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WO2008000221A1 - Schaufelrad - Google Patents

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Publication number
WO2008000221A1
WO2008000221A1 PCT/DE2007/001051 DE2007001051W WO2008000221A1 WO 2008000221 A1 WO2008000221 A1 WO 2008000221A1 DE 2007001051 W DE2007001051 W DE 2007001051W WO 2008000221 A1 WO2008000221 A1 WO 2008000221A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hub
blades
paddle wheel
blade wheel
disk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2007/001051
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eugen Schmidt
Frank Blaurock
Jürgen Hahn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec GPM GmbH
Original Assignee
Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt filed Critical Geraete und Pumpenbau GmbH Dr Eugen Schmidt
Priority to US12/308,526 priority Critical patent/US8206084B2/en
Priority to BRPI0714071-1A priority patent/BRPI0714071A2/pt
Priority to DE502007001457T priority patent/DE502007001457D1/de
Priority to EP07764368A priority patent/EP2032858B1/de
Priority to AT07764368T priority patent/ATE441781T1/de
Priority to DE112007001965T priority patent/DE112007001965A5/de
Publication of WO2008000221A1 publication Critical patent/WO2008000221A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2205Conventional flow pattern
    • F04D29/2222Construction and assembly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2205Conventional flow pattern
    • F04D29/2222Construction and assembly
    • F04D29/2233Construction and assembly entirely open or stamped from one sheet

Definitions

  • the invention relates to a paddle wheel made of sheet metal for use in automotivemémitt ⁇ lpumpen.
  • Small paddle wheels made of metal for example, as a precision casting in
  • Bottom plate and / or a cover plate provided.
  • each notched maximum sash height is necessarily dependent on the blade number of the impeller and is limited by this.
  • Blade units each from a blade with arranged on this upper and
  • Each of these leaf elements overlaps the adjacent leaf element with a
  • Screw connections are used, but are, for example, too
  • Coolant pumps are used.
  • Paddle wheels with three-dimensional curved, with top wall and
  • From DE 26 02 136 A1 discloses a welded construction of preformed sheet metal segments for the production of radial pump wheels is also known.
  • Sheet metal parts welded to a cut off of a pipe hub and also connected together along their upper and lower edges.
  • This embodiment is also for the production of small, for example in
  • each carrying a blade impeller segments are welded to a common hub.
  • this design is unsuitable for use as a paddle wheel in motor vehicle coolant pumps, since the required for the connection of the assemblies welding work (as well as in the aforementioned design) on the one hand to a delay of the blade and at the same time lead to imbalances on the welded wheel.
  • the invention is therefore based on the object to develop a paddle wheel made of sheet metal for use in automotive coolant pumps which does not have the aforementioned disadvantages of the prior art, in particular next to a variety of blades also has a high blade wing height, thereby ensuring a high flow rate , at the same time without Post-processing has very good concentricity and darüu ⁇ i addition also without post-processing also ensures an optimum sealing gap relative to the housing, it can be produced easily and inexpensively both in an open design (without cover plate) as well as in a closed design (with cover plate) and at the same time still by characterized a high delivery efficiency.
  • this object is achieved by a paddle wheel made of sheet metal for use in motor vehicle coolant pumps according to the features of the main claim of the invention.
  • Figure 1 a spatial representation of the invention
  • Paddle wheel 1 in the design with a cover plate 12, a curved bottom plate 2 and three-dimensionally curved blades 3 in the fully assembled state;
  • FIG. 2 shows the plan view of the design of the blade wheel 1 according to the invention shown in FIG. 1;
  • FIG 3 the impeller according to the invention in section at AA according to Figure 2;
  • Figure 4 the paddle wheel according to the invention 1 according to Figure 1 in ⁇ er
  • FIG. 6 shows the hub disk 5 according to the invention in section at B-B according to FIG. 5;
  • FIG. 7 shows the bore disk 7 according to the invention in accordance with FIG
  • FIG. 8 shows the bore disk 7 according to the invention in section at C-C according to FIG. 7;
  • Figure 9 the cover plate 12 according to the invention according to the
  • FIG. 10 shows the cover pane 12 according to the invention in section in D-D according to FIG. 9.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional view of the blade wheel 1 according to the invention in the design with a cover plate 12, a curved bottom plate 2 and three-dimensionally curved blades 3 in the fully assembled state.
