DE102019103970A1

DE102019103970A1 - Rotorpumpe

Info

Publication number: DE102019103970A1
Application number: DE102019103970.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: HANNIBAL, WILHELM, PROF. DR.-ING., DE
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2020-08-20

Abstract

Beschrieben ist eine Rotorpumpe 1 umfassend einen ringförmigen, drehbar gelagerten Innenrotor 2, einen zu dem Innenrotor 2 im Förderbetrieb exzentrisch angeordneten, ringförmigen Außenrotor 4, einen den Außenrotor 4 radial lagernden Stator 5, zwischen dem Innenrotor 4 und dem Außenrotor 5 vorgesehene Fluidförderkammern 6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 sowie eine in den Zwischenraum zwischen dem Innenrotor 2 und dem Außenrotor 4 mündende Ansaugöffnung 10 und eine in den Zwischenraum zwischen dem Innenrotor 2 und dem Außenrotor 4 mündende, mit einem Winkelabstand zu der Ansaugöffnung 10 angeordnete Ausgabeöffnung 11. Besonderes Kennzeichen ist, dass entweder die Innenwandung 13 des Stators 5 oder die Außenwandung 14 des Außenrotors 4 zylindrisch ist und zwischen der Außenwandung 14 des Außenrotors 4 und der Innenwandung 13 des Stators 5 mehrere, sich in Umfangsrichtung erstreckende, voneinander beabstandete, bei einem Förderbetrieb mit Flüssigkeit gefüllte, durch die Kontur der Oberfläche des nicht zylindrischen Lagerpartners gebildete, sich verjüngende Spaltbereiche 12, 12.1, 12.2 vorgesehen sind, wobei bei einer Rotorpumpe 1 mit zylindrischer Außenwandung 14 des Außenrotors 4 die Spaltbereiche 12, 12.1, 12.2 in Drehrichtung des Außenrotors und bei einer Rotorpumpe mit einem Stator mit zylindrischer Innenwandung die Spaltbereiche entgegen der Drehrichtung des Außenrotors verjüngt sind, sodass sich bei einem Förderbetrieb in den verjüngenden Spaltbereichen 12, 12.1, 12.2 gegeneinander wirkende hydrodynamische Druckpolster aufbauen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotorpumpe, umfassend einen ringförmigen, drehbar gelagerten Innenrotor, einen zu dem Innenrotor im Förderbetrieb exzentrisch angeordneten, ringförmigen Außenrotor, einen den Außenrotor radial lagernden Stator, zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor vorgesehene Fluidförderkammern sowie eine in den Zwischenraum zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor mündende Ansaugöffnung und eine in den Zwischenraum zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor mündende, mit einem Winkelabstand zu der Ansaugöffnung angeordnete Ausgabeöffnung.
Rotorpumpen, die beispielsweise als Zahnradpumpen oder Pendelschieberpumpen ausgebildet sein können, weisen einen Innenrotor, einen Außenrotor sowie einen Stator, in dem der Außenrotor drehbar gelagert ist, auf. Der Innenrotor ist im Förderbetrieb exzentrisch zu dem Außenrotor gelagert. Zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor sind zumindest im Förderbetrieb voneinander getrennte Fluidförderkammern vorgesehen, in denen ein Fluid von einer in den Zwischenraum zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor mündenden Ansaugöffnung zu einer in den Zwischenraum zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor mündenden, mit einem Winkelabstand zu der Ansaugöffnung angeordnete Ausgabeöffnung gefördert werden kann. Handelt es sich um eine Innenzahnradpumpe, werden die Fluidförderkammern durch gegenüberliegende Zahngründe, sowie die daran angeformten Zahnflanken begrenzt. Handelt es sich um eine Pendelschieberpumpe, dienen bewegliche Pendel, die im Innenrotor schwenkbar gelagert und in dem Außenrotor translatorisch in radialer Richtung verschiebbar geführt sind, zur Abgrenzung der Fluidförderkammern.
Eine Rotorpumpe wird typischerweise über den Innenrotor angetrieben. Bekannt sind jedoch auch Ausgestaltungen, bei denen der Außenrotor angetrieben wird. Durch die Verbindung zwischen dem Außenrotor und dem Innenrotor, sei es unmittelbar oder mittelbar, wird der jeweils andere Rotor mitangetrieben.
Durch eine einstellbare Exzentrizität des Innenrotors gegenüber dem Außenrotor besteht bei Pendelschieberpumpen die Möglichkeit, das Fördervolumen zu variieren. Je exzentrischer der Innenrotor zu dem Außenrotor angeordnet wird, desto größer wird die volumetrische Differenz der Fluidförderkammern entlang des Umfangs und damit der Förderdruck. Eine solche Pendelschieberpumpe ist beispielsweise aus DE 10 2010 023 068 A1 bekannt.
DE 10 2013 223 106 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Stators für eine solche Pendelschieberpumpe. Dieser Stator ist aus Kunststoff hergestellt und umfasst eine zusätzliche, bereits während des Herstellungsverfahrens eingespritzte Dichtung.
Der Außenrotor ist in dem Stator radial gelagert. Im Stand der Technik ist zwischen dem Außenrotor und dem Stator eine Spielpassung vorgesehen, die im Betrieb mit Öl gefüllt ist, um die Reibung zwischen diesen beiden Lagerpartnern zu vermindern.
Auch wenn Rotorpumpen einen hohen hydraulischen Wirkungsgrad haben, ist ihr mechanischer Wirkungsgrad aufgrund einer hohen Systemreibung gering. Die recht hohe Systemreibung bei vorbekannten Rotorpumpen geht mit einem entsprechenden Verschleiß und einer durch die Reibung bedingten Geräuschentwicklung einher.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rotorpumpe mit deutlich reduzierter Systemreibung bereitzustellen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine eingangs genannte, gattungsgemäße Rotorpumpe, bei der die Innenwandung des Stators oder die Außenwandung des Außenrotors zylindrisch ist und zwischen der Außenwandung des Außenrotors und der Innenwandung des Stators mehrere, sich in Umfangsrichtung erstreckende, voneinander beabstandete, bei einem Förderbetrieb mit Flüssigkeit gefüllte, durch die Kontur der Oberfläche des nicht zylindrischen Lagerpartners gebildete, sich verjüngende Spaltbereiche vorgesehen sind, wobei bei einer Rotorpumpe mit zylindrischer Außenwandung des Außenrotors die Spaltbereiche in Drehrichtung des Außenrotors und bei einer Rotorpumpe mit einem Stator mit zylindrischer Innenwandung die Spaltbereiche entgegen der Drehrichtung des Außenrotors verjüngt sind, sodass sich bei einem Förderbetrieb in den verjüngenden Spaltbereichen gegeneinander wirkende hydrodynamische Druckpolster aufbauen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der Beschreibung.
