EP2713058A1 - Pumpenkopf für eine Zentrifugalpumpe sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Pumpenkopfes - Google Patents

Pumpenkopf für eine Zentrifugalpumpe sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Pumpenkopfes Download PDF

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EP2713058A1
EP2713058A1 EP20120186054 EP12186054A EP2713058A1 EP 2713058 A1 EP2713058 A1 EP 2713058A1 EP 20120186054 EP20120186054 EP 20120186054 EP 12186054 A EP12186054 A EP 12186054A EP 2713058 A1 EP2713058 A1 EP 2713058A1
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EP
European Patent Office
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pump head
ribs
housing
pump
annular channel
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EP20120186054
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English (en)
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EP2713058B1 (de
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Ronny Marzog
Dirk Neulen
Jakob Ruszczyk
Jamal Chargui
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Pierburg Pump Technology GmbH
Original Assignee
Pierburg Pump Technology GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials
    • F04D29/026—Selection of particular materials especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/21—Manufacture essentially without removing material by casting

Definitions

  • the invention relates to a pump head for a centrifugal pump with a housing in which an annular channel is formed, an axial inlet nozzle having at its axially remote from the annular channel end a smaller diameter than at its end facing the annular channel, an outlet, a flange surface for attachment the pump head on a pump housing and housing ribs which are formed on the opposite side to the annular channel of the pump head and a method for producing such a pump head in an injection mold or a die, wherein after filling and cooling of the material, the mold is opened and the pump head is removed ,
  • Such pump heads are known in particular from the field of coolant pumps for internal combustion engines.
  • the coolant flows through the central axial inlet into the pump and is promoted and compressed by the rotation of the impeller in the annular channel. After flowing through the annular channel, the coolant leaves the pump via a mostly tangentially outward-pointing outlet.
  • a water pump with reinforcing ribs is for example from the DE 297 04 753 U1 known. The production takes place via a fixed lower mold half and a movable upper mold half, between which the plastic is injected.
  • the die casting mold or the injection mold has four lateral slides which form support ribs of the inlet nozzle and housing ribs of the pump head and which are pushed radially outwardly from the parallel outwardly extending housing ribs of the pump head for removal of the pump head in the extension direction, demolding of the pump head is achieved simultaneous formation of the support ribs on the inlet nozzle also possible with enlarged connection diameter of the inlet nozzle.
  • a particularly good stability, especially in the critical transition region between the inlet nozzle and the housing of the pump head results when the axially extending at the inlet nozzle support ribs pass into the housing ribs of the pump head.
  • housing ribs are arranged at right angles to each other on the pump head, which extend in the radial direction.
  • four equal sideshift can be used, which meet in the region of the radially extending ribs in the collapsed state of the mold. The result is a largely symmetrical shape, whereby a delay is prevented. At the same time a high stability is achieved.
  • a plurality of housing ribs are arranged between the radially extending housing ribs, which extend parallel to each other from the inlet port to the outside. Due to the parallel design, demolding in the direction of extent can take place and, at the same time, a sufficient number of ribs can be made available to increase the stability.
  • the mutually parallel housing ribs are preferably arranged at an angle of 45 ° to the radially extending housing ribs, so that a largely symmetrical shape is formed.
  • a star point is formed on each of the inlet stub facing end of the radially extending housing ribs on which one of the support stubs formed on the inlet stub and in the circumferential direction open from both sides of the radially extending housing ribs each one of the parallel housing ribs.
  • This rib at the inlet nozzle is also formed in the transition area between the slides accordingly.
  • the star point increases stability in the transition area between the pump head housing and the inlet port.
  • the inner diameter of the inlet nozzle increases conically in the direction of the ring channel facing end, so that the pump head can be easily lifted from the lower mold half.
  • the die casting mold or the injection mold additionally comprises an axially displaceable molding which is lifted axially from the pump head for demolding, the molding forming the region of the outlet nozzle between two adjacent parallel housing ribs.
  • a radially outwardly widening outlet nozzle can be formed.
  • the outlet nozzle facing radially extending housing rib is formed by the head slider.
  • the in the FIGS. 1 to 3 illustrated pump head 100 has a housing 102 with a central, axially extending inlet port 104 and a tangentially extending outlet port 106.
  • annular channel 108 is formed, which is radially outwardly surrounded by a flange 110, which has four flanges 112 with through holes 114 through which screws are plugged to the pump head 100 at a not to fix pump housing shown.
  • FIG. 2 twelve pockets 116 can be seen, which are formed in a boundary wall 118 of the inlet nozzle 104 uniformly distributed over the circumference. These pockets 116 are separated from each other in the circumferential direction by webs 120. These pockets 116 and webs 120 are necessary, on the one hand, to prevent accumulation of material in the area of the inlet stub 104, which can lead to distortion of the component and, on the other hand, sufficient stability even in the interior of the pump when the inlet diameter is smaller than the connection diameter the critical transition region between inlet port 104 and housing 102 remains present.
  • housing ribs 122 are formed on the surface of the housing 102 which is axially opposite to the annular channel 108 and extend substantially radially outwardly from the inlet port 104. These serve to increase the stability of the pump head 100, which can be formed by the housing ribs 122 with a relatively thin wall thickness, so that it has a low weight.
  • This pump head 100 is carried out in a two-part mold with a fixed lower mold half, in which the annular channel 108 is formed and a movable upper mold half, in which the inlet nozzle 104 and the surface of the housing 102 are formed with the housing ribs.
  • the demolding takes place in both directions along the axis of the inlet nozzle 104.
  • there are no undercuts in the removal direction except that an additional slider must be used to form the inner wall of the outlet nozzle 106.
  • the pockets 116 must be made in this embodiment by separate cores, which must be removed after casting.
  • the pumphead 200 like the pumphead 100, has a housing 202 with an axial inlet port 204 and a tangential outlet port 206 which are fluidly interconnected by an annular channel 208 formed on the side of the housing 202 opposite the inlet port.
  • This annular channel 208 is also in the same way as the pump housing 100 by a flange 210 with flanges 212 and through holes 214 surrounded.
  • a boundary wall 218 of the inlet nozzle 204 in the interior of the pump, ie at the inlet port 204 opposite side is completely closed and has a smooth, conically widening in the direction of the annular channel 206 inner wall surface.
  • eight support ribs 226 are formed on the outer circumference of the inlet stub 204, which extend axially along the inlet stub 204 over a strength-critical area.
  • radially extending housing ribs 222 are formed on the surface of the housing 202, which are arranged offset from each other at a distance of 90 °. Between each of these radial housing ribs 222 three mutually parallel housing ribs 228 are formed on the surface of the housing 202, each opening at the inlet port 204 in the support ribs 226, wherein the two adjacent to the respective radial housing rib 222 arranged parallel housing ribs 228, the respective radial extending housing rib 222 and each one of the support ribs 226 form a common star point 230 at the foot of the inlet stub 204.
  • this pump head 200 For the production of this pump head 200, a mold is used, in addition to the lower mold part for forming the flange 210, the annular channel 208, the inner wall of the inlet nozzle 204 and a visible from the flange half of the outlet nozzle 206 additionally four side slide and an axially displaceable molding.
  • the axially displaceable in the extension direction of the inlet nozzle molding is inserted and ejected in the axial direction and serves to form the opposite half of the outlet nozzle 206.
  • this molding covers only that part of the pump head 200, which between the two housing ribs 228, which extend adjacent to the radial housing rib 222, which extends in the direction of the outlet nozzle 206.
  • the corresponding divisions of the sideshift and the axially displaceable molding are in the FIG. 4 represented by dashed lines.
  • a radially displaceable lateral slide is arranged in each case, which images the region between the parallel housing rib 228 closest to the outlet stub 206 and the radially extending housing rib 222, viewed in the circumferential direction.
