DE102014226525A1

DE102014226525A1 - The centrifugal pump impeller

Info

Publication number: DE102014226525A1
Application number: DE102014226525.8A
Authority: DE
Inventors: Ralf Kramme; Christian Schmidt
Original assignee: PME Pumpen- und Modelltechnik GmbH; KSB AG
Current assignee: Pme Pumpen- und Modelltechnik De GmbH; KSB SE and Co KGaA
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-06-23
Also published as: ZA201704112B; CN114738313A; EP3234371A1; WO2016096808A1; EP3234371B1; CN107250551A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpenlaufrad (1) mit einem nichtmetallischen Laufradteil (7) und einem mit dem Laufradteil (7) verbundenen metallischen Nabenteil (8), das auf einer Welle (5) angeordnet ist. Erfindungsgemäß besteht zwischen Laufradteil (7) und Nabenteil (8) eine lösbare Verbindung.The invention relates to a centrifugal pump impeller (1) having a nonmetallic impeller part (7) and a metallic hub part (8) connected to the impeller part (7), which is arranged on a shaft (5). According to the invention, a detachable connection exists between the impeller part (7) and the hub part (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpenlaufrad mit einem nichtmetallischen Laufradteil und einem mit dem Laufradteil verbundenen metallischen Nabenteil, das auf einer Welle angeordnet ist.The invention relates to a centrifugal pump impeller having a non-metallic impeller part and a metallic hub part connected to the impeller part and arranged on a shaft.

Kreiselpumpenlaufräder, die vollständig aus Metall bestehen, werden gewöhnlich auf einer Welle dadurch befestigt, dass sie mit ihrer Nabenbohrung auf ein Wellenende aufgeschoben werden und durch eine Mutter gegen einen Bund der Welle gepresst werden. Eine solche Befestigungsmethode ist bei Kreiselpumpenlaufrädern gemäß dem Oberbegriff der Erfindung unvorteilhaft, da diese einen nichtmetallischen Laufradteil umfassen. Viele nichtmetallische Materialien, wie beispielsweise Polymerguss oder Kunststoff, neigen unter Druckbelastung zum Fließen.Whole-metal centrifugal pump impellers are usually mounted on a shaft by being pushed with their hub bore onto a shaft end and pressed by a nut against a collar of the shaft. Such a fastening method is unfavorable in centrifugal pump impellers according to the preamble of the invention, since they comprise a non-metallic impeller part. Many non-metallic materials, such as polymer casting or plastic, tend to flow under pressure.

In der DE 44 44 965 A1 wird ein Kreiselpumpenlaufrad beschrieben, das ein nichtmetallisches Laufradteil und ein metallisches Nabenteil umfasst. Nabenteile sind Bauteile die auf der Antriebswelle angeordnet sind und diese umgeben. Das Nabenteil ist mit einer zentrischen Aufnahmeöffnung versehen. Die Aufnahmeöffnung weist ein Gewinde auf, in die das Wellenende einschraubbar ist. Das Laufradteil aus einem Kunststoff ist am Nabenteil angeformt. Das Nabenteil weist dazu einen Ring auf, der perforiert ausgebildet ist und mit dem Kunststoffmaterial des Laufradteils umspritzt wird. Bei diesem Kreiselpumpenlaufrad besteht eine nicht lösbare Verbindung zwischen Nabenteil und Laufradteil.In the DE 44 44 965 A1 For example, a centrifugal pump impeller comprising a non-metallic impeller part and a metal hub part will be described. Hub parts are components which are arranged on the drive shaft and surround it. The hub part is provided with a central receiving opening. The receiving opening has a thread into which the shaft end can be screwed. The impeller part made of a plastic is molded onto the hub part. The hub part has for this purpose a ring which is perforated and is overmolded with the plastic material of the impeller part. In this centrifugal pump impeller there is a non-detachable connection between hub part and impeller part.

