DE2335609A1 - Selbstansaugende kreiselpumpe - Google Patents
Selbstansaugende kreiselpumpeInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
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Description
Selbstansaugende Kreiselpumpe
Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende Kreisel-Pumpe
mit einer oder mehreren Stufen, wobei jede Stufe ein sternförmiges Kreiselrad aufweist, das oeweüs mit
seiner Nabe mit der Pumpenwelle drehfest verbunden und im Kreiselgehäuse beidseitig einen Spalt bildend eingebaut
ist.
Bei derartigen Pumpen sind die bekannten Kreiselräder zur Drehmomenten-Übertragung von der Welle zum Kreiselrad
auf der Pumpenwelle aufgekeilt und damit drehfest verbunden. Dabei sitzen die Kreiselräder entweder mit
einer Spielpassung axial beweglich auf der Welle oder die Kreiselräder sind auf der Pumpenwelle axial fixiert.
Bei axial fixierten KreiseIrädern bereitet die axiale
Kzhrung wegen der angestrebten engen axialen Spalte zwischen Kreiselrad und den Seitenwänden des Gehäuses
aufgrund der erforderlichen hohen Fertigungsgenauigkeiten Schwierigkeiten bei der Montage und auch beim Auswechseln
verschlissener Kreiselräder.
Die axial auf der Welle beweglichen Kreiselräder sitzen ohne jede axiale Führung auf der Welle, so daß die
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umlaufenden Kreiselräder während des Pumpenbetriebes an die Seitenwände des feststehenden Pumpengehäuses anlaufen
und demzufolge einen Verschleiß der Kreiselräder und der Seitenwände bewirken. Zur Vermeidung dieses
Nachteiles wurde bereits vorgeschlagen (DT-OS 2 023 832I-)
die Kreiselradbohrung mit Ringnuten zu versehen, in die jeweils ein Elastomer-Ring eingelegt ist. Hiermit soll
eine elastische Fixierung des Kreiselrades gegenüber der Pumpenwelle erreicht werden.
Die selbstansaugenden Kreiselpumpen üben zufolge ihrer Betriebsweise auf die Kreiselräder einen Axialschub in
Richtung auf den Saugstutzen aus, wodurch die Kreiselräder, trotz Keilverbindung und elastischer Fixierung,
gegen die Saugstufe wandern. Dies hat den Nachteil, daß das Kreiselrad nicht mehr mittig im Pumpenkanal
sitzt und demzufolge die zwischen Kreiselrad-Stirnflächen und den Stirnflächen der Saug- und Druckstufen gebildeten
Spalte ungleichmäßig werden. Der saugseitige Spalt wird kleiner und der druckseitige Spalt wird größer.
Hierdurch ändert sich die hydraulische Wirkung der Pumpe und damit verschlechtert sich der Gesamtwirkungsgrad
der Pumpe. Außerdem bewirkt das Anlaufen des Kreiselrades an die Saugstufe einen Verschleiß, wobei es,
insbesondere bei Edelstahlpumpen, sogar zum Festfressen
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der Pumpenteile kommen kann. Eine vollständige Zerstörung der Pumpe ist dann nicht immer auszuschließen. Der
Verschleiß ruft noch einen weiteren Nachteil hervor. Je größer der Verschleiß ist, desto weiter wandert das
Kreiselrad in Richtung auf die Saugstufe, um so größer
wird aber der Spalt zwischen Kreiselrad-Stirnfläche und Druckstufe. Demzufolge wird auch die Leistung der Pumpe immer schlechter. Abgesehen von den geschilderten Nachteilen verursachen die bekannten Pumpen zufolge des Anlaufens des Kreiselrades an die Saugstufe starke Geräusche.
Verschleiß ruft noch einen weiteren Nachteil hervor. Je größer der Verschleiß ist, desto weiter wandert das
Kreiselrad in Richtung auf die Saugstufe, um so größer
wird aber der Spalt zwischen Kreiselrad-Stirnfläche und Druckstufe. Demzufolge wird auch die Leistung der Pumpe immer schlechter. Abgesehen von den geschilderten Nachteilen verursachen die bekannten Pumpen zufolge des Anlaufens des Kreiselrades an die Saugstufe starke Geräusche.
