DE19630347C2 - Faßpumpe - Google Patents
FaßpumpeInfo
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- DE19630347C2 DE19630347C2 DE19630347A DE19630347A DE19630347C2 DE 19630347 C2 DE19630347 C2 DE 19630347C2 DE 19630347 A DE19630347 A DE 19630347A DE 19630347 A DE19630347 A DE 19630347A DE 19630347 C2 DE19630347 C2 DE 19630347C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
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Description
Die Erfindung betrifft eine Faßpumpe gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Faßpumpen werden verbreitet in der Industrie
eingesetzt, um niedrigviskose oder wasserähnliche
Flüssigkeiten, wie beispielsweise Kraftstoffe, Chemikalien,
Lacke usw. von einem Behältnis in ein anderes Behältnis
umzupumpen. Die üblicherweise eingesetzten Faßpumpen haben
ein Steigrohr, in dem eine von einem Antriebsmotor
angetriebene Pumpenwelle gelagert ist. Am fußseitigen Ende
der Pumpenwelle ist ein Förderorgan befestigt, so daß die
zu fördernde Flüssigkeit durch einen Pumpenfuß hindurch
angesaugt und innerhalb des Steigrohres aus dem Behältnis
gefördert und dann durch einen Fördermittelauslaß ausgesto
ßen wird. Eine derartige Pumpe ist beispielsweise in dem
deutschen Gebrauchsmuster 295 06 361 der Anmelderin
dargestellt.
Bei der Benutzung derartiger Faßpumpen zur Entleerung
eines Behältnisses ist es oftmals nicht möglich, die gesam
te Flüssigkeitsmenge aus dem Behältnis abzupumpen, da nach
dem Abschalten des Antriebsmotors die sich im Steigrohr
zwischen dem Pumpenfuß und dem Fördermittelauslaß befin
dende Flüssigkeitsmenge wieder in das Behältnis zurück
läuft. Ein derartiges Auslaufen des Steigrohres tritt auch
auf, wenn zwei Behältnisse unmittelbar aufeinanderfolgend
geleert werden sollen und dazu die Faßpumpe bei laufendem
Motor von dem ersten Behältnis in das zweite Behältnis um
gesetzt wird.
Diese in die zu entleerenden Behältnisse zurücklaufende
Flüssigkeitsmenge erschwert zum einen die Reinigung der Be
hältnisse und stellt zum anderen - insbesondere bei teueren
Chemikalien - einen nicht akzeptablen Verlust dar, der die
Herstellungskosten in unnötiger Weise erhöht.
Um diese Rückströmung der Flüssigkeit zu verhindern,
wird in dem europäischen Patent EP 0 282 956 B1 eine Ein
richtung vorgeschlagen, mit der das Rücklaufen der Flüssig
keit in das Behältnis verhinderbar ist. Dazu wird eine
Schiebehülse dichtend an dem Steigrohr des Pumpwerks ge
führt, so daß durch Verschieben der Schiebehülse Einström
öffnungen im Mantel des Pumpenfusses geöffnet oder ge
schlossen werden können. Auf diese Weise kann durch Ver
schließen der Einströmöffnungen vor dem Abstellen des An
triebsmotors das Steigrohr gegenüber dem Behältnis abge
dichtet werden, so daß eine Rückströmung der Flüssigkeit
verhinderbar ist und das Behältnis vollständig entleert
werden kann.
Die in der EP 0 282 956 B1 vorgeschlagene Lösung ist
jedoch relativ aufwendig, da die Schiebehülse mit einem zy
linderförmigen Abschnitt versehen werden muß, der gleitend
an dem Steigrohr geführt ist. Desweiteren müssen in diesem
zylinderförmigen Abschnitt Dichteinrichtungen zur Abdich
tung der Schiebehülse gegenüber dem Steigrohrmantel vorge
sehen sein. Bei einer in der EP 0 282 956 B1 gezeigten Va
riante ist die Schiebehülse im Inneren des Steigrohres in
Axialrichtung verschiebbar geführt, wobei das Verschieben
zum Öffnen oder Verschließen der Einströmöffnungen über ein
axial verschiebbares Schutzrohr erfolgt, das die Pumpen
welle des Pumpwerkes umgibt und in dem die Lagerung der
Pumpenwelle aufgenommen ist. Eine derartige Variante hat
zum einen den Nachteil, daß die Befestigung der Schiebe
hülse an dem Schutzrohr und die Abdichtung der Schiebehülse
gegenüber dem Mantel des Steigrohres einen erheblichen kon
struktiven und fertigungstechnischen Aufwand erfordert; zum
anderen treten durch die Axialverschiebbarkeit des Schutz
rohres gegenüber der Pumpenwelle auch erhebliche Dichtungs
probleme auf. Die in der EP 0 282 956 B1 gezeigten Lösungen
haben somit immer zumindest zwei Dichtflächen: a) die Dich
tung zwischen Schiebehülse und Steigrohr und b) die Dich
tung zwischen Schiebehülse und Einströmöffnung, was zu ei
ner Erhöhung der Produktionskosten führt.
