EP1992796B1 - Ölwanne - Google Patents

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EP1992796B1
EP1992796B1 EP08008653.1A EP08008653A EP1992796B1 EP 1992796 B1 EP1992796 B1 EP 1992796B1 EP 08008653 A EP08008653 A EP 08008653A EP 1992796 B1 EP1992796 B1 EP 1992796B1
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EP
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suction channel
oil
oil sump
nose
suction
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Wolf-Dietrich Bicker
Peter Eichert
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GM Global Technology Operations LLC
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GM Global Technology Operations LLC
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/0004—Oilsumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01M11/0004—Oilsumps
    • F01M2011/0066—Oilsumps with passages in the wall, e.g. for axles or fluid passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
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    • F01M11/0004—Oilsumps
    • F01M2011/007—Oil pickup tube to oil pump, e.g. strainer

Definitions

  • the invention relates to an oil pan for an internal combustion engine.
  • an oil pan for an internal combustion engine which has a bottom part for the oil sump and a suction pipe, which opens into a suction region of the bottom part.
  • the suction region has a cylindrical wall section, in which one or more suction windows are arranged and which is closed at the top with a lid.
  • An oil pump provides at the intake, in which the suction pipe opens, for a negative pressure, whereby the oil located in the bottom part first flows through the suction window in the suction and then from the suction into the suction pipe.
  • a disadvantage of this embodiment is the complex structural design of the intake, which leads to a high manufacturing costs and on the other hand, the installation and maintenance difficult.
  • the oil pan according to the invention for an internal combustion engine has a bottom part for forming an oil sump and a suction channel for sucking oil.
  • the suction channel is arranged such that it opens into the oil sump via an orifice.
  • the suction channel has a nose for at least partially covering the suction channel cross section in the horizontal flow direction.
  • the arrangement of a preferably cap-shaped nose on the suction channel in the region of the mouth is by a simple structural design of the suction channel, without additional elements must be arranged in the oil pan, a uniform flow of the oil sump into the suction channel for the oil to be sucked achieved, which is prevented by the nose that air can enter the suction channel.
  • the nose it is achieved that the oil can preferably flow into the suction channel only at the lowest oil level in the oil sump.
  • the nose extends over at least a portion of the Saugkanalqueriteses in the flow direction, so that between the bottom part and the nose preferably a gap is formed, through which the oil can flow from the oil sump into the suction channel.
  • the suction channel is closed in the mouth region through the nose up and only a narrow gap is formed in the mouth region of the suction channel, a disadvantageous vortex effect of the incoming oil is prevented.
  • the distance between the lower region of the nose and the portion of the suction channel opposite the lower region of the nose preferably corresponds to the cross-sectional area of the suction channel.
  • the inventive arrangement of a nose for at least partially covering the Saugkanalqueriteses in the horizontal flow direction in the mouth in the suction channel is in particular causes no air due to the negative pressure in the mouth area is sucked during the promotion of the oil, which is disadvantageous for the engine lubrication would affect.
  • the oil level in the oil pan is prevented by the nose that in the mouth region of the suction channel, the oil level can drop so much that air could get into the suction channel.
  • the nose achieves a simple structural design with only a low manufacturing cost of the oil sump.
  • the assembly cost is reduced.
  • fewer parts are required in the oil pan according to the invention, since, for example, no additional device for suction in the region of the oil sump is required.
  • no additional cover is required by the arrangement of a nose at the mouth of the suction channel. The fact that now fewer parts are needed, the other parts in the oil pan, in particular in the area of the oil sump, parts have greater tolerances.
  • the preparation can be done easily and quickly, for example, by a side opening is milled into a sealed with a cross-sectional area of the tube.
  • the nose is preferably conical.
  • the nose extends geodetically from top to bottom. This creates a gap in the region of the mouth between the bottom part and the nose, which the oil has to pass before the oil can flow into the suction channel, preventing air from getting into the suction channel together with the oil.
  • the nose is integrally connected to the suction channel. Due to the one-piece connection of the suction tube with the nose, a simple production is possible and possible leakage between the transition region of the suction tube to the nose are prevented.
  • the suction channel is at least partially connected in one piece with the bottom part.
  • the suction channel is preferably connected in one piece to the bottom part in the area opposite the nose.
  • the bottom part at least partially forms the mouth.
