffnungen auf, wobei ein Luftaustritt lediglich in Richtung des Düsenauslaufbereichs erfolgt.
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Darstellung der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftreinigungsdüse bereitzustellen, welche in einer Filtervorrichtung zuverlässig und zeitsparend anhaftende Produktreste entfernen kann.
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Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung für eine Filtervorrichtung bereitzustellen, welche zuverlässig und zeitsparend anhaftende Produktreste unterhalb der Schlauchplatte und/oder am Umschlag des Filterschlauches lösen kann.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein effektives und zeitsparendes Verfahren zur Reinigung einer Filtervorrichtung bereitzustellen.
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Oben genannte Aufgaben werden durch eine Luftdüse gemäß Anspruch 1, eine Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 4 sowie ein Verfahren zur Reinigung gemäß Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen folgen aus den übrigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Luftdüse zur Reinigung einer Filtervorrichtung weist einen Düseneinlaufbereich und einen Düsenauslaufbereich auf, sowie eine Kernbohrung, die sich von dem Düseneinlaufbereich zu dem Düsenauslaufbereich erstreckt. Aus der Kernbohrung, in dem Düsenauslaufbereich, treten mehrere Einzelbohrungen aus, die in einem spitzen Winkel zu der Längsachse der Luftdüse angeordnet sind, wobei sich die mehreren Einzelbohrungen in eine Richtung zu dem Düseneinlaufbereich erstrecken. In dem Düsenauslaufbereich ist ein rotationsförmiger bzw. rotationssymmetrischer Absatz mit einer planen Oberfläche vorgesehen, in welchem sich der Luftaustritt befindet, wobei sich die mehreren Einzelbohrungen von der Kernbohrung zu dem rotationsförmigen Absatz erstrecken und aus der planen Oberfläche des rotationsförmigen Absatzes austreten. Der Luftaustritt besteht aus den mehreren Einzelbohrungen und es ist keine zentrale Öffnung als Luftaustritt vorgesehen. Vorzugsweise sind 8 bis 14 dieser Einzelbohrungen vorgesehen, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht hierauf beschränkt ist, sondern die Anzahl der Einzelbohrungen entsprechend der Betriebsanforderungen geändert werden kann. Ferner sind die Einzelbohrungen vorzugsweise symmetrisch, in Bezug auf die Längsachse der Luftdüse, in dem Düsenauslaufbereich der Luftdüse angeordnet.
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Bei der erfindungsgemäßen Luftdüse zur Reinigung einer Filtervorrichtung sind die mehreren Einzelbohrungen in einem spitzen Winkel zu der Längsachse der Luftdüse angeordnet. Der spitze Winkel der Einzelbohrungen kann in Bezug auf die Längsachse der Luftdüse zwischen 70° und 10° betragen, erfindungsgemäß beträgt er zwischen 50° und 20°, bevorzugt zwischen 45° und 25°. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der spitze Winkel in Bezug auf die Längsachse der Luftdüse etwa 30°. Hierdurch wird eine Richtungsumkehr der zugeführten Druckluft erreicht, so dass auch ansonsten schwer zugängliche Bereiche, innerhalb des Rohgasbereichs der Filtervorrichtung, des Schlauchaußenbereichs sowie der dem Rohgasbereich zugewandten Seite der Schlauplatte effektiv und, beispielsweise verglichen mit einer Nassreinigung, zeitsparend abgereinigt werden können. Dadurch wird es möglich eine Luftreinigungsdüse bereitzustellen, welche zuverlässig und zeitsparend in einer Filtervorrichtung anhaftende Produktreste entfernen kann.
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Die plane Oberfläche des rotationsförmigen Absatzes kann in einem beliebigen Winkel zu der Austrittsöffnung der mehreren Einzelbohrungen angeordnet sein. Vorzugsweise ist die plane Oberfläche des rotationsförmigen Absatzes jedoch senkrecht zu einer Richtung der Erstreckung der mehreren Einzelbohrungen angeordnet. Damit weist der rotationsförmige Absatz den gleichen Winkel in Bezug auf die Längsachse auf wie die Einzelbohrungen. Durch die Ausrichtung (Winkel) des rotationsförmigen Absatzes in Bezug auf die daraus austretenden Einzelbohrungen kann die Luftströmung beeinflusst werden. Bei einer senkrechten Anordnung der planen Oberfläche des rotationsförmigen Absatzes in Bezug auf die Längserstreckung der daraus austretenden Einzelbohrungen kann erreicht werden, dass die Luftströmung gezielt anliegt und zu einer besonders effektiven Reinigung der Schlauchplattenunterseite und/oder des Schlauchumschlags beiträgt.