Der größte Nachteil der bekannten Pumpen ist darin zu
sehen, daß die Kreiselräder auf der Pumpenwelle ständig zur Saugseite wandern, so daß sich der gewünschte Spalt im Pumpenkanal derart ändert, daß sich mit der Zeit,
auch ohne Verschleiß, auf der Saugseite ein Spalt Null
und auf der Druckseite ein doppelt so großer Spalt wie
gewünscht einstellt, der bei Verschleißerscheinungen
sogar noch größer wird.
sehen, daß die Kreiselräder auf der Pumpenwelle ständig zur Saugseite wandern, so daß sich der gewünschte Spalt im Pumpenkanal derart ändert, daß sich mit der Zeit,
auch ohne Verschleiß, auf der Saugseite ein Spalt Null
und auf der Druckseite ein doppelt so großer Spalt wie
gewünscht einstellt, der bei Verschleißerscheinungen
sogar noch größer wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe zu schaffen, bei der das Wandern des oder der
Kreiselräder auf ein Mindestmaß eingeschränkt und ein
Anlaufverschleiß vermieden wird.
Kreiselräder auf ein Mindestmaß eingeschränkt und ein
Anlaufverschleiß vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen der Seitenfläche des Schaufelgrundes des Kreiselrades und
der Seitenfläche der Saugstufe ein der saugseitigen Spaltbreite entsprechendes, die Welle umgebendes Distanzelement
angeordnet ist, das eine bestimmte Gleitfähigkeit aufweist, ohne an sich selbst oder an den
übrigen Pumpenteilen Verschleißerscheinungen hervorzurufen, und daß der Pumpenkanal sowie das Kreiselrad
eine derartige Breite auf v/eisen, daß sich druckseitig ein freier Spalt bildet und beide Spalte gleich groß
sind.
Aufgrund des Axialschubes kann das Kreiselrad zur Saugseite hin wandern. Es wird also immer ein Druck auf das
Kreiselrad in Richtung auf die Saugseite ausgeübt, so daß aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen das Kreiselrad
immer entsprechend dem Druck an dem Distanzelement anliegt und folglich den gewünschten Spalt auf der
Saugseite garantiert. Da das Distanzelement genau der gewünschten saugseitigen Spaltbreite entspricht, ist
jederzeit eine mittige Lage des Kreiselrades innerhalb des Pumpenkanales gewährleistet. Das Kreiselrad arbeitet
daher ständig in der Idealstellung. Dadurch, daß das Kreiselrad ständig in der Idealstellung
arbeitet, erbringt die erfindungsgemaße Pumpe gegenüber
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den bekannten Pumpen mehrere Vorteile. Als erstes ändert sich die hydraulische Wirkung nicht,
wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Pumpe gegenüber den bekannten Pumpen wesentlich besser wird.
Als zweites wird der Verschleiß beachtlich herabgesetzt, so daß die Pumpe nicht nur eine längere Lebensdauer aufweist,
sondern auch die Reparaturkosten herabgesetzt werden. Zufolge der längeren Lebensdauer werden außerdem
noch Rohstoffe eingespart.
Als drittes werden die Betriebsgeräusche verringert.
Hierdurch wird die erfindungsgemäße Pumpe gegenüber den
bekannten Pumpen wesentlich geräuschärmer. Als vierter Vorteil ist die Tatsache anzusehen, daß sich
das Kreiselrad nicht mehr am Gehäuse festfressen kann, so daß sich hierdurch auch eine erhöhte Betriebssicherheit
ergibt.
Sollte jedoch aufgrund einer veränderten Betriebsweise das Kreiselrad gegen die Druckseite wandern, so kann es
nur um das druckseitige Spaltmaß wandern. Wogegen die Kreiselräder der bekannten Pumpen eine doppelt so große
Strecke wandern können, nämlich um das saugseitige und das druckseitige Spaltmaß. Mit der Erfindung wird also
auch das flukturieren verkleinert und damit die hydraulische Wirkung verbessert·
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2335&09
Eine wichtige Voraussetzung ist jedoch, daß das Distanzelement
eine Materialeigenschaft ohne wesentliche Verschleißerscheinungen aufweist.
