EP1281870A2 - Spaltrohrmotorpumpenaggregat - Google Patents

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EP1281870A2
EP1281870A2 EP02012052A EP02012052A EP1281870A2 EP 1281870 A2 EP1281870 A2 EP 1281870A2 EP 02012052 A EP02012052 A EP 02012052A EP 02012052 A EP02012052 A EP 02012052A EP 1281870 A2 EP1281870 A2 EP 1281870A2
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EP
European Patent Office
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cover
canned
cover element
motor according
canned motor
Prior art date
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EP02012052A
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English (en)
French (fr)
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Günter Kaul
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Wilo GmbH
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Wilo GmbH
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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
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor pumps
    • F04D13/0633—Details of the bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor pumps
    • F04D13/0626—Details of the can

Definitions

  • the invention relates to a canned motor for a canned pump a motor housing and with a can, which the wet room, the accommodates the rotor rotating in the conveyed liquid, from which separates the dry stator space, the wet space on the Liquid-tight opening away from the pump through a cover is closed.
  • Such canned motors are generally known.
  • the motor housing is often made of aluminum or other, relative cast light materials. So that the material of the motor housing is not attacked by the liquid in the can, usually a turned brass part or a turned copper part injected into the motor housing to seal the wet room.
  • the object of the present invention is therefore a constructive to create simple canned motor of the type mentioned, which at low weight and permanently safe corrosion resistance can be produced particularly inexpensively.
  • a canned motor Claim 1 solved. It is essential that the lid is integral with the motor housing is formed and that a cover element is provided that is at least the wet room of the canned motor covers adjacent areas of the cover in a liquid-tight manner.
  • the main advantage is that the use of an expensive lathe Cover made of brass or copper is no longer required. Rather, the cover is made from one piece together with the motor housing cast, which saves both weight as well significant cost savings can be achieved. For prevention a sign of corrosion is provided, the can be manufactured and assembled relatively easily and inexpensively.
  • the rotor usually rotates within the can. Doing so proposed according to the invention that the cover element the lid seals against the interior of the can.
  • the rotor can also circulate outside the can, so that the drying room with the Stator inside the can and the wet room with the rotor outside of the can are formed.
  • the cover element make the lid annular opposite the space between the motor housing and the Seals the outer wall of the can.
  • a particularly good seal can be achieved in that the Cover element via a sealant, in particular via an O-ring, is sealed off from the wet room.
  • the motor housing can be produced in a particularly simple manner in terms of production technology be cast in one piece with the lid.
  • the motor housing with the cover from a Aluminum alloy or from a zinc alloy or from plastic is cast, whereby particularly low engine weights are achieved can be.
  • the cover element from a to produce corrosion-resistant material.
  • that can Cover element made of a brass and / or copper alloy his.
  • the cover element can advantageously also be made of a chromium-nickel alloy be made.
  • a particularly inexpensive method of production can be achieved be that the cover is made by deep drawing. At the same time, using a simple thermoformed part low wall thickness a particularly low weight can be achieved.
  • the cover element is cup-shaped and in a central recess inserted, which the cover has inside the motor.
  • the pot-shaped training can preferably be produced by deep drawing.
  • the cover element at least one projecting radially outwards and / or axially in the direction of the cover Has projection, the form-fitting in a corresponding recess of the lid.
  • the projection of the cover element can be particularly simple a bead can be formed in the cover element.
  • the recess in the lid can be special in terms of production technology conveniently poured into the lid.
  • the canned motor 1 shown in FIGS. 1 to 3 is used for driving a centrifugal pump, not shown, with one on the motor shaft 2 mounted pump impeller 3.
  • the motor housing 4 there is a can 5 arranged, the wet room formed in the interior of the can 5 6 separates from the drying space 7 formed outside the can.
  • the rotor 8 runs as a wet rotor in the pump pumped liquid around.
  • the associated stator 9 is located radially on the outside with elements 10 of the motor electronics in the drying room 7 arranged.
  • the can 5 is at the end facing away from the pump impeller 3 closed by a lid 11.
  • the cover 11 is in one piece with the motor housing 4 cast from aluminum. At the wet room 6 facing side, the cover 11 has a central recess 12 in which a bearing 13 is received for mounting the motor shaft 2.
  • a cover element 14 which connects the wet room 6 adjacent areas of the cover 11 covers liquid-tight.
  • the Cover element 14 consists of a chrome-nickel alloy and is formed by deep drawing so that a pot-shaped area in the middle 15 is formed, which lies in the recess 12 of the lid 11 and in which the bearing 13 is added.
  • the top edge 16 of the cover member 14 is in shape on the inside contour of the lid adapted and shows a radial in the example shown externally directed collar 16, which in its central region is a Gradation 17 pointing in the direction of the pot-shaped region 15. in the The area of this gradation 17 is an O-ring 18 between the inner wall of the can 5 and the cover member 14 used to make a liquid-tight Ensure closure of the wet room 6.
  • the inside Unscrew the recess 12 of the lid 11 and after subsequent insertion of the cover element 14 also an inside Turning of the pot-shaped area 15 of the cover element 14 to be required. So that here the cover element 14 is not due the cutting forces can twist in the lid 11 are in the embodiment 2 and 5 in the bottom 19 of the cup-shaped Area 15 of the cover element 14 formed two axial projections 20, each in a corresponding recess 21 in the bottom of the Insert recess 12 of cover 11 in a form-fitting manner. This form fit prevents relative rotation between the lid 11 and the Cover element 14. In a particularly simple and inexpensive way the recesses 21 can be poured directly into the cover 11 and the projections 20 by beads during the deep drawing of the cover element 14 are introduced.
  • the motor housing 4 cast cast brass part 22 is in the Training of the canned motor 1 according to the invention no longer required.
  • the cover 14 can be particularly constructive simple and therefore very cost-effective way of corrosion of the prevented in one piece with the motor housing 4 formed cover 11 become.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spaltrohrmotor 1 für eine Spaltrohrpumpe, mit einem Motorgehäuse 4 und mit einem Spaltrohr 5, das den Naßraum 6, der den in der geförderten Flüssigkeit umlaufenden Rotor 8 aufnimmt, von dem trockenen Statorraum 7 abtrennt, wobei der Naßraum 6 an der von der Pumpe abgewandten Öffnung durch einen Deckel 11 flüssigkeitsdicht verschlossen ist, wobei der Deckel 11 einstückig mit dem Motorgehäuse 4 ausgebildet ist, und wobei ein Abdeckelement 14 vorgesehen ist, das zumindest die an den Naßraum 6 des Spaltrohrmotors 1 angrenzenden Bereiche des Deckels 11 flüssigkeitsdicht abdeckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spaltrohrmotor für eine Spaltrohrpumpe mit einem Motorgehäuse und mit einem Spaltrohr, das den Nassraum, der den in der geförderten Flüssigkeit umlaufenden Rotor aufnimmt, von dem trockenen Statorraum abtrennt, wobei der Nassraum an der von der Pumpe abgewandten Öffnung durch einen Deckel flüssigkeitsdicht verschlossen ist.
Derartige Spaltrohrmotoren sind allgemein bekannt. Aus Gewichtsgründen ist das Motorgehäuse dabei oftmals aus Aluminium oder anderen, relativ leichten Werkstoffen gegossen. Damit der Werkstoff des Motorgehäuses von der in dem Spaltrohr befindlichen Flüssigkeit nicht angegriffen wird, wird als Deckel üblicherweise ein Messingdrehteil oder ein Kupferdrehteil zum Verschluß des Nassraums in das Motorgehäuse eingespritzt.
Auf diese Weise kann zwar eine Korrosion des Motorgehäuses verhindert werden, aber der Einsatz eines derartigen Drehteils ist insbesondere aufgrund der aufwendigen Herstellung mit hohen Kosten verbunden. Da diese Verschlussdeckel an ihrem Außenumfang an der Innenwandung des Spaltrohrs anliegen und außerdem auch das hintere Lager zur Lagerung der Pumpenwelle eingepasst werden muß, sind relativ aufwendige Drehbearbeitungen des Deckels an seiner Innenseite sowie an seiner Außenseite erforderlich, was insbesondere bei Messing eine relativ lange Bearbeitungszeit und einen hohen Bearbeitungsaufwand verursacht. Darüber hinaus sind derartige als Deckel eingesetzte Drehteile auch mit hohen Materialkosten und mit einem großen Gewicht verbunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen konstruktiv einfachen Spaltrohrmotor der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei geringem Gewicht und dauerhaft sicherer Korrosionsbeständigkeit besonders kostengünstig hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spaltrohrmotor nach Anspruch 1 gelöst. Wesentlich ist dabei, dass der Deckel einstückig mit dem Motorgehäuse ausgebildet ist und dass ein Abdeckelement vorgesehen ist, das zumindest die an den Nassraum des Spaltrohrmotors angrenzenden Bereiche des Deckels flüssigkeitsdicht abdeckt.
