DE2513621A1 - Baggerpumpe - Google Patents

Description

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Konijn Maehinebouw B.V.
Electronweg hn 80,
Hoorn, Holland

und

Bagger- en Constructiebedrijf
Johan Klip B.V.
Kerkweg 77,
Berkenwoude, Holland

Baggerpumpe.

Die Erfindung betrifft eine Baggerpumpe, bestehend aus einem Pumpengehäuse in Form eines Schneokengehäuses mit einer seitlichen, runden Ansaugöffnung und einer Förderöffnung sowie einem im Pumpengehäuse drehbar gelagerten Pumpenflügelrad, welches aus einer Frontplatte mit einer an die Ansaugöffnung angrenzenden

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Öffnung und einer mit einer im Pumpengehäuse gelagerten und mit einem Antriebsmotor verbindbaren Antriebswelle fest verbundenen Rückplatte und zwei sioh zwischen den beiden Platten erstreckenden und beide miteinander verbindenden Flügeln oder Schaufeln besteht, wobei die eine von ihrem nahe der Drehachse gelegenen Anfang zunächst kreisförmig verlaufende und dann sich allmählich von der Drehachse entfernende Schaufel einen über die Öffnung in der Prontplatte an die Ansaugöffnung angeschlossenen Kanal bildet, den das gesamte Bagger- oder Pumpengut in Richtung auf seinen seitlichen Auslaß durchläuft, während der Anfang der zweiten Schaufel radial außerhalb neben dem Anfang der ersten Schaufel liegt und ihr Ende wenigstens ungefähr diametral gegenüber dem Ende der ersten Schaufel liegt, wobei beide Schaufeln von der Drehachse aus gesehen konkav verlaufen.

Bei derartigen Baggerpumpen ergeben sich vielfach Schwierigkeiten wenn Baggergut gefördert werden muß, welches grobstückige Teile enthält, wie beispielsweise feste Torf- und Tonbrocken und/oder viel Pflanzen, da hierdurch derartige Pumpen sehr schnell verstopft werden.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine derartige Baggerpumpe in der Weise auszubilden, daß die vorgenannten Nachteile einwandfrei ausgeschaltet werden und infolgedessen ein ungestörter Baggerbetrieb möglich ist.

Eine dieser Anforderung gerecht werdende erfindungsgemäße Baggerpumpe ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der durch die erste Schaufel gebildete Kanal vom durch das

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wenigstens ungefähr kreisbogenförmige Schaufelteil begrenzten zentralen Einlaß zum seitlichen Auslaß hin allmählich breiter wird und daß die Frontplatte sowie die Rückenplatte längs wenigstens des größten Teiles ihres Umfanges messerartig angeschärft sind, wobei die Messerschneiden jeweils in der Außenebene einer jeden Platte liegen.

Durch diese Formgebung des im Pumpenflügelrad ausgebildeten Kanals, welcher vom zentralen Einlaß zum seitlichen Auslaß hin fortlaufend breiter wird, wird erreicht, daß in diesem Kanal keine Verstopfungen auftreten können, sodaß das Baggergut sowie die in ihm enthaltenen Feststoffe und Pflanzenteile ungestört unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft seitlich aus dem Kanal abgeführt werden. Das Baggergut, welches von diesem Kanal im Flügelrad aus das Pumpengehäuse erreicht, wird in erster Linie von der zweiten Schaufel zur Förderöffnung hingedrückt. In dem an der Rückseite dieser zweiten Schaufel zwischen den beiden Schaufeln liegenden Hohlraum wird im Betrieb ein Unterdruck erzeugt, sodaß das noch hinter dieser zweiten Schaufel im Pumpengehäuse vorhandene Baggergut mehr oder weniger stark durchgewirbelt und daher noch von der ersten Schaufel der Förderöffnung zugefördert wird.