So ist es beispielsweise denkbar, die erforderliche Gleifähigkeit
und die gewünschte Verschleißunempfindlichkeit dadurch sicherzustellen, daß das Distanzelement und der
damit in Berührung kommende Pumpenteil gehärtet und geschliffen
ist. Es spielt keine Rolle, ob das Distanzelement auf einem der beiden Pumpenteilen aufgesetzt/st
öder in die Saugstufe oder im Kreiselrad bzw. in beiden Pumpenteilen eingelassen wird. Die Wirkung ist stets die
gleiche.
Zweckmäßigerweise besteht das Distanzelement aus zwei aneinander liegenden Ringscheiben, die einerseits in
die Saugstufe und andererseits in das Kreiselrad eingelassen
sind, wobei eine Scheibe entsprechend dem Spalt vorsteht und die andere Scheibe bündig mit dem jeweiligen
Pumpenteil abschließt. Auch können beide Scheiben jeweils um das halbe Spaltmaß hervorstehen.
Insbesondere bei korrosionsanfälligen Pumpen, wie Säurepumpen,
schägt die Erfindung die Verwendung von Oxidkeramik-Scheiben als Distanzelement vor, die bei normalen
Pumpen aus Preisgründen durch Stahlscheiben
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oder ein anderes geeignetes Material ersetzt werden. Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, Stahlscheiben
und Oxidkeramik-Scheiben kombiniert einzusetzen. Dabei ist auf eine besonders gute Gleitfähigkeit der Materialpaarung
zu achten. Die geeignete Materialpaarung erbringt wiederum eine erhöhte -Betriebssicherheit, wenn
das Material so ausgewählt wird, daß es nicht festfrißt.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen werden die Nachteile der bekannten Pumpen vermieden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine .selbstansaugende Kreiselpumpe als
Seitenkanalpumpe,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung aus Fig. 1 und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Zwischen einem Saugstutzen 1 und einem Druckstutzen 2 sind zwei Saugstufen 3 und 5 sowie zwei Druckstufen 4
und 6 eingebaut. Für die Erfindung ist es unwesentlich, o"b nur eine Stufe oder mehr als zwei Stufen vorhanden ·
409885/0705
Jede Stufe ist mit einem aus kxhs dem Seitenkanal 22
und 2J beaufschlagten, sternförmigen Kreiselrad 7 und
versehen, die mit ihren Naben 10 und 11 mittels Keilen 12 und 13 lediglich drehfest mit der Pumpenwelle 9 verbunden
sind. Die Kreiselräder 7*8 sind auf der Welle 9
axial beweglich, wodurch sie aufgrund des Axialschubes zur Saugseite wandern.
Zwischen der Saugstufe 3»5 und dem Kreiselrad 7»8 ist
jeweils ein Distanzelement als Ringe 14,16 eingelegt. Diese Ringe können, wie im Ausführungsbeispiel nach den
Figuren 1 und 2 gezeigt, als lose Ringe ausgebildet sein. Es gehört zum Wesen der Erfindung, wenn diese
Ringe entweder an der Seitenfläche 19 der Saugstufe 3» 5 oder an der Seitenfläche 18 der Kreiselräder 7»8 befestigt
sind. Die Ringe 14,16 verhindern, daß die Kreiselräder 7j8 mit ihren Seitenflächen 18 an.die Seitenflächen
19 der Saugstufe 3»5 anlaufen.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Hier sind die Distanzelemente als aneinander liegende
Doppel-Ringscheiben 14,15 bzw. 16,17 ausgebildet. Die
Scheiben 14 und 16 sind als Distanzringscheiben und die Scheiben 15 und 17 als Einlegeringscheiben bezeichnet.
In der aus Gußeisen bestehenden Saugstufe 3»5 ist eine
In der aus Gußeisen bestehenden Saugstufe 3»5 ist eine
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Distanzringscheibe 14,16 eingelassen, die gegenüber
der Seitenfläche 19 um das Maß der gewünschten saugseitigen
Spalte S. hervorsteht. In den Schaufeigrund 24,25 des Kreiselrades 7»8 ist eine Einlegeringscheibe
15j17 eingelassen, die mit ihrer Oberfläche mit der
Seitenfläche 18 des Kreiselrades 7»8 bündig abschließt. Jeweils zwei Scheiben 14 und 15 bzw. 16 und 17 bilden
ein erfindungsgemäßes Distanzelement.