In der DD 18 758 wird eine völlig andere Möglichkeit zur Befestigung von Laufrädern aus einem keramischen Werkstoff beschrieben. Bei dieser Methode kommt, im Gegensatz zu Kreiselpumpenlaufrädern gemäß dem Oberbegriff der Erfindung, kein Nabenteil zum Einsatz. Anstelle eines Nabenteils wird ein Zwischenflansch eingesetzt. Dieser Zwischenflansch ist zwischen dem Wellenende und dem Laufrad angeordnet. Das Laufrad und der Zwischenflansch sind mit einer Bohrung versehen. In der Bohrung ist ein Schraubbolzen angeordnet, der an einem Ende mit einem Kopf und an dem anderen Ende mit einem Gewinde versehen ist, auf das eine Mutter aufgeschraubt wird. Durch Aufdrehen einer Mutter auf das Gewinde werden das Laufrad und der Zwischenflansch gegeneinander verspannt. Der Zwischenflansch seinerseits ist über eine Verschraubung mit der Welle verbunden. Dazu ist die Welle an einem Ende mit einem Flanschring ausgebildet, in dem die Bohrungen für die Schraubverbindungen zwischen Flansch und Welle angeordnet sind. Diese Konstruktion der Befestigung mithilfe eines Zwischenflansches ist sehr aufwendig und sperrig, da der Zwischenflansch im Gegensatz zu einem Nabenteil nicht auf der Welle angeordnet ist, sondern am Wellenende zwischen der Welle und dem Laufrad platziert ist.In the DD 18 758 a completely different possibility for mounting wheels made of a ceramic material is described. In this method, in contrast to centrifugal pump impellers according to the preamble of the invention, no hub part is used. Instead of a hub part, an intermediate flange is used. This intermediate flange is arranged between the shaft end and the impeller. The impeller and the intermediate flange are provided with a bore. In the bore a bolt is arranged, which is provided at one end with a head and at the other end with a thread on which a nut is screwed. By turning a nut on the thread, the impeller and the intermediate flange are braced against each other. The intermediate flange in turn is connected via a screw with the shaft. For this purpose, the shaft is formed at one end with a flange, in which the holes for the screw between flange and shaft are arranged. This construction of the attachment using an intermediate flange is very complicated and bulky, since the intermediate flange, in contrast to a hub part is not arranged on the shaft, but is placed at the shaft end between the shaft and the impeller.

Die DE 2 319 463 beschreibt einen Rotor für eine Pumpe zur Kühlung von Verbrennungsmotoren. Der Rotor besteht aus einem metallischen Nabenteil, das auf die Welle im Presssitz aufgeschoben wird. Auf dieses metallische Nabenteil wird das Laufradteil aufgegossen. Das Laufradteil besteht aus einer thermohärtbaren Harzmischung. Auch bei dieser Konstruktion wird ein nicht lösbarer, fester Verbund zwischen Nabenteil und Laufradteil hergestellt.The DE 2 319 463 describes a rotor for a pump for cooling internal combustion engines. The rotor consists of a metallic hub part, which is pushed onto the shaft in a press fit. On this metallic hub part of the impeller part is poured. The impeller part consists of a thermosetting resin mixture. Also in this construction, a non-detachable, solid bond between hub part and impeller part is made.

Die DE 76 10 913 beschreibt eine Kreiselpumpe mit einem Laufrad aus Kunststoff. Im Nabenbereich des Laufrades ist eine Kreisscheibe aus einem Metall angeordnet. Das Laufrad weist zur Lagerung eine Metallbuchse auf, an der die Kreisscheibe befestigt ist. Die Kreisscheibe ist vollständig in den Kunststoff des Laufrades eingebettet. Somit besteht eine unlösbare Einheit zwischen dem Kunststofflaufrad und der metallischen Kreisscheibe.The DE 76 10 913 describes a centrifugal pump with a plastic impeller. In the hub region of the impeller, a circular disc is arranged from a metal. The impeller has for storage on a metal bushing to which the circular disc is attached. The disc is completely embedded in the plastic of the impeller. Thus, there is an insoluble unit between the plastic impeller and the metallic disc.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kreiselpumpenlaufrad anzugeben, das beim Auftreten von Verschleißerscheinungen kostengünstig wieder instand gesetzt werden kann. Zudem sollen die Instantsetzungsarbeiten schnell und kostengünstig durchgeführt werden können. Das Kreiselpumpenlaufrad soll mit einem geringen Kostenaufwand gefertigt werden können und dabei eine hohe Qualität aufweisen.The object of the invention is to provide a centrifugal pump impeller, which can be repaired inexpensively in the event of signs of wear and tear. In addition, the installation work should be carried out quickly and inexpensively. The centrifugal pump impeller should be able to be manufactured with a low cost and thereby have a high quality.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen Laufradteil und Nabenteil eine lösbare Verbindung besteht.This object is achieved in that there is a detachable connection between the impeller part and hub part.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Kreiselpumpenlaufrädern wird somit das nichtmetallische Laufradteil nicht um das metallische Nabenteil herum gegossen. Stattdessen sind Laufradteil und Nabenteil über Mitnehmerelemente lösbar miteinander verbunden. Bei dem Nabenteil handelt es sich vorzugsweise um ein einstückig ausgebildetes metallisches Bauteil.In contrast to conventional centrifugal pump impellers thus the non-metallic impeller part is not poured around the metallic hub part around. Instead, impeller part and hub part are releasably connected to each other via driver elements. The hub part is preferably an integrally formed metallic component.

