DE4330648A1 - Radialpumpe - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Radialpumpe mit einem ein
Pumpenrad enthaltenden, die Pumpenkammer bildenden
mehrteiligen Pumpengehäuse, bei dem ein Gehäuseteil als ein
Einsatz ausgebildet ist, welcher ein Motorgehäuse gegen die
Pumpenkammer abschließt und mit einem Pumpenrad, das mit
einem zu einer Magnetdrehkupplung gehörenden Magneten
verbunden ist.
Eine derartige Pumpe kann beispielsweise als Kühlwasserpumpe
in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Hierbei ist die
Pumpe Druckspitzen von 6 bis 7 bar und
Kühlmediumstemperaturen von bis zu 180 Grad Celsius
ausgesetzt. Des weiteren ist die Kühlflüssigkeit häufig mit
chemisch aggressiven Substanzen, durch magnetische Späne
oder durch feinkörnige oder sehr harte Schwebstoffe, wie zum
Beispiel Sand oder auskristallisierte Frostschutzmittel
(Natriummetasilicat), verunreinigt, welche insbesondere die
Lager einer Pumpe zerstören können. Trotz dieser extremen
Betriebsbedingungen werden hohe Anforderungen an die
Funktionssicherheit und Lebensdauer einer solchen Pumpe
gestellt. Um dies zu erreichen, ist der Stand der Technik,
den Antriebsteil, insbesondere den Antriebsmotor,
weitestgehend vom hydraulischen Teil der Pumpe, insbesondere
unter Verwendung einer Magnetdrehkupplung, zu trennen.
Eine deartige Radialpumpe ist beispielsweise aus der DE-OS
40 08 278 bekannt. Diese Radialpumpe weist zwei miteinander
verbundene Gehäuseteile auf, und zwar das Pumpengehäuse und
das Motorgehäuse. Zwischen dem Pumpengehäuse und dem
Motorgehäuse ist ein Einsatz eingefügt, welcher das Innere
des Motorgehäuses gegen das Innere des Pumpengehäuses
abschließt. Die aus dem Pumpengehäuse und dem Einsatz
gebildete Pumpenkammer wird durch ein Zwischenstück in zwei
voneinander getrennte Kammern geteilt, wobei sich in der
ersten Kammer das Pumpenrad befindet und in der zweiten
Kammer der zur Magnetdrehkupplung gehörende Innenmagnet
angeordnet ist. Der Innenmagnet ist mit dem Pumpenrad über
eine Welle verbunden. Die Welle ist an einer an das
Zwischenstück angeformten Lagerbuchse gelagert.
Das Zwischenstück wird im Einsatz und der Einsatz wiederum
von den Gehäuseteilen klemmend gehalten. Ein O-Ring
unterstützt die Abdichtung zwischen Pumpenkammer und
Motorgehäuse.
Die beschriebene Radialpumpe weist dabei eine Reihe von
Vorteilen auf. So wird beispielsweise durch die Verwendung
des Einsatzes eine sehr gute Abdichtung zwischen der
Pumpenkammer und dem Inneren des Motorgehäuses erreicht.
Durch Einsatz der Magnetdrehkupplung besteht keine
körperliche Verbindung zwischen der Welle des Pumpenrades
und der Motorwelle, wodurch der Motor gut gegen das
Eindringen von Kühlmedium aus dem Bereich der Pumpenkammer
geschützt ist. Durch die einseitige Lagerung der
Pumpenradwelle wird keine weitere Lagerstelle im Bereich des
Einlaufstutzens benötigt. Hierdurch läßt sich ein besonders
hoher hydraulischer Wirkungsgrad erzielen.
Nachteilig an einer solchen vorbekannten Pumpe ist, daß der
Motor, bedingt durch die vollständige Einkapselung, durch
seine im Betrieb entstehende Abwärme thermisch stark
belastet ist. Insbesondere bei sehr leistungsstarken Pumpen
können hohe Temperaturen, insbesondere im Bereich des
Motorlagers, den Motor längerfristig schädigen und so die
Lebensdauer der gesamten Pumpe stark verringern.
