[发明专利]用于泵的叶轮以及用于铸造泵叶轮的铸芯装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于泵的叶轮以及用于铸造这种叶轮的一种铸芯装置和一种方法。

背景技术

通常，泵的叶轮或者由板状部件组装而成，或者是由塑料或金属构成的铸件。由于叶轮中流动通道的形状，在铸造时需要有铸芯，以构成由流动通道的形状所确定的底切。对于由金属构成的铸造叶轮，往往使用可去除的铸芯。

铸芯的设计经常是较为复杂的，而用于构成叶轮的负模具所定义的内部轮廓往往并非是完全可见的，因而在铸造之前无法看出：铸芯是否处于完善的状态。特别困难之处在于，需要无缺陷地构成流动通道的入口区域，特别是在沿流动方向上形成前叶片边缘。因此在制造铸芯时，希望能够确保无缺陷地构成该区域，以保证无缺陷地形成叶片前边缘。该区域对于液流传导是很重要的区域，特别是对于自吸式泵，重要的是无缺陷地构成该区域，以便能够确保所需要的吸取效率。

发明内容

因此，本发明的目的在于，对铸造叶轮加以改进，从而能够确保以简单的方式无缺陷地构成流动通道的入口区域。此外，本发明的目的还在于，提出一种相应的铸芯装置和一种用于铸造叶轮的方法，利用该方法能够以更好的质量构成流动通道的入口区。

本发明的目的通过一种叶轮和一种用于铸造这种叶轮的铸芯装置和方法得以实现，其中，叶轮具有至少一个叶片并被设计为铸件；铸芯装置具有至少两个铸芯部件，其中，将用于叶轮的至少一个叶片的模具设置在铸芯部件中，使得用于叶片的沿流动方向的前端侧边缘的模具完全由单独的一个铸芯部件构成；在所述方法中使用铸模，该铸模具有如上所述的铸芯装置。

根据本发明的用于泵的叶轮具有至少一个叶片，并将该泵叶轮设计为铸件。根据本发明，叶轮在铸造时利用至少两个组装好的铸芯部件(Kernteile)构造成型，其中，在两个铸芯部件之间存在一个或多个分离线，使其与至少一个叶片的沿流动方向的前端侧边缘间隔开。也就是说，这将确保分离线或分离接缝(至少两个铸芯部件在分离线或分离接缝上组装在一起)不处于叶片的前端侧边缘的区域中，该区域形成通过叶轮的流动通道的入口区。通过这种方式可以仅在一个铸芯部件中形成敏感的端侧边缘。由此可以更好地确保，使该端侧边缘在其预先设定的模具(Form)中无缺陷地形成，在此所说的缺陷例如可能源自铸芯的分离接缝区域的污染或损害。此外，通过将模具分为至少两个铸芯部件，还可以确保使用于端侧边缘的负模具位于相应的铸芯部件中，从而使该负模具在铸芯部件组装之前是从外部可见的。这将允许在铸造叶轮之前检查，用于叶轮的前端侧边缘的负模具是否是无缺陷的。

优选在至少一个叶片的传导液流的正面(Vorderseite)上位于至少两个铸芯部件之间的至少一个分离线与前端侧边缘之间的间隔大于在该叶片的背面上位于两个铸芯部件之间的分离线或分离接缝与前端侧边缘之间的间隔。叶片的正面在此是指传导液流的一侧，其在运行中使液流转向。该侧面是必须被精确构造的用于液流传导的叶片区域，特别是在接近叶片的前端侧边缘的入口区中，以便能够保证所需要的叶轮吸取特性。因此，优选在该区域中，使位于铸芯部件之间的分离接缝对预先确定的叶片形状(Schaufelform)可能造成的损害尽可能地远离叶片的前端侧边缘，从而能够尽可能无缺陷地构成该敏感的叶片区域。叶片背面的敏感性较差，因此在该区域中可以使分离接缝或分离线离叶片的前端侧边缘较近。

另外，优选至少一个分离线在至少一个叶片的传导液流的正面上沿流动方向位于叶片长度的70％之后，优选位于一半之后，进一步优选在叶片的三分之一之后，从而能够保证与叶片的沿流动方向的前端侧边缘之间有足够的间隔。

特别优选将叶轮构造为由金属制成的铸件。用于这种铸件的模具或铸芯通常使用铸造用砂构成。由此而产生的问题是：可能会有个别微粒从模具或铸芯脱落，特别是在组装铸芯的接口上。此外，还存在下述风险：有个别微粒积聚在模具或铸芯的无法到达的区域内。通过根据本发明的设计方案，使用于铸芯的分离面或分离线位于以下区域中：在该区域中，形状异常对液流传导仅有极细微的影响，从而使由在分离线上脱落的模具微粒对将要铸造的叶轮造成负面影响以及于此相关的已铸成叶轮的几何形状异常的风险不再成为问题。此外，通过分割铸芯，还可以使构成叶片的沿流动方向的前端侧边缘的区域是自由可见的，从而可以由此特别监督该区域，是否会在那里产生对模具表面的污染或损伤。如果有必要，可以在铸造叶轮之前对模具表面进行修补，或对铸芯进行分类，并用其他的铸芯进行替代。