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Publication number: DEP0003829MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 1. März 1943 Bekannitgemacht am 29. März 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ein- oder mehrstufigen Laufrädern aus keramischem Werkstoff. Kreiselpumpen zur Förderung z. B. chemischer Flüssigkeiten, die metallische Werkstoffe stark angreifen, werden zweckmäßig so hergestellt, daß alle mit der zu fördernden Flüssigkeit in Berührung kommenden Teile, insbesondere das Laufrad der Pumpe, aus einem keramischen Werkstoff bestehen, der-gegen chemische und mechanische Angriffe, z. B. durch Laugen, die außerdem mitunter scharf körnige Verunreinigungen enthalten, besonders widerstandsfähig ist.

Derartige keramische Laufräder wurden bisher in der Weise hergestellt, daß sowohl die Schaufeln als auch die diese Schaufeln zwischen sich einschließenden Seitenscheiben in Einzelanfertigung gedreht, gegossen oder gepreßt und alle Teile nach Zusammengarnieren oder Zusammenglasieren im keramischen Brand fest miteinander vereinigt wurden. Dieses Herstellungsverfahren ist nicht nur umständlich und unwirtschaftlich, sondern schließt auch die Möglichkeit von Fehlern in sich ein, weil die insbesondere in verschiedenen Arbeitsverfahren er¹ zeugten keramischen Teile beim Trocknen und im

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Brand unterschiedlich stark schwinden. Die dabei auftretenden mechanischen Spannungen können zu Rissen zwischen den miteinander verbundenen Teilen und zur Zerstörung des Laufrades führen.
Nach der Erfindung werden die Laufräder auf dem Wege des bekannten Hohlgußverfahrens in einem Arbeitsgang in einer mehrteiligen Form in einem Stück hergestellt.

An Hand der in den Abb. ι bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele ist die Erfindung näher erläutert.

Abb. ι zeigt im Mittelpunkt die zur Herstellung eines solchen keramischen Laufrades 10 erforderliche Form aus saugfähiger Masse, z. B. aus Gips, deren übereinandergesetzte Teile 1 und 2 einen Hohlkörper bilden, dessen innere Begrenzung der äußeren Form des in einem Stück hergestellten Laufrades entspricht. In den Hohlraum der zusammengesetzten Form wdrdGießschlicker (verflüssigte keramische Masse) eingefüllt, der eine gewisse Zeit lang in der Form verbleibt, innerhalb der der flüssigen keramischen Masse durch die saugenden Formwände Wasser entzogen wird. Hierbei bildet sich der feste Laufradrohkörper, dessen Wandstärke von der Beschaffenheit der Form, des Gießschlickers und der Zeitdauer abhängt, während der die Masse in der Form verblieben ist. Der restliche noch flüssige Schlicker wird schließlich durch Umstürzen der Form durch die Mittelöffnun'g in der oberen Formhälfte 1 aus der Form ausgegossen.

Abb. 2 zeigt zur Hälfte im Mittelschnitt und zur Hälfte in Ansicht den aus der Form genommenen Rohkörper 10 des Laufrades mit noch geschlossenem Rand, der im wesentlichen dazu dient, die kreisförmigen Seitenflächen des Rades gegen Deformationen im Brand zu schützen. Nach dem Brand wird dieser Rand — wie auf Abb. 2 ersichtlich ·— abgeschliffen, wodurch die Förderkanäle nach der Austrittsseite hin geöffnet werden.

Damit sich die Wandungen 4 (Schaufeln) der Förderkanäle 5 des Laufrades 10 während des Ansteifens des Schlickers bilden können, ist nach Abb. ι die Formfläche des unteren Formteiles 2 mit gekrümmten Schaufelrippen 3 versehen, die auf der Unterseite des fertigen Rohkörpers 10 gekrümmte Nuten 6 hinterlassen. Zur Bildung der Kanalwandungen können auch beide Formhälften auf den die Seitenflächen des Laufrades ergebenden Formflächen mit derartigen, einander gegenüberstehenden Schaufelrippen versehen sein, die dann — wie das in Abb. 3 in Seitenansicht und Mittelschnitt und in Abb. 4 in Aufsicht und Schnitt A-B-C dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt — auf beiden Seiten des fertigen Rohkörpers 7 des Laufrades gekrümmte Nuten 6 hinterlassen. Diese Nuten 6 stören nicht, sie können vor dem Brand des Laufrades mit keramischer Masse ausgefüllt werden, die sich mit der Masse des Radkörpers vereinigt.

Während die Formteile 1 und 2 zuerst einen in sich zusammenhängenden Hohlraum einschließen, wird dieser nach dem Ansteifen des Schlickers an den Formwänden und an den zur Bildung der Schaufeln 4 angeordneten Schaufelansteifungsrippen 3 im unteren Formteil 2 —- und im oberen Formteil bei Lauf rädern nach Abb. 3 — in mehrere die Förderkanäle bildende Hohlräume unterteilt.

Falls es aus irgendwelchen Gründen erwünscht ist, an irgendeiner Stelle, insbesondere z. B. an der Nabe des Laufrades, eine größere Wandstärke zu erzielen als diejenige im wesentlichen gleichmäßige Wandstärke, die sich während der Zeit bildet, innerhalb der der Schlicker in der Form verbleibt, können vorgeformte Einlagen 9 aus keramischer Masse verwendet werden, die sich beim Einfüllen des Schlickers mit diesem verbinden. Auf diese Weise 75, kann z. B. eine unerwünschte Einbuchtung des inneren Hohlraumes an der Laufradnabe leicht vermieden werden.

Je nach Bedarf kann das Laufrad auch mit gekrümmten Rückschaufeln 8 versehen sein, die durch den Dichtungsspalt des Laufrades in das Pumpengehäuse tretende Flüssigkeit in den Druckraum der Pumpe zurückfördern und dadurch die Stopfbuchse für die Laufradwelle vom Pumpendruck entlasten. Derartige Rückschaufeln können beim Gießen des 85, Rades durch Anordnung entsprechend gekrümmter Formnuten erzielt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung- von ein- oder mehrstufigen Laufrädern aus keramischem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder in einer mehrteiligen Form aus saugfähigem Stoff in einem Stück gegossen und durch gekrümmte Schaufelansteifungsrippen in den Formteilen sowohl die Schaufeln als auch die Förderkanäle erzeugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die in den Form-, teilen angebrachten Schauf elansteif ungsrippen im Laufrad verursachten Nuten (6) mit keramischer Masse ausgefüllt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rückseite des Laufrades ergebenden Formteile zur Bildung von Rückschaufeln (8) mit entsprechend gekrümmten Formnuten versehen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung der Wandung, z. B. an der Nabe, eine feste vorgeformte Einlage (9) aus keramischem Werkstoff in die Form eingelegt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen