EP0398020B1 - Internal gear pump - Google Patents

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EP0398020B1
EP0398020B1 EP90106863A EP90106863A EP0398020B1 EP 0398020 B1 EP0398020 B1 EP 0398020B1 EP 90106863 A EP90106863 A EP 90106863A EP 90106863 A EP90106863 A EP 90106863A EP 0398020 B1 EP0398020 B1 EP 0398020B1
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Max Bartl
Richard Strehler
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Hurth Getriebe und Zahnraeder GmbH
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Hurth Getriebe und Zahnraeder GmbH
Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/101—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with a crescent-shaped filler element, located between the inner and outer intermeshing members

Description

Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an internal gear pump according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Bei bekannten Pumpen der genannten Art neigt das sichelförmige Füllstück innerhalb gewisser Druck- und/oder Drehzahlbereiche zum "Flattern" und einer damit verbundenen Geräuschentwicklung, die vielfach als unerträglich bezeichnet wird. Der Grund dafür ist in dem radialen Spiel zwischen dem Füllstück und den beiden Verzahnungen zu suchen, das ein Hin- und Herschwingen des Füllstücks je nach den auf der Hohlrad- oder auf der Ritzelseite gerade herrschenden Drücken ermöglicht. Aus der DE 25 33 646 C2 ist es bekannt, das Füllstück zweiteilig zu machen und die beiden Teile gegen die Zahnköpfe des Hohlrades bzw. des Ritzels zu drücken. Bei sehr schnellaufenden Pumpen (bis 6000 Umdrehungen pro Minute) ist diese Lösung wegen des auftretenden Verschleißes nicht anwendbar.In known pumps of the type mentioned, the crescent-shaped filler tends to "flutter" within certain pressure and / or speed ranges and the associated noise, which is often referred to as unbearable. The reason for this is to be found in the radial play between the filler piece and the two toothings, which enables the filler piece to swing back and forth depending on the pressures currently prevailing on the ring gear or pinion side. From DE 25 33 646 C2 it is known to make the filler in two parts and to press the two parts against the tooth tips of the ring gear or the pinion. This solution cannot be used for very high-speed pumps (up to 6000 revolutions per minute) due to the wear that occurs.

Aufgabetask

Ausgehend von diesen Nachteilen bekannter Pumpen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Innenzahnradpumpe der genannten Art so weiterzubilden, daß das sichelförmige Füllstück am "Flattern" gehindert und die damit verbundene Geräuschentwicklung so weit wie möglich verhindert wird.Based on these disadvantages of known pumps, the invention has for its object to develop an internal gear pump of the type mentioned so that the sickle-shaped filler is prevented from "fluttering" and the associated noise is prevented as much as possible.

Lösungsolution

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Innenzahnradpumpe, die die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweist. Damit wird erreicht, daß das Füllstück mit dem auf der Druckseite vorhandenen Drucköl in der in der einen Planseite eingelassenen Nut so beaufschlagt wird, daß es mit seiner anderen Planseite gegen das Gehäuse gepreßt wird. Bei einer im Anspruch 2 angegebenen vorteilhaften Weiterbildung wird der Öldruck auch zur Festlegung des Füllstückes in der Drehrichtung der Pumpe herangezogen.This object is achieved with an internal gear pump, which has the characterizing features of the main claim. This ensures that the filler with the pressure oil present on the pressure side is acted upon in the groove embedded in one face side so that it is pressed with its other face side against the housing. In an advantageous development specified in claim 2, the oil pressure is also used to fix the filler in the direction of rotation of the pump.

Für die Gestaltung des Druckstücks werden in den Ansprüchen 3 und 4 zweckmäßige Ausführungen aufgezeigt. Die von der Funktion her gute Lösung gemäß Anspruch 3 kann u.U. bei der Montage Schwierigkeiten bereiten, weil die Kugel bzw. deren richtige Aufnahme in der erweiterten Bohrung etwas umständlich zu handhaben ist. Bei der Lösung gemäß Anspruch 4 ergibt sich durch die Verwendung des Haltestiftes in der durchgehenden Bohrung eine vereinfachte Montage, während der in ganz einfacher Weise sowohl das Vorhandensein des Haltestiftes als auch seine richtige Funktion festgestellt werden können.For the design of the pressure piece expedient designs are shown in claims 3 and 4. The functionally good solution according to claim 3 may possibly. create difficulties during assembly, because the ball or its correct mounting in the enlarged bore is somewhat cumbersome to handle. In the solution according to claim 4, the use of the retaining pin in the through hole results in a simplified assembly, during which both the presence of the retaining pin and its correct function can be determined in a very simple manner.

In der Herstellung einfache Formen der Ausnehmung bzw. der Schrägfläche sind in den Ansprüchen 5 bis 7 angegeben.In the manufacture of simple shapes of the recess or the inclined surface are given in claims 5 to 7.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Bei der erfindungsgemäß gestalteten Innenzahnradpumpe ist das Füllstück - bezogen auf das Hohlrad und das Ritzel - in axialer Richtung kraftschlüssig festgelegt, sobald sich ein - auch nur geringer - Öldruck in der Pumpe aufgebaut hat. Dabei kann das Füllstück in radialer Richtung und/oder in Drehrichtung der Pumpe mit bekannten Mitteln gehalten sein, z.B. mit einem im Gehäuse aufgenommenen, das Füllstück durchdringenden Federelement. Vorteilhafterweise wird aber auch hierfür der Öldruck herangezogen. Das Füllstück kann sich, sobald die Pumpe in Betrieb geht, frei in jeder Richung einstellen und wird dann teils durch den auf den Nutgrund wirkenden Öldruck und teils durch das sich unter dem Öldruck zwischen der Wand der Bohrung und der Schrägfläche im Gehäuse abstützende Druckstück festgelegt. Ein "Flattern" des Füllstücks ist dabei so gut wie ausgeschlossen und Klappergeräusche können somit nicht entstehen.In the case of the internal gear pump designed according to the invention, the filler piece - with respect to the ring gear and the pinion - is non-positively fixed in the axial direction as soon as an oil pressure - even a small one - has built up in the pump. The filler can be known in the radial direction and / or in the direction of rotation of the pump Means can be kept, for example with a spring element accommodated in the housing and penetrating the filler. However, the oil pressure is also advantageously used for this. As soon as the pump starts up, the filler piece can adjust itself freely in any direction and is then determined partly by the oil pressure acting on the groove base and partly by the pressure piece that is supported under the oil pressure between the wall of the bore and the inclined surface in the housing. A "flutter" of the filler is almost impossible and rattling noises can not occur.

Ein Füllstück (Sichel) mit einer mit der Druckseite in Verbindung stehenden Nut in der einen Planseite ist aus der US-PS 2 544 144 bekannt. Diese einen vergleichsweise kleinen Querschnitt aufweisende Nut mündet in eine quer dazu verlaufende Nut mit größerem Querschnitt, die mit den Zahnlücken von Hohlrad und Ritzel in Verbindung steht, und zwar zwischen der Saug- und der Druckseite, also noch im drucklosen Bereich. Der Druck des durch die Nut mit dem kleinen Querschnitt strömenden Öles wird so ständig reduziert und reicht nicht aus, das Füllstück in axialer Richtung festzulegen, wie das erfindungsgemäß der Fall ist.A filler (sickle) with a groove connected to the pressure side in one side of the plane is known from US Pat. No. 2,544,144. This groove, which has a comparatively small cross-section, opens into a groove with a larger cross-section running transversely thereto, which is connected to the tooth gaps of the ring gear and pinion, namely between the suction and the pressure side, that is to say in the unpressurized area. The pressure of the oil flowing through the groove with the small cross section is thus constantly reduced and is not sufficient to fix the filler piece in the axial direction, as is the case according to the invention.

Zeichnungendrawings

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1
eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe bei abgenommenem Deckel,
Fig. 2
einen Teilschnitt entlang der Linie II-II in vergrößertem Maßstab für eine erste Ausführung,
Fig. 3
eine Variante zur Ausführung nach Fig. 2, und
Fig. 4
einen Teilschnitt entlang der Linie II-II in vergrößertem Maßstab für eine zweite Ausführung.
Two embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows
Fig. 1
a plan view of an internal gear pump according to the invention with the cover removed,
Fig. 2
a partial section along the line II-II on an enlarged scale for a first embodiment,
Fig. 3
a variant of the embodiment of FIG. 2, and
Fig. 4
a partial section along the line II-II on an enlarged scale for a second embodiment.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In einer Innenzahnradpumpe mit einem Gehäuse 1 ist ein Hohlrad 2 mit seiner Umfangsfläche drehbar gelagert (Fig. 1). Innerhalb des Hohlrades 2 und radial zu ihm versetzt ist - ebenfalls drehbar gelagert - ein außenverzahntes Ritzel 3 angeordnet, das mit dem Hohlrad 2 in Zahneingriff steht. Auf der dem Zahneingriff gegenüberliegenden Seite bleibt ein im wesentlichen sichelförmiger freier Raum, den ein im Gehäuse 1 aufgenommener Stift 4, der nur ganz wenig radialen Abstand zu den Zahnköpfen von Hohlrad 2 und Ritzel 3 hat, in einen saugseitigen Ölraum S und einen druckseitigen Ölraum D unterteilt. Die beiden Ölräume S, D, das Hohlrad 2 und das Ritzel 3 sind mittels eines am Gehäuse angeschraubten Deckels 10 (Fig. 2) abgedeckt. Wenn das zur Aufnahme einer nicht dargestellten Welle mit einer Bohrung 5 und Paßfedernuten versehene Ritzel 3 in Pfeilrichtung 6 angetrieben wird, wird an einer ersten Öffnung 7 des Gehäuses 1 Öl angesaugt. Die noch unberuhigte Ölmenge wird in Pfeilrichtung 6 bewegt und wird vom Stift 4 geteilt, d.h. das Öl gelangt nur in den Zahnlücken von Hohlrad 2 und Ritzel 3 am Stift 4 vorbei. Ein vielfach als Sichel bekanntes Füllstück 8, auf das weiter unten noch eingegangen wird, verhindert ein Austreten des Öles aus den Zahnlücken, so daß das Öl in dem hinter dem Füllstück 8 verbleibenden Teil des Ölraumes D zusammengequetscht wird und unter Druck durch eine zweite Öffnung 9 aus dem Gehäuse 1 austritt und einem nicht gezeigten Verbraucher zugeführt wird.In an internal gear pump with a housing 1, a ring gear 2 is rotatably supported with its peripheral surface (FIG. 1). An externally toothed pinion 3, which is in meshing engagement with the ring gear 2, is arranged - likewise rotatably mounted - within the ring gear 2 and radially offset from it. On the opposite side of the tooth engagement there remains a substantially crescent-shaped free space, which a pin 4 accommodated in the housing 1, which is only very little radial distance from the tooth heads of the ring gear 2 and pinion 3, into an intake-side oil space S and a pressure-side oil space D. divided. The two oil spaces S, D, the ring gear 2 and the pinion 3 are covered by a cover 10 screwed onto the housing (FIG. 2). When the pinion 3, which is provided with a bore 5 and feather key grooves for receiving a shaft, not shown, is driven in the direction of arrow 6, oil is sucked in at a first opening 7 of the housing 1. The still unrested amount of oil is moved in the direction of arrow 6 and is divided by pin 4, i.e. the oil only passes the pin 4 in the tooth gaps of the ring gear 2 and pinion 3. A filler 8, often known as a sickle, which will be discussed further below, prevents the oil from escaping from the tooth gaps, so that the oil in the part of the oil space D remaining behind the filler 8 is squeezed together and under pressure through a second opening 9 emerges from the housing 1 and is supplied to a consumer, not shown.

Die Sichel 8 weist an ihrer dem Deckel 10 zugewendeten Planseite 11 eine von ihrer Spitze ausgehende Nut 12 auf, die mit dem druckseitigen Ölraum D in Verbindung steht und sich bis in die Nähe ihres breiten Endes erstreckt. In diesem Bereich geht von der Nut 12 eine Bohrung 13 aus, die in einer zylindrischen Erweiterung 14 im Bereich der gegenüberliegenden Planseite 15 eine Kugel 16 mit entsprechendem Durchmesser aufnimmt. Die Kugel 16 ragt über die Planseite 15 hinaus und liegt dabei an einer hohlkegeligen Ringfläche 17 einer zum Stift 4 bzw. zum breiten Ende der Sichel 8 hin relativ zur Bohrung 13 versetzten Einsenkung 18 an.On its flat side 11 facing the cover 10, the sickle 8 has a groove 12 extending from its tip, which is connected to the pressure-side oil chamber D and extends to the vicinity of its broad end. In this area, a groove 13 extends from the groove 12, which has a ball 16 in a cylindrical extension 14 in the area of the opposite face 15 corresponding diameter. The ball 16 protrudes beyond the flat side 15 and lies against a hollow conical ring surface 17 of a depression 18 offset relative to the bore 13 relative to the pin 4 or to the wide end of the sickle 8.

Wenn die Pumpe in Betrieb geht, wird die Sichel 8 wegen ihres ebenfalls nur ganz geringen radialen Abstands zu den Zahnköpfen von Hohlrad 2 und Ritzel 3 und der damit gegebenen inneren Reibung in Pfeilrichtung 6, also in Richtung ihres spitzen Endes, ausweichen. Sobald sich jedoch ein Druck im Ölraum D aufbaut, wirkt dieser über die Nut 12 und die Bohrung 13 auch auf die Kugel 16, die sich an der hohlkegeligen Ringfläche 17 und an der Wand der Erweiterung 14 abstützt. Dadurch wird die Sichel 8 in der Pfeilrichtung 6 entgegengesetzter Richtung weggedrückt und stützt sich am Stift 4 ab, der somit auch als Stützelement dient. Der in der Nut 12 herrschende Druck bewirkt, daß die Sichel 8 gegen das Gehäuse 1 gedrückt wird, wodurch ein "Flattern" der Sichel 8 und die damit verbundenen Geräusche so gut wie ausgeschlossen sind.When the pump goes into operation, the sickle 8 will also dodge because of its also only a very small radial distance to the tooth tips of the ring gear 2 and pinion 3 and the internal friction thus given in the direction of the arrow 6, that is to say in the direction of its pointed end. However, as soon as a pressure builds up in the oil space D, it also acts via the groove 12 and the bore 13 on the ball 16, which is supported on the hollow conical annular surface 17 and on the wall of the extension 14. As a result, the sickle 8 is pushed away in the direction of the arrow 6 in the opposite direction and is supported on the pin 4, which thus also serves as a support element. The pressure prevailing in the groove 12 causes the sickle 8 to be pressed against the housing 1, as a result of which a "fluttering" of the sickle 8 and the associated noises are virtually impossible.

Anstelle der Einsenkung 18 mit der hohlkegeligen Ringfläche 17 ist auch eine schlitzartige Ausnehmung 19 in Form einer Einfräsung mit einer Schrägfläche 20 möglich (Fig. 3).Instead of the depression 18 with the hollow-conical ring surface 17, a slit-like recess 19 in the form of a cut with an inclined surface 20 is also possible (FIG. 3).

Anstelle einer Kugel ist bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel als Druckstück ein Haltestift 22 in der Bohrung 13 aufgenommen. Der Haltestift 22 ragt über die Planseite 15 hinaus und liegt mit seiner zweckmäßigerweise gerundeten oder abgeschrägten Umlaufkante 24 an einer hohlkegeligen Ringfläche 25 einer zum Stift 4 bzw. zum breiten Ende der Sichel 8 hin relativ zur Bohrung 13 versetzten Einsenkung 23 an.Instead of a ball, in the exemplary embodiment shown in FIG. 4, a retaining pin 22 is received in the bore 13 as a pressure piece. The holding pin 22 protrudes beyond the flat side 15 and, with its expediently rounded or beveled circumferential edge 24, bears against a hollow-conical annular surface 25 of a depression 23 offset relative to the bore 13 relative to the pin 4 or to the wide end of the sickle 8.

Anstelle der zylindrischen Einsenkung 23 mit der hohlkegeligen Ringfläche 25 ist auch hier die Einsenkung 18 mit der hohlkegeligen Ringfläche 17 gemäß Fig. 2 oder die schlitzartige Ausnehmung 19 in Form einer Einfräsung mit der Schrägfläche 20 gemäß Fig. 3 möglich.Instead of the cylindrical depression 23 with the hollow conical annular surface 25, the depression 18 is also here with the hollow conical ring surface 17 according to FIG. 2 or the slot-like recess 19 in the form of a milling with the inclined surface 20 according to FIG. 3.

Die Länge des Haltestifts 22 ist so bemessen, daß er auch bei Anlage am Deckel 10 in die die hohlkegelige Ringfläche 25 oder dgl. Schrägfläche aufweisende Einsenkung 23 od. dgl. Vertiefung hineinragt. Um zu verhindern, daß seine dem Deckel 10 zugewendete Planfläche am Deckel 10 haften bleibt, kann diese in geeigneter Form abgesetzt sein, z.B. durch einen Absatz 26, oder sie ist ringförmig abgesetzt oder ballig oder dgl. ausgeführt. Dann kann der in der Nut 13 herrschende Öldruck auf die abgesetzte Fläche einwirken und den Haltestift 22 vom Deckel 10 lösen.The length of the holding pin 22 is dimensioned such that it also protrudes into the depression 23 or the like having the hollow conical ring surface 25 or the like. Inclined surface. In order to prevent its flat surface facing the cover 10 from sticking to the cover 10, it can be offset in a suitable form, e.g. by a shoulder 26, or it is set off in a ring shape or crowned or the like. Then the oil pressure prevailing in the groove 13 can act on the offset surface and detach the retaining pin 22 from the cover 10.

Die Erfindung läßt weitere Varianten zu, die ebenfalls unter das Schutzrecht fallen sollen. So kann statt der Einsenkung 18 mit der hohlkegeligen Ringfläche 17 auch eine kegelige Einsenkung 21 ausgeführt sein, die in Fig. 2 mit unterbrochenen Linien gezeigt ist. In einer weiteren Variante können Gehäuse 1 und Deckel 10 vertauscht sein, was die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht beeinträchtigt.The invention permits further variants which are also intended to fall under the property right. Thus, instead of the depression 18 with the hollow-conical annular surface 17, a conical depression 21 can also be implemented, which is shown in FIG. 2 with broken lines. In a further variant, housing 1 and cover 10 can be interchanged, which does not impair the effect of the measures according to the invention.

BegriffslisteList of terms

11
Gehäusecasing
22nd
HohlradRing gear
33rd
Ritzelpinion
44th
Stiftpen
55
Bohrung in 3Hole in 3rd
66
DrehrichtungDirection of rotation
77
erste Öffnung (Saugseite)first opening (suction side)
88th
Füllstück (Sichel)Filler (sickle)
99
zweite Öffnung (Druckseite)second opening (pressure side)
1010th
Deckelcover
1111
Planseite von 8Map page from 8
1212
NutGroove
1313
Bohrung in 8Hole in 8
1414
Erweiterung von 13Extension of 13
1515
Planseite von 8Map page from 8
1616
KugelBullet
1717th
Ringfläche, hohlkegeligAnnular surface, hollow cone
1818th
Einsenkung (zylindrisch)Countersink (cylindrical)
1919th
AusnehmungRecess
2020th
SchrägflächeSloping surface
2121
Einsenkung (kegelig)Depression (conical)
2222
HaltestiftHolding pin
2323
Einsenkung (zylindrisch)Countersink (cylindrical)
2424th
Umlaufkante von 22Peripheral edge of 22
2525th
Ringfläche, hohlkegeligAnnular surface, hollow cone
2626
Absatzparagraph

Claims (7)

  1. An internal gear pump having a housing (1) closed by a cover (10), an internal gear (2) rotatably mounted in the housing (1) by means of its circumferential surface, an external pinion (3) meshing therewith and a sickle-shaped filler piece (8) which is pivotable between the intake side (S) and the delivery side (D) about a pivot axis extending parallel to the pinion axis in a space between the internal gear (2) and the pinion (3) and which is supported at its (broad) end on the intake side against a supporting element (4) penetrating the space between the internal gear (2) and the pinion (3), characterised in that the sickle (8) has in one plane surface only, e.g. the plane surface (11) facing the cover (10), a groove (12) beginning at its tip and ending in front of its broad end, the said groove (12) communicating with the delivery side (D) at the tip of the sickle (8).
  2. An internal gear pump according to claim 1, characterised by a bore (13) starting from the groove (12) in the sickle (8) and extending towards the opposite plane surface, e.g. the plane surface (15) facing the housing (1), the said bore (13) accommodating a thrust piece of corresponding diameter such that the thrust piece projects from the sickle (8) and rests against an inclined surface (20) of a recess in the housing (1), the said inclined surface (20) being directed towards the supporting element (4).
  3. An internal gear pump according to claim 2, characterised in that the thrust piece is a ball (16) accommodated in a cylindrical expansion (14) of the bore (13) in the region of the plane surface (15).
  4. An internal gear pump according to claim 2, characterised in that the thrust piece is a retaining pin (22) accommodated in the bore (13).
  5. An internal gear pump according to claim 4, characterised in that the retaining pin (22) is designed so as to be stepped, bevelled or crowned (26) on its end facing the cover (10).
  6. An internal gear pump according to claim 2, characterised in that the inclined surface (20) is formed by a slit-type recess (19).
  7. An internal gear pump according to claim 2, characterised in that the recess is formed as a depression (18, 23) displaced towards the supporting element (4) relative to the bore (13) and having a hollow conical annular surface (17, 25) which forms the inclined surface against which the thrust piece (16, 22) rests.
EP90106863A 1989-05-18 1990-04-10 Internal gear pump Expired - Lifetime EP0398020B1 (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3916155 1989-05-18
DE19893916155 DE3916155A1 (en) 1989-05-18 1989-05-18 Internally-toothed gear pump
DE9002160U DE9002160U1 (en) 1990-02-23 1990-02-23
DE9002160U 1990-02-23

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0398020A2 EP0398020A2 (en) 1990-11-22
EP0398020A3 EP0398020A3 (en) 1992-03-04
EP0398020B1 true EP0398020B1 (en) 1993-09-22

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EP90106863A Expired - Lifetime EP0398020B1 (en) 1989-05-18 1990-04-10 Internal gear pump

Country Status (4)

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US (1) US5044905A (en)
EP (1) EP0398020B1 (en)
JP (1) JPH0311176A (en)
DE (1) DE59002796D1 (en)

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Also Published As

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