WO2011120512A2 - Verfahren zum entfernen eines exzenterschneckenantriebs einer erdölförderpumpe und erdölförderpumpe - Google Patents

Verfahren zum entfernen eines exzenterschneckenantriebs einer erdölförderpumpe und erdölförderpumpe Download PDF

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    • F04C2230/70—Disassembly methods

Definitions

  • the present invention relates to a method for removing the eccentric screw drive of a petroleum feed pump according to the preamble of claim 1 and petroleum feed pump according to the preamble of claim 2.
  • the present invention therefore aims to provide an improvement in the removal of the drive of a petroleum-driven eccentric screw pump.
  • This object is achieved with a method for removing the eccentric screw drive of a petroleum feed pump according to claim 1 and with a drive head of an eccentric screw drive of a petroleum feed pump according to claim 2.
  • the invention provides a method for removing the drive head of the eccentric screw drive of a Erdöl detailpumpe, wherein a drive terminal, by means of a drive shaft or polishing rod together with hanging pump linkage, including a pump rotor of the petroleum feed pump is supported via the drive head directly or indirectly on the ground or on a riser , Is released from the upper end of the polishing rod and then the drive head of the eccentric screw drive of the petroleum feed pump of the Polishing bar is removed, and wherein prior to releasing the drive terminal on the polishing rod a maintenance clamp in a holding shell of an externally accessible two-piece lantern, which sits below the position of the drive head on the polishing rod and is supported directly or indirectly on the ground or on a riser to the polishing rod is fixed, so that the weight of the pump rod, including the pump rotor of the petroleum feed pump, and the polishing rod on a bottom plate of the holding upper part of the lantern on a sealing base of the lantern with a mechanical seal which seals a delivery space in the
  • the invention provides a petroleum pump, with an eccentric screw, which includes a polishing rod and a drive head, in the operation of the petroleum feed pump, the polishing rod together with a hanging therefrom pump rod, including a pump rotor of the petroleum feed pump is supported by a drive terminal, with an externally accessible two-part lantern with a sealing base with a mechanical seal that seals a delivery space in the riser of Erdölörderpumpe from the environment, and a holding shell with a bottom plate, with which the holding shell is supported on the sealing base, is provided, and wherein the holding upper part adapted for receiving a maintenance clamp is, by its attachment to the polishing rod, the weight of the pump linkage, including the pump rotor of the petroleum feed pump, and the polishing rod on the bottom plate of the holding top of the lantern on the Di bottom part of the lantern and underneath is directly or indirectly supported on the ground or on a riser.
  • an externally accessible lantern is made in two parts, the upper lantern part, ie the holding upper part is provided with the bottom plate, which thus forms an intermediate floor, which allows the maintenance clamp and the suspended therefrom on the polishing rod pump linkage on the Lower the intermediate bottom without impairing the sealing effect of the mechanical seal underneath.
  • the two-part design of the lantern may be designed such that the lantern consists of two components or that the lantern is made of a part which has an intermediate floor.
  • the lantern is supported by means of a lantern flange and a T-piece attached underneath on a borehole flange, which sits at the upper or above-ground end of the riser.
  • FIG. 1 is a schematic, partially sectioned side view in FIG.
  • the drive head 1 includes a drive motor 4 and a belt drive 5, by means of which the rotational movement at the output of the drive motor 4 is transmitted to a drive shaft or polishing rod 6 of the eccentric screw drive 2.
  • the polishing rod 6 is connected at its lower end 7 within a reaching into a petroleum well 8 riser 9 with a pump rod, not shown, or connectable.
  • the riser 9 terminates at its aboveground end 11 with a borehole flange 24 which is connected to a T-piece 12, which in turn is connected to a lantern flange 13, via which a lantern 14 to the above-ground end 11 of the riser 9 is tightly fitted.
  • a mechanical seal 15 is arranged, which seals a delivery chamber 16 in the riser 9 relative to the environment 17.
