DE202016101625U1

DE202016101625U1 - The centrifugal pump impeller

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Publication number: DE202016101625U1
Application number: DE202016101625.8U
Authority: DE
Original assignee: Canto Ingenieurgesellschaft Mbh; Kunststoff-Institut Luedenscheid Gemeinnuetzige Kimw Forschungs-Gmbh; Qtec Kunststofftechnik Quedlinburg GmbH
Current assignee: Canto Ingenieurgesellschaft Mbh De; Qtec Kunststofftechnik Quedlinburg De GmbH
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2016-05-09
Anticipated expiration: 2026-03-25

Abstract

Kreiselpumpenlaufrad mit einer Deckscheibe (2), mehreren gekrümmt ausgeführten Schaufeln (4) und einem einen Saughals einfassenden Tragkörper, wobei die Schaufeln zwischen der Deckscheibe und dem Tragkörper angeordnet sind und mit einem radial innenliegenden Endabschnitt in den Saughals hineinragen, dadurch gekennzeichnet, dass die in radialer Richtung nach außen weisenden Mantelflächenabschnitte der in den Saughals (S) hineinragenden Endabschnitte der Schaufeln (4), die sich innerhalb der durch den Tragkörper (3) gebildeten Saughalseinfassung (6) befinden, an den Tragkörper (3) zwickelfüllend angeschlossen sind.Centrifugal pump impeller with a cover plate (2), a plurality of curved running blades (4) and a suction neck enclosing support body, wherein the blades are arranged between the cover plate and the support body and protrude with a radially inner end portion in the suction neck, characterized in that in Radial direction outwardly facing lateral surface portions of the suction neck in the (S) protruding end portions of the blades (4), which are within the by the support body (3) Saughalseinfassung (6) are connected to the supporting body (3) zwelfi filling.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpenlaufrad mit einer Deckscheibe, mehreren gekrümmt ausgeführten Schaufeln und einem einen Saughals einfassenden Tragkörper, wobei die Schaufeln zwischen der Deckscheibe und dem Tragkörper angeordnet sind und mit einem radial innenliegenden Endabschnitt in den Saughals hineinragen. The invention relates to a centrifugal pump impeller with a cover plate, a plurality of curved running blades and a suction neck enclosing support body, wherein the blades are arranged between the cover plate and the support body and protrude with a radially inner end portion in the suction neck.

Kreiselpumpen werden für unterschiedliche Anwendungszwecke eingesetzt, beispielsweise bei Haushaltsgeräten oder auch bei Sanitärinstallationen, etwa bei Heizungsanlagen oder dergleichen. Kreiselpumpen und damit auch das Kreiselpumpenlaufrad, welches an einen Antriebsmotor angeschlossen ist, sollen auf kostengünstige Weise hergestellt werden. Dennoch sollen die mit einem solchen Kreiselpumpenlaufrad ausgerüsteten Pumpen einen hinreichenden Wirkungsgrad erreichen. Auf den Wirkungsgrad einer solchen Kreiselpumpe hat die Geometrie der Schaufeln des Kreiselpumpenlaufrades besonderen Einfluss. Je nach Anwendungsbereich und der gewünschten Leistung sind die Schaufeln in ihrer Geometrie ausgelegt. Derartige Schaufeln sind typischerweise gekrümmt, wobei die Krümmungsachse parallel oder etwa parallel zur Drehachse des Laufrades verläuft. Eingesetzt werden auch Schaufelräder, die neben einer solchen ersten Krümmung zusätzlich eine Krümmung in Richtung der Drehachse aufweisen. Diese Schaufeln, da in zwei Richtungen gekrümmt, werden auch als 3D gekrümmte Schaufeln angesprochen. Der Wirkungsgrad von Kreiselpumpenlaufrädern mit derartigen Schaufeln ist verglichen mit Kreiselpumpenlaufrädern, deren Schaufeln nur zweidimensional gekrümmt sind, verbessert. Je nach Auslegung des Kreiselpumpenlaufrades können die saugseitigen Endabschnitte der Schaufeln bis in den Saughals hineinreichen. In vielen Fällen sind Kreiselpumpenlaufräder Kunststoffbauteile. Kunststoff wird für diese Zwecke eingesetzt, da dieser Werkstoff korrosionsbeständig und in aller Regel kostengünstiger ist als die Herstellung derartiger Räder aus einem anderen Material, beispielsweise Metall. Centrifugal pumps are used for different applications, for example in household appliances or in sanitary installations, such as heating systems or the like. Centrifugal pumps and thus also the centrifugal pump impeller, which is connected to a drive motor to be produced in a cost effective manner. Nevertheless, the pumps equipped with such a centrifugal pump impeller should achieve a sufficient efficiency. The geometry of the blades of the centrifugal pump impeller has a particular influence on the efficiency of such a centrifugal pump. Depending on the application and the desired performance, the blades are designed in their geometry. Such blades are typically curved, wherein the axis of curvature is parallel or approximately parallel to the axis of rotation of the impeller. Also used are paddle wheels, which in addition to such a first curvature additionally have a curvature in the direction of the axis of rotation. These blades, being curved in two directions, are also referred to as 3D curved blades. The efficiency of centrifugal pump impellers with such blades is improved compared to centrifugal pump impellers whose blades are only two-dimensionally curved. Depending on the design of the centrifugal pump impeller, the suction-side end sections of the blades can extend into the suction neck. In many cases, centrifugal pump impellers are plastic components. Plastic is used for this purpose, since this material is corrosion resistant and generally less expensive than the production of such wheels made of another material, such as metal.

Bei einem solchen Kreiselpumpenlaufrad befinden sich die Schaufeln zwischen einer Deckscheibe und einem Tragkörper. Der Tragkörper selbst verfügt über einen nach Art eines Flansches ausgelegten Tragring und eine daran angeformte Saughalseinfassung. Letztere ist typischerweise ein ringzylinderisches Tragkörperstück, an den sich der Tragring nach Art eines in radialer Richtung nach außen auskragenden Kragens anschließt. In such a centrifugal pump impeller, the blades are located between a cover plate and a support body. The support body itself has a designed according to the type of flange support ring and a molded Saughalseinfassung. The latter is typically a ring-cylindrical support body piece, which is followed by the support ring in the manner of a radially outwardly projecting collar.

Auf Grund der komplizierten Geometrie eines solchen Kreiselpumpenlaufrades, insbesondere auch seiner Schaufeln ist es nicht oder nur mit einem nicht vertretbaren Aufwand möglich, dieses einstückig urzuformen, typischerweise in einem Spritzgusswerkzeug aus einem Kunststoffwerkstoff. Aus diesem Grunde werden derartige Kreiselpumpenlaufräder aus mehreren, einzeln gefertigten Kunststoffteilen zusammengesetzt und anschließend beispielsweise durch Ultraschallschweißen gefügt. Ein solches Kreiselpumpenlaufrad, zusammengesetzt aus mehreren Einzelteilen, ist aus DE 10 2011 012 074 A1 bekannt. Bei diesem vorbekannten Kreiselpumpenlaufrad sind die Schaufeln und der Tragkörper – einerseits – und die Deckscheibe – andererseits – als Einzelteile aus Kunststoff urgeformt und werden anschließend zum Ausbilden des Laufrades zueinander entsprechend positioniert und durch Ultraschweißen miteinander verbunden. Due to the complicated geometry of such a centrifugal pump impeller, in particular its blades, it is not or only with an unreasonable effort possible to urform this in one piece, typically in an injection molding tool made of a plastic material. For this reason, such centrifugal pump impellers are composed of several, individually manufactured plastic parts and then joined, for example, by ultrasonic welding. Such a centrifugal pump impeller, composed of several individual parts, is made DE 10 2011 012 074 A1 known. In this known Kreiselpumpenlaufrad the blades and the support body - on the one hand - and the cover plate - on the other hand - urgeformt as individual parts made of plastic and are then positioned to form the impeller to each other according to and connected by ultrasonic welding.