  • This paddle wheel 1 made of sheet metal is intended for use in motor vehicle coolant pumps and consists in the design presented here of two provided with notched and salaried blades 3, firmly interconnected paddle wheel elements with their respective bottom disk segments 4 to each other offset to "gap" are, so that both Schaufelradieri together form a bottom plate 2.
  • the hub disc 5 is centered a hub shell 6 and in the other of the two paddle wheel elements, the bore disc 7, is also centrally disposed on the outer shell of the hub shell 6 hub sleeve receiving bore 8.
  • Post-processing ensures optimum concentricity.
  • Post-processing ensures an optimum sealing gap with respect to the housing.
  • the paddle wheel according to the invention formed from the paddle wheel elements, the hub disc 5 and the bore disc 7 is also always simple and inexpensive to produce.
  • the blade wheel 1 constructed according to the invention (provided with many high blades and not tilting in the connection of its elements) is characterized by a high conveying efficiency.
  • FIG. 2 shows the top view of the design presented in FIG. 1 of the paddle wheel according to the invention formed from a hub disk 5 and a bore disk 7 with a cover disk 12.
  • FIG. 3 shows the blade wheel according to the invention in section in A-A according to FIG.
  • FIG. 3 shows that the connection lugs 9 are approximately in the plane of the at
  • Hub disc 5 arranged bottom disc segments 4 and thereby simultaneously form an optimal system for the bottom plate segments 4 of the bore disc 7 and at the same time an optimal spot weld both
  • this Figure 3 shows that the common bottom disc formed by the Schaufelradelementen arched, and the blades 3 are each formed three-dimensionally curved.
  • FIG. 4 shows the paddle wheel according to the invention according to FIG. 4
  • FIG. 5 shows as an individual part the hub disk 5 according to the invention as shown in FIG. 1 in a top view with the hub disk 5 arranged thereon
  • Blades 3 and between the ground disk segments 4 i.e.
  • FIG. 7 now shows the associated second blade wheel element, the bore plate 7 according to the invention, in plan view, with the connections to the
  • FIG. 8 shows the bore disk according to the invention, in section at C-C according to FIG. 7, with the arched bottom disk segment 4 and the three-dimensionally curved blade 3.
  • FIG. 9 shows the cover plate 12 according to the invention in plan view.
  • cover plate 12 according to the invention is shown in section in D-D according to FIG.
  • Post-processing ensures an optimal sealing gap with respect to the housing.