  • the contact surfaces of the two other following side slides are located respectively at the radially extending housing ribs 222, so that these two slides cover an angle of 90 °.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Pumpenköpfe (200) für Zentrifugalpumpen mit einem Gehäuse (202), in dem ein Ringkanal (208) ausgebildet ist, einem axialen Einlassstutzen (204), der an seinem axial vom Ringkanal (208) abgewandten Ende einen kleineren Durchmesser aufweist als an seinem zum Ringkanal (208) weisenden Ende, einem Auslassstutzen (206), einer Flanschfläche (210) zur Befestigung des Pumpenkopfes (200) an einem Pumpengehäuse (202) und Gehäuserippen (222), welche an der zum Ringkanal (208) entgegengesetzten Seite des Pumpenkopfes (200) ausgebildet sind, sind ebenso bekannt wie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Pumpenkopfes (200) in einer Spritzguss- oder Druckgussform, wobei nach dem Einfüllen und Abkühlen des Materials die Form geöffnet wird und der Pumpenkopf (200) entnommen wird. Um dünne Wandungen des Einlassstutzens (204) ausbilden zu können, und dennoch eine hohe Stabilität bei gutem Pumpenwirkungsgrad sicherzustellen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass am Außenumfang des Einlassstutzens (204) sich axial erstreckende Stützrippen (226) ausgebildet sind und die Druckgussform oder Spritzgussform vier Seitenschieber aufweist, welche Stützrippen (226) des Einlassstutzens (204) und Gehäuserippen (222, 228) des Pumpenkopfes (200) bilden und welche zum Entformen des Pumpenkopfes (200) in Erstreckungsrichtung von parallel nach außen verlaufenden Gehäuserippen (228) des Pumpenkopfes (200) nach radial außen geschoben werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Pumpenkopf für eine Zentrifugalpumpe mit einem Gehäuse, in dem ein Ringkanal ausgebildet ist, einem axialen Einlassstutzen, der an seinem axial vom Ringkanal abgewandten Ende einen kleineren Durchmesser aufweist als an seinem zum Ringkanal weisenden Ende, einem Auslassstutzen, einer Flanschfläche zur Befestigung des Pumpenkopfes an einem Pumpengehäuse und Gehäuserippen, welche an der zum Ringkanal entgegengesetzten Seite des Pumpenkopfes ausgebildet sind sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Pumpenkopfes in einer Spritzgussform oder einer Druckgussform, wobei nach dem Einfüllen und Abkühlen des Materials die Form geöffnet und der Pumpenkopf entnommen wird.
  • Derartige Pumpenköpfe sind insbesondere aus dem Bereich der Kühlmittelpumpen für Verbrennungsmotoren bekannt. Dabei strömt das Kühlmittel über den zentralen axialen Einlass in die Pumpe und wird durch die Drehung des Laufrades in den Ringkanal gefördert und verdichtet. Nach dem Durchströmen des Ringkanals verlässt das Kühlmittel die Pumpe über einen zumeist tangential nach außen weisenden Auslass.
  • Aufgrund der relativ hohen Drehgeschwindigkeiten des Laufrades und die damit einhergehende Verdichtung des Kühlmittels besteht eine hohe Belastung der mechanischen Stabilität des Pumpenkopfes. Andererseits besteht in der Automobilbranche der stetige Wunsch einer Gewichtsreduzierung der Aggregate zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs.
  • Aus diesem Grund wurden in der Vergangenheit die Pumpenköpfe mit Verstärkungsrippen an der Oberfläche ausgeführt, so dass die Wandstärke verringert werden kann. Dabei ist jedoch auf eine mögliche Entformbarkeit bei der Herstellung der Pumpenköpfe zu achten. Eine Wasserpumpe mit Verstärkungsrippen ist beispielsweise aus der DE 297 04 753 U1 bekannt. Die Herstellung erfolgt über eine feste untere Formhälfte sowie eine bewegliche obere Formhälfte, zwischen die der Kunststoff eingespritzt wird.
