EP0790079B1 - Verfahren zur Herstellung einer Austragsvorrichtung od. dgl. - Google Patents

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EP0790079B1
EP0790079B1 EP97102026A EP97102026A EP0790079B1 EP 0790079 B1 EP0790079 B1 EP 0790079B1 EP 97102026 A EP97102026 A EP 97102026A EP 97102026 A EP97102026 A EP 97102026A EP 0790079 B1 EP0790079 B1 EP 0790079B1
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EP
European Patent Office
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component
components
operating position
spring
connection
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EP0790079A3 (de
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Reinold Dr. JÄGER-WALDAU
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Aptar Radolfzell GmbH
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Erich Pfeiffer GmbH
Ing Erich Pfeiffer GmbH
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    • B05B1/3405Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • B05B1/341Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
    • B05B1/3421Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber
    • B05B1/3431Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels being formed at the interface of cooperating elements, e.g. by means of grooves

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a discharge device, with which media any State of aggregation, for example liquid, pasty, gelatinous, gaseous, powdery and / or solid media through an outlet opening, if necessary, under pressure, can be delivered so that they at the Limiting the discharge completely from the discharge be replaced or released.
  • media any State of aggregation, for example liquid, pasty, gelatinous, gaseous, powdery and / or solid media
  • Such a discharge device usually has two units, which for manual actuation of the discharge flow against each other Length changes of the discharge device are moved, e.g. around a pressure chamber of the discharge under the manual To reduce operating force and thus the contained therein, in particular to put flowable medium under pressure.
  • the units can do this partially or completely formed integrally with each other or by separately manufactured and then interconnected components be formed.
  • the pressure chamber is suitably a pump room one Pump, e.g. a thrust piston pump, which on the outer circumference and one end of a housing and the other end of an in the housing displaceable piston and possibly of an inlet valve and / or an outlet valve o.
  • the like Is limited.
  • the discharge device may be a single or multiple springs contained, e.g. a return spring for its return stroke, one or more Valves o.
  • This spring can be within the pressure chamber or be arranged outside dry and is suitably a screw or spiral spring, whose longitudinally adjacent Winding sections corresponding to the spiral pitch in the distance lie apart.
  • EP 691 161 A1 describes a discharge device with at least two components, which face each other from a first to a second position are movable and the duch bracket are set against each other. They are each made separately for themselves and then assembled together.
  • the invention has for its object to provide a method with the at high functionality, a very simple production of a Discharge device is ensured.
  • a method for the production of at least two or more components proposed in the Injection molding o.
  • First prepared as a one-piece unit become and thereby a first mutual situation, namely the manufacturing situation taking.
  • a sufficient Form stiffness has been achieved, the two components in a second mutual situation, namely its functional position, in which can be arranged against each other movable or stable.
  • the two components are useful with surfaces aligned, guided or held at a distance from lie those surfaces which in the preparation of the compound the two components serve each other and in that material flow over whose way the plasticized casting material of the Mold cavity of a component in the cavity of the other component transgresses.
  • the connecting links thus formed which also solidify and of which only a single link may be provided may, before, during or after the transfer to the second Stay firmly connected to the first and / or second component. You can also cancel the first and / or second part by canceling, Tear o. The like. Separated and especially in the subsequent production of the next unit in the form in the be completely encased in the respective component, so that they are disposed of without waste.
  • the first component may be the first and / or second basic body of Be discharge, so that these only two in one piece made units and still at least three or four has mutually movable parts.
  • the second component can be a Guide body for the medium or a body be, which at ready to use mounted discharge device constantly or only during a discharge cycle or in the rest position directly in contact with the medium stands.
  • the second component is in the second position appropriately completely sunk and inaccessible from the outside arranged within the first component, but also one of whose outermost surfaces form.
  • the second component may be the one described Spring, a valve body, a nozzle body of the discharge nozzle or any other component of the discharge device.
  • a device unit for attachment to a storage vessel or storage neck certain discharge device can be very few items, e.g. two each one-piece items assembled be.
  • all valves provided also completely in one piece with the respectively associated device unit trained or per valve may still have a separate valve body be provided, which relative to the valve seat of the associated Unit is movable.
  • the device or basic units 2, 3 of a discharge device 1 are guided to each other in a straight line and each point a freely accessible from the outside, one-piece base body 4, 5, namely an elongated inner body 4 and a contrast shorter outer body 5.
  • upright or vertical and with overhead outlet held discharge device 1 is, if referring to the longitudinal direction, inside synonymous with below and outside with the same as above.
  • tubular hollow Base 4 essentially forms a tubular housing 6 with Sections of different inner and / or outer width, the on inner housing end 7 is narrower than at the outer housing end 8.
  • the inner end is through a media inlet 9 and a shutter formed, which in the discharge stroke the medium against flowing out from the inner end locks and can open on the return stroke to the inlet 9 suck new medium into the housing 6.
  • a nozzle 11 of the base body 4 is used for Pick up a flexible riser pipe 12.
  • the inlet lock is here by a pressure-dependent opening and closing inlet valve 13 formed, the conical valve body 14 in one within the Housing 6 lying valve housing 15 limited movable is arranged.
  • the conical valve seat is directly through the Housing 6 is formed.
  • the valve 13, the non-re-sucking training of the pump fixed or integrally formed with the housing 6 may be located in a limited by the housing 6 pressure chamber 16, which is axially from the valve 13 to a piston 19 opposed thereto extends. This is on the inner circumference or a raceway 17 of the Mantels 18 of the housing 6 slidably and sealed sliding.
  • the Piston 19 is part of a piston unit 20 of the basic unit 3 and opposite the main body 5 in both opposite Longitudinal directions stop limited movable.
  • Fig. 1 the resting or starting position of all components shown, in which the piston 19 with respect to the main body 5 most inwardly shifted is.
  • the piston 19 is integral with one only outwardly over it protruding, sleeve-shaped piston neck 21, whose Inner circumference bounded by a channel 22 through which the medium the space 16 to the outside to an outlet valve 23 can flow.
