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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 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 6 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 Aretierbereich 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 abgeschrägte 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.
