DE3413647A1 - Pumpenlaufrad und verfahren zur herstellung eines solchen pumpenlaufrades - Google Patents

Pumpenlaufrad und verfahren zur herstellung eines solchen pumpenlaufrades

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DE3413647A1
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Peter N. Hopkinton Mass. Cholakis
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Description

Pumpenlaufrad und Verfahren zur Herstellung eines solchen Pumpenlaufrades
Beschreibung
Diese Erfindung betrifft Verbesserungen an Flüssigkeitsförderpumpen und insbesondere eine neue Form von Pumpenlaufrädern und ein Verfahren zur Herstellung solcher Vorrichtungen.
Es sind eine Anzahl verschiedener Typen von flüssigkeitsfördernden Pumpen bekannt. Diese Erfindung betrifft in erster Linie die Pumpentypen, welche mit drehenden Laufrädern arbeiten und besonders solche, in denen das Laufrad mit Schaufeln aus elastischen Polymeren versehen ist.
Typisch für solche Pumpen sind Verdrängerpumpen mit flexiblen Schaufeln. Solche Pumpen setzen sich zusammen aus einem Pumpengehäuse und einem Laufrad in Form eines exzentrisch gelagerten Rotors, der mit einer Vielzahl elastisch verformbarer Schaufeln versehen ist, welche so dimensioniert
sind, daß sie die Innenwand des Pumpengehäuses berühren. Das Laufrad ist in dem Pumpengehäuse unter Biegung vorgespannt, um eine bewegliche Dichtung zwischen dem Laufrad und dem Gehäuse vorzusehen, und sichert dabei eine wirkungsvolle
Flüssigkeitsförderung durch eine "Wischer"-Wirkung: 30
die elastische Verformung der Schaufeln an dem Purapengehäuse führt zu einem exzentrisch verteilten Volumen zwischen Laufrad und Gehäuse, und die Drehung des Laufrades sieht eine positive Verdrängung der Flüssigkeit vor.
Da sich die Schaufeln des Laufrades biegen müssen (um eine Dichtung zwischen dem Laufrad und dem Gehäuse zu bewirken), während der Kernteil des Laufrades im wesentlichen starr sein muß (um eine notwendige bauliche Befestigung auf der Welle vorzusehen), sind solche Laufräder, die aus einem einzigen Material hergestellt sind, im besten Falle ein Kompromiß. Es ist daher üblich, Laufräder mit flexiblen Schaufeln und einem mit einer Welle verbindbaren verkeilbaren Metallkern herzustellen, in ■^ welchen mehrere Schaufeln aus elastischem Polymer eingeklebt sind.
Aus dem Aufbau derartiger Laufräder resultiert eine Reihe von Problemen. Z.B. braucht man zur Fertigung eines sol-
1^ chen Laufrades Halterungen für die Schaufeln oder die Schaufeln sind mit einem gesondert hergestellten Metallkern (im allgemeinen, gegossen und bearbeitet) verklebt. Üblicherweise muß der Kern gesäubert und mit einem Haftkonditionierer vor der Anbringung der Schaufeln behandelt werden, und letztere erfordern, wenn sie mit dem Kern verklebt werden, daß die Temperatur während des Bearbeitungsvorgangs vorsichtig gesteuert wird. Folglich benötigt dieser Herstellungsprozeß eine Anzahl verschiedener Schritte mit einem zu erwartenden Einfluß auf die Stückkosten.
Diese Schritte beinhalten Fehlerquellen und häufig eine schwache Haftung zwischen Kern und Schaufeln. Wenn Pumpen, die solche herkömmliche Laufräder verwenden, benutzt werden, um korrosive Flüssigkeiten zu fördern, ist außerdem der Metallkern, obwohl er im großen Maße von der Flüssigkeit durch die umgebenden Schaufeln aus elastischen Polymeren abgeschirmt ist, nicht vollständig isoliert, und folglich kann Korrosion des Kernes vorkommen.
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Purapenlaufrad anzugeben, das leicht herzustellen und
und einfach zu montieren ist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Außerdem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Pumpenlaufrad vorzusehen, daß sich durch eine verbesserte Verbindung zwischen Kern und Schaufeln auszeichnet. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Pumpenlaufrad vorzusehen, das eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen der Umgebung aufweist.
Diese und andere Ziele werden dadurch erreicht, daß das Laufrad aus zwei unterschiedlichen synthetischen Kunststoffen unter Benutzung eines Zusammenspritz-Spritzgußverfahrens. Ein zum Herstellen des Kerns gebrauchter Kunststoff ist ein starres thermoplastisches Material. Der andere, zum Herstellen der Schaufeln benutzte Kunststoff *5 ist ein thermoplastischer Elastomer. Der letztere wird nach dem starren thermoplastischen Material eingespritzt. Diese Reihefolge der Einspritzung wird eingehalten, um eine gute Verbindung der beiden Materialien zu erreichen.
^O Das vorliegende Verfahren ist gegenüber bekannten Verfahren einfacher und führt zu einer Erniedrigung der Herstellungskosten der so hergestellten Laufräder. Das Verfahren des Elastomereinformens, während der Kern noch aushärtet, führt zu einer Verbindung zwischen Kern und Schaufel hoher Festigkeit wobei keine zusätzlichen Schritte erforderlich sind, wie z.B. Reinigen und Auftragen von Haftkonditionierer auf einen Metallkern. Man braucht auch die Formtemperaturen und -drücke nicht genau zu steuern. Durch eine sachgemäße Auswahl der thermoplastischen Materialien relativ zu einem Metallkern wird eine verbesserte Korrosionsfestigkeit de3 Kerns erreicht.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
bildende Pumpe mit einem Laufrad im Schnitt; und
Fig. 2 bis 4 Schnittansichten entlang der Linie II-II
der Fig. 1 durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Spritzgußvorrichtung und eines Laufrades bei verschiedenen Stufen des Herstellungsverfahrens nach nach der
vorliegenden Erfindung.
In den verschiedenen Ansichten bezeichnen gleiche Bezugsziffern entsprechende Elemente.
In Fig. 1 ist eine Pumpe 10 dargestellt, welche ein mit einer Einlaßleitung 14 und einer Auslaßleitung 16 in Flüssigkeitsaustausch stehendes und verbundenes Gehäuse
und ein Laufrad 18 aufweist. Das Laufrad 18 umfaßt einen Kern 20 und eine Schaufeleinrichtung 22. Im Betrieb ist das Laufrad 18 auf der Welle 24 befestigt und wird von dieser angetrieben, um so eine positive Verdrängung der Flüssigkeit 26 zwischen der Einlaßleitung 14 und der Auslaßleitung 16 zu bewirken, wie es bei den betreffenden Typen von Flüssigkeitspumpen bekannt ist.
Das Laufrad 18 ist zweiteilig und besteht aus dem Kern und der Schaufeleinrichtung 22. Der Kern 20 ist aus einem im wesentlichen starren, thermoplastischen, polymeren Material hergestellt, während die Schaufeleinrichtung 22 aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt ist. Der Ausruck "im wesntlichen starres, thermoplastisches, polymeres Material" wird hier gebraucht für ein festes, im wesentlichen starres Material, das die Eigenschaft hat zu schmelzen (d.h. zu erweichen bis zu dem Punkt des Flüssigwerdens), wenn es erwärmt wird, und das wieder erhärtet und im wesentlichen wieder starr wird, wenn es wieder auf Raumtemperatur von etwa 20 C abgekühlt wird. Der Ausdruck "thermoplastisches Elastomer"
1 -S-
wird verwendet für ein festes Material, welches die Eigenschaften hat zu schmelzen, wenn es auf eine entsprechende Temperatur erhitzt wird und das erhärtet und zu einem Festkörper wird, der elastisch ist und sich wie ein Elaste-- *> Hier verhält, wenn es auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Diese thermoplastischen Materialien können eine einzige thermoplastische, polymere Substanz enthalten oder eine Mischung solcher Substanzen, mit oder ohne Zusätze wie Farben, Weichmachern, Antioxidantien, Stabilisatoren und anderen funktionalen Ingredienzien, welche entsprechend eine oder mehrere der physikalischen Eigenschaften der thermoplastischen Substanzen modifizieren. Es ist verständlich, daß das im wesentlichen starre, thermoplastische Polymer teilweise ein Elastomer umfassen kann, während in ähnlicher Weise das Elastomer Polymere umfassen kann, welche normalerweise als im wesentlichen starr bezeichnet werden.
Eine weitere Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist, daß der Kern 20 und die Schaufeleinrichtung 22 durch Spritzguß geformt werden. Daher müssen das im wesentlichen starre, thermoplastische Material und der thermoplastische Elastomer Materialien sein, welche fähig sind, spritzgegossen zu werden, diese Gußmaterialien können in der Hauptsache aus einem oder mehreren Polymeren und/oder einem oder mehrerer Copolymeren bestehen oder verarbeitet werden. Außerdem sollten die Materialien, die zur Herstellung des Kerns 20 und der Schaufeleinrichtung 22 benutzt werden, in der Weise miteinander verträglich sein, daß sie miteinander durch schmelzen (d.h. durch Berührung der Materialien, wenn mindestens eines in einem flüssigen Zustand ist und anschließendes Abkühlen des flüssigen Materials, bis es sich verfestigt hat und eine Verbindung mit dem anderen Material ohne den Gebrauch von Klebern gebildet hat) oder chemikalisch (d.h. durch Vernetzung (cross-linking)) ver-
3Λ1 36A7
bindbar sind. Der Kern 20 ist vorzugsweise aus einem Material geformt, daß einen Biegemodul höher als 28.000 kp/cm hat, während die Schaufeleinrichtung 22 aus einem weichen, niedrigmoduligen, thermoplastischen Elastomer geformt ist, mit einer Shore-A-Härte im wesentlichen zwischen 35 und 85-In einem Beispiel ist der Kern 20 aus Polystyrol mit einem
ρ Biegemodul von ungefähr 33.000 kp/cm hergestellt und die Schaufeleinrichtung 22 aus einem Butadienstryrolgemisch mit einer Shore-A-Härte von 55.
Der Kern 20 und die Schaufeleinrichtung 22 sind in den Zeichnungen mit scharf definierten Grenzflächen dargestellt. Die Grenzflächen sind im wesentlichen frei von Vermischungen oder Verschmelzungen der thermoplastischen Materialien.
Fig. 1 und Fig. 4b zeigen, daß der Kern 20 des Laufrades 18 vorzugsweise von einer geraden kreiszylindrisohen Form ist und weiterhin mit einer koaxialen zylindrischen Bohrung 28 und einer Keilnut 30 versehen ist, die so dimensioniert und angeordnet ist, daß sie sicher mit einer gekeilten Welle verbindbar ist. Die Schaufeleinrichtung 22 umgibt den Kern 20. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schaufeleinrichtung 22 hauptsächlich von einer gekerbten, zylindrischen Form, mit außen abwechselnd angebrachten Schaufeln 32 und Nuten 34. Die Endflächen 36 der Schaufeleinrichtung 22 sind vorzugsweise im wesentlichen koplanar zu den Endflächen 38 des Kerns 20.
Die Schaufeleinrichtung 22 ist mit dem Kern 20 über eine im wesentlichen zylindrische Oberfläche 40 verbunden. Wenn das Laufrad 18 nach dem beschriebenen Formverfahren hergestellt ist, werden im wesentlichen keine Verschmelzungen oder Mischungen eines Materials in oder mit dem anderen Material auftreten, außerdem werden keine oder nur geringe Verformungen eines Materials durch das andere entlang der
*■- 40 -
Grenzregionen vorkommen. Es wurde durch Untersuchungen von Verbindungsquerschnitten, die entsprechend dieser Erfindung gemacht wurden, festgestellt, daß die Grenzen zwischen dem thermoplastischen Elastomer, Butadienstyrol (wie er für die Schaufeleinrichtung 22 benutzt wurde) und dem Polystrol (wie er für den Kern 20 benutzt wurde) eine Grenzschichtregion haben (die Region der Diffusion oder Vermischung von einem Material in oder mit dem anderen, entsprechend Oberfläche 40) verbunden mit einer Verbindungsregion mit einer Dicke in der Größenordnung von nur 2,54 x 10" cm. Nichtsdestoweniger ist die Haftung zwischen dem Elastomer und dem Thermoelasten stark genug für die Vorrichtung, um ein ausreichend stabiles Laufrad zu bilden.