Die scharfen Kanten der Frontplatte und der Rückenplatte zerschneiden die Feststoffe und die Pflanzenteile im Baggergut und wirbeln dieses außerdem durcheinander, wodurch einer Verstopfung im Pumpengehäuse entgegengewirkt wird. Außerdem wird hierdurch erreicht, daß sich keine langen Pflanzenteile um die

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Antriebswelle des Pumpenflügelrades schlingen können. Eine weitere Punktion dieser scharfen Kanten der beiden Platten des Pumpenflügelrades ist ihre reinigende Wirkung an den unmittelbar angrenzenden Wandungen des Pumpengehäuses.

Die Schnittwirkung der scharfen Kanten der beiden Platten des Pumpenflügelrades kann nach einer seiteren Besonderheit der Erfindung noch dadurch unterstützt werden, daß auch beide Schaufeln in Drehrichtung gesehen an ihrer Vorderseite jeweils eine parallel zu den beiden Platten verlaufende messerförmige Rippe aufweisen. Durch diese beiden messerförmigen Rippen werden ebenfalls lange Pflanzenteile sowie grobstückiges Gut im Baggergut zerkleinert. Dadurch wird verhindert, daß im Pumpengehäuse regelrechte Pfropfen entstehen können, welche eine Verstopfung hervorrufen könnten.

Gemäß einem besonders günstigen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Baggerpumpe besitzen die beiden Platten des Pumpenflügelrades zwei bogenförmige Stirnkanten, welche symmetrisch zur durch die nebeneinanderliegenden Anfänge der beiden Schaufeln hindurchgehenden Axialebene verlaufen und mit ihrer einen Ecke mit dem Ende der betreffenden Schaufel zusammentreffen.

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung; es zeigen:

Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baggerpumpe;

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Figur 2 einen Schnitt durch Figur 1 längs der Linie II-II;

Figur J5 eine Vorderansicht des Pumpenflügelrades der Baggerpumpe aus Figur 1; und

Figur 4 eine Seitenansicht des Pumpenflügelrades aus Figur 3 in Blickrichtung des Pfeiles P.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baggerpumpe besteht aus einem schneckengehauseformigen Pumpengehäuse 1 mit einer seitlichen, in der Vorderwandung 2 ausgebildeten runden Ansaugöffnung 5 und einer Förderöffnung 4. In diesem Pumpengehäuse 1 ist ein Pumpenflügelrad 5 untergebracht.

Wie insbesondere Figur 1 zeigt, weicht die schneckenhausförmige Seitenwandung 6 des Pumpengehäuses 1 von der spitzwinkligen Ecke 7 der Förderöffnung 4 aus über etwa die erste Hälfte nur wenig von einer Kreisbogenlinie nach außen ab. Danach wird die Abweichung nach außen stärker, bis diese Förderöffnung 4 erreicht ist. Die erste reichlich enge Bahn ist für den Druckaufbau im Pumpengehäuse 1 wichtig, während die zweite sich erweiternde Bahn für eine geschmeidige Lösung des Baggergutes wichtig ist.

Das Pumpengehäuse 1 besitzt einen abnehmbaren Inspektionsdeckel 8, welcher mittels eines Bügels 9 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 10 über eine zentrale Druckspindel 11 mit einem Handgriff auf einen Flansch 12 des Pumpengehäuses 1 gepreßt wird

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und durch Lösen dieser Druckspindel 11 und nach Abnahme des Bügels 9 entfernt werden kann.

Das Flügelpumpenrad 5 besteht aus einer Prontplatte 13 mit einer Öffnung 14, die an die Ansaugöffnung 3 des Pumpengehäuses 1 angrenzt, aus einer Rückenplatte 15, welche mit einer Antriebswelle 16 verbunden ist, die im Pumpengehäuse 1 gelagert und mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbindbar ist, sowie aus zwei Schaufeln 17 und 18, welche sich zwischen der Prontplatte 13 und der Rückenplatte 15 erstrecken und an beiden befestigt sind.

