EP0646729B1 - Als Blechformteil ausgebildete Leiteinrichtung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Leiteinrichtung für Kreiselpumpen mehrstufiger Bauart, wobei die Schaufeln der Leiteinrichtung als Blechformteile ausgebildet sind.
• Durch die DE-PS 16 53 713 ist der Aufbau einer derartigen Leiteinrichtung am Beispiel einer halbaxialen Pumpenstufenbauart gezeigt. Die Leitrad- und Rückführschaufeln gehen hierbei direkt ineinander über und sind als einteilige Bauelemente ausgebildet, die zwischen einem Innen- und Außenmantel befestigt werden müssen. Diese übliche Bauart findet auch Verwendung in der EP 0 257 358 B1, bei der separate Leitrad- und Rückführschaufeln benutzt werden. Auch diese Schaufeln sind als einzelne Elemente zwischen zugehörigen Deckscheiben befestigt und mit diesen verbunden, hier in Form einer Schweißverbindung. Nachteilig bei der Herstellung derartiger Leiteinrichtungen ist deren filigraner Aufbau und der Aufwand hinsichtlich der Handhabung und Führung der einzelnen Schaufelelemente.
• Die DE-A-40 08 216 hat ein Verfahren zur Herstellung von Schaufeln zum Gegenstand. Dabei wird aus einer Platine eine Vielzahl von Schaufeln ausgestanzt, wobei diese Schaufeln durch Verbindungsstege mit einem Träger verbunden bleiben. Mit Hilfe von Biege- und Umformvorgängen wird ein Schaufelstern erzeugt, der durch Schweißen unlösbar mit Deckscheiben verbindbar ist. Als Schweißart wird das Laserschweißen erwähnt.
• Der Abstract des JP-A-2 005 798 zeigt eine aus Kunststoff hergestellte Rückführeinrichtung. Danach scheint ein Umfangsabschnitt einer Scheibe als Schaufelteil um ca. 150° umgebogen sein. Ein solcher Fertigungsvorgang ist nur bei einem thermoplastischen Kunststoffmaterial unter Wärmeeinfluß möglich.
• Die EP-A-310 121 zeigt eine der DE-A-40 08 216 entsprechende Lösung. Zur Verbindung der Schaufelteile mit den Deckscheiben sind an den Deckscheiben Schweißbuckel angebracht.
• Durch die US-A-2 753 807 ist eine Leiteinrichtung mit mehrteilig ausgebildeten Schaufeln bekannt. Die einen Schaufelkanal begrenzenden Schaufeln können nicht einteilig erzeugt werden. Daher werden einzelne Schaufelabschnitte in zwei verschiedenen Blechteilen vorgesehen. Nach der Montage der Blechteile wird ein Leitrad in einem hinter dem Laufrad befindlichen Bereich gebildet. Die im Raum hinter dem Laufrad auf kleinerem Durchmesser angeordneten, als ausgeschnittene und hochgebogene sowie radial zur Drehachse verlaufenden Schaufelteile wirken als Rotationsbremse und unterstützen den Abfluß eines Mediums aus diesem Raum. Die Teile der Leiteinrichtung werden aus Kostengründen einfach zusammengesteckt.
• Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, für die in Blechbauweise erstellte Leiteinrichtung einer mehrstufigen Kreiselpumpe eine einfach zu montierende Gestaltung zu entwickeln. Die Lösung dieses Problems sieht vor, daß die Schaufeln der Leiteinrichtung Bestandteil eines Blechformteiles sind, wobei mindestens zwei oder mehrere Schaufeln aus einem Blechformteil herausgebogen sind, und, daß die Schaufeln mit angeformten Schweißbuckeln versehen sind. Hierbei kann es sich um eine Ronde handeln, aus der die ebenen Abwicklungen der Schaufeln herausgeschnitten werden, derart, daß die Schaufeln immer noch unverlierbar mit der Ronde verbunden sind. In einem nachfolgenden Arbeitsgang werden dann die Schaufeln aus der ebenen Ronde herausgebogen, so daß sie im Winkel zur Rondenoberfläche verlaufen und zwischen sich einen Schaufelkanal ausbilden. Das so gebildete Bauteil, welches einer Wandfläche mit darauf befestigten Schaufeln entspricht, ist leicht zu handhaben.
• Erfindungsgemäß sind die Schaufeln mit angeformten Schweißbuckeln versehen. Diese Schweißbuckel, die bereits beim ersten Ausschneiden der Schaufelabwicklung mit angeformt werden, bieten die Möglichkeit, das so gebildete Bauteil in einfachster Weise mit einer Deckscheibe zu versehen, bzw. die Schaufeln direkt an eine Gehäusewandfläche anzuschweißen. Der wesentliche Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß das so geschaffene Gebilde als große Einheit sehr leicht zu handhaben ist und in einem einzigen Vorgang schweißtechnisch mit einem anderen Bauteil verbunden werden kann.
• Für diejenigen Anwendungsfälle, bei denen unter der Voraussetzung einer bequemen Handhabung eine Reduzierung des Materialaufwandes angestrebt wird, sind mindestens zwei Schaufeln Bestandteil von einem Blechformteil. Aus einer Platte, an deren Rändern die ihrer späteren Montageposition entsprechenden Schaufelabwicklungen von zwei Schaufeln angeformt sind, wird durch Hochbiegen der Ränder ein Blechformteil geschaffen, bei dem zwei Schaufeln zwischen sich einen Schaufelkanal ausbilden. Somit entstehen Blechformteile mit jeweils zwei angeformten Schaufeln, die es ermöglichen, durch Verwendung von mehreren dieser Blechformteile eine Leiteinrichtung aufzubauen. Diese Variante eignet sich jedoch nur für Leiteinrichtungen mit geraden Schaufelzahlen. Diese Blechformteile können dann auf eine Platte befestigt werden, die beispielsweise als räumliche Trennung zwischen einer Leiteinrichtung mit nachfolgender Rückführpartie Verwendung finden kann. Auch eine derartige Einrichtung läßt sich in einfachster Weise fertigen. Auf den angeformten Schweißbuckeln der Schaufeln können dann in einfachster Weise Deckscheiben angebracht werden bzw. die Schaufeln an trennende Wandflächen angeschweißt werden. Genauso ist es möglich, die zwischen den einzelnen Schaufeln befindlichen verbindenden Flächen durch Punktschweißen mit anderen Leiteinrichtungs- oder Pumpengehäuseteilen zu verbinden.
• Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die an die Schaufeln angrenzenden Flächen mit Freischnitten für an die Schaufeln angeformte Anlageflächen und/oder Schweißbuckel versehen. Diese Schweißbuckel sind gewissermaßen an der Schaufelunterseite oder in der Schaufelfußzone angeordnet. Sie fluchten mit den an der Außenkontur der Schaufel angeformten Schweißbuckel. Somit ist der Vorteil gegeben, daß das die Schaufeln aufweisende Formteil sowie die damit verbundenen saug- und druckseitigen Deckscheiben in einem Arbeitsgang miteinander verschweißt werden können. Die im Bereich der Schweißbuckel befindlichen Anlageflächen dienen als Anschlag während des Schweißvorganges und sorgen für eine gleichmäßige Breite des Schaufelkanals.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen die

