回转泵工作轮的制作方法

1.本发明涉及具有非金属的工作轮部件和与该工作轮部件相连的金属的毂件的回转泵工作轮，该毂件布置在轴上。


背景技术：

2.完全由金属形成的回转泵工作轮通常这样紧固在轴上，即，使得该回转泵工作轮以其毂孔推接到轴端部上并且通过螺母相对着所述轴的台肩挤压。这样的紧固方法在按照本发明的前序部分的回转泵工作轮中是不利的，因为这些回转泵工作轮包括非金属的工作轮部件。许多非金属的材料、例如聚合物铸件或者塑料在压力加载下倾向于流动。
3.在de 44 44 965 a1中说明了一种回转泵工作轮，该回转泵工作轮包括非金属的工作轮部件和金属的毂件。毂件是布置在所述传动轴上的构件并且包围该传动轴。所述毂件设有中心的容纳口。所述容纳口具有螺纹，所述轴端部能够拧入到该螺纹中。由塑料形成的工作轮部件成形在毂件处。所述毂件对此具有环，该环经穿孔地构造并且利用工作轮部件的塑料材料注塑包封。在这个回转泵工作轮中，在毂件和工作轮部件之间存在不能够解开的连接。
4.在dd 18 758中说明了完全另外的可行方案，以用于紧固由陶瓷材料形成的工作轮。在这个办法中，与按照本发明的前序部分的回转泵工作轮不同地，不采用毂件。取代毂件，采用中间法兰。这种中间法兰布置在轴端部和工作轮之间。工作轮和中间法兰设有孔部，在该孔部中布置有螺柱，该螺柱在一个端部处设有头部并且在另一个端部处设有螺纹，螺母拧接到该螺纹上。通过拧转螺母到所述螺纹上，工作轮和中间法兰被向着彼此张紧。所述中间法兰就其本身而言经过拧接与轴相连。对此，所述轴在一个端部处构造有法兰环，在该法兰环中布置有用于在法兰和轴之间的旋拧连接的孔部。所述紧固的这种借助于中间法兰的结构设计很繁琐和笨拙，因为所述中间法兰相反于毂件不是布置在轴上，而是放置在轴和工作轮之间的轴端部处。
5.de 2 319 463说明了一种用于冷却内燃发动机的泵的转子。所述转子由金属的毂件形成，该毂件在压配合中推接所述轴上。将工作轮部件浇铸到这种金属的毂件上。工作轮部件由能够热硬化的树脂混合物形成。即便在这种结构设计的情况中，也在毂件和工作轮部件之间建立了不能够解开的、稳固的连接。
6.de 76 10 913说明了具有由塑料制成的工作轮的回转泵。在所述工作轮的毂区域中布置有由金属制成的圆盘。所述工作轮为了支承具有金属衬套，所述圆盘紧固在该金属衬套处。所述圆盘完全嵌入到所述工作轮的塑料中。由此，在塑料工作轮和金属的圆盘之间存在不能够解开的单元。


技术实现要素：

7.本发明的任务在于，说明一种回转泵工作轮，该回转泵工作轮在出现磨损现象时能够在花费上有利地再次修复。此外，修复工作应该能够快速和在花费上有利地执行。所述
回转泵工作轮应该能够以小的成本花费来制造并且在此具有高的品质。
8.该任务根据本发明通过以下方式解决，即，在工作轮部件和毂件之间存在能够解开的连接。
9.不同于传统的回转泵工作轮，由此所述非金属的工作轮部件不会在金属的毂件的周围浇铸。作为其取代方案，工作轮部件和毂件经过带动元件以能够解开的方式彼此相连。所述毂件优选指的是一体式地构造的金属的构件。
10.在另外的构造方案中，所述带动元件以多件方式构造。优选地，它指的是两件式的实施方案。优选地，带动元件具有各一个套筒和连接元件，利用它们能够建立可靠的旋拧连接。
11.有利地，所述套筒布置在工作轮部件的一个端侧处、尤其轴侧的端侧处的凹陷中。优选，凹陷指的是孔部，该孔部加入到非金属的工作轮部件中，其中，尤其圆形的孔部是合适的。对此，沿着圆形的布置能够将多个孔部在工作轮部件的端侧处、例如所述承载板的区域中加入。在此，被证实为适当的是，所述孔部的数量对应于工作轮部件的叶片的数量。此外，所述凹陷优选加入到承载板的这样的位置处，在该位置处作用着叶片。在将凹陷加入到非金属的工作轮部件中之后，所述带动元件的套筒被放置到凹陷中并且在那里被紧固。另外，所述套筒能够例如压入和/或粘入到所述凹陷中。在此，所述套筒无间隙地放置在工作轮部件的凹陷中。
12.作为备选方案有利的是，所述套筒铸入在工作轮部件的端侧处。由此能够省去钻孔的工序。
13.在两种情况中有利的是，所述套筒具有合适的防止扭转部。
14.在另外的构造方案中，所述连接元件布置在毂件的环处并且至少部分地嵌接到所述套筒中。优选地，将所述连接元件拧入到所述套筒中。由此，在工作轮部件和毂件之间建立了可靠的连接。
15.优选地，所述连接元件指的是螺钉。在这个变体方案中，所述套筒设有内螺纹，被构造为螺钉的连接元件的外螺纹嵌入到所述内螺纹中。
16.所述螺钉优选具有锥端并且放置在所述毂件的环处的孔部中并且然后拧入到所述套筒中。所述孔部具有与锥端互补地构造的沉端。由此产生了无间隙的或者在很大程度上无间隙的结构设计，在其中，所述带动元件的单个部分以能够解开的方式彼此相连。
17.通过所述具有套筒（该套筒不能够解开地固设在非金属的工作轮部件的凹陷中）和连接元件（该连接元件在所述套筒和金属的毂件之间建立了能够解开的连接）的带动元件的两分的这种根据本发明的方案，可行的是，在回转泵工作轮处的磨损现象的情况中，仅所述非金属的工作轮部件包括布置在其里面的套筒在内被更换并且所述金属的毂件被继续使用。这因此尤其适当，因为磨损现象首要出现在非金属的工作轮部件处。尤其，在工作轮部件的叶片处（该叶片处于与部分侵略性的流动介质的直接接触中）出现了耗损现象。相比于更换包括金属的毂件在内的整个回转泵工作轮，明显更适当的是，仅更换非金属的工作轮部件。
18.根据本发明的结构设计的一个另外的优点在于，应力不再出现在根据本发明的回转泵工作轮中，该应力在传统的由聚合物铸件形成的回转泵工作轮中基于工作轮部件和毂件的不同的热膨胀值在铸入时出现。
19.优选地，所述毂件具有前突，该前突伸入到所述工作轮部件中。这个前突空心柱筒状地构造并且包围所述轴。在所述毂件的这个空心柱筒状的前突处联接有其环。
20.所述前突伸入到所述工作轮部件的毂中，而所述毂件的环平行于工作轮部件的轴侧的端侧定向并且靠置在所述工作轮部件的端侧的面处。
21.在本发明的一个变体方案中，还有突出部联接到该环处，该突出部同样空心柱筒状地构造并且由此包围所述轴。
22.优选地，所述金属的毂件在其内侧处具有至少一个沟槽，平键嵌入到所述沟槽中，该平键在轴和毂件之间建立连接用于传输扭矩。
23.在本发明的一个变体方案中，为了固定所述工作轮部件，在轴端部处布置有盘。对此所述非金属的工作轮部件优选在流动侧具有圆形的留空部，所述盘定位到所述留空部中。所述盘例如沿着其周部具有孔部。借助于合适的螺钉，将所述盘经过所述孔部紧固在轴端部处。由此，所述毂件和工作轮部件彼此相对张紧。
24.在所述回转泵工作轮的装配时，如下那样进行：首先将金属的毂件和非金属的工作轮部件连接。预装配的两件式的回转泵工作轮被推接到所述轴端部上。
25.然后，所述工作轮部件和毂件借助于所述盘彼此相对张紧，该盘紧固在所述轴端部处。
26.优选地，在所述盘上在流动侧布置有罩部。因为所述罩部与流动介质处于接触中，则它一般由耐腐蚀的材料制成。
27.所述工作轮部件在本发明的一个尤其适当的实施方案中由陶瓷材料形成。优选地，适用于此的是一种陶瓷-塑料-复合材料。在此，证实为尤其适当的是，其包括被布置在聚合物基体中的硅-碳化物颗粒。
28.所述金属的毂件优选由不生锈的双相钢铸件形成。
29.用于制造和装配根据本发明的回转泵工作轮的方法包括下述步骤：
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优选借助于铸造方法，制造非金属的工作轮部件。
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优选通过在所述工作轮部件的轴侧的端侧处沿着周部的孔部，将凹陷加入到工作轮部件中，
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优选通过将套筒压入和/或粘入到工作轮部件的凹陷中，将套筒嵌入到和固设到凹陷中。
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作为备选方案，将所述套筒在制造非金属的工作轮部件时一同铸入。
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将所述金属的毂件嵌入到所述非金属的工作轮部件中，其中，要注意孔部和套筒的内螺纹的对准。
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沿着所述毂件的环将连接元件嵌入到所述孔部中，并且将所述连接元件拧入到所述套筒中。设置了螺纹保险部。
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将所述预装配的回转泵工作轮推接到所述轴端部上，直到它止挡在所述毂件的环处。
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借助于盘来张紧工作轮部件和毂件，该盘旋拧在所述轴端部处。
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将罩部紧固在经装配的回转泵工作轮处。
附图说明
37.本发明的另外的特征和优点从实施例的说明中借助于附图并且从附图本身中得到。其中示出：图1是带有布置在其里面的回转泵工作轮的回转泵的壳的轴向截面，图2是具有轴的回转泵工作轮的分解图，图3是在轴端部上的回转泵工作轮的轴向截面。
具体实施方式
38.图1示出了回转泵工作轮1，该回转泵工作轮布置在回转泵的壳2中。所述壳2包括吸取口3，通过该吸取口吸取供送介质并且借助于该回转泵工作轮1向着出流口4的方向供送并且接着离开所述回转泵。
39.所述回转泵工作轮1布置在轴5上。轴5通过未示出的马达置于旋转中。在此，扭矩经过两个平键6传输到所述金属的毂件8上并且经过所述带动元件12传输到所述回转泵工作轮1的非金属的工作轮部件7上。
40.所述回转泵工作轮1由非金属的工作轮部件7和金属的毂件8形成。在实施例中，所述非金属的工作轮部件7由陶瓷-塑料-复合材料制成，在其中，将碳化硅颗粒嵌入到聚合物基体中。
41.所述毂件8由不生锈的双相钢铸件制成，其具有铁素体-奥氏体的组织。
42.非金属的工作轮部件7一体式构造并且在铸造工艺中制成。它具有承载板9，在该承载板处成形着叶片10。在实施例中，涉及径向回转泵工作轮。
43.图2示出了具有所述轴5的端部的回转泵工作轮1的立体的分解图。根据本发明，所述非金属的工作轮部件7具有凹陷11。所述凹陷11指的是孔部，该孔部在完全硬化之后或者还在完全硬化之前加入到所述工作轮部件7中或当所述孔部已经在制造中被预先铸造时然后被精整加工。
44.图3示出的是，在经组装的状态中将带动元件12嵌入到所述凹陷11中。每个带动元件12由套筒13和连接元件14形成。所述套筒13指的是空心柱筒状的体部，该体部在一个端侧处闭合。每个套筒13具有内螺纹。所述连接元件14构造为螺钉，该螺钉具有外螺纹。
45.作为备选方案，所述套筒13能够在工作轮部件7的轴侧的端侧处被铸入。
46.图2示出的是，毂件8具有环15，该环沿着其周部设有多个孔部16。
47.在所述回转泵工作轮1装配在所述轴上时，在此如下那样进行：首先将所述套筒13引入到所述凹陷11中。合适的粘合剂或环氧树脂弥补公差并且固定。
48.然后，将所述毂件8推接到所述工作轮部件7中，直到所述工作轮部件7的面19靠置在所述毂件8的环15处。要注意到所述孔部16和在套筒13中的内螺纹的对准。
49.然后，所述连接元件14被引入到所述孔部16中，并且拧入和保险到所述套筒13中，该套筒布置在所述凹陷11中。
50.为了将毂件8与工作轮部件7进一步固定，还能够将螺钉20拧入到在所述工作轮部件7的非金属的材料中的另外的为此设置的螺纹套筒或者螺纹孔21中，并且当所述套筒13不压入到或者粘入到所述凹陷11中时，例如用作输送保险部或者装配辅助件。
51.所述预装配的回转泵工作轮被推接到所述轴5的端部上。经过所述平键6使得所述轴5防止转动地与所述毂件8相连，其中，所述平键6嵌入到所述毂件8的沟槽17中。所述沟槽17沿着轴向方向在所述毂件8的内部中延伸。
52.接下来，盘23借助于螺钉24紧固在所述轴5的端侧处。另外，在所述盘23中加入了孔部25，螺钉24插接通过该孔部并且然后嵌入到在所述轴5的端侧处设有内螺纹的孔部中。螺钉24指的是柱头螺钉。通过旋拧螺钉24，将所述毂件8和工作轮部件7彼此相对地张紧。
53.最后，将所述罩部26拧入到中央的孔部27中，该孔部设有内螺纹。对此罩部26具有轴颈28，该轴颈设有外螺纹。
54.图3示出的是，在盘23和工作轮部件7之间能够布置有弹性体环29。通过旋拧螺钉24使得相对于这个弹性体环29张紧。由此，阻碍了非金属的工作轮部件7的“流动”。
55.在图3中可见的是，在罩部26和盘23之间布置有o型环30。在罩部26和工作轮部件7之间存在着o型环31。同样，在毂件8的环15和所述工作轮部件7的面19之间布置有o型环32。
56.附图标记清单1 回转泵工作轮2 壳3 吸取口4 出流口5 轴6 平键7 工作轮部件8 毂件9 承载板10 叶片11 凹陷12 带动元件13 套筒14 连接元件15 环16 具有锥端的孔部17 沟槽18 前突19 面20 螺钉21 螺纹孔22 沉端23 盘24 螺钉25 孔部26 罩部
27 孔部28 螺纹轴颈29 弹性体环30 o型环31 o型环32 o型环。