Bei dieser Rotorpumpe sind zwischen dem Außenrotor und dem Stator sich verjüngende Spaltbereiche vorgesehen, mithin Bereiche, in denen die Spaltbreite sich in Umfangsrichtung verringert. Diese Spaltbereiche brauchen an ihrer schmälsten Stelle nicht sonderlich breit zu sein und sind in einer bevorzugten Ausgestaltung einige bis einige 10'er µm in radialer Richtung breit. Um einen solchen, sich verjüngenden Spaltbereich bereitzustellen, wird über die Erstreckung des sich verjüngenden Spaltbereiches in Umfangsrichtung, in einer bevorzugten Ausgestaltung mehr als 15°, in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung mehr als 20°, entlang dieser Richtung eine Radiusänderung der Innenwandung des Stators oder der Außenwandung des Außenrotors vorgenommen, und zwar an demjenigen Lagerpartner, dessen die Lagerfläche bildende Wandung nicht zylindrisch ist. Somit weist die entsprechende Wandung an dem einen Ende des sich verjüngenden Spaltbereichs einen ersten Radius und an dem anderen Ende einen von dem ersten Radius sich unterscheidenden zweiten Radius auf. Entlang des Umfanges ändert sich der Radius der entsprechenden Wandung vom ersten zum zweiten Radius hin. Sind erster Radius und zweiter Radius in Betriebsrichtung des Außenrotors angeordnet, so ist der zweite Radius stets kleiner als der erste Radius. Typischerweise beträgt die Differenz zwischen dem ersten Radius und dem zweiten Radius einige bis einige 10'er µm. Die Verjüngung des Spaltbereiches erfolgt bei einer Rotorpumpe mit einem Außenrotor mit zylindrischer Außenwandung so in Richtung des kleineren Radius, während der Spaltbereich sich in Richtung des größeren Radius bei einer Rotorpumpe verjüngt, bei der die Innenwandung des Stators zylindrisch ist. Die mehreren, sich verjüngenden Spaltbereiche sind sämtlich gleichsinnig orientiert und bevorzugt gegenüber dem Spaltbereich konkav ausgebildet.
Bei einem Betrieb ist der Spaltbereich flüssigkeitsgefüllt, beispielsweise mit Öl. Wird der Außenrotor gegenüber dem Stator gedreht, wird ab einer bestimmten Drehzahl die Flüssigkeit durch die Rotation mitgeschleppt. Im Spaltbereich baut sich durch die durch die Verjüngung gepresste Flüssigkeit ein hydrodynamisches Druckpolster auf. Hierdurch wird ein berührender Kontakt zwischen den beiden Lagerpartnern - Außenrotor und Stator - wirksam verhindert. Bevorzugt wird die Rotorpumpe mit einer Drehzahl von 200 bis 15.000 Umdrehungen, weiter bevorzugt 500 bis 10.000 Umdrehungen, in weiterer Bevorzugung mit 800 bis 7.000 Umdrehungen, jeweils pro Minute, betrieben.
Um mehrere sich verjüngende Spaltbereiche bereitzustellen, kann die Innenwandung des Stators oder die Außenwandung des Außenrotors beispielsweise kontinuierlich in Form einer Ellipse oder einer anderen mehreckigen Form, deren Ecken zum Ausbilden der geforderten, sich verjüngenden Spaltbereiche abgerundet sind, vorgesehen sein. Eine solche mehreckige Form kann beispielsweise eine Dreiecksform mit abgerundeten Ecken sein. In einer alternativen Ausgestaltung beschreibt die Innenwandung des Stators oder die Außenwandung des Rotors in jedem sich verjüngenden Spaltbereich eine an die zylindrische Krümmung des Außenrotors oder des Stators angepasste Keilfläche, die entlang des Umfanges einen kontinuierlichen Übergang zwischen dem ersten Radius und dem zweiten Radius darstellt. Eine solche Keilfläche stellt eine auf die Krümmung der jeweiligen Fläche angepasste, rampenförmige Fläche entlang des Umfanges dar. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Krümmung der Keilfläche in Umfangsrichtung den gleichen Krümmungssinn auf, wie die Wandung des entsprechenden anderen Bauteils. Eine vorteilhafte Änderung des Radius entlang des Umfanges erfolgt gemäß einer Ausgestaltung linear oder degressiv. Durch eine solche Ausgestaltung ist der Übergang zwischen einem Bereich, in dem keine Radiusänderung vorgenommen wird und dem sich daran anschließenden sich verjüngenden Spaltbereich im Bereich des größeren Radius kontinuierlich.
Zwischen der Außenwandung des Außenrotors und der Innenwandung des Stators sind mehrere, zumindest zwei, solcher sich verjüngender Spaltbereiche vorgesehen. Durch die sich in diesem Spaltbereichen aufbauenden Druckpolster ist der Außenrotor gegenüber dem Stator an mehreren Stellen abgestützt, sodass eine wirksame radiale berührungsfreie Lagerung sichergestellt werden kann. Bevorzugt sind aus diesem Grunde drei oder mehr Spaltbereiche vorgesehen.
Für eine wirksame radiale Lagerung sind die Spaltbereiche mit einem solchen Winkelabstand in Umfangsrichtung gesehen voneinander beabstandet, dass sich beim Förderbetrieb in den verjüngenden Spaltbereichen auf Grund ihrer Beabstandung gegeneinander wirkende hydrodynamische Druckpolster einstellen. Da der Außenrotor auf diese Weise an mehreren Stellen an der Lagerfläche des Stators abgestützt ist, wird er gegenüber dem Stator koaxial gehalten. Wirken einseitige, radiale Kräfte auf den Au-ßenrotor, wird durch die Druckpolster verhindert, dass der Außenrotor den Stator unmittelbar kontaktiert. Die Druckpolster können zudem eine gewisse Dämpfungsfunktion zwischen den beiden Lagerpartnern ausüben, sodass ein Schwingen des Außenrotors innerhalb des Stators auf Grund von zyklischen radialen Kräften wirksam verhindert ist.
Sind drei oder mehr Spaltbereiche vorgesehen, sind diese, um eine über den Umfang gesehen gleichmäßige Abstützung des Außenrotors am Stator zu gewährleisten, in äquidistanten Abständen zueinander angeordnet. Als Beispiel sei an dieser Stelle eine symmetrische 3-Punkt-Lagerung zwischen Außenrotor und Stator angesprochen.
In einem Ausführungsbeispiel befindet sich ein erster sich verjüngender Spaltbereich radial außenseitig zu der zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor mündenden Ausgabeöffnung der Rotorpumpe. Tritt eine Fluidförderkammer in den Bereich der Ausgabeöffnung ein, entspannt sich die darin geförderte und unter Druck stehende Flüssigkeit schlagartig in die Ausgabeöffnung. Hierdurch erfährt der Außenrotor einen in radialer Richtung wirkenden Kraftimpuls, durch den der Außenrotor grundsätzlich aus seiner gegenüber dem Stator konzentrischen Lage ausgelenkt werden kann. Dieses kann wirksam durch Ausbilden eines solchen radial außenseitig sich verringernden Spaltbereiches bezüglich der Ausgabeöffnung verhindert werden, da in diesem Spaltbereich dann der radiale Kraftimpuls gegen das sich beim Förderbetrieb in dem Spaltbereich aufbauende Druckpolster wirkt. Zum Stabilisieren der Lage des Außenrotors bei Empfang eines solchen Kraftimpulses befindet sich an der gegenüberliegenden Umfangsseite ein weiterer zum Aufbau eines Druckpolsters dienender Spaltbereich, durch den eine Kontaktierung zwischen Außenrotor und Stator somit auch an der gegenüberliegenden Seite verhindert wird. Sind drei zum Aufbau eines Druckpolsters vorgesehene Spaltbereiche vorhanden, sind die beiden weiteren verjüngenden Spaltbereiche vorzugsweise zusammen mit dem ersten Spaltbereich eine V-Form bildend angeordnet. Die aus den beiden weiteren Spaltbereichen resultierende Lagerkraft wirkt so gegen den ersten Spaltbereich. In Abhängigkeit davon, in welchem Winkelabstand die Ansaugöffnung von der Ausgabeöffnung beabstandet ist, kann es ausreichend sein, nur zwei Druckpolster aufbauende Spaltbereiche vorzusehen. Sind drei derartige sich verjüngende Spaltbereiche vorgesehen, ist unabhängig von der Wirkrichtung eines auf den Außenrotor wirkenden Kraftimpulses eine kontaktfreie Lagerung gewährleistet. Gleiches gilt auch für eine Ausgestaltung mit mehr als drei sich verjüngenden Spaltbereichen.
Für eine weitere Verringerung der Systemreibung kann an dem Bauteil, das zum Ausbilden eines sich verjüngenden Spaltbereiches einen in Umfangsrichtung veränderlichen Radius aufweist, zumindest eine zusätzliche Tasche zwischen diesen Spaltbereichen eingebracht sein. Durch eine solche Tasche ist der Spalt zwischen der Innenwandung des Stators und der Außenwandung des Außenrotors ebenfalls vergrößert. Jedoch hat eine solche Tasche im Unterschied zu den sich verjüngenden Spaltbereichen einen anderen Zweck. Eine solche Tasche dient als Flüssigkeitsreservoir zur Unterstützung einer Flüssigkeitsbenetzung der Lagerwände. Die Tasche vergrößert den Abstand zwischen Außenrotor und Stator, wodurch eine Scherreibung der zwischen den Stator und den Außenrotor in der Flüssigkeit herabgesetzt wird. Auch kann durch die Anordnung einer solchen Tasche in Bezug auf einen sich verjüngenden Spaltbereich der Umfangsabschnitt des sich in den sich verjüngenden Spaltbereichen einstellenden Druckpolster beeinflusst werden. Die Tasche kann sich über die gesamte axiale Höhe des Bauteils erstrecken und eine radiale Tiefe von einigen Millimetern aufweisen.
In einer Weiterbildung einer solchen Rotorpumpe ist vorgesehen, dass zumindest eine Vertiefung an der der Verjüngung entgegengesetzten Seite des Spaltbereiches in der Innenwandung des Stators und/oder der Außenwandung des Außenrotors zum Einfangen von Schmutz vorgesehen ist. Eine solche Vertiefung erstreckt sich über die Höhe des Außenrotors bzw. des Stators. In den vorstehend angesprochenen Umfangsbereichen treten Verwirbelungen der Flüssigkeit auf, sodass an dieser Stelle besonders effektiv Schmutz eingefangen werden kann. Gleichzeitig ist dieser Bereich für das Aufbauen eines Druckpolsters nur von untergeordneter Bedeutung, sodass an dieser Stelle entstehende Turbulenzen den gewünschten Aufbau eines Druckpolsters bei einem Förderbetrieb nicht beeinträchtigen.
In einer weiteren Ausgestaltung sind zwischen dem Stator und dem Außenrotor eine gerade Anzahl an sich verjüngenden Spaltbereichen vorgesehen, jedoch wenigstens vier. Diese Spaltbereiche erstrecken sich nur über einen Teilbereich der axialen Höhe des Stators oder des Außenrotors. Dabei sind jeweils umfänglich benachbarte, sich verjüngende Spaltbereiche auf unterschiedlichen axialen Höhen und daher versetzt zueinander angeordnet. Durch das Vorsehen von sich verjüngenden Spaltbereichen auf unterschiedlichen Höhen kann eine präzise Lagerung des Außenrotors innerhalb des Stators auch zum Entgegenwirken einer Kippbewegung des Außenrotors gegenüber dem Stator erfolgen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Außenrotor und/oder der Stator ein im Wege eines Sinterprozesses hergestelltes Bauteil. Eine genaue Geometriegebung eines Sinterteils ist mit herkömmlichen Mitteln sehr gut möglich. So können in den Außenrotor im Wege eines Sinterverfahrens ohne Weiteres Keilflächen als Begrenzung der sich verjüngenden Spaltbereiche, sowie Taschen oder auch die angesprochenen Vertiefungen eingebracht werden.
Um in den Spalt zwischen Außenrotor und Stator eine Flüssigkeit einbringen zu können, sind vorzugsweise in der Nähe der sich verjüngenden Spaltbereiche Flüssigkeitsversorgungsmündungen eingebracht. Diese können durch den Stator an eine Versorgungsleitung angeschlossen sein. Wird durch die Rotorpumpe eine Gleitung fördernde Flüssigkeit, etwa ein Motoröl, gefördert, mit der in den sich verjüngenden Spaltbereichen Druckpolster aufgebaut werden können, kann sich eine solche Versorgungsleitung an die Ausgabeöffnung der Rotorpumpe anschließen. Denkbar ist auch, dass die Fluidförderkammern zwischen dem Innenrotor und dem Außenrotor der Rotorpumpe mit einer Öffnung versehen sind, sodass Flüssigkeit aus den Fluidförderkammern in den Spalt zwischen Außenrotor und Stator geleitet wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Außenrotor nicht nur wie vorbeschrieben radial in dem Stator gelagert, sondern in axialer Richtung auch an Gehäuseflächen, die die Fluidförderkammern in axialer Richtung begrenzen. Diese nachstehend beschriebene axiale Lagerung kann darüber hinaus auch bezüglich des Innenrotors zur Anwendung kommen.
Die axiale Lagerung wird zu beiden Seiten des Rotors dadurch gebildet, dass

- entweder die axiale Stirnfläche des Rotors oder der zu der Stirnfläche des Rotors weisende Gehäuseflächenabschnitt als erster Lagerpartner rotationssymmetrisch ist, wobei das jeweilig andere Teil den zweiten, mit dem ersten Lagerpartner zusammenwirkenden Lagerpartner bildet, und
- zwischen der axialen Stirnfläche des Rotors und der Gehäusefläche mehrere, sich in Umfangsrichtung erstreckende, voneinander beabstandete, bei einem Förderbetrieb mit Flüssigkeit gefüllte, durch die Kontur der Lagerfläche des zweiten Lagerpartners gebildete, sich verjüngende Spaltbereiche vorgesehen sind,
- wobei die sich verjüngenden Spaltbereiche in radialer Richtung durch Begrenzungsflächen begrenzt sind,
- wobei bei einer rotationssymmetrischen axialen Stirnfläche des Rotors die Spaltbereiche in Drehrichtung des Rotors und bei einer nicht-rotationssymmetrischen axialen Stirnfläche des Rotors die Spaltbereiche entgegen der Drehrichtung des Rotors verjüngt sind,

Bei dieser Rotorpumpe sind zwischen den Gehäuseflächen, an denen der Rotor axial gelagert ist, und den Stirnflächen des Rotors mehrere sich verjüngende Spaltbereiche angeordnet. Hierzu ist jeweils im Bereich des sich verjüngenden Spaltes die Oberfläche eines der beiden Lagerpartner um die axiale Achse rotationssymmetrisch. In Umfangsrichtung ändert sich die axiale Höhe der Lagerfläche dieses Lagerpartners somit nicht. Der jeweilig andere Lagerpartner weist dagegen eine strukturierte Oberfläche auf, wobei durch die Kontur dieser Oberfläche sich verjüngende Spaltbereiche gebildet sind. Die Oberfläche dieser Lagerfläche ist daher nicht rotationssymmetrisch und ändert in Umfangsrichtung ihre axiale Höhe. Diese Höhenänderung braucht nicht allzu groß zu sein. Es wird als ausreichend angesehen, wenn diese axiale Höhenänderung nur wenige Mikrometer, bevorzugt einige bis einige 10'er Mikrometer beträgt. Beispielsweise kann die Lagerfläche Keilflächen aufweisen, durch die die sich verjüngenden Spaltbereiche ausgebildet werden. Die Keilflächen können gerade oder gekrümmt sein, wenn gekrümmt, dann bevorzugt konkav gekrümmt sind. Durch die Verjüngung in den Spaltbereichen ändert sich der Abstand der Lagerflächen der beiden Lagerpartner zueinander in Umfangsrichtung. Der Abstand der Lagerpartner in den Spaltbereichen braucht an seiner schmälsten Stelle nicht sonderlich groß zu sein und ist in einer bevorzugten Ausgestaltung einige bis einige Zehner Mikrometer groß. Die Spaltbereiche erstrecken sich dabei in einer Ausgestaltung um mehr als 10°, in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung um mehr als 20°, in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung um mehr als 35° in Umfangsrichtung. Die Umfangserstreckung dieser Spaltbereiche ist abhängig von der Länge der Flächenbereiche, an denen die Lagerung der beiden Lagerpartner erfolgt. Typischerweise wird man die Umfangerstreckung der Spaltbereiche nicht mehr als 45° vorsehen.
Entlang der Umfangserstreckung der beiden Lagerpartner sind mehrere solcher Spaltbereiche zwischen den beiden Lagerpartnern angeordnet. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind drei sich verjüngende Spaltbereiche vorgesehen, sodass eine drei-Punkt-Lagerung auf jeder Seite des Rotors ausgebildet werden kann. Dabei sind die sich verjüngenden Spaltbereiche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, bevorzugt äquidistant.
