Laufrad für Zentrifugalgebläse oder -pumpen Die Erfindung bezieht sich auf ein ge gossenes Laufrad für Zentrifugalgeblise oder -pumpen mit einer eingegossenen, aus Material höherer Festigkeit bestehenden ---'"7a.- benbüchse, die in Umfangsrichtung ring förmige Ansätze mit unterschnittenen Flan kenwänden aufweist, und auf Verfahren zum Giessen dieses Laufrades.
Es ist. Aufgabe der Erfindung, die V er- bindung zwischen der Nabenbüchse und dem umgebenden Teil des gegossenen Laufrades zu verbessern. Dies geschieht erfindungsge mäss dadurch, da.ss von den unterschnittenen Flankenwänden eines ringförmigen Ansatzes mindestens die der Eingiessseite abgekehrte Flankenwand mit annähernd radial ger ich teten Kerben versehen ist.
Dadurch wird die Umklammerungsfläche zwischen Naben- büehse und gegossenem Laufrad vergrössert und wirksam verbessert, und die Festigkeit des gesamten Laufrades vor allem in Um- fangsriehtu.ng bedeutend erhöht. Die Ker ben gehen dabei vorteilhaft von der grössten Unterschneidung einer Plankenwand aus und besitzen aussen eine Tiefe, die min destens der Grösse der Uriterschneidung ent spricht.
Zur Verbesserung der Umklamme rung des gegossenen Materials mittels der Nabenbüehse ist es vorteilhaft, an beiden Flankenwänden eines allseitig im Giessgut eingebetteten Ansatzes Radialkerhen vorzu sehen. Die Kerben der beiden Flankenwände eines Ansatzes können dabei gegeneinander versetzt angeordnet sein, wodurch die Festig keit der Ansätze nicht geschwächt wird. Die der Schaufelung abgekehrte Begrenzung der Laufradscheibe wird vorteilhaft mindestens zum Teil kegelma.ntelförmig ausgebildet.
An einer Stelle zwischen der Narbenbüchse und dem äussern Radumfang kann die kegelman- telförmige Begrenzung durch eine axial vor springende, ringförmige Rippe in zwei kegel- mantelförmige Teile unterteilt sein.
Das Verfahren zum Giessen des Laufrades ist dadurch gekennzeichnet, dass es in waag rechter Lage mit nach unten liegenden Schau feln gegossen wird, wobei mindestens ein Ein- giss neben der Nabenbüchse unterhalb dem obern Ende derselben vorgesehen wird, der art, dass der Giessdruck im die Nabenbüchse umgebenden Teil am grössten ist und der flüs sige Zustand des Giessmaterials in diesem Teil länger anhält als am äussern Radumfang, von wo die Kühlung des Giessgutes nach innen fortschreitet.
Durch .das von aussen her sich abkaltende und starr werdende Giessgut entsteht eine satte Pressung des gegossenen Materials am die Nabenbüehse herum.
In den Zeichnungen sind Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes je an einem in horizontaler Lage gegossenen Lauf rad dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Zentr ifugalgebläse oder -pumpenlaufrad mit radialer Scha.ufelung und darauf angeordneter Deckscheibe im Axialschnitt im fertiggegossenen Zustand in der Gussform des Formkastens.
Fig. 2 zeigt ein Laufrad offener radialer Bauart im Axialschnitt ebenfalls im fertig gegossenen Zustand in der Gussform des Formkastens.
Fig. 3 zeigt einen Normalschnitt I-I ent sprechend Fig. 1 durch eine Nabenbüchse und die der Eingiessseite abgewendete Flanken wand eines Ansatzes der Na.benbüchse.
Fig. .1 zeigt ,eine Nabenbüchse in perspek tivischer Ansicht.
Das Zentrifuga.lgebläse oder -pumpenlauf- rad 1 nach Fig. 1 besteht aus der Radscheibe 3, den Schaufeln 2 mit der Deckscheibe 4 und der Nabenbüchse A. Die. Radscheibe 3 hat einen Nabenteil 5, in dem die Nabenbüehse A aus hochwertigem Metall eingegossen ist; Rad scheibe 3 mit dem Nabenteil 5 besteht. aus Leichtmetall und wird in die durch die An sätze 6, 7 und 8 gebildeten Vertiefungen 9 und 9' eingegossen.
Die ringförmigen Ansätze sind mit unterschnittenen Flankenwänden a., u', b und c ausgebildet, derart, dass diese An sätze der Nabenbüchse A den Na.benteil 5 des Laufrades fest umklammern, und zwar an der Stelle ihrer höchsten Beanspruchung durch die Zentrifugal- und übrigen Kräfte, die während des Betriebes eines solchen Laufrades auftreten. Die zulässigen Bean spruchungen im Leichtmet.a.llteil zufolge die ser Kräfte erhöhen sich dadurch und die Dehnungen gegenüber einem ganz aus Leicht metall hergestellten Radkörper vermindern sich.
Durch das Anbringen von Radialkerben k: tritt auch der in der Giesstechnik bekannte Vorteil auf, dass beim Giessvorgang die Luft durch diese Kerben nach oben über dem Spie gel des Giessgutes entweichen kann und sich damit sowohl die unterschnittenen Partien zwischen den ringförmigen Ansätzen des Na benteils als auch die daran angebrachten Kerben voll mit. Gussmaterial füllen. Die Ba sisflächen der Kerben k beginnen an der Wurzel der unterschnittenen Wänden bzw. der Stelle grösster Unterschneidung der Ansätze 6 und 7.
Die Kerben k können gegen aussen einen tiefer in den Ansatz hineingehenden Verlauf der Basisflä.ehe aufweisen, so dass diese in einer schräg zur Laufradachse nach oben gegen die Eingiessseite liegenden Fläche liegt, so dass eine feste, Verbindung des Leicht- meta.lles mit der Nabenbüehse entsteht.
Dem gleichen Zwecke dienend können beide Flan kenwände a und cc' des Ansatzes 7 mit Kerben k. ausgeführt werden, ebenso kann die Anzahl der Kerben so gewählt werden, dass die Ver bindung des Leichtmetaller mit der Naben- büehse entsprechend stärker ausfällt.
Entsprechend Fig. 1 und 2 findet der Ein- guss des Giessmaterials durch mindestens eine Eingussstelle E statt. Die Entlüftung erfolgt durch die Steiger L1 und L., von denen je mindestens einer angeordnet ist.
In Fig. 2 besitzt das Laufrad 1 an seiner Radscheibe 3 offene Schaufeln 2.
In den Fig. 3 und 4 sind auf der Flanken seite a. des Ansatzes 7 sechs Kerben vor gesehen.
Zur stärkeren Verbindung des Nabenteils 5 der Radscheibe 3 mit. der \Nabenbüchse ;1 sind auf der gegenüberliegenden Flanken seite a.' Kerben k' vorgesehen. Diese Kerben <I>k'</I> können in bezug auf die Kerben k auf der Flankenwand U in Umfangsrichtung verscho ben angeordnet. sein, wie das in Fig. 3 punk tiert angedeutet ist.
Der Erfindungsgegenstand gestattet, die Laufräder trotz ihrer drehfesten und spalt losen Verbindung mit der Nabenbüchse in horizontaler Lage, das heisst. mit vertikal ge richteter Drehachse, zu giessen, derart, dass alle auf den gleichen Radialebenen liegenden Grussteile beim Giessen unter gleichem Giess druck sich befinden und deshalb Gussmat.e- rial von gleicher Dichte, Festigkeit. und Dehnung aufweisen. In allen diesen R.adial- ebenen treten deshalb im Betriebe ' auch bleiche Spannungen auf.
Bei mit Deekseh.eiben auf ihrer Sehaufe- lung versehenen Laufrädern werden diese Räder vorteilhafterweise ebenfalls in horizon taler Lage, das heisst mit vertikal gerichteter Radachse und mit ihrer Deckscheibe und . Schaufeln nach unten gestellt, gegossen.
Die Eingüsse und Steiger des Giessmate rials können so angebracht werden, wie das in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Mindestens ein Eint iss des Giessmaterials liegt neben der Nabenbüchse unterhalb dem obern Ende der selben auf der höchstgelegenen Stelle der horizontal liegenden Gussform für den äussern Radteil aus Leichtmetall. Die Ent lüftungen (Steiger) an mindestens einer Ni veaufläche (Ringfläche) erfolgen oberhalb der Schaufelpartie.
Der obere Teil der Rad form wird von aussen nach innen, das heisst zu den Einguss- und den Entlüftungs- bzw. Aufgussstellen, möglichst regelmässig steigend geformt, so dass die Luft. vom eindringenden (giessgut. über seine ganze Oberfläche gleich zeitig nach oben, .das heisst durch die Ent- lüftungskanä:le nach ausserhalb der Gussform, vollkommen verdrängt wird.
Impeller for centrifugal blowers or pumps The invention relates to a cast impeller for centrifugal blowers or pumps with a cast, made of material of higher strength --- '"7a.- benbüchse, which has ring-shaped approaches with undercut flank walls in the circumferential direction , and methods of casting this impeller.
It is. The object of the invention is to improve the connection between the hub sleeve and the surrounding part of the cast impeller. According to the invention, this is done in that of the undercut flank walls of an annular extension, at least the flank wall facing away from the pouring-in side is provided with approximately radially arranged notches.
As a result, the clasping area between the hub sleeve and the cast impeller is enlarged and effectively improved, and the strength of the entire impeller is significantly increased, especially in the circumferential direction. The notches are advantageously based on the largest undercut of a plank wall and have a depth on the outside which corresponds to at least the size of the original cut.
