EP2240680A1 - Saugstrahlpumpe - Google Patents

Saugstrahlpumpe

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EP2240680A1
EP2240680A1 EP08872005A EP08872005A EP2240680A1 EP 2240680 A1 EP2240680 A1 EP 2240680A1 EP 08872005 A EP08872005 A EP 08872005A EP 08872005 A EP08872005 A EP 08872005A EP 2240680 A1 EP2240680 A1 EP 2240680A1
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EP
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suction
jet pump
storage tank
suction chamber
suction jet
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EP08872005A
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Pavel Smid
Radek Malec
Karsten Scholz
Jiri Kadlec
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y10T137/87587—Combining by aspiration
    • Y10T137/87643—With condition responsive valve

Definitions

  • the invention relates to a suction jet pump according to the preamble of the main claim.
  • suction jet pump from DE 103 03 390 Al known, with a drive line, which opens via a jet outlet in a suction chamber, wherein the suction chamber has a cooperating with a valve member Ansaugöffhung, can be sucked through the fluid into the suction chamber.
  • the valve member forms an intake valve together with the Ansaugöffhung.
  • the suction jet pump is driven by a drive current flowing over the drive line.
  • the suction jet pump is arranged in a storage container and sucks fuel from a fuel tank into the storage tank. At low levels in the fuel tank, it may happen that some air is sucked in and passed into the storage tank, which leads to a foaming in the storage tank.
  • the foam with its large volume displaces fuel, which can lead to a partial emptying of the storage container. This effect is also called dynamic leakage.
  • a characteristic of the suction jet pump which represents the intake volume flow as a function of the driving current, runs comparatively steeply. Strong foaming occurs only from a critical negative pressure field in the intake of the suction jet pump, which is referred to below as the foam boundary.
  • a suction jet pump is known, with a drive line, which upstream of the jet outlet has a pressure relief valve, which can flow fuel from a predetermined pressure in the treble line via a valve outlet directly into the storage tank.
  • the suction jet pump according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the foaming is avoided or at least reduced by the treble line has a opening into the suction bypass opening, which is arranged such that the bypass current acts on the valve member. In this way one becomes additional, directly dependent on the drive current flow resistance produced at the intake, so that the characteristic of the ejector runs flatter than in the prior art.
  • the suction jet pump can thus be designed so that their suction or their intake flow in the desired drive current range is above the minimum power and below the foam limit.
  • the bypass opening is arranged in the region above the valve member.
  • the tether with an end portion extends into the suction chamber, wherein the bypass opening is provided in the end portion.
  • valve member is provided in sections in the suction chamber, since in this way the liquid flowing through the bypass opening can best act on the valve member.
  • valve member umbrella-shaped since such a valve is particularly inexpensive to manufacture, reliably seals and has a large effective area for the flow of the bypass opening.
  • the drawing shows in section an inventive suction jet pump.
  • the suction jet pump has a drive line 1, which opens via a jet outlet 2 into a suction chamber 3.
  • the jet output 2 is designed, for example, narrows nozzle-shaped.
  • a mixing channel 4 is arranged, which is arranged in an imaginary extension of the jet outlet 2, such that a from the jet outlet 2 of the drive line 1 emerging fluid jet via the suction chamber 3 passes straight into the mixing channel 4.
  • the cross sections of the beam exit 2 and the mixing channel 4 therefore overlap in the projection.
  • the mode of action of a suction jet pump is well known, so that it is described here only briefly: via the haulage line 1 and its jet outlet 2, a blowing current is introduced jet-shaped into the suction chamber 3.
  • the motive flow is any liquid, but could in principle also be a gas.
  • the propulsion jet of the Treb Arthur 1 ruptures surrounding fluid from the
  • valve member 6 which cooperates with the suction port 5 and forms a check valve with this.
  • the valve member 6 is designed umbrella-shaped according to the embodiment, but may also be arbitrarily different, for example T-shaped, double-T-shaped, conical, spherical, disc-shaped or cylindrical.
  • the valve member 6 may be elastic or rigid.
  • the treble line 1 has a bypass opening 10 opening into the suction chamber 3, which is arranged such that its bypass flow acts directly or indirectly on the valve member 6.
  • the bypass flow acts on the valve member 6 in a closing manner, ie opposite to the opening direction of the check valve.
  • the bypass opening 10 is directed onto the valve member 6 such that the jet or the flow of the bypass opening 10 strikes the valve member 6. At least it is provided that the volume flow of the bypass opening 10, the valve member 6 flows over and thereby exerts flow forces on this.
  • the bypass opening 10 is designed and arranged such that its bypass flow exerts such a high force on the valve member 6 that the valve member 6 is movable in the direction of its valve seat.
  • the bypass opening 10 may be designed such that the valve member 6 is completely closable by means of the bypass flow of the bypass opening 10.
  • the diameter of the bypass opening 10 must be smaller than that of the line output 2 of the treble line. 1
  • suction jet pump which represents the volume flow drawn in via the suction opening 5 as a function of the blowing current, is thereby flatter than in the prior art.
  • the suction jet pump can thereby be designed so that their suction power in the desired drive current range is above the minimum power and below the critical foam limit. Due to the construction according to the invention, foam formation downstream of the mixing channel 4 is avoided or at least reduced by suction of air. It is achieved a self-regulating suction jet pump.
  • the treble line 1 extends with a section 1.1 into the suction chamber 3, wherein the bypass opening 10 is located in the section 1.1. Upstream of section 1.1, for example, a section 1.2 which is angled relative to section 1.1 is designed, the bypass opening 10 being arranged, for example, in the region of the angling.
  • the bypass opening 10 is formed, for example, on the underside of the section 1.1 facing the bottom 14.
  • the Ansaugöffhung 5 is provided at the bottom 14 in the region below the bypass opening 10.
  • the bypass opening 10 has an axis 10. 1 which is aligned with the intake opening 5 or the valve member 6 and can extend perpendicular or obliquely with respect to the floor 14.
  • the axis 10.1 can be aligned with the axis of Ansaugöffhung 5.
  • the suction opening 5 can also be arranged offset to the bypass opening 10.
  • the suction jet pump is provided in a cup-shaped storage container 11 which is arranged in a storage container 12.
  • the suction chamber 3 of the suction jet pump is designed, for example, open on one side and rests with the open side on a bottom 14 of the storage container 11, whereby the open side of the suction chamber 3 is closed.
  • the Ansaugöffhung 5 of the suction chamber 3 is provided according to the embodiment of the bottom 14 of the storage container 11, but could also be embodied on the housing of the suction jet pump.
  • the check valve formed from the Ansaugöffhung 5 and the valve member 6 prevents backflow of liquid from the storage tank 11 via the mixing channel 4 and the suction chamber 3 back into the reservoir 12th
  • the mixing channel 4 extends horizontally in the direction of the bottom 14 of the storage container 11.
  • the suction jet pump according to the invention according to Fig.l can be used for example in a device for conveying fuel.
  • This has, for example, a delivery unit 16, which sucks fuel from the storage tank 11 and pressure increases via a pressure line 17 to a Internal combustion engine 18 promotes.
  • the brake line 1 branches off, wherein a pressure control valve 19 may be provided, the line from a predetermined pressure fuel from the pressure line 17 into the drive 1 can flow.
  • the storage tank 11 holds for the delivery unit 16 sufficient fuel, so that it can suck fuel even at low levels in the fuel tank 12 and when accelerating, braking, cornering and / or driving uphill.
  • a partial emptying of the storage container 11 is avoided by sucking air and thereby causing foaming.

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Abstract

Es sind bereits Saugstrahlpumpen bekannt mit einer Treibleitung (1), die über einen Strahlausgang in eine Ansaugkammer (3) mündet, wobei die Ansaugkammer eine mit einem Ventilglied (6) zusammenwirkende Ansaugöffnung (5) aufweist, durch die Fluid in die Ansaugkammer ansaugbar ist. Das Ventilglied bildet zusammen mit der Ansaugöffnung ein Ansaugventil. Die Saugstrahlpumpe wird mit einem über die Treibleitung strömenden Treibstrom angetrieben. Die Saugstrahlpumpe ist in einem Speicherbehälter (11) angeordnet und saugt Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter in den Speicherbehälter an. Bei niedrigen Füllständen in dem Kraftstoffbehälter kann es vorkommen, dass teilweise Luft angesaugt und in den Speicherbehälter geleitet wird, wodurch es zu einer Schaumbildung in dem Speicherbehälter kommt. Der Schaum verdrängt mit seinem großen Volumen jedoch Kraftstoff, was zu einer teilweisen Entleerung des Speicherbehälters führen kann. Dieser Effekt wird auch als dynamische Leckage bezeichnet. Eine Kennlinie der Saugstrahlpumpe, die die Saugleistung in Abhängigkeit des Treibstroms darstellt, verläuft vergleichsweise steil. Starke Schaumbildung tritt erst ab einer kritischen Saugleistung der Saugstrahlpumpe auf, die im folgenden als Schaumgrenze bezeichnet wird. Bei der erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe wird die Schaumbildung vermieden oder zumindest reduziert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Treibleitung eine in die Ansaugkammer mündende Bypassöffnung (10) aufweist, die derart angeordnet ist, dass deren Bypassstrom auf das Ventilglied wirkt.

