DE102011080186A1 - Flügelrad für eine Fluidpumpe - Google Patents
Flügelrad für eine Fluidpumpe Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011080186A1 DE102011080186A1 DE102011080186A DE102011080186A DE102011080186A1 DE 102011080186 A1 DE102011080186 A1 DE 102011080186A1 DE 102011080186 A DE102011080186 A DE 102011080186A DE 102011080186 A DE102011080186 A DE 102011080186A DE 102011080186 A1 DE102011080186 A1 DE 102011080186A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coating
- base body
- impeller
- metal
- plastic
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/02—Selection of particular materials
- F04D29/023—Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/02—Selection of particular materials
- F04D29/026—Selection of particular materials especially adapted for liquid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
- F04D29/2294—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for protection, e.g. against abrasion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
- F05D2300/605—Crystalline
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
- F05D2300/611—Coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Flügelrad nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, insbesondere für eine Flüssigkeitspumpe einer Brennkraftmaschine, sowie eine Fluidpumpe nach Anspruch 7.
- Aus dem Stand der Technik sind Flüssigkeitspumpen für Brennkraftmaschinen bekannt, die beispielsweise Kühlflüssigkeit bei hohen Temperaturen, beispielsweise mehr als ca. 100 °C, fördern. Diese Flüssigkeitspumpen weisen ein drehbar gelagertes Flügelrad auf, dessen schnelle Drehung die Flüssigkeit fördert. Das Flügelrad kann beispielsweise axial angeströmt werden und die geförderte Flüssigkeit radial ablenken.
- Das Flügelrad unterliegt im Betrieb hohen Belastungen, beispielsweise durch eine Korrosion durch das geförderte Fluid bzw. Verformungen aufgrund der hohen Temperaturen bzw. durch die von dem geförderten Fluid selbst aufgebrachten Kräfte.
- Derartige Flügelräder bestehen aus formstabilen, chemikalienbeständigen Materialien wie einem Metall, beispielsweise Grauguss, Stahl oder einer Aluminiumlegierung, bzw. aus Keramik. Die genannten Materialien weisen jedoch ein hohes spezifisches Gewicht auf, so dass die Flügelräder eine schnelldrehende hohe Masse darstellen. Das große Gewicht läuft einer allgemeinen Tendenz zur Gewichtseinsparung zuwider.
- Aus dem Stand der Technik sind Flügelräder bekannt, deren Grundkorpus aus einem Kunststoff, speziell einem Thermoplasten, besteht. Der Kunststoff weist ein geringes Gewicht auf, so dass das Flügelrad leichtbauend ausgestaltet sein kann, allerdings verformt sich der Kunststoff bei den Einsatztemperaturen von ca. 120 °C, so dass enge Spalttoleranzen nicht mehr eingehalten werden können.
-
DE 37 06 970 A1 beschreibt ein Flügelrad für eine Flüssigkeitspumpe einer Brennkraftmaschine, wobei das Flügelrad Leitschaufeln aufweist, die durch eine mit einem Kunststoff umspritzte Blecharmierung ausgebildet sind. -
DE 20 2005 021 324 U1 beschreibt ein Flügelrad für eine Flüssigkeitspumpe einer Brennkraftmaschine, wobei das Grundkorpus des Flügelrades vollständig aus einem thermoplastischen Kunststoff, nämlich einem syndiotaktischen Polystyrol, ausgebildet ist. -
WO 2009/135477 A1 -
US 2007/0281176 A1 - Aufgabe der Erfindung
- Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein leichtbauendes, mechanisch und chemisch stabiles Flügelrad für eine Fluidpumpe anzugeben.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an dem Grundkorpus eine Beschichtung aus einem Metall angeordnet ist. Die dünne Beschichtung aus dem Metall stellt sicher, dass der Kunststoff des Grundkorpus von dem geförderten Fluid, beispielsweise dem geförderten Kühlfluid der Brennkraftmaschine, chemisch nicht wesentlich angegriffen wird. Die Beschichtung verstärkt das Grundkorpus mechanisch, so dass auch bei hohen Temperaturen, wenn der Kunststoff erweicht, eine Formstabilität und Maßhaltigkeit des Flügelrades gewährleistet ist.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Metall der Beschichtung nanokristallin ausgebildet ist, so dass sich Kristallite des Metalls ausbilden, deren mittlere Abmessungen ca. 500 Nanometer oder weniger betragen. Es bildet sich eine Beschichtung von hoher Dichte aus, so dass bereits eine geringe Schichtdicke der Beschichtung eine Medienbeständigkeit und mechanische Stabilisierung des Flügelrades sicherstellt. Die nanokristalline metallische Beschichtung kann unmittelbar auf dem Kunststoff des Grundkorpus beispielsweise galvanisch aufgebracht sein.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Beschichtung aus Nickel, Kobalt, Eisen, Silber, Titan oder Kupfer bzw. einer Legierung hiervon besteht. Ein jedes vorgenannten Metalle bzw. eine jede der vorgenannten Metalllegierungen lässt sich nanokristallin abscheiden.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Schichtdicke der Beschichtung ca. 20 Mikrometer bis ca. 500 Mikrometer beträgt.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Beschichtung eine Härte von mehr als ca. 500 HV aufweist.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Beschichtung das Grundkorpus vollständig bedeckt. Die Beschichtung ist dabei insbesondere in dem Bereich der mechanisch stark beanspruchten Kanten, also an den Leitschaufeln, vorgesehen.
- Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
- Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben und erläutert.
- Kurze Beschreibung der Zeichnung
-
1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Flügelrades. - Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
-
1 zeigt eine Ansicht eines Ausschnittes eines Flügelrades für eine Fluidpumpe, insbesondere eines Flügelrades für die Flüssigkeitspumpe zum Pumpen von Kühlflüssigkeit für eine Brennkraftmaschine, nämlich einen Verbrennungsmotor. - Das Korpus des Flügelrades umfasst eine flache, im wesentlichen kreisringförmige Scheibe
1 , in deren Mitte eine Nabe2 vorgesehen ist, die eine hohlzylindrische Bohrung3 umschließt. Durch die Bohrung3 wird eine angetriebene Welle geführt, die das Flügelrad in Drehung versetzt. Von der flachen Scheibe2 im wesentlichen senkrecht abstehend sind sechs Leitschaufeln angeordnet, die mit der Scheibe1 fest verbunden sind und deren eine mit dem Bezugszeichen ‚4 ’ versehen ist. Die Höhe der Oberkante der jeweiligen Leitschaufel4 von der Ebene der Scheibe2 nimmt mit zunehmenden Abstand von der Mitte der Bohrung3 zu. Weiter sind die Leitschaufeln4 gekrümmt ausgebildet. Die Schnittebene der Darstellung von1 ist so gelegt, dass die Leitschaufeln4 geschnitten werden. - Der Verbund aus der Scheibe
1 , der Nabe2 und den Leitschaufeln4 ist aus einem Grundkorpus aus einem Kunststoff, insbesondere einem Thermoplasten wie Polyetheretherketon (Handelsname PEEK) oder Polyamidimid (Handelsname TORLON) ausgebildet. Das Grundkorpus5 ist vollständig von einer Beschichtung6 aus einem Metall bedeckt. - Das Inset rechts oben in
1 zeigt einen Schnitt durch einen oberflächennahen Bereich einer Kante der Leitschaufel4 . Erkennbar ist das Grundkorpus5 sowie die Beschichtung6 , wobei die Beschichtung6 aus einem nanokristallinen Metall besteht, dessen Kristallite eine mittlere Ausdehnung von weniger als ca. 500 Nanometern aufweisen. Die Beschichtung6 besteht aus Nickel bzw. einer Nickellegierung und ist galvanisch auf die Oberfläche des Kunststoffs des Grundkorpus5 aufgebracht worden. Die Beschichtung6 könnte ebenfalls aus Kobalt, Eisen, Silber, Titan oder Kupfer bestehen oder einer Kobalt-, Eisen-, Silber-, Titan- oder Kupfer-Legierung. Weiter ist vorgesehen, dass die Schichtdicke der Beschichtung6 ca. 20 Mikrometer bis ca. 500 Mikrometer beträgt, nämlich ca. 100 Mikrometer in dem dargestellten Ausführungsbeispiel. - Das Material der Beschichtung
6 kann so gewählt werden, dass die Beschichtung6 eine Härte von mehr als ca. 300 HV (Vickershärte) aufweist; dies ist beispielsweise bei einer Beschichtung6 aus Silber, Titan oder Kupfer der Fall. - Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war das gesamte Grundkorpus
5 mit einer Beschichtung6 von im wesentlichen konstanter Schichtdicke bedeckt. Es versteht sich, dass die Schichtdicke variieren kann und auch, dass die Beschichtung nur abschnittsweise vorgesehen sein kann, beispielsweise im Bereich der Leitflächen4 , insbesondere an der Kante, die die im wesentlichen senkrecht abstehende Leitfläche4 mit der Ebene der Scheibe1 ausbildet. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Scheibe
- 2
- Nabe
- 3
- Bohrung
- 4
- Leitschaufel
- 5
- Grundkorpus
- 6
- Beschichtung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 3706970 A1 [0006]
- DE 202005021324 U1 [0007]
- WO 2009/135477 A1 [0008]
- US 2007/0281176 A1 [0009]
Claims (7)
- Flügelrad für eine Fluidpumpe, insbesondere für eine Flüssigkeitspumpe einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Grundkorpus (
5 ) aus einem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkorpus (5 ) eine Beschichtung (6 ) aus einem Metall angeordnet ist. - Flügelrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall nanokristallin ausgebildet ist.
- Flügelrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (
6 ) aus Nickel, Kobalt, Eisen, Silber, Titan oder Kupfer bzw. einer Legierung hiervon besteht. - Flügelrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Beschichtung (
6 ) ca. 20 Mikrometer bis ca. 500 Mikrometer beträgt. - Flügelrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (
6 ) das Grundkorpus (5 ) vollständig bedeckt. - Flügelrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (
6 ) eine Härte von mehr als ca. 500 HV aufweist. - Fluidpumpe, insbesondere Flüssigkeitspumpe einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Flügelrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011080186A DE102011080186A1 (de) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | Flügelrad für eine Fluidpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011080186A DE102011080186A1 (de) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | Flügelrad für eine Fluidpumpe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011080186A1 true DE102011080186A1 (de) | 2013-02-07 |
Family
ID=47553873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011080186A Withdrawn DE102011080186A1 (de) | 2011-08-01 | 2011-08-01 | Flügelrad für eine Fluidpumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102011080186A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113107897A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 河北格远泵业集团有限公司 | 一种渣浆泵叶轮 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3706970A1 (de) | 1987-03-04 | 1988-09-15 | Klifa Gmbh & Co | Pumpenfluegelrad fuer eine wasserpumpe und verfahren zu seiner herstellung |
DE202005021324U1 (de) | 2005-07-06 | 2007-10-25 | Schaeffler Kg | Wasserpumpenflügelrad |
US20070281176A1 (en) | 2004-12-17 | 2007-12-06 | Integtan Technologies, Inc. | Fine-grained metallic coatings having the coefficient of thermal expansion matched to the one of the substrate |
WO2009135477A1 (de) | 2008-05-06 | 2009-11-12 | Schaeffler Kg | Käfig für wälzkörper eines lagers |
-
2011
- 2011-08-01 DE DE102011080186A patent/DE102011080186A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3706970A1 (de) | 1987-03-04 | 1988-09-15 | Klifa Gmbh & Co | Pumpenfluegelrad fuer eine wasserpumpe und verfahren zu seiner herstellung |
US20070281176A1 (en) | 2004-12-17 | 2007-12-06 | Integtan Technologies, Inc. | Fine-grained metallic coatings having the coefficient of thermal expansion matched to the one of the substrate |
DE202005021324U1 (de) | 2005-07-06 | 2007-10-25 | Schaeffler Kg | Wasserpumpenflügelrad |
WO2009135477A1 (de) | 2008-05-06 | 2009-11-12 | Schaeffler Kg | Käfig für wälzkörper eines lagers |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113107897A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 河北格远泵业集团有限公司 | 一种渣浆泵叶轮 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2283243B1 (de) | Käfig für wälzkörper eines lagers | |
DE102013227186B4 (de) | Gleitlackbeschichtung und Gleitlager-Schichtverbundwerkstoff mit einer solchen | |
EP2985358B1 (de) | Gleitlagerverbundwerkstoff | |
DE102008024055A1 (de) | Lagerring und Lager mit funktionsbezogenem Werkstoffverbund | |
DE102007062145A1 (de) | Lageranordnung | |
DE102005057299A1 (de) | Hülsenfreilauf | |
DE102008060765A1 (de) | Mehrschichtlager | |
DE102014107036A1 (de) | Gelenklager mit beschichteter Titankugel | |
DE102013221687A1 (de) | Wälzlagerring | |
DE102010046803A1 (de) | Käfig für Wälzkörper eines Lagers | |
DE102018100659B3 (de) | Gleitlagerelement | |
DE102011080186A1 (de) | Flügelrad für eine Fluidpumpe | |
EP2951333B1 (de) | Metallischer gleitlagerverbundwerkstoff mit einer metallischen stützschicht | |
EP3060821B1 (de) | Axialkäfig für zylindrische wälzkörper | |
DE102010051698A1 (de) | Wälzlager | |
DE102015211125A1 (de) | Käfig für ein Wälzlager sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Käfigs | |
EP2304258B1 (de) | Wälzlager für unterwasseranwendungen | |
DE102015216104B3 (de) | Vakuumpumpe in Leichtbauweise | |
DE202021102412U1 (de) | Gleitlagerverbundwerkstoff | |
DE102013203842A1 (de) | Lageranordnung | |
DE102009007847A1 (de) | Gleitlagerschale | |
DE102013221257A1 (de) | Wälzlagerkäfig | |
DE202013003630U1 (de) | Magnetgekuppelte Pumpenvorrichtung mit hoher Beständigkeit | |
DE102016204458B4 (de) | Wälzlager, Exzenterantrieb mit einem solchen Wälzlager sowie Radialkolbenpumpe und deren Verwendung | |
DE102010014770A1 (de) | Als Kammdeckelkäfig ausgebildeter Käfig eines Wälzlagers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120827 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140214 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120827 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150407 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |