DE112013006361T5 - Kunststoffpumpe und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

Kunststoffpumpe und Verfahren zum Herstellen derselben Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kunststoffpumpe und ein Verfahren zum Herstellen derselben. Das Verfahren schließt Folgendes ein: einen Vorfertigungsschritt zum Vorfertigen eines inneren Körpers und eines Laufrads, die mittels Spritzformen aus einem Fluorharzmaterial hergestellt werden; einen Körperherstellungsschritt zum Herstellen eines vollständigen Körpers, wobei der innere Körper ist aus einem Fluorharz gebildet ist und der äußere Körper aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, indem das Kunststoffmaterial in einer ersten Form geformt wird, nachdem der vorgefertigte innere Körper an der ersten Form befestigt wurde; einen Abdeckungsherstellungsschritt, wobei zum Herstellen einer Laufradabdeckung, die aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, das Kunststoffmaterial in einer zweiten Form geformt wird, um das hergestellte Laufrad zu schützen; und einen Endbearbeitungsschritt, wobei zum Vervollständigen einer Kunststoffpumpe der hergestellte vollständige Körper, das Laufrad und die Laufradabdeckung nacheinander zusammengebaut werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nur ein Fluidförderweg mit dem Fluorharz ausgekleidet, weshalb er unabhängig von der Art des Fluids nicht leicht aufgrund der Temperatur verformt wird und widerstandsfähig gegenüber einer chemischen Reaktion mit dem Fluid ist, was für eine verbesserte Produktqualität und eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer der Pumpe sorgt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kunststoffpumpe und ein Verfahren zum Herstellen derselben, und insbesondere eine Kunststoffpumpe und ein Verfahren zum Herstellen derselben, wobei ein Fluidförderweg im Inneren einer Kunststoffpumpe mit einem Fluorharz ausgekleidet ist, damit sich die Kunststoffpumpe abhängig von der Fluidart nicht leicht durch Temperatur verformt und die Kunststoffpumpe widerstandsfähig gegenüber chemischen Reaktionen mit dem Fluid ist.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • In letzter Zeit wird eine Kunststoffpumpe mit geringem Gewicht als ein Stahlprodukt dank der Vorteile, die sich aus dem reduzierten Gewicht der Pumpe ergeben, immer häufiger eingesetzt. Da bei einer solchen Kunststoffpumpe die Pumpe selbst aus einem Kunststoffmaterial (PP, GFFRP) hergestellt ist, ist auch ein Fluidförderweg, der im Inneren gebildet ist, ausschließlich aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.
  • Wenn der Fluidförderweg ausschließlich aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, kann sich der Fluidförderweg abhängig von der Art (den Eigenschaften) des Fluids, das durch den Fluidförderweg strömt, leicht aufgrund der Temperatur verformen, oder es können Probleme aufgrund einer chemischen Reaktion mit dem Fluid auftreten. Um ein solches Problem zu verhindern, können alle Materialien der Kunststoffpumpe aus einem Fluormaterial bestehen, was jedoch die Herstellungskosten erhöht.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde daher in dem Bestreben getätigt, die oben genannten Probleme zu beheben. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kunststoffpumpe und ein Verfahren zum Herstellen derselben bereitzustellen, wobei nur der Fluidförderweg im Inneren der Kunststoffpumpe mit einem Fluorharz ausgekleidet ist, so dass sich die Kunststoffpumpe unabhängig vom jeweiligen Fluid nicht leicht aufgrund von Temperatur verformt und die Kunststoffpumpe widerstandsfähig gegenüber chemischen Reaktionen mit dem Fluid ist.
  • Um die genannten Aufgaben zu lösen, wird ein Verfahren zum Herstellen a Kunststoffpumpe bereitgestellt, das folgende Schritte aufweisen kann, ohne darauf beschränkt zu sein: einen Vorfertigungsschritt, wobei ein innerer Körper aus einem Fluorharzmaterial, der einen Fluidförderweg bildet, und ein Laufrad, das mit dem inneren Körper in Eingriff steht, im Voraus durch ein Spritzformverfahren hergestellt werden; einen Körperherstellungsschritt, wobei zum Herstellen eines vollständigen Körpers, wobei der innere Körper aus Fluorharz und der äußere Körper aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, das Kunststoffmaterial in einer ersten Form geformt wird, nachdem der vorgefertigte innere Körper an der ersten Form befestigt wurde; einen Abdeckungsherstellungsschritt, wobei zum Herstellen einer Laufradabdeckung, die aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, das Kunststoffmaterial in einer zweiten Form geformt wird, um das hergestellte Laufrad zu schützen; und einen Endbearbeitungsschritt, wobei zum Vervollständigen einer Kunststoffpumpe der hergestellte vollständige Körper, das Laufrad und die Laufradabdeckung nacheinander zusammengebaut werden.
  • Außerdem ist gemäß dem Verfahren zum Herstellen a Kunststoffpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Fluorharz aus PFA oder PVDF gebildet, und das Kunststoffmaterial ist aus PP, PVC oder PPS gebildet.
  • Außerdem wird gemäß dem Verfahren zum Herstellen a Kunststoffpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung während des Spritzformverfahrens des inneren Körpers und des Laufrads ein PFA, bei dem es sich um ein Fluorharzmaterial handelt, bei einem Druck von 35 bis 80 kgf/cm2 in die Spritzform gespritzt.
  • Außerdem weist gemäß dem Verfahren zum Herstellen a Kunststoffpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das PFA, bei dem es sich um das Fluorharzmaterial handelt, eine Temperatur von 270 °C bis 420 °C auf.
  • Außerdem weist gemäß dem Verfahren zum Herstellen a Kunststoffpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das PVDF, bei dem es sich um das Fluorharzmaterial handelt, eine Temperatur von 170 °C bis 235 °C auf.
  • Außerdem erfolgt gemäß dem Verfahren zum Herstellen a Kunststoffpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei Einspritzen des Kunststoffmaterials in die erste Form das Einspritzen bei einem Druck von 35 bis 80 kgf/cm2.
  • Außerdem weist gemäß dem Verfahren zum Herstellen a Kunststoffpumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der innere Körper, der aus dem Fluorharzmaterial (PFA oder PVDF) hergestellt wird, eine Dicke von 1 bis 10 mm auf.
  • Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Kunststoffpumpe, die durch das vorstehende Verfahren zum Herstellen a Kunststoffpumpe hergestellt wird.
  • Vorteilhafte Wirkungen
  • Bei der Kunststoffpumpe, die gemäß der Kunststoffpumpe und dem Verfahren zum Herstellen zum Herstellen derselben gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, ist nur der Fluidförderweg mit einem Fluorharz ausgekleidet, so dass die Kunststoffpumpe unabhängig von der Art des Fluids nicht leicht aufgrund der Temperatur verformt wird und widerstandsfähig gegenüber einer chemischen Reaktion mit dem Fluid ist, was für eine verbesserte Produktqualität und eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer der Pumpe sorgt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration einer Kunststoffpumpe darstellt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Schrittansicht zum Beschreiben eines Herstellungsvorgangs einer Kunststoffpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist eine Ansicht, die einen inneren Körper darstellt, der aus einem Fluorharz gebildet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist eine Beispielansicht, die einen äußeren Körper darstellt, der durch Einspritzen eines Kunststoffmaterial in eine erste Form gebildet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine Beispielansicht, die eine Kunststoffpumpe darstellt, die in einem Abschlussschritt zusammengebaut wurde, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Beste Wege zum Ausführen der Erfindung
  • Die am meisten bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren einem Umfang beschrieben, der einem Durchschnittsfachmann eine einfache Implementierung ermöglicht. In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen, und auf doppelte Beschreibungen kann verzichtet werden.
  • Im Folgenden sollen Herstellungsvorgänge gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben werden.
  • 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration einer Kunststoffpumpe darstellt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Schrittansicht zum Beschreiben eines Herstellungsvorgangs einer Kunststoffpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine Ansicht, die einen inneren Körper darstellt, der aus einem Fluorharz gebildet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4 ist eine Beispielansicht, die einen äußeren Körper darstellt, der durch Einspritzen eines Kunststoffmaterials in eine erste Form gebildet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 5 ist eine Beispielansicht, die eine Kunststoffpumpe darstellt, die in einem Abschlussschritt zusammengebaut wurde, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bezug nehmend auf 1 und 2 kann die Kunststoffpumpe 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, ohne darauf beschränkt zu sein, einen inneren Körper 20, einen äußeren Körper 30, ein Laufrad 40 und eine Laufradabdeckung 50 aufweisen.
  • Der innere Körper 20 und das Laufrad 40 können im Voraus durch an Spritzformverfahren aus einem Fluorharzmaterial (PFA oder PVDF) hergestellt werden (S100). Wenn der innere Körper 20 und das Laufrad 40 durch das Spritzformverfahren hergestellt werden, wird das PFA (PVDF), bei dem es sich um ein Fluorharzmaterial handelt, mit einem Druck von 35 bis 80 kgf/cm2 in die Spritzform eingespritzt.