  • Diese Entformung in axialer Richtung führt dazu, dass Probleme entstehen, wenn der Außendurchmesser des Anschlussstutzens deutlich größer ist als der Eintrittsquerschnitt in die Pumpe. Um einen Verzug des Pumpenkopfes durch vorhandene Materialanhäufungen im Bereich des Einlassstutzens zu verhindern, wurden daher in der Vergangenheit im Bereich der unteren Formhälfte zusätzliche Vorsprünge ausgebildet oder zusätzliche Kerne eingebracht, durch die um den eigentlichen Eintrittsquerschnitt des Pumpenkopfes herum Taschen ausgebildet wurden, durch die die Materialanhäufungen vermieden wurden. Dies führt jedoch zu einer Verringerung des hydraulischen Wirkungsgrades.
  • Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Pumpenkopf sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Pumpenkopfes für eine Zentrifugalpumpe zu schaffen, durch die der hydraulische Wirkungsgrad bei gleichbleibender Stabilität und ohne einen Verzug des Pumpenkopfes gesteigert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Pumpenkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Pumpenkopfes mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
  • Dadurch, dass am Außenumfang des Einlassstutzens sich axial erstreckende Stützrippen ausgebildet sind, kann auf die Taschen im Innern des Stutzens verzichtet werden, wodurch der Wirkungsgrad der Pumpe bei gleichbleibender Stabilität und ohne dass Materialanhäufungen im Bereich des Übergangs zwischen dem Einlassstutzen und dem den Ringkanal bildenden Gehäuse des Pumpenkopfes vorhanden sind.
  • Dadurch, dass die Druckgussform oder die Spritzgussform vier Seitenschieber aufweist, welche Stützrippen des Einlassstutzens und Gehäuserippen des Pumpenkopfes bilden und welche zum Entformen des Pumpenkopfes in Erstreckungsrichtung von den parallel nach außen verlaufenden Gehäuserippen des Pumpenkopfes nach radial außen geschoben werden, wird eine Entformung des Pumpenkopfes bei gleichzeitiger Ausbildung der Stützrippen am Einlassstutzen auch bei vergrößertem Anschlussdurchmesser des Einlassstutzens möglich.
  • Eine besonders gute Stabilität, insbesondere im kritischen Übergangsbereich zwischen dem Einlassstutzen und dem Gehäuse des Pumpenkopfes ergibt sich, wenn die sich axial am Einlassstutzen erstreckenden Stützrippen in die Gehäuserippen des Pumpenkopfes übergehen.
  • Vorzugsweise sind vier Gehäuserippen im rechten Winkel zueinander am Pumpenkopf angeordnet, die sich in radialer Richtung erstrecken. So können vier gleiche Seitenschieber verwendet werden, die sich im Bereich der radial verlaufenden Rippen im zusammen gefahrenen Zustand der Form treffen. Es entsteht eine weitestgehend symmetrische Form, wodurch ein Verzug verhindert wird. Gleichzeitig wird eine hohe Stabilität erreicht.
  • In einer weiterführenden Ausführung sind zwischen den sich radial erstreckenden Gehäuserippen mehrere Gehäuserippen angeordnet, welche sich parallel zueinander vom Einlassstutzen nach außen erstrecken. Durch die parallele Ausbildung kann eine Entformung in Erstreckungsrichtung erfolgen und gleichzeitig eine ausreichende Anzahl an Rippen zur Stabilitätserhöhung zur Verfügung gestellt werden.
  • Dabei sind vorzugsweise die parallel zueinander verlaufenden Gehäuserippen in einem Winkel von 45° zu den radial verlaufenden Gehäuserippen angeordnet, so dass eine weitestgehend symmetrische Form entsteht.
