DE19838798A1 - Pumpengehäuse aus einem plattenförmigen Metall und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Pumpengehäuse aus einem plattenförmigen Metall und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein aus einem dünnen plattenförmigen Metall hergestelltes Pumpengehäuse für eine Zentrifugalpumpe 30 mit einem Körper 31, einem Laufrad 70, einer zweiflanschigen Einlaßflanschstruktur 50 und einer zweiflanschigen Auslaßflanschstruktur 60. Der Körper 31 weist einen Einlaß 32 auf, der an der Einlaßflanschstruktur angreift und besitzt einen Auslaß 33, der an der Auslaßflanschstruktur angreift. Neben dem Umfang der Einlaßflanschstruktur befindet sich ein erster Laschenflansch 52, der an einem Ende an dieser befestigt ist und sich entlang der Außenseite der Wand des Körpers 31 erstreckt und vom Einlaß 32 entfernt angeordnet und befestigt ist. Neben dem Umfang der Auslaßflanschstruktur befindet sich ein zweiter Laschenflansch 62, der an einem Ende derselben befestigt ist und sich entlang der Außenseite der Wand des Körpers 31 erstreckt und mit dem Körper 31 und der Einlaßflanschstruktur verbunden ist. Der erste Laschenflansch 52 und der zweite Laschenflansch 62 können Kräfte und Spannungen vom Einlaß 32 und Auslaß 33 weg verteilen, so daß das Pumpengehäuse größeren Kräften und Spannungen widerstehen kann, die typischerweise durch die inneren Kräfte und das Rohrsystem verursacht werden. Ein gebogener Streifen einer Führungsplatte 80 ist in dem Körper 31 zur Bildung eines Ausströmungsraumes 39 mit einem in der Drehrichtung des Laufrades 70 sich vergrößernden Querschnitt vorgesehen, um den Fluidfluß gleichmäßiger bzw. sanfter zu machen. Das Pumpengehäuse ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Pumpengehäuse aus einem blatt- oder
plattenförmigen Metall und ein Verfahren zu seiner
Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Pum
pengehäuse, das durch Rollen eines blatt- oder plattenför
migen Metalles hergestellt ist und zur Vergrößerung der Fe
stigkeit des Pumpengehäuses eine durch einen Flansch ver
stärkte Struktur aufweist und ferner eine Führungsplatte
zur Erzeugung eines wirksameren Ausströmraumes besitzt.
Bekannte Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses für
Zentrifugalpumpen umfassen im allgemeinen Gußoperationen
und Arbeitsschritte zur Verarbeitung von blatt- bzw. plat
tenförmigen Metallen. Das durch Gießen hergestellte Pumpen
gehäuse ist im allgemeinen relativ sperrig und schwer. Es
erfordert mehr Material und Raum. Wegen der Materialcharak
teristiken (Gußeisen) besitzt es einen geringen Erosionswi
derstand und eine kleine Steifigkeit. Es weist daher eine
kleinere Lebensdauer auf und wird zumeist im Zusammenhang
mit relativ minderwertigen und billigen Produkten angewen
det. Zur Herstellung eines Pumpengehäuses durch Pressen ei
nes plattenförmigen Metalles kann ein Metall mit einer ho
hen Festigkeit und einem hohen Erosionswiderstand (wie bei
spielsweise rostfreier Stahl oder legierter Stahl) verwen
det werden. Es ist leichter und kleiner und dauerhafter.
Ein aus einem blattförmigen Metall hergestelltes Pumpenge
häuse ist jedoch relativ dünn, so daß es sich bei einer ex
ternen Kraft leicht deformiert. Während des Preßprozesses
treten an einigen Punkten des Pumpengehäuses oft hohe Span
nungskonzentrationen auf. Dies führt zu einer Verringerung
der Festigkeit, zu einer ungleichmäßigen Dicke, zu Deforma
tionen oder sogar zu einem Bruch.
Im allgemeinen ist eine Pumpe an dem Einlaß und dem Auslaß
mit einem Rohrsystem verbunden. Das Rohrsystem wird bestän
dig Einwirkungen ausgesetzt, die auf eine Wärmeexpansion
und eine Kontraktion durch Kälte zurückzuführen sind. Der
Fluiddruck ändert sich in großem Maße. Das Pumpenlaufrad
erzeugt während der Rotation ein Drehmoment. Alle diese
Faktoren führen zu dynamischen Belastungen, die auf den
Einlaß und den Auslaß wirken und zu einer Deformation des
Pumpengehäuses am Einlaßabschnitt und am Auslaßabschnitt
führen. Es wird daher fortwährend bei dem Entwurf von Pum
pen untersucht, wie die Festigkeit am Einlaß- und am Aus
laßabschnitt vergrößert werden kann, damit den internen und
externen Kräften und Spannungen Widerstand entgegengesetzt
werden kann. Das PCT/DE 86/00188-Patent beschreibt den Auf
bau einer aus einem plattenförmigen Metall hergestellten
Pumpe, die in der Fig. 1 dargestellt ist. Die Zentrifugal
pumpe 10 weist ein plattenförmiges, metallisches Pumpenge
häuse 11 auf, das aus einem Werkstück in der Form eines
plattenförmigen Metalles oder durch Verschweißen einer
Mehrzahl von plattenförmigen, metallischen Werkstücken an
einander hergestellt ist. Die Werkstücke aus einem platten
förmigen Metall sind durch Preßprozesse hergestellt. Das
Pumpengehäuse 11 weist in der Nähe des Einlasses 12 zum
Zwecke der Verstärkung die Form einer Vertiefung auf. Eine
solche Konstruktion weist jedoch noch Nachteile auf. Bei
spielsweise ist es allgemein bekannt, daß bei der Zentrifu
galpumpe im allgemeinen ein Verschleißring 15 am vorderen
Ende des Laufrades 14 in der Nähe des Einlasses 12 angeord
net ist. Dadurch soll ein Spiel zwischen der Spitze des
Laufrades und der inneren Wand des Pumpengehäuses 11 einge
halten werden, so daß dann, wenn sich das Laufrad mit einer
hohen Geschwindigkeit dreht eine starke Reibung vermieden
werden kann, die sonst zwischen dem Laufrad und dem Pumpen
gehäuse auftreten konnte. Der Grad des Spieles beeinträch
tigt direkt die Wirksamkeit der Pumpe, den Geräuschpegel
und die Lebensdauer derselben. Obwohl die in der Fig. 1
gezeigte Pumpe 10 eine verstärkte Struktur für das Pumpen
gehäuse 11 besitzt, befindet sich der die maximale Kraft
aufnehmende Ort noch am Einlaßabschnitt 12 der Pumpe. Wenn
die Pumpe 10 hohen Spannungen, Beanspruchungen, Torsionen
oder Drehmomenten unterworfen wird, wird das Pumpengehäuse
11 in der Nähe des Einlasses 12 leicht deformiert. Das
Spiel des Verschleißringes 15 ändert sich dann. Dies kann
zu einer geringeren Wirksamkeit der Pumpe oder zu einer
Vergrößerung des Geräuschpegels oder sogar zu einer Beschä
digung der Pumpe führen. Es ist auch bekannt, daß ein Aus
strömraum zwischen dem Laufrad 14 und der Innenseite der
Wand des Pumpengehäuses 11 gebildet wird. Der Ausströmraum
erzeugt eine bessere Pumpenwirkung bei einer Vergrößerung
der Querschnittsabmessungen, beginnend vom Auslaß entlang
der Drehrichtung des Rotors 14. Diese Änderung der Abmes
sungsform wird leicht durch ein Gießverfahren erreicht; sie
ist jedoch schwierig durch Pressen eines plattenförmigen,
metallischen Arbeitsstückes herzustellen. Aus diesem Grund
besitzt bei der Fig. 1 der Ausströmraum eine konstante Ab
messung anstatt einer sich ändernden Abmessung, die wün
schenswerter wäre. Die Wirksamkeit der Pumpe wird daher we
gen dieses Nachteiles verkleinert.