Description

Beschreibung
Titel
Saugstrahlpumpe
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Saugstrahlpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon eine Saugstrahlpumpe aus der DE 103 03 390 Al bekannt, mit einer Treibleitung, die über einen Strahlausgang in eine Ansaugkammer mündet, wobei die Ansaugkammer eine mit einem Ventilglied zusammenwirkende Ansaugöffhung aufweist, durch die Fluid in die Ansaugkammer ansaugbar ist. Das Ventilglied bildet zusammen mit der Ansaugöffhung ein Ansaugventil. Die Saugstrahlpumpe wird mit einem über die Treibleitung strömenden Treibstrom angetrieben. Die Saugstrahlpumpe ist in einem Speicherbehälter angeordnet und saugt Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter in den Speicherbehälter an. Bei niedrigen Füllständen in dem Kraftstoffbehälter kann es vorkommen, dass teilweise Luft angesaugt und in den Speicherbehälter geleitet wird, wodurch es zu einer Schaumbildung in dem Speicherbehälter kommt. Der Schaum verdrängt mit seinem großen Volumen jedoch Kraftstoff, was zu einer teilweisen Entleerung des Speicherbehälters führen kann. Dieser Effekt wird auch als dynamische Leckage bezeichnet. Eine Kennlinie der Saugstrahlpumpe, die den angesaugten Volumenstrom in Abhängigkeit des Treibstroms darstellt, verläuft vergleichsweise steil. Starke Schaumbildung tritt erst ab einem kritischen Unterdruckfeld im Ansaugbereich der Saugstrahlpumpe auf, die im folgenden als Schaumgrenze bezeichnet wird.
Aus der DE 198 28 934 Al ist eine Saugstrahlpumpe bekannt, mit einer Treib leitung, die stromauf des Strahlausgangs ein Überdruckventil aufweist, das Kraftstoff ab einem vorbestimmten Druck in der Treibleitung über einen Ventilausgang direkt in den Speicherbehälter abströmen lässt.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Schaumbildung vermieden oder zumindest verringert wird , indem die Treibleitung eine in die Ansaugkammer mündende Bypassöffhung aufweist, die derart angeordnet ist, dass deren Bypassstrom auf das Ventilglied wirkt. Auf diese Weise wird ein zusätzlicher, unmittelbar vom Treibstrom abhängiger Strömungswiderstand an der Ansaugöffnung erzeugt, so dass die Kennlinie der Saugstrahlpumpe flacher verläuft als im Stand der Technik. Die Saugstrahlpumpe kann damit so ausgelegt werden, dass ihre Ansaugleistung bzw. ihr Ansaugstrom im gewünschten Treibstrombereich oberhalb der Mindestleistung und unterhalb der Schaumgrenze liegt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Saugstrahlpumpe möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist die Bypassöffhung im Bereich oberhalb des Ventilglieds angeordnet.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Treibleitung mit einem Endabschnitt in die Ansaugkammer hineinreicht, wobei die Bypassöffhung in dem Endabschnitt vorgesehen ist.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn das Ventilglied abschnittsweise in der Ansaugkammer vorgesehen ist, da auf diese Weise die durch die Bypassöffnung fließende Flüssigkeit am besten auf das Ventilglied wirken kann.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, das Ventilglied schirmförmig auszubilden, da ein solches Ventil besonders günstig herzustellen ist, zuverlässig abdichtet und eine große Wirkfläche für die Strömung der Bypassöffnung aufweist.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die Zeichnung zeigt im Schnitt eine erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe.