  • the polishing rod 6 and the adjoining in the depth direction of the oil well 8 pump linkage (not shown), including the not visible in the figure pump rotor of Erdöl conceptpumpe 3 are based on a drive terminal 18 on the drive head 1 of the eccentric screw drive 2 of the Erdöl detailpumpe 3, which Drive head 1 in turn is ultimately supported on the wellbore 24 via other components.
  • the drive terminal 18 is seated during normal pump operation at the top 19 of the drive head 1 of the eccentric screw drive 2 on the polishing rod. 6
  • the drive head 1 To perform maintenance on the drive head 1, the drive head 1 must be deducted from the polishing rod 6.
  • the present innovation on the other hand is that the lantern 14, which is supported on the flange flange 24 via the lantern flange 13 and the tee 12, is now divided into two parts.
  • the mechanical seal 16, which seals the delivery chamber 16 in the riser 9 relative to the surroundings 17, is arranged in a sealing lower part 20 of the lantern 14. Via a separate bottom plate 21, a holding upper part 22 of the lantern 14 is supported on the seal base 20 of the lantern 14.
  • a maintenance clamp 23 is arranged prior to removal of the drive clamp 18 on the polishing rod 6 in the holding shell 22 or this arranged so that they support the weight of the pump linkage (not shown), including the not visible in the figure pump rotor of the petroleum pump 3, over the polishing rod 6 on the bottom plate 21 of the holding shell 22 and from here on the seal base 20, including on the lantern flange 13 the underlying T-piece 12 and below on the Bohrlochflansch 12 guaranteed.
  • a pressure relief between the upper holding part 22 and the lower sealing part 20 is achieved via the bottom plate or the bottom flange 21 of the holding upper part 22.
  • the two functions of the lantern 14, namely the one hand, the sealing of the pumping chamber 16 in the riser 9 relative to the environment 17 and on the other hand supporting the weight of the pump linkage (not shown), including the not visible in the figure pump rotor of the petroleum pump 3 and the polishing rod. 6 , with removed or at least already dissolved drive terminal 18 are thus distributed to two different and optimally designed for the respective function components of the lantern 14.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen des Antriebskopfes (1) des Exzenterschneckenantriebs (2) einer Erdölförderpumpe (3). Zum Entfernen des Antriebskopfes (1) wird, im Bereich der Laterne (14), eine Wartungsklemme (23) an die Antriebswelle oder Polierstange (6) angelegt. Durch die Wartungsklemme (23) wird die komplette bewegliche Pumpeinheit der Erdölförderpumpe (3) oberhalb des Erdölborloches (8) über der Erdoberfläche (10) gehalten. Die erfindungsgemäße Wartungsklemme (23) übernimmt die Halteaufgaben, die im Normalbetrieb von der Antriebsklemme (18), übernommen werden.

Description

Verfahren zum Entfernen eines Exzenterschneckenantriebs einer Erdölförderpumpe und Erdölförderpumpe
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen des Exzenterschneckenantriebs einer Erdölförderpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und Erdölförderpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.
Aus der Praxis ist es bekannt, dass bei einer produzierenden Erdölbohrung, bei der zur Förderung eine gestängegetriebene Exzenterschneckenpumpe mit obertägigem Antrieb und einer Gleitringdichtung zur Abdichtung der sich drehenden Polierstange eingesetzt wird und der Pumpenantrieb oberhalb einer am T-Stück des Bohrlochkopfes angebrachten Laterne angebracht ist, beim Entfernen des Pumpenantriebes das Geweicht und Rohr abgestützt werden muss. Die aus der Praxis bekannten Laternen in Verbindung mit der Benutzung einer Gleitringdichtung ermöglichen kein Absetzen des Gestängegewichtes mittels Polierstangenklemme für den Fall einer Wegnahme des Pumpenantriebs z.B. zu Wartungsarbeiten, ohne dass vorher die Gleitringdichtung entfernt werden muss und Gas aus der Erdölbohrung entweicht.
Die vorliegende Erfindung hat daher zum Ziel, eine Verbesserung beim Entfernen des Antriebs einer Erdölförder-Exzenterschneckenpumpe zu schaffen.