  • valve 23 or its valve body 24, 25 are on the unit 3rd arranged. A completely limited by the shaft 26 central or Longitudinal channel 28 passes through the outermost end of the shaft 26th
  • Outside unit 2 and freely accessible unit 3 contains one Actuation or discharge head 38, which through the main body. 5 is formed.
  • the cap-shaped head 38 has an outermost jacket and at its outer end then an end wall 41, which on the outer circumference of the head 38 from the opening into the open Outlet opening 40 are penetrated radially. With radial distance inside the jacket 39 is only inwardly of the outer wall 41 sleeve-shaped shaft 42 of the body 5 from.
  • the outer end face 41 of the body 5, 38 forms a finger pressure surface or handle 41, by their manual pressure loading the Unit 3 is manually moved inwards relative to unit 2 can be, being as a counter-gesture for another finger the same hand of the user the bottom surface of a storage vessel can be provided.
  • a spring 30 is disposed completely outside the space 16 and with an end turn 47 on a fastening member 56 and with the other end turn 48 on the body 5, 38 supported.
  • the support takes place expediently on the outside of the end wall 57 and on the Inside the end wall 44, wherein the spring 30 still in each Position of the discharge device 1 on the periphery and at their ends is completely covered outside, namely by the jacket 39 and a Shell of the attachment member 56, in extension of a jacket 58 protrudes beyond the outside of the end wall 57 and the shell 18 with larger distance and the jacket 39 tightly surrounds.
  • the spring 30 could also be used here as a wound spring from a plastic strand be prepared during heating by heating slightly is softened and thereby after cooling and hardening one ensures very high spring force.
  • the Endwindung 47 and 48 may in one perpendicular to the axis 10 and the end wall 57, 44 parallel Lie flat and so over its entire circumference on this wall be supported.
  • the spring cross sections 50 transverse to the longitudinal extent are parallel to Axis 10 elongated and rectangular and at least two or three times greater than its thickness, so that the spring coils a flat band form and over the length of the spring 30 constant or varying Have cross sections 50.
  • the spring cross sections can also be radial be greater than axial or equal.
  • the spring 30 is in the axial direction only simply conically widened, namely to the final turn 48, while the smallest turn 47 shoots in one piece at the end 8 and about the same Thick as the coat can have 18. Every smaller helix reaches over their entire scope closely adapted and non-contact in the inner the next larger coil in the starting position by a measure which is smaller than the axial extent of Spring cross section 50 or half or one third of it is.
  • the Winding 48 lies over an arc angle of at least 180 ° Gradient free at right angles to the axis 10 and is on the inside of the Supported end wall 44.
  • the spring 30 is separate from the body 5, 38th formed and the winding 48 may be under expanding tension with its outer circumference on the inner circumference of the shell 39 radial play free be supported.
  • the valve 23 By depressing the handle 41, the valve 23 is opened, when the medium contained in the space 16 is pressurized, by which the valve 13 is kept closed. Under this Pressure flows the medium from the space 16 through the piston 19, the Neck 21 and passes through the opening 40 into the open. At the same time flows atmospheric air through the inner end of the head 38 and the Openings 32 in the memory to which the discharge device. 1 is attached to this taken in the room 16 Balance the amount of media and the formation of a negative pressure prevent.
  • the spring 30 presses First, the valve body 25 in the closed position, the body 46 in the Stop position and the slide 29 relative to the piston body 19 in the initial position, after which the piston body together with these Parts is returned to the rest position.
  • valve 13 opens under the negative pressure in the space 16 and via the channel parts 11, 12 is from the bottom portion of the Storage space 63 in the room 16, the next media dose sucked, which at the immediately following possible next Pumphub is discharged in the manner described.
  • Fig. 1 is particularly for the strand-shaped Discharge of a creamy or liquid medium from the opening 40 suitable without spattering or atomization.
  • the piston 19 is integral with the shaft portions 21, 34, 42nd formed so that these parts form a tube, which is the largest Part of its length has constant internal cross sections.
  • the valve body 24 forms a component which is integral with each of these shaft portions or the component 5 is made and in the dot-dash line indicated first layer 70 (manufacturing situation), which of the second layer, namely the functional layer 71 in the region of the valve body 25 deviates.
  • first layer 70 manufactured situation
  • the component 24 is axially around the Multiple of its length and / or its greatest width over the Position 71 along the shaft offset, namely from its closed position a multiple of its opening path over the open position out.
  • the component 24 has a shaft 73 with continuous constant outer cross-sections and at one end of the shaft 73rd an enlarged, frusto-conical head 72, whose oblique Peripheral surface forms the closing surface 77, with which the valve body 24 abuts in the closed position on the closing surface of the valve body 25.
  • the end surface of the one-piece component 24 is tangent or of the head 72 an inner cavity of the component 5, namely the Radial section of the channel 43, so that the farthest, through the head 72 formed outer circumference of the component 24 over the circumference continuously directly to the inner circumference of another inner Cavity, namely the channel 35 connects.
  • the outer circumference of the Section 73 has thereby radial distance from the inner circumference 35.
  • This tool has according to the invention for Forming the outer periphery including the surface 77 and the Inner circumference of the tube a sleeve and within this slidably for forming the end surface of a core, wherein these both tool parts are mutually displaceable.
  • the wall the sleeve is distributed over the circumference of passages for the Interspersed material, each of which is continuous over its circumference is limited.
  • Other tool parts of the manufacturing form are used for simultaneous shaping of all remaining areas of the structural unit 5, 24.
  • the material for the production of the assembly 5, 24 is in flowable Condition in all, interconnected cavities of the Mold injected under pressure and elevated temperature, so that at the same time both components 5, 24 and a connection 74 between these two Components 5, 24 are produced.
  • the connection 74 is through Connecting members 76 formed, which through the passage openings be formed in the sleeve-shaped single tool and in the axial Distance from the working and functional surface 77 the outer circumference of Shank 73 initially in one piece with the inner circumference of the tube 19, 21, 34, 42 connect.
  • Such a hair-thin connection can also in the Be provided area of the largest outer circumference of the component 24.