Die sich verjüngenden Spaltbereiche sind im Förderbetrieb mit einer Flüssigkeit gefüllt. Diese Flüssigkeit ist in einer bevorzugten Ausgestaltung Öl. Wird der Rotor gegenüber den Gehäuseflächen gedreht, wird ab einer bestimmten Drehzahl die Flüssigkeit durch die Rotation mitgeschleppt. Im Spaltbereich baut sich durch die durch die Verjüngung gepresste Flüssigkeit ein hydrodynamisches Druckpolster auf. Hierdurch wird ein berührender Kontakt - insbesondere bei höheren Drehzahlen - zwischen den beiden Lagerpartnern - Rotor und Gehäuseflächenabschnitt - wirksam verhindert. Durch die beim Förderbetrieb aufgebauten Druckpolster sind die beiden Lagerpartner vor allem auch gegenüber gegeneinander wirkenden Kippbewegungen sichergehalten, ohne dass die Gefahr besteht, dass diese miteinander in Kontakt gelangen. Auf diese Weise ist die Systemreibung einer solchen Rotorpumpe signifikant reduziert, was wiederum ihren Wirkungsgrad deutlich erhöht.
Um den Effekt des sich aufbauenden hydrodynamischen Druckpolsters zu erreichen, verjüngt sich der Spaltbereich in Drehrichtung, wenn die axiale Stirnfläche des Rotors rotationssymmetrisch ausgelegt ist. Ist die axiale Stirnfläche des Rotors nicht-rotationssymmetrisch ausgelegt, mithin ändert sich die Lagerfläche der Stirnfläche des Rotors in Umfangsrichtung, verjüngt sich der Spaltbereich entgegen der Drehrichtung des Rotors. Hierdurch kann bei einer Drehung des Rotors gegenüber den Gehäuseflächenabschnitten das hydrodynamische Druckpolster stetig über den sich verjüngenden Spaltbereich aufgebaut werden.
Durch die Anordnung von sich verjüngenden Spaltbereichen zu beiden Seiten des Rotors, können sich in diesen, da sie einander gegenüberliegen, gegeneinander wirkenden hydrodynamische Druckpolster aufbauen. Mittels dieser Druckpolster ist der Rotor zwischen den Gehäuseflächen an den Gehäuseflächenabschnitten gelagert. Diese Lagerung ist jedoch im Gegensatz zu Lagerungen gemäß dem Stand der Technik in den Spaltbereichen eine Gleitlagerung, da die Flüssigkeit die beiden Lagerpartner trennt. Ein Kontakt zwischen dem Rotor und den Gehäuseflächenabschnitten ist in den sich verjüngenden Spaltbereichen durch die Flüssigkeit vermieden. Bevorzugt ist der Rotor durch die sich aufbauenden hydrodynamischen Druckpolster zwischen den Gehäuseflächen zentriert.
Die sich verjüngenden Spaltbereiche sind in radialer Richtung durch Begrenzungsflächen begrenzt. Die Begrenzung der Spaltbereiche dient dem Zweck, die Flüssigkeit, die durch die sich verjüngenden Spaltbereiche gepresst werden soll, in radialer Richtung auch bei höheren hydrodynamischen Drücken in dem Spaltbereich zu halten, sodass die Flüssigkeit in Folge des sich aufbauenden hydrodynamischen Druckes nicht in radialer Richtung aus dem Spaltbereich herausgepresst wird. Die Begrenzungsflächen sind daher steiler als die Konturänderung der Lagerfläche des Lagerpartners, dessen Oberflächenkonturierung nicht-rotationssymmetrisch ist, sodass die Steigung in Umfangsrichtung im Spaltbereich kleiner ist, als die Steigung der Begrenzungsflächen in radialer Richtung. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Winkel, den die Begrenzungsflächen gegenüber der Lagerfläche einschließen größer als 45°, etwa 70°, in weiterer Bevorzugung größer als 80°, in weiterer Bevorzugung im rechten Winkel.
Durch die Begrenzungsflächen wird überdies die erforderliche Dichtigkeit der Fluidförderkammern in radialer Richtung sichergestellt. Hierdurch wird verhindert, dass die in den Fluidförderkammern geförderte Flüssigkeit radial aus den Fluidförderkammern austreten und unter Druckeinfluss in die Spaltbereiche eintreten kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der engste Abstand der Lagerpartner in den sich verjüngenden Spaltbereichen größer als der Abstand der Lagerpartner im Bereich des stirnseitigen Abschlusses der Begrenzungsflächen. Durch diese Ausgestaltung kann eine eindeutige Fließrichtung der Flüssigkeit, die sich im Förderbetrieb in den sich verjüngen Spaltbereichen befindet, definiert werden. Die Fließrichtung ist dann ausschließlich in Umfangsrichtung. So wird sicher auch im Bereich des engsten Spaltes verhindert, dass die durch die sich verjüngenden Spaltbereiche gepresste Flüssigkeit in radialer Richtung über die Begrenzungsflächen hinweg gepresst wird.
In einer weiteren Ausgestaltung dieser Weiterbildung sind die sich verjüngenden Spaltbereiche zu beiden Seiten des Rotors in axialer Richtung fluchtend angeordnet. Hierdurch wird, insbesondere in Bezug auf eine Drei-Punkt-Lagerung, eine besonders wirksame Lagerung bereitgestellt.