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Vorzugsweise sind die jeweiligen Einzelbohrungen lineare Einzelbohrungen, das heißt sie erstrecken sich geradlinig von der Kernlochbohrung zu der planen Oberfläche des rotationsförmigen Absatzes. Durch die lineare Anordnung der Einzelbohrungen wird der Druckverlust in dem Bereich minimiert, wo durch den rotationsförmigen Absatz die Luftströmung gezielt anliegt und die Schlauchplattenunterseite und der Schlauchumschlag gereinigt werden.
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Erfindungsgemäß ist die Summe der Flächen der Einzelbohrungen kleiner, als die Fläche der Kernbohrung. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt der Bohrungsdurchmesser der jeweiligen Einzelbohrungen zwischen 1,0 mm bis 1,8mm. Hierdurch kann die Druckluft leistungsstark abgegeben werden, wodurch die Abreinigungsleistung verbessert wird.
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Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung für eine Filtervorrichtung weist die oben beschriebene Luftdüse und eine Schlauchplatte auf. Die Schlauchplatte ist zur Befestigung von Filterschläuchen einer Filtervorrichtung ausgestaltet. Da die staubbelastete Luft aus dem Rohgasbereich -durch die Filterschläuche- in den Reingasbereich strömt, ist es konstruktiv strömungstechnisch zu vermeiden, dass durch Verengungen zusätzliche Turbulenzen und Verwirbelungen entstehen, welche dazu führen können, dass die Gefahr der Anhaftungen zunimmt. Deshalb besitzt die Luftdüse eine runde Geometrie, die in einem kegelförmigen Abschluss endet. Die Schlauchplatte weist eine erste Seite auf, welche eine obere Seite ist, die bei Verwendung der Filtervorrichtung in einem Reingasbereich angeordnet ist, und eine zweite Seite, welche eine untere Seite ist, die bei Verwendung der Filtervorrichtung in einem Rohgasbereich angeordnet ist. Ferner ist die Luftdüse in eine Bohrung in der Schlauchplatte eingeführt und ist an der Schlauchplatte befestigt, derart dass sich der Düseneinlaufbereich auf der ersten Seite der Schlauchplatte befindet und sich der Düsenauslaufbereich auf der zweiten Seite der Schlauchplatte befindet. Die Luftreinigungsdüse ist somit im Rohgasraum der Filtervorrichtung, unterhalb der Schlauchplatte angeordnet. Das heißt, anhaftende Partikelreste können direkt im Rohgasraum der Filtervorrichtung an den entsprechenden Stellen an den Filterschlauchaußenflächen (z.B. Filterumschlag) und/oder an der Schlauchplattenunterseite durch Druckluft entfernt werden, und nicht nur indirekt wie beim oben zitierten Stand der Technik, wo Druckluft in die Filterschläuche eingeleitet wird. Durch die runde Geometrie, kann die Reinigungsdüse einfach in eine Bohrung in der Schlauchplatte eingefügt werden. Die Anordnung erfolgt vorzugsweise zwischen den Filterschläuchen, wobei die Luftdüse fest verschraubt wird. Kurzzeitige Luftimpulse bewirken, dass Produktreste unterhalb der Schlauchplatte und am Umschlag des Filterschlauches gelöst werden, ohne das Textilvlies zu beschädigen. Dadurch wird es möglich eine Reinigungsvorrichtung für eine Filtervorrichtung bereitzustellen, welche zuverlässig und zeitsparend anhaftende Produktreste unterhalb der Schlauchplatte und/oder am Umschlag des Filterschlauches lösen kann.
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Vorzugsweise weist die Luftdüse, zumindest in einem Abschnitt des Düseneinlaufbereichs, ein Außengewinde auf, sowie eine plane Auflagefläche, die in einem Abschnitt des Düsenauslaufbereichs vorgesehen ist. Hier kann die Luftdüse über die plane Auflagefläche, das Außengewinde und einem mit dem Außengewinde eingreifenden Befestigungsmittel mit der Schlauchplatte zentrisch bzw. in Bezug auf die Oberfläche der Schlauchplatte (erste und zweite Seite) zentriert verbunden sein, derart dass sich die plane Auflagefläche auf der zweiten Seite der Schlauchplatte befindet und sich das Befestigungsmittel auf der ersten Seite der Schlauchplatte befindet. Dadurch, dass die Reinigungsdüse eine plane Aufnahmefläche enthält, lässt sich die Düse vollflächig unter der Schlauchplatte einbauen, wodurch die Einzelbohrungen zielgerichtet auf die Schlauchplattenfläche und den Schlauchumschlag treffen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schlauchplatte mit einem Innengewinde zur Befestigung der Luftdüse ausgestattet. Somit kann die Luftdüse mittels ihres Außengewindes fest in die Schlauchplatte eingeschraubt werden. Das Außengewinde der Luftdüse erstreckt sich hierbei über den Düseneinlaufbereich bis (nahezu) an die plane Auflagefläche. Vorzugsweise wird die Luftdüse fest in die Schlauchplatte dichtend eingeschraubt, wobei die Abdichtung wie oben beschrieben erfolgen kann. Durch das Befestigungsmittel kann die bereits verschraubte Düse nochmals gesichert werden. Das Befestigungsmittel ist vorzugsweise eine Mutter, bevorzugter eine Sechskantmutter. Ferner kann der Düseneinlaufbereich der Luftdüse mit einem Innengewinde ausgestattet sein. Hierdurch kann eine Luftzufuhrleitung einfach und schnell angeschlossen werden. Besonders bevorzugt ist die Reinigungsdüse im Einlaufbereich mit Außengewinde und Innengewinde ausgestattet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Luftzuleitung vorzugsweise über eine Eckwinkelverschraubung mittels des Innengewindes mit dem Düseneinlaufbereich verbunden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Druckluftzuführung über eine Eckwinkelverschraubung und einen Druckluftschlauch. Die Druckluftzuführung kann somit platzsparend ausgeführt werden.
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Die Abdichtung der Luftdüse in der Schlauchplatte kann durch ein flüssiges Dichtmittel erfolgen. Vorzugsweise enthält die Luftdüse in der Abdichtung mit der Schlauchplatte einen Dichtring. Besonders bevorzugt erfolgt die Abdichtung durch flüssiges Dichtmittel und einen zusätzlichen Dichtring.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Reinigung einer Filtervorrichtung mit der oben beschriebenen Reinigungsvorrichtung wird aus den mehreren Einzelbohrungen der in der Schlauchplatte befestigten Luftdüse abgegebene Druckluft auf einen Filterschlauchaußenbereich, insbesondere einen Schlauchumschlag, eines in der Schlauchplatte befestigten Schlauchs, und/oder auf die zweite Seite der Schlauchplatte gerichtet. Das heißt, anhaftende Partikelreste können direkt im Rohgasraum der Filtervorrichtung an den entsprechenden Stellen an den Filterschlauchaußenflächen (z.B. Filterumschlag) und/oder an der Schlauchplattenunterseite durch Druckluft entfernt werden. Dadurch wird es möglich, ein effektives und zeitsparendes Verfahren zur Reinigung einer Filtervorrichtung bereitzustellen.
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Figurenliste
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- Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der 1 beschrieben, die eine Schnittansicht einer Reinigungsvorrichtung für eine Filtervorrichtung mit einer Luftdüse ist. Eine beispielhafte Anordnung der Luftdüsen wird schematisch in 2 dargestellt.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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In 1 ist eine Schnittansicht einer Luftreinigungsdüse 1, die an einer Schlauchplatte 2 befestigt ist. Die Schlauchplatte 2 ist mit einer Bohrung bzw. Aussparung mit Innengewinde 9, für die Aufnahme der Luftreinigungsdüse 1 ausgestattet. Eine zusätzliche Abdichtung erfolgt durch flüssiges Dichtmittel bzw. eine flüssige Schraubensicherung (beispielsweise eine hochviskose, mittelfeste Gewindedichtung), sowie vorzugsweise zusätzlich über einen Dichtring 10. Die Reinigungsdüse 1 besitzt eine plane Auflagefläche 6, damit sie zentrisch in die Schlauchplatte 2 eingeschraubt und gerade an die dem Rohgasbereich einer Filtervorrichtung zugewandten, unteren Seite der Schlauchplatte angelegt werden kann. Bei der in 1 gezeigten Reinigungsvorrichtung sind lineare Einzelbohrungen 7 mit den Luftauslässen gegen die Unterseite der Schlauchplatte 2 und gegen den Schlauchumschlag 3 gerichtet. Die Luftdüse 1 besitzt eine runde Geometrie, die in einem kegelförmigen Abschluss 4 endet. Die Luftdüse 1 weist einen Düseneinlaufbereich 14a und einen Düsenauslaufbereich 14b auf. Eine Kernlochbohrung 8 der Luftdüse 1 erstreckt sich von dem Düseneinlaufbereich 14a zu dem Düsenauslaufbereich 14b. Aus der Kernbohrung 8, im Düsenauslaufbereich 14b, treten die mehreren Einzelbohrungen 7 aus.
