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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät insbesondere ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäsche oder Geschirr mit einer wartungsarmen Entleerungspumpe mit einer Zerkleinerungsfunktion von Fremdkörpern.
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Entleerungspumpen in wasserführenden Haushaltsgeräten befördern benutzte und verunreinigte Wasch- oder Spüllauge aus dem Haushaltsgerät in das Abwassernetz oder einen Auffangbehälter. In der verunreinigten Wasch- oder Spüllauge können Bestandteile enthalten sein, die zum Verstopfen der Pumpe oder zur Blockade des Pumpenflügelrades bzw. des Rotors führen können. Im Stand der Technik bekannt sind beispielsweise der Pumpe vorgeschaltete Siebe oder Labyrinthe, die das Vordringen großer Fremdkörper zum Flügelrad verhindern sollen. Haare und Flusen können diese Vorrichtungen jedoch passieren und sich um die Pumpenwelle oder das Flügelrad wickeln. Dies kann letztendlich auch zum Verstopfen der Pumpe oder zum Blockieren des Flügelrades führen.
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Aus der Druckschrift
EP2441877A2 ist ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäsche mit einer Pumpe zum Fördern eines flüssigen Mediums bekannt, welches Schneidmittel aufweist, mittels welcher beim Betreiben der Pumpe ein in dem flüssigen Medium befindlicher Festkörper durchtrennbar ist. Aus der Druckschrift
EP1765136B1 ist ein Geschirrspüler mit einer Umwälzpumpe zum Umwälzen der Spülflüssigkeit während eines Spülbetriebs, einer Laugenpumpe zum Abpumpen der Spülflüssigkeit aus dem Geschirrspüler während des Abpumpbetriebs und einer Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern von Spülrückständen bekannt, wobei die Zerkleinerungsvorrichtung durch die Laugenpumpe angetrieben wird, so dass eine Zerkleinerung der Spülrückstände nur während des Abpumpvorgangs erfolgt. Nachteilig an dem Stand der Technik ist, dass die bekannten Vorrichtungen zum Zerkleinern von Fremdkörpern verhältnismäßig kosten- und wartungsintensiv sind.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine kosten- und wartungsarme Lösung anzuzeigen, welche Verstopfungen verhindert bzw. deren Auftretenshäufigkeit reduziert.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren, der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Haushaltsgerät mit einer Pumpe zum Fördern eines Fluides, wobei die Pumpe ein Pumpengehäuse mit einem für das Fluid durchströmbaren Strömungskanal, einen Rotor, welcher in dem Strömungskanal des Pumpengehäuses angeordnet ist, und eine an dem Pumpengehäuse angeordnete Schneidvorrichtung zum Zerkleinern von in dem Fluid enthaltenen Festkörpern aufweist, gelöst, wobei die Schneidvorrichtung unbeweglich in dem durch das Fluid durchströmbaren Strömungskanal angeordnet ist. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Schneidvorrichtung kostengünstig in oder an der Pumpe angeordnet werden kann. Wenn sich nun eine Verunreinigung an dem Rotor oder an dem Flügelrad festsetzt, so dass sie diesen blockieren könnte, so wird die Verunreinigung durch den Rotor an die Schneidkante gedrückt und an dieser bis zur Zertrennung entlang geführt. Ein Verschleiß der Schneidvorrichtung und des Rotors kann hierbei reduziert werden, wodurch ein reduzierter Wartungsaufwand erreicht werden kann.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Schneidvorrichtung bezüglich einer Rotationsachse des Rotors versetzt angeordnet. Dadurch ergeben sich zwischen der Rotorachse und der Schneidkante unterschiedliche Abstände. Dies hat zur Folge, dass in Abhängigkeit der Abstände unterschiedliche Anpresskräfte an die Schneidvorrichtung erzeugt werden. So steigt beispielsweise die Schnittgeschwindigkeit mit dem Abstand der Schneidkante zur Rotationsachse des Rotors an. Die Vorschubkraft bzw. die Anpresskraft sinkt hingegen ab. Andererseits steigt die Anpresskraft mit abnehmendem Abstand der Schneidkante zur Rotationsachse an. Auf diese Wiese ist es möglich Verunreinigungen unterschiedlicher Art, Größe und Konsistenz zuverlässig zu zerkleinern, wodurch das Risiko und die Häufigkeit des Verstopfens der Pumpe weiter reduziert wird.