Bei derartigen, aus mehreren Teilen zusammengesetzten Kreiselpumpenlaufrädern ist besondere Sorgfalt darauf zu legen, dass die Teile vor dem Fügen exakt zueinander ausgerichtet sind, um eine Unwucht im Kreiselpumpenlaufrad zu vermeiden. Die besondere Sorgfalt in der Positionierung der zusammenzusetzenden Teile zur Ausbildung eines solchen Kreiselpumpenlaufrades und die damit einhergehende Handhabung der Einzelteile sowie das anschließende Fügen verursachen den Aufwand. In such, composed of several parts centrifugal pump impellers special care must be taken to ensure that the parts are aligned exactly prior to joining to each other to avoid imbalance in the centrifugal pump impeller. The particular care in the positioning of the parts to be assembled to form such a centrifugal pump impeller and the associated handling of the individual parts and the subsequent joining cause the effort.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, ein Kreiselpumpenlaufrad vorzuschlagen, welches, auch wenn aus Kunststoff urgeformt, einstückig hergestellt werden kann, um auf diese Weise eine Montage von Einzelteilen zur Ausbildung des Laufrades zu vermeiden. Hiervon verspricht man sich eine Reduzierung in den Herstellkosten. Based on this discussed prior art, the invention is therefore based on the object to propose a centrifugal impeller, which, even if urgeformt plastic, can be made in one piece, in order to avoid in this way an assembly of items for the formation of the impeller. From this one promises oneself a reduction in the manufacturing costs.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein eingangs genanntes, gattungsgemäßes Kreiselpumpenlaufrad, bei dem der in radialer Richtung nach außen weisenden Mantelflächenabschnitte der in den Saughals hineinragenden Endabschnitte der Schaufeln, die sich innerhalb der durch den Tragkörper gebildeten Saughalseinfassung befinden, an den Tragkörper zwickelfüllend angeschlossen sind. This object is achieved according to the invention by an aforementioned, generic centrifugal impeller in which the radially outwardly facing lateral surface portions of the projecting into the suction neck end portions of the blades, which are located within the Saughalseinfassung formed by the support body, are connected zwickelfüllend to the support body.