  • the impeller according to the invention is also simple and inexpensive to produce both in an open design (without cover plate) as well as in a closed design (with cover plate) in large series.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaufelrad aus Metallblech für den Einsatz in Kfz-Kühlmittelpumpen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Schaufelrad aus Metallblech für den Einsatz in Kfz-Kühlmittelpumpen zu entwickeln welches insbesondere neben einer Vielzahl von Schaufeln zugleich auch über eine hohe Schaufelflügelhöhe verfügt und dadurch eine hohe Fördermenge gewährleistet, zudem ohne Nachbearbeitung sehr gute Rundlaufeigenschaften aufweist und darüber hinaus ebenfalls ohne Nachbearbeitung einen optimalen Dichtspalt gegenüber dem Gehäuse gewährleistet, dabei stets einfach und kostengünstig sowohl in einer offenen Bauform (ohne Deckscheibe) wie auch in einer geschlossenen Bauform (mit Deckscheibe) herstellbar ist und sich zudem durch einen hohen Förderwirkungsgrad auszeichnet. Das erfindungsgemäße Schaufelrad (1) aus Metallblech für den Einsatz in Kfz-Kühlmittelpumpen mit aus einer Scheibe ausgeklinkten und angestellten Schaufeln (3) und diesen benachbart angeordneten, zwischen den ausgeklinkten Schaufeln (3) verbleibenden Bodenscheibensegmenten (4), zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass das Schaufelrad (1) von mindestens zwei mit ausgeklinkten und angestellten Schaufeln (3) versehenen, miteinander fest verbundenen unterschiedlichen Schaufelradelementen gebildet wird, welche mit ihren jeweiligen Bodenscheibensegmenten (4) zueinander auf "Lücke" versetzt angeordnet sind und dadurch gemeinsam eine Bodenscheibe (2) ausbilden, wobei in einem dieser Schaufelradelemente, der Nabenscheibe (5), zentrisch eine Nabenhülse (6) und in dem/den anderen dieser Schaufelradelemente, der/den Bohrungsscheibe/n (7), ebenfalls zentrisch eine auf den Außenmantel der Nabenhülse (6) aufsteckbare Nabenhülsenaufnahmebohrung (8) angeordnet ist.

Description

Schaufelrad
Die Erfindung betrifft ein Schaufelrad aus Metallblech für den Einsatz in Kfz- Kühlmittθlpumpen.
Kleine Schaufelräder aus Metall werden beispielsweise als Feingussteil im
Wachsausschmelzverfahren oder als Sandformguss hergestellt.
Diese Bauformen erfordern zwangsläufig hohe Fertigungskosten. Auch sind bei den als Feingussteil hergestellten Rohlingen die technischen Möglichkeiten zum Putzen und Polieren der Gussflächen im Inneren des Laufrades stark eingeschränkt, so dass bei den so hergestellten Bauformen der erzielbaren
Schaufeloberflächengüte zwangsläufig Grenzen gesetzt sind.
Infolge einer verbleibenden, von den jeweils zulässigen Fertigungskosten abhängigen Oberflächenrauhigkeit wird somit der erzielbare
Förderwirkungsgrad negativ beeinflusst.
Daher sind dem großtechnische Einsatz derartiger Schaufelräder, beispielsweise im Kühlmittelpumpen-, Motoren- und/oder Automobilbau
(insbesondere aufgrund der kostenintensiven Herstellung) Grenzen gesetzt.
Im Stand der Technik werden oftmals auch aus Metallblech geformte, offene
Schaufelräder eingesetzt, deren Schaufeln aus der Bodenscheibe ausgeklinkt sind.
Diese Bauformen sind dann je nach Bauart auch zusätzlich noch mit einer
Bodenscheibe und/oder einer Deckscheibe versehen.
Der wesentliche Nachteil dieser Bauformen besteht jedoch darin, dass bei den aus der Bodenscheibe ausgeklinkten Schaufeln die jeweils ausgeklinkte maximale Flügelhöhe zwangsläufig von der Schaufelzahl des Laufrades abhängig ist und durch diese begrenzt wird.
Da die Fördermenge von der Flügelzahl und der Flügelhöhe abhängig ist, ist bei diesen Bauformen zwangsläufig die Fördermenge stets begrenzt. Daher wurde mittels der in der DE 1 628 210 A vorgestellten Bauform beispielsweise versucht diesen vorgenannten wesentlichen Nachteil der
Schaufelräder aus Metallblech mit den aus der Bodenscheibe ausgeklinkten
Schaufeln zu beseitigen.
Dieses in der DE 1 628 210 A vorbeschriebene, als Turbogebläserad eingesetzte Radialschaufelrad aus Metallblech mit einer Bodenscheibe und einer Deckscheibe und zwischen diesen über den Umkreis gleichmäßig verteilten angeordneten Schaufeln wird aus gleichartigen U-förmigen blechgeformten Blatteinheiten zusammengefügt, wobei die einzelnen
Blatteinheiten jeweils aus einer Schaufel mit an dieser angeordneten Ober- und
Unterwandsegmenten bestehen.
