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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Unterwasser-Rührpumpe,
die Erde, Sand oder dergleichen, die blockartiges Material oder
schnurartiges Material enthalten, in einer Baggerstelle, einer Baustelle,
einer Abwasserbehandlungsanlage, einem Sedimentationsbecken oder
einer Grube in einer Fabrik, im Innern eines Mannlochs oder dergleichen
ansaugen kann, während
diese Erde, der Sand oder dergleichen aufgerührt wird, und die diesen Sand,
die Erde oder dergleichen an eine vorgegebene Stelle abgeben kann.
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Herkömmlicherweise
ist als Unterwasser-Rührpumpe,
die den oben genannten Verwendungszweck dient, eine Unterwasser-Rührpumpe 100 bekannt,
die einen Aufbau hat, wie er beispielsweise in 19 gezeigt
ist.
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Wie
in der Zeichnung gezeigt ist, ist in dieser Unterwasser-Rührpumpe 100 ein
Flügelradgehäuse 101 mit
einer hohlen, scheibenförmigen
Form mit einem mittigen Ansaugöffnungsabschnitt 102 an
einem mittigen Abschnitt der Unter- und Oberfläche davon und einem Abgabeöffnungsabschnitt 104 vorgesehen,
der mit einem Abgaberohr 103 an einem umfangsmäßigen Abschnitt
davon verbunden ist. Im Innern des Flügelradgehäuses 101 ist ein scheibenförmiges Flügelrad 105 drehbar
angeordnet. Das Flügelrad 105 ist
mit einem mittigen Ansaugöffnungsabschnitt 106 an
einem mittigen Abschnitt auf einer unteren Oberfläche davon
versehen und bildet eine Vielzahl radialer Strömungsdurchgänge 107 in seinem
Inneren in einer kreisförmigen
beabstandeten Weise. Ferner ist das Flügelrad 105 auf eine
Abtriebswelle 109 eines wasserdichten Motors 108 aufgesetzt
und damit verbunden, der auf einer oberen Oberfläche des Flügelradgehäuses 101 montiert
ist.
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Ferner
ist ein zylindrischer Saugkorb 111 mit einer Bodenwand 110 auf
einem unteren Abschnitt des Flügelradgehäuses 101 zusammen
montiert, und ein ringförmiger
Tragerahmen 112 ist auf einer unteren Oberfläche des
zylindrischen Saugkorbes 111 montiert.
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Des
weiteren ist die Abtriebswelle 109 des wasserdichten Motors 108,
an dem das Flügelrad 105 befestigt
ist, nach dem Durchtritt durch den mittigen Ansaugöffnungsabschnitt 106 des
Flügelrads 105,
den mittigen Ansaugöffnungsabschnitt 102 des Flügelradgehäuses 101 und
den zylindrischen Saugkorb 111 nach unten fortgeführt und
bildet eine Rührer-Montagewelle 113.
Ein Rührer
(Schneid- Flügelrad) 114,
von dem eine Vielzahl von Schaufelteilen in radialer Richtung von
einer äußeren Umfangsfläche des
Körpers
davon vorstehen, ist fest an einem distalen Ende der Rührer-Montagewelle 113 befestigt.
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Aufgrund
solch einer Konstruktion werden, wenn der wasserdichte Motor 108 angetrieben
wird, das Flügelrad 105 und
der Rührer 104 gemeinsam gedreht,
so dass ein negativer Druck in dem Innern des Flügelradgehäuses 101 erzeugt wird,
und Erde, Sand oder dergleichen, die unterhalb der Unterwasser-Rührpumpe 100 aufgeschichtet
sind, von dem Rührer 114 aufgerührt werden.
Entsprechend wird die aufgerührte
Erde, der Sand und dergleichen in das Flügelradgehäuse 101 durch den
zylindrischen Saugkorb 111 angesaugt und danach an einer
gewünschten
Stelle durch den Abgabeöffnungsabschnitt 104 und
das Abgaberohr 103 abgegeben.
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Bei
der oben erwähnten
Unterwasser-Rührpumpe 110 ist
jedoch immer noch die folgende Aufgabe zu lösen. Wie in 19 gezeigt
ist, verläuft
die Rührer-Montagewelle 113,
die das Flügelrad 114 an dem
distalen Ende davon trägt,
durch den mittigen Ansaugöffnungsabschnitt 106 des
Flügelrads 105 und
durch den mittigen Ansaugöffnungsabschnitt 102 des
Flügelradgehäuses 101 hindurch.
Folglich wird, wie in 20 gezeigt ist, die wirksame
Erde/Sand-Einströmungsfläche A2 aus
einem engen, ringförmigen
Bereich gebildet, der zwischen der inneren Umfangsfläche des
mittigen Ansaugöffnungsabschnitts 106 oder
dem mittigen Ansaugöffnungsabschnitt 102 und
einer äußeren Umfangsfläche der Rührer-Montagewelle 113 gebildet
ist.
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Wenn
blockartiges Material oder schnurartiges Material in der Erde, dem
Sand oder dergleichen eingemischt ist, verfangen sich entsprechend
dieses schnurartige Material oder flexibles Gewebe, beispielsweise
Vinylgewebe oder dergleichen, in dem Rührer 114, der Rührer-Montagewelle 113,
neben zylindrischen Saugkorb 111 oder dergleichen, und
das blockartige Material und das schnurartige Material verstopft
die effektive Erde/Sand-Einströmungsfläche A2.
Als Resultat wird der Betrieb der Unterwasser-Rührpumpe schwierig oder unmöglich, so
dass die Möglichkeit
besteht, dass das Ansaugen von Erde/Sand schwierig oder unmöglich wird.
