DE29810074U1 - Centrifugal pump impeller - Google Patents
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Description
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Poul Due Jensens Vej 7-11
DK - 8850 BjerringbroPoul Due Jensens Vej 7-11
DK - 8850 Bjerringbro
KreiselpumpenlaufradCentrifugal pump impeller
Die Erfindung geht aus von einem Kreiselpumpenlaufrad von radialer oder halbaxialer Bauart gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention is based on a centrifugal pump impeller of radial or semi-axial design according to the preamble of patent claim 1.
Ein derartiges, zusammengesetztes Kreiselpumpenlaufrad ist in der DE-Patentschrift DE 44 46 193 C 2 beschrieben.. Es besteht aus formgepreßten, vorzugsweise aus Chrom- Nickel- Stahl hergestellten Walzblechteilen, die eine vordere Deckscheibe mit einem zylindrischen Einlaufabschnitt, eine hintere Deckscheibe mit einer Nabe und dazwischen eine Mehrzahl von Schaufeln umfassen, wobei alle Teile durch Schweißen miteinander verbunden sind. Der zylindrische Einlaufabschnitt bildet mit dem Pumpengehäuse einen Teil einer Spaltdichtungsausbildung für das Laufrad in dessen Saugmundbereich, und mit der hinteren Deckscheibe ist bekannterweise die Nabe verbunden, um das Laufrad auf einer Pumpenwelle befestigen zu können. Solche Laufräder können weitgehend automatisch und damit rationell und kostengünstig hergestellt werden, wobei gegenüber gegossenen Laufrädern die Vorteile des geringeren Materialeinsatzes, der größeren Freiheit hinsichtlich der richtigen hydraulischen Formgebung der Strömungskanäle im Laufrad, der besseren Oberflächengüte und des besseren Wirkungsgrades gegeben sind. Nachteilig ist jedoch, daß sich der zylindrische Einlaufabschnitt des Laufrades beim Verschweißen der vorderen Deckscheibe mit den Schaufeln mehr oder weniger polygonal verformt bzw. verzieht, wodurch die Spaltdichtungsfunktion des Einlaufabschnittes erheblich gemindert ist und es einer beträchtlichen Nachbearbeitung des Einlaufabschnittes bedarf, um die Leckverluste im Saugmund-Such a composite centrifugal pump impeller is described in the German patent DE 44 46 193 C 2. It consists of molded rolled sheet metal parts, preferably made of chrome-nickel steel, which comprise a front cover plate with a cylindrical inlet section, a rear cover plate with a hub and a plurality of blades in between, with all parts being connected to one another by welding. The cylindrical inlet section forms part of a gap seal formation for the impeller in its suction mouth area with the pump housing, and the hub is connected to the rear cover plate, as is known, in order to be able to attach the impeller to a pump shaft. Such impellers can be manufactured largely automatically and thus efficiently and inexpensively, with the advantages of less material being used, greater freedom with regard to the correct hydraulic shape of the flow channels in the impeller, better surface quality and better efficiency compared to cast impellers. The disadvantage, however, is that the cylindrical inlet section of the impeller deforms or warps more or less polygonally when the front cover plate is welded to the blades, whereby the gap sealing function of the inlet section is significantly reduced and considerable reworking of the inlet section is required in order to reduce the leakage losses in the suction mouth.
bereich des Laufrades zu minimieren und damit den Wirkungsgrad des Laufrades auf einem guten Wert zu halten.area of the impeller and thus to keep the efficiency of the impeller at a good level.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung eines Kreiselpumpenlaufrades der eingangs angeführten Art dahingehend, daß eine Verformung des Einlaufabschnittes des Laufrades beim Verschweißen der vorderen Deckscheibe mit den Schaufeln wesentlich herabgesetzt, wenn nicht gar vermieden ist.The object of the invention is to improve a centrifugal pump impeller of the type mentioned at the beginning in such a way that deformation of the inlet section of the impeller when welding the front cover plate to the blades is significantly reduced, if not completely avoided.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Patentanspruch 1 angeführt.The solution to this problem is stated in patent claim 1.
