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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpe. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Pumpe zum Zuführen oder Umwälzen von Kühlwasser, Brennstoff oder Öl in einem Kraftfahrzeug.
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Derartige, aus dem Stand der Technik bekannte Pumpen, weisen beispielsweise einen Einlassstutzen, welcher einen Eingang der Pumpe bildet, und einen einzigen Auslassstutzen auf, welcher einen Ausgang der Pumpe bildet, aus dem das zu pumpende Fluid entweichen kann. Bei einigen dieser Pumpen können durch eine Änderung einer Drehrichtung eines in einem Pumpengehäuse der Pumpe angeordneten Impellers zur Förderung des Fluids Eingang und Ausgang miteinander vertauscht werden, da sich hierdurch die Strömungsrichtung des Fluids innerhalb der Pumpe ändert. Zudem sind Pumpen bekannt, die mehr als einen Eingang aufweisen.
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Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Pumpe bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Ansprüche 10 und 11 stellen die Verwendung der Pumpe unter Schutz, und der Anspruch 12 stellt ein Kraftfahrzeug mit der Pumpe unter Schutz.
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Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Pumpe auf:
- ein Pumpengehäuse, das wenigstens einen Eingangsstutzen und zumindest zwei Ausgangsstutzen aufweist,
- ein in dem Pumpengehäuse relativ zu dem Pumpengehäuse drehbar angeordnetes Spiralgehäuse,
- einen in dem Pumpengehäuse relativ zu dem Pumpengehäuse drehbar angeordneten Impeller, der dazu eingerichtet ist, ein über den Eingangsstutzen zugeführtes Fluid in einen Fluidkanal des Spiralgehäuses zu fördern, und
- eine Drehstellungseinstellvorrichtung zur Verstellung des Spiralgehäuses relativ zu dem Pumpengehäuse zwischen wenigstens einer einem ersten Ausgangsstutzen zugeordneten Drehstellung, in der durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid in den ersten Ausgangsstutzen gefördert wird, und wenigstens einer anderen, einem zweiten Ausgangsstutzen zugeordneten Drehstellung, in der durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid in den zweiten Ausgangsstutzen gefördert wird.
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Hierdurch kann in einer Ausführung das Fluid über unterschiedliche Ausgangsstutzen auf unterschiedliche Fluidpfade gelenkt werden, so dass auf ein zusätzliches Ventil verzichtet, und somit die Komplexität des Thermomanagementsystems verringert werden kann. Weiterhin kann hierdurch ein System mit weniger Verbindungspunkten zwischen einzelnen Komponenten realisiert werden, wodurch die Möglichkeiten für potenzielle Leckagestellen reduziert wird.
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Nach einer Ausführung
wird in einer dem ersten Ausgangsstutzen zugeordneten Sperr-Drehstellung durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid nicht in den zweiten Ausgangsstutzen gefördert, und/oder
wird in einer dem ersten Ausgangsstutzen zugeordneten Misch-Drehstellung durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid in den ersten und zweiten Ausgangsstutzen gefördert, und/oder
wird in einer dem zweiten Ausgangsstutzen zugeordneten Sperr-Drehstellung durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid nicht in den ersten Ausgangsstutzen gefördert, und/oder
wird in einer dem zweiten Ausgangsstutzen zugeordneten Misch-Drehstellung durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid mit einem anderen Verhältnis in den ersten und zweiten Ausgangsstutzen gefördert als in der dem ersten Ausgangsstutzen zugeordneten Misch-Drehstellung.
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Hierdurch können in einer Ausführung bei einer entsprechenden Drehstellung des Spiralgehäuses nicht nur die Funktionen eines Schaltventils sondern auch eines proportionalen Mischventils realisiert werden.