Bei diesem Kreiselpumpenlaufrad sind diejenigen Abschnitte der in radialer Richtung nach außen weisenden Mantelflächen der Schaufeln, die in die von der durch den Tragkörper gebildeten Saughalseinfassung hineinragen und von der die Saughalseinfassung bildenden Wand beabstandet sind, ohne zwischen den Schaufeln und der Saughalseinfassung verbleibende Zwickel ausgeführt. Diese Maßnahme erlaubt es, dass ein solches Kreiselpumpenlaufrad, welches durchaus auch dreidimensional gekrümmte Schaufeln aufweisen kann, in einem Urformwerkzeug, beispielsweise einem Spritzgusswerkzeug herzustellen, ohne dass dieses über Maßen kompliziert aufgebaut sein müsste. Diese bei herkömmlichen Kreiselpumpenlaufrändern vorhandenen Zwickel gaben maßgeblich Anlass dafür, herkömmlich derartige Kreiselpumpenlaufräder mehrteilig herzustellen und die Einzelteile in einem nachfolgenden Schritt miteinander zu fügen. Durch den beschriebenen zwickelfüllenden Anschluss dieser Mantelflächenabschnitte der Schaufeln an die Saughalseinfassung ist dieser Nachteil beseitigt. Durch diese Maßnahme ist die Geometrie der Außenseite der Schaufeln geändert worden. Überraschend war jedoch zu erfahren, dass diese Veränderung in der Auslegung der Geometrie der Schaufeln zwar zu einer gewissen Einbuße an Wirkungsgrad führt, diese Einbuße jedoch unerwartet gering ausfällt. Vergleichsversuche haben gezeigt, dass Kreiselpumpenlaufräder der erfindungsgemäßen Art einen Wirkungsgrad aufweisen, der deutlich besser ist als in Normen gefordert. Daher eignet sich ein solches Kreiselpumpenlaufrad vor allem für Anwendungen, bei denen die Anforderungen an den Wirkungsgrad nicht maximiert sind. Insofern spielt die unerwartet geringe Einbuße an Wirkungsgrad durch diese Veränderung in der in radialer Richtung nach außen weisenden Schaufelgeometrie im Bereich des Eintauchens der Schaufel in den Saughals keine nennenswerte Rolle. Gerade diejenigen Abschnitte der Schaufeln eines solchen Kreiselpumpenlaufrades, die in die Saughalseinfassung hineinragen, wurden hinsichtlich ihrer Auslegung und Maßhaltigkeit als besonders wesentlich für die Erzielung eines bestimmten Wirkungsgrades angesehen. Aus diesem Grunde war man bestrebt, die Schaufelgeometrie insbesondere auch in diesem Schaufelabschnitt gegenüber der berechneten Schaufelgeometrie nicht zu ändern. Bemerkenswert ist jedoch, dass die erfindungsgemäßen Kreiselpumpenlaufräder auf Grund ihrer einstückigen Herstellbarkeit nicht nur deutlich kostengünstiger sind, sondern auf Grund der einstückigen Herstellung ebenfalls die Gefahr einer Fehlmontage ansonsten zueinander zu positionierender und miteinander zuzufügender Teile vermieden ist. Zugleich ist die Gefahr eines unerwünschten Auftretens einer Unwucht, etwa durch einen Fehlmontage oder durch sich in den Einzelteilen addierende Toleranzen vermieden. In this centrifugal pump impeller, those portions of the radially outward lateral surfaces of the blades which protrude into the suction neck formed by the support body and are spaced from the wall forming the suction neck rim are not interposed between them Buckets and the Saughalseinfassung remaining gusset performed. This measure makes it possible for such a centrifugal pump impeller, which may well also have three-dimensionally curved blades, to be produced in a master mold, for example an injection molding tool, without this having to be complicated in terms of dimensions. These gussets present in conventional centrifugal pump running margins were the main reason for conventionally producing such centrifugal pump impellers in several parts and for joining the individual parts together in a subsequent step. Due to the described kickelfüllenden connection of these lateral surface portions of the blades to the Saughalseinfassung this disadvantage is eliminated. By this measure, the geometry of the outside of the blades has been changed. However, it was surprising to learn that this change in the design of the geometry of the blades leads to a certain loss of efficiency, but this loss is unexpectedly low. Comparative experiments have shown that centrifugal impellers of the type according to the invention have an efficiency that is significantly better than required in standards. Therefore, such a centrifugal pump impeller is particularly suitable for applications in which the efficiency requirements are not maximized. In this respect, the unexpectedly low loss of efficiency due to this change in the radially outwardly pointing blade geometry in the area of the immersion of the blade in the suction neck plays no significant role. Especially those portions of the blades of such a centrifugal pump impeller, which protrude into the Saughalseinfassung, were considered in terms of their design and dimensional accuracy as particularly essential for achieving a certain degree of efficiency. For this reason, it was endeavored not to change the blade geometry, especially in this blade section relative to the calculated blade geometry. It is noteworthy, however, that the centrifugal pump impellers according to the invention are not only significantly cheaper due to their one-piece manufacturability, but due to the one-piece production also the risk of incorrect assembly otherwise to each other to be positioned and to be added parts is avoided. At the same time, the risk of undesired occurrence of an imbalance, for example, by a wrong assembly or by adding in the individual parts tolerances is avoided.

Bei der Konzeption dieses Kreiselpumpenlaufrades hat man sich somit über die herrschende Lehre hinweggesetzt, dass auf Grund der mitunter komplizierten Geometrie der Schaufeln diese in ihrer Geometrie und ihrer Erstreckung nicht angetastet bzw. geändert werden dürften. Aus diesem Grunde wurden herkömmliche Kreiselpumpenlaufräder der in Rede stehenden Art aus Kunststoff nur mehrteilig hergestellt (siehe DE 10 2011 012 074 A1 oder DE 197 01 297 A ). In the design of this centrifugal pump impeller has thus been ignored the prevailing teaching that due to the sometimes complicated geometry of the blades they should not be touched or changed in their geometry and their extent. For this reason, conventional centrifugal pump impellers of plastic type in question have only been made in several parts (see DE 10 2011 012 074 A1 or DE 197 01 297 A ).