In weiterer Ausgestaltung sind die die Mitnehmerelemente mehrteilig ausgebildet. Vorzugsweise handelt es sich um eine zweiteilige Ausführung. Vorzugsweise weisen die Mitnehmerelemente jeweils eine Hülse und ein Verbindungselement auf, mit denen sich eine zuverlässige Schraubverbindung herstellen lässt.In a further embodiment, the driver elements are formed in several parts. Preferably, it is a two-part design. The driver elements preferably each have a sleeve and a connecting element with which a reliable screw connection can be produced.

Vorteilhafterweise sind die Hülsen in Vertiefungen an einer Stirnseite, insbesondere wellenseitige Stirnseite, des Laufradteils angeordnet. Vorzugsweise handelt es sich bei den Vertiefungen um Bohrungen, die in das nichtmetallische Laufradteil eingebracht werden, wobei sich insbesondere runde Bohrungen eignen. Dazu können entlang einer kreisförmigen Anordnung mehrere Bohrungen an der Stirnseite, beispielsweise im Bereich der Trägerplatte, des Laufradteils eingebracht werden. Dabei erweist es sich als günstig, wenn die Anzahl der Bohrungen der Anzahl der Schaufeln des Laufradteils entspricht. Zudem sind die Vertiefungen vorzugsweise an Positionen der Trägerplatte eingebracht, an denen die Schaufeln angreifen. Nach dem Einbringen der Vertiefungen in das nichtmetallische Laufradteil, werden die Hülsen der Mitnehmerelemente in die Vertiefungen platziert und dort befestigt. Dazu können die Hülsen in die Vertiefungen beispielsweise eingepresst und/oder eingeklebt werden. Dabei sitzen die Hülsen spielfrei in den Vertiefungen des Laufradteils.Advantageously, the sleeves are arranged in recesses on an end face, in particular shaft-side end face of the impeller part. The recesses are preferably bores which are introduced into the nonmetallic impeller part, in particular round bores being suitable. This can be done along a circular arrangement a plurality of holes on the front side, for example in the region of the support plate, the impeller part are introduced. It proves to be advantageous if the number of holes corresponds to the number of blades of the impeller part. In addition, the recesses are preferably introduced at positions of the carrier plate, which engage the blades. After inserting the recesses in the non-metallic impeller part, the sleeves of the driver elements are placed in the wells and fixed there. For this purpose, the sleeves can be pressed into the recesses and / or glued example. The sleeves sit backlash in the recesses of the impeller part.

Alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Hülsen an einer Stirnseite des Laufradteils eingegossen sind. Dadurch kann auf den Arbeitsgang des Bohrens verzichtet werden.Alternatively, it is advantageous if the sleeves are cast in one end face of the impeller part. This can be dispensed with the operation of drilling.

In beiden Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Hülsen eine geeignete Verdrehsicherung aufweisen.In both cases, it is advantageous if the sleeves have a suitable anti-rotation.

In weiterer Ausgestaltung sind die Verbindungselemente an einem Ring des Nabenteils angeordnet und greifen zumindest teilweise in die Hülsen ein. Vorzugsweise sind die Verbindungselemente in die Hülsen eingeschraubt. Dadurch wird eine zuverlässige Verbindung zwischen Laufradteil und Nabenteil hergestellt.In a further embodiment, the connecting elements are arranged on a ring of the hub part and engage at least partially in the sleeves. Preferably, the connecting elements are screwed into the sleeves. As a result, a reliable connection between the impeller part and hub part is made.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Verbindungselementen um Schrauben. Bei dieser Variante sind die Hülsen mit einem Innengewinde versehen, in das das Außengewinde der als Schrauben ausgeführten Verbindungselemente eingreift.Preferably, the connecting elements are screws. In this variant, the sleeves are provided with an internal thread, in which engages the external thread of the screw designed as connecting elements.

Die Schrauben weisen vorzugsweise einen Kegelansatz auf und werden in Bohrungen am Ring des Nabenteils platziert und dann in die Hülsen eingeschraubt. Die Bohrungen weisen komplementär zu den Kegelansätzen ausgebildete Senkansätze auf. Dadurch entsteht eine spielfreie oder weitgehend spielfreie Konstruktion, bei der die Einzelteile der Mitnehmerelemente lösbar miteinander verbunden sind.The screws preferably have a taper and are placed in bores on the ring of the hub part and then screwed into the sleeves. The holes have complementary countersunk approaches to the cone approaches. This creates a play-free or largely play-free construction, in which the individual parts of the driver elements are releasably connected to each other.