Jedes dieser Blattelemente überlappt das benachbarte Blattelement mit einem
Teil der Ober- und Unterwand und ist im Bereich dieser Überlappung mittels
Verbindungsmitteln mit dem benachbarten Blattelement zusammengefügt.
Ein wesentliche Nachteil dieser Bauform besteht jedoch darin, dass auch diese
Bauform wiederum sehr fertigungsintensiv ist.
Zudem erhöhen sich mit kleiner werdender Bauform auf Grund der zwingend erforderlichen Überlappungen die Verlustleitungen und der Förderwirkungsgrad des wie vg. aufgebauten Schaufelrades sinkt deutlich ab.
Kommen jedoch als Verbindungsmittel nicht nur Niet- oder
Schraubverbindungen zum Einsatz, sondern werden beispielsweise auch
Schweißverbindungen (beispielsweise bei kleinen Schaufelrädern) eingesetzt, d.h. es werden dann diese sehr kleinen Blechformteile untereinander zu einem
Schaufelrad verschweißt, erhöht sich zwangsläufig der Fertigungsaufwand um ein Vielfaches da beim Verschweißen dieser vielen einzelnen Blechformteile untereinander zwangsläufig ein „Verzug" eintritt der dann nicht nur die
Rundlaufeigenschaften und das Unwuchtverhalten negativ beeinflusst, sondern zudem auch strömungstechnisch negative Auswirkungen hat und u.a. auch den
Förderwirkungsgrad deutlich vermindert.
Auf Grund des „Verzuges" werden zudem auch zusätzliche Nacharbeiten zur
Gewährleistung des Dichtspaltes gegenüber dem Gehäuse zwingend erforderlich, so dass die Fertigung derartiger kleiner Laufräder stets mit seπr hohen Kosten verbunden ist.
Daher kommen derartige Bauformen auch keinesfalls als Laufräder in Kfz-
Kühlmittelpumpen zum Einsatz.
Da bei dieser vorgenannte Bauform im Bedarfsfall auch vorgesehen ist, dass diese mit in axialer Richtung gekrümmten Blättern ausgeführt werden kann, erhöhen sich deren Herstellungskosten (bei derartigen Sonderbauformen von
Schaufelrädern mit dreidimensional gekrümmten, mit Oberwand und
Unterwand versehenen Blätter) wesentlich, wobei zudem all die vg. Nachteile noch verstärkt auftreten.
Weiterhin ist aus der DE 25 35 196 A1 ein in horizontal kreisförmiger Richtung aus Radsegmenten zusammengesetztes, an den Stoßstellen mit Nuten und
Leisten versehenes und im Bereich dieser Stoßstellen mit Klammern zusammengehaltenes Radiallüfterrad bekannt.
Der wesentliche Nachteil bei dieser Bauform besteht darin, dass auch diese
Bauform wiederum sehr fertigungsintensiv ist, wobei auf Grund der zwingend erforderlichen Klammern sich auch hier mit kleiner werdender Bauform zwangsläufig die Verlustleitungen erhöhen und damit der Wirkungsgrad deutlich absinkt.
Daher kann auch diese Bauform keinesfalls als Laufrad in Kühlmittelpumpen eingesetzt werden.
Aus der DE 26 02 136 A1 ist darüber hinaus eine Schweißkonstruktion aus vorgeformten Blechsegmenten zur Herstellung von Radialpumpenrädern bekannt.
Hierbei werden flächige im Querschnitt etwa Z-förmig ausgebildete
Blechformteile an eine von einem Rohr abgeschnittene Nabe angeschweißt und zudem entlang ihrer oberen und unteren Ränder miteinander verbunden.