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Nach einer Ausführung ist die Drehstellungseinstellvorrichtung dazu eingerichtet, das Spiralgehäuse relativ zu dem Pumpengehäuse zwischen der wenigstens einen dem ersten Ausgangsstutzen zugeordneten Drehstellung, der wenigstens einen anderen, dem zweiten Ausgangsstutzen zugeordneten Drehstellung, und wenigstens einer weiteren anderen, einem dritten Ausgangsstutzen zugeordneten Drehstellung, in der durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid in den dritten Ausgangsstutzen gefördert wird, zu verstellen.
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Hierdurch kann in einer Ausführung das Fluid auf drei unterschiedliche Fluidpfade gelenkt werden.
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Nach einer Ausführung
wird in einer dem dritten Ausgangsstutzen zugeordneten Sperr-Drehstellung durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid nicht in den ersten und zweiten Ausgangsstutzen gefördert, und/oder
wird in einer dem dritten Ausgangsstutzen zugeordneten Misch-Drehstellung durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den dritten und ersten Ausgangsstutzen oder, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den dritten und zweiten Ausgangsstutzen oder, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den dritten und ersten und zweiten Ausgangsstutzen gefördert, und/oder
wird in einer dem ersten Ausgangsstutzen zugeordneten weiteren Sperr-Drehstellung durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid nicht in den zweiten und dritten Ausgangsstutzen gefördert, und/oder
wird in einer dem ersten Ausgangsstutzen zugeordneten weiteren Misch-Drehstellung durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den ersten und zweiten Ausgangsstutzen oder, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den ersten und dritten Ausgangsstutzen oder, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den ersten und zweiten und dritten Ausgangsstutzen gefördert, und/oder
wird in einer dem zweiten Ausgangsstutzen zugeordneten weiteren Sperr-Drehstellung durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid nicht in den ersten und dritten Ausgangsstutzen gefördert, und/oder
wird in einer dem zweiten Ausgangsstutzen zugeordneten weiteren Misch-Drehstellung durch den Impeller in den Fluidkanal gefördertes Fluid jeweils mit einem anderen Verhältnis in den ersten und zweiten Ausgangsstutzen oder in den ersten und dritten Ausgangsstutzen oder in den ersten und zweiten und dritten Ausgangsstutzen gefördert als in der dem ersten Ausgangsstutzen zugeordneten weiteren Misch-Drehstellung und/oder der dem dritten Ausgangsstutzen zugeordneten Misch-Drehstellung.
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Hierdurch kann in einer Ausführung durch die Pumpe ein proportionales Mischventil realisiert werden, mit dem das Fluid auf drei unterschiedliche Fluidpfade geleitet werden kann.
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Nach einer Ausführung weist die Pumpe ferner einen Motor, insbesondere Elektromotor, auf, der dazu eingerichtet ist, den Impeller relativ zu dem Pumpengehäuse zu drehen.
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Nach einer Ausführung ist der Motor dazu eingerichtet, bei Betrieb des Motors in einer ersten Drehrichtung den Impeller relativ zu dem Pumpengehäuse zu drehen, und bei Betrieb des Motors in einer zweiten Drehrichtung, welche insbesondere entgegengesetzt zu der ersten Drehrichtung ist, als die Drehstellungseinstellvorrichtung zu fungieren, um eine Drehstellung des Spiralgehäuses relativ zu dem Pumpengehäuse einzustellen.
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Hierzu kann beispielsweise an dem Spiralgehäuse ein Zahnrad angebracht sein, in welches ein von dem Motor antreibbares Zahnrad bei Betrieb in der zweiten Drehrichtung eingreift und somit das Spiralgehäuse dreht. Hierdurch kann in einer Ausführung auf eine separate Drehstellungseinstellvorrichtung verzichtet werden.
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Nach einer Ausführung ist der Impeller innerhalb des Spiralgehäuses angeordnet und dazu eingerichtet, das Fluid radial in einen Eingang des Fluidkanals des Spiralgehäuses zu fördern.
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Nach einer Ausführung weist der Fluidkanal einen Ausgang auf, welcher bei der wenigstens einen dem ersten Ausgangsstutzen zugeordneten Drehstellung des Spiralgehäuses in Fluidverbindung mit dem ersten Ausgangsstutzen, und bei der wenigstens einen anderen, dem zweiten Ausgangsstutzen zugeordneten Drehstellung des Spiralgehäuses, in Fluidverbindung mit dem zweiten Ausgangsstutzen steht.
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Nach einer Ausführung weist das Pumpengehäuse einen Pumpengehäuse-Fluidkanal auf, welcher bei der wenigstens einen dem ersten Ausgangsstutzen zugeordneten Drehstellung derart in Fluidverbindung mit dem Fluidkanal und dem ersten Ausgangsstutzen steht, dass wenigstens ein Teil des durch den Impeller in den Fluidkanal geförderten Fluids über den Pumpengehäuse-Fluidkanal in den ersten Ausgangsstutzen gefördert wird, und/oder welcher bei der wenigstens einen anderen, dem zweiten Ausgangsstutzen zugeordneten Drehstellung, derart in Fluidverbindung mit dem Fluidkanal und dem zweiten Ausgangsstutzen steht, dass wenigstens ein Teil des durch den Impeller in den Fluidkanal geförderten Fluids über den Pumpengehäuse-Fluidkanal in den zweiten Ausgangsstutzen gefördert wird.
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Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine vorstehend beschriebene Pumpe in einem Fluidsystem, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, verwendet.
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Nach einer Ausführung wird die Pumpe zum Zuführen oder Umwälzen von Kühlwasser, Brennstoff oder Öl verwendet.
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Nach einem weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, eine vorstehend beschriebene Pumpe auf.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
- 1 eine Pumpe gemäß einer Ausführung, wobei der Antrieb nicht dargestellt ist,
- 2 die in 1 gezeigte Pumpe, bei der ein Pumpengehäuseboden entfernt ist,
- 3 eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Pumpe mit unterschiedlichen Querschnittsebenen,
- 4 eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Pumpe,
- 5 eine perspektivische Ansicht eines Spiralgehäuses der in 1 gezeigten Pumpe,
- 6 eine Querschnittsansicht des in 5 gezeigten Spiralgehäuses mit einem darin aufgenommenen Impeller, und
- 7 eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Pumpe entlang einer anderen Schnittebene.
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1 zeigt eine Pumpe gemäß einer Ausführung.
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Die Pumpe 100 weist ein Pumpengehäuse 10 auf, das einen Eingangsstutzen 11 sowie drei Ausgangsstutzen 12-1, 12-2, 12-3 aufweist. Das Pumpengehäuse 10 weist einen Pumpengehäusedeckel 14 und gegebenenfalls einen nicht dargestellten Pumpengehäuseboden auf, mit welchem eine in 2 veranschaulichte Öffnung des Pumpengehäusedeckels 14 verschlossen werden kann. Das Pumpengehäuse 10, insbesondere der Pumpengehäusedeckel 14, weist eine zylinderartige Form auf, wobei sich der Eingangsstutzen 11 zentral von der Deckfläche weg erstreckt, und die drei Ausgangstutzen 12-1, 12-2, 12-3 sich beabstandet voneinander im Wesentlichen tangential von der Mantelfläche weg erstrecken.
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Mit Bezug auf die 2 bis 4 ist in dem Pumpengehäuse 10, insbesondere in dem Pumpengehäusedeckel 14, ein insbesondere in den 5 und 6 veranschaulichtes Spiralgehäuse 20 angeordnet, das relativ zu dem Pumpengehäuse 10 drehbar gelagert ist. Des Weiteren ist in dem Pumpengehäuse 10, insbesondere innerhalb des Spiralgehäuses 20, ein Impeller 30 angeordnet, der relativ zu dem Pumpengehäuse 10 und relativ zu dem Spiralgehäuse 20 drehbar gelagert ist.
