Laufrad aus flächigem Material

Die Erfindung betrifft ein Laufrad einer Pumpe oder eines Gebläses aus einem einstückigen Material insbesondere aus Blech mit einem ebenen Zentralbereich, an dessen Außenrand die Schaufeln angeformt und umgebogen sind.

Ein Blechlaufrad mit kleiner Förderleistung ist aus der DE 3717229 A1 bekannt. Zum Erzeugen einer Nabe ist der mittlere Bereich des Laufradbleches zu einer zentralen Buchse verformt, die an der Rückseite des Laufrades vorsteht und in der die Pumpenwelle befestigbar ist. Das Herstellen einer solchen zylindrischen Narbe ist verhältnismäßig aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Laufrad der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass es bei einfacher kostengünstiger Herstellung ein geringes Gewicht und damit ein niedriges Massenträgheitsmoment besitzt. Auch ist es Aufgabe der Erfindung, ein Laufrad zu schaffen, dass eine einfache Montage erlaubt und für kleinere Pumpen oder Gebläse geeignet ist.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen den Schaufeln befindliche restliche Materialbereiche insbesondere zu einem Teil zur Rückseite hin umgebogen sind und Befestigungsteile für die Pumpenwelle bilden.

Die auf diese Weise gebildeten Befestigungsteile stellen eine besonders einfach herstellbare Befestigung für die Pumpen-/Gebläse- bzw. für die Motorenwelle dar. Hierbei hat das Laufrad ein besonders geringes Gewicht und damit ein niedriges Massenträgheitsmoment. Auch ist die Montage an den zurückgebogenen Befestigungsteilen besonders einfach.

Eine vorteilhafte Ausführung ist dann gegeben, wenn ein insbesondere stegförmiger Teilbereich der zwischen den Schaufeln befindlichen Materialbereiche zur Rückseite hin umgebogen ist.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die Befestigungsteile so weit nach hinten umgebogen sind, dass sie zur Bildung der Laufradnarbe einen Raum umgrenzen, in oder an dem die Pumpenwelle befestigbar ist. Auch können die Befestigungsteile um eine Tangente des Zentralbereichs nach hinten umgebogen sein.

Eine besonders vorteilhafte Herstellung bei optimaler Nutzung des Materials wird erreicht, wenn die Befestigungsteile im nicht umgebogenen Zustand in einem Bereich des flächigen Materials sitzen, der durch eine Verjüngung einer benachbarten Schaufel gebildet ist. Hierdurch werden darüber hinaus besonders günstige förderwirksame Laufradschaufeln geschaffen, wobei die Verjüngung der Schaufeln nahe des Schaufelfußes eine einfache Verdrehung der Schaufel erlaubt.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die radiale Erstreckung der Befestigungsteile ein Viertel bis ein Sechstel des Laufraddurchmessers beträgt. Ferner ist es von Vorteil, wenn die Befestigungsteile um mindestens 90 Grad nach hinten umgebogen sind. Ein sicherer Halt bei Formschluss an der Welle wird erreicht, wenn die Befestigungsteile in ihrer Fläche entsprechend der Oberfläche der Pumpenwelle gewölbt sind.

Bei einem Laufrad einer Pumpe oder eines Gebläses aus einem einstückigen flächigen Material insbesondere aus Blech mit am Außenrand angeformten Schaufeln wird vorgeschlagen, dass die Schaufeln zum Umbiegen um eine

Achse gedreht sind, die im Wesentlichen der Längsausrichtung der Schaufel entspricht. Durch eine solche Ausgestaltung gelingt es, verhältnismäßig große und sich lang erstreckende Schaufeln zu schaffen bei verhältnismäßig kleinem inneren pumpenunwirksamen Zentralbereich. Hierzu wird vorzugsweise vorgeschlagen, dass die Schaufeln um eine Achse gedreht sind, die einem Radius des Laufrades entspricht oder parallel zu einem Radius des Laufrades ist oder in einem spitzen Winkel zu einem Radius des Laufrades steht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen enthalten und führen zu optimalen Pumpleistungen, zu einfacher und preiswerter Herstellung und einer optimalen Nutzung des Materials.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das das Laufrad bildende Blechteil nach seiner

Ausstanzung und vor dem Ab- bzw. Umbiegen der Schaufeln und der Befestigungsteile,

Fig. 2 eine Schrägansicht ohne Pumpenwelle und

Fig. 3 eine Schrägansicht mit einliegender Pumpenwelle.

Das Laufrad 1 einer Pumpe oder eines Gebläses ist aus einem einstückigen, flächigen Material insbesondere aus Blech ausgestanzt und weist dann die in Fig. 1 dargestellte Form auf. Es besitzt einen mittigen Zentralbereich 2, an dem Schaufeln 3 in etwa radialer Richtung angeformt sind. Innerhalb eines inneren Bereichs 6, der größer ist als der Zentralbereich 2, sind die zwischen den Schaufeln 3 verbliebenen restlichen Materialbereiche als Befestigungsteile 4 genutzt, wobei die Befestigungsteile 4 und die Schaufeln 3 bis auf die dazwischen liegenden gestanzten Schlitze 5 aneinander angrenzen.

Jede Schaufel 3 weist einen äußeren breiteren Bereich 3a auf, der nach außen hin sich verjüngt und einen inneren Bereich 3b auf, der sich zur Laufradmitte hin verjüngt und einen schmalen Fußbereich 3c bildet, der in den Zentralbereich 2 übergeht. Die konkave Verjüngung 3d der Schaufel 3 umgibt eine entsprechend geformte konvexe Ausbauchung 4a des Befestigungsteils 4. Die Schaufeln 3 ragen somit mit ihrem äußeren Bereich 3a über den inneren Bereich 6 hinaus, während die Befestigungsteile 4 innerhalb des Bereichs 6 bleiben und mit ihren äußeren Enden an diesen angrenzen.

Die Schaufeln 3 sind jeweils um einen Laufradradius A zur Vorderseite V des Laufrades hin gebogen, wobei bei diesem Biegen nur der Fußbereich 3c verwunden wird. Die Schaufeln werden somit um eine Achse A gedreht, die einem Radius A des Laufradius entspricht. Stattdessen kann aber auch die Drehachse A parallel zu einem Radius des Laufrades sein oder in einem spitzen Winkel zum Radius A stehen. In jedem dieser Fälle ist aber das Gesamte oder ein Großteil der Schaufel 3 zur Vorderseite V des Laufrades umgebogen. Diese Biegung kann 90 Grad betragen oder hiervon abweichen.

Die Befestigungsteile 4 werden um eine Tangente B des Zentralbereichs 2 nach hinten um mindestens 90 Grad umgebogen, um einen Befestigungsraum 7 zu bilden, in den die Pumpenwelle 8 einsteckbar ist. Die Befestigungsteile 4 umgeben damit rundum die Welle 8, wobei die Befestigungsteile 4 in ihrer Fläche entsprechend der Oberfläche der Pumpenwelle gewölbt sein können, so dass alle Befestigungsteile zusammen mit ihren Innenseiten gleichsam eine Buchse für die Welle 8 bilden und mit ihren Innenseiten an der Außenfläche der Welle 8 anliegen.

Die Schaufeln 3 können in ihrer Fläche gekrümmt sein, um den hydraulischen Wirkungsgrad in einer Vorzugsrichtung zu erhöhen. Ferner können die Schaufeln gleiche oder ungleiche Strukturen aufweisen und die Anzahl der Schaufeln 3 entspricht den insbesondere hydraulischen Anforderungen an das Laufrad.

Zum Bilden der Befestigungsteile 4 müssen nicht die gesamten zwischen den Schaufeln 3 befindlichen Materialbereiche benutzt werden. Hierzu reichen auch längliche Teilbereiche insbesondere in Stegform.

Die Befestigungsteile 4 können der Nabe eine konische Form geben, so dass ein sicherer Halt gegenüber Verdrehungen und Verschiebungen des Laufrades auf der Welle gegeben ist. Als Material für das Laufradblech eignen sich Stähle, die eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, über eine geeignete Federwirkung verfügen, um Verformungen zu verhindern und damit eine sichere Befestigung der Welle ermöglichen. Für Zikulationspumpen ist Edelstahl zu bevorzugen.