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AT-A-219
420 offenbart eine Vorrichtung zum Rühren und/oder Abgeben des Inhaltes
eines Faultanks oder dergleichen mit einer gyroskopischen Pumpe,
deren Flügelrad
einen sich drehenden Ansaugsockel aufweist, der mit einem Flügelrad verbunden
ist. Der Ansaugsockel ist mit einem oder mehreren Teilen versehen,
die sich radial nach innen und/oder nach außen erstrecken und die als
Messer bzw. als Rührschaufeln
ausgebildet sind.
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In
der US-A-4 640 666 ist eine Zentrifugalpumpe zum Pumpen stark verschmutzter
Flüssigkeiten
gezeigt. Das Flügelrad
dieser Pumpe ist mit einem Einlaß versehen, der Schneidmittel
hat, die mit einer Einlaßöffnung des
Pumpengehäuses
zusammen wirken, wobei die Schneidmittel ähnliche Körper, beispielsweise Lumpen,
zerschneiden, bevor sie in das Pumpengehäuse gelangen.
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DE-A-19
44 639 offenbart einen gyroskopischen Pumpenrotor mit einem axialen,
einem radialen und einem im wesentlichen kreisbogenförmigen Rückführungsteil,
wobei sowohl die axialen als auch die radialen Schaufeln sich in
den Rückführungsteil erstrecken.
Zwischen beiden Schaufelgruppen verbleibt ein ringförmiger Raum
ohne Schaufeln, der in einem Meridianschnitt des gyroskopischen
Pumpenrotors auf beiden Seiten der Drehachse respektive eine Ebene
darstellt, wobei die Symmetrieachse von ihnen einen Winkel von 45
Grad mit der Drehachse des gyroskopischen Pumpenrotors bildet.
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In
der US-A-3 367 539 wird eine Abfall-Hebepumpe mit einer Einlaßöffnung-Bypassleitung
beschrieben. Ein Behälter
ist mit einer Abfallquelle verbunden. Der Abfall wird aus dem Behälter durch
eine elektrisch betriebene Pumpe, die in dem Behälter montiert ist, ausgestoßen.
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um solch einen Nachteil zu
beheben, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Unterwasser-Rührpumpe
bereit zu stellen, die Erde, Sand oder dergleichen zuverlässig und
effizient ansaugen und abgeben kann, selbst wenn der Sand, die Erde
oder dergleichen blockartiges Material oder schnurartiges Material
enthält.
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Um
die oben erwähnte
Aufgabe zu lösen,
ist die Unterwasser-Rührpumpe
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut, wie in Anspruch 1 beansprucht ist, wobei die
Unteransprüche
bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung definieren.
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In
der Unterwasser-Rührpumpe
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das proximale Ende des Saugführungsmittels für das aufgerührte Material
in direkter Kommunikation mit dem zentralen Saugöffnungsabschnitt des Flügelrads
verbunden. Folglich wird es möglich,
einen Innendurchmesser des Saugführungsmittels
für das
aufgerührte
Material im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des zentralen
Saugöffnungsabschnittes
des Flügelrads
zu machen, und eine Rührer-Montagewelle,
die bei der herkömmlichen
Unterwasser-Rührpumpe
erforderlich war, wird überflüssig gemacht,
wodurch der Ansaugdurchgang für
aufgerührtes
Material, der in dem Inneren des Saugführungsmittels für aufgerührtes Material
ausgebildet ist, eine genügend
weite Einströmungsfläche für aufgerührtes Material
sicherstellen kann. Folglich wird es möglich, Erde, Sand oder dergleichen,
in dem blockartiges Material oder schnurartiges Material eingemischt
ist, unter Verwendung eines Rührers
genügend
aufzurühren,
und gleichzeitig ist es möglich,
Erde, Sand oder dergleichen, in dem blockartiges Material oder schnurartiges
Material eingemischt ist, in das Flügelradgehäuse durch die Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material
glatt einzusaugen.
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Da
es möglich
ist, einen Außendurchmesser des
Saugführungsmittels
für aufgerührtes Material
im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des zentralen Saugöffnungsabschnitts
des Flügelrads
zu machen im Vergleich zu der Rührer-Montagewelle
der herkömmlichen
Unterwasser-Rührpumpe,
bei der ein Rührer
an dem distalen Ende davon montiert ist, kann ferner der Außendurchmesser
der Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material
erheblich vergrößert werden,
so dass ein Aufwickeln oder Umwickeln von schnurförmigen Material
um den Saugführungszylinder
für aufgerührtes Material
zuverlässig verhindert
werden kann. Ferner kann im Vergleich zu der Rührer-Montagewelle der herkömmlichen
Unterwasser-Rührpumpe
der Außendurchmesser
des Saugführungsmittels
für aufgerührtes Material
erheblich vergrößert werden,
und daher kann der Durchmessermodul erheblich vergrößert werden,
so dass die mechanische Festigkeit der Saugführungsmittel für aufgerührtes Material
erhöht
werden kann, wodurch es möglich
wird, die Rührerfestigkeit
zu erhöhen
und einen Bruch oder dergleichen in dem Saugführungszylinder für aufgerührtes Material
zuverlässig
zu verhindern.
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Da
der Öffnungsabschnitt
am distalen Ende der Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material,
der eine Saugöffnung
für aufgerührtes Material
bildet, an einer Position ausgebildet wird, die stromab von dem zentralen
Saugöffnungsabschnitt
des Flügelrads
vorsteht, kann solch eine Saugöffnung
nahe bei einem Wasserbett angeordnet werden im Vergleich zu einer Saugöffnung für aufgerührtes Material
bei der herkömmlichen
Unterwasser-Rührpumpe.
Folglich wird es möglich,
ein Sediment (aufgerührtes
Material) aufzurühren
und abzusaugen. Auf diese Weise kann, während eine genügend weite
Einströmungsfläche für aufgerührtes Material
im Innern der Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material
sicher gestellt wird, der Saugwirkungsgrad im Bezug auf des Sediment
(aufgerührtes
Material) weiter verbessert werden.
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Gemäß einem
bevorzugtem Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine Unterwasser-Rührpumpe bereit gestellt, in
der ein streifenartiger Rührer-Montageteil
vorgesehen ist, der den Öffnungsabschnitt
am distalen Ende der Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material überspannt,
wobei der Rührer an
einem zentralen Abschnitt des Rührermontageteils
befestigt ist. Vorzugsweise sind Abschnitte, die den Öffnungsabschnitt
an dem distalen Ende der Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material
bilden und die an beiden Seiten des Rührer-Montageteils angeordnet
sind, zu dem Flügelrad
hin gekerbt sind, um ein Paar Sau göffnungen für aufgerührtes Material zu bilden.
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Folglich
kann das Aufrühren
der Erde, des Sandes oder dergleichen durch den Rührer und
das Ansaugen von Erde, Sand oder dergleichen durch das Flügelrad gleichzeitig
durchgeführt
werden, so dass der Ansaug- und Abgabewirkungsgrad verbessert werden
kann.
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Zusammen
mit den vorstehenden, vorteilhaften Effekt kann, da ein Paar von
Ansaugöffnungen
für aufgerührtes Material
auf beiden Seiten des Rührer-Montageteils
ausgebildet ist, die Erde, der Sand oder dergleichen, die schnurartiges
Material oder blockartiges Material enthalten, glatt in das Flügelradgehäuse durch
die Ansaugöffnungen
für aufgerührtes Material
eingesaugt und danach von dem Flügelradgehäuse an die
gewünschte
Stelle abgegeben werden.
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Da
ein Paar von Ansaugöffnungen
für aufgerührtes Material
auf beiden Seiten des Rührer-Montageteils
ausgebildet sind, kann ferner die Erde, der Sand oder dergleichen,
die schnurartiges Material oder blockartiges Material enthalten,
glatt durch die Ansaugöffnungen
für aufgerührtes Material
in das Flügelradgehäuse eingesaugt
und danach von dem Flügelradgehäuse abgegeben
werden.
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Obwohl
die Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material
mit dem Flügelrad
durch einen einstückigen
Guß gebildet
sein können,
kann der Saugführungszylinder
für aufgerührtes Material
als ein Körper
separat von dem Flügelrad
hergestellt sein und kann mit dem Flügelrad mit Hilfe von Bolzen
verbunden sein. Wenn der Saugführungszylinder
für aufgerührtes Material
aus einem Körper
separat von dem Flügelrad
gebildet ist, ist ferner ein Innengewindeabschnitt in dem zentralen
Saugöffnungsabschnitt des
Flügelrades
ausgebildet, ein Außengewindeabschnitt
ist in dem Öffnungsabschnitt
an dem proximalen Ende des Saugführungszylinders
für aufgerührtes Material
ausgebildet, und der Saugführungszylinder
für aufgerührtes Material
ist mit dem Flügelrad dadurch
verbunden, dass der Außengewindeabschnitt
mit dem Innengewindeabschnitt in Eingriff gebracht wird. Auf diese
Weise können,
wenn der Saugführungszylinder
für aufgerührtes Material
aus einem Teil separat von dem Flügelrad besteht, die Anordnungen
des Flügelrades
und des Saugführungszylinders
für aufgerührtes Material
vereinfacht werden, so dass sie bei geringen Kosten herstellbar sind.
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In
dem die Konstruktion bereitgestellt wird, bei der der Rührer lösbar auf
dem Rührer-Montageteil
mit Hilfe von Bolzen oder dergleichen montiert ist, kann der Rührer leicht
ausgetauscht werden, wenn der Rührer
zu verschließen
ist. Ferner ist es nicht erforderlich, den Rührer zusammen mit dem Saugführungszylinder für aufgerührtes Material
auszutauschen, und es ist ausreichend, nur den Rührer auszutauschen, und folglich
können
die Wartungskosten reduziert werden.
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Die
Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material
können
aus einem Körperabschnitt
mit großem Durchmesser
und einem stufenförmigen
Abschnitt mit verringertem Durchmesser bestehen, der den Öffnungsabschnitt
am distalen Ende bildet, und der Rührer ist durch Montage einer
Vielzahl von dreieckigen Rührerteilen
gebildet, die sich in radialer Richtung in einer umfangsmäßig unter
Abstand angeordneten Weise auf dem stufenförmigen Abschnitt des stufenförmigen Abschnitts
an dem distalen Ende mit dem engeren Durchmesser erstrecken. In
diesem Fall spielen die den Rührer
bildenden Teile die Rolle von Führungen
für das
schnurartige Material, so dass das Verfangen von schnurartigem Material
in dem Rührer
darüber
hinaus zuverlässig
verhindert wird.
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Obwohl
der Rührer
auf dem äußeren Umfangsabschnitt
des Öffnungsabschnittes
am distalen Ende des Saugführungszylinders
für aufgerührtes Material
durch Schweißen
oder dergleichen montiert werden kann, kann der Rührer einstückig mit
dem Saugführungszylinder
für aufgerührtes Material durch
Gießen
des distalen Öffnungsabschnitts
des Saugführungsmittels
für aufgerührtes Material
in eine nicht-kreisförmige
Form (dreieckige Form, rechteckige Form, polygonale Form, sternartige
Form oder dergleichen) einstückig
gebildet werden. In diesem Fall kann, da der Rührer einstückig mit dem Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material
ausgebildet werden kann, die Rührerfestigkeit
erhöht
werden. Da die Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material
und der Rührer
einstückig
ausgebildet werden können, können ferner
die Herstellungsschritte in Ihrer Zahl reduziert werden, so dass
sie mit geringeren Kosten hergestellt werden können.