  • the area of the suction channel, on which the nose is arranged projects beyond a part of the bottom part, so that the mouth area on the nose opposite side of the suction channel is at least partially formed by the bottom part.
  • the bottom part is flat in the region of the mouth. Due to the planar design of the bottom part, the distance of the nose to the bottom part is preferably uniform, so that the oil flow can be sucked evenly into the suction channel, whereby the oil flow in turn can flow with a constant pressure over the cross-sectional area of the suction channel into the suction channel. Due to the uniform inflow, an adverse vortex flow of the oil flow is avoided.
  • the invention further relates to an internal combustion engine having a crankshaft housing and an oil pan connected to the crankshaft housing, wherein the oil pan can be trained and developed as described above.
  • oil pan 10 for an internal combustion engine has a bottom part 12 for forming an oil sump and a suction channel 14 for the suction of oil, wherein the suction channel 14 opens via an orifice 16 into the oil sump.
  • the oil sump of the bottom part 12 of the oil pan 10 is the oil, which is provided for the engine lubrication.
  • the oil sump is here preferably formed perpendicular to the bottom of the bottom part 12.
  • the suction channel 14 is preferably cone-shaped, wherein the diameter of the suction channel 14 at the mouth 16 has a smaller diameter than at the mouth 16 opposite side, on which a filter unit 18 is arranged.
  • the filter unit 18 can for example consist of a coarse filter which sieves predominantly larger particles from the oil flow to be conveyed. A further fine filtering can take place in a second filter (not shown here), the filter elements of which may preferably consist of paper or fibrous material fillings.
  • a sealing element 20 for example a plug, is provided in order to seal the suction channel 14 at the opposite side of the mouth 16.
  • the suction channel 14 preferably has the shape of a straight elongated tube, wherein advantageously in the suction channel 14 no flow-deflecting elements are provided.
  • the suction channel 14 in the region of the mouth 16 a nose 22 for at least partially covering the Saugkanalquerroughes in the horizontal flow direction.
  • the nose 22 extends over at least part of the cross-sectional area of the suction channel 14, the nose 22 preferably being arranged on the side of the suction channel 14 opposite the bottom part 12. Between the bottom part 12 and the nose 22, a gap is formed, through which the oil from the oil sump can flow in the flow direction in the suction channel 14.
  • the nose 22 In the region of the mouth 16 of the suction channel 14 at the point at which the nose 22 is arranged, preferably designed to be longer than the nose 22 opposite region of the suction channel 14, which is adjacent to the bottom part 12, so that the part of the suction channel 14 with the nose 22 may overlap a portion of the bottom portion 12.
  • the bottom part 12 may in this case at least partially the mouth 16 form and is preferably formed flat in the mouth 16.
  • the nose 22 extends geodetically from top to bottom in the direction of the bottom part 12, wherein the nose 22 is formed substantially perpendicular to the bottom part 12.
  • a gap is formed, through which a defined amount of oil flow from the oil sump can flow in the direction of the suction channel 14, being prevented by means of the nose 22 in a simple manner that air together with the oil in can flow the suction channel 14.

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  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ölwanne für eine Brennkraftmaschine.
  • Aus der DE 10 2004 024 517 A1 ist eine Ölwanne für eine Brennkraftmaschine bekannt, welche ein Bodenteil für den Ölsumpf und ein Saugrohr, welches in einen Ansaugbereich des Bodenteils mündet, aufweist. Der Ansaugbereich weist einen zylinderförmigen Wandabschnitt auf, in welchem ein oder mehrere Ansaugfenster angeordnet sind und welcher nach oben mit einem Deckel verschlossen ist. Eine Ölpumpe sorgt am Ansaugbereich, in welchen das Saugrohr mündet, für einen Unterdruck, wodurch das sich im Bodenteil befindliche Öl zunächst durch das Ansaugfenster in den Ansaugbereich und anschließend aus dem Ansaugbereich in das Saugrohr strömt. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist die aufwendige konstruktive Ausgestaltung des Ansaugbereiches, was zum einen zu hohen Herstellungskosten führt und zum anderen die Montage und Wartung erschwert.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Ölwanne für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, welche sich durch einen vereinfachten Aufbau und durch geringe Herstellungskosten auszeichnet.
  • Aus der US 3,509,861 A ist es bekannt, einen Ansaugkanal einstückig mit der Ölwanne auszubilden und einen Mündungsbereich des Ansaugkanals so zu gestalten, dass die Ansaugung auch bei schwankendem Ölstand sichergestellt ist. Die US 2004/0084250 A1 offenbart ebenfalls einen Ansaugkanal, der teilweise einstückig mit der Ölwanne ausgebildet ist.
  • Aus der US 6,142,257 A ist es bekannt, den Mündungsbereich eines Ansaugkanals besonders aufzuweiten, so dass ein breiter Querschnitt zum Ansaugen des Öls bereitsteht.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Ölwanne für eine Brennkraftmaschine weist ein Bodenteil zur Ausbildung eines Ölsumpfes und einen Saugkanal zur Ansaugung von Öl auf. Der Saugkanal ist dabei derart angeordnet, dass er über eine Mündung in den Ölsumpf mündet. Im Bereich der Mündung weist der Saugkanal eine Nase zur zumindest teilweisen Abdeckung des Saugkanalquerschnittes in horizontaler Strömungsrichtung auf.
  • Durch die Anordnung einer, vorzugsweise mützenförmig ausgebildeten, Nase an dem Saugkanal im Bereich der Mündung wird durch eine einfache konstruktive Ausgestaltung des Saugkanals, ohne dass zusätzliche Elemente in der Ölwanne angeordnet werden müssen, eine gleichmäßige Strömung von dem Ölsumpf in den Saugkanal für das anzusaugende Öl erreicht, wobei durch die Nase verhindert wird, dass Luft in den Saugkanal gelangen kann. Durch die Nase wird erreicht, dass das Öl vorzugsweise nur am tiefsten Ölstand im Ölsumpf in den Saugkanal einströmen kann. Die Nase erstreckt sich dabei über mindestens einen Teilbereich des Saugkanalquerschnittes in Strömungsrichtung, so dass zwischen Bodenteil und der Nase vorzugsweise ein Spalt ausgebildet ist, durch welchen das Öl vom Ölsumpf in den Saugkanal strömen kann. Dadurch, dass der Saugkanal im Mündungsbereich durch die Nase nach oben geschlossen ist und lediglich ein schmaler Spalt im Mündungsbereich des Saugkanals ausgebildet ist, wird eine nachteilige Strudelwirkung des einströmenden Öls verhindert. Vertikal zur Strömungsrichtung entspricht der Abstand zwischen dem unteren Bereich der Nase und dem des unteren Bereichs der Nase gegenüberliegenden Teils des Saugkanals vorzugsweise der Querschnittsfläche des Saugkanals. Mit Hilfe einer Ölpumpe wird am Mündungsbereich des Saugrohres ein Unterdruck erzeugt, wodurch das sich im Ölsumpf des Bodenteils befindliche Öl durch einen durch das Bodenteil und die Nase gebildeten Spalt in die Mündung des Saugkanals strömen kann. Das angesaugte Öl strömt durch den Saugkanal und erreicht insbesondere die einzelnen Motorschmierstellen, wie z.B. das Kugelwellenlager, das Pleuellager, den Stößel oder das Nockenwellenlager.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Nase zur zumindest teilweisen Abdeckung des Saugkanalquerschnittes in horizontaler Strömungsrichtung im Bereich der Mündung in den Saugkanal wird insbesondere bewirkt, dass keine Luft aufgrund des wirkenden Unterdruckes im Mündungsbereich während der Förderung des Öls mit angesaugt wird, welches sich nachteilig für die Motorschmierung auswirken würde. Insbesondere bei beispielsweise starken Kurvenfahrten des Fahrzeuges, wobei es zu einem Schwanken des Ölpegels in der Ölwanne kommen kann, wird durch die Nase verhindert, dass im Mündungsbereich des Saugkanals der Ölpegel so stark absinken kann, dass Luft in den Saugkanal gelangen könnte.
  • Ferner wird durch die Nase eine einfache konstruktive Ausgestaltung mit lediglich geringen Herstellungskosten der Ölwanne erreicht. Zudem wird der Montageaufwand verringert. Im Gegensatz zu bekannten Ölwannen werden bei der erfindungsgemäßen Ölwanne weniger Teile benötigt, da beispielsweise keine zusätzliche Vorrichtung zur Ansaugung im Bereich des Ölsumpfes erforderlich ist. Insbesondere wird durch die Anordnung einer Nase an der Mündung des Saugkanals kein zusätzlicher Deckel mehr benötigt. Dadurch, dass nunmehr weniger Teile benötigt werden, können die übrigen in der Ölwanne, insbesondere im Bereich des Ölsumpfes, befindlichen Teile größere Toleranzen aufweisen.
  • Die Herstellung kann einfach und schnell erfolgen, indem beispielsweise in ein mit einer Querschnittsfläche verschlossenes Rohr eine seitliche Öffnung eingefräst wird. Zur leichteren Herstellbarkeit ist die Nase vorzugsweise konisch ausgebildet.
  • Vorzugsweise erstreckt sich die Nase geodätisch von oben nach unten. Dadurch entsteht im Bereich der Mündung zwischen dem Bodenteil und der Nase ein Spalt, den das Öl passieren muss, bevor das Öl in den Saugkanal strömen kann, wobei verhindert wird, dass Luft zusammen mit dem Öl in den Saugkanal gelangen kann.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Nase einstückig mit dem Saugkanal verbunden. Durch die einstückige Verbindung des Saugrohres mit der Nase ist eine einfache Fertigung möglich und mögliche Leckagen zwischen dem Übergangsbereich des Saugrohres zu der Nase werden verhindert.
  • Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Saugkanal zumindest teilweise einstückig mit dem Bodenteil verbunden ist. Der Saugkanal ist dabei vorzugsweise in dem der Nase gegenüberliegenden Bereich einstückig mit dem Bodenteil verbunden. Durch die einstückige Ausführungsform wird eine kompakte Bauweise erzielt, welche gleichzeitig eine Gewichts- und Kostenersparnis darstellt. Fehlmontagen bezüglich des Saugkanals, wodurch eventuelle Leckagen auftreten können, werden durch die erfindungsgemäße Anordnung ausgeschlossen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet das Bodenteil zumindest teilweise die Mündung aus. Dabei überragt der Bereich des Saugkanals, an dem die Nase angeordnet ist, einen Teil des Bodenteils, so dass der Mündungsbereich auf der der Nase gegenüberliegenden Seite des Saugkanals zumindest teilweise durch das Bodenteil gebildet wird.
  • Ferner ist das Bodenteil im Bereich der Mündung eben ausgebildet. Durch die ebene Ausbildung des Bodenteils ist der Abstand der Nase zu dem Bodenteil vorzugsweise gleichmäßig ausgebildet, so dass der Ölstrom gleichmäßig in den Saugkanal angesaugt werden kann, wodurch der Ölstrom wiederum mit einem konstanten Druck über die Querschnittsfläche des Saugkanals in den Saugkanal einströmen kann. Durch das gleichmäßige Einströmen wird eine nachteilige Strudelströmung des Ölstroms vermieden.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelwellengehäuse und eine mit dem Kurbelwellengehäuse verbundene Ölwanne, wobei die Ölwanne wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ölwanne und
    Fig. 2
    eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Ölwanne.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Ölwanne 10 für eine Brennkraftmaschine weist ein Bodenteil 12 zur Ausbildung eines Ölsumpfes und einen Saugkanal 14 zur Ansaugung von Öl auf, wobei der Saugkanal 14 über eine Mündung 16 in den Ölsumpf mündet. Im Ölsumpf des Bodenteils 12 der Ölwanne 10 befindet sich das Öl, welches für die Motorschmierung vorgesehen ist. Der Ölsumpf ist dabei vorzugsweise senkrecht zum Boden des Bodenteils 12 ausgebildet.
  • Der Saugkanal 14 ist vorzugsweise konusförmig ausgebildet, wobei der Durchmesser des Saugkanals 14 an der Mündung 16 einen geringeren Durchmesser aufweist als an der der Mündung 16 gegenüberliegenden Seite, an welcher eine Filtereinheit 18 angeordnet ist. Die Filtereinheit 18 kann beispielsweise aus einem Grobfilter bestehen, welcher vorwiegend größere Partikel aus dem zu befördernden Ölstrom siebt. Eine weitere Feinfilterung kann in einem, hier nicht dargstellten, zweiten Filter erfolgen, dessen Filterelemente vorzugsweise aus Papier oder aus Faserstofffüllungen bestehen können. Um den Saugkanal 14 an der der Mündung 16 gegenüberliegenden Seite abzudichten, ist ein Abdichtelement 20, beispielsweise ein Stopfen, vorgesehen. Der Saugkanal 14 weist vorzugsweise die Form eines geraden länglichen Rohres auf, wobei vorteilhafterweise in dem Saugkanal 14 keine die Strömung umlenkenden Elemente vorgesehen sind.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt ist, weist der Saugkanal 14 im Bereich der Mündung 16 eine Nase 22 zur zumindest teilweisen Abdeckung des Saugkanalquerschnittes in horizontaler Strömungsrichtung auf. Die Nase 22 erstreckt sich über mindestens einen Teil der Querschnittsfläche des Saugkanals 14, wobei die Nase 22 vorzugsweise an der dem Bodenteil 12 gegenüberliegenden Seite des Saugkanals 14 angeordnet ist. Zwischen dem Bodenteil 12 und der Nase 22 ist ein Spalt ausgebildet, durch welchen das Öl vom Ölsumpf in Strömungsrichtung in den Saugkanal 14 strömen kann. Im Bereich der Mündung 16 ist der Saugkanal 14 an der Stelle, an der die Nase 22 angeordnet ist, vorzugsweise länger ausgestaltet als der der Nase 22 gegenüberliegende Bereich des Saugkanals 14, der an das Bodenteil 12 angrenzt, so dass der Teil des Saugkanals 14 mit der Nase 22 einen Teil des Bodenteils 12 überlappen kann. Das Bodenteil 12 kann hierbei zumindest teilweise die Mündung 16 ausbilden und ist vorzugsweise im Bereich der Mündung 16 eben ausgebildet. Die Nase 22 erstreckt sich geodätisch von oben nach unten in Richtung des Bodenteils 12, wobei die Nase 22 im Wesentlichen senkrecht zum Bodenteil 12 ausgebildet ist. Zwischen dem Bodenteil 12 und der Nase 22 ist ein Spalt ausgebildet, durch welchen eine definierte Menge eines Ölstroms aus dem Ölsumpf in Richtung des Saugkanals 14 strömen kann, wobei mit Hilfe der Nase 22 auf einfache Weise verhindert wird, dass Luft zusammen mit dem Öl in den Saugkanal 14 strömen kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Ölwanne
    12
    Bodenteil
    14
    Saugkanal
    16
    Mündung
    18
    Filtereinheit
    20
    Abdichtelement
    22
    Nase

Claims (7)

  1. Ölwanne für eine Brennkraftmaschine, umfassend ein Bodenteil (12) zur Ausbildung eines Ölsumpfes und einen Saugkanal (14) zur Ansaugung von Öl, der über eine Mündung (16) in den Ölsumpf mündet,
    wobei
    der Saugkanal (14) im Bereich der Mündung (16) eine Nase (22) zur zumindest teilweisen Abdeckung des Saugkanalquerschnittes in horizontaler Strömungsrichtung aufweist
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich die Nase (22) geodätisch von oben nach unten erstreckt, und dass
    der Saugkanal (14) im Mündungsbereich durch die Nase (22) nach oben geschlossen ist und lediglich ein schmaler Spalt im Mündungsbereich des Saugkanals (14) ausgebildet ist, wodurch eine nachteilige Strudelwirkung des einströmenden Öls verhindert wird.
  2. Ölwanne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (22) im Wesentlichen senkrecht zum Bodenteil (12) ausgebildet ist.
  3. Ölwanne nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (22) einstückig mit dem Saugkanal (14) verbunden ist.
  4. Ölwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkanal (14) zumindest teilweise einstückig mit dem Bodenteil (12) verbunden ist.
  5. Ölwanne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenteil (12) zumindest teilweise die Mündung (16) ausbildet.
  6. Ölwanne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenteil (12) im Bereich der Mündung (16) eben ausgebildet ist.
  7. Brennkraftmaschine, umfassend ein Kurbelwellengehäuse und eine mit dem Kurbelwellengehäuse verbundene Ölwanne (10), wobei die Ölwanne (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
EP08008653.1A 2007-05-18 2008-05-08 Ölwanne Revoked EP1992796B1 (de)

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EP1992796A1 EP1992796A1 (de) 2008-11-19
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EP08008653.1A Revoked EP1992796B1 (de) 2007-05-18 2008-05-08 Ölwanne

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EP (1) EP1992796B1 (de)
KR (1) KR20080101673A (de)
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