DE19518101A1 - Selbstansaugende Pumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende Pumpe, auch Toruspumpe genannt.

Bei einem Emissionsüberwachungssystem für Verbrennungsmotoren liefert eine Pumpe Luft an das Auspuffsystem zwischen Verteiler und Katalysator. Bei herkömmlichen selbstansaugenden Pumpen, die zur Anwendung bei solchen Kontrollsystemen vorgesehen sind, hat der Rotor Schaufeln, die sich in radialer Richtung gradlinig erstrecken, zwischen einem Pumpengehäuse und einem Pumpendeckel, das eine Pumpenkammer aufweist. Die Pumpenkammer ist in Bezug auf den Rotor, sowie auf die Flächen des Gehäuses und des Deckels symmetrisch ausgebildet. Auf US-PS 5 302 081, US-PS 5 505 707 und US-PS 5 163 810 wird verwiesen.

Die Emissionsvorschriften sind inzwischen strenger geworden. Nunmehr ist es notwendig, den Kontrollsystemen der genannten Art noch mehr Luft zuzuführen, als zuvor. Zur Zeit benötigt man wenigsten zwischen 19 und 20 Kubikfuß pro Minute. Auch müssen die minimalen Durchsatzanforderungen erfüllt werden, bei Beibehaltung der Gehäusegröße. Um diese Durchsatzanforderungen zu erfüllen, ist es notwendig, doppelte und manchmal sogar vierfache Durchsätze von selbstansaugenden einstufigen Pumpen zu schaffen. Bisher konnte eine selbstansaugende Pumpe bei Kontrollsystemen der genannten Art Durchsätze von nur vier Kubikfuß pro Minute bei etwa 40 Zoll Wassersäule erreichen. Nunmehr ist es notwendig, die Durchsätze bei denselben oder höheren Drücken zu steigern, um noch dieselbe Gehäuseabmessungen verwenden zu können. Weiterhin ist es wünschenswert, die Antriebsleistung trotz der gestiegenen Anforderungen so gering wie möglich zu halten. Dabei wäre es wünschenswert, die Drehzahl des Motors für gegebene Soll-Drücke oder Soll-Durchsätze zu verringern. Schließlich ist es wünschenswert den Gesamt-Wirkungsgrad sowie die Lebensdauer zu steigern, insbesondere bei einstufigen Pumpen, bei Zwei-Kanalpumpen, bei elektrischen Luftpumpen oder Kompressoren.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Toruspumpe derart zu gestalten, daß sie einen höheren Wirkungsgrad hat, daß sie höhere Durchsätze erreicht, daß die Außenabmessungen der Pumpe nicht größer als bei herkömmlichen Pumpen sind, und daß der Wirkungsgrad sowie die Lebensdauer vergrößert werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Versuchsergebnisse haben gezeigt, daß sich Drucksteigerungen bei ein und derselben Drehzahl von 60% über den gesamten Arbeitsbereich erzielen lassen, oder sogar von 100% über einen wesentlichen Teil des gesamten Arbeitsbereiches. Auch konnte der Durchsatz ganz erheblich gesteigert werden.

Ein Prototyp einer Pumpe wurde wahlweise mit einem plattenförmigen Abstandselement versehen, das zwischen Gehäuse und Deckel eingefügt wurde. Die Abstandsplatte vergrößerte einen der Seitenkanäle um eine Länge entsprechend der Dicke der Platte. Ein längerer Kanal kann somit ohne große Kosten und ohne zeitaufwendige Maßnahmen der Herstellung eines neuen Deckels erzielt werden. Das Ausmaß der hiermit erzielbaren Verbesserung der Pumpenleistung war völlig unerwartet.