In einer anderen Ausgestaltung dieser Ausführungsform sind die sich verjüngenden Spaltbereiche zu beiden Seiten des Rotors um einen Winkelbetrag zueinander versetzt angeordnet. Sind auf jeder Seite des Rotors zwei sich verjüngende Spaltbereiche vorgesehen, kann der Winkelbetrag zwischen einem ersten sich verjüngenden Spaltbereich auf der einen Seite des Rotors zu einem Zweiten auf der anderen Seite des Rotors beispielsweise etwa 90° betragen. Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist, dass eine Lagerung bereitgestellt wird, die unanfällig gegenüber einem Kippen des Rotors gegenüber den Gehäuseflächenabschnitten ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform sind im Förderbetrieb zumindest Teile der Bereiche des Rotors, in denen die sich verjüngenden Spaltbereiche vorgesehen sind, mit der geförderten Flüssigkeit benetzt. Durch eine solche Ausgestaltung kann die ohnehin innerhalb der Rotorpumpe geförderte Flüssigkeit zur Ausbildung der hydrodynamischen Druckpolster genutzt werden. Zweckmäßiger Weise befinden sich bei einer solchen Ausgestaltung zumindest Teile der Bereiche des Rotors, in denen die sich verjüngenden Spaltbereiche vorgesehen sind, in einem radialen Abstand zur Drehachse des Rotors, der gleich dem radialen Abstand der Ansaugöffnung und/oder der Ausgabeöffnung und/oder den Fluidförderkammern zur Drehachse des Rotors ist. Die Ansaugöffnung und/oder die Ausgabeöffnung mündet dann unter anderem in einem Bereich des Rotors, der im Förderbetrieb in die Bereiche der sich verjüngenden Spalte gedreht wird. Durch die Mündung der Ansaugöffnung und/oder der Ausgabeöffnung in diesen Bereichen, wird der Rotor mit der Flüssigkeit benetzt und an dem Rotor in die sich verjüngenden Spaltbereiche transportiert, sodass sich die hydrodynamischen Druckpolster in den sich verjüngenden Spaltbereichen aufbauen können. Auch können die Fluidförderkammern dazu genutzt werden, die entsprechenden Bereiche des Rotors mit der Flüssigkeit zu benetzen. Hierzu können beispielsweise die Trennwände in Umfangsrichtung am Übergang zwischen Trennwand und Gehäuseflächen Benetzungsschlitze aufweisen. Auch ist denkbar, dass die Trennwände die sich verjüngenden Spaltbereiche in Umfangsrichtung, beispielsweise über die gesamte radiale Ausdehnung, aufweisen, sodass die Flüssigkeit in den Fluidförderkammern in die sich verjüngenden Spaltbereiche gepresst wird.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1: in einer schematisierten Drauf- bzw. Einsicht einen Ausschnitt einer Rotorpumpe und
2: eine maßstäblich in radialer Richtung übertriebene Darstellung der Lagerung des Außenrotors an dem Stator.

1 zeigt schematisch den Aufbau einer Rotorpumpe 1, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Pendelschieberpumpe ist. Ein eine Einsicht in die in 1 gezeigten Bestandteile der Rotorpumpe verschließender Deckel ist entfernt worden. Die Rotorpumpe 1 verfügt über einen Innenrotor 2, der in seinem Mittelpunkt über einen Bolzen 3 mittels einer nicht näher dargestellten Antriebsmaschine gegen den Uhrzeigersinn (linksdrehend) angetrieben wird. Die Rotorpumpe 1 umfasst ferner einen Außenrotor 4, der in einem Stator 5 drehbar gelagert ist. Zwischen dem Außenrotor 4 und dem Innenrotor 2 sind Fluidförderkammern 6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 vorgesehen. Die Fluidförderkammern 6 - 6.5 werden jeweils durch Pendelschieber 7, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, sowie in radialer Richtung durch den Innenrotor 2 und den Außenrotor 4 begrenzt. Die Pendelschieber 7 - 7.5 sind in dem Innenrotor 2 drehbar gelagert und über jeweils einen Führungsstein 8, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5 in einer in dem Außenrotor 4 angeordneten entsprechenden Nut 9, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 axial geführt.
Die Rotorpumpe 1 verfügt über eine Ansaugöffnung 10, sowie eine Ausgabeöffnung 11, die jeweils in den Zwischenraum zwischen dem Innenrotor 2 und dem Außenrotor 4, mithin in den Bereich der Fluidförderkammern 6 - 6.5 münden. Diese beiden Öffnungen 10, 11 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Winkel von ca. 170° voneinander beabstandet. An der Ansaugöffnung 10 wird ein Fluid, bei diesem Ausführungsbeispiel Öl, durch ein sich durch das Drehen des Innenrotors 2 vergrößernde Volumen der Fluidförderkammern 6 - 6.5 in die Rotorpumpe 1 eingesaugt. An der Ausgabeöffnung 11 wird das in den Fluidförderkammern 6 - 6.5 transportierte Fluid aus den sich durch die Exzentrizität der Anordnung des Innenrotors 2 gegenüber dem Außenrotor 4 verkleinernden Fluidförderkammern 6 - 6.5 herausgedrückt.
2 ist eine in radialer Richtung nicht maßstäbliche und übertriebene Darstellung der Lagerung des Außenrotors 4 in dem Stator 5. Der Außenrotor 4 sowie der Stator 5 sind bei der Rotorpumpe 1 als Lagerpartner anzusprechen. Gezeigt ist dabei nur der äußere Teil des Außenrotors 4 sowie der innere Teil des Stators 5. Entlang des Umfangs weist die statorseitige Einfassung des Außenrotors 4 drei sich verjüngende Spaltbereiche 12, 12.1, 12.2 auf, deren Position - ebenso in 1 - durch gestrichelt gezeichnete Ovale dargestellt ist. Zum Ausbilden dieser sich verjüngenden Spaltbereiche 12 - 12.2 ist der Radius der Innenwandung 13 des Stators 5 in Umfangsrichtung in den sich verjüngenden Spaltbereichen 12 - 12.2 nicht konstant, sondern je nach Winkel verkleinert bzw. vergrößert sich von dem einen Ende des Spaltbereiches 12 - 12.2 zu dem anderen Ende hin. Die Außenwandung 14 des Außenrotors 4 ist dagegen zylindrisch ausgebildet, weist mithin umfänglich keine Radiusänderung auf. Die Spaltbereiche 12 - 12.2 erstrecken sich in etwa über 35° in Umfangsrichtung.
Die Spaltbereiche 12 - 12.2 beginnen in Bezug auf die Drehrichtung bei einem Förderbetrieb der Rotorpumpe 1 des Außenrotors 4 jeweils mit einem ersten Radius 15, 15.1, 15.2 und enden mit einem zweiten Radius 16, 16.1, 16.2. Der erste Radius 15 - 15.2 ist dabei immer größer als der zweite Radius 16 - 16.2. Zwischen diesen beiden Radien 15 - 15.2, 16 - 16.2 verändert sich der Radius der Innenwandung 13 des Stators 5 kontinuierlich. In diesem Ausführungsbeispiel verringert sich der Radius degressiv, sodass die sich ausbildende Keilfläche 17, 17.1, 17.2 konkav ausgebildet ist. Hierdurch entsteht eine besonders vorteilhafte Geometrie des sich verjüngenden Spaltbereiches 12 - 12.2.
Zwischen der Außenwandung 14 des Außenrotors 4 und der Innenwandung 13 des Stators 5 ist Öl eingebracht. Wird der Außenrotor 4 durch den angetriebenen Innenrotor 2 gedreht, wird die Flüssigkeit an der Außenwandung 14 des Außenrotors 4 mitgeschleppt und über die Keilflächen 17 - 17.2 in die sich in Betriebsdrehrichtung verjüngenden Spaltbereiche 12 - 12.2 eingedrückt. Durch die sich verjüngenden Spaltbereiche 12 - 12.2 bilden sich Druckpolster zwischen den Keilflächen 17 - 17.2 des Stators 5 und der Außenwandung 14 des Außenrotors 4, sodass der Außenrotor 4 gleitend in dem Stator 5 gelagert ist, ohne diesen unmittelbar zu kontaktieren.
Die sich verjüngenden Spaltbereiche 12 - 12.2 sind dergestalt angeordnet, dass sich ein erster sich verjüngender Spaltbereich 12 in einer radialen Anordnung zur Ausgabeöffnung 11 befindet (s. 1). Die beiden anderen sich verjüngenden Spaltbereiche 12.1, 12.2 sind von dem ersten Spaltbereich 12 in Umfangsrichtung beabstandet, und zwar dergestalt, dass die Spaltbereiche 12 - 12.2 in etwa äquidistant zueinander angeordnet sind. Die sich bei einem Förderbetrieb der Rotorpumpe (Innenrotor 2, sowie Außenrotor 4 linksdrehend) einstellenden Druckpolster der beiden weiteren sich verjüngenden Spaltbereiche 12.1, 12.2 wirken gegen das Druckpolster, welches sich im ersten Spaltbereich 12 aufbaut. Wirkt auf den Außenrotor 4 eine radiale Kraft, beispielsweise in Folge eines plötzlichen Druckabfalls in einer Fluidförderkammer 6 - 6.5, sobald die Ausgabeöffnung 11 in die Fluidförderkammer 6 - 6.5 mündet, ist der Außenrotor 4 durch die drei sich in den Spaltbereichen 12 - 12.2 einstellenden Druckpolster sicher gelagert, sodass auf diese Weise wirksam ein Berührungskontakt zwischen der Außenwandung 14 des Außenrotors 4 und der Innenwandung 13 des Stators 5 vermieden ist. Zudem wird die in dem Spalt zwischen dem Außenrotor 4 und dem Stator 5 befindliche Flüssigkeit, im vorliegenden Fall Öl, dämpfend in Bezug auf das Auffangen eines solchen in radialer Richtung wirkenden Kraftimpulses oder eines Kraftimpulses, der zumindest einen in radialer Richtung wirkenden vektoriellen Anteil aufweist. Durch Vorsehen der sich verjüngenden Spaltbereiche 12, 12.1, 12.2 durch entsprechende Konturierung der Innenwandung 13 des Stators 5 verbleiben die sich darin ausbildenden Druckpolster ortsfest.
Zwischen den Spaltbereichen 12 - 12.2 sind Taschen 18, 18.1, 18.2 in den Stator 5 eingebracht. Die Tiefe der Taschen 18 - 18.2 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel 3 mm und ist gegenüber der in der 2 abgebildeten Darstellung der radialen Erstreckung der sich verjüngenden Spaltbereichen 12 - 12.2 nicht maßstäblich. Die Taschen 18 - 18.2 erstrecken sich, ebenso wie die sich verjüngenden Spaltbereiche 12, 12.1, 12.2 über die gesamte axiale Höhe der Außenwandung 13 des Stators 5. Durch diese Taschen 18 - 18.2 wird erreicht, dass der Außenrotor 4 im Bereich der durch die vorgesehenen sich verjüngenden Spaltbereiche 12 - 12.2 durch die sich darin aufbauenden Druckpolster gelagert ist. Im Bereich der Taschen 18 - 18.2 ist der Abstand zwischen der Außenwandung 14 des Außenrotors 4 und der Innenwandung 13 des Stators 5 gegenüber den Spaltbereichen 12 - 12.2 vergrößert. Die Taschen 18 - 18.2 dienen auch als Flüssigkeitsreservoir, in die aus axialer Richtung die Flüssigkeit (hier: Öl) zum Aufbauen der Druckpolster in den sich verjüngenden Spaltbereichen 12 - 12.2 eingebracht werden kann. Durch die axiale Erstreckung der Taschen 18 - 18.2 über die gesamte Höhe des Außenrotors 4, welche in diesem Ausführungsbeispiel mit der axialen Höhe des Stators 5 identisch ist, bleibt die Außenwandung 14 des Außenrotors 4 im Betrieb ständig flüssigkeitsbenetzt.
Des Weiteren verfügt der Stator 5 über eine Vertiefung 19. Diese Vertiefung 19 ist an der der Verjüngung des Spaltbereiches 12.2 gegenüberliegenden Seite angeordnet und dient der Absorption und dem Wegführen von Verunreinigungen in der Flüssigkeit. Die Vertiefung 19 ist in Umfangsrichtung kleiner ausgebildet als die Taschen 18-18.2. Durch die Vertiefung 19 wird die durch die Außenwandung 14 des Außenrotors 4 mitgeschleppte Flüssigkeit in eine Turbulenzphase gebracht, damit sich in der Flüssigkeit befindliche Schmutzpartikel in der Vertiefung 19 ablagern kann. Durchaus können auch mehrere derartige Vertiefungen vorgesehen sein.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert worden. Ohne den Schutzbereich, beschrieben durch die geltenden Ansprüche, zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Ausgestaltungen zur Verwirklichung der erfindungsgemäßen Lehre, ohne dass diese im Rahmen dieser Ausführungen im Detail erläutert werden müssten.