Durch dieses erfindungsgemäße Konzept der Zweiteilung der Mitnehmerelemente mit einer Hülse, die nicht lösbar in einer Vertiefung des nichtmetallischen Laufradteils festgelegt ist und einem Verbindungselement, das eine lösbare Verbindung zwischen der Hülse und dem metallischen Nabenteil herstellt, ist es möglich, bei Verschleißerscheinungen am Kreiselpumpenlaufrad lediglich das nichtmetallische Laufradteil samt der darin angeordneten Hülsen auszutauschen und das metallische Nabenteil weiter zu verwenden. Dies ist insbesondere deshalb günstig, da die Verschleißerscheinungen in erster Linie an dem nichtmetallischen Laufradteil auftreten. Insbesondere an den Schaufeln des Laufradteils, die in direktem Kontakt mit teilweise aggressiven Strömungsmedien stehen, treten Abnutzungserscheinungen auf. Es ist erheblich günstiger, nur das nichtmetallische Laufradteil auszutauschen als das gesamte Kreiselpumpenlaufrad mitsamt dem metallischen Nabenteil.By this concept according to the invention of the division of the driver elements with a sleeve which is not releasably fixed in a recess of the non-metallic impeller part and a connecting element which produces a releasable connection between the sleeve and the metallic hub part, it is possible to wear the centrifugal pump impeller only the replace non-metallic impeller part together with the sleeves arranged therein and continue to use the metallic hub part. This is particularly advantageous because the signs of wear occur primarily on the non-metallic impeller part. In particular, wear on the blades of the impeller part, which are in direct contact with partially aggressive flow media, wear and tear. It is considerably cheaper to exchange only the non-metallic impeller part than the entire centrifugal impeller together with the metallic hub part.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht darin, dass keine Spannungen mehr in dem erfindungsgemäßen Kreiselpumpenlaufrad auftreten, die bei herkömmlichen Kreiselpumpenlaufrädern aus Polymerguss, aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungswerte von Laufradteil und Nabenteil, beim Eingießen zustande kommen.A further advantage of the construction according to the invention is that no more stresses occur in the centrifugal pump impeller according to the invention, which occur in conventional centrifugal pump impellers made of polymer casting, due to the different thermal expansion values of impeller part and hub part during pouring.

Vorzugsweise weist das Nabenteil einen Vorsprung auf, der in das Laufradteil hineinragt. Dieser Vorsprung ist hohlzylinderförmig ausgeführt und umgibt die Welle. An diesen hohlzylindrigen Vorsprung des Nabenteils schließt sich dessen Ring an.Preferably, the hub part has a projection which projects into the impeller part. This projection is hollow cylindrical and surrounds the shaft. At this hollow cylindrical projection of the hub part is followed by the ring.

Während der Vorsprung in die Nabe des Laufradteils hineinragt, ist der Ring des Nabenteils parallel zu der wellenseitigen Stirnseite des Laufradteils ausgerichtet und liegt an der stirnseitigen Fläche des Laufradteils an.While the projection projects into the hub of the impeller part, the ring of the hub part is aligned parallel to the shaft-side end side of the impeller part and abuts against the frontal surface of the impeller part.

Bei einer Variante der Erfindung schließt sich an diesen Ring noch ein Fortsatz an, der ebenfalls hohlzylinderförmig ausgebildet ist und somit die Welle umgibt.In a variant of the invention, this extension is followed by an extension, which is likewise hollow-cylindrical and thus surrounds the shaft.

Vorzugsweise weist das metallische Nabenteil an seiner Innenseite mindestens eine Nut auf, in die eine Passfeder eingreift, welche eine Verbindung zwischen Welle und Nabenteil zur Drehmomentübertragung herstellt.Preferably, the metallic hub part has on its inside at least one groove in which a feather key engages, which establishes a connection between the shaft and hub part for torque transmission.

Bei einer Variante der Erfindung ist zur Fixierung des Laufradteils an einem Wellenende eine Scheibe angeordnet. Dazu weist das nichtmetallische Laufradteil vorzugsweise strömungsseitig eine kreisförmige Aussparung auf, in die die Scheibe positioniert wird. Die Scheibe weist Bohrungen, beispielsweise entlang ihres Umfangs, auf. Mittels geeigneter Schrauben wird die Scheibe über die Bohrungen am Wellenende befestigt. Dadurch werden das Nabenteil und das Laufradteil gegeneinander verspannt.In a variant of the invention, a disk is arranged on a shaft end for fixing the impeller part. For this purpose, the non-metallic impeller part preferably has on the flow side a circular recess into which the disk is positioned. The disc has holes, for example along its circumference. By means of suitable screws, the disc is fastened via the holes on the shaft end. As a result, the hub part and the impeller part are braced against each other.

