DE2238334A1 - ROTATIONAL PUMP FOR PUMPING ABRASIVE PUMPABLE MEDIA AT HIGHER TEMPERATURES, IN PARTICULAR MAST ASPHALT - Google Patents
ROTATIONAL PUMP FOR PUMPING ABRASIVE PUMPABLE MEDIA AT HIGHER TEMPERATURES, IN PARTICULAR MAST ASPHALTInfo
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Description
Rotationqpumpe zum Fördern von abrasiven pumpfähigen Medien bei höberen Temperaturen, insbesondere von Gußasphalt Die Erfindung betrifft eine Rotationspumpe zum Fördern von abrasiven pumpfähigen Medien bei höheren Temperaturen, insbesondere von Gußasphalt, mit einem im Pumpengehäuse exzentrisch gelagerten Rotor, an dessen Umfang mindestens zwei Treibschieber unter Federdruck in Richtung auf die Gehäuseinnenwand verschiebbar angeordnet sind. Rotary pump for pumping abrasive, pumpable media with higher Temperatures, in particular of mastic asphalt The invention relates to a rotary pump for pumping abrasive, pumpable media at higher temperatures, in particular of mastic asphalt, with a rotor mounted eccentrically in the pump housing, on its Circumference of at least two drive slides under spring pressure in the direction of the inner wall of the housing are arranged displaceably.
Die Förderung von abrasiven pumpfähigen Medien, wie Gußasphalt, mittels Pumpen stößt nicht nur wegen des außerordentlich hohen Abriebverschleißes an den verwendeten Pumpeinrichtungen auf größte Schwierigkeiten, sondern auch wegen der oftmals äußerst zähen Konsistenz solcher Medien, die nur in erhitztem Zustand pumpbar sind. So besteht Gußasphalt üblicherweise aus einem Mineralgemisch von Kalkmehl, Sand mit einer Körnung bis zu 3 mm, gebrochenem Basalt-Splittmit einer Körnung von 4 bis 6 mm als Überkorn und etwa 9 Gewichts-% Bitumen. Der Spittanteil kann dabei je nach ualität variieren. Es wird jedoch bevorzugt Splitt besonderer Härte verwendet, was zu einem entsprechend hohen Verschleiß an den verwendeten Pumpeinrichtungen führt, die daher den auftretenden Beanspruchungen entweder gar nicht oder nur so kurzfristig gewachsen sind, da.ß ein Pumpbetrieb bisher praktisch nicht möglich gewesen ist.The promotion of abrasive pumpable media, such as mastic asphalt, by means of Pumps come into contact with the, not only because of the extremely high abrasive wear used pumping equipment on major difficulties, but also because of the often extremely viscous consistency of such media, which can only be pumped when heated are. Mastic asphalt usually consists of a mineral mixture of lime powder, Sand with a grain size of up to 3 mm, broken basalt chippings with a grain size of 4 to 6 mm as oversize and about 9% by weight bitumen. The Spitt component can vary depending on the quality. However, preference is given to using chippings of particular hardness, which leads to a correspondingly high level of wear and tear on the pump devices used which therefore either does not or only so does the stresses that occur have grown in the short term, so that pumping operation has so far not been practically possible has been.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu vermeiden und eine Rotationspumpe zum Fördern von abrasiven pumpfähigen Medien bei höheren Temperaturen, insbesondere von Gußasphalt, zu schaffen, die so ausgebildet ist, daß sie das Fördern solcher Medien gestattet und damit auch praktisch eingesetzt werden kann.The invention is based on the object of addressing these difficulties avoid and use a rotary pump for pumping abrasive, pumpable media higher temperatures, especially of mastic asphalt, to create the so designed is that it allows the conveyance of such media and is therefore also used in practice can be.
Diese Aufgabe findet Ihre Lösung, ausgehend von einer Rotationspumpe der eingangs erwähnten Art, nach der Erfindung durch im Pumpengehäuse an den beiden Enden des Rotors angeordnete und mit diesem umlaufende Seitenscheiben, die die am Rotor vorhandenen Treibschieber mit ihrer außenliegenden Längskante stets in einem bestimmten Mindestabstand von der Gehäuseinnenwand halten.This task finds its solution, starting with a rotary pump of the type mentioned, according to the invention by in the pump housing on the two Ends of the rotor and arranged with this circumferential side disks, which on the Rotor existing drive slide with its outer longitudinal edge always in one Maintain a certain minimum distance from the inside wall of the housing.