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Die Luftdüse 1 weist ferner in ihrem Düsenauslaufbereich 14b einen rotationsförmigen bzw. umlaufenden Absatz 5 auf. Im rotationsförmigen Absatz 5 befindet sich der Luftaustritt, d.h. die mehreren Einzelbohrungen treten aus einer planen Oberfläche des rotationsförmigen Absatzes 5 aus. Die Luft mit hoher Luftströmungsgeschwindigkeit wird in Richtung unterhalb der Schlauchplatte 2 und zum Umschlag des Filterschlauches 3 gerichtet.
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Die Luftreinigungsdüse 1 ist im Einlaufbereich 14b mit Außengewinde 12 und Innengewinde 13 ausgestattet. Über eine Luftzuleitung 16 und eine Eckwinkelverschraubung 15 gelangt die Druckluft in die Reinigungsdüse 1. Die Luftreinigungsdüse 1 wird mit einem Befestigungsmittel (Sechskantmutter) 11 auf der Schlauchplatte 2 gesichert.
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Eine beispielhafte Anordnung der Luftdüsen wird schematisch in 2 dargestellt. Hier sind die jeweiligen Luftdüsen 1 in der Nähe von Öffnungen in der Schlauchplatte 2 angeordnet, in welche entsprechende Filterschläuche eingesetzt sind. Der besseren Übersichtlichkeit halber wird in 2 jedoch nur ein einzelner in die Schlauchplatte 2 eingesetzter Filterschlauch mit Umschlag 3 gezeigt. Die Luftdüsen 1 sind an mindestens zwei Stellen an einer entsprechenden Schlauchöffnung in der Schlauchplatte 2 angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, die Luftdüsen 1 jeweils an nur einer Stelle in Bezug auf eine Schlauchöffnung der Schlauchplatte 2 anzuordnen. Für eine effektive Abreinigung ist jedoch bevorzugt, die Luftdüsen 1 an mindestens zwei Stellen, bevorzugter an mindestens vier Stellen an einer entsprechenden Schlauchöffnung in der Schlauchplatte 2 anzuordnen. Mittels der Luftzuleitungen 16 und Eckwinkelverschraubungen 15 kann die Druckluftzuleitung platzsparend erfolgen.
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Die Vorteile dieser Erfindung bestehen unter anderem darin, dass Produktansätze bzw. Produktpartikel unterhalb der Schlauchplatte und am Umschlag vom Filterschlauch entfernt werden, so dass bei häufigem Produktwechsel keine Vermischung der Produkte vorkommen kann, außerdem benötigt man keine zeitaufwändige Nassreinigung bzw. den gesamten Filterschlauchwechsel.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Luftdüse
- 2
- Schlauchplatte
- 3
- Umschlag Filterschlauch
- 4
- Kegelförmiger Düsenabschluss
- 5
- Rotationsförmiger Absatz
- 6
- Auflagefläche
- 7
- Einzelbohrungen
- 8
- Kernbohrung
- 9
- Innengewinde in Schlauchplatte
- 10
- Dichtring
- 11
- Befestigungsmittel (Sechskantmutter)
- 12
- Außengewinde
- 13
- Innengewinde in Luftdüse
- 14a
- Düseneinlaufbereich
- 14b
- Düsenauslaufbereich
- 15
- Eckwinkelverschraubung
- 16
- Luftzuleitung