Das europäische Patent EPO-0 442 070 A1 beschreibt eine ande
re Zentrifugalpumpe 20, die in der Fig. 2 dargestellt ist
und ein Pumpengehäuse 21 aus einem plattenförmigen Metall
besitzt. Um den Einlaß 22 ist ein Flansch 23 angeordnet. In
der Nähe des Flansches 23 befindet sich am Einlaßabschnitt
ein verstärktes Teil 26, das die Form eines Durchganges
aufweist und im Vergleich zum Pumpengehäuse eine größere
Dicke besitzt. Das verstärkte Teil 26 ist an der Innenseite
der Wand des Pumpengehäuses 21 verschweißt, um hohe Span
nungen am Einlaßabschnitt aufzunehmen. Wenn jedoch der
Flansch 23 einer großen, externen Kraft unterworfen wird,
neigt das Spiel des Verschleißringes am vorderen Ende des
Laufrades 25 dazu, sich zu ändern. Dies bewirkt einen Ab
fall der Wirksamkeit der Pumpe, einer Vergrößerung des
Rauschpegels und eine Verringerung der Lebensdauer. Außer
dem geht aus dem genannten, europäischen Patent keine detail
lierte Beschreibung bezüglich einer Verbesserung des Aus
strömraumes 27 hervor.
Es wurde früher auch versucht, ein Verfahren mit mehreren
Preßschritten bei einem plattenförmigen Metall entlang des
Ausströmraumes des Pumpengehäuses anzuwenden, um den Quer
schnitt des Ausströmraumes zu vergrößern. Hierfür sind üb
licherweise eine Mehrzahl von Stempeln und von Prägeopera
tionen erforderlich. Die Gesamtherstellungszeit ist lang,
und die Kosten sind höher. Außerdem wirkt sich eine größere
Anzahl von Prägeschritten schlecht auf die Materialeigen
schaft und die Struktur des Pumpengehäuses aus.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin,
ein aus einem plattenförmigen, metallischen Material herge
stelltes Pumpengehäuse zu schaffen, das eine größere Fe
stigkeit aufweist. Ferner soll ein Herstellungsverfahren
für ein solches Pumpengehäuse angegeben werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Pumpengehäuse mit den Merkma
len des Patentanspruches 1 und durch ein Verfahren zur Her
stellung eines solchen Pumpengehäuses mit den Merkmalen des
Patentanspruches 10 gelöst.
Vorteilhafterweise weist das erfindungsgemäße Pumpengehäuse
am vorderen Ende des Laufrades ein stabiles bzw. unverän
derliches Spiel eines Verschleiß- bzw. Lagerringes auf. Au
ßerdem besitzt das vorliegende Pumpengehäuse einen Aus
strömraum mit einem sich vergrößernden Querschnitt, der mit
niedrigeren Kosten herstellbar ist. Mit dem erfindungsgemä
ßen Verfahren kann vorteilhafterweise ein Pumpengehäuse mit
einer stabilen und beständigen Festigkeit hergestellt wer
den, ohne daß unerwünschte Spannungskonzentrationen oder
Verschlechterungen des Materials des Pumpengehäuses auftre
ten.
Das erfindungsgemäße Pumpengehäuse weist einen Körper, ein
Laufrad, einen Einlaßflansch und einen Auslaßflansch auf.
Der Körper besitzt einen Einlaß, der an dem Einlaßflansch
angreift, und einen Auslaß, der an dem Auslaßflansch an
greift. Am Einlaßflansch befindet sich ein erster Laschen
flansch, dessen eines Ende an der Peripherie des Einlaß
flansches angeordnet ist und dessen anderes Ende sich zur
Außenseite der Wand des Körpers erstreckt und vom Einlaß
beabstandet ist. Um den Auslaßflansch ist ebenfalls ein
zweiter Laschenflansch angeordnet, dessen eines Ende sich
zur Außenseite der Wand des Körpers erstreckt und mit dem
Einlaßflansch verbunden ist. Durch diesen Aufbau wird er
reicht, daß die Spannung, das Drehmoment und das Torsions
moment, die auf den Einlaßflansch und den Auslaßflansch
ausgeübt werden, nicht direkt auf den Körper in der Nähe
des Einlasses und des Auslasses übertragen werden. Der er
ste Laschenflansch und der zweite Laschenflansch nehmen die
Spannung und Kräfte auf und verteilen diese auf andere Tei
le des Körpers, die von dem Einlaß und dem Auslaß entfernt
sind. Aus diesem Grund wird das Spiel des Verschleißringes
am vorderen Ende des Laufrades durch die äußere Kraft am
wenigsten beeinträchtigt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weisen der
erste Laschenflansch und der zweite Laschenflansch jeweils
eine Doppelflanschform auf und sind in entgegengesetzten
Richtungen zwischen dem Einlaß- (oder Auslaß-)flansch und
dem Körper verschweißt. Der Laschenflansch weist einen am
Körper befestigten Laschenfuß auf. Der Laschenfuß besitzt
eine Kontur, die an die Form des Körpers angepaßt ist, so
daß die Spannung und Kraft gleichmäßiger verteilt werden
kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung ist eine Führungsplatte vorgesehen, die eine gebogene
Form besitzt und an der Innenseite der Wand des Körpers be
festigt ist. Die Führungsplatte weist einen Verbindungsbe
reich, der an die Innenseite der Wand in der Nähe des Aus
lasses angepaßt und an derselben verschweißt ist, einen
Wellenbrecherabschnitt und einen Ausbreitungsabschnitt auf.
Der Wellenbrecherabschnitt überbrückt den Bereich zwischen
dem Verbindungsabschnitt und dem Ausbreitungsabschnitt,
wobei ein Wellenbrecherende in Richtung auf das Laufrad
vorsteht, von diesem jedoch beabstandet ist. Der Ausbrei
tungsabschnitt weist die Form eines verlängerten engen
Streifens mit einem Kopfende auf, der mit dem Wellenbre
cherabschnitt verbunden ist und mit einem hinteren Ende,
das an der Innenseite der Wand des Körpers befestigt ist.
Der mittlere Abschnitt des Ausbreitungsabschnittes ist bo
genförmig um das Laufrad geformt, wobei ein enger Spalt am
Wellenbrecherende und ein breiterer Spalt am hinteren Ende
vorgesehen sind. Aus diesem Grunde bilden das Laufrad und
die Führungsplatte einen Ausströmraum mit einem vom Wellen
brecherende zum hinteren Ende zunehmenden Querschnitt. Wenn
sich das Laufrad dreht und Fluid pumpt, fließt Fluid in den
Ausströmraum und wird dieses vom Auslaß aus gleichmäßiger
verteilt. Der Wellenbrecherabschnitt hilft auch die
Fluidabgabe durch den Auslaß sanfter zu gestalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Er
findung betrifft diese ein Herstellungsverfahren zur Her
stellung eines Pumpengehäuses aus einem blattförmigen Me
tall mit dem oben erwähnten Aufbau. Der Körper des Pumpen
gehäuses besteht aus einem beckenförmigen Metall. Durch die
Verwendung wenigstens eines Satzes von Rollstempeln bzw.