Auch diese Ausführungsform ist zur Herstellung von kleinen, beispielsweise in
Kühlmittelpumpen einsetzbaren Pumpenräder, welche zwangsläufig aus sehr kleinen untereinander verschweißten Blechformteilen hergestellt werden müssten, ungeeignet, da beim Verschweißen dieser kleiner Blechformteile (zwischen den Schaufeln untereinander / aber auch gegenüber der Nabe) Sicio ein Verzug eintritt der, wie bereits erläutert, negative strömungstechnische Auswirkungen zur Folge hätte und zwangsläufig Kostenaufwand ige Nacharbeiten zur Gewährleistung eines noch vertretbaren Wirkungsgrades erfordert.
Gleichzeitig führen die zur Verbindung der Baugruppen erforderlichen Schweißarbeiten zudem zu Unwuchten am geschweißten Rad und erfordern weitere Nacharbeiten, so dass mittels der in der DE 26 02 136 A1 vorgestellten Bauform eines Schaufelrades aus Metall nur mit einem sehr hohen Fertigungsund Montageaufwand kleine Schaufelräder für Kühlmittelpumpen hergestellt werden können.
Aus der DE 33 43 752 C2 ist weiterhin ein offenes Laufrad für Strömungsmaschinen bekannt, welches auch als Schweißkonstruktion aufgebaut ist und ebenso wie die vorgenannte Schweißkonstruktion eines Schaufelrades aus Laufradsegmenten besteht.
Auch bei dieser Bauform sind die jeweils eine Schaufel tragenden Laufradsegmente an einer gemeinsamen Nabe angeschweißt. Doch auch diese Bauform ist für den Einsatz als Schaufelrad in Kfz- Kühlmittelpumpen ungeeignet, da die zur Verbindung der Baugruppen erforderlichen Schweißarbeiten (ebenso wie bei der vorgenannte Bauform) einerseits zu einem Verzug des Schaufelrades und gleichzeitig zu Unwuchten am geschweißten Rad führen.
Infolge der dadurch wiederum zwingend erforderlichen Nacharbeiten werden auch bei dieser Bauform die Fertigungskosten merklich erhöht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schaufelrad aus Metallblech für den Einsatz in KfZ-Kühlmittelpumpen zu entwickeln welches die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, insbesondere neben einer Vielzahl von Schaufeln auch über eine hohe Schaufelflügelhöhe verfügt und dadurch eine hohe Fördermenge gewährleistet, gleichzeitig ohne Nachbearbeitung sehr gute Rundlaufeigenschaften aufweist und darüuσi hinaus ebenfalls ohne Nachbearbeitung zudem einen optimalen Dichtspalt gegenüber dem Gehäuse gewährleistet, dabei einfach und kostengünstig sowohl in einer offenen Bauform (ohne Deckscheibe) wie auch in einer geschlossenen Bauform (mit Deckscheibe) herstellbar ist und sich gleichzeitig noch durch einen hohen Förderwirkungsgrad auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Schaufelrad aus Metallblech für den Einsatz in KfZ-Kühlmittelpumpen nach den Merkmalen des Hauptanspruches der Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen zur erfindungsgemäßen Lösung.
Nachfolgend soll nun die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit zehn Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen dabei die
Figur 1 : eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäßen
Schaufelrades 1 in der Bauform mit einer Deckscheibe 12, einer gewölbten Bodenscheibe 2 und dreidimensional gekrümmten Schaufeln 3 im komplett zusammengefügten Zustand;
Figur 2 : die Draufsicht auf die in der Figur 1 dargestellten Bauform des erfindungsgemäßen Schaufelrades 1 ;
Figur 3 : das erfindungsgemäße Schaufelrad im Schnitt bei A-A gemäß Figur 2; Figur 4 : das erfindungsgemäße Schaufelrad 1 gemäß Figur 1 in αer
Ansicht von unten; Figur 5 : die erfindungsgemäße Nabenscheibe 5 gemäß der
Darstellung nach Figur 1 in der Draufsicht; Figur 6 : die erfindungsgemäße Nabenscheibe 5 im Schnitt bei B-B gemäß Figur 5; Figur 7 : die erfindungsgemäße Bohrungsscheibe 7 gemäß der
Darstellung nach Figur 1 in der Draufsicht; Figur 8 : die erfindungsgemäße Bohrungsscheibe 7 im Schnitt bei C-C gemäß Figur 7; Figur 9 : die erfindungsgemäße Deckscheibe 12 gemäß der
Darstellung nach Figur 1 in der Draufsicht; Figur 10 : die erfindungsgemäße Deckscheibe 12 im Schnitt bei D-D gemäß Figur 9.