Bei dem erfindungsgemäßen Kreiselpumpenlaufrad können nicht nur die Herstellungskosten wegen der genannten Gründe gesenkt werden. Durch die fehlenden Schritte des notwendigen Positionierens von Teilen zueinander und das anschließende Fügen derselben können bei der Herstellung desselben auch kürzere Taktzeiten eingehalten werden. In the centrifugal pump impeller of the present invention, not only the manufacturing cost can be lowered because of the above reasons. Due to the lack of steps of the necessary positioning of parts to each other and the subsequent joining the same can be maintained in the production of the same shorter cycle times.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen: The invention is described below with reference to an embodiment with reference to the accompanying figures. Show it:

1: Eine perspektivische Ansicht eines Kreiselpumpenlaufrades, 1 : A perspective view of a centrifugal pump impeller,

2: einen Längsschnitt durch das Kreiselpumpenlaufrad der 1, 2 a longitudinal section through the centrifugal pump impeller of 1 .

3: einen Querschnitt durch das Kreiselpumpenlaufrad der 1 etwa in Höhe der Mitte seiner Schaufeln und 3 a cross section through the centrifugal pump impeller of 1 about the middle of his blades and

4: einen Schnitt entsprechend demjenigen der 3, jedoch durch ein Kreiselpumpenlaufrad gemäß dem Stand der Technik. 4 : a cut corresponding to that of the 3 but by a centrifugal pump impeller according to the prior art.

Ein Kreiselpumpenlaufrad 1 umfasst eine Deckscheibe 2, einen Tragkörper 3 und zwischen der Deckscheibe 2 und dem Tragkörper 3 befindliche Schaufeln 4. Die Schaufeln 4 des Kreiselpumpenlaufrades 1 sind in zwei Richtungen gekrümmt und zwar zum Einen mit einer Krümmungsspur in der Ebene der Deckscheibe 2 bzw. des Tragkörpers 3 sowie in Querrichtung dazu. Die Schaufeln 4 weisen somit eine 3D-Krümmung auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Deckscheibe 2 und derjenige des Tragkörpers 3 gleich, so dass deren äußerer Umfang durch eine zylinderische virtuelle Mantelfläche einhüllbar ist. Die Schaufeln 4 erstrecken sich nicht über den radialen Abschluss der Deckscheibe 2 bzw. des Tragkörpers 3 hinaus. Die radiale Außenseite des Kreiselpumpenlaufrades 1 bildet die Düsenseite. A centrifugal pump impeller 1 includes a cover disk 2 , a supporting body 3 and between the cover disk 2 and the support body 3 located blades 4 , The shovels 4 of the centrifugal pump impeller 1 are curved in two directions, namely on the one hand with a curvature trace in the plane of the cover disk 2 or the supporting body 3 as well as in the transverse direction. The shovels 4 thus have a 3D curvature. In the illustrated embodiment, the diameter of the cover plate 2 and the one of the support body 3 equal, so that the outer circumference can be enveloped by a cylindrical virtual lateral surface. The shovels 4 do not extend beyond the radial end of the cover disk 2 or the supporting body 3 out. The radial outside of the centrifugal pump impeller 1 forms the nozzle side.

Die Deckscheibe 2 trägt eine Gewindebuchse 5, mit der das Kreiselpumpenlaufrad 1 an die Antriebswelle eines Motors angeschlossen werden kann. Die Gewindebuchse kann auch als Metalleinsatz ausgeführt sein. Der Tragkörper 3 bildet eine Saughalseinfassung (siehe 2) mit zylinderischer Innenwand 6. Eingefasst wird durch die Innenwand 6 der Saughals des Kreiselpumpenlaufrades 1. Der Tragkörper 3 trägt an seinem zur Deckscheibe 2 weisenden Abschluss einen in radialer Richtung nach außen abstehenden Tragring 7, an dessen zu der Deckscheibe 2 weisenden Seite die Schaufeln 4 angeformt sind. The cover disk 2 carries a threaded bush 5 with which the centrifugal pump impeller 1 can be connected to the drive shaft of a motor. The threaded bushing can also be designed as a metal insert. The supporting body 3 forms a Saughalseinfassung (see 2 ) with cylindrical inner wall 6 , Is framed by the inner wall 6 the suction neck of the centrifugal pump impeller 1 , The supporting body 3 carries on to his cover disk 2 pointing end a radially outwardly projecting support ring 7 , to whose to the cover disk 2 pointing the blades 4 are formed.