Die Saugstrahlpumpe weist eine Treibleitung 1 auf, die über einen Strahlausgang 2 in eine Ansaugkammer 3 mündet. Der Strahlausgang 2 ist beispielsweise düsenförmig verengt ausgeführt. An der Ansaugkammer 3 ist ein Mischkanal 4 angeordnet, der in gedachter Verlängerung des Strahlausgangs 2 angeordnet ist, derart, dass ein aus dem Strahlausgang 2 der Treib leitung 1 austretender Fluidstrahl über die Ansaugkammer 3 geradlinig in den Mischkanal 4 gelangt. Die Querschnitte des Strahlausgangs 2 und des Mischkanals 4 überlappen daher in der Projektion. Die Wirkungsweise einer Saugstrahlpumpe ist hinreichend bekannt, so dass diese hier nur kurz beschrieben wird: über die Treibleitung 1 und deren Strahlausgang 2 wird ein Treibstrom strahlformig in die Ansaugkammer 3 eingeleitet. Der Treibstrom ist eine beliebige Flüssigkeit, könnte aber prinzipiell auch ein Gas sein. Der Treibstrahl der Treibleitung 1 reißt umliegendes Fluid aus der
Ansaugkammer 3 mit in den Mischkanal 4. Dadurch entsteht in der Ansaugkammer 3 ein Unterdruck, der Fluid über eine Ansaugöffnung 5 der Ansaugkammer 3 aus der Umgebung der Saugstrahlpumpe in die Ansaugkammer 3 nachströmen lässt. An der Ansaugöffnung 5 ist ein Ventilglied 6 vorgesehen, das mit der Ansaugöffnung 5 zusammenwirkt und mit dieser ein Rückschlagventil bildet. Das Ventilglied 6 ist gemäß der Ausführung schirmförmig ausgeführt, kann aber auch beliebig anders, beispielsweise T-förmig, Doppel-T-förmig, kegelförmig, kugelförmig, scheibenförmig oder zylinderförmig ausgebildet sein. Das Ventilglied 6 kann elastisch oder starr ausgeführt sein.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Treibleitung 1 eine in die Ansaugkammer 3 mündende Bypassöffnung 10 aufweist, die derart angeordnet ist, dass deren Bypassstrom mittelbar oder unmittelbar auf das Ventilglied 6 wirkt. Der Bypassstrom wirkt auf das Ventilglied 6 in schließender Weise, also entgegen der Öffnungsrichtung des Rückschlagventils. Beispielsweise ist die Bypassöffnung 10 derart auf das Ventilglied 6 gerichtet, dass der Strahl bzw. die Strömung der Bypassöffnung 10 auf das Ventilglied 6 trifft. Zumindest ist vorgesehen, dass der Volumenstrom der Bypassöffnung 10 das Ventilglied 6 überströmt und dabei Strömungskräfte auf dieses ausübt.
Die Bypassöffnung 10 ist derart ausgelegt und angeordnet, dass deren Bypassstrom eine derart hohe Kraft auf das Ventilglied 6 ausübt, dass das Ventilglied 6 in Richtung seines Ventilsitzes bewegbar ist. Die Bypassöffnung 10 kann derart ausgeführt sein, dass das Ventilglied 6 mittels des Bypassstroms der Bypassöffnung 10 vollständig schließbar ist. Der Durchmesser der Bypassöffnung 10 muss kleiner sein als der des Leitungsausgangs 2 der Treibleitung 1.
Auf diese Weise wird ein zusätzlicher, unmittelbar vom Treibstrom abhängiger Strömungswiderstand an der Ansaugöffnung 5 erzeugt, der den Anstieg der Saugleistung bei zunehmendem Treibstrom zunehmend verringert. Die Kennlinie der Saugstrahlpumpe, die den über die Ansaugöffnung 5 angesaugten Volumenstrom in Abhängigkeit des Treibstroms darstellt, verläuft dadurch flacher als im Stand der Technik. Die Saugstrahlpumpe kann dadurch so ausgelegt werden, dass ihre Saugleistung im gewünschten Treibstrombereich oberhalb der Mindestleistung und unterhalb der kritischen Schaumgrenze liegt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird eine Schaumbildung stromab des Mischkanals 4 durch Ansaugen von Luft vermieden oder zumindest verringert. Es wird eine sich selbst regelnde Saugstrahlpumpe erreicht. - A -