Durch diese Lösung wirken sich die Schweißspannungen beim Verschweißen der vorderen Deckscheibe mit den Laufradschaufeln nicht mehr oder nur noch äußerst geringfügig auf den zylindrischen Einlaufabschnitt des Laufrades aus, da sich der Einlaufabschnitt nicht oder nur vernachlässigbar verformt. Somit bedarf es nach dem Schweißen keiner Nachbearbeitung des Einlaufabschnittes des Laufrades, wo durch die Leckverluste im Saugmundbereich eines im Einsatz befindlichen, erfindungsgemäßen Kreiselpumpenlaufrades minimal sind und ein guter Wirkungsgrad des Laufrades erhalten bleibt.Ein anderer Vorteil besteht darin, daß noch dünneres Walzblecchmaterial für die Herstellung insbesondere der vorderen Deckscheibe verwendet werden kann und somit weiteres Material eingespart wird. Des weiteren bleiben bei einem solchen Laufrad die Vorteile erhalten, die vorstehend im Zusammenhang mit dem bekannten, zusammengesetzten Kreiselpumpenlaufrad angeführt sind.With this solution, the welding stresses when welding the front cover plate to the impeller blades no longer have an effect or only have an extremely slight effect on the cylindrical inlet section of the impeller, since the inlet section is not deformed or is only deformed negligibly. This means that no further processing of the inlet section of the impeller is required after welding, which means that the leakage losses in the suction mouth area of a centrifugal pump impeller according to the invention in use are minimal and a good level of efficiency of the impeller is maintained. Another advantage is that even thinner rolled sheet material can be used to manufacture the front cover plate in particular, thus saving further material. Furthermore, the advantages mentioned above in connection with the known, composite centrifugal pump impeller are retained with such an impeller.
Eine vorteilhafte Formgebung des Übergangsbereiches der vorderen Deckscheibe besteht in der Form einer Kröpfung, einer Sicke, eines Falzes, eines Bundes oder dergleichen.An advantageous shape for the transition area of the front cover plate is in the form of a crank, a bead, a fold, a collar or the like.
Ein zusätzliche Versteifung des zylindrischen Einlaufbereiches wird dadurch erreicht, daß die vordere Deckscheibe durch wenigstens einmaliges Umbiegen desAn additional stiffening of the cylindrical inlet area is achieved by the front cover plate being bent at least once.
einströmseitigen Endbereiches des zylindrischen Einlaufabschnittes nach innen oder außen ausgebildet ist.inflow-side end region of the cylindrical inlet section is designed inwards or outwards.
Bei nach innen umgebogenem Endbereich des Einlaufabschnittes des Laufrades ist die Querverformung des Übergangsbereiches der vorderen Deckscheibe so ausgeführt, daß die Innenfläche des Schaufelabschnittes mit der Innenfläche des umgebogenen Endbereiches fluchtet, um im Bereich der Querverformung eine optimale Strömungsführung beizubehalten, so daß also keine störenden Wirbel entstehen.When the end area of the inlet section of the impeller is bent inwards, the transverse deformation of the transition area of the front cover plate is designed in such a way that the inner surface of the blade section is flush with the inner surface of the bent end area in order to maintain optimal flow guidance in the area of the transverse deformation, so that no disruptive vortices are created.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung kann auf den zylindrischen Einlaufabschnitt der vorderen Deckscheibe ein äußerer Formring als Verschleißteil der laufradseitigen Spaltdichtungsausbildung aufgepreßt sein, wodurch gleichzeitig der Vorteil erreicht wird, daß am Außenumfang ein absolut runder Einlauf des Laufrades gegeben ist, falls beim Schweißvorgang ein geringfügiges Verziehen des Einlaufabschnittes eingetreten sein sollte.In a further advantageous embodiment, an outer molded ring can be pressed onto the cylindrical inlet section of the front cover plate as a wearing part of the gap seal formation on the impeller side, which at the same time has the advantage that an absolutely round inlet of the impeller is provided on the outer circumference in case a slight distortion of the inlet section should occur during the welding process.