  • In einer vorteilhaften weiterführenden Ausbildung der Erfindung ist jeweils am zum Einlassstutzen weisenden Ende der radial verlaufenden Gehäuserippen ein Sternpunkt ausgebildet, an dem eine der am Einlassstutzen ausgebildeten Stützrippen und in Umfangsrichtung betrachtet von beiden Seiten der radial verlaufenden Gehäuserippen jeweils eine der parallel verlaufenden Gehäuserippen münden. Diese Rippe am Einlassstutzen wird entsprechend ebenfalls im Übergangsbereich zwischen den Schiebern gebildet. Der Sternpunkt erhöht die Stabilität im Übergangsbereich zwischen dem Pumpenkopfgehäuse und dem Einlassstutzen.
  • Um gleichzeitig eine gute Entformbarkeit im Innern des Einlassstutzens sicherzustellen, wächst der Innendurchmesser des Einlassstutzens in Richtung des zum Ringkanal weisenden Endes konisch, so dass der Pumpenkopf einfach von der unteren Formhälfte abgehoben werden kann.
  • Entsprechend werden in einer Weiterbildung des Verfahrens der Ringkanal und die Innenwand des Einlassstutzens durch ein Formteil gebildet, von dem der Pumpenkopf nach dem Auseinanderschieben der Seitenschieber axial entnommen wird.
  • Vorzugsweise weist die Druckgussform oder die Spritzgussform zusätzlich ein axial verschiebliches Formteil auf, das zur Entformung axial vom Pumpenkopf abgehoben wird, wobei das Formteil den Bereich des Auslassstutzens zwischen zwei angrenzenden parallelen Gehäuserippen bildet. So kann zusätzlich ein sich nach radial außen erweiternder Auslassstutzen ausgebildet werden. Die zum Auslassstutzen weisende radial verlaufende Gehäuserippe wird dabei durch den Kopfschieber gebildet.
  • Es werden somit ein Pumpenkopf und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Pumpenkopfes geschaffen, wobei keine Strömungshindernisse im Bereich des Einlasses auftreten, so dass der hydraulische Wirkungsgrad verbessert wird. Gleichzeitig wird eine ausreichende Stabilität auch im kritischen Übergangsbereich zwischen Einlassstutzen und übrigem Gehäuse des Pumpenkopfes sichergestellt, ohne dass Materialanhäufungen vorhanden sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pumpenkopfes sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens werden anhand der Figuren im Vergleich zum Stand der Technik beschrieben.
    • Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Pumpenkopf nach dem Stand der Technik von der Pumpenaußenseite.
    • Figur 2 zeigt eine Ansicht ins Innere des Pumpenkopfes aus Figur 1 als Draufsicht.
    • Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung des Pumpenkopfes aus Figur 1.
    • Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Pumpenkopf von der Pumpenaußenseite.
    • Figur 5 zeigt eine Ansicht ins Innere des erfindungsgemäßen Pumpenkopfes aus Figur 4 als Draufsicht.
    • Figur 6 zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Pumpenkopfes aus Figur 4.
  • Der in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Pumpenkopf 100 weist ein Gehäuse 102 mit einem zentralen, axial verlaufenden Einlassstutzen 104 sowie einem tangential verlaufenden Auslassstutzen 106 auf.
  • An der zum Einlassstutzen 104 axial entgegengesetzten Seite des Pumpenkopfes 100 ist ein Ringkanal 108 ausgebildet, der radial nach außen von einer Flanschfläche 110 umgeben ist, welche vier Flanschaugen 112 mit Durchgangsbohrungen 114 aufweist, durch welche Schrauben gesteckt werden, um den Pumpenkopf 100 an einem nicht dargestellten Pumpengehäuse zu befestigen.
  • Des Weiteren sind in der Figur 2 zwölf Taschen 116 zu erkennen, welche in einer Begrenzungswand 118 des Einlassstutzens 104 gleichmäßig über deren Umfang verteilt ausgebildet sind. Diese Taschen 116 werden in Umfangsrichtung jeweils durch Stege 120 voneinander getrennt. Diese Taschen 116 und Stege 120 sind notwendig, um einerseits zu verhindern, dass im Bereich des Einlassstutzens 104 eine Materialanhäufung entsteht, die zu einem Verzug des Bauteils führen kann und andererseits bei einem im Vergleich zum Anschlussdurchmesser verkleinertem Einlassdurchmesser in das Pumpeninnere eine ausreichende Stabilität auch in dem kritischen Übergangsbereich zwischen Einlassstutzen 104 und Gehäuse 102 vorhanden bleibt.