  • the tool is axially away from the handle 41 inwardly from the Pulled out piston 19, wherein the component 5 and the Inner circumference 35 subsequent region of the connections 74 according to Art be separated from predetermined breaking points by shearing.
  • the component 24 is transferred from the layer 70 in the direction of the layer 71.
  • the two tool parts are axially so moved against each other, that the compounds 74, 76 and the component 24 by shearing o. The like. Are separated, but afterwards in the Passage openings of the tool remain.
  • the tool becomes then completely out of the assembly 5, 24, namely from the free end pulled out of the piston 19, the here in the actuated end position is shown.
  • the Tool also disengageable retaining claws for holding the Have components 24.
  • the defined by the webs or pins 76 Connection zone 75 lies exclusively in the area of section 73, so that the surface 77 is not damaged when disconnecting the connection 74 can be.
  • 24 may be the connecting members 76 of the previously manufactured Assembly in the tool or its through holes remain.
  • these links 76 When feeding the next batch of plasticized material these links 76 then radially inward into the cavity ejected, which serves to form the component 24. Ejecting is thereby exclusively by the nachf jobden under pressure Material causes, which flows into the cavity and thereby the ejected Connecting members 76 plasticized by heat exchange and embedded completely submerged in the component 24, so that the Connecting members 76 then a proportion of the material volume of the Form member 24 and new connecting members 76 for the in Manufacture component 24 are formed.
  • Valve body 25 The continuous over the circumference continuous closing surface of Valve body 25 is through an annular inner bead in the pipe or Piston 19 formed.
  • staggered stops 68, 69 on the inner circumference of the tube provided above that they in the manner of a resilient Snap connection, possibly under elastically resetting widening of the Pipe, allow the component 24, in particular the head 72, to to lead them past, if he is convicted of situation 71.
  • the Stops 68, 69 are distributed over the circumference and at a distance lying cams, the closing surface of the valve body 25 are spaced apart and at which the valve body 24 in the opening position strikes.
  • the valve body 24 according to Fig. 1 with respect to the axis 10 take a tilt, so that he not only an axial but also in its functional movements performs a tilting movement.
  • valve body 14 of the intake valve 13 made in one piece with the component or base body 4 and then off the dot-dashed position transferred to the functional position.
  • valve body 14 are the same reference numerals as for the valve body 24 of the exhaust valve 23 is used, so that the corresponding Description parts mutatis mutandis for the production of the unit 4, 14 apply.
  • the path between the two layers is smaller here as the axial length or the largest external width of the component 14.
  • Der Head of the component 14 is located in the first position outside of Valve housing 15 and is then snapped into this to in the second position between two end positions to be movably secured.
  • the integrally formed with the component 4 valve housing 15 is here formed by projections distributed over the circumference, which also the Form stops for the movement of the valve body 14.
  • the Connecting members 76 are here as the associated passages of the tool is flared in the ejection direction, so that they can be easily ejected. Close these links 76 in the manufacture also on the inner circumference 9 of the housing 6 at.
  • the second component is a Leit- or Nozzle body 78 for the medium, either the outlet opening 40th forms immediately or upstream immediately adjacent to the nozzle opening lies.
  • the body 78 is in the, shown here alone, Manufacturing layer 70 almost completely on the outside of the Component 5, namely the end face 41, before and closes under formation the connection 74 with an edge surface on the wall 44 at.
  • the Component 78 lies in the immediate extension of a close to him adapted receptacle 79 or pocket- or shaft-shaped opening, which as a through hole both end faces of the wall 44th interspersed and limited over its circumference continuously from the component 5 is.
  • On one side of the receptacle 79 includes the radial leg of the Channel 43, while the opposite boundary of one Passage 81 is interspersed, which is much wider than the Outlet opening 40 is.
  • the plate-shaped, rectangular or square component 78 indicates a plate side, a guide 80, such as a twisting device, for the medium formed by a depression in this plate side is and from the nozzle channel to the outlet opening 40 conical narrows out.
  • the Leitvertiefung 80 around the nozzle axis a Ring channel and starting from this, directed to the nozzle channel Tangetialkanäle forms, is capable of 70 as the nozzle channel completely outside the component 5 and serves in the functional position to the medium flowing from the channel 43 across the Redirecting nozzle axis or in a down to the outlet opening 40th continuing rotational flow around the nozzle axis.
  • connection 74 separated by breakage. This can be a two- or multi-part nozzle arrangement with one-piece production of all associated Components and without assembly work after demoulding the manufacturing form are created. But the component 78 can also manufactured separately from the component 5 and then mounted on this become.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Austragvorrichtung, mit welcher Medien beliebigen Aggregatzustandes, beispielsweise flüssige, breiige, gelartige, gasförmige, pulverförmige und/oder feste Medien durch eine Auslaßöffnung, ggf. unter Druck, so abgegeben werden können, daß sie an der Begrenzung der Austragöffnung vollständig von der Austragvorrichtung abgelöst werden bzw. freikommen.
Eine solche Austragvorrichtung weist meist zwei Einheiten auf, welche zur manuellen Betätigung der Austragströmung gegeneinander unter Längenänderungen der Austragvorrichtung bewegt werden, z.B. um einen Druckraum der Austragvorrichtung unter der manuellen Betätigungskraft zu verengen und so das darin enthaltene, insbesondere fließfähige Medium unter Druck zu setzen. Die Einheiten können dabei teilweise oder vollständig einteilig miteinander ausgebildet bzw. durch gesondert hergestellte und danach miteinander verbundene Bauteile gebildet sein. Der Druckraum ist zweckmäßig ein Pumpraum einer Pumpe, z.B. einer Schubkolben-Pumpe, welcher am Außenumfang und einem Ende von einem Gehäuse und am anderen Ende von einem in dem Gehäuse verschiebbaren Kolben sowie ggf. von einem Einlaßventil und/oder einem Auslaßventil o. dgl. begrenzt ist.