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Durch einen nicht gezeigten Motor, insbesondere Elektromotor, der beispielsweise auf einer dem Eingangsstutzen 11 abgewandten Seite des Impellers 30 angeordnet und/oder befestigt sein kann, kann der Impeller 30 bei einem Betrieb des Motors in einer ersten Drehrichtung angetrieben werden, um ein über den Eingangsstutzen 11 zugeführtes Fluid über einen in dem Spiralgehäuse 20 vorgesehenen und in 3 gezeigten Fluidkanal 21 zu zumindest einem der drei Ausgangsstutzen 12-1, 12-2, 12-3 zu fördern. Wie insbesondere in 7 veranschaulicht, ist der Impeller 30 derart innerhalb des Spiralgehäuses 20 angeordnet, dass das Fluid radial in einen Eingang 22 des Fluidkanals 21 des Spiralgehäuses 20 gefördert wird.
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Zur Einstellung, zu welchem oder zu welchen der drei Ausgangstutzen 12-1, 12-2, 12-3 das Fluid gefördert werden soll, weist die Pumpe 100 eine nicht gezeigte Drehstellungseinstellvorrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, das Spiralgehäuse 20 relativ zu dem Pumpengehäuse 10 und relativ zu dem Impeller 30 zu drehen.
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Hierbei kann an dem Spiralgehäuse 20 ein Zahnrad vorgesehen sein, in welches ein mit dem Motor verbundenes Zahnrad bei Betrieb des Motors in einer zweiten Drehrichtung eingreift, um eine Drehstellung des Spiralgehäuses 20 relativ zu dem Pumpengehäuse 10 einzustellen, und somit die Drehstellungseinstellvorrichtung zu realisieren.
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Die Drehstellungseinstellvorrichtung ist dazu eingerichtet, das Spiralgehäuse 20 relativ zu dem Pumpengehäuse 10 zwischen wenigstens einer einem ersten Ausgangsstutzen 12-1 der drei Ausgangstutzen 12-1, 12-2, 12-3 zugeordneten Drehstellung, in der durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid in den ersten Ausgangsstutzen 12-1 gefördert wird, wenigstens einer anderen, einem zweiten Ausgangsstutzen 12-2 der drei Ausgangstutzen 12-1, 12-2, 12-3 zugeordneten Drehstellung, in der durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid in den zweiten Ausgangsstutzen 12-2 gefördert wird, und wenigstens einer weiteren anderen, einem dritten Ausgangsstutzen 12-3 der drei Ausgangstutzen 12-1, 12-2, 12-3 zugeordneten Drehstellung, in der durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid in den dritten Ausgangsstutzen 12-3 gefördert wird, zu verstellen.
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Der Fluidkanal 21 weist einen beispielsweise in 7 veranschaulichten Ausgang 23 auf, welcher bei der wenigstens einen dem ersten Ausgangsstutzen 12-1 zugeordneten Drehstellung des Spiralgehäuses 20 in Fluidverbindung mit dem ersten Ausgangsstutzen 12-1 steht, bei der wenigstens einen anderen, dem zweiten Ausgangsstutzen 12-2 zugeordneten Drehstellung des Spiralgehäuses 20, in Fluidverbindung mit dem zweiten Ausgangsstutzen 12-2 steht, und bei der wenigsten einen weiteren anderen, dem dritten Ausgangsstutzen 12-3 zugeordneten Drehstellung,
in Fluidverbindung mit dem dritten Ausgangsstutzen 12-3 steht.
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Hierbei ist die Pumpe 100 derart eingerichtet, dass in einer dem ersten Ausgangsstutzen 12-1 zugeordneten Sperr-Drehstellung durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid nicht in den zweiten Ausgangsstutzen 12-2 gefördert wird, und/oder in einer dem ersten Ausgangsstutzen 12-1 zugeordneten Misch-Drehstellung durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid in den ersten und zweiten Ausgangsstutzen 12-1, 12-2 gefördert wird, und/oder in einer dem zweiten Ausgangsstutzen 12-2 zugeordneten Sperr-Drehstellung durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid nicht in den ersten Ausgangsstutzen 12-1 gefördert wird, und/oder in einer dem zweiten Ausgangsstutzen 12-2 zugeordneten Misch-Drehstellung durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid mit einem anderen Verhältnis in den ersten und zweiten Ausgangsstutzen 12-1, 12-2 gefördert wird als in der dem ersten Ausgangsstutzen 12-1 zugeordneten Misch-Drehstellung.