  • Des Weiteren sind an der zum Ringkanal 108 axial entgegengesetzten Oberfläche des Gehäuses 102 Gehäuserippen 122 ausgebildet, die sich im Wesentlichen vom Einlassstutzen 104 radial nach außen erstrecken. Diese dienen zur Stabilitätserhöhung des Pumpenkopfes 100, der durch die Gehäuserippen 122 mit einer relativ dünnen Wandstärke ausgebildet werden kann, so dass er ein geringes Gewicht aufweist.
  • Die Herstellung dieses Pumpenkopfes 100 erfolgt in einer zweiteiligen Form mit einer feststehenden unteren Formhälfte, in der der Ringkanal 108 ausgebildet ist und einer beweglichen oberen Formhälfte, in der der Einlassstutzen 104 sowie die Oberfläche des Gehäuses 102 mit den Gehäuserippen ausgebildet werden. Die Entformung erfolgt in beiden Richtungen entlang der Achse des Einlassstutzens 104. Um die Entformbarkeit sicherzustellen, sind in Entformungsrichtung keine Hinterschneidungen vorhanden, außer dass ein zusätzlicher Schieber zur Ausbildung der Innenwand des Auslassstutzens 106 verwendet werden muss. Die Taschen 116 müssen in dieser Ausführung durch gesonderte Kerne hergestellt werden, die nach dem Gießen entfernt werden müssen.
  • Durch die Taschen 116 entstehen jedoch beim Einströmen des Kühlmittels in das Gehäuse 102 unerwünschte Druckverlust, durch die der Wirkungsgrad der Pumpe sinkt.
  • Entsprechend weist der erfindungsgemäße, in den Figuren 4 bis 6 dargestellte Pumpenkopf 200 diese Taschen nicht auf. Der Pumpenkopf 200 weist wie der Pumpenkopf 100 ein Gehäuse 202 mit einem axialen Einlassstutzen 204 und einem tangentialen Auslassstutzen 206 auf, die fluidisch durch einen Ringkanal 208, der an der zum Einlassstutzen entgegengesetzten Seite des Gehäuses 202 ausgebildet ist, miteinander verbunden sind. Dieser Ringkanal 208 ist ebenfalls in gleicher Weise wie beim Pumpengehäuse 100 von einer Flanschfläche 210 mit Flanschaugen 212 und Durchgangsbohrungen 214 umgeben.
  • In Figur 5 ist zu erkennen, dass eine Begrenzungswand 218 des Einlassstutzens 204 im Innern der Pumpe, also an der zum Einlassstutzen 204 entgegengesetzten Seite vollständig geschlossen ist und eine glatte, sich in Richtung des Ringkanals 206 konisch erweiternde Innenwand fläche aufweist.
  • Um weder eine zu große Wandstärke noch Festigkeitsprobleme zu erhalten, sind am Außenumfang des Einlassstutzens 204 acht Stützrippen 226 ausgebildet, die sich entlang des Einlassstutzens 204 über einen festigkeitskritischen Bereich axial erstrecken.
  • Durch die Ausbildung dieser Stützrippen 226 entstehen in axialer Richtung Hinterschneidungen, so dass eine Herstellung des Pumpenkopfes bei axialer Entformung nicht mehr möglich ist.