Bei der Montage des Kreiselpumpenlaufrads wird wie folgt vorgegangen:
Zunächst werden das metallische Nabenteil und das nichtmetallische Laufradteil verbunden. Das vormontierte zweiteilige Kreiselpumpenlaufrad wird auf das Wellenende geschoben.When assembling the centrifugal pump impeller proceed as follows:
First, the metallic hub part and the nonmetallic impeller part are connected. The pre-assembled two-piece centrifugal pump impeller is pushed onto the shaft end.

Dann werden das Laufradteil und Nabenteil mittels der Scheibe gegeneinander verspannt, die am Wellenende befestigt wird.Then the impeller part and hub part are braced against each other by means of the disc, which is fastened to the shaft end.

Vorzugsweise ist auf der Scheibe strömungsseitig eine Kappe angeordnet. Da die Kappe mit Strömungsmedium in Kontakt kommt, ist sie in der Regel aus einem korrosionsbeständigen Material gefertigt. Preferably, a cap is arranged on the flow side of the disk. Since the cap comes into contact with flow medium, it is usually made of a corrosion-resistant material.

Das Laufradteil besteht bei einer besonders günstigen Ausführung der Erfindung aus einem keramischen Werkstoff. Vorzugsweise eignet sich dazu ein Keramik-Kunststoff-Verbundwerkstoff. Dabei erweist es sich als besonders günstig, wenn dieser Siliziumcarbidteilchen umfasst, die in einer Polymermatrix angeordnet sind.The impeller part consists in a particularly favorable embodiment of the invention of a ceramic material. Preferably, this is a ceramic-plastic composite material. It proves to be particularly advantageous if this silicon carbide particles comprises, which are arranged in a polymer matrix.

Das metallische Nabenteil besteht vorzugsweise aus einem nicht rostenden Duplex-Stahlguss.The metallic hub part is preferably made of a duplex stainless steel casting.

Das Verfahren zur Fertigung und Montage des erfindungsgemäßen Kreiselpumpenlaufrades umfasst folgende Schritte:

– Fertigung des nichtmetallischen Laufradteils, vorzugsweise mittels eines Gussverfahrens.
– Einbringen von Vertiefungen in das Laufradteil, vorzugsweise durch Bohrungen entlang eines Umfangs an der wellenseitigen Stirnseite des Laufradteils.
– Einfügen und Festlegen von Hülsen in den Vertiefungen, vorzugsweise durch Einpressen und/oder Einkleben der Hülsen in den Vertiefungen des Laufradteils.
– Alternativ werden die Hülsen bei der Fertigung des nichtmetallischen Laufradteils mit eingegossen.
– Einfügen des metallischen Nabenteiles in das nichtmetallische Laufradteil wobei auf die Flucht von Bohrungen und Innengewinde der Hülsen zu achten ist.
– Einfügen von Verbindungselementen in die Bohrungen entlang des Rings des Nabenteils und einschrauben der Verbindungselemente in die Hülsen. Eine Schraubensicherung ist vorzusehen.
– Aufschieben des vormontierten Kreiselpumpenlaufrades auf das Wellenende bis es am Ring des Nabenteils anschlägt.
– Verspannung von Laufradteil und Nabenteil mittels einer Scheibe die am Wellenende angeschraubt wird.
– Befestigen der Kappe am montierten Kreiselpumpenlaufrad.

The method for manufacturing and assembling the centrifugal pump impeller according to the invention comprises the following steps:

- Manufacture of the non-metallic impeller part, preferably by means of a casting process.
- Introducing depressions in the impeller part, preferably by drilling along a circumference on the shaft-side end face of the impeller part.
- Inserting and fixing of sleeves in the wells, preferably by pressing and / or gluing the sleeves in the wells of the impeller part.
- Alternatively, the sleeves are cast in the production of non-metallic impeller part with.
- Inserting the metallic hub part in the non-metallic impeller part is to pay attention to the alignment of holes and internal thread of the sleeves.
- Inserting of connecting elements in the holes along the ring of the hub part and screwing the connecting elements in the sleeves. A screw lock is to be provided.
- Sliding the pre-assembled centrifugal pump impeller onto the shaft end until it abuts the ring of the hub part.
- Clamping of impeller part and hub part by means of a disc which is screwed to the shaft end.
- Attach the cap to the assembled centrifugal pump impeller.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst. Dabei zeigt:Further features and advantages of the invention will become apparent from the description of an embodiment with reference to drawings and from the drawings themselves.

1 einen Axialschnitt durch das Gehäuse einer Kreiselpumpe mit darin angeordnetem Kreiselpumpenlaufrad, 1 an axial section through the housing of a centrifugal pump with arranged therein centrifugal pump impeller,

2 eine Explosionszeichnung des Kreiselpumpenlaufrads mit Welle, 2 an exploded view of the centrifugal pump impeller with shaft,

3 einen Axialschnitt durch das Kreiselpumpenlaufrad auf einem Wellenende. 3 an axial section through the centrifugal pump impeller on a shaft end.

1 zeigt ein Kreiselpumpenlaufrad 1, das in einem Gehäuse 2 einer Kreiselpumpe angeordnet ist. Das Gehäuse 2 umfasst eine Ansaugöffnung 3, durch den Fördermedium angesaugt wird und mittels des Kreiselpumpenlaufrads 1 in Richtung einer Ausströmöffnung 4 gefördert wird und dann die Kreiselpumpe verlässt. 1 shows a centrifugal pump impeller 1 that in a housing 2 a centrifugal pump is arranged. The housing 2 includes a suction port 3 , is sucked through the fluid and by means of the centrifugal pump impeller 1 in the direction of an outflow opening 4 is funded and then leaves the centrifugal pump.

Das Kreiselpumpenlaufrad 1 ist auf einer Welle 5 angeordnet. Die Welle 5 wird von einem nicht dargestellten Motor in Rotation versetzt. Dabei wird das Drehmoment über zwei Passfedern 6 auf das metallische Nabenteil 8 und über die Mitnehmerelemente 12 auf den nichtmetallischen Laufradteil 7 des Kreiselpumpenlaufrades 1 übertragen.The centrifugal pump impeller 1 is on a wave 5 arranged. The wave 5 is set in rotation by a motor, not shown. Here, the torque is over two feather keys 6 on the metallic hub part 8th and about the driver elements 12 on the non-metallic impeller part 7 of the centrifugal pump impeller 1 transfer.

Das Kreiselpumpenlaufrad 1 besteht aus einem nichtmetallischen Laufradteil 7 und einem metallischen Nabenteil 8. Im Ausführungsbeispiel ist das nichtmetallische Laufradteil 7 aus einem Keramik-Kunststoff-Verbundmaterial gefertigt, bei dem Siliziumcarbidpartikel in einer Polymermatrix eingebettet sind.The centrifugal pump impeller 1 consists of a non-metallic impeller part 7 and a metallic hub part 8th , In the embodiment, the non-metallic impeller part 7 made of a ceramic-plastic composite material in which silicon carbide particles are embedded in a polymer matrix.

Das Nabenteil 8 ist aus einem nicht rostenden Duplexstahlguss gefertigt, das ein ferritisch-austenitisches Gefüge aufweist.The hub part 8th is made of a duplex stainless steel casting that has a ferritic-austenitic structure.

Das nichtmetallische Laufradteil 7 ist einstückig ausgeführt und wird im Gussverfahren hergestellt Es weist eine Trägerplatte 9 auf, an der Schaufeln 10 angeformt sind. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Radialkreiselpumpenlaufrad.The non-metallic impeller part 7 is made in one piece and is produced by casting It has a carrier plate 9 on, on the blades 10 are formed. The exemplary embodiment is a radial centrifugal pump impeller.

2 zeigt eine perspektivische Explosionszeichnung des Kreiselpumpenlaufrads 1 mit dem Ende der Welle 5. Erfindungsgemäß weist das nichtmetallische Laufradteil 7 Vertiefungen 11 auf. Bei den Vertiefungen 11 handelt es sich um Bohrungen, die nach oder noch vor dem vollständigen Aushärten in das Laufradteil 7 eingebracht bzw. wenn sie bereits bei der Herstellung vorgegossen waren, dann fertigbearbeitet werden. 2 shows an exploded perspective view of the centrifugal pump impeller 1 with the end of the wave 5 , According to the invention, the non-metallic impeller part 7 wells 11 on. At the wells 11 These are holes that are after or even before complete curing in the impeller part 7 introduced or if they were already pre-cast in the production, then finished.