In der DE 37 33 307 A1 wird eine Pumpe beschrieben, bei
der die Betätigung des Schließtellers durch ein Schutzrohr
erfolgt, in dem die Pumpenwelle geführt ist. Diese Kon
struktionsvariante erfordert somit ein Schutzrohr für die
Pumpenwelle, so daß der vorrichtungstechnische Aufwand zur
Realisierung der Schließfunktion erheblich ist.
Aus der EP-0 040 569-B1 ist es an sich bekannt, einen
Schließteller eines Schließventiles mittels einer Feder in
seine Schließposition vorzuspannen.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Faßpumpe zu schaffen, bei der mit minimalem vorrich
tungstechnischen Aufwand ein Rücklaufen des zu fördernden
Mediums aus dem Steigrohr in das auszupumpende Behältnis
verhindert ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan
spruchs 1 gelöst.
Der vorrichtungstechnische Aufwand läßt sich
verringern, indem die Betätigung des Schließtellers in ei
ner Richtung durch die Pumpenwelle erfolgt, die axial ver
schiebbar im Pumpwerk gelagert ist. Hierbei ist das
Vorsehen eines Schutzrohres für die Pumpenwelle nicht
erforderlich, so daß der konstruktive Aufwand gegenüber den
herkömmlichen Lösungen erheblich verringert ist.
Eine besonders einfache Lösung erhält man, wenn der
Ventilsitz einen Dichtring hat, der im Mantel des Steigroh
res oder des Pumpenfusses ausgebildet ist.
In vorteilhafter Weise werden die Einströmöffnungen des
Pumpenfusses durch Kreuzstege gebildet, an denen der
Schließteller der Ventileinheit abgestützt und über eine
Feder in Öffnungs- oder Schließrichtung vorgespannt ist.
Als besonders einfache Lösung hat es sich erwiesen,
wenn der Schließteller an seinem stirnseitigen, der Pumpen
welle zugewandten Abschnitt ein Lager trägt, das einen An
lageabschnitt für die Pumpenwelle bildet. Durch Absenken
der Pumpenwelle auf dieses Gleitlager läßt sich dann der
Schließteller - je nach Bauart - gegen die Vorspannung der
Rückstellfeder öffnen oder schließen, so daß der Durchströ
mungsquerschnitt freigegeben oder geschlossen wird.
Bei der obenbeschriebenen Konstruktion wird der
Schließteller in vorteilhafter Weise mit einer Verdrehsi
cherung versehen, so daß eine Drehbewegung der Pumpenwelle
nicht auf den Schließteller übertragbar ist.
Diese Verdrehsicherung wird in vorteilhafter Weise
durch einen nabenförmigen Abschnitt gebildet, an dessen
Endabschnitt Nuten ausgebildet sind, die die Kreuzstege zu
mindest abschnittsweise umgreifen, wobei in dem nabenförmi
gen Abschnitt die Rückstellfeder abgestützt werden kann, so
daß auch die axiale Baulänge verringerbar ist.
Anstelle der vorstehend beschriebenen Verdrehsicherung
können beispielsweise alternativ am Außenumfang des
Schließtellers Vorsprünge vorgesehen werden, die in Nuten
eingreifen, die im Mantel des Pumpenfusses oder des Steig
rohres ausgebildet sind. Des weiteren könnten am Außenum
fang des Schließtellers 2 Stege ausgebildet werden, die die
Kreuzstege des Pumpenfusses abschnittsweise umgreifen.
Die Strömung des zu fördernden Mediums durch die Durch
strömöffnung hindurch hin zum Förderorgan der Pumpe läßt
sich optimieren, indem der Schließteller hutförmig ausge
bildet wird und an der Basis das Lager vorgesehen wird,
über das der Schließteller an die Pumpenwelle in Anlage
bringbar ist.
In dem Fall, in dem die Betätigung des Schließtellers
über die Pumpenwelle erfolgt, wird deren Lagerung bevorzug
terweise zweiteilig mit einem feststehenden und einem axial
verschiebbaren Teil ausgeführt, wobei die Axialverschiebung
vorzugsweise über eine Hebeleinrichtung erfolgt, die am
feststehenden Teil der Lagerung abgestützt ist und mit ei
nem Betätigungsabschnitt am axial verschiebbaren Teil an
greift.