  • Um dennoch eine Entformbarkeit bei hoher Stabilität des Pumpenkopfes 200 sicherstellen zu können, sind lediglich vier radial verlaufende Gehäuserippen 222 an der Oberfläche des Gehäuses 202 ausgebildet, welche jeweils im Abstand von 90° versetzt zueinander angeordnet sind. Zwischen diesen radialen Gehäuserippen 222 sind jeweils drei parallel zueinander verlaufende Gehäuserippen 228 auf der Oberfläche des Gehäuses 202 ausgebildet, die jeweils am Einlassstutzen 204 in die Stützrippen 226 münden, wobei die beiden benachbart zur jeweiligen radialen Gehäuserippe 222 angeordneten parallel verlaufenden Gehäuserippen 228, die jeweilige radial verlaufende Gehäuserippe 222 und je eine der Stützrippen 226 einen gemeinsamen Sternpunkt 230 am Fuß des Einlassstutzens 204 bilden.
  • Zur Herstellung dieses Pumpenkopfes 200 wird eine Form verwendet, weiche neben dem Formunterteil zur Ausbildung der Flanschfläche 210, des Ringkanals 208, der Innenwand des Einlassstutzens 204 sowie einer von der Flanschfläche aus sichtbaren Hälfte des Auslassstutzens 206 zusätzlich vier Seitenschieber sowie ein axial verschiebliches Formteil aufweist. Das axial, also in Erstreckungsrichtung des Einlassstutzens verschiebliche Formteil wird in axialer Richtung ein- und ausgeschoben und dient zur Ausbildung der entgegengesetzten Hälfte des Auslassstutzens 206. In Umfangsrichtung deckt dieses Formteil jedoch nur den Teil des Pumpenkopfes 200 ab, welcher zwischen den beiden Gehäuserippen 228, welche benachbart zu der radialen Gehäuserippe 222 verlaufen, die sich in Richtung des Auslassstutzens 206 erstreckt. Die entsprechenden Teilungen der Seitenschieber und des axial verschieblichen Formteils sind in der Figur 4 durch gestrichelte Linien dargestellt.
  • Benachbart zu diesem Formteil wird jeweils ein radial verschieblicher Seitenschieber angeordnet, der den Bereich zwischen der zum Auslassstutzen 206 nächstliegenden parallelen Gehäuserippe 228 und der in Umfangsrichtung gesehen nächsten, radial verlaufenden Gehäuserippe 222 abbildet. Die Berührungsflächen der beiden weiteren folgenden Seitenschieber befinden sich jeweils an den radial verlaufenden Gehäuserippen 222, so dass diese beiden Schieber einen Winkel von jeweils 90° abdecken.
  • Bei dieser Teilung der Seitenschieber ist es möglich, diese entlang der parallelen Gehäuserippen 228 zur Entformung zu schieben, ohne dass Hinterschneidungen eine solche Entformung verhindern. Alle vier Schieber bilden auch die Umfangswand des Einlassstutzens 204 mit seinen Stützrippen 226 jeweils über einen Winkel von 90° ab. Die Entformung erfolgt durch radiales Auseinanderschieben der Seitenschieber, axiales Ausschieben des Formteils in Erstreckungsrichtung des Einlassstutzens 204 sowie anschließende Entnahme des Pumpenkopfes 200 vom Formunterteil, wobei diese Entnahme durch die konische Ausbildung der Innenwand des Einlassstutzens erleichtert wird.
  • Bei gleicher Stabilität des Pumpenkopfes weist eine mit diesem Pumpenkopf hergestellte Pumpe einen besseren Wirkungsgrad durch Verringerung der Strömungsverluste auf. Der Aufwand bei der Herstellung wird dennoch etwa gleich gehalten. Dieser Pumpenkopf kann mit hoher Maßgenauigkeit hergestellt werden, da ein Verzug weitestgehend vermieden wird.
  • Es sollte deutlich sein, dass der Schutzberiech der Hauptansprüche nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Modifikationen bezüglich der Anzahl der Rippen, der Teilung der Schieber oder eine Verwendung zusätzlicher Unterflurschieber zur Ausbildung des oberen Teils des Einlassstutzens sind selbstverständlich denkbar. Die Form des Pumpenkopfes sowie auch dessen Befestigung am Pumpengehäuse muss den Gegebenheiten konstruktiv angepasst werden. Ein derartiger Pumpenkopf eignet sich für verschiedene Pumpen der Zentrifugalbauart.