  • Dabei weist das PFA, das ein Fluorharzmaterial ist, eine Temperatur von 270 °C bis 420 °C auf, und das PVDF, das ein Fluorharzmaterial ist, weist eine Temperatur von 170 °C bis 235 °C auf. Außerdem weist der innere Körper 20 aus Fluorharzmaterial (PFA oder PVDF) vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 10 mm auf. Ein Beispiel der Konfiguration des inneren Körpers 20 ist in 3 dargestellt. Im inneren Körper 20 ist ein Fluidförderweg 20a aus einem Fluorharz gebildet. Auch wenn chemische Flüssigkeit durch den Fluidförderweg 20a fließt, wird die Innenfläche des inneren Körper 20, also die Innenfläche des Fluidförderwegs 20a, nicht angegriffen und ist chemisch sicher, wodurch sich die Qualität des Produkts verbessert.
  • Anschließend wird der innere Körper 20, der zuvor in Schritt S100 hergestellt wurde, an einer ersten Form (nicht dargestellt) befestigt (S200), und ein Kunststoffmaterial (PP oder PVC oder PPS) wird die erste Form eingespritzt, so dass ein vollständiger Körper hergestellt wird, wobei der innere Körper 20 aus einem Fluorharz hergestellt wird und der äußere Körper 30 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt wird (S300). Während des Spritzformens wird das Kunststoffmaterial mit einem Druck von 35 bis 80 kgf/cm2 in die erste Form eingespritzt.
  • Für den Fall, dass der innere Körper 20 aus PFA hergestellt wird, kann der äußere Körper 30 aus PP, PVC oder PPS hergestellt werden, doch falls der innere Körper 20 aus PVDF hergestellt wird, wird der äußere Körper 30 vorzugsweise aus PP oder PVC hergestellt.
  • Um das hergestellte Laufrad 40 zu schützen, wird das Kunststoffmaterial (PP oder PVC oder PPS) in die zweite Form (nicht dargestellt) eingespritzt, wodurch eine Laufradabdeckung 50 aus einem Kunststoffmaterial (S400) hergestellt wird.
  • Anschließend werden die hergestellten kompletten Körper 20 und 30, das Laufrad 40 und die Laufradabdeckung 50 nacheinander zusammengebaut, und die Kunststoffpumpe 10 wird fertiggestellt (S500).
  • Da dabei die Einspritzung im inneren Körper 20 durchgeführt wird und dann der äußere Körper 30 hergestellt wird, kann der Vorgang zum Zusammenbauen des inneren Körpers und des äußeren Körper im nachfolgenden Prozess weggelassen werden.
  • Die vom Erfinder getätigte vorliegende Erfindung wurde bis zu dieser Stelle anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, doch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Es sind verschiedene Abwandlungen denkbar, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Kunststoffpumpe, umfassend: einen Vorfertigungsschritt, wobei ein innere Körper, der aus einem Fluorharzmaterial hergestellt ist und ein Fluidförderweg und ein Laufrad, die mit dem inneren Körper in Eingriff stehen, im Voraus durch ein Spritzformverfahren hergestellt werden; einen Körperherstellungsschritt, wobei zum Herstellen eines vollständigen Körpers, wobei der innere Körper aus Fluorharz und der äußere Körper aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, das Kunststoffmaterial in einer ersten Form geformt wird, nachdem der vorgefertigte innere Körper an der ersten Form befestigt wurde; einen Abdeckungsherstellungsschritt, wobei zum Herstellen einer Laufradabdeckung, die aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, das Kunststoffmaterial in einer zweiten Form geformt wird, um das hergestellte Laufrad zu schützen; und einen Endbearbeitungsschritt, wobei zum Vervollständigen einer Kunststoffpumpe der hergestellte vollständige Körper, das Laufrad und die Laufradabdeckung nacheinander zusammengebaut werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fluorharz aus PFA oder PVDF gebildet ist und das Kunststoffmaterial aus PP, PVC oder PPS gebildet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei während des Spritzformverfahrens des inneren Körpers und des Laufrads ein PFA, bei dem es sich um ein Fluorharzmaterial handelt, bei einem Druck von 35 bis 80 kgf/cm2 in die Spritzform gespritzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das PFA, bei dem es sich um ein Fluorharzmaterial handelt, eine Temperatur von 270 °C bis 420 °C aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das PVDF, bei dem es sich um ein Fluorharzmaterial handelt, eine Temperatur von 170°C bis 235°C aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei beim Einspritzen des Kunststoffmaterials in die erste Form das Einspritzen bei einem Druck von 35 bis 80 kgf/cm2 durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der innere Körper, der aus dem Fluorharzmaterial gebildet wird, eine Dicke von 1 bis 10 mm aufweist.
  8. Kunststoffpumpe, die nach einem Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt wird.
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