Weiterhin kann durch Temperaturwechsel des Motors in der
Motorkammer ein Unterdruck entstehen, wodurch Feuchtigkeit
von außen über die Verbindungsstellen zwischen dem
Pumpengehäuse und dem Motorgehäuse in das Motorgehäuse
gesaugt werden kann.
In das Motorgehäuse eingebrachte Lüftungslöcher oder
Lüftungsschlitze stellen hierbei keine brauchbare Lösung des
Problems dar, da hierdurch der Motor von außen durch die
Lüftungslöcher oder Lüftungsschlitze eindringendem
Spritzwasser ausgesetzt würde, was ebenfalls eine
schädigende Wirkung auf den Motor hätte.
Der Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine
Radialpumpe zu schaffen, deren Lebensdauer durch
konstruktive Maßnahmen vergrößert ist und bei der
insbesondere der Motor gegen die schädigende Wirkung hoher
Temperaturen und Feuchtigkeit besser geschützt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Innere des Motorgehäuses eine Motorkammer ausbildet, von der
mindestens ein Belüftungskanal ausgeht, welcher an einer
Außenfläche der Pumpe mündet, und daß der mit der Welle des
Antriebsmotors verbundene Antriebsmagnet mindestens einen
Flügel aufweist.
Durch die Anbringung von mindestens eines, vorzugsweise aber
mehreren Flügeln am Außenmagneten, erzeugt dieser während
des Betriebes der Pumpe einen Luftstrom, welcher den Motor
und insbesondere auch das Motorlager kühlt, wodurch die
Temperatur des Motors gesenkt und dessen Lebensdauer erhöht
wird. Unterstützt wird diese Maßnahme durch Lüftungskanäle,
über welche die Wärme gut nach außen abgeführt werden kann.
Die Lüftungskanäle bewirken zudem, daß sich in der
Motorkammer kein Unterdruck ausbilden kann, wodurch
Flüssigkeit über die Verbindung zwischen dem Pumpengehäuse
und dem Motorgehäuse angesaugt werden kann.
Weiterhin sorgen die Lüftungskanäle, besonders wenn sie sich
entlang des Pumpengehäuses erstrecken, besonders im
Vergleich zu Lüftungslöchern, für einen sehr guten
Spritzwasserschutz.
Spritzwasser kann in die Lüftungskanäle nur schwer
eindringen und fließt gegebenenfalls auch durch die
Lüftungskanäle leicht wieder ab, was zudem durch die
Anbringung der Pumpe in einer geeigneten Anbaulage weiter
unterstützt werden kann.
Falls durch geringfügige Undichtigkeiten, beispielsweise
durch kleine Risse im Einsatz oder Undichtigkeit im Bereich
des O-Rings, Tröpfchen des Fördermediums aus der
Pumpenkammer in die Motorkammer gelangen, so können diese
Tröpfchen durch die Lüftungskanäle die Motorkammer
verlassen, bevor sie über das Motorlager in den Motor
dringen und den Motor schädigen. Dieses Entfeuchten der
Motorkammer wird dadurch unterstützt, daß die Tröpfchen
durch die Flügel am Außenmagneten in Richtung auf die
Lüftungskanäle verwirbelt werden.
Weiterhin ist vorteilhaft, daß im Falle von größeren
Undichtigkeiten das Fördermedium durch die Lüftungskanäle
auch nach außen gelangt und so ein Benutzer der Pumpe von
dem aufgetretenen Fehler Kenntnis nehmen kann, bevor eine
Zerstörung der Pumpe eingetreten ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildung einer
erfindungsgemäßen Radialpumpe gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
So läßt sich eine besonders gute Belüftung des Motorgehäuses
dadurch erreichen, daß mehrere Belüftungskanäle vorgesehen
werden.
