DE102011012074A1

DE102011012074A1 - Running wheel for use in centrifugal pump, has blades arranged between front-side support plate and rear cover plate, which is welded as individual part at tubular shaft coaxial seat by ultrasonic welding process

Info

Publication number: DE102011012074A1
Application number: DE102011012074A
Authority: DE
Inventors: Andreas Adler
Original assignee: Wilo SE
Current assignee: Wilo SE
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2012-08-23

Abstract

The wheel (1) has multiple blades (5) arranged between a front-side support plate (2) and an annular-shaped rear cover plate (6) such that the blades and the plates are arranged on a tubular shaft coaxial seat (4) i.e. running wheel hub. The seat, blades and support plate are integrally formed with a suction mouth (3). The cover plate is welded as an individual part at the seat by an ultrasonic welding process. The seat, blades and plates are molded by plastic using an injection molding. A metal sleeve (7) rests at the seat, so as to fit the wheel on a pump shaft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad einer Kreiselpumpe mit Schaufeln, die zwischen einer vorderseitigen Trag- und einer rückseitigen Deckscheibe angeordnet sind, wobei die vorderseitige Tragscheibe einen Saugmund aufweist und beide Laufradscheiben und die Schaufeln auf einem hülsenförmigen koaxialen Wellensitz angeordnet sind.The invention relates to an impeller of a centrifugal pump with blades, which are arranged between a front-side support and a rear cover plate, wherein the front-side support disk has a suction mouth and both impeller disks and the blades are arranged on a sleeve-shaped coaxial shaft seat.

Es ist bekannt, bei Laufrädern von Kreiselpumpen die Schaufeln an der Vorderseite einer rückseitigen Deckscheibe anzuformen und die vorderseitige Tragscheibe mit ihrem Saugmund auf die Schaufeln aufzuschweißen. Ferner ist es aus der DE 19701297 bekannt, das Laufrad einer Kreiselpumpe aus mehreren Teilen zu erstellen, wobei jede zweite Schaufel an der einen Tragscheibe und die dazwischen liegenden Schaufeln an der Deckscheibe angeformt sind und die freiliegenden Kanten der Schaufeln wiederum an die gegenüberliegende Laufradscheibe angeschweißt werden. In beiden bekannten Ausführungen führt der separate Spritzguss der einzelnen Teile und die anschließende Ultraschallverschweißung zu hohen Konzentrizitätsabweichungen und damit zu einer Unwucht. Ferner erfordern die bekannten Laufräder mehrere Prozessschritte bei der Herstellung, wodurch die Teilequalität negativ beeinflusst wird. Auch wird bei den bekannten Bauformen oft eine anschließende Bearbeitung des Laufradsaugmunds durchgeführt, um einen ausreichend guten Rundlauf zu erreichen.It is known to mold the blades on the front side of a rear-side cover disk in the case of impellers of centrifugal pumps and to weld the front-side support disk with its suction mouth onto the blades. Furthermore, it is from the DE 19701297 It is known to make the impeller of a centrifugal pump of several parts, each second blade being integrally formed on the one support disk and the blades therebetween on the cover disk, and the exposed edges of the blades being in turn welded to the opposite impeller disk. In both known embodiments, the separate injection molding of the individual parts and the subsequent ultrasonic welding leads to high deviations in concentricity and thus to an imbalance. Furthermore, the known wheels require several process steps in the production, whereby the part quality is adversely affected. Also, a subsequent processing of the impeller suction mouth is often performed in the known designs in order to achieve a sufficiently good concentricity.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Laufrad der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass bei einfacher und kostengünstiger Herstellung mit wenigen Arbeitsschritten eine geringere Rundlauftoleranz erreicht wird.The object of the invention is to improve an impeller of the type mentioned so that with a simple and cost-effective production with a few steps, a lower concentricity tolerance is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Wellensitz, die Schaufeln und die vorderseitige Tragscheibe mit dem Saugmund einteilig ausgeführt sind und die rückseitige Deckscheibe als Einzelteil am Wellensitz befestigt insbesondere angeschweißt ist.This object is achieved in that the shaft seat, the blades and the front support disc are made in one piece with the suction mouth and the rear cover plate attached as a single part at the shaft seat is welded in particular.

Hierdurch wird es möglich, die meisten Teile des Laufrades in einer einzigen Kavität spritzzugießen, so dass eine äußerst geringe Konzentrizitätsabweichung zwischen Laufradsaugmund und Wellensitz erreicht wird. Darüber hinaus ist die rückseitige Deckscheibe als einfaches rotationssymmetrisches Teil herstellbar.This makes it possible to injection-mold most of the parts of the impeller in a single cavity, so that an extremely small concentricity deviation between the impeller suction and shaft seat is achieved. In addition, the rear cover plate can be produced as a simple rotationally symmetrical part.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die rückseitige Deckscheibe am Wellensitz durch Ultraschallschweißen befestigt ist. Auch wird vorgeschlagen, dass die beiden Laufradscheiben, der Wellensitz und die Schaufeln aus Kunststoff gespritzt werden. Hierbei kann im Wellensitz eine Metallhülse einliegen, mit der das Laufrad auf der Pumpenwelle sitzt.It is particularly advantageous if the rear cover disk is fastened to the shaft seat by ultrasonic welding. It is also proposed that the two impeller discs, the shaft seat and the blades are molded from plastic. Here, in the shaft seat einliegen a metal sleeve with which the impeller sits on the pump shaft.