Bezugszeichenliste

1: Rotorpumpe
2: Innenrotor
3: Bolzen
4: Außenrotor
5: Stator
6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5: Fluidförderkammer
7, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5: Pendelschieber
8, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5: Führungsstein
9, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5: Nut
10: Ansaugöffnung
11: Ausgabeöffnung
12, 12.1, 12.2: Spaltbereich
13: Innenwandung des Stators
14: Außenwandung des Außenrotors
15, 15.1, 15.2: erster Radius
16, 16.1, 16.2: zweiter Radius
17, 17.1, 17.2: Keilfläche
18, 18.1, 18.2: Tasche
19: Vertiefung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010023068 A1 [0004]
DE 102013223106 A1 [0005]

Claims

Rotorpumpe umfassend - einen ringförmigen, drehbar gelagerten Innenrotor (2), - einen zu dem Innenrotor (2) im Förderbetrieb exzentrisch angeordneten, ringförmigen Außenrotor (4), - einen den Außenrotor (4) radial lagernden Stator (5), - zwischen dem Innenrotor (2) und dem Außenrotor (4) vorgesehene Fluidförderkammern (6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5) sowie - eine in den Zwischenraum zwischen dem Innenrotor (2) und dem Außenrotor (4) mündende Ansaugöffnung (10) und eine in den Zwischenraum zwischen dem Innenrotor (2) und dem Außenrotor (4) mündende, mit einem Winkelabstand zu der Ansaugöffnung (10) angeordnete Ausgabeöffnung (11), dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Innenwandung (13) des Stators (5) oder die Außenwandung (14) des Außenrotors (4) zylindrisch ist und zwischen der Außenwandung (14) des Außenrotors (4) und der Innenwandung (13) des Stators (5) mehrere, sich in Umfangsrichtung erstreckende, voneinander beabstandete, bei einem Förderbetrieb mit Flüssigkeit gefüllte, durch die Kontur der Oberfläche des nicht zylindrischen Lagerpartners gebildete, sich verjüngende Spaltbereiche (12, 12.1, 12.2) vorgesehen sind, wobei bei einer Rotorpumpe (1) mit zylindrischer Außenwandung (14) des Außenrotors (4) die Spaltbereiche (12, 12.1, 12.2) in Drehrichtung des Außenrotors und bei einer Rotorpumpe mit einem Stator mit zylindrischer Innenwandung die Spaltbereiche entgegen der Drehrichtung des Außenrotors (4) verjüngt sind, sodass sich bei einem Förderbetrieb in den verjüngenden Spaltbereichen (12, 12.1, 12.2) gegeneinander wirkende hydrodynamische Druckpolster aufbauen.
Rotorpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenwandung (14) des Außenrotors (4) und der Innenwandung (13) des Stators (5) zumindest drei Spaltbereiche (12, 12.1, 12.2) angeordnet sind.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbereiche (12, 12.1, 12.2) in äquidistanten Abständen angeordnet sind.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (5) zumindest einen ersten Spaltbereich (12) in dem Bereich der Grenze der Ausgabeöffnung (11), die bei einem Förderbetrieb durch die Fluidförderkammern (6, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5) zuerst passiert wird, aufweist und zumindest einen zweiten Spaltbereich (12.1, 12.2) in einem Bereich an dem Stator (5) angeordnet ist, dass dieser im Betrieb durch das sich einstellende Druckpolster dem ersten entgegenwirkt.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Spaltbereichen (12.1, 12.2) zumindest eine Tasche (18, 18.1, 18.2) vorgesehen ist.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Vertiefung (19) an der der Verjüngung entgegengesetzten Seite des Spaltbereiches zum Einfangen von Schmutzpartikeln vorgesehen ist.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorpumpe ein Gehäuse sowie eine Ansaugöffnung und eine Ausgabeöffnung sowie mehrere, im Förderbetrieb eine Flüssigkeit von der Ansaugöffnung zu der Ausgabeöffnung fördernde Fluidförderkammern umfasst, wobei die Fluidförderkammern in Umfangsrichtung voneinander durch Trennwände, in axialer Richtung durch zumindest zwei gegenüberliegende Gehäuseflächen und zumindest in einer radialen Richtung durch einen gegenüber den Gehäuseflächen um seine Achse rotierenden Rotor begrenzt sind, welcher Rotor mit seinen axialen Stirnflächen in zumindest einem Gehäuseflächenabschnitt an den Gehäuseflächen axial gelagert ist, wobei die axiale Lagerung zu beiden Stirnflächen des Rotors dadurch gebildet wird, dass - entweder die axiale Stirnfläche des Rotors oder der zu der Stirnfläche des Rotors weisende Gehäuseflächenabschnitt als erster Lagerpartner rotationssymmetrisch ist, wobei das jeweilig andere Teil den zweiten, mit dem ersten Lagerpartner zusammenwirkenden Lagerpartner bildet, und - zwischen der axialen Stirnfläche des Rotors und der Gehäusefläche mehrere, sich in Umfangsrichtung erstreckende, voneinander beabstandete, bei einem Förderbetrieb mit Flüssigkeit gefüllte, durch die Kontur der Lagerfläche des zweiten Lagerpartners gebildete, sich verjüngende Spaltbereiche vorgesehen sind, - wobei die sich verjüngenden Spaltbereiche in radialer Richtung durch Begrenzungsflächen begrenzt sind, - wobei bei einer rotationssymmetrischen axialen Stirnfläche des Rotors die Spaltbereiche in Drehrichtung des Rotors und bei einer nicht-rotationssymmetrischen axialen Stirnfläche des Rotors die Spaltbereiche entgegen der Drehrichtung des Rotors verjüngt sind, sodass sich bei einem Förderbetrieb in an gegenüberliegenden Stirnflächen des Rotors angeordneten sich verjüngenden Spaltbereichen gegeneinander wirkende hydrodynamische Druckpolster aufbauen.
Rotorpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den axialen Stirnflächen des Rotors und der Gehäuseflächen zu beiden Seiten des Rotors zumindest drei, bevorzugt vier sich verengende Spaltbereiche angeordnet sind.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile des zumindest einen Bereichs des Rotors, in dem die sich verjüngenden Spaltbereiche vorgesehen sind, einen radialen Abstand zur Drehachse des Rotors aufweisen, der gleich dem radialen Abstand der Ansaugöffnung und/oder der Ausgabeöffnung und/oder der Fluidförderkammern (zur Drehachse des Rotors ist.
Rotorpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt in den sich verjüngenden Spaltbereichen (12, 12.1, 12.2) einige Mikrometer bis einige Zehnermikrometer breit ist.