Diese Belüftungskanäle sind vorteilhafterweise parallel zur
Längsrichtung der Pumpe entlang deren Gehäusewänden geführt
und münden als Durchbrüche an der Stirnfläche des
Pumpengehäuseteiles.
Durch diese Ausgestaltung ist neben einer sehr guten
Belüftung auch ein sehr guter Spritzwasserschutz der Pumpe
gewährleistet. Zudem begünstigt die Mündung der Kanäle in
der Stirnfläche des Pumpengehäuseteiles für die bevorzugten
Einbaulagen der Pumpe (senkrecht mit dem Einlaufstutzen nach
unten bis waagerecht) ein selbständiges Abfließen von in die
Belüftungskanäle eingedrungenem Spritzwasser.
Durch eine lange und schmale Ausgestaltung der Kanäle wird
zudem verhindert, daß Spritzwasser weit ins Pumpeninnere und
insbesondere bis ins Motorgehäuse vordringen kann.
Besonders vorteilhaft ist es auch, daß die Pumpenkammer aus
zwei durch ein Zwischenstück voneinander getrennten Räumen
besteht und daß die das Pumpenrad mit einem pumpenseitigen
Innenmagneten verbindende Welle im Zwischenstück, und zwar
einseitig gelagert ist. Durch die so ausgeführte einseitige
Lagerung kann auf eine weitere Lagerstelle im Bereich des
Einlaufstutzens verzichtet werden, wodurch Strömungsverluste
im Bereich des Einlaufstutzens wirksam vermieden werden.
Dadurch ergibt sich ein besonders hoher hydraulischer
Wirkungsgrad, wodurch bei gleicher Pumpleistung die
elektrische Leistungsaufnahme des Motors und damit die
Erwärmung der Pumpe vermindert werden kann, was deren
Lebensdauer zugute kommt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Zwischenstück,
welches die Lagerung für die Pumpenwelle enthält, als
deckelförmiges Teil ausgebildet, daß ebenfalls einen
umlaufenden Kragen aufweist, welcher einen umlaufenden
Randabschnitt des Einsatzes umgreift. Da das Zwischenstück
formschlüssig zwischen dem Pumpengehäuse und Einsatz
gehalten wird, ergibt sich ein mechanisch wesentlich
stabilerer Aufbau gegenüber einem im Einsatz verrasteten
Zwischenstück, was insbesondere beim Aufbau von besonders
leistungsstarken Radialpumpen von Vorteil ist.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Radialpumpe
ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden
anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße
Radialpumpe;
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Pumpengehäuseteil;
Fig. 3 einen Blick auf das Motorgehäuse (bei einer nicht
montierten Radialpumpe).
In der Fig. 1 bilden ein erstes Gehäuseteil (4) und ein
hierin eingesteckter Einsatz (13) zusammen die Pumpenkammer.
Ein Zwischenstück (8) umgreift mit seinem Kragen (22) einen
umlaufenden Randbereich (23) am Einsatz (13). Das
Zwischenstück (8) wird zwischen Pumpengehäuse (4) und dem
Einsatz (13) klemmend gehalten und teilt dabei die
Pumpenkammer in die Pumpenradkammer (3) und die
Innenmagnetkammer (12).
In der Innenmagnetkammer (12) sitzt ein Innenmagnet (10) im
Preßsitz auf der Welle (6), die einseitig in der in das
Zwischenstück eingepaßten Lagerbuchse (7), welche
vorzugsweise als Kohlebuchse ausgebildet ist, gelagert ist.
Der zum Innenmagneten (10) entgegengesetzt liegende
Abschnitt der Welle (6) ragt in die Pumpenradkammer (3)
hinein und trägt an seinem vorzugsweise mit einer Rändelung
versehenen Ende ein als Flügelrad ausgebildetes Pumpenrad
(5).
