DE102019218139A1

DE102019218139A1 - Strömungsmaschine

Info

Publication number: DE102019218139A1
Application number: DE102019218139.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Manning; Johannes Walter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2021-05-27

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Strömungsmaschine, insbesondere Kühlmittelpumpe, mit zumindest einer Antriebseinheit (14a-d), die zumindest eine Antriebsachse (16a-d) aufweist, mit zumindest einer um die Antriebsachse (16a-d) angetriebenen Fördereinheit (18a-d), insbesondere einer Radscheibe, zur Förderung eines Fluids, insbesondere eines Kühlmittels, die zumindest ein Förderelement (20a-d), insbesondere eine Schaufel, aufweist, mit zumindest einem Gehäuse (12a-d), das zumindest einen Radseitenraum (24a-d) aufweist, und mit zumindest einer Verwirbelungseinheit (28a-d) zu einem Umlenken und/oder einem Verwirbeln zumindest einer Fluid- und/oder Partikelströmung (30a-d), wobei die Verwirbelungseinheit (28a-d) zumindest eine von einer Wand (32a-d) des Gehäuses (12a-d) begrenzte Strömungsausnehmung (34a-d) aufweist, welche sich innerhalb des Radseitenraums (24a-d) erstreckt, wobei die Fördereinheit (18-d) zumindest ein Abscheideelement (44a-d) umfasst, das dazu vorgesehen ist, die Fluid- und/oder Partikelströmung (30a-d) bei einer Bewegung der Fördereinheit (18a-d) um die Antriebsachse (16a-d) in eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse (16a-d) ausgerichtete und von der Antriebsachse (16a-d) abgewandte Abscheiderichtung (46a-d) zu fördern.Es wird vorgeschlagen, dass die Verwirbelungseinheit (28a-d) zumindest ein an der Wand (32a-d) des Gehäuses (12a-d) angeordnetes Dichtspaltelement (36a-d) umfasst, welches die Strömungsausnehmung (34a-d) begrenzt und dazu vorgesehen ist, zumindest eine durch die Strömungsausnehmung (34a-d) entlang der Antriebsachse (16a-d) und/oder zu der Antriebsachse (16a-d) hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung (30a-d) umzulenken und/oder zu verwirbeln, wobei das Abscheideelement (44a-d) in einem Nahbereich (50a-d) des Dichtspaltelements (36a-d) angeordnet ist.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits eine Strömungsmaschine mit zumindest einer Antriebseinheit, die zumindest eine Antriebsachse aufweist, mit zumindest einer um die Antriebsachse angetriebenen Fördereinheit zur Förderung eines Fluids, die zumindest ein Förderelement aufweist, mit zumindest einem Gehäuse, das zumindest einen Radseitenraum aufweist, und mit zumindest einer Verwirbelungseinheit zu einem Umlenken und/oder einem Verwirbeln zumindest einer Fluid- und/oder Partikelströmung, vorgeschlagen worden, wobei die Verwirbelungseinheit zumindest eine von einer Wand des Gehäuses begrenzte Strömungsausnehmung aufweist, welche sich innerhalb des Radseitenraums erstreckt, wobei die Fördereinheit zumindest ein Abscheideelement umfasst, das dazu vorgesehen ist, die Fluid- und/oder Partikelströmung bei einer Bewegung der Fördereinheit um die Antriebsachse in eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse ausgerichtete und von der Antriebsachse abgewandte Abscheiderichtung zu fördern.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Strömungsmaschine, insbesondere Kühlmittelpumpe, mit zumindest einer Antriebseinheit, die zumindest eine Antriebsachse aufweist, mit zumindest einer um die Antriebsachse angetriebenen Fördereinheit, insbesondere einer Radscheibe, zur Förderung eines Fluids, insbesondere eines Kühlmittels, die zumindest ein Förderelement, insbesondere eine Schaufel, aufweist, mit zumindest einem Gehäuse, das zumindest einen Radseitenraum aufweist, und mit zumindest einer Verwirbelungseinheit zu einem Umlenken und/oder einem Verwirbeln zumindest einer Fluid- und/oder Partikelströmung, wobei die Verwirbelungseinheit zumindest eine von einer Wand des Gehäuses begrenzte Strömungsausnehmung aufweist, welche sich innerhalb des Radseitenraums erstreckt, wobei die Fördereinheit zumindest ein Abscheideelement umfasst, das dazu vorgesehen ist, die Fluid- und/oder Partikelströmung bei einer Bewegung der Fördereinheit um die Antriebsachse in eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse ausgerichtete und von der Antriebsachse abgewandte Abscheiderichtung zu fördern.
Es wird vorgeschlagen, dass die Verwirbelungseinheit zumindest ein an der Wand des Gehäuses angeordnetes Dichtspaltelement umfasst, welches die Strömungsausnehmung begrenzt und dazu vorgesehen ist, zumindest eine durch die Strömungsausnehmung entlang der Antriebsachse und/oder zu der Antriebsachse hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung umzulenken und/oder zu verwirbeln, wobei das Abscheideelement in einem Nahbereich des Dichtspaltelements angeordnet ist. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Unter „im Wesentlichen senkrecht“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Geraden oder einer Ebene, insbesondere eine die Abscheiderichtung umfassende Gerade, relativ zu einer weiteren Geraden oder einer weiteren Ebene, insbesondere der Antriebsachse, verstanden werden, wobei die Gerade oder die Ebene und die weitere Gerade oder die weitere Ebene, insbesondere in einer Projektionsebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Vorzugsweise ist das Abscheideelement an der Fördereinheit, insbesondere dem Förderelement, angeordnet. Insbesondere ist das Abscheideelement an einer dem Dichtspaltelement zugewandten Außenfläche des Förderelements angeordnet. Bevorzugt ist das Abscheideelement einstückig mit dem Förderelement ausgebildet. Unter „einstückig“ soll insbesondere stoffschlüssig verbunden, wie beispielsweise durch einen Schweißprozess und/oder Klebeprozess usw., und besonders vorteilhaft angeformt verstanden werden, wie durch die Herstellung aus einem Guss und/oder durch die Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren. Insbesondere ist die Fördereinheit, insbesondere das Abscheideelement und das Förderelement zusammen, mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt. Vorzugsweise weist das Abscheideelement eine Haupterstreckungsachse auf, die insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse angeordnet ist. Insbesondere in einer relativ zur Antriebsachse gekrümmten Ausgestaltung des Förderelements, insbesondere der Außenfläche des Förderelements, ist denkbar, dass die Haupterstreckungsachse des Abscheideelements schräg zur Antriebsachse ausgerichtet ist. Unter einer „Haupterstreckungsachse“ eines Objekts, insbesondere des Abscheideelements, soll insbesondere eine Achse verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt. Es ist denkbar, dass das Abscheideelement derart angeordnet ist, dass die Haupterstreckungsachse des Abscheideelements die Antriebsachse in einem Punkt schneidet.
Darunter, dass „das Abscheideelement in einem Nahbereich des Dichtspaltelements angeordnet ist“ soll insbesondere verstanden werden, dass das Abscheideelement in zumindest einer Position, insbesondere bei einer Bewegung der Fördereinheit um die Antriebsachse, zumindest teilweise innerhalb eines Bereichs um das Dichtspaltelement angeordnet ist, der sich mit einem maximalen Abstand von insbesondere höchstens 5 mm, vorzugsweise höchstens 4 mm, bevorzugt höchstens 3 mm, besonders bevorzugt höchstens 2 mm und ganz besonders bevorzugt höchstens 1 mm, um das Dichtspaltelement erstreckt. Besonders bevorzugt weist das Abscheideelement zu dem Dichtspaltelement einen minimalen Abstand auf, der insbesondere höchstens 2 mm, vorzugsweise höchstens 1,5 mm, bevorzugt höchstens 1 mm und besonders bevorzugt höchstens 0,5 mm, beträgt. Vorzugsweise ist das Abscheideelement beabstandet von dem Dichtspaltelement und der Wand des Gehäuses angeordnet. Bevorzugt ist das Abscheideelement dazu vorgesehen, während einer Rotation der Fördereinheit um die Antriebsachse, insbesondere bezüglich dem Dichtspaltelement und dem Gehäuse, berührungsfrei bewegt zu werden. Beispielsweise ist das Abscheideelement als eine Förderschaufel, als eine Nut, als ein Fortsatz, als eine Oberflächenstruktur an dem Förderelement o. dgl. ausgebildet. Bevorzugt ist das Abscheideelement fest an dem Förderelement angeordnet, insbesondere frei von beweglichen Teilen ausgebildet. Es ist denkbar, dass die Fördereinheit eine Vielzahl von Abscheideelementen aufweist. Vorzugsweise sind die Abscheideelemente, insbesondere gleichmäßig, um die Antriebsachse verteilt an der Fördereinheit, insbesondere Förderelementen der Fördereinheit, angeordnet. Bevorzugt weisen die Abscheideelemente jeweils einen gleich großen minimalen Abstand zu der Antriebsachse, dem Dichtspaltelement und/oder dem Gehäuse, insbesondere der Wand des Gehäuses, auf.
Vorzugsweise weist die Fördereinheit zumindest eine Antriebswelle auf, welche auf der Antriebsachse angeordnet ist. Bevorzugt erstreckt sich das Förderelement von der Antriebswelle aus in den Radseitenraum hinein. Besonders bevorzugt weist das Förderelement, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse, eine maximale Quererstreckung auf, die größer ist als ein minimaler Abstand des Dichtspaltelements, insbesondere der Innenfläche des Dichtspaltelements, und der Antriebswelle. Bevorzugt begrenzt das Förderelement zumindest einen Förderkanal zur Förderung des Fluids. Vorzugsweise erstreckt sich der Förderkanal von einem zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse angeordneten Fördereingang des Förderkanals bis zu einem zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse ausgerichteten Förderausgang des Förderkanals. Insbesondere weist der Fördereingang des Förderkanals zumindest eine Eingangsrichtung auf, in der das Fluid und/oder die Fluid- und/oder Partikelströmung in die Fördereinheit, insbesondere den Förderkanal, einströmt. Vorzugsweise ist die Eingangsrichtung zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse von dem Fördereingang hin zu dem Abscheideelement und/oder dem Dichtspaltelement ausgerichtet. Besonders bevorzugt sind das Dichtspaltelement und das Abscheideelement an einer vom Fördereingang abgewandten Seite der Fördereinheit angeordnet. Vorzugsweise ist die Fördereinheit dazu vorgesehen, eine durch die Strömungsausnehmung und das Dichtspaltelement umgeleitete und/oder verwirbelte Fluid- und/oder Partikelströmung über das Abscheideelement, vorzugsweise über eine Zentrifugalkraft durch eine Rotation des Abscheideelements um die Antriebsachse, in Abscheiderichtung zu leiten. Besonders bevorzugt ist das Abscheideelement dazu vorgesehen, eine entlang der Außenfläche des Dichtspaltelements geleitete Fluid- und/oder Partikelströmung in Abscheiderichtung zu leiten. Beispielsweise ist das Abscheideelement als ein Formteil, als ein Strömungselement, als eine Oberflächenstruktur, als eine Finne, als eine Schaufel o. dgl. ausgebildet.