Der Hauptvorteil besteht dabei darin, dass der Einsatz eines teuren drehbearbeiteten Deckels aus Messing oder Kupfer nicht mehr erforderlich ist. Der Deckel wird vielmehr aus einem Guß zusammen mit dem Motorgehäuse gegossen, wodurch sowohl eine Gewichtseinsparung als auch eine deutliche Kosteneinsparung erreicht werden kann. Zur Verhinderung von Korrosionserscheinungen ist ein Abdeckelement vorgesehen, das relativ einfach und kostengünstig hergestellt und montiert werden kann.
Üblicherweise läuft der Rotor innerhalb des Spaltrohrs um. Dabei wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Abdeckelement den Deckel gegenüber dem Innenraum des Spaltrohrs abdichtet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der Rotor jedoch auch außerhalb des Spaltrohrs umlaufen, so dass der Trockenraum mit dem Stator innerhalb des Spaltrohrs und der Nassraum mit dem Rotor außerhalb des Spaltrohrs ausgebildet sind. Hierbei wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Abdeckelement den Deckel ringförmig gegenüber dem Zwischenraum zwischen dem Motorgehäuse und der Außenwandung des Spaltrohrs abdichtet.
Eine besonders gute Abdichtung kann dadurch erreicht werden, dass das Abdeckelement über ein Dichtmittel, insbesondere über einen O-Ring, gegenüber dem Nassraum abgedichtet ist.
Auf fertigungstechnisch besonders einfache Weise kann das Motorgehäuse einstückig mit dem Deckel gegossen werden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Motorgehäuse mit dem Deckel aus einer Aluminiumlegierung oder aus einer Zinklegierung oder aus Kunststoff gegossen ist, wodurch besonders geringe Gewichte des Motors erreicht werden können.
Um einen Angriff des Deckels durch Korrosion zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Abdeckelement aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff zu fertigen. Vorzugsweise kann das Abdeckelement aus einer Messing- und/oder Kupferlegierung gefertigt sein. Vorteilhafterweise kann das Abdeckelement auch aus einer Chrom-Nickel-Legierung gefertigt sein.
Eine besonders kostengünstige Herstellungsweise kann dadurch erreicht werden, dass das Abdeckelement durch Tiefziehen hergestellt wird. Gleichzeitig kann durch ein einfaches Tiefziehteil mit entsprechend geringer Wanddicke ein besonders geringes Gewicht erreicht werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Abdeckelement topfförmig ausgebildet und in eine zentrale Vertiefung eingefügt, die der Deckel motorinnenseitig aufweist. Die topfförmige Ausbildung kann dabei vorzugsweise durch Tiefziehen hergestellt werden.
Von Vorteil ist es dabei ferner, dass bei der topfförmigen Ausbildung des Abdeckelements ein Lager zur Lagerung der Motorwelle in dem Abdeckelement angeordnet werden kann.
Alternativ hierzu kann eine weitere Kosteneinsparung dadurch erreicht werden, dass die Innenwandung des Abdeckelements selber ein Lager zur Lagerung der Motorwelle bildet.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Abdeckelement mindestens einen radial nach außen und/oder axial in Richtung des Deckels vorstehenden Vorsprung aufweist, der formschlüssig in eine entsprechende Ausnehmung des Deckels einliegt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass bei einer je nach dem Toleranzanspruch des Lagersystems des Motors erforderlichen spanabhebenden Bearbeitung der Innenseite des Abdeckelements der dabei entstehende Schnittdruck aufgenommen werden kann, und dass ein Verdrehen des Abdeckelements in dem Deckel sicher verhindert wird.