Die Schaufel I7 verläuft von ihrem nahe der Antriebswelle gelegenen Anfang I9 zunächst im wesentlichen auf einer halbkreisförmigen Bahn und im Anschluß daran mehr oder weniger spiralförmig, wobei sie sich schnell immer stärker vom Mittelpunkt des Halbkreisbogens entfernt. Diese erste Schaufel 17 bildet einen Kanal 20, welcher über die Öffnung 14 in der Frontplatte 13 an die Ansaugöffnung 3 des Pumpengehäuses 1 angeschlossen ist und den das gesamte Bagger- oder Pumpengut in Richtung auf seinen seitlichen Auslaß 21 durchläuft. Das Pumpenflügelrad 5 ist daher als Einkanalflügelrad ausgebildet.

Der Anfang 22 der zweiten Schaufel 18 liegt radial außerhalb neben dem Anfang I9 der Schaufel 17» während das Ende 23 dieser Schaufel l8 wenigstens ungefähr diametral, gegenüber dem Ende der ersten Schaufel I7 liegt. Wie Figur 1 zeigt, sind beide Schaufeln I7 und 18 von der Antriebswelle 16 aus gesehen konkav gekrümmt.

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Der durch die Schaufel 17 gebildete Kanal 20 wird von dem durch das wenigstens ungefähr halbkreisförmige Schaufelteil begrenzten zentralen Einlaß zum seitlichen Auslaß 21 hin allmählich breiter, wodurch eine Verstopfung in diesem Kanal 20 unmöglich gemacht wird. Beide Schaufeln 17 und 18 besitzen in Drehrichtung gesehen an ihrer Vorderseite messerförmige Rippen 25, welche wenigstens ungefähr in der Mitte zwischen der Frontplatte 15 und der Rückenplatte 15 parallel zu diesen beiden Platten verlaufen.

Die Frontplatte I5 und die Rückenplatte I5 des Flügelrades 5 besitzen zwei gebogene Stirnkanten 26, welche symmetrisch zur durch die nebeneinanderliegenden Anfänge I9 und 22 der beiden Schaufeln I7 und 18 hindurchgehenden Axialebene 27 verlaufen und mit ihrer einen Ecke mit dem betreffenden anderen Schaufelende 23 bezw. 24 zusammentreffen. Dabei sind diese Stirnkanten 26 der beiden Platten Ij5 und I5 des Flügelrades 5 kreisbogenförmig. Der Mittelpunkt dieser Kreisbögen liegt auf der Mittellinie der Antriebswelle 16. Der kleinste Abstand zwischen den Ecken der Stirnkanten 26 der Frontplatte I3 bezw. der Rückenplatte 15 beträgt ungefähr die Hälfte des größten Abstandes zwischen diesen Ecken.

Die Rückenplatte 15 des Pumpenflügelrades 5 besitzt außerdem zwei die Stirnkanten 26 verbindende Seitenkanten 28, welche Jeweils von den Stirnkanten 26 zur Axialebene 27 hin divergieren und ein kreisbogenförmiges Mittelstück 29 aufweisen, wobei der Mittelpunkt dieses Kreisbogens auf der Mittellinie der Antriebs-

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welle 16 liegt. Dabei beträgt der kleinste Abstand zwischen den Ecken der Stirnkanten 26 der Rückenplatte 15 ungefähr j/4 der Breite der Rückenplatte 15 in der Axialebene 27.