Das in den Figuren gezeigte Kreiselpumpenlaufrad 1 ist einstückig als Kunststoffspritzgussteil urgeformt worden. Dieses ist trotz der 3D-Geometrie der Schaufeln mit einem relativ einfach konzipierten Kunststoffspritzgusswerkzeug möglich. Erreicht wird dieses dadurch, dass die Schaufeln 4, die mit ihrem radial innenliegenden Endabschnitt in den Saughals S eingreifen, mit ihrer radial nach außen weisende Mantelfläche 8 an die Innenwand 6 des Tragkörpers 3 angeschlossen sind. Angeschlossen an die die Saughalseinfassung bildenden Innenwand 6 ist derjenige Mantelflächenabschnitt der Schaufeln 4, der in den Saughals S hineinreicht. Der Anschluss dieses Mantelflächenabschnittes endet in der oberen, zu der Deckscheibe 2 weisenden Fläche des Tragrings 7. Infolgedessen befinden sich zwischen dem beschriebenen Mantelflächenteil 8 der Schaufeln 4 und der Innenwand 6 der Saughalseinfassung keine, nur mit komplizierter Werkzeuggeometrie entformbaren Zwickel. Die Anbindung ist zwickelfüllend mit Kunststoff ausgefüllt. Diese Zwickelfüllung ist in den Figuren mit dem Bezugszeichen 10 kenntlich gemacht. In 2 ist die Zwickelfüllung zwischen der Schaufel und dem Tragkörper 3 dadurch hervorgehoben, dass gestrichelt derjenige Teil kenntlich gemacht ist, der bei herkömmlichen Kreiselpumpenlaufrädern nicht verfüllt ist. Insofern wird hierdurch die eigentlich Zwickelfüllung 10 erkennbar. The centrifugal pump impeller shown in the figures 1 has been molded in one piece as a plastic injection molded part. This is possible despite the 3D geometry of the blades with a relatively simple designed plastic injection molding tool. This is achieved by the blades 4 , which engage with their radially inner end portion in the suction neck S, with their radially outwardly facing lateral surface 8th to the inner wall 6 of the supporting body 3 are connected. Connected to the Saughalseinfassung forming inner wall 6 is that lateral surface portion of the blades 4 which extends into the suction neck S. The connection of this lateral surface section ends in the upper, to the cover plate 2 facing surface of the support ring 7 , As a result, are located between the described lateral surface part 8th the blades 4 and the inner wall 6 the Saughalseinfassung no, only with complicated tool geometry demoulding gusset. The connection is stuffed full of stuffing with plastic. This gusset filling is in the figures by the reference numeral 10 indicated. In 2 is the gusset filling between the blade and the support body 3 This is emphasized by the dashed line that part is identified, which is not filled in conventional centrifugal pump impellers. In this respect, this is actually the gusset filling 10 recognizable.

Deutlich ist die Zwickelfüllung 10 auch in der Darstellung der 3 erkennbar, in der die Oberseite des Tragringes 7 gut zu erkennen ist. Aus dieser Darstellung ist auch die in zwei Richtungen gekrümmte Ausbildung der Schaufeln erkennbar. Clear is the gusset filling 10 also in the presentation of 3 Recognizable in the top of the support ring 7 easy to recognize. From this illustration, the curved in two directions training of the blades can be seen.

4 zeigt zum Vergleich eine Draufsicht auf den Tragring 7.1 eines Kreiselpumpenlaufrades 1.1 gemäß dem Stand der Technik in der Schnittebene der 3. Die Schaufeln 4.1 sind mit ihrer in radialer Richtung nach außen weisenden Mantelfläche 8.1 in demjenigen Abschnitt, mit dem diese in den Saughals eingreifen von der Innenwand 6.1 der Saughalseinfassung beabstandet. Die vorhandenen Zwickel zwischen der radial nach außen weisenden Mantelfläche der Schaufeln 4.1 und der Innenwand 6.1 sind mit den Bezugszeichen Z kenntlich gemacht. 4 shows for comparison a plan view of the support ring 7.1 a centrifugal pump impeller 1.1 according to the prior art in the sectional plane of 3 , The shovels 4.1 are with their radially outwardly facing lateral surface 8.1 in the section with which they engage in the suction neck of the inner wall 6.1 the Saughalseinfassung spaced. The existing gusset between the radially outwardly facing lateral surface of the blades 4.1 and the inner wall 6.1 are identified by the reference Z.

Diese Gegenüberstellung verdeutlicht, dass das in den 1 bis 3 beschriebene Kreiselpumpenlaufrad keine Hinterschneidungen aufweist, die in einem Kunststoffspritzgusswerkzeug nur mit einem unverhältnismäßig hohen Aufwand ausgebildet werden könnten. Daher lässt sich das Kreiselpumpenlaufrad 1 im Unterschied zu dem Kreiselpumpenlaufrad 1.1 gemäß dem Stand der Technik mit vertretbarem Aufwand einstückig herstellen. This comparison makes it clear that this is in the 1 to 3 described centrifugal pump impeller has no undercuts that could be formed in a plastic injection molding tool only with a disproportionate effort. Therefore, the centrifugal pump impeller can be 1 unlike the centrifugal pump impeller 1.1 in accordance with the prior art with reasonable effort in one piece.

Es wurden Vergleichsuntersuchungen durchgeführt, und zwar unter Verwendung eines Kreiselpumpenlaufrades, wie dieses in den 1 bis 3 gezeigt ist, im Vergleich zu einem Kreiselpumpenlaufrad gemäß der 4. Die Vergleichsuntersuchungen wurden in Bezug auf den erzielbaren Wirkungsgrad durchgeführt BEP-Wert und zwar als Eta-BEP-Wert. Auf Grund der notwendigen Vergleichbarkeit wurden beide Kreiselpumpenlaufräder mit demselben Pumpenmotor angetrieben. Pumpen, die mit einem Elektromotor betrieben werden, werden in vier verschiedenen Betriebspunkten und somit bei vier verschiedenen Drehzahlen gemäß einem vorgegebenen Lastprofil aufgenommen. Comparative studies were carried out using a centrifugal pump impeller, such as that in Figs 1 to 3 is shown, in comparison to a centrifugal pump impeller according to the 4 , The comparative studies were performed in terms of the achievable efficiency BEP value as Eta BEP value. Due to the necessary comparability, both centrifugal pump impellers were driven by the same pump motor. Pumps that are operated by an electric motor are recorded in four different operating points and thus at four different speeds according to a predetermined load profile.

Bei der diesbezüglichen Untersuchung mit dem Kreiselpumpenlaufrad gemäß dem Stand der Technik wurde ein BEP-Wert von 67,56 % erzielt. Mit dem Kreiselpumpenlaufrad gemäß der Erfindung wurde trotz der Änderung in der Geometrie der Schaufeln an ihrer Saugseite noch ein BEP-Wert von 59,21 % erzielt. In the related investigation with the prior art centrifugal pump impeller, a BEP value of 67.56% was achieved. With the centrifugal pump impeller according to the invention, despite the change in the geometry of the blades on their suction side still a BEP value of 59.21% was achieved.

Ein weiterer Index wurde in der Vergleichsuntersuchung ermittelt, und zwar der Energie-Effizienz-Index (EEI). Grundlage für die Bestimmung des EEI sind die Leistungsaufnahmen, die für die Ermittlung des Eta-BEP aufgebaut sind. Zur Ermittlung des EEI werden die ermittelten Leistungsaufnahmen in den vier Betriebspunkten mit dem Zeitanteil aus dem Lastprofil gewichtet. Auf diese Weise errechnet sich eine mittlere Leistungsaufnahme. Diese wird anschließend ins Verhältnis zu einer typischen Leistungsaufnahme vergleichbarer Pumpen mit gleicher hydraulischer Leistung gesetzt. Hierbei handelt es sich um eine Referenzleistungsaufnahme, die aus Messungen an einer Vielzahl handelsüblicher Pumpen ermittelt worden ist. Je kleiner der EEI ist umso weniger elektrische Energie verbraucht die Pumpe. Another index was identified in the comparative study, the Energy Efficiency Index (EEI). The basis for the determination of the EEI are the consumptions used to determine the Eta-BEP. To determine the EEI, the calculated power consumption in the four operating points is weighted with the time component from the load profile. In this way, an average power consumption is calculated. This is then set in relation to a typical power consumption of comparable pumps with the same hydraulic power. This is a reference power consumption, which has been determined from measurements on a variety of commercial pumps. The smaller the EEI, the less electrical energy the pump consumes.