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Eine
spiralförmige
Zufuhrschaufel kann an einer inneren Oberfläche der Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material
montiert sein. In diesem Fall wird die spiralförmige Zufuhrschaufel bei der
Drehung der Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material
integral gedreht, um eine aufwärts
gerichtete Förderkraft
zu erzeugen, so dass der Saugwirkunsgrad der Unterwasser-Rührpumpe
verbessert werden kann. Folglich kann, selbst wenn das aufgerührte Material
aus einem Material mit einer hohen Konzentration (Erde, Sand, Schlammwasser
oder dergleichen mit geringer Fließfähigkeit, das einen kleinen
Wassergehalt hat) besteht, das aufgerührte Material wirkungsvoll
und zuverlässig
angesaugt werden.
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Ein
Unterwasser-Zufuhrrohr, das eine obere Einlaßöffnung hat, die sich in das
Wasser öffnet, kann
eine untere Auslaßöffnung davon
haben, die in der Nähe
des Rührers
angeordnet und zu dem Rührer
hin gerichtet ist. In diesem Fall kann, selbst wenn die Konzentration
der Erde, des Sandes oder dergleichen übermäßig hoch ist, die Erde, der
Sand oder dergleichen mit dem Wasser verdünnt werden, so dass die Erde,
der Sand oder dergleichen veranlaßt werden kann, glatt in das
Innere des Saugführungszylinders
für aufgerührtes Material
zu fließen.
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Eine
Umfangswand, um das Zusammenfallen und das Einströmen von
Erde, Sand oder dergleichen zu verhindern, die den Saugführungszylinder für aufgerührtes Material
konzentrisch umgibt und ein unteres, offenes Ende hat, kann mit
einem unteren Abschnitt des Flügelradgehäuses zusammen
verbunden sein, ein Wasservorratsraum kann zwischen dem Saugführungszylinder
für aufgerührtes Material und
der Umfangswand zum Verhindern eines Zusammenfallens und Einströmens von
Erde, Sand oder dergleichen ausgebildet sein, und eine untere Auslaßöffnung eines
Unterwasser-Zufuhrrohres, das einen oberen Einlaß davon hat, der sich in das
Wasser öffnet,
kann in Kommunikation mit dem Wasservorratsraum abgeschlossen sein.
In diesem Fall wird es aufgrund des Vorhandenseins der Umfangswand zum
Verhindern des Zusammenfallens und des Einfließens von Erde, Sand oder dergleichen
möglich,
zu verhindern, dass Erde, Sand oder dergleichen zusammen fällt und
den Öffnungsabschnitt
des distalen Endes des Saugführungszylinders
für aufgerührtes Material
verstopft, der eine Saugöffnung
für das
aufgerührte
Material bildet. Aufgrund des Vorhandenseins des Wasservorratsraumes
kann ferner die Erde, der Sand oder dergleichen, was ein hohe Konzentration
hat, aufgerührt
werden, während
eine Verdünnung
mit Wasser statt findet, und danach kann es glatt in das Innere
der Saugführungsmittel
für aufgerührtes Material
einströmen.
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Ebenfalls
entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Aufrühren von
Erde, Sand oder dergleichen durch den Rührer und das Ansaugen von Erde,
Sand oder dergleichen durch das Flügelrad gleichzeitig durchgeführt werden,
so dass der Wirkungsgrad beim Ansaugen und Abgeben verbessert werden
kann.
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Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben,
in dem:
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1 eine
Frontansicht zum Teil im Schnitt von einer Unterwasser-Rührpumpe
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
Draufsicht von unten mit Blickrichtung von der Linie I-I von 1 in
Pfeilrichtung ist;
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3 eine
perspektivische Darstellung eines Flügelrades und eines Saugführungszylinders für aufgerührtes Material
mit Blickrichtung von unten ist;
-
4 eine
beispielhafte Darstellung ist, die den Verbindungszustand zwischen
dem Flügelrad und
dem Saugführungszylinder
für aufgerührtes Material
zeigt;
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5 eine
beispielhafte Darstellung ist, die den Verbindungszustand zwischen
dem Flügelrad und
dem Saugführungszylinder
für aufgerührtes Material
zeigt;
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6 eine
Frontansicht einer Modifikation des Rührers ist;
-
7 eine
Draufsicht von unten auf 6 mit Blickrichtung von einer
Linie II-II in Pfeilrichtung ist;
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8 eine
Frontansicht einer anderen Modifikation des Rührer ist;
-
9 eine
Draufsicht von unten auf 8 mit Blickrichtung entlang
der Linie III-III in Pfeilrichtung ist;
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10 eine
Frontansicht einer anderen Modifikation des Rührers ist;
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11 eine
Draufsicht von unten auf 10 mit
Blickrichtung entlang einer Linie IV-IV in Pfeilrichtung ist;
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12 eine
beispielhafte Darstellung eines wesentlichen Teils einer Unterwasser-Rührpumpe gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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13 eine
Frontansicht mit einem Teil im Schnitt von einer Unterwasser-Rührpumpe
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
-
14 eine
Draufsicht von unten auf 13 mit
Blickrichtung nach der Linie V-V in Pfeilrichtung ist;
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15 eine
Frontansicht zum Teil im Schnitt von einer Unterwasser-Rührpumpe
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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16 eine
Frontansicht eines Rührers
gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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17 eine
Draufsicht von unten auf 16 mit
Blickrichtung nach der Linie VI-VI in Pfeilrichtung st;
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18 eine
Seitenansicht von 16 mit Blickrichtung nach der
Linie VII-VII in Pfeilrichtung ist;
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19 eine
Querschnitts- Frontansicht einer herkömmlichen Unterwasser-Rührpumpe
ist; und
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20 eine
beispielhafte Darstellung ist, die die effektive Fläche für das Einströmen von
Erde/Sand in einer herkömmlichen
Unterwasser-Rührpumpe
zeigt.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Eine
Unterwasser-Rührpumpe 10 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 1 bis 3 gezeigt.