Vorzugsweise ist das Dichtspaltelement als ein Formteil, als ein Dichtring, als ein Dichtkragen o. dgl. ausgebildet. Bevorzugt ist das Dichtspaltelement an dem Gehäuse befestigt, insbesondere einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das Dichtspaltelement, entlang der Antriebsachse betrachtet, kreisringförmig ausgebildet. Vorzugsweise ist das Dichtspaltelement hohlzylinderförmig ausgebildet. Bevorzugt weist das Dichtspaltelement in einer Ebene, in welcher die Antriebsachse angeordnet ist, eine zumindest näherungsweise rechteckige Querschnittsfläche auf. Vorzugsweise ist das Dichtspaltelement gleichmäßig um die Antriebsachse angeordnet. Bevorzugt weist das Dichtspaltelement eine Mittelachse auf, wobei das Dichtspaltelement insbesondere symmetrisch um die Mittelachse ausgebildet ist. Insbesondere ist das Dichtspaltelement derart angeordnet, dass die Mittelachse des Dichtspaltelements innerhalb der Antriebsachse angeordnet ist. Besonders bevorzugt weist das Dichtspaltelement, insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse, einen minimalen Abstand zum Förderelement auf, der insbesondere mindestens 2 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm und besonders bevorzugt mindestens 4 mm, beträgt. Es ist aber auch denkbar, dass der minimale Abstand des Dichtspaltelements zum Förderelement weniger als 2 mm beträgt. Vorzugsweise weist das Dichtspaltelement eine maximale Höhe von insbesondere höchstens 5 mm, vorzugsweise höchstens 3 mm und besonders bevorzugt höchstens 2 mm, auf. Vorzugsweise ist die maximale Höhe des Dichtspaltelements zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse und/oder zur Mittelachse ausgerichtet. Bevorzugt beträgt die maximale Höhe des Dichtspaltelements insbesondere mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 1,5 mm und besonders bevorzugt mindestens 2 mm. Vorzugsweise weist das Dichtspaltelement zumindest eine Innenfläche und zumindest eine Außenfläche auf, welche, insbesondere zumindest teilweise, zumindest im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Darunter, dass eine Fläche, insbesondere die Außenfläche des Dichtspaltelements, „im Wesentlichen parallel“ zu einer Achse, einer Ebene oder einer weiteren Fläche, insbesondere der Innenfläche des Dichtspaltelements, ausgerichtet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die Fläche in jedem Punkt der Fläche zu der Achse, der Ebene oder der weiteren Fläche einen minimalen Abstand aufweist, der für alle Punkte um weniger als 5%, vorzugsweise weniger als 3% und besonders bevorzugt weniger als 1% von einem Mittelwert des minimalen Abstands aller Punkte, abweicht. Bevorzugt sind die Innenfläche und die Außenfläche des Dichtspaltelements, insbesondere zumindest teilweise, zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse angeordnet. Insbesondere ist die Außenfläche des Dichtspaltelements zumindest größtenteils an einer der Antriebsachse abgewandten Seite des Dichtspaltelements angeordnet. Bevorzugt ist die Innenfläche des Dichtspaltelements zumindest größtenteils an einer der Antriebsachse zugewandten Seite des Dichtspaltelements angeordnet. Insbesondere ist die Außenfläche des Dichtspaltelements, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse betrachtet, in einem Verbindungsbereich des Dichtspaltelements und der Wand des Gehäuses, welche die Strömungsausnehmung begrenzt, in einer Ebene mit der Wand des Gehäuses, welche die Strömungsausnehmung begrenzt, vorzugsweise bündig, ausgebildet. Vorzugsweise ist die Außenfläche des Dichtspaltelements in dem Verbindungsbereich des Dichtspaltelements und der Wand des Gehäuses, welche die Strömungsausnehmung begrenzt, abgerundet, insbesondere quer zur Antriebsachse ausgerichtet. Vorzugsweise weist das Dichtspaltelement zur Antriebsachse einen minimalen Abstand auf, der höchstens 90%, insbesondere höchstens 80%, vorzugsweise höchstens 70% und besonders bevorzugt höchstens 60%, einer maximalen Erstreckung des Förderelements zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse entspricht. Vorzugsweise entspricht der minimale Abstand des Dichtspaltelements zur Antriebsachse insbesondere mindestens 30%, vorzugsweise mindestens 40% und besonders bevorzugt mindestens 50%, der maximalen Erstreckung des Förderelements zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse. Insbesondere erstreckt sich der minimale Abstand des Dichtspaltelements zur Antriebsachse zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse. Vorzugsweise erstreckt sich der minimale Abstand des Dichtspaltelements zur Antriebsachse von der Innenfläche des Dichtspaltelements zur Antriebsachse.
Vorzugsweise ist die Verwirbelungseinheit zusammen mit dem Abscheideelement dazu vorgesehen, die Fluid- und/oder Partikelströmung an einer Fließbewegung von dem Radseitenraum in Richtung der Antriebsachse zu hindern. Insbesondere ist die Fluid- und/oder Partikelströmung innerhalb eines mittels der Strömungsmaschine zu bewegenden Fluids ausgebildet. Beispielsweise ist die Fluid- und/oder Partikelströmung als eine Verunreinigung und/oder als Rückstände innerhalb des zu bewegenden Fluids ausgebildet. Vorzugsweise ist das Gehäuse, insbesondere die Wand des Gehäuses, welche die Strömungsausnehmung begrenzt, derart ausgebildet, dass die Strömungsausnehmung, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse betrachtet, strömungsoptimiert ausgebildet ist. Insbesondere weist die Wand des Gehäuses, welche die Strömungsausnehmung begrenzt, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse betrachtet, eine Kontur auf, welche abgerundet, insbesondere zumindest teilweise elliptisch, ausgebildet ist. Insbesondere ist die Kontur der Wand des Gehäuses, welche die Strömungsausnehmung begrenzt, eckenfrei ausgebildet. Bevorzugt ist die Strömungsausnehmung in einem von der Antriebsachse beabstandeten Randbereich des Radseitenraums angeordnet. Insbesondere ist die Strömungsausnehmung fluidtechnisch mit dem Radseitenraum verbunden. Vorzugsweise erstreckt sich die Strömungsausnehmung, insbesondere kontinuierlich, zumindest im Wesentlichen vollständig um die Antriebsachse. Insbesondere weist die Strömungsausnehmung, entlang einer Drehrichtung der Fördereinheit um die Antriebsachse betrachtet, eine Querschnittsfläche auf, die entlang der Drehrichtung eine maximale Abweichung von höchstens 5%, vorzugsweise höchstens 3% und besonders bevorzugt höchstens 1%, eines Mittelwerts der Querschnittsfläche der Strömungsausnehmung aufweist. Bevorzugt umfasst das Gehäuse zumindest eine Lageraufnahme, welche um die Antriebsachse angeordnet ist. Insbesondere ist die Lageraufnahme dazu vorgesehen, die Fördereinheit aufzunehmen. Vorzugsweise ist der Radseitenraum um die Antriebsachse und/oder die Lageraufnahme angeordnet. Bevorzugt weist das Gehäuse einen Spiralraum auf, der fluidtechnisch mit dem Radseitenraum und der Strömungsausnehmung verbunden ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Spiralraum zumindest im Wesentlichen vollständig um die Antriebsachse. Bevorzugt ist der Spiralraum, entlang der Antriebsachse betrachtet, zumindest teilweise schneckenförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt grenzt der Spiralraum an den Randbereich des Radseitenraums und/oder an die Strömungsausnehmung. Vorzugsweise umfasst der Spiralraum zumindest eine Ausgangsöffnung zu einer Ausgabe des zu bewegenden Fluids. Insbesondere sind der Spiralraum und der Radseitenraum über zumindest eine Fluidöffnung miteinander verbunden. Vorzugsweise weist die Fluidöffnung, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse betrachtet, eine Öffnungsweite auf, die zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse ausgerichtet ist. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Geraden oder einer Ebene, insbesondere der Öffnungsweite der Fluidöffnung, relativ zu einer weiteren Geraden oder einer weiteren Ebene, insbesondere der Antriebsachse, verstanden werden, wobei die Gerade oder die Ebene gegenüber der weiteren Geraden oder der weiteren Ebene, insbesondere in einer Projektionsebene, eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Bevorzugt erstreckt sich die Fluidöffnung zumindest im Wesentlichen vollständig um die Antriebsachse. Insbesondere ist die Öffnungsweite der Fluidöffnung an zumindest einem Punkt in einer Schnittebene durch die Antriebsachse, insbesondere entlang der Drehrichtung, kleiner als eine maximale Längserstreckung des Spiralraums an dem Punkt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Strömungsmaschine kann ein ungewolltes Eindringen von Fluid- und/oder Partikelströmungen in die Lageraufnahme vorteilhaft verhindert werden. Es kann eine vorteilhaft hohe Verwirbelung der Fluid- und/oder Partikelströmungen im Radseitenraum ermöglicht werden. Es kann eine vorteilhaft hohe Toleranz für einen Abstand zwischen dem Dichtspaltelement und dem Förderelement in axialer Richtung relativ zur Antriebsachse erreicht werden, insbesondere da das Abscheideelement eine vorteilhaft hohe Abscheiderate für eine zur Lageraufnahme strömende Fluid- und/oder Partikelströmung ermöglicht. Dadurch können vorteilhaft geringe Fertigungstoleranzen und dadurch auch vorteilhaft geringe Fertigungskosten für die Fördereinheit, insbesondere das Förderelement und/oder das Abscheideelement, für das Gehäuse und/oder für das Dichtspaltelement erreicht werden. Insbesondere durch das Abscheideelement kann eine vorteilhaft hohe Kraft auf eine Fluid- und/oder Partikelströmung in Abscheiderichtung erreicht werden. Über die Anordnung des Abscheideelements im Nahbereich des Dichtspaltelements kann vorteilhaft ein Zusammenwirken des Abscheideelements mit dem Dichtspaltelement ermöglicht werden, wodurch insbesondere eine vorteilhaft hohe Abscheiderate einer zur Lagerausnahme strömenden Fluid- und/oder Partikelströmung ermöglicht werden kann. Es kann auf eine Dichtung zwischen der Lagerausnehmung und der Fördereinheit, insbesondere der Antriebswelle, vorteilhaft verzichtet werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Dichtspaltelement zumindest eine Dichtfläche aufweist und das Abscheideelement zumindest eine Außenkante aufweist, wobei zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse betrachtet die Außenkante des Abscheideelements zumindest im Wesentlichen auf einer Ebene mit der Dichtfläche des Dichtspaltelements angeordnet ist. Insbesondere ist die gemeinsame Ebene der Außenkante und der Dichtfläche zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse angeordnet. Vorzugsweise ist die Dichtfläche zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse angeordnet. Bevorzugt erstreckt sich die Dichtfläche zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse betrachtet zumindest im Wesentlichen vollständig über die maximale Höhe des Dichtspaltelements. Besonders bevorzugt ist die Dichtfläche als ein Kreisring ausgebildet. Insbesondere ist die Dichtfläche durch die Innenfläche und/oder die Außenfläche des Dichtspaltelements begrenzt. Vorzugsweise ist die Außenkante des Abscheideelements zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse angeordnet. Bevorzugt erstreckt sich die Außenkante zumindest im Wesentlichen vollständig über eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse ausgebildete maximale Höhe des Abscheideelements. Alternativ ist denkbar, dass das Abscheideelement derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass das Abscheideelement das Dichtspaltelement zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse betrachtet zumindest teilweise überdeckt. In der alternativen Ausgestaltung ist ein zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse ausgerichteter minimaler Abstand der Außenkante zum Förderelement vorzugsweise größer als ein zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse ausgerichteter minimaler Abstand der Dichtfläche zum Förderelement. Es kann vorzugsweise ein Dichtspalt zwischen dem Dichtspaltelement und dem Abscheideelement realisiert werden, insbesondere für eine zur Lagerausnehmung hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung. Es kann eine ungewollte Fluid- und/oder Partikelströmung zwischen dem Dichtspaltelement und dem Abscheideelement hindurch in die Lageraufnahme vorteilhaft verhindert werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Dichtspaltelement und die Strömungsausnehmung dazu vorgesehen sind, eine durch die Strömungsausnehmung zu der Antriebsachse hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung zumindest teilweise zu dem Abscheideelement zu leiten, wobei das Abscheideelement dazu vorgesehen ist, die Fluid- und/oder Partikelströmung zumindest teilweise in Abscheiderichtung zu fördern. Vorzugsweise ist die Verwirbelungseinheit dazu vorgesehen, eine durch die Strömungsausnehmung entlang der Antriebsachse und/oder eine zu der Antriebsachse hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung in eine Richtung umzulenken, die von der Wand des Gehäuses abgewandt ist und/oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse und/oder zu einer Längserstreckung des Dichtspaltelements ausgerichtet ist. Bevorzugt ist das Abscheideelement von der Wand und/oder dem Dichtspaltelement aus in der von der Wand des Gehäuses abgewandten und/oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse und/oder zu der Längserstreckung des Dichtspaltelements ausgerichteten Richtung angeordnet. Vorzugsweise ist das Abscheideelement dazu vorgesehen, die mittels des Dichtspaltelements und der Strömungsausnehmung umgelenkte und/oder geleitete Fluid- und/oder Partikelströmung zumindest teilweise aufzunehmen und mit einer Kraft in Abscheiderichtung zu beaufschlagen. Es kann eine vorteilhaft hohe Abscheiderate einer vom Radseitenraum zur Lageraufnahme hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung erreicht werden. Es kann eine vorteilhaft hohe Fördermenge des Abscheideelements erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Fördereinheit zumindest eine, insbesondere die vorher genannte, Drehrichtung um die Antriebsachse aufweist, wobei das Abscheideelement als eine entgegen der Drehrichtung gekrümmte Schaufel ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Drehrichtung zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse ausgerichtet. Bevorzugt weist das Abscheideelement in einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsachse des Abscheideelements ausgerichteten Schnittebene des Abscheideelements eine zumindest im Wesentlichen sichelförmige, halbkreisförmige, U- oder C-förmige und/oder parabelförmige Grundform auf. Insbesondere ist das Abscheideelement in zumindest einer Schnittebene der Fördereinheit zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse ausgebildet, wobei insbesondere die Haupterstreckungsachse des Abscheideelements die Antriebsachse in einem Punkt schneidet. Vorzugsweise ist das Abscheideelement zumindest größtenteils über eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse ausgerichtete maximale Erstreckung des Abscheideelements gekrümmt ausgebildet. Es ist denkbar, dass das Abscheideelement entlang der Haupterstreckungsachse des Abscheideelements zumindest im Wesentlichen geradlinig ausgebildet ist oder eine zumindest teilweise gebogene Grundform aufweist. In einer Ausgestaltung des Abscheideelements mit einer zumindest teilweise gebogenen Grundform, ist das Abscheideelement, insbesondere die Grundform, vorzugsweise entgegen der Drehrichtung gebogen ausgebildet. Durch die Ausgestaltung des Abscheideelements kann ein vorteilhaft geringer auf die Fördereinheit wirkender Axialschub ermöglicht werden, insbesondere unabhängig von einer wesentlichen Reduzierung der Fördermenge, beispielsweise im Vergleich zu einer Ausgestaltung des Abscheideelements als in Drehrichtung gekrümmte Schaufel. Es kann eine vorteilhaft hohe Fördermenge des Abscheideelements erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass sich das Abscheideelement entlang der Antriebsachse betrachtet über mindestens 40 %, vorzugsweise mindestens 45 % und besonders bevorzugt mindestens 50 %, einer maximalen Höhe des Förderelements erstreckt, welche sich zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse von der Antriebsachse zu einem äußeren Rand des Förderelements erstreckt. Vorzugsweise begrenzt der äußere Rand zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse betrachtet die Fördereinheit, insbesondere das Förderelement an zumindest einer Seite. Bevorzugt begrenzt der äußere Rand die Außenfläche des Förderelements, an der das Abscheideelement angeordnet ist. Insbesondere erstreckt sich die Außenfläche des Förderelements, an der das Abscheideelement angeordnet ist, zumindest größtenteils über die maximale Höhe des Förderelements. Vorzugsweise ist die Außenfläche des Förderelements, an der das Abscheideelement angeordnet ist, zumindest größtenteils ebenflächig ausgebildet. Es kann ein vorteilhaft hoher Wert einer Länge der Förderstrecke einer mittels des Abscheideelements in Abscheiderichtung geförderten Fluid- und/oder Partikelströmung ermöglicht werden. Es kann eine vorteilhaft hohe Fördermenge des Abscheideelements erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Abscheideelement zu der die Strömungsausnehmung begrenzenden Wand des Gehäuses relativ zur Antriebsachse einen minimalen axialen Abstand aufweist, der größer ist als 20%, vorzugsweise größer ist als 30 % und besonders bevorzugt größer ist als 40 %, eines minimalen Abstands des Förderelements und der die Strömungsausnehmung begrenzenden Wand des Gehäuses, der zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse ausgerichtet ist. Es kann eine vorteilhaft strömungsoptimierte Geometrie des Abscheideelements in Kombination mit der Verwirbelungseinheit, insbesondere der Strömungsausnehmung und des Dichtspaltelements, erreicht werden, insbesondere da eine Fluid- und/oder Partikelströmung durch ein frei vom Abscheideelement ausgebildetes Volumen der Strömungsausnehmung strömen kann und so eine gesamte Länge des Abscheideelements zur Förderung der Fluid- und/oder Partikelströmung verwendet werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Abscheideelement entlang der Antriebsachse betrachtet versetzt zu dem Dichtspaltelement angeordnet ist und ein zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse ausgerichteter minimaler Abstand zwischen dem Abscheideelement und dem Dichtspaltelement kleiner ist als 2 mm, vorzugsweise kleiner ist als 1,5 mm, bevorzugt kleiner ist als 1 mm und besonders bevorzugt kleiner ist als 0,5 mm. Insbesondere bilden das Abscheideelement und das Dichtspaltelement entlang der Antriebsachse betrachtet einen Dichtspalt aus. Es kann ein vorteilhaft geringer Wert einer Höhe eines Dichtspalts zwischen dem Abscheideelement und dem Dichtspaltelement erreicht werden. Es kann ein ungewolltes Eindringen von Fluid- und/oder Partikelströmungen in die Lageraufnahme vorteilhaft verhindert werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Abscheideelement, insbesondere in zumindest einer Schnittebene der Fördereinheit, eine, insbesondere die vorher genannte, zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse ausgerichtete maximale Erstreckung von mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm, bevorzugt mindestens 3 mm und besonders bevorzugt mindestens 4 mm, aufweist. Vorzugsweise entspricht die zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse ausgerichtete maximale Erstreckung des Abscheideelements einem Wert von insbesondere höchstens 7 mm, vorzugsweise höchstens 6 mm und besonders bevorzugt höchstens 5 mm. Bevorzugt ist die maximale Erstreckung des Abscheideelements von der Außenfläche des Förderelements, an der das Abscheideelement angeordnet ist, zumindest teilweise zu der Strömungsausnehmung und/oder dem Dichtspaltelement hin ausgerichtet. Es kann eine vorteilhaft hohe Fördermenge des Abscheideelements ermöglicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Abscheideelement entlang der Antriebsachse betrachtet zu einem äußeren Rand des Förderelements einen minimalen Abstand von höchstens 3 mm, vorzugsweise höchstens 2,5 mm und besonders bevorzugt höchstens 1,5 mm, aufweist. Vorzugsweise weist das Förderelement an einer durch den äußeren Rand begrenzten Seite, welche insbesondere dem Spiralraum und der Fluidöffnung zugewandt ist, eine Rundung oder eine Fase auf. Insbesondere ist der äußere Rand zwischen der zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse angeordneten Außenfläche des Förderelements und der Rundung oder der Fase angeordnet. Insbesondere weist das Förderelement zumindest eine Seitenfläche auf, die zumindest teilweise durch die Fase oder den äußeren Rand begrenzt ist oder die Rundung umfasst. Insbesondere weist das Abscheideelement entlang der Antriebsachse betrachtet einen minimalen Abstand zur Seitenfläche des Förderelements auf, der insbesondere höchstens 8 mm, vorzugsweise höchstens 6 mm, bevorzugt höchstens 4 mm und besonders bevorzugt höchstens 3 mm, beträgt. Es ist denkbar, dass das Abscheideelement in eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse ausgerichtete Richtung, insbesondere zum äußeren Rand des Förderelements hin, eine abnehmende maximale Erstreckung aufweist. Vorzugsweise ist das Abscheideelement dazu vorgesehen, eine Fluid- und/oder Partikelströmung in Abscheiderichtung über den äußeren Rand des Förderelements hinweg, insbesondere zwischen dem Förderelement und dem weiteren Dichtspaltelement hindurch, aus der Strömungsausnehmung zu leiten. Es kann eine vorteilhaft gerichtete Förderung einer Fluid- und/oder Partikelströmung in Abscheiderichtung hin zu der Fluidöffnung, zu dem Spiralraum und/oder zu einem zwischen dem Förderelement und dem Gehäuse gebildeten Dichtspalt erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Verwirbelungseinheit zumindest ein weiteres Dichtspaltelement umfasst, welches die Strömungsausnehmung begrenzt, wobei das Abscheideelement entlang der Antriebsachse betrachtet zumindest teilweise, insbesondere zumindest größtenteils, zwischen dem Dichtspaltelement und dem weiteren Dichtspaltelement angeordnet ist. Bevorzugt ist das Abscheideelement entlang der Antriebsachse betrachtet zumindest größtenteils, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig, innerhalb der Strömungsausnehmung angeordnet. Vorzugsweise ist das weitere Dichtspaltelement als ein Formteil ausgebildet. Bevorzugt ist das weitere Dichtspaltelement an dem Gehäuse befestigt, insbesondere einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet. Insbesondere ist das Abscheideelement beabstandet von dem weiteren Dichtspaltelement ausgebildet. Vorzugsweise ist das weitere Dichtspaltelement an der Wand des Gehäuses angeordnet, die die Strömungsausnehmung begrenzt. Besonders bevorzugt ist das weitere Dichtspaltelement, entlang der Antriebsachse betrachtet, kreisringförmig ausgebildet. Vorzugsweise ist das weitere Dichtspaltelement zumindest teilweise hohlzylinderförmig ausgebildet. Bevorzugt weist das weitere Dichtspaltelement eine Mittelachse auf. Insbesondere ist das weitere Dichtspaltelement derart angeordnet, dass die Mittelachse des weiteren Dichtspaltelements innerhalb der Antriebsachse angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist das weitere Dichtspaltelement derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass das weitere Dichtspaltelement, insbesondere die Außenfläche des weiteren Dichtspaltelements, zumindest teilweise den Spiralraum begrenzt. Insbesondere ist das weitere Dichtspaltelement zwischen dem Radseitenraum und dem Spiralraum angeordnet. Vorzugsweise begrenzt das weitere Dichtspaltelement, insbesondere die Seitenfläche des weiteren Dichtspaltelements, zumindest teilweise die Fluidöffnung. Besonders bevorzugt ist das weitere Dichtspaltelement entlang der Antriebsachse betrachtet zumindest größtenteils von dem Förderelement beabstandet angeordnet. Insbesondere weist das weitere Dichtspaltelement zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse betrachtet einen minimalen Abstand zur Antriebsachse auf, der größer ist als ein minimaler Abstand des Dichtspaltelements und der Antriebsachse, wobei die Strömungsausnehmung, von der Antriebsachse aus betrachtet, zwischen dem Dichtspaltelement und dem weiteren Dichtspaltelement angeordnet ist. Vorzugsweise erstrecken sich die minimalen Abstände des Dichtspaltelements und des weiteren Dichtspaltelements zur Antriebsachse zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse. Bevorzugt erstreckt sich der minimale Abstand des Dichtspaltelements von der Innenfläche des Dichtspaltelements zur Antriebsachse. Vorzugsweise ist der minimale Abstand des weiteren Dichtspaltelements von der Innenfläche des weiteren Dichtspaltelements zur Antriebsachse angeordnet. Vorzugsweise beträgt der minimale Abstand des Dichtspaltelements mindestens 40%, vorzugsweise mindestens 50% und besonders bevorzugt mindestens 60% des minimalen Abstands des weiteren Dichtspaltelements. Besonders bevorzugt spannen das Dichtspaltelement und das weitere Dichtspaltelement zusammen mit der Wand des Gehäuses, welche die Strömungsausnehmung begrenzt, die Strömungsausnehmung innerhalb des Radseitenraums auf. Zusätzlich ist denkbar, dass die Fördereinheit zumindest ein weiteres Abscheideelement umfasst, das beabstandet von dem Abscheideelement an dem Förderelement angeordnet ist. Vorzugsweise ist das weitere Abscheideelement zumindest im Wesentlichen baugleich zum Abscheideelement ausgebildet. Bevorzugt weist das weitere Abscheideelement einen kleineren minimalen Abstand zur Antriebsachse auf als das Abscheideelement. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Abscheideelement entlang der Antriebsachse betrachtet zumindest größtenteils, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig, zwischen dem Dichtspaltelement und dem weiteren Dichtspaltelement angeordnet, wobei das weitere Dichtspaltelement entlang der Antriebsachse betrachtet außerhalb der Strömungsausnehmung ausgebildet ist. Insbesondere ist das weitere Dichtspaltelement entlang der Antriebsachse betrachtet vom Dichtspaltelement aus in einer der Antriebsachse zugewandten Richtung angeordnet. Es kann eine vorteilhaft effektive Förderung einer Fluid- und/oder Partikelströmung mittels des Abscheideelements aus der über das Dichtspaltelement und das weitere Dichtspaltelement begrenzten Strömungsausnehmung ermöglicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Abscheideelement entlang der Antriebsachse betrachtet beabstandet von der Strömungsausnehmung und beabstandet von dem Dichtspaltelement angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, eine aus der Strömungsausnehmung, an dem Dichtspaltelement vorbei in Richtung der Antriebsachse fließende Fluid- und/oder Partikelströmung in Abscheiderichtung umzuleiten. Vorzugsweise ist das Abscheideelement entlang der Antriebsachse betrachtet außerhalb der Strömungsausnehmung angeordnet. Insbesondere ist das Abscheideelement beabstandet von der Antriebswelle der Fördereinheit angeordnet. Insbesondere ist das Abscheideelement dazu vorgesehen, eine Strömung des Fluids zu erzeugen, die die an dem Dichtspaltelement vorbei in Richtung der Antriebsachse fließende Fluid- und/oder Partikelströmung zumindest teilweise mit einer in Abscheiderichtung gerichteten Kraft beaufschlagt. Es kann ein vorteilhaft hoher Wert einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse ausgerichteten Höhe der Strömungsausnehmung ermöglicht werden, insbesondere da das Abscheideelement außerhalb der Strömungsausnehmung angeordnet ist. Es kann ein vorteilhaft geringer Wert einer Höhe der Strömungsausnehmung ermöglicht werden, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse ausgerichtet ist, insbesondere da das Abscheideelement eine an dem Dichtspaltelement vorbeifließende Fluid- und/oder Partikelströmung in Abscheiderichtung umleiten kann. Es kann ein vorteilhaft geringer Abrieb des Abscheideelements ermöglicht werden, insbesondere da ein über das Abscheideelement gefördertes Fluid einen vorteilhaft geringen Partikel- und/oder Verschmutzungsanteil aufweisen kann.