Claims (10)

  1. Pumpenkopf (200) für eine Zentrifugalpumpe mit einem Gehäuse (202), in dem ein Ringkanal (208) ausgebildet ist, einem axialen Einlassstutzen (204), der an seinem axial vom Ringkanal (208) abgewandten Ende einen kleineren Durchmesser aufweist als an seinem zum Ringkanal (208) weisenden Ende, einem Auslassstutzen (206),
    einer Flanschfläche (210) zur Befestigung des Pumpenkopfes (200) an einem Pumpengehäuse (202) und
    Gehäuserippen (222, 228), weiche an der zum Ringkanal (208) entgegengesetzten Seite des Pumpenkopfes (200) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
    am Außenumfang des Einlassstutzen (204) sich axial erstreckende Stützrippen (226) ausgebildet sind.
  2. Pumpenkopf (200) für eine Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die sich axial am Einlassstutzen (204) erstreckenden Stützrippen (226) in die Gehäuserippen (222, 228) des Pumpenkopfes (200) übergehen.
  3. Pumpenkopf (200) für eine Zentrifugalpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    vier Gehäuserippen (222) im rechten Winkel zueinander am Pumpenkopf (200) angeordnet sind, die sich in radialer Richtung erstrecken.
  4. Pumpenkopf (200) für eine Zentrifugalpumpe nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen den sich radial erstreckenden Gehäuserippen (222) mehrere Gehäuserippen (228) angeordnet sind, welche sich parallel zueinander vom Einlassstutzen (204) nach außen erstrecken.
  5. Pumpenkopf (200) für eine Zentrifugalpumpe nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die parallel zueinander verlaufenden Gehäuserippen (228) in einem Winkel von 45° zu den radial verlaufenden Gehäuserippen (222) angeordnet sind.
  6. Pumpenkopf (200) für eine Zentrifugalpumpe nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    jeweils am zum Einlassstutzen (204) weisenden Ende der radial verlaufenden Gehäuserippen (222) ein Sternpunkt (230) ausgebildet ist, an dem eine der am Einlassstutzen (204) ausgebildeten Stützrippen (226) und in Umfangsrichtung betrachtet von beiden Seiten der radial verlaufenden Gehäuserippen (222) jeweils eine der parallel verlaufenden Gehäuserippen (228) münden.
  7. Pumpenkopf (200) für eine Zentrifugalpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Innendurchmesser des Einlassstutzens (204) in Richtung des zum Ringkanal (208) weisenden Endes konisch wächst.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkopfes (200) für eine Zentrifugalpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Spritzguss- oder Druckgussform, wobei nach dem Einfüllen und Abkühlen des Materials die Form geöffnet wird und der Pumpenkopf (200) entnommen wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Druckgussform oder Spritzgussform vier Seitenschieber aufweist, weiche Stützrippen (226) des Einlassstutzens (204) und Gehäuserippen (222, 228) des Pumpenkopfes (200) bilden und welche zum Entformen des Pumpenkopfes (200) in Erstreckungsrichtung von parallel nach außen verlaufenden Gehäuserippen (228) des Pumpenkopfes (200) nach radial außen geschoben werden.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkopfes (200) für eine Zentrifugalpumpe nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Ringkanal (208) und die Innenwand des Einlassstutzens (204) durch ein Formteil gebildet werden, von dem der Pumpenkopf (200) nach dem Auseinanderschieben der Seitenschieber axial entnommen wird.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Pumpenkopfes (200) für eine Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Druckgussform oder die Spritzgussform zusätzlich ein axial verschiebliches Formteil aufweist, das zur Entformung axial vom Pumpenkopf (200) abgehoben wird, wobei das Formteil den Bereich des Auslassstutzens (206) zwischen zwei angrenzenden parallelen Gehäuserippen (228) bildet.
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