Die Treibleitung 1 reicht mit einem Abschnitt 1.1 in die Ansaugkammer 3 hinein, wobei sich die Bypassöffhung 10 in dem Abschnitt 1.1 befindet. Stromauf des Abschnitts 1.1 ist beispielsweise ein gegenüber dem Abschnitt 1.1 abgewinkelter Abschnitt 1.2 ausgeführt, wobei die Bypassöffhung 10 beispielsweise im Bereich der Abwinkelung angeordnet ist. Die Bypassöffhung 10 ist beispielsweise auf der dem Boden 14 zugewandten Unterseite des Abschnitts 1.1 ausgebildet. Die Ansaugöffhung 5 ist am Boden 14 im Bereich unterhalb der Bypassöffhung 10 vorgesehen.
Die Bypassöffhung 10 weist eine Achse 10.1 auf, die zur Ansaugöffnung 5 bzw. zum Ventilglied 6 hin ausgerichtet ist und senkrecht oder schräg bezüglich des Bodens 14 verlaufen kann. Die Achse 10.1 kann mit der Achse der Ansaugöffhung 5 fluchten. Die Ansaugöffnung 5 kann aber auch versetzt zu der Bypassöffhung 10 angeordnet sein.
Gemäß der Ausführung nach Fig.l ist die Saugstrahlpumpe in einem topfförmigen Speicherbehälter 11 vorgesehen, der in einem Vorratsbehälter 12 angeordnet ist. Die Ansaugkammer 3 der Saugstrahlpumpe ist beispielsweise einseitig offen ausgeführt und liegt mit der offenen Seite an einem Boden 14 des Speicherbehälters 11 an, wodurch die offene Seite der Ansaugkammer 3 verschlossen ist. Die Ansaugöffhung 5 der Ansaugkammer 3 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel an dem Boden 14 des Speicherbehälters 11 vorgesehen, könnte aber auch an dem Gehäuse der Saugstrahlpumpe ausgeführt sein. Das aus der Ansaugöffhung 5 und dem Ventilglied 6 gebildete Rückschlagventil verhindert ein Rückströmen von Flüssigkeit aus dem Speicherbehälter 11 über den Mischkanal 4 und die Ansaugkammer 3 zurück in den Vorratsbehälter 12.
Der Mischkanal 4 verläuft beispielsweise horizontal in Richtung des Bodens 14 des Speicherbehälters 11.
Bei der erfindungsgemäßen Saugstrahlpumpe fließt ein Teil des Treibstroms über den Strahlausgang 2 und ein übriger Teil des Treibstroms über die Bypassöffhung 10 jeweils in die Ansaugkammer 3. Der über die Bypassöffnung 10 strömende Teil erzeugt an dem Rückschlagventil einen zusätzlichen Strömungswiderstand bzw. Druckverlust, dessen Wert von der Treibmenge abhängig ist. Je größer die Treibstrom ist, desto größer ist der erzeugte Druckverlust. In der Ansaugkammer 3 wird der
Bypassstrom der Bypassöffhung 10 angesaugt und fließt ebenso wie der über die Ansaugöffhung 5 angesaugte Ansaugstrom mit dem Strom des Treibstrahls über den Mischkanal 4 in den Speicherbehälter 11.
Die erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe nach Fig.l kann beispielsweise in einer Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff verwendet werden. Diese weist beispielsweise ein Förderaggregat 16 auf, das Kraftstoff aus dem Speicherbehälter 11 ansaugt und druckerhöht über eine Druckleitung 17 zu einer Brennkraftmaschine 18 fördert. Von der Druckleitung 17 zweigt die Treibleitung 1 ab, wobei ein Druckregelventil 19 vorgesehen sein kann, das erst ab einem vorbestimmten Druck Kraftstoff aus der Druckleitung 17 in die Treib leitung 1 abströmen lässt. Der Speicherbehälter 11 hält für das Förderaggregat 16 ausreichend Kraftstoff vor, damit dieses auch bei niedrigen Füllständen im Kraftstofftank 12 und beim Beschleunigen, Bremsen, Kurven- und/oder Bergfahren Kraftstoff ansaugen kann. Durch die erfindungsgemäße Saugstrahlpumpe wird eine teilweise Entleerung des Speicherbehälters 11 durch Ansaugen von Luft und dadurch hervorgerufene Schaumbildung vermieden.