15
Wie aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich ist, wird das Laufrad 18 nach Fig. 1 nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung mit einer Zusammenspritz-Spritzgußvorrichtung gefertigt, die im wesentlichen zwei relativ zueinander bewegliche Formteile 44 und 46 umfaßt. Wie am besten aus Fig. 4A ersichtlich ist, hat das Formteil 44 eine innere Oberfläche, welche durch drei unterschiedliche Teile 47, 48 und 50 begrenzt ist und einen Stift 52 einschließt. Das Formteil 47 hat eine im wesentlichen obere Oberfläche der gleichen Ausdehnung und Gestalt wie die montierte Anordnung der Endflächen 36 und 38 des Laufrades 18. Das im wesentlichen normal zum Formteil 47 angeordnete Formteil 48 ist so gestaltet und dimensioniert, daß es den Schaufeln 32 und den Nuten 34 der Schaufeleinrichtung 22 des Laufrades entspricht. Das Formteil 50 ist ein Zylinder gleicher Ausdehnung wie die äußeren Abmessungen des Laufrades 18 und ist im wesentlichen koaxial zu dem Formteil angeordnet. Der Stift 52 ist zylindrisch mit gleichem Durchmesser wie der Innendurchmesser der Bohrung 28.
Er ist mit einem Keil 54 versehen, der der Keilnut 30 ent-
spricht. Der Stift 52 und der Keil 54 können mit entsprechenden Verjüngungen versehen sein, um das Zusammenführen mit dem Formteil 46 zu erleichtern. Das Formteil ist ferner mit einem Paar Einspritzöffnungen 56 bzw. 58 versehen, das mit dem Inneren der Form durch die Innen- und Außenseite des Formteils 47 in einem Radius, der der zylindrischen Oberfläche 40 des Laufrades 18 entspricht, in Verbindung steht. Das Formteil 44 ist vorzugsweise auch mit einem oder mehreren Führungsstiften 60 versehen, um so eine saubere Ausrichtung der Formvorrichtung 42 zu erreichen. Das Formteil 44 kann mit entsprechenden Auswurfeinrichtungen (nicht gezeigt) versehen sein, um das Entfernen eines fertigen Werkstückes aus der Form zu erleichtern.
Aus Fig. 4C ist nun das Formteil 46 zu sehen. Es hat einen inneren Teil, der einen zylindrischen Hohlraum 62 und eine Durchgangsbohrung 64 umfaßt. Der zylindrische Hohlraum ist mit im wesentlichen den gleichen Abmessungen wie die Außenabmessungen des Kerns 20 des Laufrades 18 versehen.
Die Bohrung 64 ist dimensioniert, um den Pfosten 52 der Form 44 aufzunehmen, und ist weiter mit einem Schlitz 66 versehen, der den Keil 54 aufnimmt. Das Formteil 46 ist auch mit angepaßten äußeren Oberflächen 68 versehen und derart gestaltet und dimensioniert, daß sie einen geschlossenen Gleitsitz mit der inneren Oberfläche des Teiles 48 der Form 44 bildet, und mit einer zylindrischen äußeren Oberfläche 70, die so ausgebildet ist, daß sie einen geschlossenen Gleitsitz mit der inneren Oberfläche des Teils 50 bildet. Die obere Oberfläche 72 des Formteils 46 ist im wesentlichen plan ausgearbeitet. Das Formteil 46 ist vorzugsweise weiter mit passenden öffnungen 74 versehen, welche so angeordnet und ausgelegt sind, daß sie die Führungsstifte 60 der Form 44 aufnehmen.
Die Form 44 und 46 sind so ausgebildet, daß sie sich relativ zueinander entlang der Achse des Stiftes 52 bewegen, so daß die Formen relativ zueinander in ausgewählten Lagen entlang der Achse positioniert werden können.
Das Laufrad 18 ist hergestellt durch Benutzung der Formvorrichtung der Fig. 2 bis 4 nach dem folgenden Verfahren. Zuerst werden die Formen 44 und 46 in einer, wie in Fig.