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung des Übergangsabschnittes des Laufrades besteht darin, daß das Laserschweißverfahren beim Verbinden insbesondere der vorderen Deckscheibe mit den Schaufeln in einfacher Weise angewendet werden kann.A further advantage of the inventive design of the transition section of the impeller is that the laser welding process can be used in a simple manner when connecting in particular the front cover plate to the blades.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der anliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the accompanying drawing. They show:
Fig. 1 eine Perspektivansicht auf das AusführungsbeispielFig. 1 a perspective view of the embodiment
Fig. 2 einen Axialschnitt nach der Linie II - II in Fig. 1,Fig. 2 is an axial section along the line II - II in Fig. 1,
Fig. 3 einen axialen Teilschnitt des Bereiches Y in Fig. 2 in geänderter
Ausführungsform und in vergrößertem Maßstab,Fig. 3 is an axial partial section of the area Y in Fig. 2 in modified
Embodiment and in enlarged scale,
Fig. 4 eine der Fig. 3 vergleichbare Darstellung einer weiteren Ausführungsform. Fig. 4 shows a representation of another embodiment comparable to Fig. 3.
Nach den Figuren 1 und 2 besteht der allgemein bekannte Aufbau eines Kreiselpumpenlaufrades 1 radialer oder halbaxialer Bauart aus formgepreßten Walzblechteilen, nämlich aus einer vorderen Deckscheibe 2, einer hinteren Deckscheibe 3 und aus einer Mehrzahl von Schaufeln 4, wobei diese Teile durch Laserschweißen miteinander verbunden sind. Die Schweißnähte sind schematisch durch die Linien 5 auf der vorderen Deckscheibe angedeutet, wobei es sich im dargestellten Fall um gekrümmte Linien handelt, weil es sich im hier gezeigten Fall beispielsweise um gekrümmte Schaufeln 4 handelt. Die vordere Deckscheibe 2 ist im Saugmundbereich des Laufrades 1 mit einem zylindrischen Einlaufabschnitt 6 versehen, der in Zusammenwirkung mit einem Pumpengehäuse einen Teil einer Spaltdichtungsausbildung des Laufrades bildet.According to Figures 1 and 2, the generally known structure of a centrifugal pump impeller 1 of radial or semi-axial design consists of molded rolled sheet metal parts, namely a front cover plate 2, a rear cover plate 3 and a plurality of blades 4, whereby these parts are connected to one another by laser welding. The weld seams are indicated schematically by the lines 5 on the front cover plate, whereby in the case shown these are curved lines, because in the case shown here, for example, the blades 4 are curved. The front cover plate 2 is provided in the suction mouth area of the impeller 1 with a cylindrical inlet section 6, which in cooperation with a pump housing forms part of a gap seal formation of the impeller.
Die hintere Deckscheibe 3 ist mit einem zentralen Loch 7 versehen, in welches eine Nabe des Laufrades eingesetzt und mit der Deckscheibe starr verbunden wird. Die Nabe, mit der das Pumpenlaufrad auf einer Pumpenwelle befestigt wird, ist der besseren Übersicht wegen in den Figuren 1 und 2 nicht gezeigt; sie ist auch für das Verständnis der Erfindung nicht notwendig.The rear cover plate 3 is provided with a central hole 7 into which a hub of the impeller is inserted and rigidly connected to the cover plate. The hub with which the pump impeller is attached to a pump shaft is not shown in Figures 1 and 2 for the sake of a better overview; it is also not necessary for understanding the invention.