Druckwalzen mit einer geometrischen Form zum Rollen des
beckenförmigen Metalles, wird der Körper des Pumpengehäuses
mit einer Einlaßendplatte, einer Durchgangsseitenplatte und
einem Halsabschnitt geformt. Weil die Rollstempel das plat
tenförmige Metall allmählich und sanft formen, kann die
Spannungskonzentration minimiert werden. Ein schädlicher
Effekt der Spannungskonzentration, der bei dem herkömmli
chen Prägeprozeß auftritt, kann daher vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Er
findung wird die Einlaßendplatte getrennt durch ein dickes
plattenförmiges Metall oder ein plattenförmiges Metall mit
einer hohen Festigkeit gebildet und am Körper an dem Ein
laßabschnitt verschweißt. Der Körper kann daher insbesonde
re am Einlaßabschnitt einer höheren Beanspruchung und Kraft
widerstehen.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen
im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 teilweise im Schnitt ein Pumpengehäuse, das
gemäß dem Patent PCT/DE86/00188 aus einem
plattenförmigen Metall besteht;
Fig. 2 zum Teil im Schnitt ein weiteres, bekanntes
Pumpengehäuse, das gemäß der europäischen Pa
tentanmeldung 0 442 070 A1 aus einem platten
förmigen Metall besteht;
Fig. 3 zum Teil im Schnitt eine bevorzugte Ausfüh
rungsform der Erfindung;
Fig. 4A-4C Darstellungen der linken Seite, der vorderen
Seite und der rechten Seite einer Führungs
platte des erfindungsgemäßen Pumpengehäuses;
Fig. 5 eine Ansicht von vorne auf ein Paar von Rol
lenstempeln, die im Zusammenhang mit der vor
liegenden Erfindung zur Anwendung gelangen;
Fig. 6A eine Vorderansicht zur Erläuterung des Roll
schrittes;
Fig. 6B eine Vorderansicht zur Erläuterung des letz
ten Rollschrittes und
Fig. 7 zum Teil im Schnitt eine Darstellung einer
zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemä
ßen Pumpengehäuses aus einem plattenförmigen
Metall.
Gemäß Fig. 3 weist das Pumpengehäuse aus einem blatt- bzw.
plattenförmigen Metall der erfindungsgemäßen Zentrifugal
pumpe 30 einen Körper 31, ein Laufrad 70, einen hinteren
Deckel 40, einen Einlaßflansch 50 und einen Auslaßflansch
60 auf. Die Pumpe 30 wird durch einen Motor 90 angetrieben,
so daß das Laufrad 70 in dem Körper 31 zur Fluidbewegung in
Drehung versetzt wird. Ein Einlaß 32 ist axial vor dem
Laufrad 70 angeordnet. Ein Auslaß 33 ist in Bezug auf das
Laufrad 70 radial angeordnet bzw. radial nach außen ver
setzt. Gegenüber dem Einlaß 32 weist der Körper 31 einen
Halsbereich 34 auf. Der hintere Deckel 40 weist eine Sei
tenplatte 41 auf, die an dem Halsbereich 34 befestigt, vor
zugsweise verschweißt ist, um eine geschlossene Abteilung
zur Aufnahme des Laufrades 70 in dem Körper 31 zu bilden.
Die Innenseite der Wand des Körpers 31 und der radiale Um
fang des Laufrades bilden einen kreisringförmigen Ausström
raum 39, der einen halbkreisförmigen oder im wesentlichen
rechteckigen Querschnitt besitzt. An der unteren Seite des
Ausströmraumes 39 befindet sich ein Ablaßbolzen 95 zur Ab
gabe von in dem Einströmraum 39 eingefangenem Fluid, wenn
dies erforderlich ist.
Der Körper 31 kann ein integrales Teil sein und eine Einla
ßendplatte 35, eine Durchgangsseitenplatte 36, eine Moto
rendplatte 37, den Halsbereich 34 und einen Flanschträger
38 aufweisen. Typischerweise ist der Einlaß 32 in der Mitte
der Einlaßendplatte 35 angeordnet und ist der Auslaß 33 an
der oberen Seite der Durchgangsseitenplatte 36 angeordnet.
Der Einlaßflansch 50 weist einen Einlaßmantel 51 auf, der
an der Einlaßendplatte 35 am Einlaßabschnitt 32 verschweißt
ist, um einen Fluideinlaßdurchgang zu bilden. Zwischen dem
Einlaßflansch 50 und der externen Wand des Körpers 31 ist
ein erster Laschenflansch 52 verschweißt und dazwischen be
festigt. Der erste Laschenflansch 52 ist zwischen dem Ein
laßflansch 50 und dem Körper 31 in einer Richtung entgegen
gesetzt zum Einlaßflansch 50 verschweißt, derart, daß er ei
ne Doppelflanschstruktur mit entgegengesetzten Flanschen
bildet. Der erste Laschenflansch 52 weist eine sich in Um
fangsrichtung erstreckende Laschenstruktur auf, die an ei
nem Ende neben dem Einlaßflansch 50 beginnt und sich in
Richtung zu einem anderen Ende erstreckt, das an der Außen
seite der Wand des Körpers 31 verschweißt ist. An dem Ende
der Laschenstruktur, das am Körper 31 verschweißt ist, ist
ein erster sich in Umfangsrichtung erstreckender Laschenfuß
53 ausgebildet, der an die geometrische Form der Außenseite
der Wand des Körpers 31 angepaßt ist. Der erste Laschen
flansch 52 kann ferner eine Mehrzahl von Gewindemuttern
aufweisen, die in den Figuren nicht dargestellt sind und
zur Verbindung mit anderen Rohrsystemen, die in den Figuren
ebenfalls nicht dargestellt sind, mit der Hilfe von Schrau
ben dienen. Am unteren Ende des ersten Laschenflansches 52
ist ein Stützrahmen 94 vorgesehen, mit dem eine Befestigung
an einem nicht dargestellten Fundament erfolgen kann.
In einer ähnlichen Weise ist am Auslaßflansch 60 ein Aus
laßmantel 61 vorgesehen und an der Durchgangsseitenplatte
36 am Auslaß 33 verschweißt, um einen Auslaßfluiddurchgang
zu bilden. Es ist auch ein zweiter Laschenflansch 62 ver
schweißt und zwischen dem Auslaßflansch 60 und der Außen
seite der Wand des Körpers 31 ausgebildet. Der zweite La
schenflansch 62 ist mit dem Auslaßflansch 60 so verbunden,
daß er auch eine Doppelflanschstruktur mit entgegengesetz
ten Flanschen aufweist. Der zweite Laschenflansch 62 weist
eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Laschenstruktur
auf, die sich von einem Ende in der Nähe des Auslaßflan
sches 60 in Richtung auf ein anderes Ende in der Nähe des
Körpers 31 erstreckt. Das Ende der Laschenstruktur, das
sich in der Nähe des Körpers 31 befindet, weist auch einen
sich in Umfangsrichtung erstreckenden, zweiten Laschenfuß 63
auf. Der Hauptbereich des zweiten Laschenfußes 63 ist an
die Außenseite der Wand des Körpers 31 angepaßt und an die
ser verschweißt, wohingegen ein anderer Teil desselben an
dem Einlaßflansch 50 und den ersten Laschenflansch 52 ange
paßt und an diesen verschweißt ist. Der zweite Laschen
flansch 62 kann auch eine Mehrzahl von Schraubenmuttern
aufweisen, die in der Figur nicht dargestellt sind, und da
zu dienen, an einem in den Figuren nicht dargestellten
Rohrsystem anzugreifen.