To improve the clasping of the cast material by means of the hub bushing, it is advantageous to provide radial grooves on both flank walls of an approach embedded on all sides in the cast material. The notches of the two flank walls of an approach can be offset from one another, whereby the strength of the approaches is not weakened. The boundary of the impeller disc facing away from the blades is advantageously designed at least in part to be cone-shaped.
At a point between the hub and the outer wheel circumference, the cone-shaped boundary can be divided into two cone-shaped parts by an axially projecting, annular rib.
The method for casting the impeller is characterized in that it is cast in a horizontal position with the blades down, at least one cast next to the hub sleeve below the upper end of the same is provided, such that the casting pressure in the The part surrounding the hub bushing is the largest and the liquid state of the casting material in this part lasts longer than on the outer circumference of the wheel, from where the cooling of the cast material progresses inward.
The cast material, which cools off from the outside and becomes rigid, creates a full pressing of the cast material around the hub sleeve.
In the drawings, execution examples of the subject invention are each shown on a cast wheel in a horizontal position.
Fig. 1 shows a centrifugal fan or pump impeller with a radial blade and a cover plate arranged thereon in an axial section in the finished cast state in the mold of the molding box.
Fig. 2 shows an impeller of open radial design in axial section, also in the finished cast state in the mold of the molding box.
Fig. 3 shows a normal section I-I accordingly Fig. 1 through a hub sleeve and the flank facing away from the pouring side wall of an approach of the Na.benbüchse.
Fig. 1 shows a hub sleeve in a perspective view.
The centrifugal fan or pump impeller 1 according to FIG. 1 consists of the wheel disk 3, the blades 2 with the cover disk 4 and the hub sleeve A. The. Wheel disk 3 has a hub part 5 in which the hub sleeve A is cast from high quality metal; Wheel disk 3 with the hub part 5 is made. made of light metal and is poured into the recesses 9 and 9 'formed by the sets 6, 7 and 8.
The annular lugs are formed with undercut flank walls a., U ', b and c, in such a way that these lugs on the hub sleeve A firmly clasp the hub part 5 of the impeller at the point of their greatest stress from the centrifugal and other forces that occur during the operation of such an impeller. The permissible loads in the light metal part as a result of these forces increase and the elongations are reduced compared to a wheel center made entirely of light metal.
By attaching radial notches k: there is also the advantage that is known in casting technology that during the casting process the air can escape through these notches upwards over the mirror of the cast material and thus both the undercut areas between the annular approaches of the hub part as also the notches attached to it. Fill casting material. The base surfaces of the notches k begin at the root of the undercut walls or the point of greatest undercut of the approaches 6 and 7.
The notches k can have a profile of the base surface that goes deeper into the shoulder towards the outside, so that it lies in a surface lying obliquely to the impeller axis upwards against the pouring side, so that a firm connection of the light metal with the Hub sleeve is created.
Serving the same purpose, both flank kenwand a and cc 'of the approach 7 with notches k. The number of notches can also be selected so that the connection between the light metal and the hub sleeve is correspondingly stronger.
According to FIGS. 1 and 2, the pouring of the casting material takes place through at least one pouring point E. The venting takes place through the risers L1 and L., of which at least one is arranged.
In FIG. 2, the impeller 1 has open blades 2 on its wheel disk 3.
3 and 4 are on the flanks side a. the approach 7 six notches seen before.
For stronger connection of the hub part 5 of the wheel disc 3 with. the hub sleeve; 1 are on the opposite flank side a. ' Notches k 'provided. These notches <I> k '</I> can be arranged displaced in the circumferential direction with respect to the notches k on the flank wall U. be, as is indicated in Fig. 3 punk benefits.
The subject matter of the invention allows the impellers to be in a horizontal position despite their non-rotatable and gapless connection with the hub sleeve. with a vertically oriented axis of rotation, to be cast in such a way that all cast parts lying on the same radial planes are under the same casting pressure during casting and therefore cast material of the same density and strength. and elongation. In all these radial levels, therefore, pale tensions also arise in the company.
In the case of running wheels provided with Deekseh.eiben on their piling, these wheels are advantageously also in a horizontal position, that is, with a vertically directed wheel axis and with their cover disk and. Shovels put down, poured.
The sprues and risers of the Giessmate rials can be attached as shown in FIGS. At least one part of the casting material lies next to the hub sleeve below the upper end of the same on the highest point of the horizontally lying casting mold for the outer wheel part made of light metal. The vents (risers) on at least one level surface (ring surface) take place above the blade section.
The upper part of the wheel shape is shaped from the outside to the inside, i.e. towards the pouring and venting or infusion points, rising as regularly as possible so that the air can flow. by the penetrating (cast material. over its entire surface at the same time upwards, that is, through the ventilation channels to the outside of the mold, is completely displaced.