Die vordere Deckscheibe 2 ist in ihrem umfangsmäßigen Übergangsbereich X vom Schaufelabschnitt 2a zu ihrem zylindrischen Einlaufabschnitt 6 mit einer versteifenden Verformung 8 ausgebildet. Diese versteifende Verformung 8 ist im wesentlichen quer zur Laufradachse 9 des Laufrades 1 verlaufend ausgebildet und kann, wie es in den Figuren 2, 3 und 4 gezeigt ist, die Form einer Kröpfung aufweisen. Die Verformung kann aber auch die Form einer Sicke, eines Falzes, eines Bundes oder dergleichen aufweisen. Unter dem Begriff, daß die versteifende Verformung 8 quer zur Laufradachse 9 verläuft, wird verstanden, daß die Verformung sowohl exakt quer verläuft als auch einen davon mehr oder weniger abweichenden Verlauf haben kann, wobei es wesentlich ist, daß die Verformung eineThe front cover disk 2 is designed with a stiffening deformation 8 in its circumferential transition area X from the blade section 2a to its cylindrical inlet section 6. This stiffening deformation 8 is designed to run essentially transversely to the impeller axis 9 of the impeller 1 and can, as shown in Figures 2, 3 and 4, have the shape of a crank. The deformation can also have the shape of a bead, a fold, a collar or the like. The term that the stiffening deformation 8 runs transversely to the impeller axis 9 is understood to mean that the deformation can run exactly transversely and can also have a more or less deviating course, whereby it is essential that the deformation has a
Versteifungswirkung hat. Durch die Versteifungswirkung der Verformung 8 wird vermieden, daß sich die Schweißspannungen nicht oder nur vernachlässigbar auf den Einlaufabschnitt 6 in der Hinsicht auswirken, daß sich dieser Abschnitt polygonal verformt, wenn die Schaufeln 4 mit dem Schaufelabschnitt 2a der vorderen Deckscheibe 2 z. B. durch Laserschweißen miteinander verbunden werden. Eine spangebende oder spanlose Nachbearbeitung des Einlaufabschittes 6 zur Erzielung seiner Rundheit kann daher entfallen.has a stiffening effect. The stiffening effect of the deformation 8 prevents the welding stresses from having no or only a negligible effect on the inlet section 6 in the sense that this section is deformed polygonally when the blades 4 are connected to the blade section 2a of the front cover plate 2, e.g. by laser welding. Machining or non-machining reworking of the inlet section 6 to achieve its roundness can therefore be omitted.
Um die durch die querverlaufende Verformung 8 bewirkte Versteifung des Übergangsbereiches X im Bereich des Einlaufabschnittes 6 noch weiter zu erhöhen, ist die vordere Deckscheibe 2 durch wenigstens einmaliges Umbiegen des einströmseitigen Endbereiches 10 des zylindrischen Einlaufabschnittes 6 einlaufseitig zusätzlich versteift ausgebildet. Dies ist in den Figuren 3 und 4 in vergrößertem Maßstab sehr deutlich gezeigt, wobei der Endbereich 10 innenliegend umgebogen ist. Es ist aber auch möglich, den einströmseitigen Endbereich 10 nach außen umzubiegen. Es ist verständlich, daß der Einlaufabschnitt 6 hierdurch weiter versteift wird, so daß sich Schweißspannungen aus dem Schaufelbereich 2a der vorderen Deckscheibe 2 nicht mehr deformierend auf den Einlaufabschnitt 6 auswirken können.In order to further increase the stiffening of the transition area X in the area of the inlet section 6 caused by the transverse deformation 8, the front cover plate 2 is additionally stiffened on the inlet side by bending the inflow-side end area 10 of the cylindrical inlet section 6 at least once. This is shown very clearly in Figures 3 and 4 on an enlarged scale, with the end area 10 being bent on the inside. However, it is also possible to bend the inflow-side end area 10 outwards. It is understandable that the inlet section 6 is further stiffened by this, so that welding stresses from the blade area 2a of the front cover plate 2 can no longer have a deforming effect on the inlet section 6.