Claims

Ansprüche
1. Saugstrahlpumpe mit einer Treib leitung, die über einen Strahlausgang in eine Ansaugkammer mündet, wobei die Ansaugkammer eine mit einem Ventilglied zusammenwirkende Ansaugöffhung aufweist, durch die Fluid in die Ansaugkammer ansaugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibleitung (1) eine in die Ansaugkammer (3) mündende Bypassöffnung (10) aufweist, die derart angeordnet ist, dass deren Bypassstrom auf das Ventilglied (6) wirkt.
2. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassöffnung (10) im Bereich oberhalb des Ventilglieds (6) angeordnet ist.
3. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Treib leitung (1) mit einem Endabschnitt (1.1) in die Ansaugkammer (3) hineinreicht, wobei die Bypassöffnung (10) in dem Endabschnitt (1.1) vorgesehen ist.
4. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (6) abschnittsweise in der Ansaugkammer (3) vorgesehen ist.
5. Saugstrahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (6) schirmförmig, kugelförmig, scheibenförmig oder zylinderförmig ausgebildet ist.
6. Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff mit einer Saugstrahlpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
EP08872005.7A 2008-02-01 2008-12-09 Saugstrahlpumpe Not-in-force EP2240680B1 (de)

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DE102008007204.4A DE102008007204B4 (de) 2008-02-01 2008-02-01 Saugstrahlpumpe
PCT/EP2008/067068 WO2009095132A1 (de) 2008-02-01 2008-12-09 Saugstrahlpumpe

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Publication Number Publication Date
EP2240680A1 true EP2240680A1 (de) 2010-10-20
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US (1) US8511340B2 (de)
EP (1) EP2240680B1 (de)
CN (1) CN101932820B (de)
DE (1) DE102008007204B4 (de)
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