Hier ist 1 eine Frontansicht mit einem
Teil im Schnitt von der Unterwasser-Rührpumpe 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, 2 ist eine
Schnittdarstellung von 1 entlang einer Linie I-I, und 3 ist
eine perspektivische Darstellung, die ein Flügelrad, einen Saugführungszylinder
für aufgerührtes Material
und einen Rührer
zeigt, die die wesentlichen Teile der Unterwasser-Rührpumpe 10 bilden.
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Als
erstes wird, um den Gesamtaufbau der Unterwasser-Rührpumpe 10 zu
erläutern,
ein Flügelradgehäuse 11 mit
einer hohlen, scheibenartigen Form mit einer kreisförmigen,
zentralen Öffnung 12 an
einem zentralen Abschnitt einer unteren Oberfläche davon, und ein Abgabeöffnungsabschnitt 14 vorgesehen,
der mit einem Abgaberohr 13 an einem Umfangsabschnitt davon
verbunden ist. Im Inneren des Flügelradgehäuses 11 ist
ein scheibenförmiges Flügelrad 15 drehbar
angeordnet. Das Flügelrad 15 ist
mit einem kreisförmigen,
zentralen Saugöffnungsabschnitt 16 an
einem zentralen Abschnitt der unteren Oberfläche davon versehen, und eine
Vielzahl radialer Durchgänge 17 sind
im Inneren des Flügelrads 15 in
einer umfangsmäßig unter
Abstand angeordneten Weise ausgebildet. Ferner ist das Flügelrad 15 auf
einer Abtriebswelle 19 eines wasserdichten Motors 18 aufgesetzt
und damit verbunden, der eine Antriebsquelle bildet und auf einer
oberen Oberfläche des
Flügelradgehäuses 11 montiert
ist. Hier bezeichnet die Bezugszahl 20 ein Motorgehäuse und
die Bezugszahl 21 bezeichnet eine Trägerbasis mit einem Montagerahmen 21a,
der für
die Montage und die Abstützung
der Unterwasser-Rührpumpe
auf einer Bodenoberfläche 22 aus
Erde, Sand oder dergleichen dient.
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Ferner
ist ein Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material,
der aus einem kreisförmigen Hohlzylinder
besteht, konzentrisch unterhalb des Flügelradgehäuses 11 angeordnet.
Der Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
hat einen Öffnungsabschnitt
am proximalen Ende davon, der durch die zentrale Öffnung 12 des
Flügelradgehäuses 11 hindurch
tritt und einstückig
und in Strömungsmittelverbindung
mit dem zentralen Saugöffnungsabschnitt 16 des
Flügelrads 15 und
dem Öffnungsabschnitt
davon am distalen Ende, der sich nach unten erstreckt, verbunden
ist. Ein Saugdurchgang 24 für aufgerührtes Material ist im Innern
des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
ausgebildet.
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Ferner
ist ein Rührer 25,
der zum Aufrühren der
Erde, des Sandes oder dergleichen dient auf einem äußeren Umfangsabschnitt
des Öffnungsabschnitts
am distalen Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
montiert.
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In
bezug auf den Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material,
der den oben erwähnten Aufbau
hat, kann der Durchmesser (Innendurchmesser) des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
im wesentlichen gleich dem Durchmesser (Innendurchmesser) des zentralen
Saugöffnungsabschnitts 16 des Flügelrads 15 gemacht
werden, und damit kann der Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
einen Saugdurchgang 24 für aufgerührtes Material mit einem genügend großem Durchmesser
(Innendurchmesser) bilden, d.h. einen genügend breiten Raum im Inneren
davon.
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Ferner
ist in diesem Ausführungsbeispiel
der Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material mit
dem Flügelrad 15 durch
einen einstückigen
Guß gebildet,
wie in 1 und 3 gezeigt ist. Wie in 4 gezeigt
ist, kann der Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
jedoch an dem Flügelrad 15 montiert
sein, so dass der Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
als ein Körper
separat von dem Flügelrad 15 ausgebildet
ist, wobei ein Flansch 26 einstückig auf einer äußeren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts
am proximalen Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
montiert ist und der Flansch 26 mit dem Flügelrad 15 durch
Bolzen 27 verbunden ist. Ferner kann, wie in 5 gezeigt
ist, der Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
mit dem Flügelrad
so verbunden sein, dass der Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
als ein Körper
separat von dem Flügelrad 15 ausgebildet
ist, wobei ein Innengewindeabschnitt 28 an dem zentralen
Saugöffnungsabschnitt 16 des
Flügelrads 15 ausgebildet
ist, ein Außengewindeabschnitt 29 an
dem Öffnungsabschnitt am
proximalen Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
befestigt ist, und das der Außengewindeabschnitt 29 mit
dem Innengewindeabschnitt 28 in Eingriff gebracht wird.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel,
wie in 1 bis 3 gezeigt ist, ist der Rührer 25 ferner so
aufgebaut, dass der Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
aus einem Körperabschnitt 23a mit
großem
Durchmesser und einem stufenförmigen Abschnitt 23b mit
engerem Durchmesser am distalen Ende besteht, der den Öffnungsabschnitt
am distalen Ende bildet, und eine Vielzahl dreieckiger, den Rührer bildende
Teile 30, die sich in radialer Richtung in einer umfangsmäßig beabstandeten
Weise nach außen
erstrecken, sind auf einem stufenförmigen Abschnitt des stufenförmigen,
distalen Ende mit einem engeren Durchmesser versehenen Abschnitts 23b ausgebildet.
