EP0274739A2 - Selbstansaugende Pumpvorrichtung für Flüssigkeiten - Google Patents

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EP0274739A2
EP0274739A2 EP87119204A EP87119204A EP0274739A2 EP 0274739 A2 EP0274739 A2 EP 0274739A2 EP 87119204 A EP87119204 A EP 87119204A EP 87119204 A EP87119204 A EP 87119204A EP 0274739 A2 EP0274739 A2 EP 0274739A2
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EP
European Patent Office
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pump
suction
suction device
self
flange
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EP87119204A
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Paul Zehnder
Hans-Ulrich Niklaus
Franz Patri
Engelbert Dr Schmiedl
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K Ruetschi AG Pumpenbau Brugg
Original Assignee
K Ruetschi AG Pumpenbau Brugg
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/605—Mounting; Assembling; Disassembling specially adapted for liquid pumps
    • F04D29/606—Mounting in cavities

Definitions

  • the invention relates to a self-priming pump device according to the preamble of claim 1.
  • Pumping devices are used in chemical engineering plants as well as in nuclear technology plants which are only partially or not directly accessible for safety reasons or for reasons of personal protection and which are also accessible for reasons of environmental protection but also to protect the liquids to be conveyed from the outside Influences are extremely high requirements regarding reliability and avoidance of leakage.
  • the pump, the associated suction device with suction line, pressure line and ejectors for initiating the conveyance and finally the suction container are each arranged side by side on a base plate, which is a matter of special safety measures, e.g. to prevent leakage on fittings, flanges, pipes and the like.
  • the invention has for its object a pump device of the type mentioned in the preamble of Claim 1 to create, which can be disassembled and reassembled in the simplest way, particularly for repair or maintenance purposes, quickly and safely, also via remote-controlled manipulators, and in which, in addition, the risk that neighboring parts of the escaping conveying liquid due to defective fittings, flanges and the like Plant contaminated or contaminated by such is largely avoided.
  • the second part of the object on which the invention is based is achieved in that the pump and suction device, together with all the connections, etc., are accommodated in the suction container, through the upper end of which only the line leading to the pump and the line leading away from the pump enter or exit . Any leakage of the conveyed liquid at the connections of the intake connection, pressure connection, lines of the intake device etc. remains in the closed intake container.
  • a first barrier for the retention of escaping liquid is thus integrated in the pump device.
  • the pump itself is enclosed on all sides by the suction tank and therefore does not require any special containment. This is particularly important for the barrier security concept in nuclear technology.
  • the solution to the first part of the task defined above results from the fact that after solving the individual Components connecting elements, preferably these are screw connections or tension locks, which can be done by remote-controlled manipulators, e.g. impact wrenches or the like, without difficulty, the pump device can be disassembled, which in turn is possible using remote-controlled manipulators, e.g. lifting devices, first the pump and then the suction device is lifted up out of the suction tank.
  • the reassembly is just as easy in the reverse order. This has the important advantage that the most vulnerable part, namely the pump, is removed first and installed last, so that in the event of a defect or for the maintenance of the pump, only this component is removed and then reinstalled. When the pump is lifted out and / or when the connections are disconnected, any liquid escaping remains in the suction tank.
  • a particularly expedient embodiment of the suction device is characterized in claim 2 and then enables the equally expedient embodiment of the pump according to claim 3.
  • organs for example brackets, hooks or the like, are provided at the upper end of the pump and the suction device for engaging the gripper of, for example, a remote-controlled hoist.
  • the suction tank generally open at 1, consists of a base plate 2 and a cylindrical jacket 3 welded to it. At the upper, open end of the suction tank 1, the jacket 3 is provided with an annular inner shoulder 4 and several are distributed in its end face 5 on its circumference Threaded bolt 6 screwed up protruding.
  • the suction device designed as a component is generally designated 7. It comprises an end flange with a central opening, shown here as a ring flange 8, the outside diameter of which corresponds to that of the cylindrical jacket 3 of the suction container and its peri Pherie gradations, which allows its fit into the inner shoulder 4 of the suction container 1 and thus the inclusion of sealing rings, not shown.
  • the ring flange 8 also has bores 9 which are matched in terms of number, diameter and position to the threaded bolts 6 of the suction container 1.
  • the flange ring serves as a carrier and holder for lines penetrating it, in particular a feed line 10 to the pump, a pressure line 11 from the pump, and for a cylindrical housing 12 for receiving the pump, as will be described in more detail below.
  • the suction device known per se has ejectors, as well as flow openings 15 and 16 in the bottom or in the side wall of the housing 12 for the entry of the sucked liquid into the pump or for the exit of the pumped liquid from the pump.
  • 8 hooks 18 are attached to the ring flange, to which the entire component formed by the suction device 7 just described can be attached, for example to the gripper 19 of a hoist, in order to be able to be inserted into the suction container 1, as shown in FIG. 2, until the Ring flange 8 rests on the end face 5 of the suction container 1, the threaded bolts 6 penetrating the bores 9 in the ring flange 8.
  • nuts 20 which if necessary are screwed onto the threaded bolts 6 by remote-controlled manipulators,
  • the suction device 7 can now be fixed coaxially in the suction container 1, as shown particularly clearly in FIG. 2. It can also be seen from this FIG.
  • the interior of the housing 12 forms a cavity 21 which can accommodate the pump of the pump device according to the invention, which is generally designated 22.
  • This is shown here as a canned motor pump, with a motor part 23 and a pump part 24, which are enclosed by a housing 25.
  • a peripheral flange 26 is formed on the housing 25, the circumference of which has bores 27 which are matched in terms of number, diameter and position to the threaded bolts 17 of the ring flange 8 of the suction device.
  • the motor-side closure of the housing 25 is formed by a detachably fastened cover 28, to which hooks 29 are fastened, to which the pump 22 can be attached, for example, to the gripper 19 of the hoist already used for manipulating the suction device, in order to be able to mount the pump device in the Cavity 21 of the already installed suction device 7 is lowered or lifted out of this operating position when dismantled.
  • the peripheral flange 26 of the housing 25 rests on the inner edge of the opening of the ring flange 8 of the suction device, the threaded bolts 17 of the latter penetrating the bores 27.
  • the pump 22 used can be screwed onto the projecting ends of these threaded bolts 17 by nuts 30 be fixed, with which the suction container 1 is completely closed at the top.
  • the pump 22 When the pump 22 is inserted, its suction port 31 slides into the flow opening 15 of the suction device in a self-centering and self-sealing manner and the pressure outlets 32 of the pump 22 are located opposite the openings 16 in the casing of the housing 12.
  • the pump part 24 could of course also be driven by a suitably sealed dry motor.
  • the connecting elements shown here as bolts 6 and 17 and nuts 20 and 30 could be replaced by tension locks that are just as easily operated by manipulators.

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Abstract

Die Pumpeinrichtung umfasst eine Pumpe (22), eine Ansaugein­richtung (7) und einen Ansaugbehälter (1). Die Ansaugein­richtung (7) ist als Bauteil ausgebildet und koaxial von oben in den Ansaugbehälter (1) einsetzbar. Die Pumpe (22) ist ebenfalls als Bauteil ausgebildet und von oben mit selbstzentrierenden und selbstdichtenden Anschlüssen (15,31) koaxial in einen Hohlraum (21) der Ansaugeinrichtung (7) einsetzbar und an diese anschliessbar. Ueber Gewindebol­zen (6) die beim Absenken der Ansaugeinrichtung (7) Bohrun­gen (20) in einem Ringflansch (8) derselben durchsetzen, kann die eingesetzte Ansaugeinrichtung (7) erforderlichen­falls durch fernbediente Manipulatoren mit dem Ansaugbehäl­ter (1) verbunden werden. Analog treten vom oberen Ende der Ansaugeinrichtung (7) vorragende Gewindebolzen (17) beim Einsetzen der Pumpe (22) durch Bohrungen im Gehäuse derselben, sodass auch die Pumpe mittels fernbedienbarer Manipulatoren in ihrer montierten Lage fixiert bzw. aus dieser gelöst werden kann.
Die Demontage und Wiedermontage der Pumpvorrichtung zwecks Reparaturen und Wartung kann somit schnell und einfach auch über fernbediente Manipulatoren erfolgen, wobei beim Zerlegen oder infolge eines Defekts auftretende Leckage stets im Ansaugbehälter (1) verbleibt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstansaugende Pump­vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • In verfahrenstechnischen Chemieanlagen sowie in Anlagen der Kerntechnik werden Pumpvorrichtungen eingesetzt, die aus Sicherheitsgründen oder aus Gründen des Personenschutzes nur teilweise, oder auch gar nicht direkt zugänglich sind und an die ausserdem auch aus Gründen des Umweltschutzes, aber auch des Schutzes der zu fördernden Flüssigkeiten vor äusseren Einflüssen extrem hohe Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit und Vermeiden von Leckage gestellt werden.
  • Besonders in den verfahrenstechnischen Anlagen in heissen Zellen der Kerntechnik, z.B. für die chemischen, mechanischen und thermischen Prozesse und die Brennstoffaufarbeitung, aber auch in verfahrenstechnischen Anlagen die mit wertvollen oder hochempfindlichen oder mit gefährlichen, insbesondere giftigen, radioaktiven, explosiven oder leicht brennbaren Flüssigkeiten operieren, werden Pumpvorrichtungen benötigt, deren Wartung einschliesslich Demontage und Montage bei Reparaturen ohne Gefährdung des Personals, also erforder­lichenfalls über fernbediente Manipulatoren möglich ist, oder aber die zu diesem Zweck schnell und einfach ausgebaut und für die durchzuführenden Arbeiten aus der Gefahrenzone herausgebracht werden können und bei denen unkontrollierte Verluste von Förderflüssigkeit nicht akzeptiert werden können.
  • Innerhalb heisser Zellen der Kerntechnik kommt der Hantierung im Zusammenhang mit der Instandhaltung eingesetzter Pumpvor­richtungen besondere Bedeutung zu. Bei Ausfall einer Pumpvor­richtung muss unter Umständen die ganze Anlage stillgelegt werden und im Anschluss daran müssen umfangreiche Dekontimi­nationsarbeiten durchgeführt werden. In Fällen, in welchen die Umgebung der Pumpvorrichtung nicht soweit dekontami­niert werden kann, dass die Dosisbelastung des für die Reparatur eingesetzten Personals unbedenklich ist, sind solche Instandhaltungsarbeiten sehr arbeits-, material- ­und zeitaufwendig ganz abgesehen von den wirtschaftlichen Konsequenzen langer Stillstandszeiten.
  • Es kommt dazu, dass bei den bisher bei solchen Anwendungen eingesetzten Pumpvorrichtungen der eingangs genannten Gattung die Pumpe, die zugehörige Ansaugeinrichtung mit Ansaugleitung, Druckleitung und Ejektoren zur Initiierung der Förderung und schliesslich der Ansaugbehälter jeweils nebeneinander auf einer Grundplatte angeordnet sind, was besondere sicherheitstechnische Massnahmen, z.B. zur Verhin­derung von Leckage an Armaturen, Flanschen, Rohrleitungen und dgl. erforderlich macht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Pumpvorrich­tung der eingangs genannten Art nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, welche auf einfachste Weise insbe­sondere zu Reparatur- oder Wartungszwecken schnell und sicher, auch über fernbedienbare Manipulatoren demontiert und wieder zusammengesetzt werden kann und bei welcher zudem die Gefahr, dass durch defekte Armaturen, Flanschen und dgl. austretende Förderflüssigkeit benachbarte Teile der Anlage kontaminiert oder durch solche kontaminiert wird, weitgehend vermieden ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben.
  • Zunächst wird hierdurch der zweite Teil der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe dadurch gelöst, dass Pumpe und Ansaugeinrichtung samt allen Anschlüssen usw. im Ansaugbe­hälter untergebracht sind, durch dessen oberen Abschluss somit nur die zur Pumpe führende und die von der Pumpe wegführende Leitung ein- bzw. austreten. Allfällige Leckage von Förderflüssigkeit bei den Anschlüssen von Ansaugstutzen, Druckstutzen, Leitungen der Ansaugeinrichtung usw. verbleibt im geschlossenen Ansaugbehälter. Damit ist eine erste Schranke zur Zurückhaltung von austretender Flüssigkeit in der Pumpvorrichtung integriert. Auch die Pumpe selbst ist vom Ansaugbehälter allseitig umschlossen und benötigt somit kein spezielles Containment. Das hat besondere Bedeu­tung für das Barrieresicherheitskonzept in der Kerntechnik.
  • Die Lösung des ersten Teils der oben definierten Aufgabe ergibt sich daraus, dass nach Lösen der die einzelnen Bauteile verbindenden Elemente, vorzugsweise sind dies Schraubverbindungen oder Spannverschlüsse, die durch fernbe­dienbare Manipulatoren, z.B. Schlagschrauber oder dgl., ohne Schwierigkeiten erfolgen kann, die Pumpvorrichtung zerlegt werden kann indem, was wiederum durch fernbediente Manipulatoren, z.B. Hebezeuge möglich ist, zunächst die Pumpe und danach die Ansaugeinrichtung nach oben aus dem Ansaugbehälter herausgehoben werden. Die Wiedermontage erfolgt in ebenso einfacher Weise in der umgekehrten Reihen­folge. Dabei ergibt sich der wichtige Vorteil, dass in dieser Weise der anfälligste Teil, nämlich die Pumpe, zuerst ausgebaut und zuletzt eingebaut wird, sodass bei einem Defekt oder für die Wartung der Pumpe nur gerade dieser Bauteil ausgebaut und danach wieder eingebaut wird. Beim Herausheben der Pumpe und/oder beim Trennen der An­schlüsse verbleibt austretende Förderflüssigkeit im Ansaugbe­hälter.
  • Eine besonders zweckmässige Ausbildung der Ansaugeinrichtung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet und ermöglicht dann die ebenso besonders zweckmässige Ausbildung der Pumpe gemäss Anspruch 3.
  • Mit Vorteil sind hierbei gemäss Anspruch 4 jeweils am oberen Ende der Pumpe und der Ansaugeinrichtung Organe, z.B. Bügel, Haken oder dgl. zum Angreifen des Greifers eines z.B. fernbedienten Hebezeugs vorgesehen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­beispiels mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 den Ansaugbehälter und die von oben in diesen einsetzbare bzw. nach oben aus diesem herausge­gehobene Ansaugeinrichtung;
    • Fig. 2 die in den Ansaugbehälter eingesetzte Ansaugeinrich­tung und die von oben in diese einsetzbare bzw. nach oben aus dieser herausgehobene Pumpe, und
    • Fig. 3 die vollständig zusammengesetzte selbstansaugende Pumpvorrichtung gemäss der Erfindung.
  • Der oben offene allgemein mit 1 bezeichnete Ansaugbehälter besteht aus einer Bodenplatte 2 und einem damit verschweiss­ten zylindrischen Mantel 3. Am oberen, offenen Ende des Ansaugbehälters 1 ist der Mantel 3 mit einer ringförmigen Innenschulter 4 versehen und in seine Stirnfläche 5 sind auf seinem Umfang verteilt mehrere Gewindebolzen 6 nach oben vorragend eingeschraubt.