Dadurch, daß die Treibschieber mit ihren Längskanten nicht unmittelbar gegen die Innenwand des Pumpengehäuses angedrückt werden, sondern mittels der beiden Seitenscheiben geführt sind, kann der Mindestabstand zwischen den Schieberlängskanten und der Gehäuseinnenwand leicht so eingestellt werden, daß er stets größer ist als die Korngröße der Bestandteile des zu pumpenden Mediums, so daß der VerschleiB der Treibschieber.zumindest äußerst stark verringert wird. Dabei spielt es im Prinzip keine Rolle, ob an dem Rotor lediglich zwei Treibschieber oder eine größere Anzahl von Treibschiebern vorhanden ist. Mit der Erfindung wird somit eine Rotationspumpe geschaffen, bei der es in einfacher Weise möglich ist, den sonst unkontrollierbaren Materialverschleiß sowohl am Rotor als auch an den Schieberkanten auf einen genau vorher zu programmierenden Wert zu begrenzen, ohne daß die Funktionsfähigkeit der Pumpe beeinträchtigt wird.The fact that the drive slide with their longitudinal edges is not directly be pressed against the inner wall of the pump housing, but by means of the two Side windows are guided, the minimum distance between the longitudinal edges of the slider and the housing inner wall can be easily adjusted so that it is always larger than the grain size of the constituents of the medium to be pumped, so that the wear and tear of the Driving slide. Is at least extremely greatly reduced. In principle, it plays a role It does not matter whether there are only two drive vanes on the rotor or a larger number of gate valves is present. The invention thus provides a rotary pump created in which it is possible in a simple manner, the otherwise uncontrollable Material wear on both the rotor and the slide edges precisely limit the value to be programmed beforehand without impairing the functionality of the Pump is affected.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat jede im Pumpengehäuse zentrisch angeordnete Seitenscheibe eine entsprechend der Exzentrizität der Rotorlagerung ausreichend bemessene Mittelöffnung und weist einen zum Rotor hervorspringenden umlaufenden, im wesentlichen zylindrischen Umfangsrand mit einer der Anzahl der Treibschieber entsprechenden Anzahl von radialen Innenaussparungen auf, in denen die Treibschieber mit einem für den ungehinderten Umlauf des Rotors ausreichenden Spiel in Umfangsrichtung gelagert sind. Durch die somit vorhandenen Messerauflagen und -anlagen an den Seitenscheiben werden die Treibschieber mit ihren Längskanten derart kreisförmig an der Innenwand des Pumpengehäuses vorbeigeführt, daß ein gleichbleibender Abstand zwischen Schieberlängskante und Gehäuseinnenwand in jeder Stellung der Treibschieber gewährleistet ist. Der leichte Austausch der Seitenscheiben ermöglicht es, durch eine Veränderung der Auf- und Anlageflächen für die Treibschieber am Umfangsrand von austauschbaren Scheiben mit unterschiedlichen Abmessungen den Abstand der Schieberlängskanten zum Pumpengehäuse zu verändern, so daß Medien mit unterschiedlicher Konsistenz und Gemische mit verschiedenen Korngrößen gefördert werden können, ohne daß innerhalb der vorprogrammierba ren Betriesdauer der Pumpe ein die Funktionsfähigkeit der Pumpe gefährdender Verschleiß an der Innenwand des Pumpengehäuses oder an den Schieberlängskanten zu befürchten ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention each side window arranged centrally in the pump housing one corresponding to the Eccentricity of the rotor bearing sufficiently dimensioned central opening and has a circumferential, essentially cylindrical peripheral edge protruding towards the rotor with one of the number of drive slides corresponding number of radial internal recesses, in which the drive slide with one for the unimpeded Circulation of the rotor sufficient play are stored in the circumferential direction. Through the the existing knife supports and systems on the side windows become the drive slides with their longitudinal edges in such a circular way past the inner wall of the pump housing, that a constant distance between the longitudinal edge of the slide and the inner wall of the housing the drive slide is guaranteed in every position. The easy replacement of the Side windows make it possible by changing the support and contact surfaces for the drive slide on the peripheral edge of interchangeable discs with different Dimensions to change the distance between the longitudinal edges of the slide and the pump housing, so that media with different consistencies and mixtures with different grain sizes can be promoted without being within the preprogrammed operating time of the pump, wear on the inner wall that endangers the functionality of the pump of the pump housing or on the longitudinal edges of the slide is to be feared.