Die Figur 1 zeigt eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäßen Schaufelrades 1 in der Bauform mit einer Deckscheibe 12, einer gewölbten Bodenscheibe 2 und dreidimensional gekrümmten Schaufeln 3 im komplett zusammengefügten Zustand.
Dieses aus Metallblech hergestellte Schaufelrad 1 ist für den Einsatz in Kfz- Kühlmittelpumpen vorgesehen und besteht in der hier vorgestellten Bauform aus zwei mit ausgeklinkten und angestellten Schaufeln 3 versehenen, fest miteinander verbundenen Schaufelradelementen, die mit ihren jeweiligen Bodenscheibensegmenten 4 zueinander auf „Lücke" versetzt angeordnet sind, so dass beide Schaufelradelemente gemeinsam eine Bodenscheibe 2 ausbilden.
In einem der Schaufelradelemente, der Nabenscheibe 5, ist zentrisch eine Nabenhülse 6 und in dem anderen der beiden Schaufelradelemente, der Bohrungsscheibe 7, ist ebenfalls zentrisch eine auf den Außenmantel der Nabenhülse 6 aufsteckbare Nabenhülsenaufnahmebohrung 8 angeordnet . Die erfindungsgemäße Bauform ermöglicht so, dass neben vielen Schauτein am Schaufelrad 1 auch gleichzeitig eine große Schaufelflügelhöhe realisiert werden kann, so dass mittels der erfindungsgemäßen Lösung eine hohe
Fördermenge gewährleistet werden kann.
Aufgrund der erfindungsgemäßen, ineinander zentrierten Anordnung von zwei jeweils für sich allein bereits „rund laufenden" Schaufelradelementen sind ohne
Nachbearbeitung optimale Rundlaufeigenschaften gewährleistet.
Gleichzeitig wird durch die vg. erfindungsgemäße Anordnung ohne
Nachbearbeitung ein optimaler Dichtspalt gegenüber dem Gehäuse gewährleistet.
Das erfindungsgemäße aus den Schaufelradelementen, der Nabenscheibe 5 und der Bohrungsscheibe 7 gebildete Schaufelrad ist zudem stets einfach und kostengünstig herstellbar.
In Verbindung mit der Verwendung von tiefgezogenen Stahlblechen wird zudem stets eine hohe Schaufeloberflächengüte gewährleistet, so dass sich das erfindungsgemäß aufgebaute (mit vielen hohen Schaufeln versehene, in der Verbindung seiner Elemente nicht zum Verzug neigende) Schaufelrad 1 durch einen hohen Förderwirkungsgrad auszeichnet.
Wesentlich ist auch, dass am Nabenrand der Nabenscheibe 5, zwischen den
Bodenscheibensegmenten 4, jeweils Anschlusslaschen 9 angeordnet sind.
Zur Vereinfachung der Fertigung sind an den Bodenscheibensegmenten 4 der
Nabenscheibe 5 wie auch an den Bodenscheibensegmenten 4 der
Bohrungsscheibe 7 Positionierungselemente 10, hier in Form von Bohrungen angeordnet.
Diese dienen einer exakten Positionierung der beiden Baugruppen beispielsweise in einer Punktschweißvorrichtung.