Alternativ dazu kann die Lagerung der Pumpenwelle als
Gewindebuchse ausgeführt werden, die in Gewindeeingriff mit
einem Gehäuseteil steht, so daß durch Verdrehung der Gewin
debuchse die Pumpenwelle und deren Lagerung axial ver
schiebbar ist. Diese Relativverdrehung erfolgt vorzugsweise
über zwei Hebel, die mittelbar oder unmittelbar an der Ge
windebuchse bzw. am Gehäuseteil angreifen und die gegenein
ander verschwenkbar sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch ein Pumpwerk einer Faßpumpe;
Fig. 2, 3 Schnittdarstellungen zweier Ausführungsbeispiele für
den einlaßseitigen Endabschnitt eines Pumpwerkes gemäß Fig. 1;
Fig. 4 eine Ansicht von unten auf ein Pumpwerk gemäß Fig. 1;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung des auslaßseitigen Endabschnitts
des Pumpwerkes aus Fig. 1;
Fig. 6 eine Außenansicht des auslaßseitigen Teils des Pumpwerks
aus Fig. 1;
Fig. 7 den auslaßseitigen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines Pumpwerkes einer erfindungsgemäßen Faßpumpe;
Fig. 8 den einlaßseitigen Teil des Pumpwerkes aus Fig. 1;
Fig. 9 ein Detail aus Fig. 7 und
Fig. 10 eine Draufsicht von unten auf Fig. 7.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erstes Aus
führungsbeispiel eines Pumpwerkes 1, das mit einer
Ventileinheit bzw. mit einem Ventilmechanismus 2 versehen
ist, über den das Ausströmen des zu fördernden Mediums - im
folgenden Flüssigkeit genannt - bei abgestelltem
Antriebsmotor (nicht gezeigt) verhinderbar ist.
In den Fig. 1, 2, 3 und 5 ist jeweils auf der linken
Seite der Symmetrieachse der Ventilmechanismus 2 in seinem
geschlossenen Zustand gezeigt, in dem ein Ausströmen der
Flüssigkeit aus dem Pumpwerk heraus verhindert ist. Der auf
der rechten Seite der Symmetrieachse angeordnete Teil der
genannten Figuren zeigt jeweils den Ventilmechanismus 2 in
seinem geöffneten Zustand, in dem die Flüssigkeit von der
Pumpe angesaugt werden kann. Diese Stellung gibt den
"normalen" Betriebszustand des Pumpwerks wieder.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist das Pumpwerk 1 über ei
nen Kupplungsabschnitt 4 an dem Gehäuse eines nicht gezeig
ten Antriebsmotors anflanschbar. Im Kupplungsabschnitt 4
ist eine Pumpenwelle 6 gelagert, die an ihrem in Fig. 1
unteren Endabschnitt ein Laufrad 8 trägt, das stromabwärts
des Ventilmechanismus angeordnet ist. Der Ventilmechanismus
2, das Laufrad 8 und der sich daran anschließende Teil der
Pumpenwelle 6 sind in einem Steigrohr 10 angeordnet, das
über eine Muffe 12 mit dem Kupplungsabschnitt 4 verbunden
ist. An der Muffe 12 ist in Radialrichtung ein Auslaß für
die zu fördernde Flüssigkeit vorgesehen. An der in Fig. 1
unteren Stirnfläche des Steigrohres 10 sind Einströmöffnun
gen 14 vorgesehen, über die die Flüssigkeit in den vom Man
tel des Steigrohrs umgebenen Raum eintreten kann.
Die Pumpenwelle 6 durchsetzt den Kupplungsabschnitt 4
und trägt an ihrem oberen (Darstellung nach Fig. 1) Endab
schnitt einen Kupplungskörper 16, über den sie mit einer
nicht gezeigten Antriebswelle des Antriebsmotors verbunden
ist.
Wie im folgenden noch näher erläutert werden wird, läßt
sich die Pumpenwelle 6 axial mit Bezug zum Steigrohr 10
verschieben und in Anlage an den Ventilmechanismus 2 brin
gen, so daß bei geöffnetem Ventilmechanismus 2 ein Durch
strömungsquerschnitt 18 im Steigrohr 10 freigegeben wird,
durch den die Flüssigkeit von der Einströmöffnung 14 zum
Laufrad 18 einströmen kann (siehe rechte Seite in Fig. 1).
Bei unverschobener Pumpenwelle 6 (linke Seite in Fig.
1) ist der Ventilmechanismus 2 geschlossen, so daß keine
Flüssigkeit durch den Durchströmungsquerschnitt 18 hin
durchtreten kann. Das Steigrohr 10 ist in diesem Zustand
nach unten hin (Ansicht nach Fig. 1) flüssigkeitsdicht ab
gesperrt, so daß darin enthaltene Flüssigkeit nicht aus
strömen kann.
Fig. 2 zeigt in vergrößerter Ansicht den unteren Teil
des Steigrohrs 10 aus Fig. 1. Demgemäß besteht das Steig
rohr 10 aus einem Pumpenfuß 20, der in ein Mantelrohr 22
eingeschraubt ist. Der vom Mantelrohr 22 entfernte Endab
schnitt des Pumpenfusses 20 ist konisch verjüngt und an
dieser Stirnseite sind die Einströmöffnungen 14 ausgebil
det, durch die die zu fördernde Flüssigkeit in das Steig
rohr 10 eintreten kann.