Die Austragvorrichtung kann eine einzige oder mehrere Federn enthalten, z.B. eine Rückstellfeder für ihren Rückhub, ein oder mehrere Ventile o. dgl. Diese Feder kann innerhalb des Druckraumes oder außerhalb trocken angeordnet sein und ist zweckmäßig eine Schrauben- bzw. Wendelfeder, deren in Längsrichtung benachbarte Windungsabschnitte entsprechend der Wendelsteigung im Abstand voneinander liegen.
Die EP 691 161 A1 beschreibt eine Austragvorrichtung mit mindestens zwei Bauteilen, die gegeneinander aus einer ersten in eine zweite Lage bewegbar sind und die duch Halterung gegeneinander festgelegt sind. Sie sind jeweils gesondert für sich hergestellt und danach zusammenmontiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem bei hoher Funktionstüchtigkeit eine sehr einfache Herstellung einer Austragvorrichtung gewährleistet ist.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von mindestens zwei bzw. mehr Bauteilen vorgeschlagen, die im Spritzgußverfahren o. dgl. zunächst als einteilige Baueinheit hergestellt werden und dabei eine erste gegenseitige Lage, nämlich die Herstell-Lage einnehmen. Nachdem der erste und/oder der zweite Bauteil, beispielsweise durch Erstarrung des Gußwerkstoffes, eine ausreichende Formsteifigkeit erreicht hat, werden die beiden Bauteile in eine zweite gegenseitige Lage, nämlich ihre Funktions-Lage überführt, in welcher sie gegeneinander beweglich oder lagestarr angeordnet sein können. In dieser zweiten Lage sind die beiden Bauteile zweckmäßig mit Flächen aneinander ausgerichtet, geführt bzw. gehaltert, die im Abstand von denjenigen Flächen liegen, welche bei der Herstellung zur Verbindung der beiden Bauteile miteinander dienen und in demjenigen Werkstoff-Fluß liegen, über dessen Wege der plastifizierte Gußwerkstoff von der Form-Kavität des einen Bauteiles in die Kavität des anderen Bauteiles übertritt. Die so gebildeten Verbindungsglieder, die ebenfalls erstarren und von denen auch nur ein einziges Verbindungsglied vorgesehen sein kann, können vor, während bzw. nach der Überführung in die zweite Lage fest mit dem ersten und/oder zweiten Bauteil verbunden bleiben. Sie können aber auch vom ersten und/oder zweiten Bauteil durch Abbrechen, Abreißen o. dgl. getrennt und insbesondere bei der nachfolgenden Herstellung der nächsten Baueinheit in der Form in den jeweiligen Bauteil vollständig ummantelt eingeschmolzen werden, so daß sie abfallfrei entsorgt sind.
Enthält die Verbindung ein oder mehrere Filmgelenke bzw. flexible Zwischenglieder, so werden diese zweckmäßig bei der Überführung in die zweite Lage derart versenkt in Vertiefungen bzw. Öffnungen des ersten und/oder zweiten Bauteiles angeordnet, daß sie keine Schlaufe bilden, sondern im Hinblick auf ein versehentliches gegenseitiges Lösen der beiden Bauteile unzugänglich sind.
Der erste Bauteil kann der erste und/oder zweite Grundkörper der Austragvorrichtung sein, so daß diese aus nur zwei jeweils einteilig hergestellten Einheiten besteht und trotzdem mindestens drei oder vier gegeneinander bewegbare Teile hat. Der zweite Bauteil kann ein Leitkörper für das Medium bzw. ein Körper sein, welcher bei betriebsfertig montierter Austragvorrichtung ständig oder nur während eines Austragszyklus bzw. in der Ruhestellung unmittelbar in Kontakt mit dem Medium steht. Der zweite Bauteil ist in der zweiten Lage zweckmäßig vollständig versenkt sowie von außen unzugänglich innerhalb des ersten Bauteiles angeordnet, kann aber auch eine von dessen äußersten Flächen bilden. Der zweite Bauteil kann die beschriebene Feder, ein Ventilkörper, ein Düsenkörper der Austragdüse bzw. jeder beliebige andere Bauteil der Austragvorrichtung sein.
Die mit einer Vorrichtungs-Einheit zur Befestigung an einem Speichergefäß bzw. Speicherhals bestimmte Austragvorrichtung kann aus sehr wenigen Einzelteilen, z.B. zwei jeweils einteiligen Einzelteilen zusammengesetzt sein. Dabei können alle vorgesehenen Ventile ebenfalls vollständig einteilig mit der jeweils zugehörigen Vorrichtungs-Einheit ausgebildet oder je Ventil kann noch ein gesonderter Ventilkörper vorgesehen sein, welcher gegenüber dem Ventilsitz der zugehörigen Einheit bewegbar ist.
Es können aber auch nur alle vor Befestigung am Speicher freiliegenden äußeren bzw. konvexen Umfangsflächen sowie jeweils mindestens eine äußere Stirnfläche der jeweiligen Vorrichtungs-Einheit einteilig miteinander ausgebildet sein. In diesem Fall können im Inneren der jeweiligen Vorrichtungs-Einheit als gesonderte Bauteile weitere Funktionsglieder, z.B. Kolben, Ventilkörper, Schäfte, die Feder o. dgl. angeordnet sein. Diese sind zweckmäßig ausschließlich durch axiales Einsetzen bzw. Einstecken an der zugehörigen Einheit befestigt und ggf. durch Pressung, Schnappverbindung o. dgl. axial festsitzend lagegesichert bzw. anschlagbegrenzt.
In den jeweils einteiligen, ggf. die genannten Außenflächen bildenden, Grundkörper jeder Einheit können je nach Verwendungszweck der Austragvorrichtung wahlweise unterschiedlich gestaltete Funktionsglieder eingesetzt werden, z.B. um einerseits einen zerstäubungsfreien Austrag einer cremigen Flüssigkeit oder andererseits einen zerstäubten Austrag dieser oder einer anderen Flüssigkeit zu bewirken. Dies wird insbesondere durch unterschiedlich gestaltete Kanalkörper und Düsengeometrien erzielt, die im ersten Fall glatte Düsenflächen und im zweiten Fall zerklüftete Düsenflächen aufweist, welche zweckmäßig unmittelbar einteilig von dem zugehörigen Grundkörper des Austragkopfes begrenzt sind.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläuter. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
eine das erfindungsgemäße Verfahren demonstrierende Austragvorrichtung im Axialschnitt und wesentlich vergrößerter Darstellung,
Fig. 2
eine weitere Ausführungsform im Axialschnitt und
Fig. 3
ein Detail der Fig. 2 in Axialansicht.