Die Breite "B" des Kreiselrades 7»8 und die Breite des
Pumpenkanales 20,21 sind so gewählt, daß bei der gebildeten
Spalte S^ noch ein Spalt Sq auf der Druckseite
verbleibt. Die Summe der beiden Spalte S^ und Sp entspricht
genau der erforderlichen Gesamtspaltbreite, die
den optimalsten Wirkungsgrad der Pumpe bewirkt. Beide Spalte S. + S^ weisen die Gleichen Maße auf.
Das Kreiselrad ist so eingebaut, daß die beiden Ringscheiben 14,16 und 15,17 dicht aneinÜer liegen und somit
jederzeit die gewünschten Spaltbreiten S^ + S^ gewährleisten.
Zufolge dieser Einbauweise läßt sich die erfindungsgemäße selbstansäugende Kreiselpumpe mit
einfachsten Mitteln montieren.
Vorzugspreise besteht die Distanzringscheibe 14,16 aus
einem hochverschleißfesten Oxidkeramik und ist so gestaltet, daß nur der Schaufelgrund 24,25 des Kreisel-
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rades 7»8 zum Anlaufen kommt. Diese Scheibe 14-,16 ist
in der Sausstufe 3,5 so tief eingelassen, daß dadurch das axiale Spiel S^ + S2 zwischen dem Kreiselrad 7»8
und den Beiden Stufen 3,5 und 4,6 immer mit gleichem
Maß gewährleistet ist, d.h. bei einem GesamtSpiel (S,- +So) von beispielsweise 0,2 mm wird die Keramikscheibe
14,16 so tief in die Saugstufe 3,5 eingelassen, daß sie 0,1 mm hervorsteht. Mithin ist jeder Spalt 0,1
mm breit.
Die Einlegescheibe 15j17 besteht aus einem gehärteten
und geschliffenen Stahlring. Die Laufeigenschaften von Oxidkeramik gegen gehärteten Stahl konnten im praktischen
Betrieb über eihe längere Zeit erprobt werden und erbrachte hervorragende Ergebnisse, die alle Nachteile
der bekannten Pumpen ausräumen. Insbesondere der mittige Lauf des Kreiselrades 7>8 innerhalb des Pumpenkanales
20,21 konnte über eine sehr lange Betriebszeit sichergestellt werden.
Die Erfindung ist nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden. So ist für das Distanzelement jedes
geeignete Material denkbar, das eine lange Laufzeit in mittiger Stellung des Kreiselrades gewährleistet.
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- 11 -
Claims (13)
1.J Selbstansaugende Kreiselpumpe mit einer oder - mehreren
Stufen, wobei jede Stufe ein sternförmiges Kreiselrad aufweist, das jeweils mit seiner Nabe mit der Pumpenwelle
drehfest verbunden und im Pumpenkanal beidseitig einen Spalt bildend eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Seitenfläche (18) des Schaufelgrundes (24,25) des Kreiselrades (7,8) und der Seitenfläche
(19) eier Saugstufe (3,5) ein der saugseitigen Spaltbreite (S^) entsprechendes, die Welle (9) umgebendes
Distanzelement angeordnet ist, das eine bestimmte Gleitfähigkeit aufweist, ohne an sich selbst oder an
den übrigen Pumpenteilen (3,5 bzw. 24,25) Verschleißerscheinungen hervorzurufen, und dass der Pumpenkanal
(20,21) sowie das Kreiselrad (7,8) eine derartige Breite aufweisen, daß sich druckseitig ein freier Spalt (Sp)
bildet und beide Spalte (S^ + ^) gleich breit sind.
2. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Pumpe mit einer
stählernden Saugstufe (3,5) und einem stählernden Kreiselrad (7,8) das Distanzelement als gehärtete und ·
geschliffene Ringscheibe (14,16) ausgebildet ist und die mit dem Ring in Berührung kommenden Flächen des
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Schaufelgrundes (24,25) des Kreiselrades (7»8) vuid der ·
Saugstufe (355) ebenfalls gehärtet und geschliffen sind.
3. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach den Ansprüchen
1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement (14,16) fest mit der Saugstufe (3»5) verbunden und derart
ausgebildet ist, daß nur der gehartete Schaufel— grund (24,25) des Kreiselrades (7,8) an dem Distanzelement
(14,16) anläuft.