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Als besonders Vorteilhaft hat sich hierbei herausgestellt die Schneidvorrichtung in einer Strömungsrichtung des Strömungskanals vor dem Rotor angrenzend anzuordnen. Auf diesem Wege gelingt es besonders zuverlässig im dem Fluid befindliche Festkörper wie Haare oder Flusen zu zertrennen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schneidvorrichtung parallel zu einer Rotationsrichtung des Rotors angeordnet. Dies hat beispielsweise den technischen Vorteil, dass Verunreinigungen besonders gründlich unmittelbar auf der Oberfläche des Rotors entfernt werden können. Zusätzlich ist es jedoch ebenso möglich, die Anpresskraft durch die Winkelstellung der Schneidkanten im Verhältnis der Rotationsrichtung zu beeinflussen.
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Um den Wartungsaufwand der Pumpe bzw. Haushaltsgeräts zusätzlich zu reduzieren ist die Schneidvorrichtung ausgebildet, einen in dem Fluid enthaltenen Festkörper unabhängig von einer Rotationsrichtung des Rotors zu zerkleinern. Dadurch ist es beispielsweise möglich durch einen Wechsel der Drehrichtung des Rotors den Verschleiß der Schneidvorrichtung hinauszuzögern. Ferner kann durch einen variablen oder einen vorgegeben Wechsel der Drehrichtung das Zerkleinern von Verunreinigungen verbessert werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Schneidvorrichtung Schneiddrähte auf. Schneiddrähte sind besonders günstig beziehbar und können somit einfach ersetzt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weisen die Schnittkanten eine Kreisform auf, wobei eine Kreismittelpunktsachse durch die Kreisform der Schnittkanten einen Versatz zu der Rotationsachse des Rotors aufweist. Dadurch wird einerseits gewährleistet, dass zwischen der Rotorachse und der Schneidkante unterschiedliche Abstände bestehen. Dies hat, wie bereits ausgeführt, zur Folge, dass in Abhängigkeit der Abstände unterschiedliche Anpresskräfte an die Schneidvorrichtung erzeugt werden. Auf diese Wiese ist es auch bei einer kreisförmigen Anordnung der Schnittkanten möglich, Verunreinigungen unterschiedlicher Art, Größe und Konsistenz zuverlässig zu zerkleinern, wodurch das Risiko und die Häufigkeit des Verstopfens der Pumpe reduziert werden. Zusätzlich kann durch diese Ausführungsform ein Verletzungsrisiko bei einem Reinigen oder Austauschen der Schneidvorrichtung oder des Rotors reduziert werden.
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In einer alternativen Ausführungsform weist die Schneidvorrichtung eine gebogene Schnittkante auf oder in einer noch weiteren Ausführungsform weist die Schneidvorrichtung drei Schnittkanten auf, welche dreiecksförmig angeordnet sind.
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Dadurch kann jeweils auf unterschiedliche Art erreicht werden, dass die Schneidvorrichtung besonders einfach und wenig kostenintensiv hergestellt bzw. bezogen werden kann. Dies ist ohne jegliche funktionale Einschränkung möglich, da sowohl die stationäre Anordnung der Schneidvorrichtung, als auch die Realisierung unterschiedlicher Abstände zwischen der Rotorachse und der Schneidkante möglich ist. In diesem vorliegenden Fall, ist es auch nicht notwendig einen Versatz zwischen Schneidvorrichtung und Rotationsachse des Rotors herbeizuführen, da die Abstände zwischen Rotorachse und Schneidkante(n) bereits durch die Geometrie der Schneidkanten selbst gegeben ist. Somit könne auch in dieser Ausführungsform Verunreinigungen unterschiedlichster Art, Größe und Konsistenz zuverlässig zerkleinert werden, wodurch das Risiko und die Häufigkeit des Verstopfens der Pumpe reduziert wird.