3 zeigt, dass im zusammengebauten Zustand in die Vertiefungen 11 Mitnehmerelemente 12 eingreifen. Jedes Mitnehmerelement 12 besteht aus einer Hülse 13 und einem Verbindungselement 14. Bei der Hülse 13 handelt es sich um einen hohlzylindrischen Körper, der an einer Stirnseite geschlossen ist. Jede Hülse 13 weist ein Innengewinde auf. Das Verbindungselement 14 ist als Schraube ausgeführt, die ein Außengewinde aufweist. 3 shows that when assembled in the wells 11 entrainment 12 intervention. Each driver element 12 consists of a sleeve 13 and a connecting element 14 , At the sleeve 13 it is a hollow cylindrical body, which is closed at one end face. Every sleeve 13 has an internal thread. The connecting element 14 is designed as a screw, which has an external thread.

Alternativ können die Hülsen 13 an der wellenseitigen Stirnseite des Laufradteils 7 eingegossen sein.Alternatively, the sleeves can 13 on the shaft-side end face of the impeller part 7 be poured.

2 zeigt, dass das Nabenteil 8 einen Ring 15 aufweist, der entlang seines Umfangs mit mehreren Bohrungen 16 versehen ist. 2 shows that the hub part 8th a ring 15 has, along its circumference with several holes 16 is provided.

Bei der Montage des Kreiselpumpenlaufrads 1 auf der Welle wird dabei wie folgt vorgegangen:
Zunächst werden die Hülsen 13 in die Vertiefungen 11 eingeführt. Ein geeigneter Kleber bzw. Epoxidharz überbrückt Toleranzen und fixiert.When installing the centrifugal pump impeller 1 The procedure is as follows on the shaft:
First, the sleeves 13 into the wells 11 introduced. A suitable adhesive or epoxy resin bridges tolerances and fixes.

Dann wird das Nabenteil 8 in das Laufradteil 7 geschoben bis die Fläche 19 des Laufradteiles 7 am Ring 15 des Nabenteiles 8 anliegt. Auf die Flucht der Bohrung 16 und Innengewinde in den Hülsen 13 ist zu achten.Then the hub part 8th in the impeller part 7 pushed up the area 19 of the impeller part 7 on the ring 15 of the hub part 8th is applied. On the run of the hole 16 and internal thread in the sleeves 13 is to be respected.

Dann werden die Verbindungselemente 14 in die Bohrungen 16 eingeführt und in die Hülsen 13, welche in den Vertiefungen 11 angeordnet sind, eingeschraubt und gesichert.Then the fasteners 14 into the holes 16 inserted and in the sleeves 13 which are in the wells 11 are arranged, screwed in and secured.

Zur weiteren Fixierung des Nabenteiles 8 mit dem Laufradteil 7 können noch Schrauben 20 in weitere dafür vorgesehene Gewindehülsen oder Gewindebohrungen 21 im nichtmetallischen Material des Laufradteils 7 eingeschraubt sein und beispielsweise als Transportsicherung oder Montagehilfe dienen, wenn die Hülsen 13 nicht in die Vertiefungen 11 eingepresst oder eingeklebt sind.For further fixation of the hub part 8th with the impeller part 7 can still screws 20 in other designated threaded sleeves or threaded holes 21 in the non-metallic material of the impeller part 7 be screwed and serve as a transport lock or mounting aid, for example, when the sleeves 13 not in the wells 11 pressed or glued.

Das vormontierte Kreiselpumpenlaufrad wird auf das Ende der Welle 5 aufgeschoben. Über die Passfedern 6 wird die Welle 5 drehfest mit dem Nabenteil 8 verbunden, wobei die Passfedern 6 in Nuten 17 des Nabenteils 8 eingreifen. Die Nuten 17 erstrecken sich in axialer Richtung im Innern des Nabenteils 8.The pre-assembled centrifugal pump impeller is placed on the end of the shaft 5 postponed. About the feather keys 6 becomes the wave 5 rotatably with the hub part 8th connected, with the feather keys 6 in grooves 17 of the hub part 8th intervention. The grooves 17 extend in the axial direction in the interior of the hub part 8th ,

Als nächstes wird eine Scheibe 23 mittels Schrauben 24 an der Stirnseite der Welle 5 befestigt. Dazu sind in der Scheibe 23 Bohrungen 25 eingebracht, durch die die Schrauben 24 gesteckt werden und dann in mit einem Innengewinde versehenen Bohrungen an der Stirnseite der Welle 5 greifen. Bei den Schrauben 24 handelt es sich um Zylinderschrauben. Durch das Anziehen der Schrauben 24 werden das Nabenteil 8 und das Laufradteil 7 gegeneinander verspannt.Next is a slice 23 by means of screws 24 at the front of the shaft 5 attached. These are in the disc 23 drilling 25 introduced by the screws 24 be plugged and then provided with an internal thread holes on the front side of the shaft 5 to grab. With the screws 24 these are cylinder screws. By tightening the screws 24 become the hub part 8th and the impeller part 7 braced against each other.