Die Vorrichtungs- bzw. Grund-Einheiten 2, 3 einer Austragvorrichtung 1 sind aneinander geradlinig verschiebbar geführt und weisen jeweils einen von außen frei zugänglichen, einteiligen Grundkörper 4, 5, nämlich einen langgestreckten inneren Grundkörper 4 und einen demgegenüber kürzeren äußeren Grundkörper 5 auf. Bei aufrecht bzw. vertikal und mit oben liegendem Auslaß gehaltener Austragvorrichtung 1 ist, sofern bezogen auf die Längsrichtung, innen gleichbedeutend mit unten und außen mit gleichbedeutend mit oben.
Der über seine gesamte Länge durchgehend rohrförmig hohle Grundkörper 4 bildet im wesentlichen ein rohrförmiges Gehäuse 6 mit Abschnitten unterschiedlicher Innen- und/oder Außenweite, die am inneren Gehäuseende 7 enger als am äußeren Gehäuseende 8 ist. Das innere Ende ist durch einen Medieneinlaß 9 bzw. einen Verschluß gebildet, welcher beim Austraghub das Medium gegen Herausfließen aus dem inneren Ende sperrt und beim Rückhub öffnen kann, um durch den Einlaß 9 neues Medium in das Gehäuse 6 anzusaugen. Im wesentlichen alle Bauteile der Vorrichtung 1 liegen in einer gemeinsamen Achse 10. Ein Stutzen 11 des Grundkörpers 4 dient zur Aufnahme eines flexiblen Steigrohres 12. Der Einlaßverschluß ist hier durch ein druckabhängig öffnendes und schließendes Einlaß-Ventil 13 gebildet, dessen kegelförmiger Ventilkörper 14 in einem innerhalb des Gehäuses 6 liegendem Ventilgehäuse 15 begrenzt beweglich angeordnet ist. Der konische Ventilsitz ist unmittelbar durch das Gehäuse 6 gebildet.
Das Ventil 13, das bei nicht wieder ansaugender Ausbildung der Pumpe festsitzend bzw. einteilig mit dem Gehäuse 6 ausgebildet sein kann, liegt in einem vom Gehäuse 6 begrenzten Druckraum 16, welcher sich axial vom Ventil 13 bis zu einem diesem gegenüberliegenden Kolben 19 erstreckt. Dieser ist am Innenumfang bzw. einer Laufbahn 17 des Mantels 18 des Gehäuses 6 gleitend und abgedichtet verschiebbar. Der Kolben 19 ist Bestandteil einer Kolben-Einheit 20 der Grundeinheit 3 und gegenüber dem Grundkörper 5 in beiden entgegengesetzten Längsrichtungen anschlagbegrenzt bewegbar. In Fig. 1 ist die Ruhe- bzw. Ausgangsstellung aller Bauteile dargestellt, in welcher der Kolben 19 gegenüber dem Grundkörper 5 am weitesten nach innen verschoben ist. Der Kolben 19 ist einteilig mit einem nur nach außen über ihn vorstehenden, hülsenförmigen Kolbenhals 21 ausgebildet, dessen Innenumfang einen Kanal 22 begrenzt, durch welchen das Medium aus dem Raum 16 nach außen zu einem Auslaß-Ventil 23 fließen kann.
Das Ventil 23 bzw. dessen Ventilkörper 24, 25 sind an der Einheit 3 angeordnet. Ein vollständig vom Schaft 26 begrenzter Zentral- bzw. Längskanal 28 durchsetzt das äußerste Ende des Schaftes 26.
Außerhalb der Einheit 2 und frei zugänglich enthält die Einheit 3 einen Betätigungs- bzw. Austragkopf 38, welcher durch den Grundkörper 5 gebildet ist. Der kappenförmige Kopf 38 weist einen äußersten Mantel und an dessen äußeres Ende anschließend eine Stirnwand 41 auf, welche am Außenumfang des Kopfes 38 von der ins Freie mündenden Auslaßöffnung 40 radial durchsetzt sind. Mit radialem Abstand innerhalb des Mantels 39 steht von der Außenwand 41 nur nach innen ein hülsenförmiger Schaft 42 des Körpers 5 ab.
Die äußere Stirnfläche 41 des Körpers 5, 38 bildet eine Fingerdruckfläche bzw. Handhabe 41, durch deren manuelle Druckbelastung die Einheit 3 gegenüber der Einheit 2 manuell nach innen verschoben werden kann, wobei als Gegenhandhabe für einen weiteren Finger derselben Hand des Benutzers die Bodenfläche eines Speichergefäßes vorgesehen sein kann.
Eine Feder 30 ist vollständig außerhalb des Raumes 16 angeordnet und mit einer Endwindung 47 an einem Befestigungsglied 56 sowie mit der anderen Endwindung 48 am Körper 5, 38 abgestützt. Die Abstützung erfolgt zweckmäßig an der Außenseite der Stirnwand 57 und an der Innenseite der Stirnwand 44, wobei die Feder 30 trotzdem in jeder Stellung der Austragvorrichtung 1 am Umfang und an ihren Enden nach außen vollständig abgedeckt ist, nämlich durch den Mantel 39 und einen Mantel des Befestigungsgliedes 56, der in Verlängerung eines Mantels 58 über die Außenseite der Stirnwand 57 vorsteht und den Mantel 18 mit größerem Abstand sowie den Mantel 39 eng umgibt. Die Feder 30 könnte auch hier als gewickelte Feder aus einem Kunststoffstrang hergestellt sein, der während des Wickelns durch Erwärmung geringfügig erweicht wird und dadurch nach dem Erkalten und Erhärten eine sehr hohe Federkraft gewährleistet. Die Endwindung 47 bzw. 48 kann in einer zur Achse 10 rechtwinkligen bzw. zur Stirnwand 57, 44 parallelen Ebene liegen und so über ihren gesamten Umfang an dieser Wand abgestützt sein.
Die Federquerschnitte 50 quer zur Längserstreckung sind parallel zur Achse 10 langgestreckt sowie rechteckig und mindestens zwei- oder dreifach größer als ihre Dicke, so daß die Federwendeln ein Flachband bilden und über die Länge der Feder 30 konstante oder variierende Querschnitte 50 haben. Die Federquerschnitte können auch radial größer sein als axial oder gleich groß. Die Feder 30 ist in Achsrichtung nur einfach konisch erweitert, nämlich zur Endwindung 48, während die kleinste Windung 47 einteilig an das Ende 8 abschießt und etwa gleiche Dicke wie der Mantel 18 haben kann. Jede kleinere Wendel greift über ihren gesamten Umfang eng angepaßt und berührungsfrei in das innere der nächstfolgenden größeren Wendel ein und zwar in Ausgangsstellung um eine Maß, welches kleiner als die Axialerstreckung des Federquerschnittes 50 bzw. die Hälfte oder ein Drittel davon ist. Die Windung 48 liegt über einen Bogenwinkel von mindestens 180° steigungsfrei rechtwinklig zur Achse 10 und ist an der Innenseite der Stirnwand 44 abgestützt. Die Feder 30 ist gesondert vom Körper 5, 38 ausgebildet und die Windung 48 kann unter aufweitender Spannung mit ihrem Außenumfang am Innenumfang des Mantels 39 radialspielfrei abgestützt sein.
Durch Niederdrücken der Handhabe 41 wird das Ventil 23 geöffnet, wenn das im Raum 16 enthaltene Medium unter Druck gesetzt wird, durch welchen das Ventil 13 geschlossen gehalten wird. Unter diesem Druck fließt das Medium aus dem Raum 16 durch den Kolben 19, den Hals 21 und tritt durch die Öffnung 40 ins Freie. Gleichzeitig strömt atmosphärische Luft durch das innere Ende des Kopfes 38 und die Öffnungen 32 in den Speicher, auf den die Austragvorrichtung 1 aufgesetzt ist, um die diesem in den Raum 16 entnommene Medienmenge auszugleichen und die Entstehung eines Unterdruckes zu verhindern. Nach Freigabe der Handhabe 41 drückt die Feder 30 zunächst den Ventilkörper 25 in die Schließlage, den Körper 46 in die Anschlaglage und den Schieber 29 gegenüber dem Kolbenkörper 19 in die Ausgangslage, wonach der Kolbenkörper gemeinsam mit diesen Teilen in die Ruhelage zurückgeführt wird. Dadurch wird der Raum 16 wieder erweitert, das Ventil 13 öffnet unter dem Unterdruck im Raum 16 und über die Kanalteile 11, 12 wird vom Bodenbereich des Speicherraumes 63 in den Raum 16 die nächste Mediendosis angesaugt, welche beim sofort nachfolgend möglichen nächsten Pumphub in der beschriebenen Weise ausgetragen wird.
Die Ausführungsform nach Fig. 1 ist insbesondere zum strangförmigen Austrag eines cremigen bzw. flüssigen Mediums aus der Öffnung 40 ohne Zersprühung bzw. Zerstäubung geeignet.
Der Kolben 19 ist einteilig mit den Schaftabschnitten 21, 34, 42 ausgebildet, so daß diese Teile ein Rohr bilden, das über den größten Teil seiner Länge konstante Innenquerschnitte hat. Der Ventilkörper 24 bildet einen Bauteil, welcher einteilig mit jedem dieser Schaftabschnitte bzw. dem Bauteil 5 hergestellt ist und zwar in der strichpunktiert angedeuteten ersten Lage 70 (Herstellungslage), welche von der zweiten Lage, nämlich der Funktionslage 71 im Bereich des Ventilkörpers 25 abweicht. In der Lage 70 ist der Bauteil 24 axial um das Mehrfache seiner Länge und/oder seiner größten Weite gegenüber der Lage 71 entlang des Schaftes versetzt, nämlich aus seiner Schließlage um ein mehrfaches seines Öffnungsweges über die Öffnungsstellung hinaus. Der Bauteil 24 weist einen Schaft 73 mit durchgehend konstanten Außenquerschnitten und an einem Ende des Schaftes 73 einen erweiterten, kegelstumpfförmigen Kopf 72 auf, dessen schräge Umfangsfläche die Schließfläche 77 bildet, mit welcher der Ventilkörper 24 in der Schließlage an der Schließfläche des Ventilkörpers 25 anliegt.
In der Lage 70 tangiert die Endfläche des einteiligen Bauteiles 24 bzw. des Kopfes 72 einen inneren Hohlraum des Bauteiles 5, nämlich den Radialabschnitt des Kanales 43, so, daß der weiteste, durch den Kopf 72 gebildete Außenumfang des Bauteiles 24 über den Umfang durchgehend unmittelbar an den Innenumfang eines weiteren inneren Hohlraumes, nämlich den Kanal 35 anschließt. Der Außenumfang des Abschnittes 73 hat dadurch Radialabstand vom Innenumfang 35. Ein nach der Herstellung durch das freie Ende des Kolbens 19 herauszuziehendes Werkzeug der Herstell-Form dient zur Formung sowohl des Innenumfanges des Kolbens 19, des Ventilkörpers 25 und des Rohres als auch zur Formung des gesamten Außenumfanges des Bauteiles 24 und dessen dem Kolben 19 zugekehrten Endfläche, die durch den Schaft 73 gebildet ist. Dieses Werkzeug weist gemäß der Erfindung zur Formung des Außenumfanges einschließlich der Fläche 77 und des Innenumfanges des Rohres eine Hülse sowie innerhalb dieser verschiebbar zur Formung der Endfläche einen Kern auf, wobei diese beiden Werkzeugteile gegeneinander verschiebbar sind. Die Wandung der Hülse ist über den Umfang verteilt von Durchtrittsöffnungen für den Werkstoff durchsetzt, von denen jede über ihren Umfang durchgehend begrenzt ist. Weitere Werkzeugteile der Herstell-Form dienen zur gleichzeitigen Ausformung aller übrigen Bereiche der Baueinheit 5, 24.
Das Material zur Herstellung der Baueinheit 5, 24 wird in fließfähigem Zustand in sämtliche, miteinander leitungsverbundene Hohlräume der Form unter Druck und erhöhter Temperatur gespritzt, so daß gleichzeitig beide Bauteile 5, 24 sowie eine Verbindung 74 zwischen diesen beiden Bauteilen 5, 24 hergestellt werden. Die Verbindung 74 ist durch Verbindungsglieder 76 gebildet, welche durch die Durchtrittsöffnungen im hülsenförmigen Einzelwerkzeug geformt werden und im axialen Abstand von der Arbeits- und Funktionsfläche 77 den Außenumfang des Schaftes 73 zunächst einteilig mit dem Innenumfang des Rohres 19, 21, 34, 42 verbinden. Eine solche haarfeine Verbindung kann auch im Bereich des größten Außenumfanges des Bauteiles 24 vorgesehen sein. Nachdem beide Bauteile 5, 24 durch Abkühlung formsteif erstarrt sind, wird das Werkzeug axial von der Handhabe 41 weg nach innen aus dem Kolben 19 herausgezogen, wobei die an den Bauteil 5 bzw. den Innenumfang 35 anschließenden Bereich der Verbindungen 74 nach Art von Sollbruchstellen durch Abscheren getrennt werden. Gleichzeitig wird das Bauteil 24 aus der Lage 70 in Richtung zur Lage 71 überführt. Hat der Bauteil 24 diese Lage, ggf. unter Überwindung einer federnden Hemmung, erreicht, so werden die beiden Werkzeugteile axial so gegeneinander bewegt, daß die Verbindungen 74, 76 auch vom Bauteil 24 durch Abscheren o. dgl. abgetrennt werden, jedoch danach in den Durchtrittsöffnungen des Werkzeuges verbleiben. Das Werkzeug wird dann vollständig aus der Baueinheit 5, 24, nämlich aus dem freien Ende des Kolbens 19 herausgezogen, der hier in der betätigten Endstellung dargestellt ist. Zur Überführung von der Lage 70 in die Lage 71 kann das Werkzeug auch ausrückbare Rückhaltekrallen zum Festhalten des Bauteiles 24 aufweisen. Die durch die Stege oder Stifte 76 definierte Verbindungszone 75 liegt ausschließlich im Bereich des Abschnittes 73, so daß die Fläche 77 beim Trennen der Verbindung 74 nicht beschädigt werden kann.
Für die unmittelbar nachfolgende Herstellung der nächsten Baueinheit 5, 24 können die Verbindungsglieder 76 der vorangehend hergestellten Baueinheit im Werkzeug bzw. dessen Durchgangsöffnungen verbleiben. Beim Zuführen der nächsten Charge an plastifiziertem Werkstoff werden diese Verbindungsglieder 76 dann radial nach innen in die Kavität ausgestoßen, die zur Formung des Bauteiles 24 dient. Das Ausstoßen wird dabei ausschließlich durch den unter Druck nachfließenden Werkstoff bewirkt, der in die Kavität fließt und dabei die ausgestoßenen Verbindungsglieder 76 durch Wärmeaustausch plastifiziert sowie vollständig versenkt im Bauteil 24 einbettet, so daß die Verbindungsglieder 76 dann einen Anteil des Werkstoffvolumens des Bauteils 24 bilden und neue Verbindungsglieder 76 für den in Herstellung befindlichen Bauteil 24 gebildet werden.
Die über den Umfang ununterbrochen durchgehende Schließfläche des Ventilkörpers 25 ist durch einen ringförmigen Innenwulst im Rohr bzw. Kolben 19 gebildet. In Strömungsrichtung gegenüber dieser Schließfläche versetzt sind Anschläge 68, 69 am Innenumfang des Rohres vorstehend so vorgesehen, daß sie nach Art einer federnden Schnappverbindung, ggf. unter elastisch rückstellender Aufweitung des Rohres, es erlauben, den Bauteil 24, insbesondere den Kopf 72, an ihnen vorbei zu führen, wenn er in die Lage 71 überführt wird. Die Anschläge 68, 69 sind über den Umfang verteilte und im Abstand voneinander liegende Nocken, die der Schließfläche des Ventilkörpers 25 mit Abstand gegenüberliegen und an denen der Ventilkörper 24 in der Öffnungsstellung anschlägt. Dabei kann der Ventilkörper 24 gemäß Fig. 1 gegenüber der Achse 10 eine Schräglage einnehmen, so daß er bei seinen Funktionsbewegungen nicht nur eine axiale, sondern auch eine Kippbewegung ausführt.
In ähnlicher Weise wird auch der Ventilkörper 14 des Einlaßventiles 13 mit dem Bauteil bzw. Grundkörper 4 einteilig hergestellt und dann aus der strichpunktierten Lage in die Funktionslage überführt. Hinsichtlich des Ventilkörpers 14 sind dieselben Bezugszeichen wie für den Ventilkörper 24 des Auslaßventiles 23 verwendet, so daß die entsprechenden Beschreibungsteile sinngemäß auch für die Herstellung der Baueinheit 4, 14 gelten. Der Weg zwischen den beiden Lagen ist jedoch hier kleiner als die axiale Länge bzw. die größte Außenweite des Bauteiles 14. Der Kopf des Bauteiles 14 liegt in der ersten Lage außerhalb des Ventilgehäuses 15 und wird dann in dieses eingeschnappt, um in der zweiten Lage zwischen zwei Endstellungen bewegbar gesichert zu sein. Das einteilig mit dem Bauteil 4 ausgebildete Ventilgehäuse 15 ist hier durch über den Umfang verteilte Vorsprünge gebildet, welche auch die Anschläge für das Bewegungsspiel des Ventilkörpers 14 bilden. Die Verbindungsglieder 76 sind hier wie die zugehörigen Durchtrittsöffnungen des Werkzeuges in Ausstoßrichtung konisch erweitert, so daß sie sehr leicht ausgestoßen werden können. Diese Glieder 76 schließen bei der Herstellung ebenfalls an den Innenumfang 9 des Gehäuses 6 an.