Besonders einfach kann der Vorsprung des Abdeckelements hierbei durch eine Sickung im Abdeckelement ausgebildet sein.
Die Ausnehmung in dem Deckel kann auf fertigungstechnisch besonders günstige Weise in den Deckel eingegossen werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Figur 1:
Spaltrohrmotor mit einem erfindungsgemäßen Abdeckelement,
Figur 2:
Spaltrohrmotor mit einer alternativen Ausführungsform eines Abdeckelements,
Figur 3:
Spaltrohrmotor gemäß des vorbekannten Standes der Technik ohne Abdeckelement,
Figur 4:
Querschnitt durch das Abdeckelement aus Fig. 1 und
Figur 5:
Querschnitt durch das Abdeckelement aus Fig. 2.
Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Spaltrohrmotor 1 dient zum Antrieb einer nicht näher dargestellten Kreiselpumpe mit einem auf der Motorwelle 2 gelagerten Pumpenlaufrad 3. In dem Motorgehäuse 4 ist ein Spaltrohr 5 angeordnet, das den im Inneren des Spaltrohrs 5 ausgebildeten Nassraum 6 von dem außerhalb des Spaltrohrs ausgebildeten Trockenraum 7 trennt.
In dem Nassraum 6 läuft der Rotor 8 als Nassläufer in der von der Pumpe geförderten Flüssigkeit um. Der zugehörige Stator 9 ist radial außenliegend mit Elementen 10 der Motorelektronik in dem Trockenraum 7 angeordnet.
An dem von dem Pumpenlaufrad 3 abgewandten Ende ist das Spaltrohr 5 durch einen Deckel 11 verschlossen. Der Deckel 11 ist dabei einstückig mit dem Motorgehäuse 4 aus Aluminium gegossen. An der dem Nassraum 6 zugewandten Seite weist der Deckel 11 eine mittige Vertiefung 12 auf, in der ein Lager 13 zur Lagerung der Motorwelle 2 aufgenommen ist.
Um Korrosionserscheinungen am Deckel 11 zu verhindern, ist erfindungsgemäß ein Abdeckelement 14 vorgesehen, das die an den Nassraum 6 angrenzenden Bereiche des Deckels 11 flüssigkeitsdicht abdeckt. Das Abdeckelement 14 besteht aus einer Chrom-Nickel-Legierung und ist durch Tiefziehen derart geformt, dass in der Mitte ein topfförmiger Bereich 15 ausgebildet ist, der in der Vertiefung 12 des Deckels 11 einliegt und in dem das Lager 13 aufgenommen ist. Der obere Rand 16 des Abdeckelements 14 ist in seiner Form an die innenseitige Kontur des Deckels angepasst und weist in dem dargestellten Beispiel einen radial nach außen gerichteten Kragen 16 auf, der in seinem mittleren Bereich eine in Richtung des topfförmigen Bereichs 15 weisende Abstufung 17 hat. Im Bereich dieser Abstufung 17 ist ein O-Ring 18 zwischen die Innenwandung des Spaltrohrs 5 und das Abdeckelement 14 eingesetzt, um einen flüssigkeitsdichten Verschluß des Nassraums 6 zu gewährleisten.
Je nach der geforderten Toleranzgenauigkeit kann nach dem innenseitigen Ausdrehen der Vertiefung 12 des Deckels 11 und nach dem nachfolgenden Einsetzen des Abdeckelements 14 auch eine innenseitige Drehbearbeitung des topfförmigen Bereichs 15 des Abdeckelements 14 erforderlich sein. Damit sich hierbei das Abdeckelement 14 nicht aufgrund der Schnittkräfte in dem Deckel 11 verdrehen kann, sind bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 5 im Boden 19 des topfförmigen Bereichs 15 des Abdeckelements 14 zwei axiale Vorsprünge 20 ausgebildet, die jeweils in einer entsprechenden Ausnehmung 21 im Boden der Vertiefung 12 des Deckels 11 formschlüssig einliegen. Dieser Formschluß verhindert eine relative Rotation zwischen dem Deckel 11 und dem Abdeckelement 14. Auf besonders einfache und kostengünstige Weise können die Ausnehmungen 21 direkt in den Deckel 11 eingegossen und die Vorsprünge 20 durch Aussickungen beim Tiefziehen des Abdeckelements 14 eingebracht werden.
Das bei dem vorbekannten Stand der Technik gemäß Fig. 3 als Deckel in das Motorgehäuse 4 eingegossene teure Messingdrehteil 22 ist bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Spaltrohrmotors 1 nicht mehr erforderlich. Durch das Abdeckelement 14 kann auf konstruktiv besonders einfache und somit sehr kostengünstige Weise eine Korrosion des einstückig mit dem Motorgehäuse 4 ausgebildeten Deckels 11 verhindert werden.
Bezugszeichenliste
1
Spaltrohrmotor
2
Motorwelle
3
Pumpenlaufrad
4
Motorgehäuse
5
Spaltrohr
6
Nassraum
7
Trockenraum
8
Rotor
9
Stator
10
Elektronikelemente
11
Deckel
12
Vertiefung
13
Lager
14
Abdeckelement
15
Topf (topfförmiger Bereich)
16
Rand, Kragen
17
Abstufung
18
O-Ring
19
Boden des Abdeckelementes
20
Vorsprung
21
Ausnehmung

Claims (16)

  1. Spaltrohrmotor für eine Spaltrohrpumpe, mit einem Motorgehäuse und mit einem Spaltrohr, das den Naßraum, der den in der geförderten Flüssigkeit umlaufenden Rotor aufnimmt, von dem trockenen Statorraum abtrennt, wobei der Naßraum an der von der Pumpe abgewandten Öffnung durch einen Deckel flüssigkeitsdicht verschlossen ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (11) einstückig mit dem Motorgehäuse (4) ausgebildet ist, und daß ein Abdeckelement (14) vorgesehen ist, das zumindest die an den Naßraum (6) des Spaltrohrmotors (1) angrenzenden Bereiche des Deckels (11) flüssigkeitsdicht abdeckt.
  2. Spaltrohrmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (8) innerhalb des Spaltrohrs (5) umläuft und das Abdeckelement (14) den Deckel (11) gegenüber dem Innenraum des Spaltrohrs (5) abdichtet.
  3. Spaltrohrmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (8) außerhalb des Spaltrohrs (5) umläuft und das Abdeckelement (14) den Deckel (11) ringförmig gegenüber dem Zwischenraum zwischen dem Motorgehäuse (4) und der Außenwandung des Spaltrohrs (5) abdichtet.
  4. Spaltrohrmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (14) über ein Dichtmittel (18), insbesondere über einen O-Ring gegenüber dem Naßraum (6) abgedichtet ist.
  5. Spaltrohrmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (4) einstückig mit dem Deckel (11) gegossen ist.
  6. Spaltrohrmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (4) mit dem Deckel (11) aus einer Aluminiumlegierung oder aus einer Zinklegierung oder aus Kunststoff gegossen ist.
  7. Spaltrohrmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (14) aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff gefertigt ist.
  8. Spaltrohrmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (14) aus einer Messinglegierung und/oder Kupferlegierung gefertigt ist.
  9. Spaltrohrmotor nach Anspruch 7, dadurch gekbennzeichnet, daß das Abdeckelement (14) aus einer Chrom-Nickel-Legierung gefertigt ist.
  10. Spaltrohrmotor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (14) tiefgezogen ist.
  11. Spaltrohrmotor nach Anspruch 2 und insbesondere einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (14) topfförmig ausgebildet ist und in eine zentrale Vertiefung (12) eingefügt ist, die der Deckel (11) motorinnenseitig aufweist.
  12. Spaltrohrmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abdeckelement (14) ein Lager (13) zur Lagerung der Motorwelle (2) angeordnet ist.
  13. Spaltrohrmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Abdeckelements (14) ein Lager zur Lagerung der Motorwelle (2) bildet.
  14. Spaltrohrmotor nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (14) mindestens einen radial nach außen und/oder axial in Richtung des Deckels (11) vorstehenden Vorsprung (20) aufweist, der formschlüssig in eine entsprechende Ausnehmung (21) des Deckels (11) einliegt.
  15. Spaltrohrmotor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (20) durch eine Sickung im Abdeckelement (14) ausgebildet ist.
  16. Spaltrohrmotor nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (21)in den Deckel (11) eingegossen ist.
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