Fig. 1

einen Blechzuschnitt in Form einer Ronde, die

Fig. 2

den gleichen Blechzuschnitt mit herausgebogenen Schaufeln, die

Fig. 3

zwei ebene Blechzuschnitte mit angeformten Schaufelabwicklungen, die

Fig. 4

die Blechzuschnitte der Fig. 3 mit herausgebogenen Schaufeln und die

Fig. 5

einen Schnitt gemäß Linie A-B von Fig. 4.

• Alle Darstellungen der Fig. 1 bis 5 sind am Beispiel einer Rückführeinrichtung gezeigt. Die Fig. 1 zeigt einen rondenförmigen Blechzuschnitt 1, an dem eine Abwicklung der Schaufeln 2 bereits ausgeschnitten ist. Die Schaufeln 2 sind hier mit jeweils drei Schweißbuckeln 3 ausgestattet, welche nach einem späteren Umformvorgang eine Verbindung mit einer Wandfläche oder einer daran anzubringenden Deckplatte ermöglichen. Die strichpunktierten Linien 4 bilden die Biegelinie für die später umzubiegenden Schaufeln 2 und die daran angrenzenden Flächen 5 entsprechen den Schaufelfüßen. Die die Schaufelfüße ausbildenden Flächen können durch einfache Punktschweißverbindung mit Wandflächen eines Stufengehäuses oder entsprechenden Deck- oder Trennscheiben verbunden werden.
• In der Fig. 2 ist die Ronde gemäß Fig. 1 nach einem Umformvorgang gezeigt. Die Schaufeln 2 stehen jetzt im Winkel zur Zeichenebene und weisen auf ihrer Oberseite die drei angeformten Schweißpunkte 3 auf. Die Schaufelfüße 5 weisen hier eine Breite auf, welche eine problemlose Punktschweißung mit anderen Flächen ermöglicht.
• Gemäß der Fig. 3 sind zwei bogenförmige Blechformteile 6 gezeigt, deren äußere Krümmungsradien mit angeformten Abwicklungen von zwei Schaufeln 2 ausgestattet sind. Auch hier sind bereits die Schweißbuckel 3 mit angeformt und das spätere Herausbiegen der Schaufeln erfolgt an den Biegelinien 4. Am Beispiel dieser Schaufeln ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung gezeigt. Die Biegelinie 4 als eine Begrenzungslinie benutzend, sind in einer die Schaufeln 2 hier verbindenden Fläche 7 mehrere Freischnitte 8 ausgestanzt. Deren Anzahl entspricht der gewählten Anzahl der Schweißbuckel 3. Damit lassen sich im Bereich der sogenannten Schaufelfüße Anlageflächen 9 und Schweißbuckel 10 anformen. Die Schweißbuckel 10 liegen nach dem Biegen der Schaufeln 2 mit den Schweißbuckeln 3 in der gleichen Achsrichtung. Somit kann das die Schaufeln aufweisende Bauteil in einem Arbeitsgang mit den Deckscheiben verschweißt werden, wobei die Anschläge 9 eine gleichmäßige Höhe der Schaufelkanäle gewährleisten. Diese Art der Schweißbuckel-Ausbildung kann selbstverständlich auch bei der Ausbildung gemäß Fig. 1 und 2 Verwendung finden.
• Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Blechformteile der Fig. 3 mit hochgebogenen Schaufeln 2. Zwischen jeweils zwei Schaufeln 2 erstreckt sich eine verbindende Fläche 7, die von ihrer Funktion her die Aufgabe eines Schaufelfußes übernehmen kann. Ebenso wie die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausgestaltungen lassen sich die so erstellten Schaufeln einer Leiteinrichtung in ganz bequemer Art und Weise handhaben und zu einer einheitlichen ganzen Leiteinrichtung verbinden. Die hierfür notwendigen Werkzeuge können ebenfalls sehr einfach und kostengünstig gestaltet und in ihrer Anzahl minimiert werden. Neben der bequemen Handhabung, beispielsweise als ein einziges beschaufeltes Teil gemäß den Fig. 1 und 2, und bei einer Anordnung an einer zwischen Leitrad und Rückführeinrichtung angeordneten Gehäusewandfläche, können diese beschaufelten Teile durch die angeformten Schweißbuckel einfach angebracht werden. Es ist auch ohne weiteres möglich, diese beschaufelten Teile direkt mit einer Wandfläche eines Stufengehäuses zu verbinden.
• Dieses hier am Beispiel einer Rückführeinrichtung gezeigte Bauprinzip ist ohne weiteres auch für die Schaufeln eines sogenannten Leitrades verwendbar. Es würden sich dann lediglich die Durchmesserverhältnisse und gegebenenfalls der Schaufelverlauf anders darstellen. Zudem erlaubt diese Art der Herstellung eine größere Kombinationsvielfalt im Zusammenhang mit einer bestehenden Baureihe.

Claims (3)

1. Leiteinrichtung für Kreiselpumpen mehrstufiger Bauart, wobei die Leiteinrichtung das aus einem Laufrad austretende Fördermedium energetisch beeinflußt und/oder einer weiteren Pumpenstufe zuleitet und die Schaufeln (2) der Leiteinrichtung (1) als Blechformteile ausgebildet sind, die Schaufeln (2) der Leiteinrichtung Bestandteil eines Blechformteiles (1, 6) sind, wobei mindestens zwei oder mehrere Schaufeln (2) aus einem Blechformteil (1, 6) herausgebogen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) mit angeformten Schweißbuckeln (3) versehen sind.
2. Leiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Schaufeln (2) durch eine Fläche (5, 7) miteinander verbunden sind.
3. Leiteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Schaufeln (2) angrenzende Flächen (5, 7) mit Freischnitten (8) für an den Schaufeln (2) angeformte Anlageflächen (9) und/oder Schweißbuckeln (10) versehen sind.

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