Eine regenerative Pumpe (selbstansaugende Pumpe) zum Zuführen von Energie zu einem Medium gemäß der Erfindung umfaßt einen Rotor mit einer Drehachse, ferner einer ersten und einer zweiten Fläche, die in einem axialen gegenseitigen Abstand angeordnet sind und sich radial erstrecken. Ein radial geteiltes Gehäuse umschließt den Rotor. Es weist einen Einlaß für fließfähiges Medium auf, ferner einen Auslaß; diese beiden sind durch einen Abstreifer voneinander getrennt. Der Abstreifer bildet einen sehr engen Spalt mit dem Umfang des Rotors. Das Gehäuse weist eine erste und eine zweite Seitenwand auf, die sich radial erstrecken und in einem gegenseitigen axialen Abstand angeordnet sind. Die beiden Wände sind der ersten beziehungsweise der zweiten Fläche zugewandt. Axial und radial sich erstreckende Schaufeln sind dem Außenumfang der Pumpe angeformt, um fließfähiges Medium beim Umlauf des Rotors vom Einlaß zum Auslaß zu fördern. Einer Seite des Gehäuses sind Mittel angeformt, die fließfähiges Medium zum Rotor zurückleiten.

Die Beschaufelung umfaßt zweckmäßigerweise eine Vielzahl von Schaufeln, die auf dem Außenumfang des Rotors in gegenteiligem Abstand angeordnet sind. Jede Schaufel weist eine radial innere Basis auf, die sich im wesentlichen in Schlepprichtung erstreckt, in Bezug auf die Drehrichtung des Rotors, ferner einen radial äußeren Endbereich, der sich im wesentlichen in Führungsrichtung erstreckt, in Bezug auf den Umlauf des Rotors.

Der Basis einer jeden Schaufel ist zweckmäßiger Weise eine Auskehlung angeformt, um fließfähiges Medium vom Einlaß zur Tasche umzulenken, die zwischen zwei aneinander benachbarten Schaufeln und dem Gehäuse gebildet ist. Die Auskehlung ist einer Schleppkante der Basis einer jeden Schaufel angeformt. Sie verläuft unter einem Winkel zu einer zur Drehachse senkrecht verlaufenden Radialebene des Rotors in einem Bereich von zwischen 10° und 45°. Die Auskehlung kann als gekrümmte Fläche mit einem vorgegebenen Radius ausgebildet sein und eine im wesentlichen sich radial erstreckende Fläche einer jeden Schaufel mit einer im wesentlichen sich axial erstreckenden Fläche der entsprechenden Schaufel entlang einer Schleppkante verbinden.

Die Beschaufelung umfaßt eine Vielzahl von Schaufeln, die in Umfangsrichtung um den radialen Umfang des Rotors herum angeordnet sind. Jede Schaufel ist in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse des Rotors um eine Achse gekrümmt, die im wesentlichen parallel zur Drehachse des Rotors verläuft. Alternativ kann die Beschaufelung wenigstens einen Satz Schaufeln enthalten, die in Bezug auf die Drehachse gekrümmt sind; dabei ist der Satz von Schaufeln definiert durch wenigsten zwei in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten Schaufeln, die miteinander zusammenarbeiten, um einen einzigen Ring zu bilden.

Die Basis einer jeden Schaufel bildet zweckmäßigerweise einen Eintrittswinkel in Bezug auf eine sich radial erstreckende, zur Drehachse des Rotors senkrechte Ebene in einem Bereich zwischen 20° und 30°. Der Endbereich bildet einen Austrittswinkel mit einer zur Drehachse senkrechte, sich radial erstreckenden Ebene im Bereich von zwischen 20° und 45°. Der Rotor weist eine sich im wesentlichen radial erstreckende Ebene oder Rippe auf, die senkrecht zur Drehachse verläuft und die mit den Schaufeln verbunden ist. Die Rippe erstreckt sich in radialer Richtung in der Beschaufelung bis zu einer Position, die im wesentlichen auf halbem Wege zwischen Basis und Endbereich einer jeden Schaufel liegt. Die rechtwinkligen Flächen, die von der Rippe und einer die Basis der Schaufeln tragenden ringförmigen Nabe des Rotors gebildet ist, ist am besten ausgefüllt, um einen abgestuften oder radial gekrümmten Übergang zwischen der Nabe und der sich radial erstreckenden Rippe zwischen einander benachbarten Schaufeln zu schaffen.

Die Strömungsleitvorrichtung umfaßt am besten eine feste, geformte Fläche. Die Strömungsleitvorrichtung kann die erste oder die zweite Seitenwand oder beide Seitenwände umfassen, mit einem im wesentlichen ringförmigen Seitenkanalteil, der dem Gehäuse um die Drehachse angeformt ist, um fließfähiges Medium in schraubenförmiger Richtung zurückzufördern in Kontakt mit den Schaufeln bei umlaufenden Rotor. Der Seitenkanalteil verläuft im wesentlichen Senkrecht zu der Drehachse und auf einem bogenkonstanten Radiuses mit der Drehachse als Zentrum. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Leitvorrichtung die beiden Seitenwände mit einem im wesentlichen ringförmigen Seitenkanalteil, der hierin angeformt ist, um die Drehachse herum, um fließfähiges Medium schraubenlinienförmig oder spiralig beim Umlauf des Rotors zurück in Kontakt mit den Schaufeln zu bringen.

Üblicherweise sind selbstansaugende Pumpen der genannten Art bei der Ausführung mit zwei Kanälen mit im Querschnitt gleichen Seitenkanälen ausgestattet. Die Erfindung zeigt jedoch, daß auch ungleiche Kanäle keinen nennenswerten Wirkungsgradverlust oder andere Nachteile mit sich bringt. Die Möglichkeit der Anwendung ungleicher Kanäle erleichtert Abwandlungen bezüglich der Kapazität, so daß eine einzige Pumpen-Konstruktion bezüglich ihrer Pumpcharakteristika derart abgewandelt werden kann, daß sie den Anforderungen mehrerer Anwendungen genügt. Asymmetrische Kanäle gemäß der Erfindung lassen sich bei einem Rotor von Standardausführung für eine selbstansaugende Pumpe verwenden, aber auch in Kombination mit gekrümmten Schaufeln gemäß der Erfindung. Die rückwärts gekrümmte Basis und der vorwärts gekrümmte Endteil der Schaufel - Letzterer etwa in der Mitte der Schaufellänge beginnend, lassen sich in vorteilhafterweise mit asymmetrischen Kanälen verwenden. Die gekrümmte Schaufelkonfiguration, sowie oben beschrieben, kann auch eine Auskehlung zur Erleichterung des Eintritts strömungsfähigen Mediums aufweisen, insbesondere dann, wenn der Eintrittswinkel relativ zur Rotorachse groß ist. Wird der Durchsatz verringert und steigt der Druck an, so ist das Erleichtern des Eintritts des fließfähigen Mediums in den Rotor ein Merkmal, das bei gegebener Drehzahl zu hohem Maximaldruck und hohem Wirkungsgrad führt. Die Auskerbung kann auch eine alternative Krümmung aufweisen.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt in einer stirnseitigen Ansicht eine herkömmliche Toruspumpe, wobei einige Teile weggebrochen sind.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Pumpe von Fig. 1, und zwar gemäß der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine stirnseitige Ansicht des Rotorgehäuses der Pumpe von Fig. 1, von vorn her gesehen.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die im einzelnen das Rotorgehäuse zeigt, und zwar gemäß der Schnittlinie 4-4 in Fig. 3.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht durch das Rotorgehäuse gemäß der Schnittlinie 5-5 in Fig. 3.

Fig. 6 ist eine stirnseitige Frontansicht des Rotordeckel der Pumpe von Fig. 1.

Fig. 7 ist eine rückwärtige stirnseitig Ansicht des Rotordeckels.

Fig. 8 ist eine detaillierte Schnittansicht gemäß der Schnittlinie 8-8 in Fig. 6.

Fig. 9 ist eine detaillierte Schnittansicht des Rotordeckels gemäß der Schnittlinie 9-9 in Fig. 6.