Ferner sind die den Rührer
bildenden Teile 30 respektive mit festen Neigungswinkeln
in Umfangsrichtung montiert. Hierbei hat der Innendurchmesser des
stufenförmigen,
am distalen Ende einen engeren Durchmesser aufweisenden Abschnittes 23b immer
noch einen genügend
großen
Durchmesser, so dass das aufgerührte
Material, dass schnurartiges Material oder blockartiges Material
enthält,
glatt in das Innere des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
angesaugt werden kann.
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Die
Form oder die Struktur des Rührers 25 ist nicht
auf die in 1 bis 5 gezeigte
beschränkt, und
verschiedene Formen und Strukturen können im Hinblick auf die Art
der Erde, des Sandes oder derglei chen, die die Bodenfläche 22 bilden,
vorgesehen werden. Beispielsweise kann der Rührer 25 die Formen
oder Strukturen annehmen, die in 6 bis 11 gezeigt
sind. Der Rührer 25,
der in 6 und 7 gezeigt ist, ist so aufgebaut,
dass eine Vielzahl von den Rührer
bildenden Teilen 31, die aus rechteckigen Zungen hergestellt
sind, an der äußeren Umfangsfläche des Öffnungsabschnitts
am distalen Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material,
der aus einem geraden Zylinder gemacht ist, montiert sind. Der Rührer 25,
der in 8 und 9 gezeigt ist, ist so aufgebaut,
dass ein Flansch 32 auf der äußeren Umfangsfläche des Öffnungsabschnittes
am distalen Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material,
der aus einem geraden Zylinder gebildet ist, montiert ist, und das
eine Vielzahl von den Rührer
bildenden Teilen 33, die sich radial in einer umfangsmäßig beabstandeten
Weise erstrecken, auf dem Flansch 23 montiert sind. Hier sind
eine Vielzahl von den Rührer
bildenden Teilen 23 in Umfangsrichtung geneigt. Der Rührer 25,
der in 10 und 11 gezeigt
ist, ist aus einer Vielzahl von den Rührer bildenden Teilen 34 aufgebaut,
die aus dreieckigen Zungen gemacht sind, an der äußeren Umfangsfläche des Öffnungsabschnittes
am distalen Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material,
der aus einem abgeschrägten
Zylinder geformt ist, der sich zu einem distalen Ende davon hin
verengt, montiert sind. Obwohl der Rührer 25 auf dem äußeren Umfangsabschnitt
des Öffnungsabschnittes
am distalen Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
durch Schweißen oder
dergleichen montiert werden kann, kann der Rührer 25 ferner einstückig mit
dem Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
ebenfalls dadurch ausgebildet werden, dass der Öffnungsabschnitt am distalen
Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
eine nicht-kreisförmige Form
hat (eine dreieckige Form, eine rechteckige Form, eine polygonale
Form, eine sternförmige
Form oder dergleichen).
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Im
Folgenden wird der Betrieb beim Ansaugen und Abgeben von Erde, Sand
oder dergleichen (im folgenden als „Erdansaug- und -abgabebetrieb") unter Verwendung
der Unterwasser-Rührpumpe 10 mit
der oben beschriebenen Konstruktion im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen,
insbesondere im Zusammenhang mit 1 bis 3,
beschrieben.
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Wenn
der wasserdichte Motor 18 angetrieben wird, werden das
Flügelrad 15 und
der Rührer 25,
der einstückig
mit dem Flügelrad 15 über den Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material verbunden
ist, zusammen gedreht. Folglich entsteht im Inneren des Flügelradgehäuses 11 ein
negativer Druck, und gleichzeitig wird der Sand, die Erde oder dergleichen,
die auf der Bodenfläche 22 unterhalb der
Unterwasser-Rührpumpe
aufgestapelt sind, durch den Rührer
aufgerührt,
und folglich wird das aufgerührte
Material ins Innere des Flügelradgehäuses 11 durch
den Saugdurchgang 14 für
aufgerührtes Material
eingesaugt, der im Innern des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
ausgebildet ist. Danach wird der Sand, die Erde oder dergleichen
an eine gewünschte
Stelle durch den Abgabeöffnungsabschnitt 14 des
Abgaberohrs 13 abgegeben.
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Bei
solch einem Erdansaug- und -abgabebetrieb kann der Innendurchmesser
des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
annäherungsweise
gleich dem Innendurchmesser des zentralen Saugöffnungsabschnitts 16 des
Flügelrades 15 gemacht
werden, und die Rührer-Montagewelle
der herkömmlichen
Unterwasser-Rührpumpe
kann unnötig
werden, und daher kann der Saugdurchgang 24 für aufgerührtes Material,
der im Innern des Hohlzylinders ausgebildet ist, eine genügend weite
Einströmungsfläche für aufgerührtes Material
haben.
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Folglich
kann der Sand, die Erde oder dergleichen, worin blockartiges Material
oder schnurartiges Material eingemischt ist, mit dem Rührer 25 genügend aufgerührt und
dann in das Innere des Flügelradgehäuses 11 durch
den Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
eingesaugt werden.