Wegen des zuvor beschriebenen Aufbaus weisen der Einlaß
flansch 50, der Auslaßflansch 60, der erste Laschenflansch
52, der zweite Laschenflansch 62, der Stützrahmen 94 und
der Körper 31 eine starke bzw. feste und solide bzw. kräf
tige Struktur auf, die die Festigkeit des Körpers 31 in
großem Maße vergrößern kann, damit dieser externen Kräften
(oder Spannungen, Torsionen etc.) widerstehen und tragen
kann. Die an den Einlaßflansch 50 und den Auslaßflansch 60
angelegten Kräfte werden auf den ersten und zweiten La
schenflansch 52, 62 verteilt und von diesem absorbiert und
werden ferner auf den Körper 31 an einen Ort weit weg vom
Einlaß 32 und Auslaß 33 verteilt. Aus diesem Grund kann
das Spiel am Lagerring 71 am vorderen Ende des Laufrades 70
und am Lagerring 96, der am vorderen Ende des Körpers 31
angeordnet ist, ohne große Beschädigungen oder Änderungen
aufrechterhalten werden. Die Wirksamkeit des Pumpens kann
daher aufrechterhalten werden, ohne daß sie bei externen
Kräften abfällt, und der Geräuschpegel kann auf einem klei
nen Wert gehalten werden.
Es wird auch darauf hingewiesen, daß die obigen Beschrei
bungen der bevorzugten Ausführungsformen nur zum Zweck der
Erläuterung dienen. Für den Fachmann sind daher Modifika
tionen der beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung wie auch andere Ausführungsformen derselben bei
der Herstellung von Pumpengehäusen aus einem plattenförmi
gen Metall möglich. Beispielsweise können der erste La
schenflansch 52 und der zweite Laschenflansch 62 direkt in
dem Einlaßflansch 50 bzw. in dem Auslaßflansch 60 angeord
net sein, so daß sowohl der Einlaßflansch wie auch der Aus
laßflansch Laschenflanschstrukturen aufweisen, die sich von
den Umfängen des Einlaßflansches und des Auslaßflansches
aus zu dem Körper zum Zwecke der Verstärkung erstrecken.
Die Fig. 3 zeigt auch, daß das Laufrad 70 an der Motorwel
le 97 mit der Hilfe einer Keilverzahnung 98, die vorzugs
weise rechteckig ausgebildet ist, angreift. Auf der Welle
97 befindet sich eine mechanische Dichtung 99, um die Dre
hung der Spindel zu erleichtern. Zwischen dem Motor 90 und
dem hinteren Deckel 40 befindet sich eine Befestigungsein
richtung 91 für den Motor, die den Motor mit der Hilfe von
Schrauben 92 am Flanschträger 38 des Körpers 31 hält. Ein
Lagerring 72 für die Endplatte des Laufrades ist hinter dem
Laufrad 70 und in der Nähe des hinteren Deckels 40 angeord
net. An der Innenseite der Wand des Körpers 31 und vor dem
Laufrad 70 befindet sich ein ringförmiges Zwangsglied 93
zum Leiten von vom Einlaß 32 fließenden Fluid zum Laufrad
70, das durch den Einströmraum 39 gelangt und schließlich
durch den Auslaß 33 aus dem Körper 31 wegen der Drehung des
Laufrades 70 ausgegeben wird.
Die Fig. 3 zeigt ferner eine Führungsplatte 80, die gebo
gen ist und die Form eines zungenförmigen Streifenteiles
aufweist, das in dem Ausströmraum 39 angeordnet ist, um
allmählich den Querschnitt des Ausströmraumes 39 entlang
der Richtung des Fluidflusses zu vergrößern, um die Wirk
samkeit des Pumpens zu verbessern. Die Fig. 4A, 4B und
4C zeigen Einzelheiten dieser Führungsplattenstruktur.
Die Führungsplatte 80 weist einen Verbindungsabschnitt 81,
der an der Durchgangsseitenplatte 36 um den Auslaß 33 herum
angeordnet und an der Innenseite der Wand des Körpers 31
verschweißt ist, einen Wellenbrecherabschnitt 82, der mit
dem Verbindungsabschnitt 81 an seinem einen Ende verbunden
ist und sich mit dem anderen Ende in Richtung auf das
Laufrad 70 erstreckt, von diesem jedoch beabstandet ist, um
ein Wellenbrecherende 84 zu bilden, und einen Ausbreitungs
bereich 83 auf, der die Form eines länglichen, schmalen
Streifens besitzt, dessen eines Ende mit dem Wellenbreche
rende 84 verbunden ist, wobei der Streifenabschnitt die
Form eines um das Laufrad 70 in der Drehrichtung (d. h. in
der Fluidflußrichtung im Einströmkanal 39) verlaufende bo
genförmige Form besitzt, und dessen hinteres Ende an der
Innenseite der Wand des Körpers 31 (d. h. an der Durchgangs
seitenplatte 36) befestigt ist. Der Streifenabschnitt des
Ausbreitungsabschnitts 83 weist ferner ein Paar von vonein
ander beabstandeten Rippen 85 auf, die an zwei Seiten ange
ordnet sind und in Richtung auf das Laufrad 70 verlängert
sind, um den Fluidfluß in einem gewünschten Durchgang zu
kanalisieren. Der durch den Ausströmraum 39 zwischen dem
Ausbreitungsabschnitt 83 und dem Laufrad 70 gebildete Quer
schnitt vergrößert sich vom Wellenbrecherende 84 zum hinte
ren Ende des Ausbreitungsabschnittes 83. Das Fluid fließt
daher sanfter bzw. glatter in dem Ausströmraum 39. Das Wel
lenbrecherende 84 kann dazu beitragen, die Fluidabgabe aus
dem Auslaß 33 sanfter bzw. glatter zu machen. Dies ist ein
einfacherer und billigerer Weg zur Verbesserung der Wirk
samkeit des Pumpens, als dies durch die mehrfachen Präge
schritte des Ausströmraumes zur Bewirkung desselben Zweckes
erreichbar ist.
Zur Herstellung des oben beschriebenen Pumpengehäuses dient
das im folgenden ausführlicher beschriebene Herstellungs
verfahren. Gemäß den Fig. 5, 6A und 6B wird das Pumpen
gehäuse der vorliegenden Erfindung durch ein beckenförmi
ges, plattenförmiges Metall (vorzugsweise rostfreier Stahl
oder ein legierter Stahl) durch Rollen durch eine oder meh
rere Sätze von geometrischen Rollenstempeln geformt. Wäh
rend des Rollens werden die Kontur und die Form des becken
förmigen, plattenförmigen Metalls allmählich zur gewünsch
ten Form verändert. Beispielsweise wird zuerst die Einla
ßendplatte 35 und dann die Durchgangsseitenplatte 36, die
Motorendplatte 37 und der Halsbereich 34 geformt, um
schließlich den Pumpenkörper 31 zu bilden. Da die Kraft und
Spannung allmählich und gleichmäßig auf das beckenförmige,
plattenförmige Metall ausgeübt wird, gibt es keine Spannun
gen oder Spannungskonzentrationen, wie sie bei bekannten
Preßoperationen entstehen würden.
Die Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines
Satzes von Rollenstempeln, die typischerweise einen inneren
Rollenstempel 110 und einen äußeren Rollenstempel 100 um
fassen, wobei die beiden Rollenstempel 100, 110 geforderte
und sich entsprechende, geometrische Formen zur Verformung
des plattenförmigen Metalles zu einem Pumpenkörper aufwei
sen. Die Fig. 6A und 6B zeigen ein gewünschtes Beispiel
des Rollformungsprozesses. Der innere Rollenstempel 110
weist wenigstens einen Kopfabschnitt 111, einen Seitenab
schnitt 112 und einen rinnenförmigen Abschnitt 113 auf. Der
Kopfabschnitt 111 ist an der oberen Seite zur Herstellung
der Form der Einlaßendplatte 35 gekrümmt. Der Seitenab
schnitt 112 dient zur Formung der Durchgangsseitenplatte
36. Der rinnenförmige Abschnitt 113 dient zur Formung des
Halsbereiches 34. Die Motorendplatte 37 wird durch die
Oberfläche zwischen dem Seitenabschnitt 112 und dem rinnen
förmigen Abschnitt 113 geformt. Während ein Paar von Rol
lenstempeln ausreichen kann, um eine gewünschte Form des
Pumpengehäusekörpers zu bilden, wird es bevorzugt, mehr als
ein Paar von Rollenstempeln mit sich allmählich verändern
den Formen zum schrittweisen Formen des Körpers zu verwen
den, so daß die Spannungskonzentration auf einen minimalen
Pegel reduziert werden kann. Beispielsweise kann das erste
Paar von Rollenstempeln, das bei dem Rollformungsprozeß
verwendet wird, einen flacheren rinnenförmigen Abschnitt
aufweisen, während bei den nachfolgenden Paaren von Rollen
stempeln die Tiefe der rinnenförmigen Abschnitte allmählich
zunehmen, bis eine vorbestimmte Form des Körpers erreicht
wird.
Das Verfahren zur Herstellung des Pumpengehäuses aus einem
plattenförmigen Metall gemäß der vorliegenden Erfindung
enthält die folgenden Schritte:
- a) Pressen (oder Rollen) eines dünnen, plattenförmigen Me talles (vorzugsweise eines rostfreien Stahls oder eines legierten Stahls) zur Herstellung eines beckenförmigen Körpers und Pressen des mittleren Bereiches des becken förmigen Körpers zur Ausformung eines Einlasses. Da die Beckenform einfach ist, kann der Preßprozeß ohne Span nungskonzentration angewendet werden.
- b) Verwendung wenigstens eines Satzes von geometrisch ge formten Rollenstempeln zum Rollformen des beckenförmi gen Körpers zur Formung eines Pumpengehäusekörpers. Be ginnend vom Einlaß enthält der Pumpengehäusekörper we nigstens die Einlaßendplatte, die Durchgangsseitenplat te, die Motorendplatte und den Halsbereich.
- c) Pressen der Durchgangsseitenplatte zur Formung eines Auslasses.
- d) Verschweißen der Führungsplatte, des ringförmigen Zwangsgliedes und des Pumpenlagerringes an der Innensei te der Wand des Körpers.
- e) Verschweißen des Einlaßflansches und des ersten La schenflansches an der Außenseite der Wand in der Nähe des Einlasses und Verschweißen des Auslaßflansches und des zweiten Laschenflansches an der Außenseite der Wand des Körpers in der Nähe des Auslasses.
Es wird darauf hingewiesen, daß die folgende, dargestellte
Ausführungsform einen im allgemeinen ähnlichen Aufbau be
sitzt, wie die oben beschriebene Ausführungsform. Die selben
Bezugszeichen werden daher zur Bezeichnung ähnlicher Ele
mente verwendet.
Die Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform des Körpers
des erfindungsgemäßen Pumpengehäuses aus einem plattenför
migen Metall. Ein Beispiel zur Herstellung dieses Körpers
wird ebenfalls nachfolgend beschrieben. Bei der Ausfüh
rungsform der Fig. 7 wird der Körper aus zwei getrennten
Teilen, nämlich aus einem äußeren Teil 301 und einem inne
ren Teil 302 hergestellt. Das äußere Teil 301 des Körpers
kann eine Einlaßendplatte 35a, eine Durchgangsseitenplatte
36a und einen verlängerten, zylindrischen Gehäusedeckel 361
zur Verstärkung umfassen. Der Gehäusedeckel 361 weist einen
Innendurchmesser auf, der geringfügig größer ist, als derje
nige der Durchgangsseitenplatte 36a, wobei die Durchmesser
differenz zwischen dem Gehäusedeckel 361 und der Durch
gangsseitenplatte 36a vorzugsweise etwa der Dicke der
Durchgangsseitenplatte 36a entspricht. An einem mittleren
Bereich der Einlaßendplatte 35a ist ein Einlaß 32a ausge
bildet, während an einer gewünschten Position an der Durch
gangsseitenplatte 36a ein in der Fig. 7 nicht dargestell
ter Auslaß angeordnet ist. Das äußere Teil 301 des Körpers
weist im wesentlichen die Form eines tiefen Beckens auf,
das einstückig entweder durch Pressen oder Tiefziehen ge
formt werden kann. Der innere Teil 302 des Körpers kann ei
ne Motorendplatte 37a, einen Halsbereich 34a und einen
Flanschträger 38a aufweisen. Er wird vorzugsweise durch
Rollverformen eines zylindrisch geformten, blattförmigen Me
talls geformt.
Der Außendurchmesser des inneren Teiles 302 ist derselbe,
wie der Innendurchmesser des Gehäusedeckels 361 des äußeren
Teiles 301, so daß das innere Teil 302 in der inneren Ab
teilung des äußeren Teiles 301 aufgenommen werden kann, wo
bei der Außenumfang der Motorendplatte 37a und des Flansch
trägers 38a fest an der inneren Oberfläche des Gehäusedec
kels 361 verschweißt sind. Ränder 371 und 381 sind jeweils
an den Außenumfängen der Motorendplatte 37a und des
Flanschträgers 38a ausgebildet, um den Schweißprozeß
(Hartlöten bevorzugt) zu erleichtern. Da das äußere Teil
301 und das innere Teil 302 des Körpers getrennt herge
stellt werden, ist es möglich, plattenförmige Metalle unter
schiedlicher Materialien oder verschiedener Dicken ver
schiedener Teile 301, 302 anzuwenden. Beispielsweise kann
das äußere Teil 301 des Körpers durch ein blattförmiges Me
tall gebildet werden, das eine größere Dicke und eine höhe
re Festigkeit und Unbiegsamkeit bzw. Steifigkeit besitzt,
um größere Kräfte und Spannungen (insbesondere am Abschnitt
des Einlasses 32a) auszuhalten.
Beispielsweise kann die Herstellung des in der Fig. 7 dar
gestellten Körpers die folgenden Schritte umfassen:
- a) Verwendung wenigstens eines Satzes von geometrisch ge formten Rollenstempeln zum Rollverformen eines zylin drisch geformten, ersten, plattenförmigen Metalles zur Bildung eines inneren Teiles, das wenigstens eine Moto rendplatte, einen Halsbereich und einen Flanschträger aufweist.
- b) Pressen (oder Tiefziehen) eines zweiten, plattenförmigen Metalles (vorzugsweise eines rostfreien Stahles oder eines legierten Stahles) zur Erzeugung eines äußeren Teiles, das wenigstens eine scheibenförmige Einlaßend platte mit einer Einlaßöffnung in ihrer Mitte, eine Durchgangsseitenplatte und einen verlängerten, zylindri schen Gehäusedeckel zur Verstärkung aufweist, wobei der Gehäusedeckel einen geringfügig größeren Durchmesser zur Aufnahme des inneren Teiles besitzt.
- c) Formen einer Auslaßöffnung an einer geeigneten Position in der Durchgangsseitenplatte.
- d) Aufnehmen des inneren Teiles in dem Gehäusedeckel des äußeren Teiles und festes Verschweißen der Außenumfänge der Motorendplatte und des Flanschträgers an der inne ren Oberfläche des Gehäusedeckels zur Bildung des ein stückigen Körpers des Pumpengehäuses aus dem platten förmigen Metall.
Nach der Beendigung der Herstellung des Körpers können
ferner die folgenden Schritte ausgeführt werden, um die
Herstellung des Pumpengehäuses zu vollenden:
- e) Verschweißen der Führungsplatte, des ringförmigen Zwangsgliedes und des Pumpenlagerringes an der Innen seite der Wand des Körpers.
- f) Verschweißen des Einlaßflansches und des Laschenflan sches an der Außenseite der Wand in der Nähe des Ein lasses und Verschweißen des Auslaßflansches und des zweiten Laschenflansches an der Außenseite der Wand des Körpers in der Nähe des Auslasses.
Die Erfindung betrifft ein aus einem dünnen, plattenförmigen
Metall hergestelltes Pumpengehäuse für eine Zentrifugalpumpe
30 mit einem Körper 31, einem Laufrad 70, einer zweiflanschi
gen Einlaßflanschstruktur 50 und einer zweiflanschigen Aus
laßflanschstruktur 60. Der Körper 31 weist einen Einlaß 32
auf, der an der Einlaßflanschstruktur angreift und besitzt
einen Auslaß 33, der an der Auslaßflanschstruktur angreift.
Neben dem Umfang der Einlaßflanschstruktur befindet sich ein
erster Laschenflansch 52, der an einem Ende an dieser befe
stigt ist und sich entlang der Außenseite der Wand des Kör
pers 31 erstreckt und vom Einlaß 32 entfernt angeordnet und
befestigt ist. Neben dem Umfang der Auslaßflanschstruktur be
findet sich ein zweiter Laschenflansch 62, der an einem Ende
derselben befestigt ist und sich entlang der Außenseite der
Wand des Körpers 31 erstreckt und mit dem Körper 31 und der
Einlaßflanschstruktur verbunden ist. Der erste Laschenflansch
52 und der zweite Laschenflansch 62 können Kräfte und Span
nungen vom Einlaß 32 und Auslaß 33 weg verteilen, so daß das
Pumpengehäuse größeren Kräften und Spannungen widerstehen
kann, die typischerweise durch die inneren Kräfte und das
Rohrsystem verursacht werden. Ein gebogener Streifen einer
Führungsplatte 80 ist in dem Körper 31 zur Bildung eines Aus
strömraumes 39 mit einem in der Drehrichtung des Laufrades 70
sich vergrößernden Querschnitt vorgesehen, um den Fluidfluß
gleichmäßiger bzw. sanfter zu machen. Das Pumpengehäuse wird
durch wenigstens einen Satz von Rollenstempeln 100, 111 durch
Rolloperationen hergestellt, so daß es allmählich ohne über
mäßige Spannungskonzentration hergestellt werden kann. Das
Pumpengehäuse weist auf diese Weise eine größere Festigkeit
auf, so daß es größeren Kräften und Spannungen widerstehen
kann, die von der Pumpoperation im Rohrsystem herrühren.
Claims (20)
1. Pumpengehäuse, hergestellt aus einem plattenförmigen
Metall, für eine Zentrifugalpumpe (30), die einen ein
Laufrad (70) antreibenden Motor (90) zum Pumpen von Fluid
aufweist, gekennzeichnet durch:
einen das Laufrad (70) in sich haltenden Körper (31) mit einem Einlaß (32), der axial vor dem Laufrad (70) ange ordnet ist, einem Auslaß (33), der radial vom Laufrad (70) beabstandet ist, und einem Halsbereich (34), der axial hin ter dem Laufrad (70) an der dem Einlaß (32) gegenüberlie genden Seite angeordnet ist,
einen hinteren Deckel (40), der an dem Halsbereich (34) befestigt ist, um mit dem Körper (31) ein Gehäuse zur innenseitigen Aufnahme des Laufrades (70) zu bilden,
einen Einlaßflansch (50) mit einem ringförmigen Ein laßmantel (51), der an dem Einlaß (32) angreift, um einen ersten Fluiddurchgang zu bilden, und einer ersten Laschen struktur, die sich von den Umfängen des Einlaßflansches (50) aus erstreckt und an einer Außenseite der Wand des Körpers (31) an einem vom Einlaß (32) entfernten Ort befe stigt ist, und
einen Auslaßflansch (60) mit einem ringförmigen Aus laßmantel (61), der an dem Auslaß (33) angreift, um einen zweiten Fluiddurchgang zu bilden, und einer zweiten La schenstruktur, die sich von dem Auslaßflansch (60) in Rich tung auf den Körper (31) erstreckt und an dem Körper (31) und dem Einlaßflansch (60) befestigt ist.
einen das Laufrad (70) in sich haltenden Körper (31) mit einem Einlaß (32), der axial vor dem Laufrad (70) ange ordnet ist, einem Auslaß (33), der radial vom Laufrad (70) beabstandet ist, und einem Halsbereich (34), der axial hin ter dem Laufrad (70) an der dem Einlaß (32) gegenüberlie genden Seite angeordnet ist,
einen hinteren Deckel (40), der an dem Halsbereich (34) befestigt ist, um mit dem Körper (31) ein Gehäuse zur innenseitigen Aufnahme des Laufrades (70) zu bilden,
einen Einlaßflansch (50) mit einem ringförmigen Ein laßmantel (51), der an dem Einlaß (32) angreift, um einen ersten Fluiddurchgang zu bilden, und einer ersten Laschen struktur, die sich von den Umfängen des Einlaßflansches (50) aus erstreckt und an einer Außenseite der Wand des Körpers (31) an einem vom Einlaß (32) entfernten Ort befe stigt ist, und
einen Auslaßflansch (60) mit einem ringförmigen Aus laßmantel (61), der an dem Auslaß (33) angreift, um einen zweiten Fluiddurchgang zu bilden, und einer zweiten La schenstruktur, die sich von dem Auslaßflansch (60) in Rich tung auf den Körper (31) erstreckt und an dem Körper (31) und dem Einlaßflansch (60) befestigt ist.
2. Pumpengehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß ein kreisförmiger Ausströmraum (39) im wesentli
chen zwischen einer Innenseite der Wand des Körpers (31)
und dem Laufrad (70) in radialer Richtung des Laufrades
(70) angeordnet ist, und daß das Pumpengehäuse ferner eine
Führungsplatte (80), die in dem Körper (31) angeordnet ist
und einen Verbindungsabschnitt (81), der an der Innenseite
der Wand des Körpers (31) neben dem Auslaß (32) befestigt
ist, einen Wellenbrecherabschnitt (82), dessen eines Ende
mit dem Verbindungsabschnitt (81) verbunden ist und dessen
anderes Ende sich in Richtung auf das Laufrad (70) er
streckt, um den Fluidfluß zum Auslaß (33) zu richten, und
einen Ausbreitungsbereich (83) aufweist, der die Form eines
länglichen, gekrümmten Streifens besitzt, der das Laufrad
(70) umgibt und ein mit dem Wellenbrecherabschnitt (82)
verbundenes Kopfende (84), das eng vom Laufrad (70) beab
standet ist, und ein hinteres Ende aufweist, das an der In
nenseite der Wand des Körpers (30) befestigt und vom
Laufrad (70) um einen Abstand entfernt ist, der größer ist
als derjenige des Kopfendes (84), so daß der Ausströmraum
(39) einen sich vom Kopfende (84) zum hinteren Ende entlang
der Drehrichtung des Laufrades (70) vergrößernden Quer
schnitt besitzt.
3. Pumpengehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Laschenstruktur dadurch gebildet
ist, daß ein erster Laschenflansch (52) mit dem Einlaß
flansch (50) in entgegengesetzter Richtung zur Bildung ei
nes Doppelflansches fest verbunden ist, und daß der erste
Laschenflansch (52) einen Laschenflanschfuß (53) besitzt,
der an die Außenseite der Wand des Körpers (31) angepaßt
und an einem Ort der Außenseite der Wand des Körpers (31)
befestigt ist, der vom Einlaß (32) beabstandet ist, um ei
ne auf den ersten Flansch ausgeübte Spannung zu verteilen.
4. Pumpengehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß eine Mehrzahl von Schraubenmuttern auf dem ersten
Laschenflansch (52) angeordnet ist.
5. Pumpengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Befestigungen durch Ver
schweißen oder Hartlöten ausgeführt ist.
6. Pumpengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der Körper (31) durch Rollen ei
nes plattenförmigen Metalles gebildet ist.
7. Pumpengehäuse aus einem plattenförmigen Metall für
eine Zentrifugalpumpe (30) mit einem ein Laufrad (70) an
treibenden Motor (90), zum Pumpen von Fluid, gekennzeichnet
durch:
einen das Laufrad (70) in sich haltenden Körper (31) mit einem axial vor dem Laufrad (70) angeordneten Einlaß (32) und einem radial vom Laufrad (70) beabstandeten Auslaß (33) und mit einem Halsbereich (34), der axial hinter dem Laufrad (70) an einer dem Einlaß (32) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist,
einen hinteren Deckel (40), der an dem Halsbereich (34) befestigt ist, um mit dem Körper (30) ein Gehäuse zur innenseitigen Aufnahme des Laufrades (70) zu bilden, wobei die Innenseite der Wand des Körpers (31) und das radiale Ende des Laufrades (70) einen Ausströmraum (39) bilden und
eine Führungsplatte (80), die in dem Körper (31) an geordnet ist und einen Befestigungsabschnitt (81), der an der Innenseite der Wand des Körpers (31) neben dem Auslaß (32) befestigt ist, einen Wellenbrecherabschnitt (82), des sen eines Ende mit dem Verbindungsabschnitt verbunden ist und dessen anderes Ende sich in Richtung auf das Laufrad (70) erstreckt, um einen Fluidfluß zum Auslaß (33) zu lei ten, und einen Ausbreitungsbereich (83) aufweist, der die Form eines länglichen gekrümmten Streifens besitzt, der das Laufrad (70) umgibt und ein Kopfende (84), das mit dem Wel lenbrecherabschnitt (82) verbunden und eng vom Laufrad (70) beabstandet ist, und ein hinteres Ende aufweist, das an der Innenseite der Wand des Körpers (31) befestigt und vom Laufrad (70) um eine Entfernung beabstandet ist, die größer ist als diejenige des Kopfendes (84), so daß der Ausström raum (39) einen sich vom Kopfende (84) zum hinteren Ende entlang der Drehrichtung des Laufrades (70) vergrößernden Querschnitt aufweist.
einen das Laufrad (70) in sich haltenden Körper (31) mit einem axial vor dem Laufrad (70) angeordneten Einlaß (32) und einem radial vom Laufrad (70) beabstandeten Auslaß (33) und mit einem Halsbereich (34), der axial hinter dem Laufrad (70) an einer dem Einlaß (32) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist,
einen hinteren Deckel (40), der an dem Halsbereich (34) befestigt ist, um mit dem Körper (30) ein Gehäuse zur innenseitigen Aufnahme des Laufrades (70) zu bilden, wobei die Innenseite der Wand des Körpers (31) und das radiale Ende des Laufrades (70) einen Ausströmraum (39) bilden und
eine Führungsplatte (80), die in dem Körper (31) an geordnet ist und einen Befestigungsabschnitt (81), der an der Innenseite der Wand des Körpers (31) neben dem Auslaß (32) befestigt ist, einen Wellenbrecherabschnitt (82), des sen eines Ende mit dem Verbindungsabschnitt verbunden ist und dessen anderes Ende sich in Richtung auf das Laufrad (70) erstreckt, um einen Fluidfluß zum Auslaß (33) zu lei ten, und einen Ausbreitungsbereich (83) aufweist, der die Form eines länglichen gekrümmten Streifens besitzt, der das Laufrad (70) umgibt und ein Kopfende (84), das mit dem Wel lenbrecherabschnitt (82) verbunden und eng vom Laufrad (70) beabstandet ist, und ein hinteres Ende aufweist, das an der Innenseite der Wand des Körpers (31) befestigt und vom Laufrad (70) um eine Entfernung beabstandet ist, die größer ist als diejenige des Kopfendes (84), so daß der Ausström raum (39) einen sich vom Kopfende (84) zum hinteren Ende entlang der Drehrichtung des Laufrades (70) vergrößernden Querschnitt aufweist.
8. Pumpengehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß der Ausbreitungsbereich (83) ein Paar von Rippen
(85) besitzt, die an beiden Seiten angeordnet sind, wobei
die Rippen (85) sich in Richtung auf das Laufrad (70) er
strecken, von diesen jedoch beabstandet sind.