Die Frontplatte 15 besitzt zwei die Stirnkanten 26 verbindende Seitenkanten JO, welche, wie Figur J zeigt, teilweise mit den Seitenkanten 28 der Rückenplatte 15 fluchten. Die eine Seitenkante JO dieser Frontplatte IJ folgt der Schaufel 17 und begrenzt die öffnung 14, deren Umriß mit dem des Kanals 20 übereinstimmt. In der anderen Seitenkante JO dieser Frontplatte IJ ist eine Aussparung Jl ausgebildet, welche der Hinterkante der Schaufel 18 teilweise folgt, sodann eine geradlinige ungefähr rechtwinklig dazu verlaufende Kante J2 besitzt und außerdem durch einen Bogen JJ begrenzt wird, welcher ungefähr in der Axialebene 27 in ein kreisbogenförmiges Mittelstück J4 dieser Seitenkante JO übergeht. Der Mittelpunkt dieses kreisbogenförmigen Mittelstückes J4 liegt auf der Mittellinie der Antriebswelle 16. Die Dicke der Frontplatte IJ und der Rückenplatte 15 des Flügelrades 5 beträgt ungefähr 1/40 des größten Abstandes zwischen den Außeneoken der beiden Stirnkanten 26 der Frontplatte IJ bezw. der Rückenplatte 15·

Bei einem Pumpenflügelrad 5, welches zur vollsten Zufriedenheit gearbeitet hat, beträgt der kleinste Abstand zwischen den Ecken der Stirnkanten 26 der Frontplatte IJ bezw. der Rückenplatte ungefähr 18cm, während der Radius der beiden Stirnkanten 26 ungefähr 20cm und der Radius des Mittelstückes der Seitenkanten der Rückenplatte 15 ungefähr 12cm beträgt. Die Frontplatte IJ

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und die Rüokenplatte 15 dieses im Betrieb befindlichen Pumpenflügelrades sind ungefähr lom dick.

Wie insbesondere Figur 4 zeigt, sind die Frontplatte 13 und die Rückenplatte 15 längs des größten Teiles ihres Umrisses messerförmig ausgebildet, wobei die Schneidkanten oder Messerschneiden 35 jeweils in der Außenebene J56 einer jeden Platte liegen. Dabei besitzt die Rückenplatte 15 praktisch längs ihres gesamten Umfanges, bestehend aus den beiden Stirnkanten 26 und den beiden Seitenkanten 28, eine Messerschneide 35, welche lediglich an den beiden Schaufelenden 23 und 24 über ein sehr kurzes Stück unterbrochen ist. Bei der Frontplatte 13 sind zunächst einmal die beiden Stirnkanten 26 mit einer Messerschneide 35 ausgebildet, welche wiederum an der Stelle der beiden Schaufelenden 23 und 24 über ein sehr kurzes Stück unterbrochen ist. Die eine Seitenkante 30 dieser Frontplatte 13 besitzt längs dem mit der Seitenkante 28 der Rückenplatte 15 fluchtenden Kantenteil sowie längs dem Abrundungsteil 37 eine Schneidkante 35· Die andere Seitenkante 30 dieser Frontplatte 13 besitzt länge dem mit der Seitenkante der Rückenplatte 15 fluchtenden Teile eine Schneidkante 35* welche außerdem längs der Kanten 33 und 32 der Aussparung 31 verläuft. Die übrigen, an die Schaufeln I7 und 18 angrenzenden Teile der Seitenkanten 30 dieser Frontplatte 13 sind ohne Schneidkante 35 ausgebildet. Auch die Enden 23 und 24 der Schaufeln l8 und I7 sind ebenso wie die nebeneinanderliegenden Schaufelanfänge I9 und 22 scharfkantig ausgebildet.

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Die Frontplatte I3 und die Rückenplatte 15 verlaufen mit minimalem Spiel längs der Vorderwand 2 bezw. der Rückwand 38 d^es Pümpengehäuses 1 (Pig.2).

Die über die Schaufeln I7 und l8 hinausragenden 3-eile der Frontplatte 15 und der Rückenplatte 15 geben dem Pumpenflügelrad 5 in erster Linie eine große Steifheit. Außerdem schützen diese Frontplatte I5 und die Rückenplatte I5 die Wandungen 2 und J58 des Pumpengehäuses 1 weitgehend, sodaß einem Verschleiß dieser Wandungen des Pumpengehäuses entgegengewirkt wird. Durch die vorbeschriebene Formgebung der Frontplatte I3 und der Rückenplatte 15 wird auch der Verschleiß des gesamten Pumpenflügelrades 5 auf ein Mindestmaß herabgedrückt.

Im Betrieb erreicht das Baggergut über die Ansaugöffnung 3 des Pumpengehäuses 1 den Kanal 20 im Pumpenflügelrad 5* welcher durch die Schaufel I7 begrenzt wird, die praktisch über l80° kreisbogenförmig und anschließend spiralförmig verläuft. Da dieser Kanal 20 im Flügelrad 5 vom zentralen Einlaß zum seitlichen Auslaß 21 hin fortlaufend breiter wird, kann keine Verstopfung in diesem Kanal 20 auftreten.

Das sich schnell drehende Pumpenflügelrad 5* welches beispielsweise mit einer Drehzahl von 1000 U/min angetrieben werden kann, übt durch die messerförmige Ausbildung eines großen Teiles des Umrisses der Frontplatte Ij5 und der Rückenplatte 15 sowie durch die zusätzlich vorgesehenen messerförmigen Rippen 25 an den beiden Schaufeln I7 und l8 eine Schneidwirkung auf die Fest-

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stoffe und die Pflanzenteile im Baggergut aus. Außerdem drücken die messerförmigen Kanten der beiden Platten 13 und 18 das Baggergut zum Mittelteil des Pumpengehäuses 1 und wirbeln es dabei durcheinander. Dadurch wird die Gefahr jeglicher Verstopfung praktisch ausgeschaltet.

Außerdem wird das Baggergut durch den an der Rückseite der Schaufel 18 zwischen den Schaufeln I7 und 18 liegenden Hohlraum, in welchem im Betrieb ein Unterdruck herrscht, nach Verlassen des Kanals 20, so weit es nicht bereits direkt durch die Schaufel 18 der Förderöffnung 4 zugepreßt wurde und sich infolgedessen hinter der Schaufel 18 im Pumpengehäuse 1 befindet, durcheinandergewirbelt, wodurch seine Abfuhr durch die Schaufel I7 zur Förderöffnung 4 begünstigt wird.

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Claims (12)

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   Patentansprüche

   I.J Baggerpumpe, bestehend aus einem Pumpengehäuse in Form eines Schneckengehäuses mit einer seitlichen, runden Ansaugöffnung und einer Förderöffnung sowie einem im Pumpengehäuse drehbar gelagerten Pumpenflügelrad, welches aus einer Frontplatte mit einer an die Ansaugöffnung angrenzenden Öffnung und einer mit einer im Pumpengehäuse gelagerten und mit einem Antriebsmotor verbindbaren Antriebswelle fest verbundenen Rückplatte und zwei sich zwischen den beiden Platten erstreckenden und beide miteinander verbindenden Flügeln oder Schaufeln besteht, wobei die eine von ihrem nahe der Drehachse gelegenen Anfang zunächst kreisförmig verlaufende und dann sich allmählich von der Drehachse entfernende Schaufel einen über die Öffnung in der Frontplatte an die Ansaugöffnung angeschlossenen Kanal bildet, den das gesamte Bagger- oder Pumpengut in Richtung auf seinen seitlichen Auslaß durchläuft, während der Anfang der zweiten Schaufel radial außerhalb neben dem Anfang der ersten Schaufel liegt und ihr Ende wenigstens ungefähr diametral gegenüber dem Ende der ersten Schaufel liegt, wobei beide Schaufeln von der Drehachse aus gesehen konkav verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die erste Schaufel (17) gebildete Kanal (20) vom durch das wenigstens ungefähr kreisbogenförmige Schaufelteil begrenzten zentralen Einlaß zum seitlichen Auslaß (21) hin allmählich breiter wird und daß die Frontplatte (IjJ) sowie die Rückenplatte (15) längs wenigstens des größten Teiles ihres Umfanges messerartig angeschärft sind, wobei die Messerschneiden (35) jeweils in der Außenebene (j56) einer jeden Platte liegen.

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2. 2. Baggerpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schaufeln (17; 18) in Drehrichtung gesehen an ihrer Vorderseite jeweils eine parallel zu den beiden Platten (13; 15) verlaufende messerförmige Rippe (25) aufweisen.
3. 3. Baggerpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (135 15) des Pumpenflügelrades (5) zwei kreisbogenförmige Stirnkanten (26) aufweisen, welche symmetrisch zur durch die nebeneinander liegenden Anfänge (19; 22) der beiden Schaufeln (17; 18) hindurchgehenden Axialebene (27) verlaufen und mit ihrer einen Ecke mit dem Ende (25 bezw. 24) der betreffenden Schaufel zusammentreffen.
4. 4. Baggerpumpe nach einem der Ansprüche 1 - 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkanten (26) der beiden Platten (13; 15) des Pumpenflügelrades (5) kreisbogenförmig verlaufen und der Mittelpunkt beider Kreisbögen auf der Mittellinie der Antriebswelle (16) liegt.
5. 5· Baggerpumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Abstand der Ecken der beiden Stirnkanten (26) voneinander etwa gleich dem halben größten Abstand dieser Ecken sind.
6. 6. Baggerpumpe nach einem der Ansprüche 3-5* dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenplatte (15) des Pumpenflügelrades (5) zwei die Stirnkanten (26) verbindende Seitenkanten (28) besitzt, welche von den Stirnkanten aus zur Axialebene (27) hin diver-

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   -legieren und jeweils ein kreisbogenförmiges Mittelstück (29) aufweisen, wobei der Mittelpunkt beider Kreisbögen auf der Mittellinie der Antriebswelle (16) liegt.
7. 7. Baggerpumpe nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Abstand der beiden Ecken der beiden Stirnkanten (26) der Rückenplatte voneinander etwa gleich 3/4 der Breite der Rückenplatte in der Axialebene (27) ist.
8. 8. Baggerpumpe nach einem der Ansprüche 3 - ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte (13) des Pumpenflügelrades (5) zwei die Stirnkanten (26) miteinander verbindende, teilweise mit den Seitenkanten (28) der Rückenplatte (15) fluchtende Seitenkanten (30) aufweist, von denen die eine der ersten Schaufel (I7) folgt und die dem Umriß des Kanals (20) entsprechende Öffnung (14) der Prontplatte begrenzt und die andere (30) eine Aussparung (31) bildet, welche teilweise der zweiten Schaufel (l8) folgt, dann eine etwa rechtwinklig dazu verlaufende Kante (32) aufweist und schließlich in einem Bogen (33) etwa in der Axialebene (27) in ein kreisbogenförmiges Mittelstück (34) der Seitenkante übergeht, wobei der Mittelpunkt dieses Kreisbogens in der Mittellinie der Antriebswelle (l6) liegt.
9. 9. Baggerpumpe nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prontplatte (I3) und die Rückenplatte (15) des Pumpenflügelrades (5) jeweils eine etwa 1/40 des größten Abstandes zwischen den Ecken der beiden Stirnkanten (26) der betreffenden Platte entsprechende Dicke aufweisen.

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10. 10. Baggerpumpe nach einem der Ansprüche 1-9* dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (13; 15) des Pumpenflügelrades (5) jeweils etwa lern dick ausgebildet sind.
11. 11. Baggerpumpe nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die schneckenhausformige Seitenwandung (6) des Pumpengehäuses (1) von der spitzwinkligen Ecke (7) der Pörderöffnung (4) über etwa die erste Hälfte nur wenig und dann zur Förderöffnung hin allmählich stärker von einer Kreisbogenlinie nach außen abweicht.
12. 12. Baggerpumpe nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (1) einen abnehmbaren Inspektionsdeckel (8) aufweist.

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