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Dokumentenidentifikation DE3736175C2 11.10.1990
Titel Rohling für ein Kreiselpumpenlaufrad
Anmelder KSB Aktiengesellschaft, 6710 Frankenthal, DE
Erfinder Döring, Alfons, 6711 Großniedesheim, DE
DE-Anmeldedatum 26.10.1987
DE-Aktenzeichen 3736175
Offenlegungstag 11.05.1989
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 11.10.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.10.1990
IPC-Hauptklasse F04D 29/22
IPC-Nebenklasse B22D 15/02   

Beschreibung[de]

Gegenstand der Erfindung ist ein durch Gießen hergestellter Rohling für ein Kreiselpumpenlaufrad, welches mit einer vorderen Deckscheibe und einer hinteren Deckscheibe sowie zwischen den Deckscheiben verlaufenden Schaufeln ausgestattet ist.

Durch die GB 20 94 897 A ist ein derartiger Laufrad-Rohling bekannt. Für seine Herstellung wird neben einer aus Ober- und Unterkasten bestehenden Gußform ein gesondert zu fertigender, in die Gußform einzulegender Kern benötigt. Innerhalb des Kernes vorhandene Hohlräume werden beim Gießen mit flüssigem Metall gefüllt, das beim Erstarren die Laufradschaufeln bildet und das eine Verbindung zwischen der vorderen und der hinteren Deckscheibe herstellt. Der Kern wird schließlich entfernt und der Laufrad-Rohling wird der weiteren Bearbeitung zugeführt.

Aufgrund der vorgegebenen Konstruktion liegen bei Kreiselpumpenlaufrädern im Rohgußzustand hohe Spannungen vor. Diese Spannungen können bereits bei der Erstarrung des Gußstückes zu Spannungsrissen führen. Vor allem aber bei der Weiterverarbeitung, beispielsweise auf dem Separationsrost oder beim Strahlvorgang, können Risse, teilweise in Form schwer erkennbarer Haarrisse, auftreten. Die Risse stellen sich vornehmlich am Laufradaußendurchmesser am Übergang der Deckscheiben zu den Schaufelenden ein.

Bei der spanabhebenden Bearbeitung der Laufräder treten zusätzliche Schwierigkeiten auf. Die Ursache hierfür liegt u. a. darin begründet, daß die Schaufelenden am Außendurchmesser ein weißerstarrtes Gefüge aufweisen. Diese nachteilige Erscheinung gewinnt mit zunehmendem Rohlingsdurchmesser und größer werdender Schluckweite an Häufigkeit und Bedeutung. Die Schwierigkeiten werden noch verschärft durch den unterbrochenen Schnitt bei der Bearbeitung, der zusätzliche Anforderungen an das Gußstück stellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gestaltung für Gußstücke der eingangs genannten Art zu finden, die der Rißbildung an den Schaufelenden bei der Erstarrung und Weiterverarbeitung entgegenwirkt.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Deckscheiben miteinander verbindende Stege, welche so angeordnet und bemessen sind, daß sie die Enden der Schaufeln am Außendurchmesser des Rohlings vollständig überdecken.

Die Unteransprüche nennen vorteilhafte Bemessungen der Stege, welche bei guter Erfüllung der den Stegen aufgegebenen Funktion den Aufwand für Material und Bearbeitung minimieren.

Die Stege geben dem Laufrad eine erhöhte Festigkeit. Sie haben dabei nicht nur einen der Entstehung von Spannungen und Rissen entgegenwirkenden Einfluß. Aufgrund des durch die Stege vergrößerten Materialquerschnittes tritt an den Schaufelenden keine Weißerstarrung auf. Die spanabhebende Verarbeitbarkeit wird verbessert.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in verschiedenen Schnittdarstellungen und Teilansichten in den

Fig. 1 bis 3 einen gegossenen Laufradrohling bekannter Ausführung und in den

Fig. 4 bis 6 einen erfindungsgemäß gestalteten Rohling.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte herkömmliche Rohling (1) besitzt eine vordere Deckscheibe (2), eine hintere Deckscheibe (3) und zwischen diesen angeordnete Schaufeln (4). An der am Umfang des Rohlings (1) gelegenen Austrittsseite können an den Übergängen zwischen den Deckscheiben (2, 3) und den Schaufeln (4) bei der Erstarrung des Gußstückes Spannungsrisse entstehen. Ebenso treten bei der Weiterbehandlung auf dem Separationsrost oder beim Strahlvorgang häufig Risse, oft in Form schwer erkennbarer Haarrisse, bei derart gestalteten Gußstücken auf. Schließlich sind noch die Schwierigkeiten bei der spanabhebenden Bearbeitung zu beachten, die wegen des vielfach bei solchen Gußstücken mit exponierten geringen Materialquerschnitten auftretenden weißerstarrten Gefüges zu einer hohen Ausschußquote führen.

Der in den Fig. 4 bis 6 dargestellte erfindungsgemäße Rohling (5) stimmt in seiner Gestalt mit dem Rohling (1) der Fig. 1 grundsätzlich überein. So entsprechen dessen vordere Deckscheibe (6), seine hintere Deckscheibe (7) und die Schaufeln (8) in Lage und Abmessung den gleichen Teilen (2 bis 4) des Rohlings (1).

Darüber hinaus besitzt aber der Rohling (5) noch Stege (9), die die Deckscheiben (6, 7) miteinander verbinden. Die Stege (9) sind so angeordnet, daß sie die Enden der Schaufeln (8) an der Austrittsseite vollständig überdecken. Die Stege (9) besitzen etwa eine Dicke (a) von 5 mm. Ihre Breite (b) ist im übrigen so bemessen, daß sie die Enden der Schaufeln (8) am Austritt um etwa 1 mm überragt.

Die Stege (9) geben dem Rohling (5) eine erhöhte Festigkeit während der Erstarrungs- und Abkühlungsphase. Ihre Materialanhäufung wirkt einer Weißerstarrung entgegen. Die spanabhebende Bearbeitbarkeit wird somit erheblich verbessert.

Vor der spanabhebenden Bearbeitung können die Stege (9) - beispielsweise auf einer automatischen Rundschleifmaschine - abgetragen werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Durch Gießen hergestellter Rohling (5) für ein Kreiselpumpenlaufrad, welches mit einer vorderen Deckscheibe (6) und einer hinteren Deckscheibe (7) sowie zwischen den Deckscheiben (6, 7) verlaufenden Schaufeln (8) ausgestattet ist, gekennzeichnet durch die Deckscheiben (6, 7) miteinander verbindende Stege (9), welche so angeordnet und bemessen sind, daß sie die Enden der Schaufeln (8) am Außendurchmesser des Rohlings (5) vollständig überdecken.
  2. 2. Rohling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (9) eine Dicke (a) von etwa 5 mm besitzen.
  3. 3. Rohling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b) der Stege (9) so bemessen ist, daß sie die Enden der Schaufeln (8) am Außendurchmesser des Rohlings (5) jeweils beidseitig um etwa 1 mm überragen.






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