Fig. 10 ist eine detaillierte Schnittansicht des Rotordeckels gemäß der Schnittlinie 10-10 in Fig. 6.

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Rotors gemäß der Erfindung.

Fig. 12 ist eine detaillierte Ansicht eines Teiles eines Rotors gemäß der Erfindung.

Fig. 13 ist eine detaillierte Schnittansicht des Rotors gemäß der Schnittlinie 13-13 in Fig. 12.

Fig. 14 ist eine detaillierte Schnittansicht des Rotors gemäß der Schnittlinie 14-14 in Fig. 13.

Fig. 15 ist eine detaillierte Schnittansicht einer asymmetrischen Pumpenkammer, gebildet mit einem Abstandselement gemäß der Erfindung.

Fig. 16 ist eine detaillierte Schnittansicht einer asymmetrischen Pumpenkammer gemäß der Erfindung, einteilig mit dem Rotordeckel ausgebildet.

Fig. 17 ist ein Diagramm, das den Gesamt-Wirkungsgrad über dem Durchsatz zeigt, aufgetragen in Kubikfuß pro Minute bei einem Druck von 40 Zoll Wassersäule; hierbei sind verschiedene Kurven bei verschiedenen Abstandselementen dargestellt.

Fig. 18 ist ein Diagramm, das den Durchsatz in Kubikfuß zeigt, aufgetragen über dem Druck in Zoll Wassersäule; es zeigt Strömungskurven zum Vergleich von Pumpenkammern mit und ohne Abstandselemente, entsprechend der Stromaufnahme der Pumpe mit und ohne Abstandselement.

Fig. 19 veranschaulicht den Gesamt-Wirkungsgrad, aufgetragen über dem Durchsatz in Standard-Kubikfuß pro Minute; die Kurven vergleichen Pumpenkammern mit und ohne Abstandselemente.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Die Fig. 1 und 2 lassen die Wechselbeziehungen der verschiedenen Teile einer herkömmlichen Toruspumpe oder selbstansaugende Pumpe (regenerative pump) erkennen. Die Einzelheiten ergeben sich aus den Fig. 3 bis 10.

Zunächst soll auf die Fig. 1 und 2 eingegangen werden. Eine Pumpe der genannten Art weist ein Rotorgehäuse 20 auf, einen Rotordeckel 22 sowie einen Filterdeckel 24, der auf der Frontseite des Rotordeckels 22 befestigt ist. Ein Rotor 26 ist innerhalb einer Pumpenkammer 28 drehbar gelagert.

Die Pumpenkammer 28 ist aus dem Rotorgehäuse 20 und dem Rotordeckel 22 gebildet. Der Rotor 26 ist auf eine Antriebswelle 30 eines Elektromotors 32 aufgekeilt (siehe Fig. 2) oder in den rückwärtigen Teil des Rotorgehäuses einbezogen. Filterdeckel 24 weist eine Einlaßöffnung 34 auf, die zu einer Filterkammer 36 führt, gebildet aus Rotordeckel und Filterdeckel. Die Filterkammer 36 und die Pumpenkammer 20 sind miteinander leitend verbunden. Filterkammer 36 enthält einen Schwamm-artigen Block 40 aus einem Filtermedium, und zwar zwischen Einlaß 34 und Kanal 38. Dieser Filterblock 40 filtert Luft, die durch Einlaß 34 in die Pumpe gelangt, bevor die Luft durch Kanal 38 in die Pumpenkammer 28 eintritt.

Zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung kann unterstellt werden, daß der herkömmliche Pumpenrotor 26 und die Konfiguration der Pumpenkammer 28 identisch sind mit den genannten Bauteilen in den US-Patentschriften 5 302 081, 5 205 707 und 5 163 810. Weitere Einzelheiten der Arbeitsweise von Rotor und Pumpe gehen aus diesen Patentschriften hervor. Die Erfindung betrifft sich insbesondere mit Abwandlungen der Konfiguration und der gegenseitigen Beziehung von Rotor und Seitenkanal im Gehäuse. Die Einzelheiten sind weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 19 dargestellt.

Der Aufbau des Rotorgehäuses 20 läßt sich am besten aus den Fig. 3, 4 und 5 erkennen. Das Gehäuse 20 ist ein Metall-Gußteil, das einen Teil der Pumpenkammer 28 und eine Rotor-aufnehmende Aussparung enthält. Ist Rotorgehäuse 20 als Gesenkschmiedeteil hergestellt, beispielsweise aus Aluminium vom Typus SAE 413, so müssen lediglich zwei Seitenflächen bearbeitet und vier Bohrungen zur Aufnahme von Montageschrauben gebohrt und mit einer Senkbohrung versehen werden.

Im folgenden soll auf Fig. 4 eingegangen werden. Die beiden Flächen, die eine genaue Bearbeitung fordern, werden im folgenden als Frontstirnfläche 50 des Gehäuses 20 und als parallele Fläche 52 bezeichnet, die den Boden einer Rotor-aufnehmenden Aussparung in Rotorgehäuse 20 definiert. Die Flächen 50 und 52 werden einwandfrei eben bearbeitet und verlaufen absolut parallel zueinander. Der gegenseitige axiale Abstand zwischen diesen beiden Flächen ist gleich der axialen Dicke des verwendeten Rotors 26, oder überschreitet diese Dicke nur geringfügig. Das Maß, um welches der Abstand zwischen den beiden Flächen 50 und 52 größer als die Rotordicke ist, ergibt die Luft zwischen Fläche 52 und einer Seitenfläche 26A des Rotors (siehe Fig. 2) sowie die Luft zwischen der gegenüberliegenden Seitenfläche 26B des Rotors und einer dieser benachbarten Flächen 56 des Rotordeckels in montiertem Zustand - siehe wiederum Fig. 2. Diese Luft muß ausreichend bemessen sein, um ein Reiben zwischen den Rotor-Seitenflächen und den Gehäuseelementen während des Umlaufs des Rotors zu vermeiden. Sie muß gleichzeitig klein genug sein, um jegliche Luftströmung zwischen den zuletzt Genannten, einander gegenüberliegenden Flächen zu minimieren.

Das Rotorgehäuse weist eine Zentralbohrung 58 auf. Diese dient der Aufnahme eines Vorsprunges 32a des Motors 32, so daß damit der Motor in Bezug auf das Rotorgehäuse positioniert wird. Position und Durchmesser von Bohrung 58 sowie der Radius einer Abstreiffläche 74a sind die weiteren Abmessungen, die durch Bearbeiten bei engen Toleranzen hergestellt werden müssen. Die radial äußere Fläche 28a des Pumpenkammerteiles der Aussparung kann durch Gesenkschmieden mit genügend großer Genauigkeit erzeugt werden. Alternativ kann Bohrung 58 ein Wellenlager unmittelbar aufnehmen, statt eines Vorsprunges des Motorgehäuses, in welchem die Welle gelagert ist. Bohrung 58 definiert die Position der Motorwelle relativ zum Gehäuse. Die Abstreiffläche 37a wird derart bearbeitet, daß sie einen exakten Abstand zur Motorachse aufweist und zu dieser konzentrisch verläuft, um zwischen Rotor und Gehäuse durch den Abstreifer hindurch einen genau definierten Radialspalt zu erzeugen. Der Durchmesser von Bohrung 58 wird derart bemessen, daß der Motorvorsprung (beziehungsweise ein Wellenlager) mit einem Festsitz aufgenommen werden können. Das Motorgehäuse ist an der rückwärtigen Seite des Rotorgehäuses beispielsweise mittels Schrauben (Fig. 2) befestigt, die durch Bohrungen 62 am Boden einer zentralen Aussparung 64 hindurchgeführt sind. Dem Gehäuse 20 sind Montageflansche 66 angeformt, um die Pumpe an einer Konsole montieren zu können. Dem Gehäuse 20 sind ferner mit Senkkopf versehene Bohrungen 68 angeformt, um Montageschrauben aufzunehmen, mit denen der Rotordeckel 22 am Rotorgehäuse 20 befestigt wird.

