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EP0061560A2 - Gear machine (pump or motor) - Google Patents

Gear machine (pump or motor) Download PDF

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Publication number
EP0061560A2
EP0061560A2 EP82100227A EP82100227A EP0061560A2 EP 0061560 A2 EP0061560 A2 EP 0061560A2 EP 82100227 A EP82100227 A EP 82100227A EP 82100227 A EP82100227 A EP 82100227A EP 0061560 A2 EP0061560 A2 EP 0061560A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
gears
machine
pressure side
machine according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP82100227A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0061560A3 (en
Inventor
Günter Wolff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0061560A2 publication Critical patent/EP0061560A2/en
Publication of EP0061560A3 publication Critical patent/EP0061560A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/086—Carter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/60—Assembly methods
    • F04C2230/603—Centering; Aligning

Definitions

  • the invention relates to a gear machine according to the preamble of the main claim.
  • the gears are given the possibility, by appropriate design or arrangement of the bearing bodies, to work their end faces into the housing recess on the low pressure side by chip removal (housing inlet) due to the pressure prevailing on the high pressure side.
  • chip removal housing inlet
  • This ensures good tightness between the high and low pressure sides along the outer circumference of the gear wheels.
  • the gear machine according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that an exact alignment of the parts before the housing inlet is not necessary or is self-evident, which greatly simplifies assembly.
  • the gear wheels also run in properly if the gear shafts are not arranged in radially movable bearing bodies, but also in fixed bearings, i.e. Bore holes that are formed in housing plates. A new housing inlet is easily possible after a long period of operation and disassembly of the machine.
  • FIG. 1 shows a cross section through a gear machine along I-I according to FIG. 2
  • FIG. 2 shows a section along II-II according to FIG. 1.
  • the gear machine has a middle housing part 10, which is closed on both sides by covers 11, 12.
  • a housing recess 13 is formed in the middle part 10 of the housing and is formed by two intersecting bores 13 ′, 13 ′′. It is therefore a so-called plate-type gear machine.
  • a through bore 30 running in the axial direction of the gearwheels is formed in the central housing part 10, a similar blind bore 31 is formed in the cover 12, that is to say also running parallel to the gearwheel axes. It has about the same diameter, but is offset from the bore 30 by the dimension c, which in turn corresponds approximately to the games a, b, and so offset to the outside that its central axis is further away from the axis of the gear shaft than the central axis of the Bore 30.
  • a spring element 32 is inserted, which for example consists of two cylindrical parts 33, 34 which lie in the bores 30 and 31 and a resilient middle part 35 connecting these parts Preloading the middle part 35, the endeavor to move the middle part 10 of the housing, when the housing parts are not yet screwed tight, with respect to the covers 11 and 12 so that it has its part on the saw side - see A in FIG. 2 - or with the sealing areas B. , C rests on the gear end faces.
  • the suction side is characterized by the bore 37, which penetrates into the housing recess 13 from one side of the housing and extends transversely to a straight line connecting the gear wheel centers.
  • a channel 38 running in the cover 11 leaves the housing recess 13.
  • the channel 38 therefore runs in the cover 11, since the hole in the cover 13 tion 30 lies.
  • the bore 30 is located in the middle between the axes of the gears, but laterally offset to these and in the pressure-side area.
  • the housing middle part is - as already mentioned - displaced by the spring element so that it rests with its sealing areas on the gear wheel end faces.
  • the housing parts are screwed tightly, and pressure medium is supplied under high pressure via the channel 38.
  • the gears are now slowly driven for the housing inlet, whereby they dig into the sealing areas B and C on the low-pressure side due to the action of the force K. This is possible due to the game b between the gear shafts and the bores that receive them.
  • the chips generated at the inlet are rinsed out with the pressure medium flowing through the bore 37.
  • the running-in process is ended after a certain running-in period.
  • the clearance a is necessary as a pre-assembly tolerance.
  • shaft journals of the gears can be arranged in conventional bearing bodies, which also have radial play in the holes assigned to them and are then displaced by spring elements that the gears are pressed against the low-pressure side of the housing area before the housing inlet.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

Die Zahnradmaschine (Pumpe oder Motor) nach Figur 1 weist zwei im Außeneingriff kämmende Zahnräder (14, 15) auf, die in einer Gehäuseausnehmung (13) mit radialem Spiel angeordnet sind. Das Gehäusemittelteil (10) wird vor der endgültigen Montage der Maschine durch ein Federelement (34) derart verschoben, daß die niederdruckseitigen Dichtbereiche (B, C) an die Stirnseiten der Zahnräder zum Anliegen kommen. Dazu ist ein radiales Spiel (b) zwischen den Wellenzapfen der Zahnräder und den sie aufnehmenden Gehäusebohrungen (21 bis 24) vorgesehen. Vor dem Beginn des Gehäuseeinlaufs wird die Maschine fest verschraubt. Dann wird von der Hochdruckseite (38) her Druckmittel zugeführt, und die Zahnräder werden in Rotation versetzt. Durch die hydraulische Kraft von der Hochdruckseite her dringen sie etwas in die niederdruckseitigen Dichtbereiche (B, C) ein. Dies wird als Gehäuseeinlauf bezeichnet, der nach einiger Zeit beendet wird, und eine gute Dichtheit von der Nieder- zur Hochdruckseite entlang des Außenumfangs der Zahnräder gewährleistet.

Figure imgaf001
The gear machine (pump or motor) according to FIG. 1 has two meshing gears (14, 15) which are arranged in a housing recess (13) with radial play. The middle part of the housing (10) is displaced by a spring element (34) before the final assembly of the machine in such a way that the sealing areas (B, C) on the low-pressure side come to rest on the end faces of the gear wheels. For this purpose, radial play (b) is provided between the shaft journals of the gear wheels and the housing bores (21 to 24) receiving them. Before the start of the housing run-in, the machine is screwed tight. Then pressure medium is supplied from the high-pressure side (38), and the gears are set in rotation. Due to the hydraulic force from the high pressure side, they penetrate somewhat into the low pressure side sealing areas (B, C). This is known as the housing inlet, which ends after a while and ensures good tightness from the low to the high pressure side along the outer circumference of the gear wheels.
Figure imgaf001

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Zahnradmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Für einen guten volumetrischen Wirkungsgrad derartiger Maschinen ist es wichtig, daß die Zahnräder nicht nur mit ihren flachen Seiten dicht an den sie umgebenden Gehäusewandungen anliegen, sondern auch mit ihren Stirnseiten. Zu diesem Zweck gibt man den Zahnrädern, durch entsprechende Gestaltung oder Anordnung der Lagerkörper die Möglichkeit, sich durch den auf der Hochdruckseite herrschenden Druck mit ihren Stirnseiten etwas in die Gehäuseausnehmung an der Niederdruckseite durch Spanabhebung einzuarbeiten (Gehäuseeinlauf). Damit wird eine gute Dichtheit zwischen der Hoch- und Niederdruckseite entlang des Außenumfangs der Zahnräder erreicht. Schwierig ist es allerdings, die Zahnräder vor dem Gehäuseeinlauf so anzuordnen, daß sie am späteren Dichtbereich der Gehäuseausnehmung sicher anliegen. Hierzu ist es nämlich erforderlich, die Gehäuseteile genauesten auszurichten und miteinander zu verstiften, was in einer Großserienfertigung sehr kostenaufwendig ist.The invention relates to a gear machine according to the preamble of the main claim. For a good volumetric efficiency of such machines, it is important that the gears not only lie close to the housing walls surrounding them with their flat sides, but also with their end faces. For this purpose, the gearwheels are given the possibility, by appropriate design or arrangement of the bearing bodies, to work their end faces into the housing recess on the low pressure side by chip removal (housing inlet) due to the pressure prevailing on the high pressure side. This ensures good tightness between the high and low pressure sides along the outer circumference of the gear wheels. However, it is difficult to arrange the gears in front of the housing inlet so that they rest securely on the later sealing area of the housing recess. This is because it is necessary to align the housing parts very precisely and to pin them together, which is very costly in large-scale production.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Zahnradmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein genaues Ausrichten der Teile vor dem Gehäuseeinlauf nicht notwendig ist bzw. sich von selbst ergibt, was die Montage außerordentlich vereinfacht. Ein einwandfreier Gehäuseeinlauf der Zahnräder ergibt sich auch dann, wenn die Zahnradwellen nicht in radial beweglichen Lagerkörper angeordnet sind, sondern auch in Festlagern, d.h. Lagerbohrungen, die in Gehäuseplatten ausgebildet sind. Ein neuer Gehäuseeinlauf ist nach längerer Betriebsdauer und Demontage der Maschine ohne weiteres möglich.The gear machine according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that an exact alignment of the parts before the housing inlet is not necessary or is self-evident, which greatly simplifies assembly. The gear wheels also run in properly if the gear shafts are not arranged in radially movable bearing bodies, but also in fixed bearings, i.e. Bore holes that are formed in housing plates. A new housing inlet is easily possible after a long period of operation and disassembly of the machine.

Zeichnungdrawing

Ein Auführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Querschnitt durch eine Zahnradmaschine längs I-I nach Figur 2, Figur 2 einen Schnitt längs II-II nach Figur 1.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows a cross section through a gear machine along I-I according to FIG. 2, FIG. 2 shows a section along II-II according to FIG. 1.

Beschreibung des AusführungsbeispielesDescription of the embodiment

Die Zahnradmaschine hat ein Gehäusemittelteil 10, das beidseitig durch Deckel 11, 12 verschlossen ist. Im Gehäusemittelteil 10 ist eine Gehäuseausnehmung 13 ausgebildet, die durch zwei sich überschneidende Bohrungen 13', 13" gebildet ist. Es handelt sich somit um eine Zahnradmaschine in sogenannter Plattenbauweise.The gear machine has a middle housing part 10, which is closed on both sides by covers 11, 12. A housing recess 13 is formed in the middle part 10 of the housing and is formed by two intersecting bores 13 ′, 13 ″. It is therefore a so-called plate-type gear machine.

In der Gehäuseausnehmung 13 kämmen zwei Zahnräder 14, 15 im Außeneingriff. Sie sind dort mit einem radialen Spiel a gelagert, während die Zahnradseitenflächen spielfrei an die Deckel 11, 12 grenzen. Die Wellenzapfen 17, 18 bzw. 19, 20 der Zahnräder sind in Bohrungen 21, 22 bzw. 23, 24 im Deckel 11 bzw. Deckel 12 gelagert, und zwar mit einem radialen Spiel b, das gleich oder kleiner ist dem Spiel a zwischen Zahnradkopfkreis und Gehäuseausnehmung.In the housing recess 13 two gears 14, 15 mesh in external engagement. You are there with a radial play a stored, while the gear side surfaces adjoin the lids 11, 12 without play. The shaft journals 17, 18 and 19, 20 of the gearwheels are mounted in bores 21, 22 and 23, 24 in the cover 11 and cover 12, respectively, with a radial clearance b that is equal to or less than the clearance a between the gear tip circle and housing recess.

Im mittigen Gehäuseteil 10 ist eine in Achsrichtung der Zahnräder verlaufende durchgehende Bohrung 30 ausgebildet, im Deckel 12 eine ähnliche Sackbohrung 31, also ebenfalls parallel verlaufend zu den Zahnradachsen. Sie hat etwa denselben Durchmesser, ist aber versetzt zur Bohrung 30 um das Maß c, das wiederum etwa den Spielen a, b entspricht, und zwar derart nach außen versetzt, daß ihre Mittelachse weiter entfernt liegt von der Achse der Zahnradwellen, als die Mittelachse der Bohrung 30. In den Bohrungen 30, 31 ist eine Federelement 32 eingesetzt, das beispielsweise aus zwei zylindrischen Teilen 33, 34 besteht, die in den Bohrungen 30 bzw. 31 liegen und einem diese Teile verbindenden federnden Mittelteil 35. Das Federelement 32 hat durch entsprechende Vorspannung des Mittelteils 35 das Bestreben, das Gehäusemittelteil 10 dann, wenn die Gehäuseteile noch nicht fest verschraubt sind, gegenüber den Deckeln 11 und 12 so zu verschieben, daß es mit seinem saigseitigen Teil - siehe A in Figur 2 - bzw. mit den Dichtbereichen B, C an den Zahnradstirnseiten anliegt. Die Saugseite ist gekennzeichnet durch die Bohrung 37, welche quer verlaufend zu einer die Zahnradmitten verbindenden gedaehten Geraden in die Gehäuseausnehmung 13 von der einen Genäuseseite her eindringt. Von der der Saugseite gegenüberlaegenden Hochdruckseite verläßt ein im Deckel 11 verlaufinder Kanal 38 die Gehäuseausnehmung 13. Der Kanal 38 verläuft deshalb im Deckel 11, da ja im Deckel 13 die Bohrung 30 liegt. Die Bohrung 30 befindet sich in der Mitte zwischen den Achsen der Zahnräder, aber seitlich versetzt zu diesen und im druckseitigen Bereich.A through bore 30 running in the axial direction of the gearwheels is formed in the central housing part 10, a similar blind bore 31 is formed in the cover 12, that is to say also running parallel to the gearwheel axes. It has about the same diameter, but is offset from the bore 30 by the dimension c, which in turn corresponds approximately to the games a, b, and so offset to the outside that its central axis is further away from the axis of the gear shaft than the central axis of the Bore 30. In the bores 30, 31, a spring element 32 is inserted, which for example consists of two cylindrical parts 33, 34 which lie in the bores 30 and 31 and a resilient middle part 35 connecting these parts Preloading the middle part 35, the endeavor to move the middle part 10 of the housing, when the housing parts are not yet screwed tight, with respect to the covers 11 and 12 so that it has its part on the saw side - see A in FIG. 2 - or with the sealing areas B. , C rests on the gear end faces. The suction side is characterized by the bore 37, which penetrates into the housing recess 13 from one side of the housing and extends transversely to a straight line connecting the gear wheel centers. From the high-pressure side opposite the suction side, a channel 38 running in the cover 11 leaves the housing recess 13. The channel 38 therefore runs in the cover 11, since the hole in the cover 13 tion 30 lies. The bore 30 is located in the middle between the axes of the gears, but laterally offset to these and in the pressure-side area.

Wenn das Federelement eingesetzt ist und die Gehäuseteile vormontiert sind, wird - wie bereits erwähnt - das Gehäusemittelteil durch das Federlelement so verschoben, daß es mit seinen Dichtbereichen an den Zahnradstirnseiten anliegt. Nun werden die Gehäuseteile fest verschraubt, und über den Kanal 38 wird Druckmittel unter hohem Druck zugeführt. Dieses übt nun auf die Zahnräder eine hydraulische Kraft K in Richtung zur Niederdruckseite hin aus. Für den Gehäuseeinlauf werden die Zahnräder nun langsam angetrieben, wobei sie sich durch Einwirkung der Kraft K in die niederdruckseitigen Dichtbereich B und C etwas eingraben. Dies ist infolge des Spiels b zwischen den Zahnradwellen und den sie aufnehmenden Bohrungen möglich. Die beim Einlauf erzeugten Späne werden mit dem über die Bohrung 37 abfließenden Druckmittel ausgespült. Nach einer gewissen Einlaufzeit wird der Einlaufvorgang beendet. Das Spiel a ist als Vormontage-Toleranz notwendig.If the spring element is inserted and the housing parts are preassembled, the housing middle part is - as already mentioned - displaced by the spring element so that it rests with its sealing areas on the gear wheel end faces. Now the housing parts are screwed tightly, and pressure medium is supplied under high pressure via the channel 38. This now exerts a hydraulic force K on the gearwheels in the direction of the low-pressure side. The gears are now slowly driven for the housing inlet, whereby they dig into the sealing areas B and C on the low-pressure side due to the action of the force K. This is possible due to the game b between the gear shafts and the bores that receive them. The chips generated at the inlet are rinsed out with the pressure medium flowing through the bore 37. The running-in process is ended after a certain running-in period. The clearance a is necessary as a pre-assembly tolerance.

Selbstverständlich ist es auch möglich, andere Federelemente als das beschriebene zu verwenden, z.B, Spiralspannstifte, Kunststoffteile usw. Weiterhin können die Wellenzapfen der Zahnräder in üblichen Lagerkörpern angeordnet sein, die ebenfalls radiales Spiel in den ihnen zugeordneten Bohrungen besitzen und dann durch Federelemente so Verschoben werden, daß die Zahnräder vor dem Gehäuseinlauf an den niederdruckseitigen Gehäusebereich gedrückt werden.Of course, it is also possible to use other spring elements than the one described, for example, spiral spring pins, plastic parts, etc. Furthermore, the shaft journals of the gears can be arranged in conventional bearing bodies, which also have radial play in the holes assigned to them and are then displaced by spring elements that the gears are pressed against the low-pressure side of the housing area before the housing inlet.

Claims (8)

1. Zahnradmaschine (Pumpe doer Motor) mit im Außeneingriff kämmenden Zahnrädern, die nach der Montage der Maschine mit ihrem Außenumfang zwecks Abdichtung gegenüber der sie aufnehmenden Gehäuseausnehmung spanabhebend in einen bestimmten, niederdruckseitigen Dichtbereich (B, C) derselben eindringen (Gehäuseeinlauf), dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (14, 15) durch federnde Mittel (30 bis 34) vor dem Gehäuseeinlauf mit diesem Dichtbereich in Kontakt kommen.1. Gear machine (pump doer motor) with meshing external gears, which after assembly of the machine with its outer circumference for the purpose of sealing against the housing recess receiving it, cut into a certain, low-pressure sealing area (B, C) of the same (housing inlet), characterized that the gears (14, 15) come into contact with this sealing area by resilient means (30 to 34) in front of the housing inlet. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Mittel den Gehäuseteil (10), in dem sich die Gehäuseausnehmung (13) befindet, gegen die Zahnräder hin verschiebt.2. Machine according to claim 1, characterized in that the resilient means moves the housing part (10), in which the housing recess (13) is located, against the gears. 3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder an den Dichtbereich hin verschoben werden.3. Machine according to claim 1, characterized in that the gears are moved towards the sealing area. 4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseeinlauf auf der Niederdruckseite oder der Hochdruckseite erfolgt - je nach Erfordernis.4. Machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the housing inlet on the low pressure side or the high pressure side - depending on requirements. 5. Maschine, daß die fendernden Mittel als vorgespannter Stift ausgebildet sind.5. Machine that the fendering means are designed as a pretensioned pin. 6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftwirkungsrichtung des Federelements etwa in der Mitte zwischen einer gedachten, die Achsen der Zahnräder verbindenden Geraden liegt und auf das Gehäusemittelteil (10) einwirkt.6. Machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the direction of force of the spring element lies approximately in the middle between an imaginary straight line connecting the axes of the gears and acts on the middle part of the housing (10). 7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese als sogenannte Plattenpumpe ausgebildet ist mit einem plattenförmigen Gehäusemittelteil (10) und zwei dieses verschließende, plattenförmig ausgebildete Deckel (11, 12), in denen sich Bohrungen für die Aufnahme der Wellenzapfen befinden.7. Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is designed as a so-called plate pump with a plate-shaped housing middle part (10) and two closing, plate-shaped cover (11, 12), in which there are bores for receiving the Shaft journals. 8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenzapfen der Zahnräder in axial beweglichen Lagerkörper angeordnet sind, die durch Federelemente verschiebbar sind.8. Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the shaft journals of the gears are arranged in axially movable bearing bodies which are displaceable by spring elements.
EP82100227A 1981-03-28 1982-01-14 Gear machine (pump or motor) Withdrawn EP0061560A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

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DE19813112470 DE3112470A1 (en) 1981-03-28 1981-03-28 GEAR MACHINE (PUMP OR MOTOR)
DE3112470 1981-03-28

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EP0061560A2 true EP0061560A2 (en) 1982-10-06
EP0061560A3 EP0061560A3 (en) 1984-03-28

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EP82100227A Withdrawn EP0061560A3 (en) 1981-03-28 1982-01-14 Gear machine (pump or motor)

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