Um den Betrieb und die Funktionsfähigkeit einer solchen Pumpe weiter zu verbessern, sind die Seitenscheiben im Pumpengehäuse durch einen an ihrem hervorspringenden Umfangsrand anliegenden Dichtring gegenüber dem übrigen Innenraum des Pumpengehäuses abgedichtet, wobei ferner an der Gehäuseinnenwand nach innen hervorspringende Widerlagerringe für jeden Dichtring vorgesehen sind, deren radiale Höhe geringfügig unterhalb des vorgesehenen Mindestabstandes der Treibschieber von der Gehäuseinnenwand liegt.To continue the operation and functionality of such a pump To improve, the side plates in the pump housing are protruding from their Circumferential edge abutting sealing ring against the rest of the interior of the pump housing sealed, further on the housing inner wall inwardly protruding abutment rings are provided for each sealing ring whose radial height is slightly below the provided minimum distance between the drive slide and the inner wall of the housing.
Der durch diese Abdichtung erzielte Erfolg kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung noch dadurch vervollkommnet werden, daß in den Stirnwänden und/oder im Mantel des Pumpengehäuses im Bereich der Seitenscheiben hinter den Dichtringen Bohrungen für die Zufuhr eines Schmiermittels unter Druck vorgesehen sind.The success achieved by this seal can after another Feature of the invention can be further perfected in that in the end walls and / or in the jacket of the pump housing in the area of the side windows behind the sealing rings Bores are provided for the supply of a lubricant under pressure.
Die Abdichtung der Seitenscheiben gegen das Pumpengehäuse erfolgt somit sowohl durch Gleitringdichtungen als auch durch Schmierfette, die mit Druck in die Räume zwischen den aneinanderliegenden Gleitflächen gepreßt werden, so daß ein Eindringen der zu fördernden abrasiven Medien in Bereiche seitlich des Rotors vermieden wird.The side windows are sealed against the pump housing thus both by mechanical seals and by lubricating greases with pressure are pressed into the spaces between the adjacent sliding surfaces, so that Penetration of the abrasive media to be conveyed into areas to the side of the rotor is avoided.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stehen die Treibschieber am Rotor unter dem Druck von Schraubenfedern, wobei vorteilhafterweise jeweils zwei Längsnuten am Umfang des Rotors einander paarweise gegenüberliegen und durch mindestens zwei die Rotorachse durchsetzende radiale Bohrungen für die Aufnahme der Schraubendruckfedern nahe den Enden der Treibschieber verbunden sind.In the preferred embodiment of the invention, the drive slide on the rotor under the pressure of coil springs, advantageously two each Longitudinal grooves on the circumference of the rotor are opposite one another in pairs and by at least two radial bores penetrating the rotor axis for receiving the helical compression springs connected near the ends of the drive slides.
Die Treibschieber werden also durch die den Rotor durchsetzenden Schraubendruckfedern mit ihren außenliegenden Ecken gegen die Auflage flächen an den seitlich mitlaufenden Seitenscheiben angedrückt, wobei die Anordnung der den Rotor durchsetzenden Schraubendruckfedern eine gleiche Druckverteilung in allen Bereichen der Schieberauflage ermöglicht, so daß es'nicht zu einem erhöhten Federandruck und damit zu einem erhöhten Verschleiß an der Stelle kommt, an der die Treibschieber beim Umlauf des Rotors bis zu ihrem untersten Totpunkt in den Rotor hineingedrückt werden.The drive slides are thus driven by the helical compression springs penetrating the rotor with their outer corners against the support surfaces on the side moving Side windows pressed on, the arrangement of the helical compression springs penetrating the rotor enables the same pressure distribution in all areas of the valve seat, so that there is no increased spring pressure and thus increased wear comes to the point at which the drive slide as the rotor rotates up to its the bottom dead center must be pressed into the rotor.
Die Pumpe kann jedoch auch mit einer ungeraden Anzahl von Treibschiebern ausgerüstet werden, falls eine Anordnung von den Rotor durchsetzenden Schraubendruckfedern nicht erfolgen soll.However, the pump can also have an odd number of drive vanes be equipped if an arrangement of helical compression springs penetrating the rotor should not take place.
außer der Tatsache, daß die mit dem Rotor und den Treibschiebern mitlaufenden Seitenscheiben eine direkte Berührung der Schieberkanten mit den Seitenteilen des Pumpengehäuses verhindern, bieten die eingelegten Dichtungsringe darüber hinaus einen Schutz vor dem Eindringen des zu pumpenden Mediums in die Lager der Rotorachse, so daß auch hier ein Verschleiß vollkommen vermieden wird.except for the fact that those moving with the rotor and the vanes Side windows a direct contact of the slide edges with the side parts of the The inserted sealing rings also prevent the pump housing protection against the penetration of the medium to be pumped into the bearings of the rotor axis, so that wear is completely avoided here too.
Die Funktionstüchtigkeit der erfindungsgemäßen Pumpe wird ferner noch dadurch verbessert, daß die Rotorwelle an beiden Gehäusestirnseiten abgedichtet gelagert ist. Weiterhin wird die Pumpbarkeit der zu fördernden Medien dadurch erleichtert, daß das Pumpengehäuse einen durch Thermalöl be heizbaren Doppelmantel aufweist, so daß jedes zu pumpende Medium mit der günstigsten Temperatur durch die Pumpe gefördert werden kann.The functionality of the pump according to the invention is furthermore improved by the fact that the rotor shaft is sealed on both housing faces is stored. Furthermore, the pumpability of the media to be conveyed is made easier by that the pump housing has a double jacket that can be heated by thermal oil, so that each medium to be pumped is conveyed through the pump at the most favorable temperature can be.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigen Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Rotationspumpe gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt durch eine solche Pumpe gemäß Schnittlinie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 einen weiteren Schnitt durch die Pumpe gemäß Schnittlinie 111-111 in Fig. 1.Further details and advantages of the subject matter of the invention result from the following description of a shown schematically in the drawing preferred embodiment. 1 shows a vertical longitudinal section by a rotary pump according to the invention, Fig. 2 is a section by such a pump according to section line II-II in Fig. 1 and Fig. 3 another Section through the pump according to section line 111-111 in FIG. 1.
Wie in der Zeichnung zu erkennen, hat die Rotationspumpe ein zylindrisches Pumpengehäuse 1 mit einem Doppelmantel 2 zur Beheizung der Pumpe mit Thermalöl. In dem Pumpengehäuse 1 ist ein im wesentliogen zylindrischer Rotor 3 mit seiner Antriebswelle 4 derart exzentrisch gelagert, daß im oberen Teil des Pumpengehäuses 1 ein geringerer Abstand zwischen Rotorumfang 3a und Gehäuseinnenwand 5 als im unteren Teil des Pumpengehäuses verbleibt. Seitlich von den Bereichen geringsten und größten Abstandes des Rotorumfanges 3a von der Gehäuseinnenwand 5 befinden sich eine Pumpeneinlaßöffnung 6 und eine Pumpenauslaßöffnung 7, wie in Fig. 2 und 3 zu erkennen.As can be seen in the drawing, the rotary pump has a cylindrical shape Pump housing 1 with a double jacket 2 for heating the pump with thermal oil. In the pump housing 1 is a substantially cylindrical rotor 3 with its Drive shaft 4 mounted eccentrically that in the upper part of the pump housing 1 a smaller distance between rotor circumference 3a and housing inner wall 5 than in the lower one Part of the pump housing remains. To the side of the smallest and largest areas A pump inlet opening is located at a distance of the rotor circumference 3a from the housing inner wall 5 6 and a pump outlet opening 7, as can be seen in FIGS.
Wie in der Zeichnung weiterhin zu erkennen, ist der im Pumpengehäuse 1 exzentrisch gelagerte Rotor 3 mit paarweise gegenüberliegenden Längsnuten 8 für die Aufnahme und Führung einer Anzahl von Treibschiebern 9 versehen. Die Längsnuten 2 sind jeweils paarweise durch mindestens zwei die Rotorachse durchsetzende radiale Bohrungen 10 für die Aufnahme von Schraubendruckfedern 11 möglichst nahe dn Enden der Treibschieber 9 verbunden. Die Schraubendruckfedern 11 drücken gegen die innenliegenden Längskanten von jeweils zwei Treibschiebern 9, so daß diese in Richtung auf die Innenwand 5 des Pumpengehäuses 1 nach außen gedrückt werden.As can also be seen in the drawing, it is in the pump housing 1 eccentrically mounted rotor 3 with pairs of opposing longitudinal grooves 8 for the reception and guidance of a number of drive slides 9 are provided. The longitudinal grooves 2 are each paired by at least two radial ones penetrating the rotor axis Bores 10 for receiving helical compression springs 11 as close as possible to the ends the drive slide 9 connected. The helical compression springs 11 press against the inner ones Longitudinal edges of two drive slides 9, so that these in the direction of the Inner wall 5 of the pump housing 1 are pressed outwards.
Um zu verhindern, daß die Treibschieber 9 mit ihren außenliegenden Längskanten in Reibberührung mit der Innenwand 5 des Pumpengehäuses 1 kommen können, sind im Pumpengehäuse 1 an den beiden Enden des Rotors 3 mit diesem und mit den Treibschiebern 9 umlaufende Seitenscheiben 12 angeordnet, die die am Rotor 3 vorhandenen Treibschieber 9 an ihren außenecken derart übergreifen, daß die Treibschieber 9 mit ihren Längskanten stets in einem bestimmten Mindestabstand von der Gehäuseinnenwand 5 gehalten sind. Jede Seitenscheibe 12 ist im Pumpengehäuse 1 zentrisch angeordnet und hat eine entsprechend der Exzentrizität der Rotorlagerung ausreichend bemessene Mittelöffnung 12a sowie einen zum Rotor 3 hervorspringenden umlaufenden, im wesentlichen zylindrischen Umfangsrand 13 (Fig. 3) mit einer der Anzahl der Treibschieber 9 entsprechenden Anzahl von radialen Innenaussparungen 14, in denen die Treibschieber 9 mit einem für den ungehinderten Umlauf ausreichenden Spiel in Umfangsrichtung gelagert sind. Durch die Schraubendruckfedern 11 werden also die Treibschieber 9 mit ihren beiden Außenecken in ständiger Anlage an den entsprechenden Auflageflächen 14a an den Umfangsrändern 13 der beiden Seitenscheiben 12 gehalten.In order to prevent the drive slide 9 with their outer Long edges can come into frictional contact with the inner wall 5 of the pump housing 1, are in the pump housing 1 at the two ends of the rotor 3 with this and with the Driving slides 9 circumferential side disks 12 are arranged, which are present on the rotor 3 Drive slide 9 overlap at their outer corners in such a way that the drive slide 9 with their longitudinal edges always at a certain minimum distance from the inner wall of the housing 5 are held. Each side window 12 is arranged centrally in the pump housing 1 and has an adequate dimension according to the eccentricity of the rotor bearing Central opening 12a as well as a substantially circumferential, protruding towards the rotor 3 cylindrical peripheral edge 13 (Fig. 3) with one of the number of drive slide 9 corresponding Number of radial inner recesses 14 in which the drive slide 9 with a there is sufficient play in the circumferential direction for unhindered circulation. By the helical compression springs 11 so the drive slide 9 with their two Outer corners in constant contact with the corresponding bearing surfaces 14a on the peripheral edges 13 of the two side windows 12 held.
Um zu vermeiden, daß das zu pumpende Medium in den Raum zwischen den Seitenscheiben 12,der Innenwand 5 und den Stirnwäden 15 des Pumpengehäuses 1 eindringen kann, sind die Seitenscheiben 12 im Pumpengehäuse durch einen an ihrem hervorspringenden Umfangsrand anliegenden Dichtring 16 gegenüber dem übrigen Innenraum des Pumpengehäuses abgedichtet. Für jeden Dichtring 16 sind an der Gehäuseinnenwand 5 nach innen hervorspringende Widerlagerringe 17 vorgesehen, deren radiale Höhe geringfügig unterhalb des vorgesehenen Mindestabstandes der Treibschieber 9 von der Gehäuseinnenwand 5 liegt.In order to avoid that the medium to be pumped in the space between the Side panels 12, the inner wall 5 and the end walls 15 of the pump housing 1 penetrate can, the side plates 12 are in the pump housing by a protruding from their Sealing ring 16 resting on the circumferential edge relative to the rest of the interior of the pump housing sealed. For each sealing ring 16 there are 5 protruding inwardly on the housing inner wall Abutment rings 17 are provided, the radial height of which is slightly below that provided Minimum distance the drive slide 9 from the housing inner wall 5 lies.
Ferner sind im Bereich der Seitenscheiben 12 hinter den Dichtringen 16 in den Stirnwänden 15 undXoder im Mantel des Pumpengehäuses 1 Bohrungen 18 für die Zufuhr eines Schmiermittels unter Druck vorgesehen, so daß ein Eindringen des zu pumpenden Mediums in die Lager 19 der Rotorwelle 4 vermieden wird, um auch hier einen Verschleiß mit Sicherheit zu verhindern.Furthermore, in the area of the side windows 12 are behind the sealing rings 16 in the end walls 15 and X or in the jacket of the pump housing 1 holes 18 for the supply of a lubricant provided under pressure, so that a penetration of the medium to be pumped into the bearings 19 of the rotor shaft 4 is avoided here too to prevent wear with certainty.
Die Rotorwelle 4 ist im übrigen an beiden Stirnseiten des Pumpengehäuses 1 gelagert.The rotor shaft 4 is, moreover, on both end faces of the pump housing 1 stored.
Ebenso wie eine Zufuhr von Schmiermitteln in den ?um zwischen den beiden Seitenscheiben 12 und den Stirnseiten 15 des Pumpengehauses 1 vorgesehen ist, können auch entsprechende Schmiermittelkanäle 20, 21 in der Rotorwelle 4 und im Rotor 3 vorgesehen sein, die zu den Längsnuten 8 für die Treibschieber 9 führen, wie in Fig. 1 schematisch angedeutet. Die Schmiermittelzufuhr zu allen Schmierstellen kann auch über eine gemeinsame Zentralschmierung erfolgen.As well as a supply of lubricants in the? Um between the two side panels 12 and the end faces 15 of the pump housing 1 are provided is, can also corresponding lubricant channels 20, 21 in the rotor shaft 4 and be provided in the rotor 3, which lead to the longitudinal grooves 8 for the drive slide 9, as indicated schematically in FIG. 1. The lubricant supply to all lubrication points can also take place via a common central lubrication system.
Die Einlaßöffnung 6 und die Auslaßöffnung 7 des Pumpaggregates sind im übrigen so gegeneinander versetzt, daß das von den Treibschiebern 9 und dem Rotor 3 gebildete Kammervolumen an der Einlaßöffnung 6 gleich dem Kammervolumen an der Ausladeöffnung 7 ist. Hierdurch treten innerhalb der Kammern zwischen Ein- und Auslaßöffnung keine Drücke auf, die auf eine Volumenverkleinerung der Kammern zurückzuführen sind.The inlet opening 6 and the outlet opening 7 of the pumping unit are otherwise offset from one another in such a way that that of the drive slides 9 and the rotor 3 formed chamber volume at the inlet opening 6 equal to the chamber volume at the Unloading opening 7 is. As a result, occur within the chambers between the inlet and outlet openings no pressures due to a reduction in volume of the chambers.
Die Förderung des zu pumpenden Mediums beruht somit lediglich auf einer kontinuierlichen Schubbewegung, hervorgertifen durch die, Treibschieber 9 an dem exzentrisch gelagerten Rotor 3.The promotion of the medium to be pumped is thus based only on a continuous pushing movement, highlighted by the drive slide 9 on the eccentrically mounted rotor 3.
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Cited By (1)
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1972
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Cited By (1)
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