Dieses Ziel wird mit einem Verfahren zum Entfernen des Exzenterschneckenantriebs einer Erdölförderpumpe nach dem Anspruch 1 und mit einem Antriebskopf eines Exzenterschneckenantriebs einer Erdölförderpumpe nach Anspruch 2 erreicht.
Entsprechend schafft die Erfindung ein Verfahren zum Entfernen des Antriebskopfes des Exzenterschneckenantriebs einer Erdölförderpumpe, wobei eine Antriebsklemme, mittels der eine Antriebswelle oder Polierstange samt daran hängendem Pumpengestänge, einschließlich eines Pumpenrotors der Erdölförderpumpe, über den Antriebskopf direkt oder indirekt am Boden oder an einem Steigrohr abgestützt ist, vom oberen Ende der Polierstange gelöst wird und dann der Antriebskopf des Exzenterschneckenantriebs der Erdölförderpumpe von der Polierstange abgenommen wird, und wobei vor dem Lösen der Antriebsklemme an der Polierstange eine Wartungsklemme in einem Halteoberteil einer von außen zugänglichen zweiteiligen Laterne, die unterhalb der Lage des Antriebskopfes an der Polierstange sitzt und direkt oder indirekt am Boden oder an einem Steigrohr abgestützt ist, an der Polierstange befestigt wird, so dass sich das Gewicht des Pumpengestänges, einschließlich des Pumpenrotors der Erdölförderpumpe, und der Polierstange über eine Bodenplatte des Halteoberteils der Laterne an einem Dichtungsunterteil der Laterne mit einer Gleitringdichtung, die einen Förderraum im Steigrohr der Erdölförderpumpe gegenüber der Umgebung abdichtet, und darunter direkt oder indirekt am Boden oder an einem Steigrohr abstützt.
Vorrichtungsmäßig schafft die Erfindung eine Erdölförderpumpe, mit einem Exzenterschneckenantrieb, der eine Polierstange und einen Antriebskopf enthält, an dem im Betrieb der Erdölförderpumpe die Polierstange samt einem daran hängenden Pumpengestänge, einschließlich eines Pumpenrotors der Erdölförderpumpe, mittels einer Antriebsklemme abgestützt ist, wobei eine von außen zugängliche zweiteilige Laterne mit einem Dichtungsunterteil mit einer Gleitringdichtung, die einen Förderraum im Steigrohr der Erdölförderpumpe gegenüber der Umgebung abdichtet, und einem Halteoberteil mit einer Bodenplatte, mit der sich das Halteoberteil auf dem Dichtungsunterteil abstützt, vorgesehen ist, und wobei das Halteoberteil zum Aufnehmen einer Wartungsklemme ausgelegt ist, durch deren Befestigung an der Polierstange das Gewicht des Pumpengestänges, einschließlich des Pumpenrotors der Erdölförderpumpe, und der Polierstange über die Bodenplatte des Halteoberteils der Laterne an dem Dichtungsunterteil der Laterne und darunter direkt oder indirekt am Boden oder an einem Steigrohr abstützbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine von außen zugängliche Laterne zweiteilig ausgeführt, wobei der obere Laternenteil, d.h. das Halteoberteil mit der Bodenplatte versehen ist, die damit einen Zwischenboden bildet, der es ermöglicht, die Wartungsklemme und das daran über die Polierstange aufgehängte Pumpengestänge problemlos auf dem Zwischenboden abzusetzen, ohne die Dichtwirkung der darunter befindlichen Gleitringdichtung zu beeinträchtigen. Die zweiteilige Ausführung der Laterne kann derart ausgestaltet sein, dass die Laterne aus zwei Bauteilen besteht oder das die Laterne aus einem Teil hergestellt ist, welcher einen Zwischenboden besitzt. Die damit zu erreichenden Vorteile sind ein leichter Zugang zum Anbringen der Wartungsklemme und zum Lösen und/oder Anziehen der Befestigungsschrauben an der Wartungsklemme. Hierdurch wird eine schmutzfreie Wartung des obertägigen Pumpenantriebs ermöglicht, da beim Entfernen des Antriebskopfes die Gleitringdichtung nicht entfernt werden muss. Weiterhin wird das Klemmen des Antriebsstranges ermöglicht.
Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass die Laterne mittels eines Laternenflansches und eines darunter angebrachten T-Stückes auf einem Bohrlochflansch abgestützt ist, der am oberen oder oberirdischen Ende des Steigrohres sitzt.
Weitere bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und deren Kombinationen sowie den gesamten vorliegenden Anmeldungsunterlagen.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung lediglich exemplarisch näher erläutert, in der Fig. 1 in einer schematischen, teilweise geschnittenen Seitenansicht im
Wesentlichen einen Exzenterschneckenantrieb einer Erdölförderpumpe zeigt.
Anhand des nachfolgend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiels wird die Erfindung lediglich exemplarisch näher erläutert, d.h. sie ist nicht auf dieses Ausführungs- und Anwendungsbeispiel oder auf die vollständige Merkmalskombination innerhalb dieses Ausführungs- und Anwendungsbeispiels beschränkt. Vorrichtungs- und Verfahrensmerkmale ergeben sich auch jeweils analog aus bildlichen und schriftlichen Darstellungen von Verfahren bzw. Vorrichtungen.
Einzelne Merkmale, die im Zusammenhang mit dem konkreten Ausführungsbeispiel angegeben und/oder dargestellt sind, sind nicht auf dieses Ausführungsbeispiel oder die Kombination mit den übrigen Merkmalen dieses Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern können im Rahmen des technisch Möglichen, mit jeglichen anderen Varianten, auch wenn sie in den vorliegenden Unterlagen nicht gesondert behandelt sind, und insbesondere Merkmalen und Ausgestaltungen anderer Realisierungsformen kombiniert werden.
Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren und Abbildungen der Zeichnung bezeichnen gleiche oder ähnliche oder gleich oder ähnlich wirkende Komponenten. Anhand der Darstellungen in der Zeichnung werden auch solche Merkmale deutlich, die nicht mit Bezugszeichen versehen sind, unabhängig davon, ob solche Merkmale nachfolgend beschrieben sind oder nicht. Andererseits sind auch Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung enthalten, aber nicht in der Zeichnung sichtbar oder dargestellt sind, ohne weiteres für einen Fachmann verständlich. Ferner ist die Bezugszeichenliste am Ende dieser Beschreibung explizit Bestandteil dieser Beschreibung. Die Fig. 1 zeigt einen Antriebskopf 1 eines Exzenterschneckenantriebs 2 einer Erdölförderpumpe 3. Der Antriebskopf 1 enthält einen Antriebsmotor 4 und einen Riementrieb 5, mittels dem die Drehbewegung am Ausgang des Antriebsmotors 4 auf eine Antriebswelle oder Polierstange 6 des Exzenterschneckenantriebs 2 übertragen wird. Die Polierstange 6 ist an ihrem unteren Ende 7 innerhalb eines in ein Erdölbohrloch 8 reichenden Steigrohrs 9 mit einem nicht dargestellten Pumpengestänge verbunden oder verbindbar. Kurz oberhalb der Erdoberfläche 10 endet das Steigrohr 9 an seinem oberirdischen Ende 11 mit einem Bohrlochflansch 24, der mit einem T-Stück 12 verbunden ist, das wiederum mit einem Laternenflansch 13 verbunden ist, über den eine Laterne 14 auf das oberirdische Ende 11 des Steigrohrs 9 dicht aufgesetzt ist. In der Laterne 14 ist eine Gleitringdichtung 15 angeordnet, die einen Förderraum 16 im Steigrohr 9 gegenüber der Umgebung 17 abdichtet.