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Des Weiteren ist die Pumpe 100 derart eingerichtet, dass in einer dem dritten Ausgangsstutzen 12-3 zugeordneten Sperr-Drehstellung durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid nicht in den ersten und zweiten Ausgangsstutzen 12-1, 12-2 gefördert wird, und/oder in einer dem dritten Ausgangsstutzen 12-3 zugeordneten Misch-Drehstellung durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den dritten und ersten Ausgangsstutzen 12-3, 12-1 oder, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den dritten und zweiten Ausgangsstutzen 12-3, 12-2 oder, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den dritten und ersten und zweiten Ausgangsstutzen 12-3, 12-1, 12-2 gefördert wird, und/oder in einer dem ersten Ausgangsstutzen 12-1 zugeordneten weiteren Sperr-Drehstellung durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid nicht in den zweiten und dritten Ausgangsstutzen 12-2, 12-3 gefördert wird, und/oder in einer dem ersten Ausgangsstutzen 12-1 zugeordneten weiteren Misch-Drehstellung durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den ersten und zweiten Ausgangsstutzen 12-1, 12-2 oder, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den ersten und dritten Ausgangsstutzen 12-1, 12-3 oder, insbesondere in einem vorgegebenen Verhältnis, in den ersten und zweiten und dritten Ausgangsstutzen 12-1, 12-2, 12-3 gefördert wird, und/oder in einer dem zweiten Ausgangsstutzen 12-2 zugeordneten weiteren Sperr-Drehstellung durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid nicht in den ersten und dritten Ausgangsstutzen 12-1, 12-3 gefördert wird, und/oder in einer dem zweiten Ausgangsstutzen 12-2 zugeordneten weiteren Misch-Drehstellung durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 gefördertes Fluid jeweils mit einem anderen Verhältnis in den ersten und zweiten Ausgangsstutzen 12-1, 12-2 oder in den ersten und dritten Ausgangsstutzen 12-1, 12-3 oder in den ersten und zweiten und dritten Ausgangsstutzen 12-1, 12-2, 12-3 gefördert wird als in der dem ersten Ausgangsstutzen 12-1 zugeordneten weiteren Misch-Drehstellung und/oder der dem dritten Ausgangsstutzen 12-3 zugeordneten Misch-Drehstellung.
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In einer nicht gezeigten Ausführung weist das Pumpengehäuse 10 ferner einen Pumpengehäuse-Fluidkanal auf, welcher bei der wenigstens einen dem ersten Ausgangsstutzen 12-1 zugeordneten Drehstellung derart in Fluidverbindung mit dem Fluidkanal 21 und dem ersten Ausgangsstutzen 12-1 steht, dass wenigstens ein Teil des durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 geförderten Fluids über den Pumpengehäuse-Fluidkanal in den ersten Ausgangsstutzen 12-1 gefördert wird, und/oder welcher bei der wenigstens einen anderen, dem zweiten Ausgangsstutzen 12-2 zugeordneten Drehstellung, derart in Fluidverbindung mit dem Fluidkanal 21 und dem zweiten Ausgangsstutzen 12-2 steht, dass wenigstens ein Teil des durch den Impeller 30 in den Fluidkanal 21 geförderten Fluids über den Pumpengehäuse-Fluidkanal in den zweiten Ausgangsstutzen 12-2 gefördert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Pumpengehäuse
- 11
- Eingangsstutzen
- 12
- Ausgangsstutzen
- 14
- Pumpengehäusedeckel
- 20
- Spiralgehäuse
- 21
- Fluidkanal des Spiralgehäuses
- 22
- Eingang des Fluidkanals
- 23
- Ausgang des Fluidkanals
- 30
- Impeller
- 100
- Pumpe