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Da
der Außendurchmesser
des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
auch annäherungsweise
gleich dem Innendurchmesser des zentralen Saugöffnungsabschnitts 16 des
Flügelrades 15 gemacht
werden kann, kann ferner der Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
einen beachtlich größeren Außendurchmesser
im Vergleich zu dem der Rührer-Montagewelle
der herkömmlichen
Unterwasser-Rührpumpe
sicher stellen, die einen Rührer
an einem distalen Ende davon trägt, wobei
das Aufwickeln oder Umhüllen
mit schnurförmigen
Material um den Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
sicher verhindert werden.
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Ferner
kann der Öffnungsabschnitt
am distalen Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material,
der die Saugöffnung
für das
aufgerührte
Material bildet, an einer Position stromab von dem zentralen Saugöffnungsabschnitt 16 des
Flügelrads 15 angeordnet
werden. Folglich wird es möglich den Öffnungsabschnitt
am distalen Ende des Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
dem Wasserbett näher
gegenüber
liegt im Vergleich zu einer Saugöffnung
für aufgerührtes Material
bei der herkömmlichen
Unterwasser-Rührpumpe,
wobei das Aufrühren
und das Ansaugen von Sediment (aufgerührtes Material) gleichzeitig
durchgeführt
werden kann. Gekoppelt mit dem Anordnungsmerkmal, dass der Saugdurchgang 24 für aufgerührtes Material
eine ausreichend weite Einflußfläche für aufgerührtes Material
sicherstellen kann, kann der Saugwirkungsgrad für Sediment (aufgerührtes Material)
weiter verbessert werden.
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Ferner
besteht, wie in 1 bis 5 gezeigt
ist, in diesem Ausführungsbeispiel
der Rührer 25 aus
ei ner Vielzahl dreieckiger, den Rührer bildender Teile 30,
die sich radial erstrecken, und daher spielen die den Rührer bildenden
Teile 30 die Rolle von Führungen für schnurartiges Material, wobei
das Aufwickeln und Umhüllen
mit schnurförmigem
Material um den Rührer 25 sicherer
verhindert werden kann.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Wie
in 12 gezeigt ist, ist dieses Ausführungsbeispiel
dadurch gekennzeichnet, dass eine spiralförmige Schaufel 40 an
einer Innenfläche
des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material montiert
ist. In diesem Ausführungsbeispiel
wird zusammen mit der Drehung des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
die spiralförmige Zufuhrschaufel 40 einstückig gedreht,
so dass eine nach oben gerichtete Kraft erzeugt wird, wodurch der Saugwirkungsgrad
der Unterwasser-Rührpumpe 10 verbessert
werden kann. Entsprechend kann, selbst wenn das aufgerührte Material
aus einem aufgerührtem
Material mit einer hohen Konzentration (Erde, Sand, Schlammwasser
oder dergleichen, das einen kleinen Wassergehalt und eine geringe
Strömungsfähigkeit
hat) gebildet wird, das aufgerührte
Material wirksam und zuverlässig
angesaugt werden.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Wie
in 13 und 14 gezeigt
ist, ist die Unterwasser-Rührpumpe 50 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwasser-Rührpumpe 10 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ferner mit einem Unterwasser-Zufuhrrohr 53 versehen ist,
die eine am oberen Ende angeordnete Einlaßöffnung 51, die in
das Wasser über
einen Saugkäfig
geöffnet
ist, und eine am unteren Ende vorgesehene Auslaßöffnung 58 hat, die
in der Nähe
des Rührers 25 angeordnet
und zu dem Rührer 25 hin
gerichtet ist. Hier sind Bestandteile der Unterwasser-Rührpumpe 50,
die identisch mit denen der Unterwasser-Rührpumpe 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. In der Zeichnung
bezeichnet die Bezugszahl 55 ferner einen Montagebügel, um
das Unterwasser-Zufuhrrohr 53 an
der Unterwasser-Rührpumpe 50 zu
montieren.
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Aufgrund
der oben erwähnten
Konstruktion kann die Unterwasser-Rührpumpe 50 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
zusätzlich
zu dem vorteilhaftem Effekt, der durch die Unterwasser-Rührpumpe 10 nach
dem ersten Ausführungsbeispiel
erreicht wird, dass die Erde, der Sand oder dergleichen glatt angesaugt
und selbst dann abgegeben werden können, wenn schnurartiges dickes
Material oder blockartiges Material in die Erde, den Sand oder dergleichen
eingemischt sind. Ein vorteilhafter Effekt, dass selbst dann, wenn
die Konzentration der Erde, des Sands oder dergleichen übermäßig hoch
ist, die Erde, der Sand oder dergleichen durch Wasser verdünnt werden
können,
und dass sie dann aufgerührt
werden, so dass die Erde, der Sand oder dergleichen glatt in den
Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
eingesaugt werden können.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Eine
Unterwasser-Rührpumpe 56 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
bezieht sich auf eine Modifikation einer Unterwasser-Rührpumpe 10 nach dem
dritten Ausführungsbeispiel.
Um mehr spezifisch zu sein, umgibt, wie in 15 gezeigt
ist, eine Umfangswand 57 zum Verhindern des Einfallens
und Einfließens
von Erde, Sand oder dergleichen, die den Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material konzentrisch
umgibt und an einem unteren Ende davon, das offen ist, mit dem unteren
Abschnitt des Flügelradgehäuses 11 zusammen
verbunden ist. Die Umfangswand 57 kann vorzugsweise aus
einer soliden Wand hergestellt sein, die keine Öffnungen hat. Ein Wasservorratsraum 58 ist
zwischen dem Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material
und der Umfangswand 57 ausgebildet, um das Einfallen und Einfließen von
Erde zu verhindern. Ein Unterwasser-Zufuhrrohr 59, dessen
Einlaßöffnung am
oberen Ende über
einen Saugkorb in das Wasser geöffnet ist,
ist an einer Auslaßöffnung am
unteren Ende davon mit dem Wasservorratsraum 58 strömungsmäßig verbunden.
Hier sind Bestandteile der Unterwasserpumpe 56, die identisch
zu denen der Unterwasserpumpe 10 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel sind,
mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
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In
diesem Fall wird es bei Anordnung der Umfangswand 57, um
das Zusammenfallen und Einfließen
von Erde, Sand oder dergleichen zu verhindern, zum Zeitpunkt des
Betriebsbeginns der Unterwasser-Rührpumpe 56 möglich, zu
verhindern, dass der Öffnungsabschnitt
am distalen Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material,
die die Saugöffnung
für das
aufgerührte
Material bildet, durch eingefallene Erde, Sand oder dergleichen
verstopft wird. Gleichzeitig wird es durch das Vorsehen des Wasservorratsraums 58 möglich, zu
bewirken, dass die Erde, der Sand oder dergleichen, die eine hohe
Konzentration haben, glatt ins Innere des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
nach einer Verdünnung
der Erde, des Sandes oder dergleichen mit Wasser glatt einfließt.
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Fünftes Ausführungsbeispiel
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Eine
Unterwasser-Rührpumpe
gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
bezieht sich auf eine Modifikation der Unterwasser-Rührpumpe 10 nach
dem ersten Ausführungsbeispiel.
Um mehr spezifisch zu sein, ist, wie in 16 bis 19 gezeigt
ist, dieses Ausführungsbeispiel
dadurch gekennzeichnet, dass ein Rührer 60 an einem zentralen
Abschnitt des Öffnungsabschnittes
am distalen Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
angeordnet ist. Das bedeutet, dass, wie in den Zeichnungen gezeigt
ist, ein streifenförmiger
Rührer-Montageteil 61 den Öffnungsabschnitt
am distalen Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material überspannt,
und dass ein Rührer 60 fest
an einem zentralen Abschnitt des Rührer-Montageteils 61 befestigt
ist. Ferner sind Abschnitte, die den Öffnungsabschnitt am distalen
Ende des Saugführungszylinders 23 für aufgerührtes Material
bilden und die an beiden Seiten des Rührer-Montageteils 61 angeordnet
sind, zu dem Flügelrad 15 hin
eingekerbt, um ein Paar von Saugöffnungen 62 für aufgerührtes Material zu
bilden.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
kann das Aufrühren
von Erde, Sand oder dergleichen durch den Rührer 60 und das Ansaugen
der Erde, des Sandes oder dergleichen durch das Flügelrad 15 gleichzeitig
durchgeführt
werden, so dass der Ansaug- und Abgabewirkungsgrad verbessert werden
kann. Da ein Paar von Saugöffnungen 62 für aufgerührtes Material
auf beiden Seiten des Rührer-Montageteils 61 ausgebildet
sind, kann ferner die Erde, der Sand oder dergleichen, was schnurartiges
Material oder blockartiges Material enthält, glatt in das Flügelradgehäuse 11 durch
die Saugöffnungen 62 für aufgerührtes Material
eingesaugt werden, und danach kann es von dem Flügelradgehäuse 11 an eine gewünschte Stelle abgegeben
werden.
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In
dem eine Konstruktion vorgesehen wird, bei der der Rührer 60 lösbar an
dem Rührer-Montageteil 61 durch
Bolzen oder dergleichen befestigt ist, kann, wenn der Rührer 60 verschlissen
ist, ferner der Rührer 60 leicht
ausgetauscht werden. Ferner ist es nicht erforderlich, den Rührer 60 zusammen
mit dem Saugführungszylinder 23 für aufgerührtes Material auszutauschen,
und es ist ausreichend, nur den Rührer 60 auszutauschen,
und folglich können
die Wartungskosten reduziert werden.
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Wie
oben beschrieben wurde können
gemäß der vorliegenden
Erfindung folgende vorteilhafte Effekte erreicht werden.
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Obwohl
die Erfindung speziell im Zusammenhang mit mehreren Ausführungsbeispielen
beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf
die oben erwähnten
Ausführungsbeispiel beschränkt und
umfasst andere Ausführungsbeispiele
und Modifikationen ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen,
der durch den Umfang der Patentansprüche definiert ist. Beispielsweise
ist die Antriebsquelle für
die Unterwasser-Rührpumpe nicht
auf einen elektrisch betriebenen Motor beschränkt, und sie umfasst einen
hydraulischen Motor oder dergleichen. Obwohl die Unterwasser-Rührpumpe
so angeordnet ist, dass die gesamte Unterwasser-Rührpumpe
in dem oben erwähnten
Ausführungsbeispielen
in dem Wasser eingetaucht ist, umfasst die Erfindung ferner die
Unterwasser-Rührpumpe,
bei der ein Teil davon, beispielsweise eine Antriebsquelle, oberhalb
des Wasserniveaus angeordnet ist. In diesem Fall ist es nicht erforderlich,
einen wasserdichten Motor zu verwenden. Die Unterwasser-Rührpumpe
kann nicht nur für
den Einsatz in einer vertikalen Position, wie in den Ausführungsbeispielen
beschrieben ist, sondern noch weiterhin auch in einer geneigten
Position oder in einer horizontalen Position je nach den Einsatzbedingungen
verwendet werden.