In Fig. 4 ist eine Draufsicht von unten (Fig. 1) auf
die Stirnseite des Pumpenfusses 20 dargestellt. Demgemäß
ist die Stirnseite durch sich kreuzende Stege 24 gebildet,
so daß die Einströmöffnungen 14 als vier Kreissegementflä
chen ausgebildet sind.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind an der zum Laufrad 8
weisenden Oberkante jedes Steges 24 zwei symmetrisch zur
Symmetrieachse angeordnete Vorsprünge 26 ausgebildet, die
sich in Richtung hin zum Laufrad 8 erstrecken. D. h., durch
die beiden Kreuzstege 24 werden somit vier Vorsprünge 26
ausgebildet, die auf einem gemeinsamen Teilkreis liegen. Am
Kreuzungspunkt der Kreuzstege 24 ist ein Zentriervorsprung
28 ausgebildet, der sich in den Pumpenfuß 20 hineiner
streckt. Der Zentriervorsprung 28 kann beispielsweise durch
eine Schraube ausgebildet sein, die von innen her in die
Stirnseite des Pumpenfusses 22 eingeschraubt ist, so daß
der Schraubenkopf nach innen vorsteht.
Im Axialabstand zu den Stegen 24 ist die Innenbohrung
des Pumpenfusses 20 über eine Radialschulter erweitert, an
der ein Dichtring 30 abgestützt ist. Dieser Dichtring ragt
in Radialrichtung nach innen in den vom Pumpenfuß 20 umge
benen Raum hinein.
Der Dichtring 30 bildet mit seiner Innenbohrung einen
Ventilsitz, gegen den ein Schließteller 32 des Ventilmecha
nismus 2 von unten (Fig. 2) vorgespannt ist. Diese Vorspan
nung wird über eine Rückstellfeder 34 aufgebracht, die im
Kreuzungsbereich der Stege 24 abgestützt und über die Vor
sprünge 26 und/oder 28 zentriert ist.
Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, hat der
Schließteller 32 einen sich zu den Stegen 24 hin erstrec
kenden nabenförmigen Abschnitt 36 mit einer Innenbohrung,
in der das vom Zentriervorsprung 28 abgewandte Ende der
Rückstellfeder 34 aufgenommen ist.
Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, sind an der
Stirnseite des nabenförmigen Abschnitts vier Nuten 38 aus
gebildet, deren Breite und Tiefe so gewählt ist, daß bei
der Öffnungsbewegung des Schließtellers 32 (siehe rechte
Seite in Fig. 2) keine Kollision mit den Stegen 24 statt
findet. Demzufolge umgreifen die Nuten 38 die Stege 24 wenn
der Schließteller 32 nach unten (Ansicht nach Fig. 2) be
wegt wird. Gemäß Fig. 2 tauchen die Stege auch im geöffne
ten Zustand des Schließtellers 32 in die Nuten 38 ein und
bilden somit eine Verdrehsicherung des Schließtellers 32.
Die Dichtfläche des Schließtellers 32 wird durch einen
pilz- oder hutförmigen, sich nach oben hin verjüngenden Ke
gelstumpfmantel 40 gebildet, dessen Außenumfangsfläche
dichtend in Anlage bringbar ist an den Dichtring 30.
In der Basis des Kegelstumpfmantels 40 ist ein Graphit
körper 42 eingepaßt, der koaxial zur Pumpenwelle 6 angeord
net ist. Dieser Graphitkörper 42 dient - wie im folgenden
noch näher beschrieben wird - als Gleitlager zur Abstützung
der Pumpenwelle 6.
Die Pumpenwelle 6 ist im Mantelrohr 22 in Radialrich
tung über einen Lagerstern 44 abgestützt, der ein Gleitla
ger 46 trägt. An dem in den Pumpenfuß 20 hineinragenden
Endabschnitt der Pumpenwelle 6 ist das Laufrad 8 befestigt,
wobei bei den gezeigten Ausführungsbeispielen das Laufrad 8
mit einem Bund an einer Radialstufe der Pumpenwelle 6 abge
stützt und mittels einer Befestigungsschraube festgespannt
ist. Derartige Befestigungen sind Stand der Technik und be
dürfen keiner weiteren Erläuterung. In den Fig. 2 und 3
sind zwei unterschiedliche Laufradtypen dargestellt, wobei
Fig. 2 ein Axiallaufrad und Fig. 3 ein Radiallaufrad dar
stellen. Im übrigen sind die Pumpwerke gemäß Fig. 2 und
Fig. 3 identisch aufgebaut, so daß weitere Ausführungen im
Zusammenhang mit Fig. 3 entbehrlich sind.
Die Axiallänge der Pumpenwelle 6 und deren Lagerung ist
so gewählt, daß die Pumpenwelle 6 bei stillstehender Pumpe
im Abstand zum Schließteller 32 oder genauer gesagt, zum
Graphitkörper 42 des Schließtellers 32 angeordnet ist. In
diesem Betriebszustand wird somit der Schließteller 42 über
die Rückstellfeder 34 gegen den Dichtring 30 gedrückt, so
daß der Durchströmungsquerschnitt 18 verschlossen ist.
Bei der Betätigung der Pumpe wird - wie im folgenden
noch genauer erläutert - die Pumpenwelle 6 in Axialrichtung
nach unten bewegt, bis deren Endabschnitt in Anlage an den
Graphitkörper 42 gelangt, so daß der Schließteller 32 in
Axialrichtung hin zu den Stegen 24 bewegt und der Durch
strömungsquerschnitt 18 freigegeben wird. Der Eingriff zwi
schen den Nuten 38 und den Stegen 24 verhindert ein Mitdre
hen des Schließtellers 32. Die maximale Öffnungsbewegung
des Schließtellers 32 kann durch geeignete Anschlagelemente
(beispielsweise durch Anlage des Zentriervorsprungs 28 an
eine Innenstirnfläche des nabenförmigen Abschnitts 36) oder
durch eine geeignete Ausgestaltung des im folgenden be
schriebenen Betätigungsmechanismus begrenzt werden.
In diesem, in Fig. 2 rechts dargestellten Betriebszu
stand kann die zu fördernde Flüssigkeit mittels des Laufra
des 8 durch die Einströmöffnung 14 und den Durchströmungs
querschnitt 18 hindurch angesaugt werden.
In den Fig. 5 und 6 ist der auslaßseitige Endab
schnitt des Pumpwerkes 1 dargestellt. Demgemäß mündet das
Mantelrohr 22 in Axialrichtung in die Muffe 12, an deren in
Fig. 5 oberen Endabschnitt der Kupplungsabschnitt 4 zur
Befestigung und Lagerung der Pumpenwelle 6 angeordnet ist.
Die Muffe 12 ist mit einem Radialstutzen 49 versehen,
über den die zu fördernde Flüssigkeit aus dem Pumpwerk 1
heraustritt.
Gemäß Fig. 5 hat der Kupplungsabschnitt 4 ein festste
hendes Gehäuseteil 48, das mit dem vom Mantelrohr 22 ent
fernten Endabschnitt der Muffe 12 verbunden ist.
An einem radial zurückgestuften nabenförmigen Vorsprung
am Außenumfang des Gehäuseteils 48 ist eine Lagerbuchse 50
geführt, die mit einer Umfangsnut 52 und einer Stützfläche
54 am Außenumfang versehen ist, die im Wirkeingriff mit
entsprechenden Kupplungselementen des Antriebsmotorgehäuses
gelangen.
Die Pumpenwelle 6 ist über eine geeignete Lageranord
nung 56 beispielsweise eine Radial-
/Axialkugellageranordnung in der Lagerbuchse in Radial- und
Axialrichtung abgestützt, wobei beim gezeigten Ausführungs
beispiel die Stirnseite des Kupplungskörpers 16 zur Axial
abstützung verwendet wird. Ansonsten entspricht die Kugel
lageranordnung 56 herkömmlichen Konstruktionen, so daß auf
eine eingehende Beschreibung verzichtet werden kann.
Die Durchgangsbohrung der Lagerbuchse 50 ist zum Gehäu
seteil 48 hin radial erweitert, wobei an der dadurch gebil
deten Radialstirnfläche eine Schiebebuchse 58 abgestützt
ist, die in den radial erweiterten Teil eingeschraubt ist.
Die Schiebebuchse 58 durchsetzt auch die Innenbohrung
des Gehäuseteils 48, wobei eine Gleitpassung zwischen der
Innenbohrung und dem Außenumfang der Schiebebuchse 58 aus
gebildet ist. Im Gehäuseteil 48 ist eine Gleitdichtung 60
ausgebildet, so daß die Schiebebuchse 58 dichtend im Gehäu
seteil 48 geführt ist.
Der Innendurchmesser der Schiebebuchse 58 ist größer
als der Außendurchmesser der Pumpenwelle 6 ausgeführt, wo
bei im Bereich des in Fig. 5 unteren Endabschnittes der
Schiebebuchse 58 eine Gleitringdichtung 62 bekannter Bauart
vorgesehen ist. Dabei ist der Gleitring der Gleitringdich
tung 62 über eine Druckfeder gegen die benachbarte Stirn
fläche eines Gegenringes 64 vorgespannt, wobei die Druckfe
der über einen Radialring an der Pumpenwelle 6 abgestützt
ist.
Im Mantel der Schiebebuchse 58 ist eine Radialbohrung
64 vorgesehen, über die Leckflüssigkeit aus dem Raum zwi
schen dem Gehäuseteil 48 und der Lagerbuchse 50 ableitbar
ist. In Axialabstand über der Radialbohrung 64 ist eine
Lippendichtung 66 vorgesehen, durch die verhindert wird,
daß in einem ungünstigen Betriebszustand Leckflüssigkeit
durch die Innenbohrung der Schiebebuchse 58 hindurch weiter
zum Antrieb dringen kann.
In der Muffe 12 ist ein weiterer Lagerstern 68 vorgese
hen, über den eine Axialabstützung der Pumpenwelle 6 erfol
gen kann.
Gemäß Fig. 6, die eine Draufsicht auf den ungeschnit
tenen oberen Teil des Pumpwerkes 1 zeigt, ist am Außenum
fang des Gehäuseteils 48 ein Hebel 70 angelenkt, über den
ein kniehebelartiger Mechanismus aus seiner in Fig. 6 ge
zeigten Knickstellung in eine Streckstellung bringbar ist.