Die Polierstange 6 und das sich daran in Tiefenrichtung des Erdölbohrloches 8 anschließende Pumpengestänge (nicht dargestellt), einschließlich des ebenfalls in der Figur nicht sichtbaren Pumpenrotors der Erdölförderpumpe 3 stützen sich über eine Antriebsklemme 18 an dem Antriebskopf 1 des Exzenterschneckenantriebs 2 der Erdölförderpumpe 3 ab, welcher Antriebskopf 1 seinerseits über weitere Komponenten letztlich an dem Bohrlochflansch 24 abgestützt ist. Die Antriebsklemme 18 sitzt dabei während des normalen Pumpenbetriebs an der Oberseite 19 des Antriebskopfes 1 des Exzenterschneckenantriebs 2 auf dessen Polierstange 6.
Um z.B. Wartungsarbeiten am Antriebskopf 1 durchführen zu können, muss der Antriebskopf 1 von der Polierstange 6 abgezogen werden. Die oberhalb des Antriebskopfes 1 sitzende Antriebsklemme 18, die während des Pumpenbetriebes über die Polierstange 6 das Gewicht des Pumpengestänges (nicht dargestellt), einschließlich des ebenfalls in der Figur nicht sichtbaren Pumpenrotors der Erdölförderpumpe 3, aufnimmt, wird hierbei abgenommen. Damit die Position des Pumpenrotors (nicht dargestellt), der am unteren Ende des Pumpengestänges (nicht dargestellt) im Erdölbohrloch 8 bzw. im Steigrohr 9 sitzt, nicht durch die Montagearbeit verändert wird, hat man bisher noch vor dem Entfernen der Antriebsklemme 18 unterhalb des Antriebskopfes 1 eine Wartungsklemme befestigt, die dann mit dem Gewicht des Pumpengestänges voll auf das herkömmliche Gehäuse einer Gleitringdichtung drückte, was zu Schäden führte. Die vorliegende Neuerung demgegenüber besteht darin, dass die Laterne 14, die über den Laternenflansch 13 und dem T-Stück 12 auf dem Bohrlochflansch 24 abgestützt ist, nun zweigeteilt ist.
Die Gleitringdichtung 16, die den Förderraum 16 im Steigrohr 9 gegenüber der Umgebung 17 abdichtet, ist in einem Dichtungsunterteil 20 der Laterne 14 angeordnet. Über eine gesonderte Bodenplatte 21 ist ein Halteoberteil 22 der Laterne 14 auf dem Dichtungsunterteil 20 der Laterne 14 abgestützt. Eine Wartungsklemme 23 ist vor dem Entfernen der Antriebsklemme 18 an der Polierstange 6 in dem Halteoberteil 22 oder diesem zugeordnet so angeordnet, dass sie eine Abstützung des Gewichtes des Pumpengestänges (nicht dargestellt), einschließlich des ebenfalls in der Figur nicht sichtbaren Pumpenrotors der Erdölförderpumpe 3, über die Polierstange 6 auf der Bodenplatte 21 des Halteoberteils 22 und von hier aus auf dem Dichtungsunterteil 20, darunter auf dem Laternenflansch 13 dem darunter befindlichen T- Stück 12 und darunter auf dem Bohrlochflansch 12 gewährleistet. Dadurch wird über die Bodenplatte oder den Bodenflansch 21 des Halteoberteils 22 eine Druckentlastung zwischen Halteoberteil 22 und dem Dichtungsunterteil 20 erreicht. Die beiden Funktionen der Laterne 14, nämlich einerseits das Abdichten des Förderraumes 16 im Steigrohr 9 gegenüber der Umgebung 17 und andererseits das Abstützen des Gewichtes des Pumpengestänges (nicht dargestellt), einschließlich des ebenfalls in der Figur nicht sichtbaren Pumpenrotors der Erdölförderpumpe 3 und der Polierstange 6, bei abgenommener oder zumindest schon gelöster Antriebsklemme 18 werden damit auf zwei verschiedene und auf die jeweilige Funktion optimal ausgelegte Komponenten der Laterne 14 verteilt.