Dieses Pumpenrad (5) fördert das zumeist mit körnigen
und/oder chemisch aggressiven Substanzen beladene
Fördermedium vom Einlaufstutzen (1) zu einem in der Fig. 1
nicht dargestellten tangential zum Pumpenradumfang an das
Pumpengehäuseteil (4) angeformten Auslaufstutzen. Zur
sicheren Befestigung von ebenfalls nicht dargestellten
Schläuchen sind beide Stutzen vorzugsweise mit Nasen oder
Schultern (2) versehen.
Die Pumpenradkammer (3) und Innenmagnetkammer (12) sind
lediglich durch eine kleine Bohrung (18) miteinander
verbunden. Dadurch wird zum einen der Druckausgleich
zwischen den Kammern (3, 12) ermöglicht, zum anderen ist der
Innenmagnet (10) in einer flüssigkeitsgefüllten Kammer
besser gelagert. Der Durchmesser der Bohrung (18) wird so
klein gewählt, daß zwar die Flüssigkeit des Fördermediums,
nicht jedoch mitgeführte aufgeschwemmte Verunreinigungen in
die Innenmagnetkammer (12) eindringen können, so daß der
Innenmagnet (10) insbesondere vor magnetischen Partikeln und
das Lager vor körnigen Stoffen geschützt ist.
Die Lagerbuchse (7) wird an dem pumpenradseitigen Lagerende
(20) der Welle (6) durch eine Fettkammer (19) geschützt.
Im Falle, daß das Fördermedium auch gelöste aggressive
Substanzen enthält, kann der Innenmagnet (10) in Kunststoff
eingegossen werden.
Die Magnetdrehkupplung (10, 14) ist als Zentraldrehkupplung
ausgeführt, das heißt, ein auf die Motorwelle (17) gepreßter
glockenförmiger Antriebsmagnet (14) umgibt den Einsatz (13)
und überträgt so über magnetische Kräfte das Drehmoment des
Antriebsmotors (16) auf den Innenmagneten (10).
Die Ausführung als Zentraldrehkupplung bietet im Vergleich
zu einer Stirndrehkupplung mit einer kürzeren Baulänge den
Vorteil, daß die auf die Welle (6) einwirkenden axialen
Kräfte gering sind.
Die axialen Kräfte, die beim Anlaufen des Pumpenrades (5)
auf die Welle (6) wirken, werden durch eine Anlaufscheibe
(9) zwischen Innenmagnet (10) und Zwischenstück (8)
aufgenommen.
Das Pumpengehäuseteil (4) ist mit dem Motorgehäuse (15)
verschraubt. Das Motorgehäuse (15) umschließt nicht nur den
Antriebsmotor (16), sondern zusammen mit dem Einsatz (13)
auch den Antriebsmagneten (14). Zwischen Pumpengehäuseteil
(4) und dem Motorgehäuse (15) ist der Einsatz (13)
eingefaßt. Ein auf dem Umfang des Einsatzes (13)
aufgebrachter O-Ring (11) dient zur Abdichtung des
Motorgehäuses (15) gegenüber der Pumpenkammer.
Der Antriebsmotor (16) und der auf der Motorwelle (17)
sitzende Antriebsmagnet (14) sind in der Motorkammer (21)
angeordnet. Diese Motorkammer (21) kann, wie im
Ausführungsbeispiel dargestellt, durch eine Zwischenwand
(24) in zwei Abschnitte (21a, 21b) unterteilt sein, wobei in
dem ersten Abschnitt (21a) der Antriebsmotor (16) und in dem
zweiten Abschnitt (21b) der Antriebsmagnet (14) angeordnet
sind.
Die Zwischenwand (24) bewirkt eine verbesserte Abschottung
und mechanische Stabilisierung des Antriebsmotors (16).
Vom zweiten Abschnitt (21b) der Motorkammer (21) gehen
mehrere Belüftungskanäle (26) aus, welche an der Stirnseite
des Pumpengehäuseteiles (4) münden.
Die Belüftung der Motorkammer (21 bzw. 21b) wird durch
mehrere an dem Antriebsmagneten (14) angeformte Flügel (25)
deutlich unterstützt.