Die erfindungsgemäße Strömungsmaschine soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Strömungsmaschine zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 einen schematischen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine durch eine Mittelebene entlang einer Antriebsachse der Strömungsmaschine,
2 einen schematischen Querschnitt der erfindungsgemäßen Strömungsmaschine durch eine senkrecht zu der Antriebsachse ausgerichtete Schnittebene der Strömungsmaschine mit beispielhaften Fluidströmungen durch einen Dichtspalt der Strömungsmaschine,
3 eine schematische Detailansicht des Querschnitts durch die Mittelebene entlang der Antriebsachse der erfindungsgemäßen Strömungsmaschine in einem Bereich eines Radseitenraums der Strömungsmaschine,
4 eine schematische Detailansicht eines Querschnitts einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine durch eine Mittelebene entlang einer Antriebsachse der Strömungsmaschine in einem Bereich eines Radseitenraums der Strömungsmaschine,
5 eine schematische Detailansicht eines Querschnitts einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine durch eine Mittelebene entlang einer Antriebsachse der Strömungsmaschine in einem Bereich eines Radseitenraums der Strömungsmaschine und
6 eine schematische Detailansicht eines Querschnitts einer anderen weiteren alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine durch eine Mittelebene entlang einer Antriebsachse der Strömungsmaschine in einem Bereich eines Radseitenraums der Strömungsmaschine.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist ein Querschnitt durch eine Strömungsmaschine 10a gezeigt (siehe 2, I-I bezüglich einer Ausrichtung einer Schnittebene des in der 1 gezeigten Querschnitts). Die Strömungsmaschine 10a ist als eine Kühlmittelpumpe ausgebildet. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen der Strömungsmaschine 10a denkbar. Die Strömungsmaschine 10a weist ein Gehäuse 12a, eine Antriebseinheit 14a mit einer Antriebsachse 16a und eine um die Antriebsachse 16a angetriebene Fördereinheit 18a zur Förderung eines Fluids, insbesondere eines Kühlmittels, auf. Die Fördereinheit 18a ist als eine Radscheibe ausgebildet und umfasst eine Vielzahl von als Schaufeln ausgebildete Förderelemente 20a, wovon insbesondere in den Figuren lediglich maximal zwei Förderelemente 20a gezeigt sind. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen der Fördereinheit 18a denkbar. Das Gehäuse 12a weist eine Lageraufnahme 22a auf, die um die Antriebsachse 16a angeordnet ist. Insbesondere verläuft der in der 1 gezeigte Querschnitt der Strömungsmaschine 10a entlang der Antriebsachse 16a. Das Gehäuse 12a weist einen Radseitenraum 24a auf, der insbesondere zwischen der Fördereinheit 18a, insbesondere dem Förderelement 20a, und dem Gehäuse 12a, insbesondere Innenwänden des Gehäuses 12a, angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Radseitenraum 24a um die Antriebsachse 16a und/oder die Lageraufnahme 22a angeordnet. Die Fördereinheit 18a umfasst eine Antriebswelle 26a, an der die Förderelemente 20a angeordnet sind. Die Antriebseinheit 14a ist dazu vorgesehen, die Fördereinheit 18a über die Antriebswelle 26a um die Antriebsachse 16a anzutreiben, wobei insbesondere die Förderelemente 20a um die Antriebsachse 16a bewegt werden. Die Förderelemente 20a erstrecken sich von der Antriebswelle 26a aus in den Radseitenraum 24a hinein. Die Antriebswelle 26a und die Antriebseinheit 14a sind zumindest teilweise innerhalb der Lageraufnahme 22a des Gehäuses 12a angeordnet. Die Strömungsmaschine 10a umfasst eine Verwirbelungseinheit 28a zu einem Umlenken und/oder einem Verwirbeln zumindest einer Fluid- und/oder Partikelströmung 30a. Die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a ist in der 1 mit einem beispielhaften Verlauf durch die Verwirbelungseinheit 28a, insbesondere die Strömungsausnehmung 34a, gezeigt. Die Verwirbelungseinheit 28a ist an dem Gehäuse 12a angeordnet. Die Verwirbelungseinheit 28a umfasst eine von einer Wand 32a des Gehäuses 12a begrenzte Strömungsausnehmung 34a, welche sich innerhalb des Radseitenraums 24a beabstandet von der Antriebsachse 16a erstreckt. Die Verwirbelungseinheit 28a umfasst ein an der Wand 32a des Gehäuses 12a angeordnetes Dichtspaltelement 36a, welches dazu vorgesehen ist, zumindest eine durch die Strömungsausnehmung 34a entlang der Wand 32a des Gehäuses 12a und/oder zu der Antriebsachse 16a hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung 30a umzulenken und/oder zu verwirbeln.
Die Förderelemente 20a begrenzen jeweils einen Förderkanal 38a zur Förderung des Fluids, welches insbesondere die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a umfasst. Der Förderkanal 38a erstreckt sich von einem zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a angeordneten Fördereingang 40a des Förderkanals 38a bis zu einem zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichteten Förderausgang 42a des Förderkanals 38a innerhalb eines der Förderelemente 20a. Die Fördereinheit 18a umfasst eine Vielzahl von Abscheideelementen 44a, die dazu vorgesehen sind, die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a bei einer Bewegung der Fördereinheit 18a um die Antriebsachse 16a in eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichtete und von der Antriebsachse 16a abgewandte Abscheiderichtung 46a zu fördern. Bevorzugt sind die Abscheideelemente 44a identisch zueinander ausgebildet. Die Fördereinheit 18a, insbesondere die Abscheideelemente 44a, sind dazu vorgesehen, eine durch die Strömungsausnehmung 34a und das Dichtspaltelement 36a umgeleitete und/oder verwirbelte Fluid- und/oder Partikelströmung 30a entlang einer Außenfläche 48a des Förderelements 20a, an der insbesondere die Abscheideelemente 44a angeordnet sind, vorzugsweise über eine Zentrifugalkraft durch eine Rotation der Abscheideelemente 44a und der Förderelemente 20a um die Antriebsachse 16a, in die Abscheiderichtung 46a zu leiten. Die Abscheideelemente 44a sind zumindest teilweise in einem Nahbereich 50a des Dichtspaltelements 36a angeordnet. Der Nahbereich 50a erstreckt sich mit einem maximalen Abstand von insbesondere höchstens 5 mm, vorzugsweise höchstens 4 mm, bevorzugt, höchstens 3 mm, besonders bevorzugt höchstens 2 mm und ganz besonders bevorzugt höchstens 1 mm, um das Dichtspaltelement 36a. Die Abscheideelemente 44a sind an der Fördereinheit 18a, insbesondere den Förderelementen 20a, angeordnet. Es ist jeweils mehr als ein Abscheideelement 44a an jedem der Förderelemente 20a angeordnet. Es ist aber auch denkbar, dass an jedem Förderelement 20a jeweils lediglich ein Abscheideelement 44a angeordnet ist. Insbesondere sind die Abscheideelemente 44a jeweils an einer dem Dichtspaltelement 36a zugewandten Außenfläche 48a eines Förderelements 20a angeordnet. Bevorzugt sind die Abscheideelemente 44a einstückig mit den Förderelementen 20a ausgebildet. Insbesondere ist die Fördereinheit 18a, insbesondere die Abscheideelemente 44a und die Förderelemente 20a zusammen, mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt. Die Abscheideelemente 44a weisen jeweils eine Haupterstreckungsachse 52a auf, die jeweils zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a angeordnet ist. Die Abscheideelemente 44a sind derart angeordnet, dass sich die Haupterstreckungsachsen 52a der Abscheideelemente 44a und die Antriebsachse 16a in einem Punkt schneiden. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen der Fördereinheit 18a denkbar, wobei beispielsweise die Abscheideelemente 44a relativ zur Antriebsachse 16a schräg an den Förderelementen 20a angeordnet sind. Bevorzugt sind die Abscheideelemente 44a fest an dem Förderelement 20a angeordnet, insbesondere frei von beweglichen Teilen ausgebildet. Die Abscheideelemente 44a sind gleichmäßig um die Antriebsachse 16a verteilt an der Fördereinheit 18a, insbesondere den Förderelementen 20a der Fördereinheit 18a, angeordnet. Die Abscheideelemente 44a weisen jeweils einen gleich großen minimalen Abstand zu der Antriebsachse 16a, dem Dichtspaltelement 36a und dem Gehäuse 12a, insbesondere der Wand 32a des Gehäuses 12a, auf. Das Dichtspaltelement 36a und die Abscheideelemente 44a sind an einer vom Fördereingang 40a abgewandten Seite der Fördereinheit 18a angeordnet. Die Abscheideelemente 44a sind jeweils an einer dem Dichtspaltelement 36a zugewandten Seite der Förderelemente 20a angeordnet. Die Abscheideelemente 44a sind jeweils an einer Außenfläche 48a der Förderelemente 20a angeordnet, die zumindest größtenteils ebenflächig ausgebildet ist. Es ist aber auch denkbar, dass die Förderelemente 20a, insbesondere die Außenflächen 48a der Förderelemente 20a, zumindest teilweise gebogen ausgebildet sind. Die Fördereinheit 18a ist dazu vorgesehen, eine durch die Strömungsausnehmung 34a und das Dichtspaltelement 36a umgeleitete und/oder verwirbelte Fluid- und/oder Partikelströmung 30a über die Abscheideelemente 44a, vorzugsweise über eine Zentrifugalkraft durch eine Rotation der Abscheideelemente 44a um die Antriebsachse 16a, in Abscheiderichtung 46a zu leiten. Besonders bevorzugt sind die Abscheideelemente 44a dazu vorgesehen, eine entlang einer Außenfläche 54a des Dichtspaltelements 36a geleitete Fluid- und/oder Partikelströmung 30a in Abscheiderichtung 46a zu leiten.
Das Dichtspaltelement 36a ist als ein als Dichtkragen ausgebildetes Formteil ausgebildet. Das Dichtspaltelement 36a ist einstückig mit dem Gehäuse 12a ausgebildet. Das Dichtspaltelement 36a ist, entlang der Antriebsachse 16a betrachtet, kreisringförmig ausgebildet. Das Dichtspaltelement 36a ist zumindest größtenteils hohlzylinderförmig ausgebildet. Das Dichtspaltelement 36a weist in einer Ebene, in welcher die Antriebsachse 16a angeordnet ist, eine zumindest näherungsweise rechteckige Querschnittsfläche auf. Das Dichtspaltelement 36a ist gleichmäßig um die Antriebsachse 16a angeordnet, wobei insbesondere die Querschnittsfläche des Dichtspaltelements 36a entlang einer Drehrichtung 56a des Förderelements 20a um die Antriebsachse 16a zumindest im Wesentlichen konstant ausgebildet ist. Das Dichtspaltelement 36a weist eine Mittelachse 58a auf, wobei das Dichtspaltelement 36a insbesondere symmetrisch um die Mittelachse 58a ausgebildet ist. Das Dichtspaltelement 36a ist derart angeordnet, dass die Mittelachse 58a des Dichtspaltelements 36a innerhalb der Antriebsachse 16a angeordnet ist. Das Dichtspaltelement 36a weist eine Innenfläche 60a und die Außenfläche 54a auf, welche, insbesondere zumindest teilweise, zumindest im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Die Innenfläche 60a und die Außenfläche 54a des Dichtspaltelements 36a sind, insbesondere zumindest teilweise, zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a angeordnet. Die Außenfläche 54a des Dichtspaltelements 36a ist zumindest größtenteils an einer der Antriebsachse 16a abgewandten Seite des Dichtspaltelements 36a angeordnet. Die Innenfläche 60a des Dichtspaltelements 36a ist zumindest größtenteils an einer der Antriebsachse 16a zugewandten Seite des Dichtspaltelements 36a angeordnet. Das Dichtspaltelement 36a weist eine Dichtfläche 62a auf, welche insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die Dichtfläche 62a als ein Kreisring ausgebildet. Insbesondere ist die Dichtfläche 62a durch die Innenfläche 60a und/oder die Außenfläche 54a des Dichtspaltelements 36a begrenzt. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen des Dichtspaltelements 36a denkbar, beispielsweise als ein Dichtring und/oder mit einer von einem Hohlzylinder verschiedenen Form, insbesondere mit einer anderen Anordnung an dem Gehäuse 12a. Die Abscheideelemente 44a weisen zu dem Dichtspaltelement 36a jeweils einen minimalen Abstand 64a auf, der insbesondere höchstens 2 mm, vorzugsweise höchstens 1,5 mm, bevorzugt höchstens 1 mm und besonders bevorzugt höchstens 0,5 mm, beträgt. Die Abscheideelemente 44a sind beabstandet von dem Dichtspaltelement 36a und der Wand 32a des Gehäuses 12a angeordnet. Bevorzugt sind die Abscheideelemente 44a dazu vorgesehen, während einer Rotation der Fördereinheit 18a um die Antriebsachse 16a, insbesondere bezüglich des Dichtspaltelements 36a und des Gehäuses 12a, berührungsfrei bewegt zu werden.
Die Abscheideelemente 44a weisen jeweils zumindest eine Außenkante 66a auf, wobei zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet die Außenkanten 66a der Abscheideelemente 44a zumindest im Wesentlichen auf einer Ebene mit der Dichtfläche 62a des Dichtspaltelements 36a angeordnet sind. Insbesondere ist die gemeinsame Ebene der Außenkanten 66a und der Dichtfläche 62a zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a angeordnet. Die Außenkanten 66a erstrecken sich zumindest im Wesentlichen vollständig über eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgebildete maximale Höhe 68a der Abscheideelemente 44a. Insbesondere sind die Außenkanten 66a relativ zum Dichtspaltelement 36a unabhängig von einer Ausgestaltung der Förderelemente 20a, insbesondere der Außenflächen 48a der Förderelemente 20a, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichtet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Außenkanten 48a entlang der Antriebsachse 16a betrachtet zumindest teilweise gebogen ausgebildet sind. Alternativ ist denkbar, dass die Abscheideelemente 44a derart angeordnet und/oder ausgebildet sind, dass die Abscheideelemente 44a das Dichtspaltelement 36a zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet zumindest teilweise überdecken, wobei ein zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichteter minimaler Abstand 70a der Außenkante 66a zum Förderelement 20a vorzugsweise größer ist als ein zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichteter minimaler Abstand 71a der Dichtfläche zum Förderelement 20a.
Die Abscheideelemente 44a sind als entgegen der Drehrichtung 56a gekrümmte Schaufeln ausgebildet. Die Abscheideelemente 44a weisen jeweils in einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsachse 52a des Abscheideelements 44a ausgerichteten Schnittebene des Abscheideelements 44a eine zumindest im Wesentlichen sichelförmige Grundform auf. Die Abscheideelemente 44a sind jeweils in zumindest einer Schnittebene der Fördereinheit 18a zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgebildet. Die Abscheideelemente 44a sind zumindest größtenteils über eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichtete maximale Erstreckung 72a der Abscheideelemente 44a gekrümmt ausgebildet. Die Abscheideelemente 44a sind jeweils entlang der Haupterstreckungsachse 52a des Abscheideelements 44a zumindest im Wesentlichen geradlinig ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass die Abscheideelemente 44a eine zumindest teilweise gebogene Grundform aufweisen. In einer Ausgestaltung der Abscheideelemente 44a mit einer zumindest teilweise gebogenen Grundform, sind die Abscheideelemente 44a, insbesondere deren Grundform, vorzugsweise entgegen der Drehrichtung 56a gebogen ausgebildet. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen der Abscheideelemente 44a denkbar.
Das Gehäuse 12a, insbesondere die Wand 32a des Gehäuses 12a, welche die Strömungsausnehmung 34a begrenzt, ist derart ausgebildet, dass die Strömungsausnehmung 34a, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet, strömungsoptimiert ausgebildet ist. Die Wand 32a des Gehäuses 12a, welche die Strömungsausnehmung 34a begrenzt, weist, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet, eine Kontur auf, welche abgerundet, insbesondere zumindest teilweise elliptisch, ausgebildet ist. Insbesondere ist die Kontur der Wand 32a des Gehäuses 12a, welche die Strömungsausnehmung 34a begrenzt, eckenfrei ausgebildet. Die Strömungsausnehmung 34a ist in einem von der Antriebsachse 16a beabstandeten Randbereich des Radseitenraums 24a angeordnet. Die Strömungsausnehmung 34a ist fluidtechnisch mit dem Radseitenraum 24a verbunden. Die Strömungsausnehmung 34a erstreckt sich zumindest im Wesentlichen vollständig um die Antriebsachse 16a. Die Strömungsausnehmung 34a weist, entlang der Drehrichtung 56a um die Antriebsachse 16a betrachtet, eine Querschnittsfläche 74a auf, die entlang der Drehrichtung 56a eine maximale Abweichung von höchstens 5%, vorzugsweise höchstens 3% und besonders bevorzugt höchstens 1%, eines Mittelwerts der Querschnittsfläche 74a der Strömungsausnehmung 34a aufweist. Das Gehäuse 12a weist einen Spiralraum 76a auf, der fluidtechnisch mit dem Radseitenraum 24a und der Strömungsausnehmung 34a verbunden ist. Der Spiralraum 76a erstreckt sich zumindest im Wesentlichen vollständig um die Antriebsachse 16a. Der Spiralraum 76a ist, entlang der Antriebsachse 16a betrachtet, zumindest teilweise schneckenförmig ausgebildet. Der Spiralraum 76a grenzt an den Randbereich des Radseitenraums 24a. Der Spiralraum weist eine maximale Längserstreckung 84a auf, die zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichtet ist. Der Spiralraum 76a umfasst zumindest eine Ausgangsöffnung 78a zur Ausgabe des zu bewegenden Fluids (vgl. 2). Der Spiralraum 76a und der Radseitenraum 24a sind über eine Fluidöffnung 80a miteinander verbunden. Die Fluidöffnung 80a weist, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet, eine Öffnungsweite 82a auf, die zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichtet ist. Die Fluidöffnung 80a erstreckt sich zumindest im Wesentlichen vollständig um die Antriebsachse 16a. Insbesondere ist die Öffnungsweite 82a der Fluidöffnung 80a in zumindest einem Punkt in einer Schnittebene durch die Antriebsachse 16a, insbesondere zumindest größtenteils entlang der Drehrichtung 56a, kleiner als die maximale Längserstreckung 84a des Spiralraums 76a in dem Punkt.
Insbesondere strömt eine mittels der Fördereinheit 18a bewegte Fluid- und/oder Partikelströmung 30a zumindest teilweise entlang der Wand 32a des Gehäuses 12a von dem Spiralraum 76a in den Radseitenraum 24a und in die Strömungsausnehmung 34a in Richtung der Antriebsachse 16a. Die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a ist in den Figuren mit jeweils einem beispielhaften Strömungsverlauf gezeigt. Vorzugsweise ist die Verwirbelungseinheit 28a, insbesondere die Strömungsausnehmung 34a und das Dichtspaltelement 36a, zusammen mit den Abscheideelementen 44a dazu vorgesehen, die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a an einer Fließbewegung von dem Radseitenraum 24a in Richtung der Antriebsachse 16a zu hindern. Insbesondere ist die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a innerhalb des mittels der Strömungsmaschine 10a zu bewegenden Fluids ausgebildet. Beispielsweise ist die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a als eine Verunreinigung und/oder als Rückstände innerhalb des zu bewegenden Fluids ausgebildet. Vorzugsweise ist die Verwirbelungseinheit 28a dazu vorgesehen, die durch die Strömungsausnehmung 34a entlang der Antriebsachse 16a und/oder zu der Antriebsachse 16a hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung 30a in eine Richtung umzulenken, die von der Wand des Gehäuses 12a abgewandt ist und/oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a und/oder zu einer Längserstreckung des Dichtspaltelements 36a ausgerichtet ist. Das Dichtspaltelement 36a begrenzt die Strömungsausnehmung 34a zumindest teilweise. Das Dichtspaltelement 34a ist an der Wand 32a des Gehäuses 12a angeordnet, die die Strömungsausnehmung 34a begrenzt. Die Außenfläche 54a des Dichtspaltelements 36a ist zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet in einem Verbindungsbereich des Dichtspaltelements 36a und der Wand 32a des Gehäuses 12a, welche die Strömungsausnehmung 34a begrenzt, in einer Ebene mit der Wand 32a des Gehäuses 12a, welche die Strömungsausnehmung 34a begrenzt, vorzugsweise bündig, ausgebildet. Die Außenfläche 54a des Dichtspaltelements 36a ist in dem Verbindungsbereich des Dichtspaltelements 36a und der Wand 32a des Gehäuses 12a, welche die Strömungsausnehmung 34a begrenzt, abgerundet, insbesondere quer zur Antriebsachse 16a ausgerichtet. Das Dichtspaltelement 36a und die Strömungsausnehmung 34a sind dazu vorgesehen, eine durch die Strömungsausnehmung 34a zu der Antriebsachse 16a hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung 30a zumindest teilweise zu den Abscheideelementen 44a, insbesondere in eine einem der Abscheideelemente 44a zugewandte oder auf eines der Abscheideelemente 44a zeigende Richtung, zu leiten, wobei die Abscheideelemente 44a dazu vorgesehen sind, die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a zumindest teilweise in Abscheiderichtung 46a zu fördern. Die Abscheideelemente 44a sind von der Wand 32a und dem Dichtspaltelement 36a aus in der von der Wand 32a des Gehäuses 12a abgewandten und/oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a und/oder zu der Längserstreckung des Dichtspaltelements 36a ausgerichteten Richtung angeordnet. Die Abscheideelemente 44a sind dazu vorgesehen, die mittels des Dichtspaltelements 36a und der Strömungsausnehmung 34a umgelenkte und/oder geleitete Fluid- und/oder Partikelströmung 30a zumindest teilweise aufzunehmen und mit einer Kraft in Abscheiderichtung 46a zu beaufschlagen.
Die Verwirbelungseinheit 28a umfasst ein weiteres Dichtspaltelement 86a, das an der Wand 32a des Gehäuses 12a angeordnet ist und die Strömungsausnehmung 34a zumindest teilweise begrenzt. Das weitere Dichtspaltelement 86a ist als ein Formteil ausgebildet. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen des weiteren Dichtspaltelements 86a denkbar. Das weitere Dichtspaltelement 86a ist einstückig mit dem Gehäuse 12a ausgebildet. Das weitere Dichtspaltelement 86a ist, entlang der Antriebsachse 16a betrachtet, kreisringförmig ausgebildet. Das weitere Dichtspaltelement 86a ist zumindest teilweise hohlzylinderförmig ausgebildet. Das weitere Dichtspaltelement 86a weist eine Mittelachse 88a auf, wobei insbesondere das weitere Dichtspaltelement 86a derart angeordnet ist, dass die Mittelachse 88a des weiteren Dichtspaltelements 86a innerhalb der Antriebsachse 16a angeordnet ist. Das weitere Dichtspaltelement 86a weist eine Innenfläche 90a und eine Außenfläche 92a auf, welche zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Die Innenfläche 90a und die Außenfläche 92a des weiteren Dichtspaltelements 86a sind zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a angeordnet. Das weitere Dichtspaltelement 86a weist eine Seitenfläche 94a auf, welche insbesondere quer, vorzugsweise zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen senkrecht, zur Antriebsachse 16a angeordnet ist. Die Seitenfläche 94a des weiteren Dichtspaltelements 86a ist durch die Innenfläche 90a und die Außenfläche 92a des weiteren Dichtspaltelements 86a begrenzt. Das weitere Dichtspaltelement 86a ist an der Wand 32a des Gehäuses 12a angeordnet, die die Strömungsausnehmung 34a begrenzt. Die Außenfläche 92a des weiteren Dichtspaltelements 86a ist zumindest größtenteils an einer der Antriebsachse 16a abgewandten Seite des weiteren Dichtspaltelements 86a angeordnet. Die Innenfläche 90a des weiteren Dichtspaltelements 86a ist zumindest größtenteils an einer der Antriebsachse 16a zugewandten Seite des weiteren Dichtspaltelements 86a angeordnet. Insbesondere ist die Innenfläche 90a des weiteren Dichtspaltelements 86a zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet in einem Verbindungsbereich des weiteren Dichtspaltelements 86a und der Wand 32a des Gehäuses 12a, welche die Strömungsausnehmung 34a begrenzt, in einer Ebene mit der Wand 32a des Gehäuses 12a, welche die Strömungsausnehmung 34a begrenzt, vorzugsweise bündig, ausgebildet. Vorzugsweise ist die Innenfläche 90a des weiteren Dichtspaltelements 86a in dem Verbindungsbereich des weiteren Dichtspaltelements 86a und der Wand 32a des Gehäuses 12a, welche die Strömungsausnehmung 34a begrenzt, abgerundet, insbesondere quer zur Antriebsachse 16a ausgerichtet. Das weitere Dichtspaltelement 86a ist derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass das weitere Dichtspaltelement 86a, insbesondere die Außenfläche 92a des weiteren Dichtspaltelements 86a, zumindest teilweise den Spiralraum 76a begrenzt. Das weitere Dichtspaltelement 86a ist zwischen dem Radseitenraum 24a und dem Spiralraum 76a angeordnet. Das weitere Dichtspaltelement 86a, insbesondere die Seitenfläche 94a des weiteren Dichtspaltelements 86a, begrenzt zumindest teilweise die Fluidöffnung 80a.