Der kniehebelartige Mechanismus hat einen am Hebel 70 befe
stigten Schwenkhebel 72, der an seinem Endabschnitt mit ei
nem Übertragungshebel 74 gelenkig verbunden ist, dessen an
derer Endabschnitt an der Lagerbuchse 50 angelenkt ist. In
der in Fig. 6 gezeigten Knickstellung ist die Lagerbuchse
50 vollständig auf das Gehäuseteil 48 aufgeschoben, so daß
- wie in den Fig. 1, 2, 3 und 5 jeweils in der rechten
Seite dargestellt - die Pumpenwelle innerhalb des auf dem
Boden eines Behältnisses aufstehenden Schutzrohres 10 in
Axialrichtung nach unten geschoben und der Schließteller 32
in seine Öffnungsstellung gebracht wird - die Pumpe ist so
mit in einem Betriebszustand, in dem die Flüssigkeit aus
dem Behältnis abgesaugt werden kann.
Vor dem Herausziehen der Pumpe wird der Hebel 70 nach
unten geschwenkt, so daß die Hebel 72, 74 in ihre Streck
stellung gebracht werden, in der die Lagerbuchse 50 - wie
jeweils im linken Teil der genannten Figuren dargestellt -
von dem Gehäuseteil 48 abgehoben ist. Dabei werden die He
bel 74, 72 über ihren Totpunkt hinaus bewegt, so daß sie
ohne Haltekraft in dieser Streckstellung verbleiben.
Durch die Aufwärtsbewegung der Lagerbuchse 50 wird auch
die Pumpenwelle 6 in Axialrichtung nach oben bewegt, so daß
der Schließteller 32 unter der Wirkung der Rückstellfeder
34 in seine Schließstellung zurückbewegt wird, in der er
dichtend am Gleitring 30 anliegt.
Dadurch wird die sich im Steigrohr 10 befindliche Flüs
sigkeit gegenüber dem Behältnis abgesperrt, so daß - wie
oben beschrieben - keine Rückströmung auftreten kann.
In den Fig. 7 bis 10 ist ein weiteres Ausführungs
beispiel dargestellt, wobei für einander entsprechende Bau
elemente die gleichen Bezugszeichen wie beim vorbeschriebe
nen Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Während bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
der Schließteller 32 über eine Rückstellfeder in seine
Schließstellung vorgespannt ist und durch Axialverschiebung
der Pumpenwelle 6 in seine Öffnungsstellung bringbar ist,
ist bei dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel
in kinematischer Umkehr der Schließteller 32 durch eine Fe
der 134 in seiner Öffnungsstellung vorgespannt, während das
Schließen des Ventilmechanismus durch Axialverschiebung der
Pumpenwelle erfolgt.
In Fig. 8 ist der Pumpenfuß 20 dieses Ausführungsbei
spiels gezeigt. Demgemäß ist im Bereich der Einströmöffnung
14 ebenfalls ein Dichtring 130 ausgebildet, der bei diesem
Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Mantelrohr gefertigt
wurde. Selbstverständlich ist auch ein als zusätzliches
Bauteil einsetzbarer Dichtring 130 gemäß Fig. 2 verwendbar.
In seiner Schließstellung stützt sich der Schließteller 32
an der zum Laufrad 8 zugewandten Umfangskante des Dicht
rings 130 ab. Am Mittelabschnitt der sich kreuzenden Stege
24 ist eine Feder 134 abgestützt, die den Schließteller 32
in Öffnungsrichtung vorspannt. Ähnlich wie beim vorbe
schriebenen Ausführungsbeispiel hat der Schließteller 32
einen sich nach oben (Fig. 8) verjüngenden Kegelstumpfman
tel 40, an dessen Basis ein Lagerkörper 142 eingepaßt ist.
Der untere Endabschnitt der Pumpenwelle 6 liegt in der
in Fig. 8 gezeigten Schließposition des Schließtellers 32
auf diesem Lagerkörper 142 auf und drückt den Schließteller
32 gegen die Vorspannung der Feder 134 gegen die Dichtflä
che des Dichtringes 130.
Durch Axialverschiebung der Pumpenwelle 6 weg vom
Schließteller 32 wird dieser durch die Federvorspannung der
Feder 134 vom Dichtring 130 abgehoben, so daß die Einström
öffnung 14 freigegeben wird. Diese Variante hat den Vor
teil, daß der Schließteller 32 während des Pumpvorganges,
das heißt bei geöffneter Einströmöffnung 14 nicht an der
Pumpenwelle 6 anliegt, so daß der Verschleiß gegenüber der
vorgehend beschriebenen Lösung minimiert ist, da die Pum
penwelle 6 nur bei geschlossenem Ventilmechanismus 2 auf
dem Schließteller 32 aufliegt.
Die Axialverschiebung der Pumpenwelle 6 kann mit dem in
den vorstehenden Figuren, insbesondere im Zusammenhang mit
den Fig. 5 und 6 beschriebenen Hebelmechanismus erfol
gen.
Es kann jedoch auch eine weitere Variante zur Axialver
schiebung der Pumpenwelle 6 vorgesehen werden, die in den
Fig. 7, 9 und 10 dargestellt wird.
Fig. 7 zeigt den auslaßseitigen Endabschnitt des Man
telrohres 22, der mit den Kupplungseinrichtungen zur An
kupplung an den Pumpenmotor versehen ist.
Wie bei vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist am
Mantelrohr 22 ein Gehäuseteil 48 befestigt, das im gezeig
ten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgeführt ist, wobei
ein Bund 80 am Mantelrohr 22 befestigt ist und eine Gehäu
sebuchse 82 abschnittsweise auf ein Außengewinde des Bundes
80 aufgeschraubt ist. Die Innenbohrung der Gehäusebuchse 82
ist mit einem Innengewinde mit großer Steigung versehen.
Das Innengewinde der Gehäusebuchse 82 steht im Gewinde
eingriff mit einem Außengewinde einer Gewindebuchse 158,
deren Innenbohrung von der Pumpenwelle 6 durchsetzt ist. In
dem in Fig. 7 oberen Endabschnitt der Innenbohrung der Ge
windebuchse 158 ist ebenfalls eine Lippendichtung 66 vorge
sehen.
Der in Fig. 7 obere Endabschnitt der Gewindebuchse 158
ist mit der Lagerbuchse 50 verbunden, in der die Lagerung
der Pumpenwelle 6 aufgenommen ist. Der Aufbau der Lagerung
und der Lagerbuchse 50 entspricht im wesentlichen demjeni
gen, der in Fig. 5 gezeigt ist, so daß keine weiteren Aus
führungen erforderlich sind. An dem in Fig. 7 unteren End
abschnitt der Gewindebuchse 158 ist eine Gleitringdichtung
62 vorgesehen, so daß das zu pumpende Fluid nicht in die
Pumpenwellenlagerung vordringen kann.
Ausweislich Fig. 10 sind am Außenumfang der Lagerbuchse
50 und am Außenumfang des Gehäuseteils 48 - oder genauer
gesagt der Gehäusebuchse 82 - jeweils ein Schwenkhebel 172
bzw. 170 angeordnet, die sich radial nach außen erstrecken
und die um einen vorbestimmten Winkel gegeneinander ver
setzt sind. Durch Relativverschwenkung der Schwenkhebel
170, 172 läßt sich die Lagerbuchse 50 und damit die Gewin
debuchse 158 mit Bezug zum Gehäuseteil 48 verdrehen, so daß
die Lagerbuchse 158 durch den Gewindeeingriff mit dem Ge
häuseteil 48 in der Darstellung nach Fig. 7 nach oben be
wegt wird - die Pumpenwelle 6 wird axial verschoben und der
Schließteller 32 freigegeben, so daß er durch die Federwir
kung der Feder 134 vom Ventilsitz abhebt.
Durch Rückverschwenken der beiden Schwenkhebel 170, 172
läßt sich die Pumpenwelle 6 wieder in ihre Anlageposition
an den Schließteller 32 bringen um die Einströmöffnung 14
zu verschließen.
Um sicher zu gehen, daß die beiden Schwenkhebel 170,
172 nicht während des Pumpbetriebes versehentlich ver
schwenkt werden, ist am Außenumfang des Gehäuseteils 48 ein
Sicherungsschieber 84 in Axialrichtung (parallel zur Pum
penwellenachse) verschiebbar gelagert, der gemäß Fig. 9 mit
einem Endabschnitt 86 in eine Verriegelungsnut 88 am Außen
umfang der Lagerbuchse 50 eintauchen kann, so daß keine Re
lativverdrehung möglich ist. Bei Inbetriebnahme der Pumpe
und bei geöffneter Einströmöffnung 14 wird der Sicherungs
schieber 84 betätigt, so daß keine versehentlichte Ver
schwenkung der beiden Schwenkhebel 170, 172 möglich ist.
Eine der Befestigungsschrauben 90 für den Sicherungs
schieber 84 taucht in die Gehäusebuchse 82 ein und bildet
einen Anschlag, der die Axialbewegung der Gewindebuchse 158
nach oben begrenzt.
Bei dem in den Fig. 7 bis 10 gezeigten Ausführungs
beispiel handelt es sich um eine Edelstahlausführung, so
daß am Außenumfang des Mantelrohrs 22 ein Masseanschluß 92
vorgesehen ist.
Wie bereits erwähnt, sind auch Kunststoffpumpwerke her
stellbar, bei denen alle mit dem zu fördernden Fluid in Be
rührung kommenden Bauelemte aus Kunststoff, beispielsweise
Polypropylen hergestellt sind. Der prinzipielle Aufbau ei
ner derartigen Kunststoffversion ist jedoch der gleiche,
wie er beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 7 und 8
dargestellt wurde.
Mit der vorbeschriebenen Konstruktion läßt sich ein
Pumpwerk herstellen, das bei minimalem vorrichtungstechni
schen Aufwand eine vollständige Entleerung eines Behältnis
ses ermöglicht. Durch die Verwendung der Pumpenwelle 6 als
Betätigungsmechanismus für den Schließteller 32 läßt sich
die Anzahl der erforderlichen Bauelemente weiter verrin
gern, so daß die erfindungsgemäße Lösung herkömmlichen Lö
sungen überlegen ist.
