DE2345635A1 - Bladed rotor production method - involves trimming mechanically produced hub and blades by electro-chemical and finally mechanical means - Google Patents
Bladed rotor production method - involves trimming mechanically produced hub and blades by electro-chemical and finally mechanical meansInfo
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Abstract
Description
S Si/dF gev. 415
T HaibachS Si / dF gev. 415
T Haibach
Koninklijke Machinefabriek Stork .B.V., Hengelo, NiederlandeKoninklijke Machinefabriek Stork .B.V., Hengelo, The Netherlands
Verfahren zur Herstellung eines mit Schaufeln versehenen Rotors und durch dieses Verfahren hergestellter Rotor.A method of making a bladed rotor and a rotor made by this method.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit Schaufeln versehenen Rotors für eine radial durchströmte Strömungsmaschine, welcher Rotor durch eine Nabe mit einer zu dieser senkrechten Platte und durch von mindestens einer Seite der Platte ausgehende durch radiale erzeugende Linien begrenzte Schaufeln gebildet wird. Bisher werden solche Rotoren meist dadurch hergestellt, dass gesonderte Teile z.B. durch Schweissen zusammengebaut werden. Es liegt dabei jedoch eine Beschränkung in den zu stellenden Qualitätsanforderungen vor. Es werden auch Rotoren durch Giessen hergestellt. Man erhält zwar eine homogene Struktur des Materials, aber die Wahl des Materials ist besonders beschränkt.The invention relates to a method for producing a rotor provided with blades for a radial flow Turbomachine, which rotor has a hub with a plate perpendicular to it and through radial one extending from at least one side of the plate generating lines limited blades is formed. Up to now, such rotors have mostly been manufactured by that separate parts are assembled e.g. by welding. However, there is a limitation in this the quality requirements to be presented. It will also rotors made by casting. You get a homogeneous structure of the material, but the choice of Material is particularly limited.
Die Erfindung bezweckt, ein ähnliches Verfahren zu schaffen, bei dem aus dem vollen Material ein Rotor hergestellt werden kann, der den höchsten Qualitätsanforderungen genügen kann. Nach der Erfindung wird zu diesem Zweck zunächst auf mechanischem Wege aus dem vollen Material eine Nabe des richtigen Durchmessers hergestellt, die mit einer zu öjaser senkrechten Scheibe versehen wird, deren Dicke der Breite der mit Schaufeln versehenen Pla.tte entspricht am Fuss der Schaufeln und deren Durchmesser gleich dem grossten Rotordurchmesser ist, wobei die Scheibe am Umfang abgedreht wird bis die Form des axialen Querschnittes der der Platte an der üebergangsstelle an der Nabe beim fertigen Rotor entspricht, worauf das MaterialThe aim of the invention is to create a similar method in which a rotor is produced from the solid material that meet the highest quality requirements can. According to the invention, a hub is first mechanically made from the solid material for this purpose of the correct diameter, which is provided with a washer perpendicular to öjaser, the thickness of which is the The width of the plate provided with blades corresponds to the base of the blades and their diameter is equal to that largest rotor diameter, the disc on The circumference is turned off until the shape of the axial cross-section of the plate at the transition point on the hub in the finished rotor corresponds to what the material
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zwischen den Schaufeln auf elektro-chemischem Wege dadurch entfernt wird, dass in radialer Richtung an der Stelle des zwischen zwei aufeinander folgenden Schaufeln zu bildenden Raums eine Elektrode gedruckt wird, deren äussere Form nahezu der des Raums zwischen den Schaufeln, der Mittenplatte und der Nabe entspricht, wenn die Endränder der Schaufeln in radialer Richtung bis zum Aussendurchmesser des Rotors verlängert gedacht werden, wobei der zugeführte Elektrolyt frei längs der zu bearbeitenden Flächen fliessen kann, worauf wenn alle Räume zwischen den Schaufeln die erwünschte Form angenommen haben den Endrändern der Schaufeln auf mechanischem Wege die richtige Form erteilt wird. Bei einem solchen Verfahren liegt eine grosse Freiheit bei der Wahl des Materials vor, während das Material bei der Bearbeitung ungeändot bleibt. Am Anfang der elektro-chemischen Bearbeitung steht eine hinreichend grosse Fläche zur Verfugung auf der die Behandlung anfangen kann. Wenn man auf mechanischem Wege mehr Material entfernen würde, ergäbe sich am Anfang der elektro-chemischen Behandlung nur ein Linienkontakt zwischen Elektroden und Werkstück. Dies würde grosse Schwierigkeiten hervorrufen mit Rücksicht auf die Zufuhr des Elektrolyts. Nach der Erfindung soll mehr Material gelost werden als notwendig erscheint, aber gerade dies ermöglicht, bei einer solchen Schaufel eine elektro-chemische Behandlung erfolgreich durch-zuführen. Die elektro-chemische Behandlung erfolgt in einem einzigen Gang pro Schaufelkanal, wobei gleichzeitig die Schaufelflächen und die Fläche der Nabe und der Platte bearbeitet werden.between the blades by electro-chemical means that is removed in the radial direction at the point of being formed between two successive blades Space an electrode is printed, the outer shape of which is almost that of the space between the blades, the center plate and the hub corresponds when the end edges of the blades in the radial direction up to the outer diameter of the rotor can be thought of as being extended, whereby the supplied electrolyte can flow freely along the surfaces to be processed, whereupon, when all spaces between the blades have assumed the desired shape, the end edges of the blades open the correct shape is given mechanically. With such a procedure there is great freedom of choice of the material, while the material remains unchanged during processing. At the beginning of electro-chemical processing there is a sufficiently large area available on which the treatment can begin. If you are on mechanical Paths would remove more material, there would only be a line contact at the beginning of the electrochemical treatment between electrodes and workpiece. This would cause great difficulties with regard to the Supply of the electrolyte. According to the invention, more material is to be dissolved than appears necessary, but precisely this enables to successfully carry out an electro-chemical treatment on such a shovel. The electro-chemical Treatment takes place in a single pass per blade channel, whereby the blade surfaces and the surface of the The hub and the plate are machined.
Da auf mechanischem Wege den Endrändern der Schaufeln die richtige Form erteilt wird, liegt eine vollständige Freiheit bei der Formgebung vor, so dass auch bei der gleichen Form der Zwischenräume zwischen den Schaufeln eine andere Form der Endränder gewäht werden kann.Since the end edges of the blades are given the correct shape by mechanical means, there is a complete one Freedom in shaping before, so that even with the same shape of the spaces between the blades a different one Shape of the end edges can be chosen.
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Nach der Erfindung kann der Elektrolyt anfange durch eine Oeffnuog in der Fläche der Elektrode zugeführt werden, die zunächst mit dem zu entfernenden Material in Berührung kommfc, während beim Fortschritt der Behandlung mehr Oeffnungen freigegeben werden. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Elektrolyt lediglich an diejenigen Stellen zugeführt wird, wo die Bearbeitung stattfindet. Allmählich wir die Zufuhr des Elektrolyts der Vergrösserurig der bearbeiteten Oberfläche angepasst.According to the invention, the electrolyte can begin by a Oeffnuog in the area of the electrode are fed to the first come into contact with the material to be removed, while more openings are released as the treatment progresses. In this way it is achieved that the Electrolyte is only fed to those places where the processing takes place. Gradually we are feeding the electrolyte the enlargement of the machined surface customized.
Nach der Erfindung kann der Elektrolyt durch eine Oeffnung in der Fläche der Elektrode zugeführt werden, deren Form der üebergangsfläche zwischen der Nabe und der Platte entspricht. Ferner kann der Elektrolyt durch Oeffnungen in~ der Fläche der Elektrode zugeführt werden, deren Form der der Platte entspricht.According to the invention, the electrolyte can be fed through an opening in the surface of the electrode, its shape corresponds to the transition area between the hub and the plate. Furthermore, the electrolyte can be supplied through openings in the surface of the electrode, the shape of which is the corresponds to the plate.
Ferner können erfindungsgemäss Oeffnungen an der Stelle vorhanden sein, wo die Elektrodenflächen zur Behandlung der Platt· und der Schaufeln sich schneiden.Furthermore, according to the invention, openings can be present at the point be where the electrode surfaces for treating the plate and the blades intersect.
Nach der Erfindung kann die elektro-chemische Behandlung in einer Räumer durchgeführt werden, in der ein bestimmter Druck aufrechterhalten wird. Wenn durch die beschriebenen Oeffnungen in den Behandlungsflächen der Elektrode der Elektrolyt zugeführt wird, flieset dieser längs der Behandlungsflächen in die Kammer. Auf diese Weise ist die Strömung besser kontrollierbar, wodurch die Möglichkeit der Bildung von Dampfblasen während der Behandlung verringert wird.According to the invention, the electrochemical treatment in a scraper in which a certain pressure is maintained. If through the openings described in the treatment areas of the electrode the electrolyte is supplied, it flows along the treatment surfaces into the chamber. In this way the flow is more controllable, reducing the possibility of the formation of Vapor bubbles are reduced during treatment.
Nach der Erfindung ist es auch möglich, den Elektrolyt der Kammer zuzuführen worauf er durch Oeffnungen in den Behandlungsflachen der Elektrode abgeführt wird. Auch in diesemAccording to the invention, it is also possible to supply the electrolyte to the chamber, whereupon it is fed through openings in the treatment areas the electrode is discharged. Also in this
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Falle fliesst der Elektrolyt frei längs der zu behandelnden Flächen. . 'Trap, the electrolyte flows freely along the surfaces to be treated. . '
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Rotor, der durch
das vorstehend geschilderte Verfahren hergestellt ist.The invention also relates to a rotor that by
the process described above is established.
Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Beschreibung
der Herstellung eines Rotors nach der Erfindung näher
erläutert. Es zeigen:The invention is based on the following description
closer to the manufacture of a rotor according to the invention
explained. Show it:
Fig. 1 eine perspektxvische Ansicht eines Rotors nach der
Erfindung,Fig. 1 is a perspective view of a rotor according to the
Invention,
Fig. 2 die verwendete Elektrode,2 shows the electrode used,
Fig. 3 das vorgeformte Werkstück, von dem ausgegangen wird,3 shows the preformed workpiece from which it is assumed,
Fig. 4 das Werkstück nach Fig. 3 in einer weiteren Bearbeitungsstufe im Schnitt,FIG. 4 shows the workpiece according to FIG. 3 in a further processing stage on average,
Fig. 5 einen dem der Fig. 4 entsprechenden Schnitt, wobei die Elektrode in der Anfangslage dargestellt ist,5 shows a section corresponding to that of FIG. 4, the electrode being shown in the initial position,
Fig. 6 einen Schnitt durch das Werkstück in einer weiteren
Bearbeitungsstufe,6 shows a section through the workpiece in a further one
Processing stage,
Fig. 7 einen dem der Fig. 6 entsprechenden Schnitt nach dem Entfernen der Elektrode,7 shows a section corresponding to that of FIG. 6 after the electrode has been removed,
Fig. 8 eine Endansicht der gebildeten Schaufel längs der
Linie VIII-VIII in Fig. 7,Fig. 8 is an end view of the formed vane along the line
Line VIII-VIII in Fig. 7,
Fig. 9 einen Schnitt durch eine Schaufel längs der Linie
IX-IX in Fig. 7,9 shows a section through a blade along the line
IX-IX in Fig. 7,
Fig. 10 das Werkstück nach Fig. 7 in einer axialen Ansicht,FIG. 10 shows the workpiece according to FIG. 7 in an axial view,
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Fig. 11 das Werkstück der vorhergehenden Figuren in einer Endstufe der Behandlung im axialen Schnitt,11 shows the workpiece from the previous figures in a final stage of the treatment in an axial section,
Fig. 12 eine Endansicht einer Schaufel längs der Linie XII-XII in Fig. 11,FIG. 12 is an end view of a blade along the line XII-XII in FIG. 11;
Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII in Fig. einer Schaufel und13 shows a section along the line XIII-XIII in FIGS. 1 and 2 of a shovel
Fig. 14 eine der der Fig. 11 entsprechende Endansicht des Werkstücks.FIG. 14 is an end view of the FIG. 11 corresponding to FIG Workpiece.
Der Rotor nach Fig. 1 besteht aus einer Nabe 1 mit einer zu dieser senkrechten Platte 2 und mit auf beiden Seiten von der Platte ab verlaufenden Schaufeln 3. Zwischen den Schaufeln werden Kanäle gebildet, die radial durchströmt werden können, während bei der Nabe die Strömung axial gerichtet ist. Zur Herstellung des in Fig. 1 dargestellten Rotors wird von dem vollen Material ausgegangen, wobei zunächst eine Nabe 4 mit einer dazu senkrechten Scheibe 5 hergestellt •wird. Der Durchmesser der Scheibe 5 ist gleich dem der Platte 2 und die Dicke der Scheibe entspricht der Breite der mit den Schaufeln 3 versehenen Platte 2 an der Stelle des Fusses der Schaufeln 3. Darauf wird fei ehe Fig. 4) die Scheibe am Umfang abgedreht bis die Form des axialen Querschnittes der der Platte 2 an der Stelle des üebergangs zur Nabe 1 entspricht. In Fig. 11 ist dieser üebergang im Schnitt mitThe rotor of Fig. 1 consists of a hub 1 with a to this perpendicular plate 2 and with blades 3 extending from the plate on both sides. Between the blades channels are formed through which the flow can flow radially, while at the hub the flow is directed axially is. To manufacture the rotor shown in FIG. 1, the starting point is the full material, with initially a hub 4 with a disc 5 perpendicular thereto is produced. The diameter of the disk 5 is equal to that of the plate 2 and the thickness of the disc corresponds to the width of the plate 2 provided with the blades 3 at the location of the The foot of the blades 3. Then the disk is turned off at the circumference until the shape of the axial cross-section is fei before Fig. 4) which corresponds to the plate 2 at the point of transition to the hub 1. In Fig. 11 this transition is in section with
6 bezeichnet. Die Form am Umfang der Scheibe 5 in Fig. 4 ist daher mit 6' angegeben.6 designated. The shape on the periphery of the disk 5 in FIG. 4 is therefore indicated with 6 '.
Die in Fig. 2 dargestellte Elektrode besteht aus einem HalterThe electrode shown in Fig. 2 consists of a holder
7 mit Elektrodenkörpern 8 und 9. Die Form dieser Körper 8 und 9 entspricht nahezu der des Raums zwischen zwei aufeinander-folgenden Schaufeln 3, der Mittenplatte 2 und der Nabe 1 unter dem Verständnis, dass die Schaufeln dabei von dem Fuss bis zur Spitze in radialer Richtung bis zu einem7 with electrode bodies 8 and 9. The shape of these bodies 8 and 9 corresponds almost to that of the space between two consecutive ones Blades 3, the center plate 2 and the hub 1 with the understanding that the blades are from the foot to the tip in the radial direction to one
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Durchmesser verlängert sind, der gleich dem maximalen Durchmesser des Rotors ist. Diese ist .die Form der Schaufeln, die in den Fig. 7 bis 10 einzeln dargestellt ist. Die Form der Fläche 10 der Körper 8 und 9 entspricht der Form der Plaste 2 und des üebergangs der Platte 2 in die Nabe 1. An der Stelle des dem üebergang der Platte 2 in die Nabe 1 entsprechenden Teiles ist eine Oeffnung 11 vorhanden. Eine der im Halter7 vorgesehenen Zufuhrleitungen 12 und 13 für den Elektrolyt steht mit dieser Oeffnung 11 in Verbindung. Die flächen 14 und 15 entsprechen den Hohlseiten der Schaufeln 3. Die Fläche 15 bildet einen Teil des Körpers 9. An der Stelle der durch den Üebergang zwischen den Flächen 15 und 10 gebildeten Rippe sind Oeffnungen 16 vorhanden. Diese stehen ebenfalls mit einer Elektrolytzufuhrleitung in Verbindung. Die mit den sphärischen Seiten der Schaufeln 3 zusammenwirkenden Flächen der Korper 8 und 9 sind nicht sichtbar. An den entsprechenden Rippen sind auch Oeffnungen 16 vorhanden, die auch mit einer Elektrolytzufuhrleitung verbunden sind. Fig. 5 zeigt schematisch den Halter 7 mit den Körpern 8 und 9. Die Flächen 14, 15 und 10 der Fig. 2 sind in dieser Figur dargestellt. Das Ende der Fläche 10 entspricht in der Form der Form des abgedrehten Teiles 61 der Scheibe. Die Nabe 4 mit der Scheibe 5 wird in einer bestimmten Stellung festgesetzt und die Elektrode wird in radialer Richtung zur Nabe bewegt. Durch die Oeffnungen 11 und 16 wird Elektrolyt zugeführt, wodurch das Mterial gelöst wird, das mit dem frei wegflies senden Elektrolyt abgeführt wird. Die radialen Beugungen der Elektrode werden fortgesetzt bis diese die Lage einnimt, die in Fig. 6 schematisch dargestellt ist. Die gestrichelte Linie 6" deutet die Ausgangsform des Werkstücks am Anfang der elektro-chemischen Bearbeitung an. Der Üebergang der PLa'tte 2 in die Nabe 4 hat hier die erwünschte Form 6. Wenn darauf die Elektrode .zurückgezogen und nach Drehung des Rotors über den richtigen Abstand an der Stelle der nächst-Diameter are extended, which is equal to the maximum diameter of the rotor. This is the shape of the blades, which is shown individually in FIGS. The shape of the surface 10 of the bodies 8 and 9 corresponds to the shape of the plastics 2 and the transition from the plate 2 to the hub 1. At the point of the part corresponding to the transition from the plate 2 to the hub 1, there is an opening 11. One of the supply lines 12 and 13 for the electrolyte provided in the holder 7 is connected to this opening 11. The surfaces 14 and 15 correspond to the hollow sides of the blades 3. The surface 15 forms part of the body 9. At the location of the rib formed by the transition between the surfaces 15 and 10, openings 16 are present. These are also connected to an electrolyte feed line. The surfaces of the bodies 8 and 9 which interact with the spherical sides of the blades 3 are not visible. There are also openings 16 on the corresponding ribs, which are also connected to an electrolyte feed line. Fig. 5 shows schematically the holder 7 with the bodies 8 and 9. The surfaces 14, 15 and 10 of Fig. 2 are shown in this figure. The end of the surface 10 corresponds in shape to the shape of the turned part 6 1 of the disk. The hub 4 with the disk 5 is fixed in a certain position and the electrode is moved in the radial direction towards the hub. Electrolyte is supplied through the openings 11 and 16, thereby loosening the material that is discharged with the electrolyte that flows away freely. The radial deflections of the electrode are continued until it assumes the position which is shown schematically in FIG. 6. The dashed line 6 ″ indicates the initial shape of the workpiece at the beginning of the electrochemical machining. The transition of the plate 2 into the hub 4 has the desired shape 6 here correct distance at the point of the next
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folgenden Schaufel des Zwischenraums wieder in das Material gedruckt wird, während Elektrolyt zugeführt wird, ergibt sich schliesslich ein Rotor mit Schaufeln nach den Fig. 7 bis 10. Man hat dann eine Nabe 4 mit einer Zwischenplatte 2, von der auf beiden Seiten Schaufeln 16 und 17 abgehen. Die axialen Endränder der Schaufeln liegen in einer zur Mittellinie der Nabe 4 senkrechten Ebene. Zum Erzielen des Rotors nach Fig. 4 muss auf mechanischem Wege den Schaufeln die richtige Form erteilt werden. Zu diesem Zweck wird der Rotor derart abgedreht, dass die Endränder der Schaufeln 17 die richtige Form 18 und 19 aufweisen. Die Schaufeln 17 haben dann die Form der Schaufeln 3'.following scoop of the gap is pushed back into the material while electrolyte is being added results in Finally, there is a rotor with blades according to FIGS. 7 to 10. There is then a hub 4 with an intermediate plate 2, from which blades 16 and 17 come off on both sides. The axial end edges of the blades lie in one to the center line the hub 4 vertical plane. To achieve the rotor according to FIG. 4, the blades must mechanically correct form. For this purpose, the rotor is turned off in such a way that the end edges of the blades 17 have the correct shape 18 and 19. The blades 17 then have the shape of the blades 3 '.