Im folgenden soll anhand der Fig. 2 und 3 die
Ausgestaltung der Belüftungskanäle im Motorgehäuse (15) und
im Pumpengehäuseteil (4) näher dargestellt werden.
Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite des
Pumpengehäuseteiles (4). Erkennbar ist die Öffnung des
Einlaufstutzens (1) sowie der in der Fig. 1 nicht
dargestellte Auslaufstutzen (27).
Weiterhin sind 4 Bohrungen (28) dargestellt, welche zur
Verschraubung des Pumpengehäuseteiles (4) mit dem
Motorgehäuse (15) verwendet werden.
Zwischen diesen Bohrung (28) sind entlang des Umfangs
schlitzförmige Durchbrüche (29a) in das Pumpengehäuseteil
(4) eingebracht, welche die Mündungen der Belüftungskanäle
(26) darstellen.
Die Unterseite des Pumpengehäuseteiles (4) sitzt auf dem in
der Fig. 3 dargestellten Motorgehäuse (15) auf.
Die Fig. 3 zeigt das Motorgehäuse (15) vor dem Zusammenbau
der Radialpumpe, das heißt, ohne Antriebsmotor, Innenmagnet
und Einsatz. Dargestellt ist ein Blick in den zweiten
Abschnitt (21b) der Motorkammer (21). Erkennbar ist der
Durchbruch (33) in der Zwischenwand (24) in den bei der
fertig montierten Pumpe die Wellenlagerung des
Antriebsmotors (16) eingepaßt ist und durch welchen die
Motorwelle (17) in den zweiten Abschnitt (21b) der
Motorkammer geführt ist.
Weiterhin sind die mit einem Innengewinde versehenen
Bohrungen (28) dargestellt, welche zusammen mit den
Bohrungen (28a) des in der Fig. 2 dargestellten
Pumpengehäuseteiles (4) die Verschraubung beider
Gehäuseteile (4, 15) ermöglichen.
Zwischen den Bohrungen (28b) sind im wesentlichen
schlitzförmige Hohlräume (29b) angeordnet, welche bei der
fertig montierten Pumpe die Belüftungskanäle (26) ausbilden.
Diese schlitzförmigen Hohlräume (29b) werden abschnittsweise
durch mehrere Stege (30) begrenzt, welche nach Zusammenbau
der Pumpe in das Pumpengehäuseteil (4) hineinragen.
Zwischen den Stegen (30) sind die Verbindungsstücke zwischen
der Zwischenwand (24) und der Innenseite der Gehäusewand
(31) des Motorgehäuses (15) als schrägstehende Flächen (32)
ausgebildet.
Bezugszeichenliste
1 Einlaufstutzen
2 Schulter
3 Pumpenradkammer
4 Pumpengehäuseteil
5 Pumpenrad
6 (Pumpenrad-) Welle
7 Lagerbuchse
8 Zwischenstück
9 Anlaufscheibe
10 pumpenseitiger Innenmagnet
11 O-Ring
12 Innenmagnetkammer
13 Einsatz
14 Antriebsmagnet
15 Motorgehäuse
16 Antriebsmotor
17 Motorwelle
18 Bohrung
19 Fettkammer
20 pumpenradseitiges Lagerende
21 Motorkammer (Inneres des Motorgehäuses (15))
21a, 21b Abschnitte (der Motorkammer (21))
22 Kragen (am Zwischenstück (8))
23 umlaufender Randbereich (am Einsatz (13))
24 Zwischenwand (im Motorgehäuse (15))
25 Flügel (am Antriebsmagneten (14))
26 Belüftungskanäle
27 Auslaufstutzen
28a Bohrungen (im Pumpengehäuseteil (4))
28b Bohrungen (im Motorgehäuse (15))
29a schlitzförmige Durchbrüche (im Pumpengehäuseteil (4))
29b schlitzförmige Hohlräume (im Motorgehäuse (15))
30 Stege
31 Gehäusewand (des Motorgehäuses (15))
32 schrägstehende Flächen
33 Durchbruch (in der Zwischenwand (24))
2 Schulter
3 Pumpenradkammer
4 Pumpengehäuseteil
5 Pumpenrad
6 (Pumpenrad-) Welle
7 Lagerbuchse
8 Zwischenstück
9 Anlaufscheibe
10 pumpenseitiger Innenmagnet
11 O-Ring
12 Innenmagnetkammer
13 Einsatz
14 Antriebsmagnet
15 Motorgehäuse