Bei nach innen umgebogenem Endbereich des Einlaufabschnittes 6 ist die versteifende Querverformung 8, die in den Figuren 3 und 4 beispielsweise als Kröpfung ausgeführt ist, radial auswärts so ausgebildet und bemessen, daß die Innenfläche 10a des umgebogenen Endbereiches 10 mit der Innenfläche 2b des Schaufelabschnittes 2a der vorderen Deckscheibe 2 so fluchtet, daß sich ein strömungsoptimaler Weg für die durch das Laufrad 2 strömende Flüssigkeit ergibt, wie es in Figur 3 gestrichelt mit 11 angegeben ist.When the end region of the inlet section 6 is bent inwards, the stiffening transverse deformation 8, which in Figures 3 and 4 is designed as a crank, for example, is designed and dimensioned radially outwards so that the inner surface 10a of the bent end region 10 is aligned with the inner surface 2b of the blade section 2a of the front cover plate 2 in such a way that an optimal flow path is obtained for the liquid flowing through the impeller 2, as indicated in dashed lines with 11 in Figure 3.
Figur 4 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform nach Figur 3. Die Weiterbildung besteht darin, daß der Einlaufabschnitt 6 der vorderen Deckscheibe 2 mit einem äußeren Formring 12 als Verschleißteil der laufradseitigen, im Saugmund-Figure 4 shows a further development of the embodiment according to Figure 3. The further development consists in that the inlet section 6 of the front cover plate 2 is provided with an outer molded ring 12 as a wearing part of the impeller-side, in the suction mouth
• ca &igr;• ca &igr;
bereich des Laufrades 1 befindlichen und allgemein bekannten Spaltdichtungsausbildung versehen ist. Dieser Formring 12 ist axial auf den Einlaufabschnitt 6 aufgepreßt und ist einlaufseitig bei 13 gerundet ausgebildet, so daß bei der Montage der Pumpe relativ weiche Axialdichtungselemente, die gegebenenfalls verwendet werden, nicht beschädigt werden. Bei verschliessenem Formring 12 kann das Laufrad weiterverwendet werden, indem ein neuer Formring montiert wird.area of the impeller 1 and is generally known. This molded ring 12 is pressed axially onto the inlet section 6 and is rounded at 13 on the inlet side so that relatively soft axial sealing elements, which may be used, are not damaged when the pump is assembled. If the molded ring 12 is closed, the impeller can continue to be used by fitting a new molded ring.
Auch das Umbiegen des Einlaufabschnittes 6 und/oder die Verwendung des Formringes 12 unterstützt in Verbindung mit der Versteifungsverformung 8 im Übergangsbereich X den Vorteil, daß die Materialwandstärke für die vordere Deckscheibe des Laufrades noch geringer gewählt werden kann als bisher und damit Kosten eingespart werden.The bending of the inlet section 6 and/or the use of the form ring 12 in conjunction with the stiffening deformation 8 in the transition area X also supports the advantage that the material wall thickness for the front cover plate of the impeller can be chosen to be even smaller than before and thus costs can be saved.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29810074U DE29810074U1 (en) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Centrifugal pump impeller |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE29810074U DE29810074U1 (en) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Centrifugal pump impeller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE29810074U1 true DE29810074U1 (en) | 1998-10-01 |
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ID=8058129
Family Applications (1)
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| DE29810074U Expired - Lifetime DE29810074U1 (en) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Centrifugal pump impeller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29810074U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102996502A (en) * | 2012-11-17 | 2013-03-27 | 赵景权 | Combined welding type water pump impeller and forming method thereof |
-
1998
- 1998-06-05 DE DE29810074U patent/DE29810074U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102996502A (en) * | 2012-11-17 | 2013-03-27 | 赵景权 | Combined welding type water pump impeller and forming method thereof |
| CN102996502B (en) * | 2012-11-17 | 2015-06-17 | 赵景权 | Combined welding type water pump impeller and forming method thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Effective date: 19981112 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20011218 |
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| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20060831 |
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| R071 | Expiry of right |