Ferner ist von Vorteil, wenn die rückseitige Deckscheibe ringförmig ist. Hierbei kann die rückseitige Deckscheibe die Form eines flachen Kegelstumpfmantels aufweisen.It is also advantageous if the rear cover plate is annular. Here, the rear cover plate may have the shape of a flat truncated cone shell.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung perspektivisch bei abgenommener rückseitiger Deckscheibe dargestellt.An embodiment of the invention is shown in perspective in the drawing with removed rear cover.

Das Laufrad 1 einer Kreiselpumpe weist eine vorderseitige, runde, koaxiale Tragscheibe 2 auf, an deren Vorderseite ein ringförmiger Saugmund 3 angeformt ist. Die Tragscheibe 2 umgibt einen hülsenförmigen, koaxialen Wellensitz 4 (Laufradnabe), der von Schaufeln 5 umgeben ist, die an der Rückseite der Tragscheibe 2 angeformt sind.The impeller 1 a centrifugal pump has a front, round, coaxial support disk 2 on, at the front of an annular suction mouth 3 is formed. The support disk 2 surrounds a sleeve-shaped, coaxial shaft seat 4 (Impeller hub), of blades 5 surrounded at the rear of the support disk 2 are formed.

Damit sind Tragscheibe 2, Saugmund 3, Wellensitz (Laufradnabe) 4 und Schaufeln 5 einstückig von einem einzigen Kunststoffteil gebildet, das in einer Spritzgussform in einer einzigen Kavität hergestellt wird, so dass eine hohe Herstellungsgenauigkeit und ein optimaler Rundlauf dieses Teils erreicht wird. Eine nachträgliche Bearbeitung dieses Teils ist nicht erforderlich.So are support disk 2 , Suction mouth 3 , Shaft seat (impeller hub) 4 and shovels 5 formed integrally from a single plastic part, which is manufactured in an injection mold in a single cavity, so that a high manufacturing accuracy and optimum concentricity of this part is achieved. Subsequent processing of this part is not required.

Als zweites Teil wird die rückseitige, ringförmige Deckscheibe 6 aus Kunststoff gespritzt, die die Form eines flachen Kegelstumpfmantels besitzt. Diese Scheibe wird auf das hintere Ende des Wellensitzes 4 und damit auf die Nabenringfläche des Wellensitzes und auf die rückseitigen Kanten der Schaufeln 5 aufgeschweißt. Dies geschieht durch Ultraschallschweißen, so dass offene Spalten vermieden werden.The second part is the back, annular cover disk 6 molded from plastic, which has the shape of a flat truncated cone shell. This disc is placed on the back end of the shaft seat 4 and thus on the hub ring surface of the shaft seat and on the back edges of the blades 5 welded. This is done by ultrasonic welding, so that open gaps are avoided.

Aufgrund der Materialdicke der Deckscheibe von mindestens 2,5 mm und der Ultraschallschweißung entsteht eine optimale druckbelastungskonforme Konstruktion. Ferner ist sehr vorteilhaft, dass bei einer Anordnung von flachen ungebogenen Schaufeln und der einstückigen Herstellung der Teile 2 bis 5 der Saugmund so exakt geformt werden kann, dass eine Nachbearbeitung des Saugmundes nicht erforderlich ist.Due to the material thickness of the cover plate of at least 2.5 mm and the ultrasonic welding creates an optimal pressure load conform construction. Furthermore, it is very advantageous that in an arrangement of flat unbent blades and the one-piece production of the parts 2 to 5 the suction mouth can be shaped so accurately that a reworking of the suction mouth is not required.

Im hülsenförmigen Wellensitz 4 kann eine Metallhülse 7 einliegen, mit der das Laufrad auf der nicht dargestellten Pumpenwelle sitzt.In the sleeve-shaped shaft seat 4 can be a metal sleeve 7 einliegen, with the impeller sits on the pump shaft, not shown.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19701297 [0002]

Claims

Wheel ( 1 ) a centrifugal pump with blades ( 5 ) located between a frontal support 2 ) and a rear cover plate ( 6 ) are arranged, wherein the front-side support disc ( 2 ) a suction mouth ( 3 ) and both impeller disks ( 2 . 6 ) and the blades ( 5 ) on a sleeve-shaped coaxial shaft seat ( 4 ) are arranged, characterized in that the shaft seat ( 4 ), the blades ( 5 ) and the front support disc ( 2 ) with the suction mouth ( 3 ) are made in one piece and the rear cover plate ( 6 ) as an individual part at the shaft seat ( 4 ) fastened in particular is welded.

Impeller according to claim 1, characterized in that the rear cover plate ( 6 ) at the shaft seat ( 4 ) and the blades ( 5 ) is secured by ultrasonic welding.

Impeller according to claim 1 or 2, characterized in that the two impeller disks ( 2 . 6 ), the shaft seat ( 4 ) and the blades ( 5 ) are injection molded from plastic.

Impeller according to claim 3, characterized in that in the shaft seat ( 4 ) a metal sleeve ( 7 ) rests, with the impeller ( 1 ) sits on the pump shaft.

Impeller according to one of the preceding claims, characterized in that the rear cover disc ( 6 ) is annular.

Impeller according to claim 5, characterized in that the rear cover disc ( 6 ) has the shape of a flat truncated cone mantle.