16 Antriebsmotor
17 Motorwelle
18 Bohrung
19 Fettkammer
20 pumpenradseitiges Lagerende
21 Motorkammer (Inneres des Motorgehäuses (15))
21a, 21b Abschnitte (der Motorkammer (21))
22 Kragen (am Zwischenstück (8))
23 umlaufender Randbereich (am Einsatz (13))
24 Zwischenwand (im Motorgehäuse (15))
25 Flügel (am Antriebsmagneten (14))
26 Belüftungskanäle
27 Auslaufstutzen
28a Bohrungen (im Pumpengehäuseteil (4))
28b Bohrungen (im Motorgehäuse (15))
29a schlitzförmige Durchbrüche (im Pumpengehäuseteil (4))
29b schlitzförmige Hohlräume (im Motorgehäuse (15))
30 Stege
31 Gehäusewand (des Motorgehäuses (15))
32 schrägstehende Flächen
33 Durchbruch (in der Zwischenwand (24))
Claims (7)
1. Radialpumpe mit einem ein Pumpenrad enthaltenden, die
Pumpenkammer bildenden mehrteiligen Pumpengehäuse, bei
dem ein Gehäuseteil als ein Einsatz ausgebildet ist,
welcher ein Motorgehäuse gegen die Pumpenkammer
abschließt und mit einem Pumpenrad, das mit einem zu
einer Magnetdrehkupplung gehörenden Magneten verbunden
ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des
Motorgehäuses (15) eine Motorkammer (21) ausbildet, von
der mindestens ein Belüftungskanal (26) ausgeht, welcher
an einer Außenfläche der Pumpe mündet und daß der mit der
Welle (17) des Antriebsmotors (16) verbundene
Antriebsmagnet (14) mindestens einen Flügel (25)
aufweist.
2. Radialpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Pumpenkammer aus zwei durch ein Zwischenstück (8)
voneinander getrennten Räumen (3, 12) besteht und daß die
das Pumpenrad (5) mit einem pumpenseitigen Innenmagneten
(10) verbindende Welle (6) im Zwischenstück (8), und zwar
einseitig gelagert ist.
3. Radialpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
von der Motorkammer (21) mehrere Belüftungskanäle (26)
ausgehen.
4. Radialpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Motorkammer (21) aus zwei Abschnitten (21a, 21b)
besteht, wobei der erste Abschnitt (21a) den
Antriebsmotor (16) und der zweite Abschnitt (21b) den mit
der Motorwelle (17) verbundenen Antriebsmagneten (14)
beinhaltet.
5. Radialpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Belüftungskanäle (26) von dem zweiten
Motorkammerabschnitt (21b) ausgehen.
6. Radialpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Belüftungskanäle (26) parallel zur Längsrichtung und
entlang einer Außenfläche der Pumpe geführt sind.
7. Radialpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Belüftungskanäle (26) in schlitzförmigen Durchbrüchen
(29a) münden, die entlang des Umfangs an einer
Stirnfläche des Pumpengehäuseteils (4) angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4330648A DE4330648C2 (de) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Radialpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4330648A DE4330648C2 (de) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Radialpumpe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4330648A1 true DE4330648A1 (de) | 1995-03-16 |
DE4330648C2 DE4330648C2 (de) | 1995-11-23 |
Family
ID=6497320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4330648A Revoked DE4330648C2 (de) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Radialpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |