本发明涉及一种具有叶轮的离心泵，该叶轮具有承载盘，在该承载盘上布置有叶片，所述叶片至少部分与覆盖盘接触。
背景技术：
1、叶轮是流动机器、例如离心泵的旋转的且装有叶片的构件。在这里，通过在叶片处的流动转向来将机械功率转换成输送功率。
2、为了接纳叶片，所有叶轮都具有后部的承载盘，并且在封闭式叶轮的情况下还具有前部的覆盖盘。在另一个观察方式的情况下，叶轮具有内部的覆盖盘，并且在封闭式叶轮的情况下还具有外部的覆盖盘。
3、在de 10 2016 225 018 a1中示例性地描述了离心泵的这样的径向叶轮。在承载盘和覆盖盘之间布置有叶片。流体在轴向方向上流向叶轮，转向90°，并且然后在径向方向上从叶轮中排出。
4、除了金属基的叶轮，由塑料制成的叶轮也是已知的。由塑料制成的叶轮在离心泵中使用时在其耐腐蚀性以及其耐磨性方面是令人信服的。
5、塑料叶轮通常两件式地在注射成型方法中生产。一部分由带有模制(或称为一体成型，即angeformt)叶片的承载盘组成，并且第二部分形成叶轮的覆盖盘。在第二制造步骤中，这两个部分通常借助超声波焊接。
6、在超声波焊接中，发电机将电网电压转变成高频交流电压，高频交流电压然后转换成机械振动。振动经由超声波焊头(sonotrode)导入到待接合的部件中，由此引起材料的升温和塑化。在声导入结束后，在压力下的短的冷却阶段确保两个接合配对件的均匀的焊接连接。
7、de 10 2014 226 525 a1公开了一种离心泵叶轮，该离心泵叶轮具有非金属的叶轮部件和与叶轮部件连接的金属的轮毂部件，轮毂部件布置在轴上。在叶轮部件和轮毂部件之间存在可脱开的连接。
8、除了与叶轮轴的连接之外，正是覆盖盘与叶片在吸入嘴口区域中的接触结合部暴露于巨大的负荷。在这里，超声波焊接的连接特别承受负荷。不利的是，经液压优化的叶轮尤其是在吸入嘴口处经常构造成弧形的，由此对于构造用于超声波焊接的稳定连接产生不利的角度。由于在吸入嘴口区域中的弱连接，经超声波焊接的塑料叶轮在短的运转时间后就已可发生损坏。
技术实现思路
1、本发明的任务是给出一种具有叶轮的离心泵，该叶轮即使在液压优化地构造的形状情况下也确保在覆盖盘和叶轮叶片之间的可靠连接。此外，塑料叶轮还应能简单、快速且成本适宜地实现。
2、该任务根据本发明通过具有叶轮的离心泵和用于生产叶轮的方法来解决。优选的变型方案可由从属权利要求、说明书和附图得出。
3、根据本发明，每个叶轮的叶片具有用于与所述覆盖盘构造连接部的突出部。
4、在本发明的一个特别适宜的变型方案中，每个突出部基本上在叶片的整个长度上延伸，由此能够与覆盖盘构造特别安全且稳定的连接部。
5、在本发明的另一个变型方案中，叶片局部地平滑过渡到突出部的形状中并且因此形成一个单元，该单元部分地接合到覆盖盘中。
6、在本发明的一个备选的变型方案中，叶轮的每个叶片都具有从进入棱边向下游延伸的第一区段。在所述第一区段处直接联接有第二区段。突出部优选构造在第一区段中。在本发明的一个备选的变型方案中，突出部也可以布置在第二区段上。
7、此外，在本发明的一个变型方案中，在所述第二区段处直接联接有第三区段。所述第三区段优选延伸直至叶片的排出棱边。
8、在本发明的一个特别有利的变型方案中，突出部在整个第一区段上延伸。在此，第一区段本身在叶片的背部(或称为脊部，即rücken)上在叶片长度的超过10％，优选超过19％，尤其是超过28％上延伸。
9、理想情况下，突出部如此布置在第一区段上，使得该突出部占据整个叶片宽度。在本发明的一个优选的变型方案中，突出部构造成楔形。在此，该突出部朝向叶片的进入棱边具有倒圆，该倒圆联接到楔齿(keilkamm)处。楔形部在叶片的压力侧上以及在吸力侧上具有陡的侧面。侧面优选构造成带有不同的斜率，由此在液压优化成形的覆盖盘的槽中的接合在带有可靠保持的情况下实施。
10、在本发明的一个变型方案中，楔形的突出部从进入棱边朝着第二区段的方向变宽。在此，楔齿在倒圆之后在第二区段的方向上具有小的平顶部。
11、有利地，覆盖盘各具有槽，叶片的楔形部接合到该槽中。由此，在覆盖盘和叶片之间创建了稳定且可靠的连接部，该连接部尤其是在吸入区域中可以持续地承受负荷。
12、优选地，槽具有梯形的横截面。在此，槽的侧面朝着槽顶方向略微变细，由此槽比楔形部部分地略窄地构造。槽具有以下长度，该长度至少相应于楔形部长度。此外，槽具有叶片高度的至少10％、优选至少20％、尤其是至少30％的高度。
13、在本发明的一个特别有利的变型方案中，逐渐变尖的楔形部至少部分地比槽略宽地构造，由此在插上覆盖盘时在楔形部的两个侧面处确保与覆盖盘的线形的接触。这种线形的接触通过超声波焊接的方法转变为材料配合的连接，由此正是在叶轮的吸入区域中产生可靠的、可承载的且耐用的连接。
14、在本发明的一个变型方案中，楔形的突出部在其最宽的部位处比槽更宽地构造，但在此具有较低的高度。由此，在突出部和槽之间构造有中空空间。在此，线形的、材料配合的连接部布置在楔形部的压力侧的陡的侧面处以及在楔形部的吸力侧的陡的侧面处。
15、由于突出部的特别的、楔形的设计，产生与覆盖盘的两个线形的接触部位，所述接触部位在由超声波焊头在超声波焊接时进行能量输入时相对于超声波焊头几乎成直角，这导致材料配合的连接部的稳定构造。尤其是在已知的液压优化构造的叶轮的情况下，迄今为止还不能确保能量输入的适宜角度。
16、通过呈楔形部形式的突出部的有利形状(该楔形部在侧面处与覆盖盘形成两个材料配合的连接部)，在叶片和覆盖盘之间实现特别可靠的连接。由于连接线的加倍以及通过在结构上确保在超声波焊接时的适宜的能量输入角度，实现了特别可承载的塑料叶轮。
17、在叶片的第二区段中(该第二区段直接联接到第一区段处)构造有隆起部。隆起部优选构造成棱柱形的并且用作用于超声波焊接的能量方向给定部，由此在叶片和覆盖盘之间产生线形的材料配合的连接部。在第二区段中与叶片的连接部通常受到强烈负荷，并且覆盖盘的形状通常实现在超声波焊接时以直角输入能量，由此可以在叶片和覆盖盘之间实现可靠连接。
18、在本发明的一个备选的变型方案中，能量方向给定部也可以布置在第一区段上，以用于在叶片和覆盖盘之间构造线形的材料配合的连接部。在本发明的一个特殊的实施方案中，能量方向给定部可以附加地布置在突出部上。
19、为了借助超声波焊接来接合塑料部件时，接合区通常设有能量方向给定部。能量方向给定部优选是0.4-0.6毫米高的、环绕的、一体注射成型的材料条状部，其带有三角形的横截面。
20、通过能量方向给定部实现在超声波焊接时有针对性的且集中的能量输入。摩擦热导致棱柱形的隆起迅速熔化，这导致可靠的材料配合的连接。
21、在本发明的一个适宜的变型方案中，棱柱形的隆起部完全在第二区段上延伸。这导致在整个叶片长度上构造的材料配合的连接，由此覆盖盘与叶轮的叶片特别可靠地连接。
22、在本发明的一个特别适宜的变型方案中，第一区段具有突出部但没有能量方向给定部，第二区段具有带有能量方向给定部的突出部，而第三区段既没有突出部也没有能量方向给定部。通过这种变型方案，在超声波焊接难以形成的第一区段中，除了焊接以外还在线形的接触部位处实现形状配合。在第二区段中，则附加地经由能量方向给定部进行焊接，由此使得叶片和覆盖盘之间的连接在该区域中是特别稳定的。在第三区段中，省却了在叶片和覆盖盘之间的形状配合的且材料配合的连接，以免在这里由于引入槽而不必要地削弱覆盖盘。
23、有利地，第二区段在叶片的背部上优选在叶片长度的超过50％，优选超过65％，尤其是超过80％上延伸。
24、在本发明的一个适宜的变型方案中，第三区段在叶片的背部上在叶片长度的超过6％，优选超过9％，尤其是超过12％上延伸，直至叶片的排出棱边。
25、优选地，带有叶片的覆盖盘和承载盘由塑料、优选聚砜或聚苯硫醚或聚醚砜构成。
26、聚砜是一种无定形塑料，其属于耐高温的高性能热塑性塑料。聚砜如玻璃般透明，带略微泛黄，并且在-100至190℃的范围内坚硬、有刚度且有韧性。此外，聚砜具有高的耐化学性。
27、聚苯硫醚(pps)是一种耐高温的热塑性半结晶高性能塑料。pps具有良好的机械特性，并且对几乎所有溶剂、多种酸和碱具有良好的耐化学性。
28、根据本发明，用于离心泵的塑料叶轮在包括如下步骤的方法中生产：首先，带有叶片的承载盘和带有槽的覆盖盘分开地在注射成型方法中由塑料、优选高性能塑料，尤其是聚砜或聚苯硫醚构成。将覆盖盘放到带有叶片的承载盘上，从而使每个叶片的楔形的突出部接合到覆盖盘的槽中。通过将楔形的突出部接合到槽中，构造叶片与所述覆盖盘的两个线形的、材料配合的接触部位。在借助超声波供应能量时，接触部位被熔化并形成材料配合的线形的连接部。
29、在超声波焊接中，为了塑化所需的热量通过将超声波振动转换为机械振动来产生，并以特定的压靠压力经由超声波焊头导引给待焊接的部件。所产生的部件在后续压力下被位置准确地保持和冷却。
30、借助根据本发明的突出部(该突出部接合到槽中并且因此在覆盖盘和叶片之间构造各两个材料配合的连接部而不是一个材料配合的连接部)，在吸入嘴口处的迄今薄弱的连接部经历明显的加强。在塑料叶轮的叶片和覆盖盘之间的在结构上通过两个材料配合的接触线加强的连接部可以可靠地经受住在输送运行中的负荷。此外，该解决方案可成本适宜地、简单地且快速地实现。
1.一种离心泵，所述离心泵具有叶轮(1)，所述叶轮具有承载盘(2)，在所述承载盘上布置有叶片(3)，所述叶片至少部分与覆盖盘(4)接触，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，至少一个突出部(5)基本上在所述叶片(3)的整个长度上延伸。
3.根据权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，所述覆盖盘(4)具有槽(10)，所述突出部(5)接合到所述槽中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述突出部(5)构造成楔形并且在接合到所述槽(10)中时形成线形的接触部位(11)以用于与所述覆盖盘(4)产生材料配合的连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的离心泵，其特征在于，每个叶片(3)都具有从进入棱边(7)向下游延伸的第一区段(6)，并且在所述第一区段(6)处直接联接有第二区段(8)，其中，所述突出部(5)构造在所述区段(6、8)之中的至少一个区段中。
6.根据权利要求5所述的离心泵，其特征在于，在所述第二区段(6)处直接联接有第三区段(22)，所述第三区段延伸直至排出棱边(9)。
7.根据权利要求5或6所述的离心泵，其特征在于，在所述叶片(3)的至少一个区段(6、8、22)中、尤其是在第二区段中，构造有用于能量方向给定的隆起部(12)，其中，所述隆起部(12)优选构造成棱柱形。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述第一区段(7)在所述叶片(3)的背部上在叶片长度的超过10％、优选超过19％、尤其是超过28％上延伸。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述突出部(5)完全在所述第一区段(6)上延伸。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述隆起部(12)完全在所述第二区段(8)上延伸。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的离心泵，其特征在于，在突出部(5)和槽(10)之间构造有中空空间(13)。
12.根据权利要求3至11中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述槽(10)具有叶片高度(14)的至少10％、优选至少20％、尤其是至少30％的高度(15)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述覆盖盘(4)与所述叶片(3)超声波焊接。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述覆盖盘(4)和带有所述叶片(3)的承载盘(2)由塑料、优选聚砜或聚苯硫醚或聚醚砜构成。
15.一种用于生产用于离心泵的叶轮(1)的方法，所述方法包括以下步骤：