I^ gezeigt, vollständig geschlossenen Position angeordnet (die erste Einspritzlage), und ein entsprechendes flüssiges thermoplastisches Spritzgußmaterial mit der Fähigkeit des Verfestigens zum Starrkörper oder fast starrem Festkörper (d.h. Polystyrol) wird durch die Einspritzöffnung
1^ 56 in den Hohlraum, der durch den Hohlraum 62 der Form 46, dem Formteil 47 und dem Stift 52 der Form 44 begrenzt wird, eingespritzt. Auf diese Art wird der Kern 20 gebildet.
Im nächsten Schritt werden die Formen 44 und 46 getrennt, bis die äußere Kante der Oberfläche 48 der Form 44 mit der Oberfläche 72 der Form 46 fluchtet, wobei sich ein zweiter Hohlraum 76 ausbildet, wie er in Fig. 3 gezeigt ist (die zweite Einspritzlage)). Ein entsprechendes flüssiges, thermoplastisches Spritzgußmaterial mit der Fähigkeit des Verfestigens zu einem festen Material mit den Eigenschaften eines Elastomers (d.h. Butadienstyrol) wird in den Hohlraum 76 durch ein oder mehrere Einspritzöffnungen 58 so eingespritzt, daß sich die Schaufeleinrichtung 22 bildet. Dieser Einspritzschritt wird durchgeführt, nachdem das in den Hohlraum 62 zum Formen des Kerns 20 eingespritzte Material so verfestigt hat oder genügend zähflüssig geworden ist, um das elastische polymere Material durch Schmelzen einzubinden. Somit wird der zweite Einspritzschritt ausgeführt, während das Material, das den Kern
bildet noch heiß ist, aber nachdem er zum Festkörper ansetzt. Durch entsprechende Wahl des Gießmaterials ist es für den zweiten Hohlraum 76 möglich, innerhalb kurzer Zeit, wie 1 oder 3 see. nachdem der Hohlraum 62 gefüllt wurde, gefüllt zu werden, wobei zwischen den elastomeren und nichtelastomeren Teilen entlang einer dünnen, nicht ausgedehnten Grenzoberfläche 40 eine genügende Haftung erreicht wird.
Nachdem schließlich die Schaufeleinrichtung 22 im Hohlraum 76 als Festkörper angesetzt hat, werden die Formen 44 und 46 vollständig voneinander getrennt, wie in den Fig. 4A und 4C gezeigt, woraufhin das fertige Laufrad 18 (Fig. 4B) aus der Form entfernt und zum Abkühlen beiseite gelegt werden kann. Danach können die Formen für den nächsten Gußzyklus in eine in Fig. 2 gezeigte Position zurückgeführt werden.
In der bevorzugten Ausführung der Erfindung, ist der Kern 20 aus Polystyrol geformt, welches so erstarrt, daß es
2 einen Biegemodul von ungefähr 33-000 kp/cm hat.
Die Schaufeleinrichtung 22 ist aus einem Butadienestyroikopolymer gemacht, welches so erstarrt, daß es einen Shore-A-Härtewert
zwischen ungefähr 35 und 85 aufweist (abhängig von der gewünschten Biegung für die Laufradschaufeln), wobei das Polystyrol vorzugsweise das von der Firma Shell unter dem Handelsnamen Shell DP-203 verkaufte Material ist und das Butadienstyrol das von der Firma Shell unter dem Handelsnamen Kraton 3000 verkaufte Material einer Reihe thermoplastischer Gummis ist. Vergleichbare Temperaturen und Drücke werden durch die Eigenschaften des benutzten Materials festgelegt (d.h. das erwähnte Polystyrol-Spritzgußmaterial wird mit einem Druck von nahezu 350 kp/cm' und einer Temperatur von ungefähr 1500C eingespritzt und
das erwähnte Butadienstyrol-Spritzgußmaterial wird in den Hohlraum 76 mit einem Druck von nahezu 420 kp/cm und einer Temperatur von ungefähr 15O0C eingespritzt. Der letztere Einspritzvorgang sollte ungefähr 1 bis 3 see. nach Beendigung der Einspritzung der Polystyrol-Spritzgußmischung in den Hohlraum 62 erfolgen. Die Einspritzmaterialien werden während der beiden Einspritzvorgänge auf einer Temperatur von ungefähr 15O0C gehalten, während die Form auf einer Temperatur von ungefähr 40° bis 6O0C während des Spritzgußprozesses gehalten wird. Ungefähr eine Minute nachdem der zweite Einspritzvorgang beendet ist, wird die Form geöffnet und das fertige Teil entfernt. Das geformte Teil wird dann zur Seite gelegt und vor dem Einpacken auf Raumtemperatur abkühlen lassen. Die fertigen Produkte weisen eine Haft- Seher-Festigkeit zwischen dem Kern 20 und der Schaufeleinrichtung 22 von mindestens 28 bis 35 kp/cm und gewöhnlich zwischen ungefähr 42 und 56 kp/cm auf. Iro Vergleich dazu beträgt die typische Haftfestigkeit zwischen dem Metallkern und den elastomeren Schaufeleinrichtungen konventioneller Metall-Elastomer-Laufräder
2
ungefähr 35 kp/cm .