In 2 ist die Strömungsmaschine 10a in einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichteten Querschnittsebene gezeigt, die insbesondere entlang einer, von der Antriebswelle 26a zum zu dem Fördereingang 40a ausgerichteten Richtung betrachtet wird. Die Fördereinheit 18a ist dazu vorgesehen, die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a durch den Förderkanal 38a in den Radseitenraum 24a und/oder den Spiralraum 78a zu bewegen. Eine sich aus dem Spiralraum 78a und/oder dem Förderkanal 38a in die Strömungsausnehmung 34a bewegende Fluid- und/oder Partikelströmung 30a beziehungsweise eine sich aus der Strömungsausnehmung 34a in den Spiralraum 78a und/oder den Förderkanal 38a bewegende Fluid- und/oder Partikelströmung 30a sind/ist abhängig von einem Volumen, insbesondere einer Querschnittsfläche 140a des Spiralraums 76a (siehe 3) an einer Stelle um die Antriebsachse 16a. Die Längserstreckung 84a des Spiralraums 76a (siehe 1) ist entlang der Drehrichtung 56a um die Antriebsachse 16a zumindest im Wesentlichen gleich ausgebildet, wobei sich insbesondere eine maximale Quererstreckung 144a des Spiralraums 76a, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichtet ist, entlang der Drehrichtung 56a um die Antriebsachse 16a ändert. Ist die maximale Quererstreckung 144a des Spiralraums 76a größer als ein Grenzwert 145a der maximalen Quererstreckung, bewegt sich die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a aus der Strömungsausnehmung 34a in den Spiralraum 76a und/oder den Förderkanal 38a (siehe auch 3). Ist die maximale Quererstreckung 144a des Spiralraums 76a kleiner als der Grenzwert 146a der maximalen Quererstreckung 144a, bewegt sich die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a aus dem Spiralraum 76a und/oder dem Förderkanal 38a in die Strömungsausnehmung 34a, wie insbesondere in der 2 schematisch dargestellt. Die Abscheideelemente 44a sind dazu vorgesehen, eine in eine vom Spiralraum 76a abgewandte Richtung in die Strömungsausnehmung 34a fließende Fluid- und/oder Partikelströmung 30a aus der Strömungsausnehmung 34a in Abscheiderichtung 46a zu der Fluidöffnung 80a und/oder dem Spiralraum 76a hin zu fördern. Vorzugsweise ist die Fördereinheit 18a dazu vorgesehen, die Fluid- und/oder Partikelströmung 30a aus dem Spiralraum 76a durch die Ausgangsöffnung 78a aus der Strömungsmaschine 10a zu bewegen.
In 3 ist der Querschnitt der Strömungsmaschine 10a in einem Bereich des Radseitenraums 24a auf einer Seite der Antriebsachse 16a gezeigt. Das Dichtspaltelement 36a weist eine maximale Höhe 96a von insbesondere höchstens 5 mm, vorzugsweise höchstens 3 mm und besonders bevorzugt höchstens 2 mm, auf, die insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a und/oder zur Mittelachse 58a des Dichtspaltelements 36a ausgerichtet ist. Die maximale Höhe 96a des Dichtspaltelements 36a beträgt insbesondere mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 1,5 mm und besonders bevorzugt mindestens 2 mm. Die Dichtfläche 62a erstreckt sich zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet zumindest im Wesentlichen vollständig über die maximale Höhe 96a des Dichtspaltelements 36a. Das Förderelement 20a weist, insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a, eine maximale Höhe 98a auf, die kleiner ist als ein minimaler Abstand 100a des weiteren Dichtspaltelements 86a, insbesondere der Innenfläche 90a des weiteren Dichtspaltelements 86a, und der Antriebswelle 26a. Die maximale Höhe 98a des Förderelements 20a ist größer als ein minimaler Abstand 102a des Dichtspaltelements, insbesondere der Innenfläche 60a des Dichtspaltelements 36a, und der Antriebswelle 26a. Das weitere Dichtspaltelement 86a weist eine maximale Höhe 104a von insbesondere höchstens 5 mm, vorzugsweise höchstens 3 mm und besonders bevorzugt höchstens 2 mm, auf, die insbesondere zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a und/oder zu der Mittelachse 88a des weiteren Dichtspaltelements 86a ausgerichtet ist. Insbesondere erstreckt sich die Fluidöffnung 80a entlang der maximalen Höhe 104a des weiteren Dichtspaltelements 86a. Die maximale Höhe 104a des weiteren Dichtspaltelements 86a beträgt insbesondere mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 1,5 mm und besonders bevorzugt mindestens 2 mm. Das weitere Dichtspaltelement 86a weist, insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a, eine größere maximale Längserstreckung auf als das Dichtspaltelement 36a. Das weitere Dichtspaltelement 86a weist zur Antriebsachse 16a, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet, einen minimalen Abstand 106a auf, der größer ist als ein minimaler Abstand 108a des Dichtspaltelements 36a und der Antriebsachse 16a, wobei die Strömungsausnehmung 34a von der Antriebsachse 16a aus betrachtet zwischen dem Dichtspaltelement 36a und dem weiteren Dichtspaltelement 86a angeordnet ist. Die minimalen Abstände 106a, 108a des Dichtspaltelements 36a und des weiteren Dichtspaltelements 86a zur Antriebsachse 16a erstrecken sich zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a. Der minimale Abstand 108a des Dichtspaltelements 36a zur Antriebsachse 16a erstreckt sich von der Innenfläche 60a des Dichtspaltelements 36a zur Antriebsachse 16a. Der minimale Abstand 106a des weiteren Dichtspaltelements 86a zur Antriebsachse 16a erstreckt sich von der Innenfläche 90a des weiteren Dichtspaltelements 86a zur Antriebsachse 16a. Der minimale Abstand 108a des Dichtspaltelements 36a zur Antriebsachse 16a beträgt mindestens 40%, vorzugsweise mindestens 50% und besonders bevorzugt mindestens 60% des minimalen Abstands 106a des weiteren Dichtspaltelements 86a. Das Dichtspaltelement 36a und das weitere Dichtspaltelement 86a spannen zusammen mit der Wand 32a des Gehäuses 12a, welche die Strömungsausnehmung 34a begrenzt, die Strömungsausnehmung 34a innerhalb des Radseitenraums 24a auf.
Zwei aneinander angrenzende, eine Dichtkante 112a des weiteren Dichtspaltelements 86a ausbildende Außenflächen 92a, 94a des weiteren Dichtspaltelements 86a, insbesondere die Außenfläche 92a und die Seitenfläche 94a, spannen, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet, insbesondere in einem Nahbereich der Dichtkante 112a des weiteren Dichtspaltelements 86a, zumindest einen Winkel 110a von weniger als 90°, vorzugsweise weniger als 80° und besonders bevorzugt weniger als 70°, auf. Der von der Seitenfläche 94a des weiteren Dichtspaltelements 86a und der Außenfläche 92a des weiteren Dichtspaltelements 86a, insbesondere in dem Nahbereich der Dichtkante 112a des weiteren Dichtspaltelements 86a, aufgespannte Winkel 110a ist insbesondere kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 80° und besonders bevorzugt kleiner als 70°. Die Dichtkante 112a des weiteren Dichtspaltelements 86a ist zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a und zumindest im Wesentlichen vollständig um die Antriebsachse 16a angeordnet. Die Dichtkante 112a des weiteren Dichtspaltelements 86a ist derart angeordnet, dass zumindest eine von zwei die Dichtkante 112a des weiteren Dichtspaltelements 86a ausbildenden Außenflächen 92a, 94a, insbesondere die Außenfläche 92a, des weiteren Dichtspaltelements zumindest im Wesentlichen parallel zu der Antriebsachse 16a ausgerichtet ist.
Ein zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichteter minimaler Abstand 114a zwischen dem Dichtspaltelement 36a und dem Förderelement 20a ist insbesondere größer als 2 mm, vorzugsweise größer als 3 mm und besonders bevorzugt größer als 4 mm. Es ist aber auch denkbar, dass der zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichtete minimale Abstand 114a zwischen dem Dichtspaltelement 36a und dem Förderelement 20a kleiner ist als 2 mm. Der zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichtete minimale Abstand 114a zwischen dem Dichtspaltelement 36a und dem Förderelement 20a erstreckt sich von der Dichtfläche 62a des Dichtspaltelements 36a zum Förderelement 20a, insbesondere zu der zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichteten Außenfläche 48a des Förderelements 20a, an der zumindest eines der Abscheideelemente 44a angeordnet ist. Das Dichtspaltelement 36a und die Abscheideelemente 44a sind derart angeordnet, dass zwischen dem Dichtspaltelement 36a und den Abscheideelementen 44a ein Dichtspalt gebildet ist. Ein zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichteter maximaler Abstand 116a zwischen dem weiteren Dichtspaltelement 86a und dem Förderelement 20a ist insbesondere kleiner als 2 mm, vorzugsweise kleiner als 1,5 mm und besonders bevorzugt kleiner als 1 cm. Es ist aber auch denkbar, dass der zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichtete maximale Abstand 116a zwischen dem weiteren Dichtspaltelement 86a und dem Förderelement 20a größer ist als 2 mm. Vorzugsweise erstreckt sich der zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichtete maximale Abstand 116a zwischen dem weiteren Dichtspaltelement 86a und dem Förderelement 20a von der Innenfläche 90a des weiteren Dichtspaltelements 86a zu einer den Förderausgang 42a umrandenden Seitenfläche 119a des Förderelements 20a, wobei insbesondere die Seitenfläche 119a des Förderelements 20a zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichtet ist. Es ist denkbar, dass das weitere Dichtspaltelement 86a und das Förderelement 20a derart angeordnet sind, dass zwischen dem weiteren Dichtspaltelement 86a und dem Förderelement 20a, insbesondere durch den maximalen Abstand 116a zwischen dem weiteren Dichtspaltelement 86a und dem Förderelement 20a, ein weiterer Dichtspalt gebildet ist. Das weitere Dichtspaltelement 86a ist zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet zumindest teilweise innerhalb einer maximalen Längserstreckung 118a des Förderelements 20a angeordnet. Die maximale Längserstreckung 118a des Förderelements 20a ist zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichtet. Das weitere Dichtspaltelement 86a ist, zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a betrachtet, außerhalb einer maximalen Längserstreckung 121a des Förderausgangs 42a des Förderkanals 38a angeordnet, welche insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichtet ist. Die maximale Längserstreckung 121a des Förderausgangs 42a des Förderkanals 38a entspricht zumindest im Wesentlichen der Öffnungsweite 82a der, insbesondere zumindest teilweise von dem weiteren Dichtspaltelement 86a begrenzten, Fluidöffnung 80a. Insbesondere ist das Förderelement 20a relativ zu dem Gehäuse 12a derart angeordnet, dass der Förderausgang 42a und die Fluidöffnung 80a, in zumindest einer Schnittebene der Strömungsmaschine 10a durch die Antriebsachse 16a betrachtet, von der Antriebsachse 16a aus deckungsgleich hintereinander angeordnet sind. Die Seitenfläche 94a des weiteren Dichtspaltelements 86a ist zumindest teilweise, insbesondere in zumindest einer Schnittebene der Strömungsmaschine 10a durch die Antriebsachse 16a betrachtet, in einer Ebene mit einer den Förderausgang 42a begrenzenden Innenfläche 120a des Förderelements 20a angeordnet. Die den Förderausgang 42a begrenzende Innenfläche 120a des Förderelements 20a ist zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichtet. Die den Förderausgang 42a begrenzende Innenfläche 120a des Förderelements 20a ist von der Strömungsausnehmung 34a abgewandt angeordnet.
Die Förderelemente 20a weisen jeweils an einer dem Dichtspaltelement zwischen dem weiteren Dichtspaltelement 86a und dem Förderelement 20a und/oder der Strömungsausnehmung 34a zugewandten Seite in einem Randbereich eine Rundung 122a auf. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Förderelemente 20a jeweils an der dem Dichtspaltelement 36a und/oder der Strömungsausnehmung 34a zugewandten Seite in dem Randbereich eine Fase aufweisen. Die Rundung 122a ist, insbesondere hinsichtlich einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichteten Betrachtungsrichtung, von einem äußeren Rand 124a des Förderelements 20a begrenzt. Die Rundung 122a erstreckt sich zumindest teilweise entlang der Drehrichtung 56a um die Antriebsachse 16a. Die Rundung 122a begrenzt vorzugsweise die Seitenfläche 119a des Förderelements 20a. Die Förderelemente 20a weisen jeweils zumindest eine Dichtkante 126a auf, die insbesondere von der Seitenfläche 119a und der den Förderausgang 42a begrenzenden Innenfläche 120a des Förderelements 20a begrenzt ist. Die Dichtkante 126a der Förderelemente 20a ist zumindest teilweise zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a und entlang der Drehrichtung 56a um die Antriebsachse 16a ausgebildet. Die Seitenfläche 119a und die den Förderausgang 42a begrenzende Innenfläche 120a der Förderelemente 20a weisen zumindest teilweise, insbesondere in einem Nahbereich um die Dichtkante 126a der Förderelemente 20a, einen Winkel 128a von insbesondere höchstens 90°, vorzugsweise höchstens 80° und besonders bevorzugt höchstens 70°, auf.
Das Dichtspaltelement 36a weist zur Antriebsachse 16a den minimalen Abstand 108a auf, der höchstens 90%, insbesondere höchstens 80%, vorzugsweise höchstens 70% und besonders bevorzugt höchstens 60% der maximalen Höhe 98a der Förderelemente 20a entspricht, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichtet ist. Vorzugsweise entspricht der minimale Abstand 108a des Dichtspaltelements zur Antriebsachse 16a insbesondere mindestens 30%, vorzugsweise mindestens 40% und besonders bevorzugt mindestens 50%, der maximalen Höhe 98a der Förderelemente 20a. Insbesondere erstreckt sich der minimale Abstand 108a des Dichtspaltelements 36a zur Antriebsachse 16a zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a. Vorzugsweise erstreckt sich der minimale Abstand 108a des Dichtspaltelements 36a zur Antriebsachse 16a von der Innenfläche 60a des Dichtspaltelements zur Antriebsachse 16a.
Die Abscheideelemente 44a weisen zu der die Strömungsausnehmung 34a begrenzenden Wand 32a des Gehäuses 12a relativ zur Antriebsachse 16a einen minimalen axialen Abstand 130a auf, der größer ist als 20%, vorzugsweise größer ist als 30 % und besonders bevorzugt größer ist als 40 %, eines minimalen Abstands 132a der Förderelemente 20a und der die Strömungsausnehmung 34a begrenzenden Wand 32a des Gehäuses 12a, der zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichtet ist. Die Abscheideelemente 44a sind jeweils entlang der Antriebsachse 16a betrachtet versetzt zu dem Dichtspaltelement 36a angeordnet und weisen jeweils einen zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a ausgerichteten minimalen Abstand 134a zu dem Dichtspaltelement 36a auf, der kleiner ist als 2 mm, vorzugsweise kleiner ist als 1,5 mm, bevorzugt kleiner ist als 1 mm und besonders bevorzugt kleiner ist als 0,5 mm. Die Abscheideelemente 44a weisen, insbesondere in zumindest einer Schnittebene der Fördereinheit 18a, eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichtete maximale Erstreckung 136a von mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm, bevorzugt mindestens 3 mm und besonders bevorzugt mindestens 4 mm, auf. Die zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16a ausgerichtete maximale Erstreckung 136a der einzelnen Abscheideelemente 44a entspricht einem Wert von insbesondere höchstens 7 mm, vorzugsweise höchstens 6 mm und besonders bevorzugt höchstens 5 mm. Die Abscheideelemente 44a weisen entlang der Antriebsachse 16a betrachtet zu dem äußeren Rand 124a der Förderelemente 20a jeweils einen minimalen Abstand 138a von höchstens 3 mm, vorzugsweise höchstens 2,5 mm und besonders bevorzugt höchstens 1,5 mm, auf. Der äußere Rand 124a der Förderelemente 20a begrenzt jeweils die zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a angeordnete Außenfläche 48a des Förderelements 20a, an der die Abscheideelemente 44a angeordnet sind. Insbesondere ist der äußere Rand 124a der Förderelemente 20a zwischen der zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16a angeordneten Außenfläche 48a des Förderelements 20a und der Rundung 122a angeordnet. Die Abscheideelemente 44a sind entlang der Antriebsachse 16a betrachtet zwischen dem Dichtspaltelement 36a und dem weiteren Dichtspaltelement 86a angeordnet. Die Abscheideelemente 44a sind entlang der Antriebsachse 16a betrachtet zumindest im Wesentlichen vollständig innerhalb der Strömungsausnehmung 34a angeordnet. Die Abscheideelemente 44a sind beabstandet von dem weiteren Dichtspaltelement 86a ausgebildet.
In den 4 bis 6 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 4 bis 6 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis d ersetzt.
In 4 ist eine alternative Ausgestaltung einer Strömungsmaschine 10b gezeigt. Die Strömungsmaschine 10b weist eine Antriebseinheit 14b auf, die zumindest eine Antriebsachse 16b aufweist. Die Strömungsmaschine 10b weist eine um die Antriebsachse 16b angetriebene Fördereinheit 18b zur Förderung eines Fluids, insbesondere eines Kühlmittels, auf, wobei die Fördereinheit 18b als eine Radscheibe ausgebildet ist. Die Fördereinheit 18b umfasst eine Vielzahl von Förderelementen 20b, die als Schaufeln ausgebildet sind. Die Strömungsmaschine 10b weist ein Gehäuse 12b, welches einen Radseitenraum 24b aufweist, und eine Verwirbelungseinheit 28b, zu einem Umlenken und/oder einem Verwirbeln zumindest einer Fluid- und/oder Partikelströmung 30b, auf. Die Verwirbelungseinheit 28b weist eine von einer Wand 32b des Gehäuses 12b begrenzte Strömungsausnehmung 34b auf, welche sich innerhalb des Radseitenraums 24b erstreckt. Die Fördereinheit 18b umfasst eine Vielzahl von Abscheideelementen 44b, die dazu vorgesehen sind, die Fluid- und/oder Partikelströmung 30b bei einer Bewegung der Fördereinheit 18b um die Antriebsachse 16b in eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16b ausgerichtete und von der Antriebsachse 16b abgewandte Abscheiderichtung 46b zu fördern. Die Verwirbelungseinheit 28b umfasst ein an der Wand 32b des Gehäuses 12b angeordnetes Dichtspaltelement 36b, welches die Strömungsausnehmung 34b begrenzt und dazu vorgesehen ist, zumindest eine durch die Strömungsausnehmung 34b entlang der Antriebsachse 16b und/oder zu der Antriebsachse 16b hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung 30b umzulenken und/oder zu verwirbeln. Die Abscheideelemente 44b sind in einem Nahbereich 50b des Dichtspaltelements 36b angeordnet. Die in der 4 dargestellte Strömungsmaschine 10b weist eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der Beschreibung der 1 bis 3 beschriebenen Strömungsmaschine 10a auf, so dass bezüglich einer Ausgestaltung der in der 4 dargestellten Strömungsmaschine 10b zumindest im Wesentlichen auf die Beschreibung der 1 bis 3 verwiesen werden kann. Im Unterschied zu der in der Beschreibung der 1 bis 3 beschriebenen Strömungsmaschine 10a weist die Fördereinheit 18b der in der 4 dargestellten Strömungsmaschine 10b vorzugsweise eine Vielzahl von weiteren Abscheideelementen 146b auf. Die weiteren Abscheideelemente 146b sind identisch beziehungsweise zumindest im Wesentlich baugleich zu den Abscheideelementen 44b ausgebildet. Die Abscheideelemente 44b sind entlang der Antriebsachse 16b betrachtet jeweils zwischen dem Dichtspaltelement 36b und einem weiteren Dichtspaltelement 86b der Verwirbelungseinheit 28b angeordnet. Die Abscheideelemente 44b sind entlang der Antriebsachse 16b betrachtet innerhalb der Strömungsausnehmung 34b angeordnet. Die weiteren Abscheideelemente 146b sind gleichmäßig um die Antriebsachse 16b verteilt an den Förderelementen 20b angeordnet. Die weiteren Abscheideelemente 146b sind jeweils beabstandet von einer Antriebswelle 26b der Fördereinheit 18b angeordnet. Die weiteren Abscheideelemente 146b sind jeweils an einer Außenfläche 48b der Förderelemente 20b angeordnet, an der die Abscheideelemente 44b angeordnet sind. Die Abscheideelemente 44b und die weiteren Abscheideelemente 146b sind beabstandet voneinander angeordnet. Ein zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16b ausgerichteter minimaler Abstand 148b der Abscheideelemente 44b und der weiteren Abscheideelemente 146b ist zumindest größer als eine maximale Höhe 96b des Dichtspaltelements 36b. Der zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16b ausgerichtete minimale Abstand 148b der Abscheideelemente 44b und der weiteren Abscheideelemente 146b beträgt insbesondere mindestens 2 mm, vorzugsweise mindestens 2,5 mm, bevorzugt mindestens 3 mm und besonders bevorzugt mindestens 4 mm. Der zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16b ausgerichtete minimale Abstand 148b der Abscheideelemente 44b und der weiteren Abscheideelemente 146b beträgt insbesondere höchstens 8 mm, vorzugsweise höchstens 6 mm, bevorzugt höchstens 5 mm und besonders bevorzugt höchstens 4,5 mm. Die weiteren Abscheideelemente 146b sind entlang der Antriebsachse 16b betrachtet beabstandet von der Strömungsausnehmung 34b und beabstandet von dem Dichtspaltelement 36b angeordnet und dazu vorgesehen, eine aus der Strömungsausnehmung 34b, an dem Dichtspaltelement 36b vorbei in Richtung der Antriebsachse 16b fließende Fluid- und/oder Partikelströmung 30b in Abscheiderichtung 46b umzuleiten. Die weiteren Abscheideelemente 146b weisen eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16b ausgerichtete maximale Erstreckung 150b auf, die einer zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16b ausgerichteten maximale Erstreckung 136b der Abscheideelemente 44b entspricht. Die Abscheideelemente 44b und die weiteren Abscheideelemente 146b sind entlang der Antriebsachse 16b betrachtet versetzt zu dem Dichtspaltelement 36b angeordnet, wobei ein zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16b ausgerichteter minimaler Abstand 134b zwischen den Abscheideelementen 44b und dem Dichtspaltelement 36b sowie den weiteren Abscheideelementen 146b und dem Dichtspaltelement 36b jeweils kleiner ist als 2 mm, vorzugsweise kleiner ist als 1,5 mm, bevorzugt kleiner ist als 1 mm und besonders bevorzugt kleiner ist als 0,5 mm. Das Dichtspaltelement 36b ist entlang der Antriebsachse 16b betrachtet zwischen den Abscheideelementen 44b und den weiteren Abscheideelementen 146b angeordnet. Die Fördereinheit 18b weist zumindest eine Drehrichtung 56b um die Antriebsachse 16b auf, wobei die weiteren Abscheideelemente 146b als entgegen der Drehrichtung 56b gekrümmte Schaufeln ausgebildet sind. Das Dichtspaltelement 36b weist eine Dichtfläche 62b auf, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16b ausgerichtet ist. Die Abscheideelemente 44b und die weiteren Abscheideelemente 146b weisen jeweils eine Außenkante 66b auf, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16b ausgerichtet sind. Die Außenkanten 66b der Abscheideelemente 44b und der weiteren Abscheideelemente 146b sind zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16b betrachtet zumindest im Wesentlichen auf einer Ebene mit der Dichtfläche 62b des Dichtspaltelements 36b angeordnet. Die Abscheideelemente 44b und die weiteren Abscheideelemente 146b erstrecken sich zusammen entlang der Antriebsachse 16b betrachtet über mindestens 40 % einer maximalen Höhe 98b der Förderelemente 20b, welche sich zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16b von der Antriebsachse 16b zu einem äußeren Rand 124b der Förderelemente 20b erstreckt.
In 5 ist eine weitere alternative Ausgestaltung einer Strömungsmaschine 10c gezeigt. Die Strömungsmaschine 10c weist eine Antriebseinheit 14c auf, die zumindest eine Antriebsachse 16c aufweist. Die Strömungsmaschine 10c weist eine um die Antriebsachse 16c angetriebene Fördereinheit 18c zur Förderung eines Fluids, insbesondere eines Kühlmittels, auf, wobei die Fördereinheit 18c als eine Radscheibe ausgebildet ist. Die Fördereinheit 18c umfasst eine Vielzahl von Förderelementen 20c, die als Schaufeln ausgebildet sind. Die Strömungsmaschine 10c weist ein Gehäuse 12c, welches einen Radseitenraum 24c aufweist, und eine Verwirbelungseinheit 28c, zu einem Umlenken und/oder einem Verwirbeln zumindest einer Fluid- und/oder Partikelströmung 30c, auf. Die Verwirbelungseinheit 28c weist eine von einer Wand 32c des Gehäuses 12c begrenzte Strömungsausnehmung 34c auf, welche sich innerhalb des Radseitenraums 24c erstreckt. Die Fördereinheit 18c umfasst eine Vielzahl von Abscheideelementen 44c, die dazu vorgesehen sind, die Fluid- und/oder Partikelströmung 30c bei einer Bewegung der Fördereinheit 18c um die Antriebsachse 16c in eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16c ausgerichtete und von der Antriebsachse 16c abgewandte Abscheiderichtung 46c zu fördern. Die Verwirbelungseinheit 28c umfasst ein an der Wand 32c des Gehäuses 12c angeordnetes Dichtspaltelement 36c, welches die Strömungsausnehmung 34c begrenzt und dazu vorgesehen ist, zumindest eine durch die Strömungsausnehmung 34c entlang der Antriebsachse 16c und/oder zu der Antriebsachse 16c hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung 30c umzulenken und/oder zu verwirbeln. Die Abscheideelemente 44c sind in einem Nahbereich 50c des Dichtspaltelements 36c angeordnet. Die in der 5 dargestellte Strömungsmaschine 10c weist eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der Beschreibung der 1 bis 3 beschriebenen Strömungsmaschine 10a auf, so dass bezüglich einer Ausgestaltung der in der 5 dargestellten Strömungsmaschine 10c zumindest im Wesentlichen auf die Beschreibung der 1 bis 3 verwiesen werden kann. Im Unterschied zu der in der Beschreibung der 1 bis 3 beschriebenen Strömungsmaschine 10a sind die Abscheideelemente 44c der in der 6 dargestellten Strömungsmaschine 10c entlang der Antriebsachse 16c betrachtet vorzugsweise beabstandet von der Strömungsausnehmung 34c und beabstandet von dem Dichtspaltelement 36c angeordnet. Die Abscheideelemente 44c sind dazu vorgesehen, eine aus der Strömungsausnehmung 34c, an dem Dichtspaltelement 36c vorbei in Richtung der Antriebsachse 16c fließende Fluid- und/oder Partikelströmung 30c in Abscheiderichtung 46c umzuleiten. Ein zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16c ausgerichteter minimaler Abstand 134c zwischen den Abscheideelementen 44c und dem Dichtspaltelement 36c ist jeweils kleiner ist als 2 mm, vorzugsweise kleiner ist als 1,5 mm, bevorzugt kleiner ist als 1 mm und besonders bevorzugt kleiner ist als 0,5 mm.
In 6 ist eine andere weitere alternative Ausgestaltung einer Strömungsmaschine 10d gezeigt. Die Strömungsmaschine 10d weist eine Antriebseinheit 14d auf, die zumindest eine Antriebsachse 16d aufweist. Die Strömungsmaschine 10d weist eine um die Antriebsachse 16d angetriebene Fördereinheit 18d zur Förderung eines Fluids, insbesondere eines Kühlmittels, auf, wobei die Fördereinheit 18d als eine Radscheibe ausgebildet ist. Die Fördereinheit 18d umfasst eine Vielzahl von Förderelementen 20d, die als Schaufeln ausgebildet sind. Die Strömungsmaschine 10d weist ein Gehäuse 12d, welches einen Radseitenraum 24d aufweist, und eine Verwirbelungseinheit 28d, zu einem Umlenken und/oder einem Verwirbeln zumindest einer Fluid- und/oder Partikelströmung 30d, auf. Die Verwirbelungseinheit 28d weist eine von einer Wand 32d des Gehäuses 12d begrenzte Strömungsausnehmung 34d auf, welche sich innerhalb des Radseitenraums 24d erstreckt. Die Fördereinheit 18c umfasst eine Vielzahl von Abscheideelementen 44d, die dazu vorgesehen sind, die Fluid- und/oder Partikelströmung 30d bei einer Bewegung der Fördereinheit 18c um die Antriebsachse 16d in eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse 16d ausgerichtete und von der Antriebsachse 16d abgewandte Abscheiderichtung 46d zu fördern. Die Verwirbelungseinheit 28d umfasst ein an der Wand 32d des Gehäuses 12d angeordnetes Dichtspaltelement 36d, welches die Strömungsausnehmung 34d begrenzt und dazu vorgesehen ist, zumindest eine durch die Strömungsausnehmung 34d entlang der Antriebsachse 16d und/oder zu der Antriebsachse 16d hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung 30d umzulenken und/oder zu verwirbeln. Die Abscheideelemente 44d sind in einem Nahbereich 50d des Dichtspaltelements 36d angeordnet. Die in der 6 dargestellte Strömungsmaschine 10d weist eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der Beschreibung der 1 bis 3 beschriebenen Strömungsmaschine 10a auf, so dass bezüglich einer Ausgestaltung der in der 6 dargestellten Strömungsmaschine 10d zumindest im Wesentlichen auf die Beschreibung der 1 bis 3 verwiesen werden kann. Im Unterschied zu der in der Beschreibung der 1 bis 3 beschriebenen Strömungsmaschine 10a erstrecken sich die Abscheideelemente 44d der in der 6 dargestellten Strömungsmaschine 10d entlang der Antriebsachse 16d betrachtet vorzugsweise von einem zu einem Spiralraum 76d hin ausgebildeten Randbereich der Förderelemente 20d über eine gesamte Höhe 96d des Dichtspaltelements 36d bis zu einem Verbindungsbereich der Förderelemente 20d mit einer Antriebswelle 26d der Fördereinheit 18d. Die Abscheideelemente 44d sind beabstandet von der Antriebswelle 26d ausgebildet. Ein zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse 16d ausgerichteter minimaler Abstand 64d der Abscheideelemente 44d und des Dichtspaltelements 36d ist insbesondere kleiner als 2 mm, vorzugsweise kleiner als 1,5 mm und besonders bevorzugt kleiner als 1 mm, ausgebildet.

Claims

Strömungsmaschine, insbesondere Kühlmittelpumpe, mit zumindest einer Antriebseinheit (14a; 14b; 14c; 14d), die zumindest eine Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) aufweist, mit zumindest einer um die Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) angetriebenen Fördereinheit (18a; 18b; 18c; 18d), insbesondere einer Radscheibe, zur Förderung eines Fluids, insbesondere eines Kühlmittels, die zumindest ein Förderelement (20a; 20b; 20c; 20d), insbesondere eine Schaufel, aufweist, mit zumindest einem Gehäuse (12a; 12b; 12c; 12d), das zumindest einen Radseitenraum (24a; 24b; 24c; 24d) aufweist, und mit zumindest einer Verwirbelungseinheit (28a; 28b; 28c; 28d) zu einem Umlenken und/oder einem Verwirbeln zumindest einer Fluid- und/oder Partikelströmung (30a; 30b; 30c; 30d), wobei die Verwirbelungseinheit (28a; 28b; 28c; 28d) zumindest eine von einer Wand (32a; 32b; 32c; 32d) des Gehäuses (12a; 12b; 12c; 12d) begrenzte Strömungsausnehmung (34a; 34b; 34c; 34d) aufweist, welche sich innerhalb des Radseitenraums (24a; 24b; 24c; 24d) erstreckt, wobei die Fördereinheit (18a; 18b; 18c; 18d) zumindest ein Abscheideelement (44a; 44b; 44c; 44d) umfasst, das dazu vorgesehen ist, die Fluid- und/oder Partikelströmung (30a; 30b; 30c; 30d) bei einer Bewegung der Fördereinheit (18a; 18b; 18c; 18d) um die Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) in eine zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) ausgerichtete und von der Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) abgewandte Abscheiderichtung (46a; 46b; 46c; 46d) zu fördern, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwirbelungseinheit (28a; 28b; 28c; 28d) zumindest ein an der Wand (32a; 32b; 32c; 32d) des Gehäuses (12a; 12b; 12c; 12d) angeordnetes Dichtspaltelement (36a; 36b; 36c; 36d) umfasst, welches die Strömungsausnehmung (34a; 34b; 34c; 34d) begrenzt und dazu vorgesehen ist, zumindest eine durch die Strömungsausnehmung (34a; 34b; 34c; 34d) entlang der Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) und/oder zu der Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung (30a; 30b; 30c; 30d) umzulenken und/oder zu verwirbeln, wobei das Abscheideelement (44a; 44b; 44c; 44d) in einem Nahbereich (50a; 50b; 50c; 50d) des Dichtspaltelements (36a; 36b; 36c; 36d) angeordnet ist.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtspaltelement (36a; 36b; 36c) zumindest eine Dichtfläche (62a; 62b; 62c) aufweist und das Abscheideelement (44a; 44b; 44c) zumindest eine Außenkante (66a; 66b; 66c) aufweist, wobei zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse (16a; 16b; 16c) betrachtet die Außenkante (66a; 66b; 66c) des Abscheideelements (44a; 44b; 44c) zumindest im Wesentlichen auf einer Ebene mit der Dichtfläche (62a; 62b; 62c) des Dichtspaltelements (36a; 36b; 36c) angeordnet ist.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtspaltelement (36a; 36b; 36c; 36d) und die Strömungsausnehmung (34a; 34b; 34c; 34d) dazu vorgesehen sind, eine durch die Strömungsausnehmung (34a; 34b; 34c; 34d) zu der Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) hin strömende Fluid- und/oder Partikelströmung (30a; 30b; 30c; 30d) zumindest teilweise zu dem Abscheideelement (44a; 44b; 44c; 44d) zu leiten, wobei das Abscheideelement (44a; 44b; 44c; 44d) dazu vorgesehen ist, die Fluid- und/oder Partikelströmung (30a; 30b; 30c; 30d) zumindest teilweise in Abscheiderichtung (46a; 46b; 46c; 46d) zu fördern.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinheit (18a; 18b; 18c; 18d) zumindest eine Drehrichtung (56a; 56b; 56c; 56d) um die Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) aufweist, wobei das Abscheideelement (44a; 44b; 44c; 44d) als eine entgegen der Drehrichtung (56a; 56b; 56c; 56d) gekrümmte Schaufel ausgebildet ist.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Abscheideelement (44a; 44c; 44d) entlang der Antriebsachse (16a; 16c; 16d) betrachtet über mindestens 40 % einer maximalen Höhe (98a; 98c; 98d) des Förderelements (20a; 20c; 20d) erstreckt, welche sich zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse (16a; 16c; 16d) von der Antriebsachse (16a; 16c; 16d) zu einem äußeren Rand (124a; 124c; 124d) des Förderelements (20a; 20c; 20d) erstreckt.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (44a; 44b; 44c; 44d) zu der die Strömungsausnehmung (34a; 34b; 34c; 34d) begrenzenden Wand (32a; 32b; 32c; 32d) des Gehäuses (12a; 12b; 12c; 12d) relativ zur Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) einen minimalen axialen Abstand (130a; 130b; 130c; 130d) aufweist, der größer ist als 20% eines minimalen Abstands (132a; 132b; 132c; 132d) des Förderelements (20a; 20b; 20c; 20d) und der die Strömungsausnehmung (34a; 34b; 34c; 34d) begrenzenden Wand (32a; 32b; 32c; 32d) des Gehäuses (12a; 12b; 12c; 12d), der zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) ausgerichtet ist.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (44a; 44b; 44c) entlang der Antriebsachse (16a; 16b; 16c) betrachtet versetzt zu dem Dichtspaltelement (36a; 36b; 36c) angeordnet ist und ein zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsachse (16a; 16b; 16c) ausgerichteter minimaler Abstand (134a; 134b; 134c) zwischen dem Abscheideelement (44a; 44b; 44c; 44d) und dem Dichtspaltelement (36a; 36b; 36c) kleiner ist als 2 mm.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (44a; 44b; 44c; 44d) eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Antriebsachse (16a; 16b; 16c; 16d) ausgerichtete maximale Erstreckung (136a; 136b; 136c; 136d) von mindestens 1 mm aufweist.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (44a; 44b; 44d) entlang der Antriebsachse (16a; 16b; 16d) betrachtet zu einem äußeren Rand (124a; 124b; 124d) des Förderelements (20a; 20b; 20d) einen minimalen Abstand (138a; 138b; 138d) von höchstens 3 mm aufweist.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwirbelungseinheit (28a; 28b; 28d) zumindest ein weiteres Dichtspaltelement (86a; 86b; 86d) umfasst, welches die Strömungsausnehmung (34a; 34b; 34d) begrenzt, wobei das Abscheideelement (44a; 44b; 44d) entlang der Antriebsachse (16a; 16b; 16d) betrachtet zumindest teilweise, insbesondere zumindest größtenteils, zwischen dem Dichtspaltelement (36a; 36b; 36d) und dem weiteren Dichtspaltelement (86a; 86b; 86d) angeordnet ist.
Strömungsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abscheideelement (44c) entlang der Antriebsachse (16c) betrachtet beabstandet von der Strömungsausnehmung (34c) und beabstandet von dem Dichtspaltelement (36c) angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, eine aus der Strömungsausnehmung (34c), an dem Dichtspaltelement (36c) vorbei in Richtung der Antriebsachse (16c) fließende Fluid- und/oder Partikelströmung (30c) in Abscheiderichtung (46c) umzuleiten.