9. Pumpengehäuse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß es ferner einen Einlaßflansch (50) mit einem
ringförmigen Einlaßmantel (51), der an dem Einlaß (32) zur
Bildung eines ersten Fluiddurchganges angreift, und einer
ersten Laschenstruktur aufweist, die sich von den Umfängen
des Einlaßflansches (50) aus erstreckt und an einer Außen
seite der Wand des Körpers (31) an einem Ort befestigt ist,
der vom Einlaß (32) beabstandet ist, und
einen Auslaßflansch (60) aufweist, der einen ringför migen Auslaßmantel (61), der an dem Auslaß (33) zur Bildung eines zweiten Fluiddurchganges angreift und eine zweite La schenstruktur aufweist, die sich vom Auslaßflansch (60) aus in Richtung auf den Körper (31) erstreckt und an dem Körper (31) und dem Einlaßflansch (50) befestigt ist, so daß die erste und die zweite Laschenstruktur an den Einlaß (32) und den Auslaß (33) angelegte Spannungen zu dem vom Einlaß und Auslaß entfernten Körper (31) verteilen.
einen Auslaßflansch (60) aufweist, der einen ringför migen Auslaßmantel (61), der an dem Auslaß (33) zur Bildung eines zweiten Fluiddurchganges angreift und eine zweite La schenstruktur aufweist, die sich vom Auslaßflansch (60) aus in Richtung auf den Körper (31) erstreckt und an dem Körper (31) und dem Einlaßflansch (50) befestigt ist, so daß die erste und die zweite Laschenstruktur an den Einlaß (32) und den Auslaß (33) angelegte Spannungen zu dem vom Einlaß und Auslaß entfernten Körper (31) verteilen.
10. Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses mit
den folgenden Schritten:
- a) Pressen eines plattenförmigen Metalles zur Bil dung eines beckenförmigen Körpers (31) und Pressen des mittleren Bereiches des beckenförmigen Körpers (31) zur Bildung eines Einlasses (32),
- b) Verwenden wenigstens eines Satzes von geometrisch geformten Rollenstempeln (100, 111) zur Verformung des bec kenförmigen Körpers (31) durch Rollen, um den Körper (31) eines Pumpengehäuses (30) zu formen, wobei vom Einlaß (32) ausgegangen wird und der Körper (31) wenigstens eine Einla ßendplatte (35), eine Durchgangsseitenplatte (36), eine Mo torendplatte (37) und einen Halsbereich (34) aufweist und
- c) Pressen der Durchgangsseitenplatte (36) zur Bil dung eines Auslasses (33).
11. Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses nach
Anspruch 10, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
- d) Befestigen einer Führungsplatte (80), eines ring förmigen Zwangsgliedes (93) und eines Pumpenlagerringes (96) an der Innenseite der Wand des Körpers (31) und
- e) Befestigen eines Einlaßflansches (50) an der Au ßenseite der Wand des Körpers (31) um den Einlaß (32) herum und eines Auslaßflansches (60) an der Außenseite der Wand des Körpers (31) um den Auslaß (33) herum.
12. Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses nach
Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Satz
der Rollenstempel (100, 111) einen inneren Rollenstempel
(111) und einen dazu passenden, äußeren Rollenstempel (100)
zum Halten des plattenförmigen Metalles dazwischen auf
weist, wobei der innere (111) und der äußere (100) Rollen
stempel sich drehen und einander annähern, um das blattför
mige Metall zu pressen, wobei der innere Rollenstempel
(111) wenigstens einen Seitenabschnitt (112) zur Bildung
der Durchgangsseitenplatte (36) und einen rinnenförmigen
Abschnitt (113) zur Bildung des Halses und einen Verbin
dungsabschnitt zwischen dem Seitenabschnitt und dem rinnen
förmigen Abschnitt zur Bildung der Motorendplatte (37) auf
weist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses nach
einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die scheibenförmige Einlaßendeplatte (35) durch Pressen
hergestellt wird.
14. Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses nach
einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Einlaß (32) und der Auslaß (33) durch Pressen ge
bildet werden.
15. Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses ge
kennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- a) Verwenden wenigstens eines Satzes von geometrisch geformten Rollenstempeln zum Formen eines zylinderförmigen, ersten, plattenförmigen Metalles zur Bildung eines integra len inneren Teiles (302) durch Rollen, das wenigstens eine Motorendplatte (37a), einen Halsbereich (34a), der mit der Motorendplatte (37a) verbunden ist, und einen Flanschträger (38a) aufweist, der mit dem Halsbereich (34) verbunden ist,
- b) Verarbeiten eines zweiten, plattenförmigen Metal les zur Erzeugung eines integralen äußeren Teiles (301), das wenigstens eine scheibenförmige Einlaßendplatte (35a) mit einer darin angeordneten Einlaßöffnung (32a), eine Durchgangsseitenplatte (36a), die mit einem Außenumfang der Einlaßendplatte (35a) verbunden ist, und einen Gehäusedec kel (361) aufweist, der mit der Durchgangsseitenplatte (36a) verbunden ist, wobei der Gehäusedeckel (361) eine in nere Abteilung umfaßt, die ausreicht, um das innere Teil (302) aufzunehmen,
- c) Bilden einer Auslaßöffnung an einer geeigneten Position in der Durchgangsseitenplatte (36a),
- d) Aufnehmen des inneren Teiles (302) in dem Gehäu sedeckel (361) des äußeren Teiles (301) und festes Befesti gen der Außenumfänge der Motorendplatte (37a) und des Flanschträgers (38a) an der Innenfläche des Gehäusedeckels (361) zur Bildung eines integralen Pumpengehäusekörpers.
16. Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses nach
Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Satz von Rol
lenstempeln einen inneren Rollenstempel (111) und einen da
zu passenden, äußeren Rollenstempel (100) zum Halten des
plattenförmigen Metalles dazwischen aufweist, wobei sich
der innere Rollenstempel (111) und der äußere Rollenstempel
(100) drehen und einander annähern, um das plattenförmige
Metall zu pressen, wobei der innere Rollenstempel (111) we
nigstens einen Seitenabschnitt (112), einen rinnenförmigen
Abschnitt (113) zur Bildung des Halsbereiches (34a) und ei
nen Verbindungsabschnitt zwischen dem Seitenabschnitt (112)
und dem rinnenförmigen Abschnitt (113) zur Bildung der Mo
torendplatte (37a) aufweist.
17. Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses nach
Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
fahren zur Verarbeitung des zweiten, plattenförmigen Metal
les zur Herstellung des integralen äußeren Teiles (301) ein
Preßverfahren ist.
18. Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses nach
Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
fahren zur Verarbeitung des zweiten, plattenförmigen Metal
les zur Herstellung des integralen äußeren Teiles (301) ein
Tiefziehverfahren ist.
19. Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses nach
einem der Ansprüche 15 bis 18, gekennzeichnet durch die
folgenden Schritte:
- e) Befestigen einer Führungsplatte (80), eines ring förmigen Zwangsgliedes (93) und eines Pumpenlagerringes (96) an der Innenseite der Wand des Körpers (31) und
- f) Befestigen eines Einlaßflansches (50) an der Au ßenseite der Wand des Körpers (31) um den Einlaß (32) herum und Verschweißen eines Auslaßflansches (60) an der Außen seite der Wand des Körpers (31) um den Auslaß (33) herum.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß das Befestigen durch Verschweißen oder
Hartlöten erfolgt.
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DE1998138798 DE19838798C2 (de) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | Pumpengehäuse aus einem Metallblech und Verfahren zu seiner Herstellung |
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DE1998138798 Expired - Fee Related DE19838798C2 (de) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | Pumpengehäuse aus einem Metallblech und Verfahren zu seiner Herstellung |
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- 1998-08-26 DE DE1998138798 patent/DE19838798C2/de not_active Expired - Fee Related
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Effective date: 20150303 |