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Um die Zugänglichkeit zu der Schneidvorrichtung und dem Rotor in dem Haushaltsgerät zu Wartungs- oder Reinigungszwecken zu verbessern, weist die Pumpe einen Ansaugkanal auf, durch welchen das Fluid mittels der Pumpe in das Pumpengehäuse gefördert wird, wobei die Schneidvorrichtung in dem Ansaugkanal angeordnet ist.
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Um die gesamte Pumpe kompakter zu gestalten und um eine vereinfachte Austauschbarkeit des der gesamten Pumpe zu verbessern, kann die Schneidvorrichtung in einer besonderen Ausführungsform in dem Pumpengehäuse angeordnet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Schneidvorrichtung eine umspritzte scharfkantige Metall- oder Keramikkontur auf. Derartige Schneidvorrichtungen sind besonders unanfällig für Korrosion und weisen deshalb eine erhöhte Lebens- bzw. Einsatzdauer auf. Dies reduziert die Wartungshäufigkeit der Pumpe bzw. des Haushaltsgeräts zusätzlich.
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Um unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Schneidvorrichtung den Wartungs-, den Reinigungs- und den Reparaturaufwand zusätzlich zu reduzieren, kann die Schneidvorrichtung auswechselbar ausgebildet werden. Dies kann einerseits durch eine vereinfachte Austauschbarkeit einzelner Bestandteile bzw. Schnittkanten der Schneidvorrichtung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch die gesamte Schnittvorrichtung als Modul ausgetauscht werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine Lagerung der Rotationsachse des Rotors in dem Strömungskanal veränderbar ausgebildet. Dadurch kann beispielsweise der technische Vorteil erreicht werden, dass durch Verändern oder durch Schwenken der Rotationsachse während des Betriebs der Pumpe eine verbesserte Reinigung von Verunreinigungen aufgrund einer Variation der Abstände zwischen der Rotorachse und den Schneidkanten möglich ist. Auf diese Wiese ist es möglich Verunreinigungen unterschiedlicher Art, Größe und Konsistenz noch zuverlässiger zuverlässig zu zerkleinern, wodurch das Risiko und die Häufigkeit des Verstopfens der Pumpe zusätzlich reduziert werden.
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Um die Wartungshäufigkeit und die Ausfallwahrscheinlichkeit der Pumpe und somit des Haushaltsgeräts zusätzlich zu reduzieren, kann der Rotor eine zusätzliche Schneidvorrichtung aufweisen. In der Konsequenz weist die Pumpe damit eine stationäre und eine rotierende Schneidvorrichtung auf.
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Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Pumpe,
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2 eine schematische Längsschnittdarstellung einer Pumpe,
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3 eine weitere Querschnittsdarstellung einer Pumpe,
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4 eine schematische Darstellung einer Schneidvorrichtung,
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5 eine weitere schematische Darstellung einer Schneidvorrichtung,
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6 eine weitere schematische Darstellung einer Schneidvorrichtung,
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7 eine weitere schematische Darstellung einer Schneidvorrichtung,
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8 eine weitere schematische Darstellung einer Schneidvorrichtung,
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9 eine schematische Darstellung eines Rotors mit zusätzlicher Schneidvorrichtung,
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10 eine weitere schematische Darstellung eines Rotors mit zusätzlicher Schneidvorrichtung, und
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11 eine weitere schematische Darstellung eines Rotors mit zusätzlicher Schneidvorrichtung.
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Die 1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Pumpe 101. Die Pumpe 101 umfasst ein Pumpengehäuse 103 mit einem Strömungskanal 104 und einer Ausströmöffnung 102. Innerhalb des Pumpengehäuses 103 ist eine Schneidvorrichtung 107 mit einer kreisförmigen Schnittkante 106 unbeweglich bzw. stationär angeordnet. An die Schneidvorrichtung 107 angrenzend ist ein Rotor 105 angeordnet, wobei eine Rotationsachse 111 des Rotors 105 und eine Kreismittelpunktachse 112 der Schneidvorrichtung 107 identisch sind bzw. identisch in dem Pumpengehäuse 103 angeordnet sind. Außerhalb des Pumpengehäuses 103 sind zwei gegenläufige Richtungspfeile 110 angeordnet. Sie deuten schematisch die Eignung des Rotors 105 an, sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn betrieben zu werden.
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Die 2 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung der Pumpe 101. Die Pumpe 101 umfasst das Pumpengehäuse 103 mit dem Strömungskanal 104 und der Ausströmöffnung 102. Durch eine Rotation des Rotors 105 um die Rotationsachse 111 wird ein Fluid durch einen an das Pumpengehäuse 103 angrenzenden Ansaugkanal 115 in das Pumpengehäuse 103 eingebracht und durch die Ausströmöffnung 102 aus dem Pumpengehäuse 103 ausgebracht. Die Strömungsrichtung 108 deutet den Strömungsweg eines Fluides schematisch an. Wenn ein Fluid in den Ansaugkanal 115 einströmt, so passiert es kurz vor einem Auftreffen auf den Rotor 105 die Schneidvorrichtung 107 mit den Schnittkanten 106, welche vor dem Rotor 105 angeordnet ist. Wenn sich nun eine Verunreinigung an dem Rotor 105 oder festsetzt, so dass sie diesen blockieren könnte, so wird die Verunreinigung durch den Rotor 105 an die Schnittkante 106 der Schneidvorrichtung 107 gedrückt. Die somit zerkleinerte Verunreinigung kann den Rotor 105 passieren und wird durch die Ausströmöffnung 102 aus dem Pumpengehäuse 103 ausgetragen.
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Die 3 zeigt eine weitere Querschnittsdarstellung der Pumpe 101. Auf eine wiederholte Beschreibung identischer Merkmale der vorausgehenden Figuren wird verzichtet. Die Schneidvorrichtung 107 ist kreisförmig um den Strömungskanal 104 herum angeordnet. Die Schnittkante 106 weist unterschiedliche Schnittkantenabschnitte 109a und 109b auf. Diese Schnittkantenabschnitte 109a und 109b sind jedoch beispielhaft in der 3 gekennzeichnet. Die Schneidvorrichtung 107 bzw. die Kreismittelpunktachse 112 ist bezüglich einer Rotationsachse 111 des Rotors 105 versetzt angeordnet. Durch diesen Versatz der Kreismittelpunktachse 112 und der Rotationsachse 111 entstehen unterschiedliche Abstände zwischen dem Rotor 105 und den Schnittkantenabschnitten 109a und 109b. Dies hat zur Folge, dass in Abhängigkeit des konkreten Abstands unterschiedliche Anpresskräfte an die Schneidvorrichtung erzeugt werden. So steigt beispielsweise die Schnittgeschwindigkeit mit dem Abstand der Schneidkante zur Rotationsachse des Rotors an. Die Vorschubkraft bzw. die Anpresskraft sinkt hingegen ab. Andererseits steigt die Anpresskraft mit abnehmendem Abstand der Schneidkante zur Rotationsachse an.
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Die 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Schneidvorrichtung 107. Die Schneidvorrichtung 107 ist parallel zu einer Rotationsrichtung des Rotors 105 (nicht gezeigt) angeordnet, wobei ein in dem Fluid enthaltener Festkörper unabhängig von einer Rotationsrichtung des Rotors 105 zerkleinert werden kann. Die Schneidvorrichtung 107 weist drei Schnittkanten 106 mit jeweils unterschiedlichen Schnittkantenabschnitten 109a und 109b auf. Die drei Schnittkanten 106 sind dreiecksförmig angeordnet. Durch die dreiecksförmige Anordnung der Schnittkanten 106 werden bezüglich der Rotationsachse 111 unterschiedliche Abstände zwischen dem Rotor 105 und den Schnittkantenabschnitten 109a und 109b ausgebildet. Dies hat wiederum zur Folge, dass in Abhängigkeit des konkreten Abstands unterschiedliche Anpresskräfte an die Schneidvorrichtung 107 erzeugt werden. Aus Wartungs- und Reinigungszwecken ist die Schneidvorrichtung 107 in dem Ansaugkanal 115 angeordnet.