Das geschilderte Verfahren lässt sich selbstverständlich lediglich bei Rotoren durchführen, bei denen die Form der Schaufelkanäle derart ist, dass die Elektrode zwischen den Schaufeln zurückgezogen werden kann. ·The method described can of course only be carried out with rotors in which the shape of the Vane channels is such that the electrode can be withdrawn between the vanes. ·
Die ganze Behandlung kann in einer Kammer durchgeführt werden, in der ein bestimmter Gegendruck aufrechterhalten wird. Auf diese Weise kann besser verhütet werden, dass der Elektrolyt während der Behandlung örtlich zu sieden anfängt. Wenn.der Elektrolyt zu sieden anfangen würde, bildeten sich Dampfblasen, so dass örtlich kein Material weggenommen werden würde, wodurch eine ERhöhung entstehen würde, die einen direkten Kontakt der Elektrode mit dem Werkstück hervorrufen würde, so dass Kurzschluss auftreten würde. Es ist somit sehr wichtig, zu verhüten, dass eine solche Blasenbildung im Elektrolyt auftritt.The entire treatment can be carried out in a chamber in which a certain counter pressure is maintained. on This is a better way of preventing the electrolyte from starting to boil locally during the treatment. If.the If the electrolyte would start to boil, vapor bubbles would form so that no material would be removed locally which would create an elevation that would cause the electrode to come into direct contact with the workpiece so that short circuit would occur. It is therefore very important to prevent such blistering occurs in the electrolyte.
Der Elektrolyt kann auch durch eine solche Kammer zugeführt und durch die beschriebenen Oeffnungen in der Elektrode abgeführt werden.The electrolyte can also be supplied through such a chamber and through the described openings in the electrode be discharged.
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Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732345635 DE2345635A1 (en) | 1973-09-10 | 1973-09-10 | Bladed rotor production method - involves trimming mechanically produced hub and blades by electro-chemical and finally mechanical means |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19732345635 DE2345635A1 (en) | 1973-09-10 | 1973-09-10 | Bladed rotor production method - involves trimming mechanically produced hub and blades by electro-chemical and finally mechanical means |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2345635A1 true DE2345635A1 (en) | 1975-03-27 |
Family
ID=5892188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19732345635 Pending DE2345635A1 (en) | 1973-09-10 | 1973-09-10 | Bladed rotor production method - involves trimming mechanically produced hub and blades by electro-chemical and finally mechanical means |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2345635A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3607789A1 (en) * | 1984-11-01 | 1987-09-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | PADDLE WHEEL FOR A CENTRIFUGAL PUMP OR THE LIKE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
DE19919192A1 (en) * | 1999-04-29 | 2000-11-09 | Oase Pumpen Wuebker Gmbh & Co | Open impeller for centrifugal pumps or the like |
DE19802115C2 (en) * | 1997-02-14 | 2002-02-07 | Andritz Patentverwaltung | Pump shaft with an impeller for main coolant pumps |
-
1973
- 1973-09-10 DE DE19732345635 patent/DE2345635A1/en active Pending
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