4. Selbstansäugende Kreiselpumpe nach den Ansprüchen
1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement
als gehärtete Ringscheibe (14,16) ausgebildet und die Ringscheibe in die Saugstufe (3»5) eingelassen ist und
um die Spaltbreite (S^) gegenüber der Seitenfläche (19)
der Saugstufe (3,5) hervorsteht, wobei die der Ringscheibe (14,16) gegenüberliegende Fläche (18) des Schaufelgrundes
(24,25) eines stählernden Kreiselrades (7,8) gehärtet und geschliffen ist.
5» Selbstansaugende Kreiselpumpe nach den Ansprüchen
1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der gehärteten und geschliffenen Fläche (18) des Kreiselrades
(7,8) ein gehärteter und geschliffener Einlegering (15, 17) in den Schaufelgrund (24,25) des Kreiselrades (7,8)
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eingelassen ist, und daß die Oberfläche des Einlegeringes (15,17) bündig mit der Seitenfläche (18) des
Kreiselrades (7,8) abschließt.
6. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement als
aneinander liegende Doppel-Ringscheiben (14,16 u. 15»17)
ausgebildet ist.
7. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Ringscheibe
als Distanzringscheibe (14,16) in die Saugstufe (3,5) und die andere Ringscheibe als Einlegeringscheibe
(15,17) in den Schaufelgrund (24,25) äes Kreiselrades
(7j8) eingelassen sind.
8. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzringscheibe (14,
16) um die Spaltbreite (S.) gegenüber der Seitenfläche (19) hervorsteht und die Einlegeringscheibe (15»17) mit
ihrer Oberfläche bündig mit der Seitenfläche (18) des Kreiselrades (7»8) abschließt.
9. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach Anspruch 7?
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Distanzringscheibe (14,16) als auch die Einlegeringscheibe (15,17)
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jeweils um die halbe Spaltbreite (S,-) aus der Saugstufe
(5»5) bzw. dem Schaufelgrund (24,25) hervorstehen.
10. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Einlegeringscheibe
(15j17) als auch die Distanzringscheibe (14,16) aus einem gehärteten Stahl bestehen.
11. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 6 bis 9j dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Einlegeringscheibe
(15>17) als auch die Distanzringscheibe
(14.16) aus einem gleitfähigen und verschleißfesten an sich bekannten Spezialmaterial bestehen.
12. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach den Ansprüchen 6 bis 9j dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzringscheibe
(14,16) aus einem hochfesten Oxidkeramik und die Einlegeringscheibe (15*17) aus einem gehärteten
Stahl - oder umgekehrt - bestehen.
13. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach den Ansprüchen
6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Distanzringscheibe
(14,16) als auch die Einlegeringscheibe
(15.17) aus einem hochfesten Oxidkeramik bestehen.
409885/0705
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732335609 DE2335609A1 (de) | 1973-07-13 | 1973-07-13 | Selbstansaugende kreiselpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732335609 DE2335609A1 (de) | 1973-07-13 | 1973-07-13 | Selbstansaugende kreiselpumpe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2335609A1 true DE2335609A1 (de) | 1975-01-30 |
Family
ID=5886775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732335609 Pending DE2335609A1 (de) | 1973-07-13 | 1973-07-13 | Selbstansaugende kreiselpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2335609A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4412934A1 (de) * | 1994-04-15 | 1995-10-19 | Richter Chemie Technik Gmbh | Laufrad einer Pumpe |
DE4415566A1 (de) * | 1994-05-03 | 1995-11-09 | Sero Pumpenfabrik Gmbh | Kreiselpumpe |
WO1997024531A1 (de) * | 1995-12-30 | 1997-07-10 | Robert Bosch Gmbh | Aggregat zum fördern von kraftstoff |
-
1973
- 1973-07-13 DE DE19732335609 patent/DE2335609A1/de active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4412934A1 (de) * | 1994-04-15 | 1995-10-19 | Richter Chemie Technik Gmbh | Laufrad einer Pumpe |
DE4415566A1 (de) * | 1994-05-03 | 1995-11-09 | Sero Pumpenfabrik Gmbh | Kreiselpumpe |
DE4415566C2 (de) * | 1994-05-03 | 1999-02-18 | Sero Pumpenfabrik Gmbh | Seitenkanalpumpe |
WO1997024531A1 (de) * | 1995-12-30 | 1997-07-10 | Robert Bosch Gmbh | Aggregat zum fördern von kraftstoff |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHW | Rejection |