Die nachstehende Tabelle zeigt die ermittelten Untersuchungsergebnisse: ETA-BEP EEI Pumpe mit Kreiselpumpenrad gemäß Erfindung 59,21 % 0,21 Kreiselpumpe mit Referenzekreiselpumpenlaufrad 67,56 % 0,181 The following table shows the results of the investigation: ETA-BEP EEI Pump with centrifugal impeller according to the invention 59.21% 0.21 Centrifugal pump with reference circular pump impeller 67.56% 0,181

Bezüglich des EEI ist anzumerken, dass der zugelassene Grenzwert bei 0,23 liegt. Damit liegt der mit dem erfindungsgemäßen Kreiselpumpenlaufrad erzielte EEI noch signifikant unterhalb des Grenzwertes von 0,23. Auch bezüglich des BEP ist der Wirkungsgrad gegenüber dem Referenzkreiselpumpenlaufrads zwar etwas geringer. Erwartet hätte man hier bei einer solchen signifikanten Änderung in der Schaufelgeometrie an ihrer Saugseite einen deutlich niedrigeren Wert bzw. zum Erzielen eines vergleichbaren BEP einen deutlich über 0,23 liegenden EEI. With regard to the EEI, it should be noted that the permitted limit is 0.23. Thus, the EEI achieved with the centrifugal pump impeller according to the invention is still significantly below the limit value of 0.23. Even with respect to the BEP, the efficiency is slightly lower compared to the reference centrifugal pump impeller. One would have expected a significantly lower value here at such a significant change in the blade geometry on its suction side or a clearly above 0.23 lying EEI for achieving a comparable BEP.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1.1 1, 1.1: Kreiselpumpenlaufrad The centrifugal pump impeller
2 2: Deckscheibe cover disc
3 3: Tragkörper supporting body
4, 4.1 4, 4.1: Schaufel shovel
5 5: Gewindebuchse threaded bushing
6, 6.1 6, 6.1: Innenwand inner wall
7, 7.1 7, 7.1: Tragring support ring
8, 8.1 8, 8.1: Mantelfläche lateral surface
9 9: Kante edge
10 10: Zwickelfüllung gusset panel
S S: Saughals suction neck
Z Z: Zwickel gore

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011012074 A1 [0004, 0009]
DE 19701297A [0009]

Claims

Centrifugal impeller with a cover disc ( 2 ), a plurality of curved blades ( 4 ) and a suction neck enclosing the support body, wherein the blades are arranged between the cover plate and the support body and protrude with a radially inner end portion in the suction neck, characterized in that the radially outwardly facing lateral surface portions of the in the suction neck (S) protruding End sections of the blades ( 4 ), which are located inside of the body ( 3 ) formed Saughalseinfassung ( 6 ), to the support body ( 3 ) are connected zwelffüllend.

Centrifugal impeller according to claim 1, characterized in that the cover disc ( 2 ), the blades ( 4 ) and the supporting body ( 3 ) are formed in one piece as a unit.

Centrifugal impeller according to claim 2, characterized in that the centrifugal pump impeller ( 1 ) is a plastic part.

The centrifugal pump impeller as claimed in claim 2 or 3, characterized in that the cover shell ( 2 ) Connection means ( 5 ) for connecting the centrifugal pump impeller ( 1 ) to the drive shaft of a motor.

Centrifugal impeller according to claim 4, characterized in that it is at the connecting means to a threaded bush ( 5 ) made of metal, in or on the cover plate ( 2 ) is held.