Offenbart ist ein Pumpwerk, insbesondere für eine Faß
pumpe, mit einem Steigrohr, in dem eine Pumpenwelle geführt
ist, die ein Laufrad als Förderorgan trägt. Am fußseitigen
Ende des Steigrohres ist eine Ventileinheit mit einem
Schließteller vorgesehen, der manuell über eine Betäti
gungseinrichtung auf einer Schließstellung in eine Öff
nungsstellung oder aus einer Öffnungsstellung in eine
Schließstellung bringbar ist. Als Betätigungseinrichtung
wird die Pumpenwelle benutzt, die axial verschiebbar im
Steigrohr gelagert ist. Die jeweilige Rückstellung des
Schließtellers erfolgt über eine Feder.
Claims (11)
1. Faßpumpe (1) mit einem Steigrohr (10), an dessen einem
Endabschnitt ein Fördermitteleinlaß ausgebildet ist und an
dessen anderem Endabschnitt ein Fördermittelaustritt (48)
und ein Kupplungsabschnitt (4) für einen Pumpenantrieb vor
gesehen sind, wobei im Steigrohr (10) eine Pumpenwelle (6)
geführt ist, die ein Laufrad (8) als Förderorgan trägt und
wobei eine Ventileinheit (2) vorgesehen ist, über die der
Innenraum des Steigrohres (10) gegenüber einem zu entlee
renden Behältnis absperrbar ist, welche Ventileinheit
(2) einen Ventilsitz und einen axial verschiebbar im Stei
grohr (10) gelagerten Schließteller (32) aufweist, der über
eine Betätigungseinrichtung (70, 72, 74) aus einer Schließ
stellung in eine Öffnungsstellung oder umgekehrt bringbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung
(70, 72, 74) auf die im Steigrohr (10) axial verschiebbar
geführte Pumpenwelle (6) wirkt und daß der Schließteller
(32) durch die an diesem anliegende Pumpenwelle (6) aus der
Schließstellung in die Öffnungsstellung oder umgekehrt
bringbar ist.
2. Faßpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilsitz einen Dichtring (30) hat, der im Steigrohr
(10) vorgesehen ist und dessen Innenbohrung den Durchströ
mungsquerschnitt (18) begrenzt.
3. Faßpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Fördermitteleinlaß im Steig
rohr durch sich kreuzende Stege (24) einer Stirnfläche des
Steigrohrs (10) begrenzt ist, an denen der Schließteller
(32) abgestützt ist.
4. Faßpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Schließteller (32) ein Lager
(42) zur Anlage an einen Anlageabschnitt der Pumpenwelle
(6) hat.
5. Faßpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schließteller (32) über eine Verdrehsicherung (24, 38)
gegenüber dem Steigrohr (10) gesichert ist.
6. Faßpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schließteller (32) einen nabenförmigen Abschnitt (36)
hat, an dessen Endabschnitt Nuten (38) ausgebildet sind,
die die sich kreuzenden Stege (24) umgreifen.
7. Faßpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schließteller (32) an seinem Umfangsrand Vorsprünge
hat, die in steigrohrseitige Nuten eingreifen.
8. Faßpumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Schließteller (32) einen sich kegel
stumpfförmig verjüngenden Teil hat, an dessen verjüngter
Basis das Lager (42) ausgebildet ist und dessen Umfangs
kanten am Ventilsitz anliegen.
9. Faßpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß dem Schließteller (32) eine Feder (34,
134) zugeordnet ist und die Rückstellbewegung des durch
Verschiebung der Pumpenwelle (6) in seine Öffnungs- oder
Schließstellung bringbaren Schließtellers (32) in die
Schließ- bzw. Öffnungsstellung durch die Feder (34, 134)
erfolgt.
10. Faßpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch eine Schiebebuchse (58), die in der In
nenbohrung einer Lagerbuchse (50) befestigt ist und die mit
einem Endabschnitt axial verschiebbar in eine Führungsboh
rung eines mit dem Steigrohr (10) fest verbundenen Gehäuse
teils (48) eintaucht, wobei die Lagerung der Pumpenwelle
(6) in der Lagerbuchse (50) angeordnet ist und wobei am Ge
häuseteil (48) die Betätigungseinrichtung (70, 72, 74) an
gelenkt ist, über die die Lagerbuchse (50) mit der Pum
penwelle (6) in Axialrichtung gegenüber dem Gehäuseteil
(48) verschiebbar ist.
11. Faßpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekenn
zeichnet durch eine Gewindebuchse (158), die mit einer La
gerbuchse (50) für die Pumpenwelle (6) verbunden ist und
die in einem beweglichen Gewindeeingriff mit einem Innenge
winde eines mit dem Steigrohr (10) fest verbundenen Gehäu
seteils (48) steht, mit welchem ein Hebel (170) fest ver
bunden ist, wobei die Betätigungseinrichtung durch einen an
der Lagerbuchse (50) angreifenden Hebel (172) gebildet
wird, der durch Verdrehen der Gewindebuchse (158) eine
Axialverschiebung der Pumpenwelle (6) bewirkt.
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