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Die 5 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Schneidvorrichtung 107, welche in dem Ansaugkanal 115 angeordnet ist.
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Die 6 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Schneidvorrichtung 107, welche in dem Ansaugkanal 115 angeordnet ist. Die Schneidvorrichtung 107 weist eine gebogene Schnittkante 106 auf. Die gebogene Schnittkante 106 realisiert besonders einfach und ohne jegliche funktionale Einschränkung, dass unterschiedlicher Abstände zwischen der Rotorachse 111 und den Schneidkanten 106 möglich sind. Zudem braucht kein zusätzlicher Versatz zwischen Schneidvorrichtung 107 und Rotationsachse 111 des Rotors 105 herbeigeführt werden, da unterschiedliche Abstände zwischen Rotorachse 111 und Schnittkante 106 bereits durch die Geometrie der Schneidkante 106 selbst gegeben ist.
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Die 7 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Schneidvorrichtung 107. Die Schnittkanten 106 sind hierbei sternförmig angeordnet.
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Die 8 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer Schneidvorrichtung 107 mit einer kreisförmigen Schnittkante 106 und zugeordnetem Rotor 105. Die Rotationsachse 111 des Rotors 105 und die Kreismittelpunktachse 112 der Schneidvorrichtung 107 sind identisch in der Pumpe 101 (nicht gezeigt) angeordnet. Mit anderen Worten, liegt die Schnittkante 106 parallel zur Rotationsrichtung der Rotors 105, was durch den Richtungspfeil 110 angedeutet ist. Aufgrund der Tatsache, dass Rotationsachse 111 des Rotors 105 und Kreismittelpunktachse 112 der Schneidvorrichtung 107 identisch angeordnet sind, ist der Abstand der Schnittkante 106 zur Rotationsachse 111 des Rotors 105 immer gleich groß. Dies resultiert in einer immer konstanten Anpresskraft 118 und einer immer konstanten Vorschubkraft 117 eines Betrachtungspunktes 119. Während mit zunehmendem Abstand der Schnittkante 106 zur Rotationsachse 111 die Anpresskraft 118 und die Schnittgeschwindigkeit steigen, sinkt die Vorschubkraft 117 ab. Entsprechend nehmen die Anpresskraft 118 und die Schnittgeschwindigkeit bei abnehmendem Abstand der Schnittkante 106 zur Rotationsachse 111 ab und die Vorschubkraft 117 zu.
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Die 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Rotors 105 mit zusätzlicher Schneidvorrichtung 116. Hierbei ist der Rotor 105 scharfkantig ausgebildet bzw. die Schnittkanten 106 sind an beiden Konturen des Rotors 105 angeordnet. Somit kann die zusätzliche Schneidvorrichtung 116 unabhängig von der Rotationsrichtung des Rotors erfolgen.
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Die 10 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Rotors 105 mit zusätzlicher Schneidvorrichtung 116, wobei die Schnittkante 106 als scharfkantige Fremdkörper-Abweisscheibe am Rotor 105 ausgebildet ist.
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Die 11 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Rotors 105 mit zusätzlicher Schneidvorrichtung 116. Die Schnittkanten 106 sind hierbei dreiecksförmig ausgebildet.
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Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Haushaltsgerät
- 101
- Pumpe
- 102
- Ausströmöffnung
- 103
- Pumpengehäuse
- 104
- Strömungskanal
- 105
- Rotor
- 106
- Schnittkanten
- 107
- Schneidvorrichtung
- 108
- Strömungsrichtung
- 109a, b
- Schnittkantenabschnitte
- 110
- Richtungspfeil(e)
- 111
- Rotationsachse
- 112
- Kreismittelpunktachse
- 113
- Schneiddrähte
- 115
- Ansaugkanal
- 116
- Zusätzliche Schneidvorrichtung
- 117
- Vorschubkraft
- 118
- Anpresskraft
- 119
- Betrachtungspunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2441877 A2 [0003]
- EP 1765136 B1 [0003]