Gemäß den Figuren 2 und 3 ist der zweite Bauteil ein Leit- bzw. Düsenkörper 78 für das Medium, der entweder die Auslaßöffnung 40 unmittelbar bildet oder stromaufwärts unmittelbar benachbart zur Düsenöffnung liegt. Der Körper 78 steht in der, hier allein dargestellten, Herstellungs-Lage 70 annähernd vollständig über die Außenseite des Bauteiles 5, nämlich die Stirnfläche 41, vor und schließt unter Bildung der Verbindung 74 mit einer Kantenfläche an die Wand 44 an. Der Bauteil 78 liegt dabei in unmittelbarer Verlängerung einer eng an ihn angepaßten Aufnahme 79 bzw. taschen- oder schachtförmigen Öffnung, welche als Durchgangsöffnung beide Stirnflächen der Wand 44 durchsetzt und über ihren Umfang durchgehend vom Bauteil 5 begrenzt ist. An eine Seite der Aufnahme 79 schließt der Radialschenkel des Kanales 43 an, während die gegenüberliegende Begrenzung von einem Durchtritt 81 durchsetzt ist, welcher wesentlich weiter als die Auslaßöffnung 40 ist.
Der plattenförmige, rechteckige bzw. quadratische Bauteil 78 weist an einer Plattenseite eine Leiteinrichtung 80, wie eine Dralleinrichtung, für das Medium auf, die durch eine Vertiefung in dieser Plattenseite gebildet ist und von der der Düsenkanal zur Austrittsöffnung 40 hin konisch verengt ausgeht. Die Leitvertiefung 80, die um die Düsenachse einen Ringkanal und von diesem ausgehend zum Düsenkanal gerichtete Tangetialkanäle bildet, liegt in der Lage 70 wie der Düsenkanal vollständig außerhalb des Bauteiles 5 und dient in der Funktionslage dazu, das aus dem Kanal 43 einströmende Medium quer zur Düsenachse umzulenken bzw. in eine sich bis in die Auslaßöffnung 40 fortsetzende Rotationsströmung um die Düsenachse zu versetzen.
Nach der Herstellung der Baueinheit 5, 78 in der Lage 70 wird der Bauteil 78 in die Aufnahme 79 geschoben, in welcher die Leiteinrichtung 80 exzentrisch an den Kanal 73 angeschlossen und die Auslaßöffnung 40 etwa koaxial zum Durchtritt 81 ausgerichtet ist. Der Bauteil 78 bildet dann mit seiner äußeren Kantenfläche einen stetig durchgehenden Abschnitt der Stirnfläche 41 und ist mit seinen beiden voneinander abgekehrten, zur Düsenachse querliegenden Flächen durch Anlage an den entsprechenden Gegenflächen der Aufnahme 79 in Strömungsrichtung sowie in allen übrigen Richtungen spielfrei bzw. mit Pressung gegenüber dem Bauteil 5 festgesetzt. Beim Verschieben in die Funktionslage wird die Verbindung 74 durch Bruch getrennt. Dadurch kann eine zwei- oder mehrteilige Düsenanordnung bei einteiliger Herstellung aller zugehörigen Bauteile und ohne Montagearbeiten nach der Entformung aus der Herstell-Form geschaffen werden. Der Bauteil 78 kann aber auch gesondert vom Bauteil 5 hergestellt und dann an diesen montiert werden.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Austragvorrichtung (1) für Medien mit in einer Funktionslage (71) aneinander ausgerichteten Bauteilen (4, 14 bzw. 5, 24 bzw. 5, 78), bei dem eine Baueinheit aus Spritzguß in einer Herstell-Form geformt und dann nach Erstarrung unter Trennung von der Form entformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (4, 14 bzw. 5, 24 bzw. 5, 78) mit zwei Bauteilen einteilig hergestellt wird und die Bauteile nach der Erstarrung wenigstens eines der Bauteile sowie vor der Trennung von der Form aus der gegenseitigen Herstell-Lage (70) in die Funktionslage (71) überführt sowie in dieser verbleibend gegeneinander lagegesichert werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes der Bauteile (4, 5) zur Überführung eines zweiten der Bauteile (14, 24, 78) unmittelbar von der Herstell-Lage (70) bis in die Funktions-Lage (71) eine Führung (22, 79) aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (4, 14 bzw. 5, 24 bzw. 5, 78) in der Herstell-Lage (70) in einer Verbindungszone (75) über eine Verbindung (74) gegenseitig lagefest sowie einteilig miteinander verbunden und in der Funktions-Lage (71) mit von der Verbindung (74) gesonderten Oberflächen gegeneinander ausgerichtet sind, daß in der Funktions-Lage (71) die Verbindung (74) getrennt ist, wobei die Verbindung (74) mindestens ein Verbindungsglied (76) mit wenigstens einer Sollbruchstelle, Gelenkzone o. dgl. ist, wobei beide Bauteile beim Medienaustrag Strömungswege für das Medium begrenzen.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bauteil (14, 24, 78) in der Funktions-Lage (71) anschlagbegrenzt gegenüber dem ersten Bauteil (4, 5), wie einem Grundkörper, bewegbar ist, daß insbesondere der zweite Bauteil ein Steuerkörper (14, 24) für die Medienströmung ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bauteil (78) in der Funktions-Lage festsitzend am ersten Bauteil (5), wie einem Grundkörper, angeordnet ist, daß insbesondere der zweite Bauteil ein Düsenkörper (78) eines Medienauslasses (40) ist und daß vorzugsweise der zweite Bauteil (14, 24, 78) in der Funktions-Lage (71) im Abstand von der Verbindungszone (75) unmittelbar am ersten Bauteil (4 bzw. 5) abgestützt ist.
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