Mittels dieser können beispielsweise die beiden erfindungsgemäßen
Schaufelradelemente im Bereich der einander überdeckenden
Bodenscheibensegmente 4 sowie im Bereich der Überdeckungen der
Bodenscheibensegmente 4 mit den Anschlusslaschen 9 miteinander verschweißt werden. Infolge der erfindungsgemäßen scheibenförmigen Bauform der beiden im
Innenbereich miteinander punktverschweißten Schaufelradelemente wird zudem gleichzeitig ein Verzug des so gebildeten Schaufelrades 1 vermieden.
In der Figur 2 ist die Draufsicht auf die in der Figur 1 vorgestellten Bauform des erfindungsgemäß aus einer Nabenscheibe 5 und einer Bohrungsscheibe 7 gebildeten Schaufelrades mit einer Deckscheibe 12 dargestellt.
Die Figur 3 zeigt das erfindungsgemäße Schaufelrad im Schnitt bei A-A gemäß
Figur 2 mit der an den Oberkanten 11 der Schaufeln 3 des Schaufelrades 1 punktförmig verschweißten Deckscheibe 12.
Die Figur 3 zeigt, dass die Anschlusslaschen 9 etwa in der Ebene der an der
Nabenscheibe 5 angeordneten Bodenscheibensegmente 4 liegen und dadurch neben einem strömungsgünstigen Übergang gleichzeitig eine optimale Anlage für die Bodenscheibensegmente 4 der Bohrungsscheibe 7 bilden und gleichzeitig eine optimale Punktschweißverbindung beider
Schaufelradelemente ermöglichen.
Ebenso zeigt diese Figur 3, dass die von den Schaufelradelementen gebildete gemeinsame Bodenscheibe gewölbt, und die Schaufeln 3 jeweils dreidimensional gekrümmt ausgebildet sind.
In der Figur 4 ist das erfindungsgemäße Schaufelrad gemäß Figur 1 in der
Ansicht von unten, mit der an der Nabenscheibe 5 angeordneten Nabenhülse 6 und der in der Bohrungsscheibe 7 angeordneten Nabenaufnahmebohrung 8 dargestellt.
Die Figur 5 zeigt als Einzelteil die erfindungsgemäße Nabenscheibe 5 gemäß der Darstellung nach Figur 1 in der Draufsicht mit den an dieser angeordneten
Bodenscheibensegmenten 4, den aus der Bodenscheibe ausgeklinkten
Schaufeln 3 und den zwischen den Bodenscheibensegmenten 4 (d.h. jedem
Bodenscheibensegment 4 und der Schaufel 3 des jeweils benachbarten
Bodenscheibensegments) angeordneten Anschlusslaschen 9.
In der Figur 6 ist nun diese erfindungsgemäße Nabenscheibe 5 im Schnitt bei
B-B, gemäß Figur 5, mit der an der Nabenscheibe 5 angeordneten Nabenhülse
6 dargestellt. Diese Darstellung zeigt auch, dass die Anschlusslaschen 9 etwa in der Ebene der an der Nabenscheibe 5 angeordneten Bodenscheibensegmente 4 liegen.
Die Figur 7 zeigt nun das zugehörige zweite Schaufelradelement, die erfindungsgemäße Bohrungsscheibe 7 in der Draufsicht mit den an den
Bodenscheibensegmenten 4 nahe der Nabenhülsenaufnahmebohrung 8 (zur
Punktverschweißung mit der Nabenscheibe) angeordneten Schweißbuckeln 13.
In der Figur 8 ist die erfindungsgemäße Bohrungsscheibe, im Schnitt bei C-C gemäß Figur 7, mit dem gewölbten Bodenscheibensegment 4 und der dreidimensional gekrümmten Schaufel 3 dargestellt.
Die Figur 9 zeigt die erfindungsgemäße Deckscheibe 12 in der Draufsicht.
In der Figur 10 ist die erfindungsgemäße Deckscheibe 12 im Schnitt bei D-D gemäß Figur 9 dargestellt.
Mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist es gelungen, ein Schaufelrad aus
Metallblech für den Einsatz in KfZ-Kühlmittelpumpen zu entwickeln, welches neben vielen Schaufeln zugleich auch über eine hohe Schaufelflügelhöhe verfügt, dadurch eine gewünschte hohe Fördermenge gewährleistet, zudem infolge der erfindungsgemäßen Gestaltung auch ohne Nachbearbeitung sehr gute Rundlaufeigenschaften aufweist, und zudem ebenfalls ohne
Nachbearbeitung einen optimalen Dichtspalt gegenüber dem Gehäuse gewährleistet.
Gleichzeitig ist das erfindungsgemäße Schaufelrad auch einfach und kostengünstig sowohl in einer offenen Bauform (ohne Deckscheibe) wie auch in einer geschlossenen Bauform (mit Deckscheibe) in Großserien herstellbar.
Da das erfindungsgemäße Schaufelrad auf Grund des verwendeten Materiales zudem über eine hohe Schaufeloberflächengüte verfügt, wird in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Bauform des Schaufelrades gleichzeitig stets ein hoher Förderwirkungsgrad gewährleistet. Bezugszeichenzusammenstellung
1 Schaufelrad
2 Bodenscheibe
3 Schaufel
4 Bodenscheibensegment
5 Nabenscheibe
6 Nabenhülse
7 Bohrungsscheibe
8 Nabenhülsenaufnahmebohrung
9 Anschlusslasche
10 Positionierungselement
11 Oberkante
12 Deckscheibe
13 Schweißbuckel

Claims

Patentansprüche
1. Schaufelrad (1) aus Metallblech für den Einsatz in Kfz-Kühlmittelpumpen mit aus einer Scheibe ausgeklinkten und angestellten Schaufeln (3) und diesen benachbart angeordneten, zwischen den ausgeklinkten Schaufeln (3) verbleibenden Bodenscheibensegmenten (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Schaufelrad (1) von mindestens zwei mit ausgeklinkten und angestellten Schaufeln (3) versehenen, miteinander fest verbundenen unterschiedlichen Schaufelradelementen gebildet wird, welche mit ihren jeweiligen Bodenscheibensegmenten (4) zueinander auf „Lücke" versetzt angeordnet sind und dadurch gemeinsam eine Bodenscheibe (2) ausbilden, wobei in einem dieser Schaufelradelemente, der Nabenscheibe (5), zentrisch eine Nabenhülse (6) und in dem/den anderen dieser Schaufelradelemente, der/den Bohrungsscheibe/n (7), ebenfalls zentrisch eine auf den Außenmantel der Nabenhülse (6) aufsteckbare Nabenhülsenaufnahmebohrung (8) angeordnet ist.
2. Schaufelrad (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß am Nabenrand der Nabenscheibe (5) zwischen den Bodenscheibensegmenten (4) jeweils eine/mehrere Anschlusslasche/n (9) angeordnet sind.
3. Schaufelrad (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Nabenscheibe (5) wie auch an der/den Bohrungsscheibe/n (7) Verbindungs- und/oder Positionierungselemente (10) angeordnet sind.
4. Schaufelrad (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusslaschen (9) etwa in der Ebene der an der Nabenscheibe (5) angeordneten Bodenscheibensegmente (4) liegen.
5. Schaufelrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Oberkanten (11) der Schaufeln (3) des Schaufelrades (1) eine Deckscheibe (12) angeordnet ist.
6. Schaufelrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Schaufelradelementen gebildete gemeinsame Bodenscheibe (2) gewölbt ausgebildet ist.
7. Schaufelrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (3) dreidimensional gekrümmt ausgebildet sind.
PCT/DE2007/001051 2006-06-27 2007-06-14 Schaufelrad Ceased WO2008000221A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/308,526 US8206084B2 (en) 2006-06-27 2007-06-14 Blade wheel
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