Das Einspritzen des elastomeren
Materials, nachdem das starre Material eingespritzt ist, ist kritisch. Es wurde festgestellt, daß, wenn das Elastomer gleichzeitig oder vor dem starren Material eingespritzt wird, ein zufriedenstellendes Laufradprodukt nicht erreicht werden kann, da das Elastomer unfähig ist, unter den Drücken, die zum Einspritzen des starrplastischen Materials in den Hohlraum 62 benötigt werden, Verformungen in dem Hohlraum 76 zu widerstehen. Das trifft ebenso zu, wenn das Elastomer voll eingebracht ist, bevor das nichtelastomere Material eingespritzt wird. Nur wenn die Elastomereinspritzung hinausgezögert wird, bis das starre plastische Material genügend angesetzt hat,um Deformationen unter den Drücken,
«■4S-
die zum Einspritzen des elastotneren Materials benötigt werden, zu wiederstehen, ist es möglich, eine genügend feste Haftung zwischen dem elastomeren und thermoplastischen Material zu erreichen.Dann stimmen auch die Laufradteile exakt mit der Form der beiden Formhohlräume überein.
Laufräder, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, besitzen eine Reihe von Vorteilen gegenüber solchen, die nach herkömmlicher Art hergestellt sind. So benötigt das vorliegende Verfahren der Herstellung eines Laufrades weniger Schritte als die herkömmliche Art, bei der ein Metallkern gegossen, bearbeitet, gereinigt und dann mit einem Haftkonditionierer behandelt wird, bevor die Schaufeleinrichtung gegossen wird. Wie beschrieben, kann
ferner eine bessere Verbindung zwischen der Schaufeleinrichtung und dem Kern des Laufrades durch die vorliegende Erfindung im Vergleich zu herkömmlichen Metall-Elastomer-Laufrädern erreicht werden. Folglich kann ein billigeres und zuverlässigeres Produkt erreicht werden. Das durch das vor-
u liegende Verfahrengefertigte Laufrad kann dann durch passende Wahl der Materialien auch widerstandsfähiger gegen Umgebungseinflüsse gemacht werden.
Der Kern 20 muß nicht zylindrisch sein und kann z.B. einen ^0 polygonalen Querschnitt haben oder mit einer gerändelten Oberfläche versehen sein, um die Verbindung zwischen Kern und Schaufeleinrichtung zu verbessern. Die Schaufeln 32 brauchen auch nicht in der gezeigten Form zu sein, sondern können in verschiedenen Formvariationen vorliegen (z.B. schaufel-, tasehenförmig oder dgl. ) Die Gestalt des Laufrades 18 kann wiederum mit verjüngten, unebenen Endoberflächen 38 und 36 versehen sein.
Die Schaufeleinrichtung 22 kann auch aus einer abgestuften Reihe von Elastomeren, die nacheinander in eine mehrstufige Form eingespritzt werden, hergestellt werden.
Der Kern 20 kann auch aus einem anderen Material als Polystyrol z.B. Acryl-Nitril-Butadien-Styrol (ABS) Polymethyl-nethacrylat (z.B. Plexiglas),einem Polypropylenpolymer oder ähnlichem gemacht sein kann. Die Schaufeleinrichtung 22 kann ebenfalls aus einer Variation von anderen Materialien als Butadienestyrol gemacht sein. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß der Ausdruck "thermoplastischer Elastomer" ein dem Fachmann bekannter Ausdruck ist, nachgewiesen durch Tobolsky und andere "Polymer Sciene and Materials", Seite 277, Wiley-Interscience (1971), und daß eine Variation solcher Materialien existiert, offenbart durch B.A.Walker, "Handbook of Thermoplastic Elastomers", (1979). Ferner können die Materialien, die zum Herstellen des Kernes 20 und der Schaufeleinrichtung 22 benutzt werden, Materialmischungen 3ein (z.B. kann das thermoplastische polymerische Material des Kerns 20 eine Mischung eines Elastomer enthaltenden Materials sein). Die tatsächliche Auswahl von verträglichen Paaren durch Schmelzen oder chemische Vernetzung verbindbarer Materialien hängt von ingenieursmäßigen Gesichtspunkten ab.

Claims (12)

  1. Patentans p.r ü c h e
    1 . Pumpenlaufrad, gekennzeichnet durch ein Kernteil (20) aus einem starren thermoplastischen Polymer und einen das Kernteil (29) umgebenden und an diesem befestigten Schaufelteil (22), wobei das Schaufelteil (22) eine Vielzahl von Schaufeln (32) umfaßt und aus einem thermoplastischen Elastomer gemacht ist und auf dem Kernteil (20) durch direkte Einbindung zwischen dem starren thermoplastischen Polymer und dem thermoplastischen Elastomer befestigt ist.
  2. 2. Pampenlaufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelteil (22) an dem Kernteil (20) als Folge des direkten Schmelzens des
    c thermoplastischen Elastomers auf den starren thermoplastischen Polymer eingebunden ist.
  3. 3. Pumpenlaufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ,Schaufelteil (22) an dem Kernteil (20) als Folge einer chemischen Vernetzung des thermoplastischen Elastomers mit dem starren thermoplastischen Polymer eingebunden ist.
  4. 4. Pumpenlaufrad nach mindestens einem der Ansprüche
    1 bis 3, gekennzeichnet , durch wenigstens 15
    eine Einbindungsgrenzfläche (40) zwischen dem Kernteil
    (20) und dem Schaufelteil (22), wobei diese Grenzfläche (40) eine Tiefe in der Größenordnung von 2,5 χ 10 cm hat.
  5. 5. Pumpenlaufrad nach mindestens einem der Ansprüche
    1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Kernteil (20) aus Polystyrol mit einem Biegemodul von mehr als 28.000 kp / cm *" hergestellt ist.
  6. 6. Pumpenlaufrad nach mindestens einem der Ansprüche
    1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaufelteil (22) aus einem weichen, niedrigmoduligen Material mit einem Wert auf einem Shore A skalierten
    Härtemesser zwischen ungefähr 35 und ungefähr 85 herge-30
    stellt ist.
  7. 7. Pumpenlaufrad nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß
    das Schaufelteil (22) aus einem Copolymer aus Styrol und 35
    Butadien hergestellt ist.
  8. 8. Pumpenlaufrad nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Kernteil (20) röhrenförmig ist.
  9. 9. Pumpenlaufrad nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaufelteil (22) von einer gekerbten, zylindrischen Form ist.
  10. 10. Verfahren zum Herstellen eines Pumpenlaufrades mit einem Kernteil aus einem im wesentlich starren, thermoplastischen Polymer und einem Schaufelteil aus einem thermoplastischen Elastomer, welches das Kernteil umgibt und an diesem eingebunden ist, gekennzeichnet durch Spritzgießen
    !5 des Kernteils (20) in einen ersten Formhohlraum (62) und Spritzgießen des Schaufelteils (22) in einen zweiten Formhohlraum (76), der um das Kernteil (20) so angeordnet ist, daß das thermoplastische Elastomer sich direkt in dem das starre , thermoplastische , das Kernteil (20) bildende Polymer einbindet.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaufelteil (22) gebildet wird, nachdem das starre, thermoplastische Polymer angesetzt, aber noch nicht seine maximale Härte erreicht hat.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß das starre, thermoplastische Polymer Polystyrol ist.
    1.3- Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß das thermoplastische Elastomer ein Copolymer aus Styrol und Butadien ist.
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