Die Erfindung ist anhand des Ausführungsbeispiels in der Beschreibung und in der Zeichnung lediglich exemplarisch dargestellt und nicht darauf beschränkt, sondern umfasst alle Variationen, Modifikationen, Substitutionen und Kombinationen, die der Fachmann den vorliegenden Unterlagen insbesondere im Rahmen der Ansprüche und der allgemeinen Darstellungen in der Einleitung dieser Beschreibung sowie der Beschreibung des Ausführungsbeispiels und dessen Darstellungen in der Zeichnung entnehmen und mit seinem fachmännischen Wissen kombinieren kann. Bezugszeichenliste
1 Antriebskopf
2 Exzenterschneckenantrieb
3 Erdölförderpumpe
4 Antriebsmotor
5 Riementrieb
6 Antriebswelle oder Polierstange
7 unteres Ende der Polierstange
8 Erdölbohrloch
9 Steigrohr
10 Erdoberfläche
11 oberirdisches Ende des Steigrohrs
12 T-Stück
13 Laternenflansch
14 Laterne
15 Gleitringdichtung
16 Förderraum im Steigrohr
17 Umgebung
18 Antriebsklemme
19 Oberseite des Antriebskopfes
20 Dichtungsunterteil der Laterne
21 Bodenplatte
22 Halteoberteil der Laterne
23 Wartungsklemme
24 Bohrlochflansch

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Entfernen eines Antriebskopfes (1) eines Exzenterschneckenantriebs (2) einer Erdölförderpumpe (3), wobei eine Antriebsklemme (18), mittels der eine Antriebswelle oder Polierstange (6) samt daran hängendem Pumpengestänge, einschließlich eines Pumpenrotors der Erdölförderpumpe (3), über den Antriebskopf (1) direkt oder indirekt am Boden (Erdoberfläche 10) oder an einem Steigrohr (9) abgestützt ist, vom oberen Ende der Polierstange (6) gelöst wird und dann der Antriebskopf (1) des Exzenterschneckenantriebs (2) der Erdölförderpumpe (3) von der Polierstange (6) abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Lösen der Antriebsklemme (18) an der Polierstange (6) eine Wartungsklemme (23) angebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungsklemme (23) in einem Halteoberteil (22) einer von außen zugänglichen Laterne (14) eingebracht wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laterne (14) unterhalb der Lage des Antriebskopfes (1) an der Polierstange (6) angeordnet wird und direkt oder indirekt am Boden (Erdoberfläche 10) oder an einem Steigrohr (9) abgestützt wird.
4. Erdölförderpumpe (3), mit einem Exzenterschneckenantrieb (2), der eine Polierstange (6) und einen Antriebskopf (1) aufweist, an dem im Betrieb der Erdölförderpumpe (3) die Polierstange (6) samt einem daran hängenden Pumpengestänge, einschließlich eines Pumpenrotors der Erdölförderpumpe (3), mittels einer Antriebsklemme (18) abgestützt ist und das zwischen dem Exzenterschneckenantrieb (2) und der Erdölförderpumpe (3) eine Laterne (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Laterne (14) von außen zugängliche ist und das der Laterne (14) eine Bodenplatte (21) zugeordnet ist.
5. Erdölförderpumpe (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Laterne (14) an der Polierstange (6) eine Wartungsklemme (23) anbringbar ist.
6. Erdölförderpumpe (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Befestigung der Wartungsklemme (23) an der Polierstange (6) das Gewicht des Pumpengestänges, einschließlich des Pumpenrotors der Erdölförderpumpe (3), und der Polierstange (6) über die Bodenplatte (21) des Halteoberteils (22) der Laterne (14) an einem Dichtungsunterteil (20) der Laterne (14) und darunter direkt oder indirekt am Boden (Erdoberfläche 10) oder an einem Steigrohr (9) abstützbar ist.
7. Erdölförderpumpe (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laterne (14) mittels eines Laternenflansches (13) auf einem Bohrlochflansch (24) und einem darüber angeordneten T-Stück (12) abgestützt ist, der einem oberen oder oberirdischen Ende (11) des Steigrohres (9) zugeordnet ist.
8. Erdölförderpumpe (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Laterne (14) aus einem oder mehrerer Teilen aufgebaut ist.
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