Schließlich wird die Kappe 26 in eine zentrische Bohrung 27, die mit einem Innengewinde versehen ist, eingeschraubt. Dazu weist die Kappe 26 einen Zapfen 28 auf, der mit einem Außengewinde versehen ist.Finally, the cap 26 in a centric bore 27 , which is provided with an internal thread, screwed. This is indicated by the cap 26 a pin 28 on, which is provided with an external thread.

3 zeigt, dass zwischen der Scheibe 23 und dem Laufradteil 7 ein Elastomerring 29 angeordnet sein kann. Durch Anziehen der Schrauben 24 wird gegen diesen Elastomerring 29 verspannt. Somit wird ein „Fließen” des nichtmetallischen Laufradteils 7 verhindert. 3 shows that between the disc 23 and the impeller part 7 an elastomer ring 29 can be arranged. By tightening the screws 24 is against this elastomer ring 29 braced. Thus, a "flow" of the non-metallic impeller part 7 prevented.

In 3 erkennt man, dass zwischen der Kappe 26 und der Scheibe 23 ein O-Ring 30 angeordnet ist. Zwischen der Kappe 26 und dem Laufradteil 7 befindet sich ein O-Ring 31. Ebenso ist zwischen dem Ring 15 des Nabenteils 8 und der Fläche 19 des Laufradteils 7 ein O-Ring 32 angeordnet.In 3 you realize that between the cap 26 and the disc 23 an O-ring 30 is arranged. Between the cap 26 and the impeller part 7 there is an O-ring 31 , Likewise, between the ring 15 of the hub part 8th and the area 19 of the impeller part 7 an O-ring 32 arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: KreiselpumpenlaufradThe centrifugal pump impeller
22: Gehäusecasing
33: Ansaugöffnungsuction
44: Ausströmöffnungoutflow
55: Wellewave
66: PassfederAdjusting spring
77: Laufradteilimpeller part
88th: Nabenteilhub part
99: Trägerplattesupport plate
1010: Schaufelshovel
1111: Vertiefungenwells
1212: Mitnehmerelementdogging
1313: Hülseshell
1414: Verbindungselementconnecting element
1515: Ringring
1616: Bohrungen mit KegelansatzDrilled holes with taper
1717: Nutgroove
1818: Vorsprunghead Start
1919: Flächearea
2020: Schraubenscrew
2121: Gewindebohrungthreaded hole
2222: SenkansatzSenkansatz
2323: Scheibedisc
2424: Schraubenscrew
2525: Bohrungendrilling
2626: Kappecap
2727: Bohrungdrilling
2828: Gewindezapfenthreaded pin
2929: Elastomerringelastomer ring
3030: O-RingO-ring
3131: O-RingO-ring
3232: O-RingO-ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4444965 A1 [0003]
DD 18758 [0004]
DE 2319463 [0005]
DE 7610913 [0006]

Claims

Centrifugal pump impeller ( 1 ) with a non-metallic impeller part ( 7 ) and one with the impeller part ( 7 ) connected metallic hub part ( 8th ) on a wave ( 5 ), characterized in that between the impeller part ( 7 ) and hub part ( 8th ) There is a detachable connection.

Centrifugal pump impeller ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the impeller part ( 7 ) and hub part ( 8th ) via driver elements ( 12 ) are releasably connected together.

Centrifugal pump impeller ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the entrainment elements ( 12 ) one sleeve each ( 13 ) and a connecting element ( 14 ) exhibit.

Centrifugal pump impeller ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the sleeves ( 13 ) in wells ( 11 ) on one end face of the impeller part ( 7 ) are arranged.

Centrifugal pump impeller ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the sleeves ( 13 ) on one end face of the impeller part ( 7 ) are poured.

Centrifugal pump impeller ( 1 ) according to one of claims 2 to 5, characterized in that the connecting elements ( 14 ) on a ring ( 15 ) of the hub part ( 8th ) are arranged and at least partially in the sleeves ( 13 ) intervene.

Centrifugal pump impeller ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hub part ( 8th ) a lead ( 18 ), which in the impeller part ( 7 ) protrudes.

Centrifugal pump impeller ( 1 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the ring ( 15 ) of the hub part ( 8th ) on an end face ( 19 ) of the impeller part ( 7 ) is present,

Method for producing a centrifugal pump impeller ( 1 ) according to one of claims 1 to 8.