  • Die als Bauteil ausgebildete Ansaugeeinrichtung ist allge­mein mit 7 bezeichnet. Sie umfasst einen Abschlussflansch mit einer zentralen Oeffnung, hier als Ringflansch 8 darge­stellt, dessen Aussendurchmesser demjenigen des zylindrischen Mantels 3 des Ansaugbehälters entspricht und dessen Peri­ pherie Abstufungen aufweist, die seine Einpassung in die Innenschulter 4 des Ansaugbehälters 1 und damit die Aufnahme von nicht näher dargestellten Dichtungsringen ermöglicht. Der Ringflansch 8 weist ferner Bohrungen 9 auf, welche bezüglich Anzahl, Durchmesser und Lage auf die Gewinde­bolzen 6 des Ansaugbehälters 1 abgestimmt sind. Der Flansch­ring dient als Träger und Halter für ihn durchdringenden Leitungen, insbesondere eine Zuführleitung 10 zur Pumpe eine Druckleitung 11 von der Pumpe, sowie für ein zylindri­sches Gehäuse 12 zur Aufnahme der Pumpe wie im folgenden noch näher beschrieben wird. Die an sich bekannte Ansaugein­richtung besitzt Ejektoren, sowie Durchflussöffnungen 15 und 16 im Boden bzw. in der Seitenwand des Gehäuses 12 für den Eintritt der angesogenen Flüssigkeit in die Pumpe bzw. für den Austritt der geförderten Flüssigkeit aus der Pumpe. Am Innenrand des Ringflansches 8 sind analog zu den Gewindebolzen 6 des Ansaugbehälters auf dem Umfang verteilt mehrere Gewindebolzen 17 nach oben vorragend eingeschraubt. Ausserdem sind am Ringflansch 8 Haken 18 befestigt, an welchen der gesamte durch die soeben beschrie­bene Ansaugeinrichtung 7 gebildete Bauteil z.B. am Greifer 19 eines Hebezeuges angehängt werden kann um, wie in Fig. 2 dargestellt, in den Ansaugbehälter 1 eingesetzt werden zu können, bis der Ringflansch 8 auf der Stirnfläche 5 des Ansaugbehälters 1 aufliegt, wobei die Gewindebolzen 6 die Bohrungen 9 im Ringflansch 8 durchsetzen. Mittels Muttern 20, die erforderlichenfalls durch fernbediente Manipulatoren auf die Gewindebolzen 6 aufgeschraubt werden, kann nun die Ansaugeinrichtung 7 koaxial im Ansaugbehälter 1 fixiert werden, wie dies die Fig. 2 besonders deutlich zeigt. Aus dieser Fig. 2 ist auch ersichtlich, dass der Innenraum des Gehäuses 12 einen Hohlraum 21 bildet, der die als Bauteil ausgebildete Pumpe der erfindungsgemässen Pumpvorrichtung aufnehmen kann, welche allgemein mit 22 bezeichnet ist. Diese ist hier als Spaltrohrmotorpumpe gezeigt, mit einem Motorteil 23 und einem Pumpenteil 24 die von einem Gehäuse 25 umschlossen sind. Am oberen, motorseitigen Ende der Pumpe 22 ist am Gehäuse 25 ein peripherer Flansch 26 gebildet, dessen Umfang Bohrungen 27 aufweist, die bezüglich Anzahl, Durchmesser und Lage auf die Gewindebolzen 17 des Ringflansches 8 der Ansaugeinrich­tung abgestimmt sind. Den motorseitigen Abschluss des Gehäuses 25 bildet ein lösbar befestigter Deckel 28, an welchem Haken 29 befestigt sind, an welchen die Pumpe 22 z.B. am Greifer 19 des bereits für die Manipulation der Ansaugeinrichtung verwendeten Hebezeugs angehängt werden kann, um bei der Montage der Pumpvorrichtung in den Hohl­raum 21 der bereits montierten Ansaugeinrichtung 7 abgesenkt bzw. bei einer Demontage aus dieser Betriebslage wieder herausgehoben zu werden. Im montierten Zustand, der in der Fig. 3 gezeigt ist, liegt der periphere Flansch 26 des Gehäuses 25 auf dem inneren Rand der Oeffnung des Ringflansches 8 der Ansaugeinrichtung auf, wobei die Gewinde­bolzen 17 der letzteren die Bohrungen 27 durchsetzen. Mittels auf die vorstehenden Enden dieser Gewindebolzen 17 aufgeschraubten Muttern 30 kann die eingesetzte Pumpe 22 fixiert werden, womit der Ansaugbehälter 1 nach oben voll­ständig abgeschlossen ist. Beim Einsetzen der Pumpe 22 gleitet deren Ansaugstutzen 31 selbstzentrierend und selbst­dichtend in die Durchflussöffnung 15 der Ansaugeinrichtung und die Druckauslässe 32 der Pumpe 22 befinden sich gegenüber den Oeffnungen 16 im Mantel des Gehäuses 12.
  • Anstelle der im dargestellten Beispiel verwendeten Spalt­rohrmotorpumpe könnte natürlich auch der Antrieb des Pumpen­teils 24 ein über einen entsprechend abgedichteten Trocken­motor erfolgen. Weiter könnten die hier als Bolzen 6 bzw. 17 und Muttern 20 bzw. 30 dargestellten Verbindungselemente durch ebenso leicht von Manipulatoren bedienbare Spannver­schlüsse ersetzt werden.
  • Die Wirkungsweise von selbstansaugenden Pumpvorrichtungen der beschriebenen Gattung ist an sich bekannt und braucht deshalb hier nicht näher beschrieben zu werden.

Claims (5)

1. Selbstansaugende Pumpvorrichtung für Flüssigkeiten, mit einer Pumpe (22), einer Ansaugeinrichtung (7) und einem abschliessbaren Ansaugbehälter (1), dadurch gekenn­zeichnet, dass die Ansaugeinrichtung (7) als Bauteil ausgebildet koaxial von oben in den Ansaugbehälter (1) und die Pumpe (22) ebenfalls als Bauteil koaxial von oben mit selbstzentrierenden Anschlüssen (15,31) in einen Hohlraum (21) der Ansaugeinrichtung (7) einsetzbar und an diese anschliessbar ist, und dass diese Bau­teile (7,22) durch fernbedienbare Manipulatoren miteinan­der verbindbar bzw. voneinander lösbar ausgebildet sind.
2. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugeinrichtung (7) mit einem Abschluss­flansch (8) versehen ist, mit einer zentralen Oeffnung, die auf den Aussendurchmesser der Pumpe (22) abgestimmt ist, und der bei in den Ansaugbehälter (1) eingesetzter Ansaugeinrichtung (7) auf dem oberen Rand (5) des Ansaug­behälters (1) aufliegt und mit diesem über Verbindungs­elemente (6,20) lösbar verbunden ist.
3. Pumpvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (22) einen peripheren Flansch (26) auf­weist, der bei in die Ansaugeinrichtung (7) eingesetzter Pumpe (22) auf dem inneren Rand des Abschlussflansches (8) flansches (8) der Ansaugeinrichtung (7) aufliegt und damit zusammen mit dem Abschlussflansch (8) der letzteren den Ansaugbehälter (1) nach oben abschliesst, und dass dieser Flansch (26) über Verbindungselemente (17,30) lösbar mit dem Flansch (8) der Ansaugeinrichtung (7) lösbar verbunden ist.
4. Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass je am oberen Ende der Pumpe (22) und der Ansaugeinrichtung (7) Organe (18,29) zum Einhängen des Greifers (19) eines Hebezeugs vorgesehen sind.
5. Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugstutzen (31) der Pumpe (22) beim Absenken derselben in die Ansaugeinrich­tung (7) selbstzentrierend und selbstdichtend in eine Durchlassöffnung (15) dieser Ansaugeinrichtung einfährt.
EP87119204A 1987-01-15 1987-12-24 Selbstansaugende Pumpvorrichtung für Flüssigkeiten Withdrawn EP0274739A3 (de)

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CH132/87 1987-01-15
CH132/87A CH671611A5 (de) 1987-01-15 1987-01-15

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