Wie bei Toruspumpen üblich, erstreckt sich die Pumpenkammer 28 in Umfangsrichtung um die Achse des Rotors von einem Einlaßende 70 zu einem Auslaßende 72 - siehe Fig. 3. Das Einlaßende 70 und das Auslaßende 72 sind durch einen Abstreifteil 74 der Fläche 52 voneinander getrennt. Bei montiertem Rotor arbeitet der Abstreifteil mit der benachbarten Seitenfläche des Rotors zusammen, um eine Strömungsbegrenzung oder Strömungsdrossel zwischen den beiden Flächen zu schaffen, funktional gleichwertig einer Dichtung zwischen Einlaß und Auslaß. Hierdurch wird verhindert, daß Luft hohen Druckes an Auslaß 72 über den Abstreifteil 74 zum Bereich niedrigen Druckes am Einlaßende 70 strömt.

Der Aufbau des Rotordeckels 22 ist am besten aus Fig. 6 erkennbar. Deckel 22 ist ein einteiliges Gußteil aus thermoplastischem Material. Die ebene Fläche 56, auf die oben Bezug genommen wurde, ist der Rückseite des Rotordeckels 22 angeformt, und zwar derart, daß sie an der bearbeiteten Fläche 5.0 des Rotorgehäuses 20 anliegt. Die ebene rückwärtige Fläche 56 weist eine ringförmige Aussparung 28C auf (siehe Fig. 7). Sie bildet in der rückwärtigen Fläche des Rotorgehäuses einen Pumpenkammerteil, der Pumpenkammer 28 von Gehäuse 20 entspricht und mit dieser zusammenpaßt. Wie man am besten aus den Fig. 9 und 10 erkennt, ist die ebene rückwärtige Fläche 56 des Rotordeckels geringfügig ausgespart, um einen axial vorspringenden Umfangsflansch 76 zu bilden, der über das Frontende des Rotorgehäuses 20 paßt, um das Gehäuse und den Deckel relativ zueinander bei der Montage zu positionieren. Wie man am besten aus Fig. 2 erkennt, sind Schrauben 78 durch Bohrungen 80 in Rotordeckel 22 hindurchgeführt, ferner durch die angesenkte Bohrung 68 in Rotorgehäuse 20, um Gehäuse 20 und Deckel 22 bei der Montage aneinander zu befestigen. Aus den Fig. 7 und 9 erkennt man, daß das Auslaßende 72A des Pumpenkammerteils 28C mit einem Kanal 82 kommuniziert, der sich durch einen Nippel 84 in Rotordeckel 22 erstreckt, um einen Auslaß der Pumpenkammer 28, 28A, und 28C der Pumpe zu bilden.

Wie man aus den Fig. 9 und 10 erkennt, ist an der Frontseite des Rotordeckels 22 eine becherförmige Aussparung 86 vorgesehen. Ein Strömungskanal 88 führt vom Boden der Aussparung 86 nach hinten um in der ebenen rückwärtigen Fläche 56 des Rotordeckels zu münden. Kanal 88 mündet im Einlaßende 70A des Pumpenkammerteiles 28C in Rotordeckel 22 und stellt den Einlaß der kombinierten Pumpenkammer 28, 28A und 28C der Pumpe dar, definiert durch das mit Deckel 22 montierte Gehäuse 20. Ein zentraler Zapfen 90 ist dem Deckel 22 angeformt. Zapfen 90 weist eine ebenes Frontende 92 auf, das mit der Frontendkante 94 des Deckels 82 in einer Ebene liegt. Eine Bohrung 96 zur Aufnahme einer Schneidschraube erstreckt sich nach hinten in den Zapfen 90 hinein. Am Frontende der Bohrung 96 befindet sich eine quadratische Aussparung 98. Eine sich radial erstreckende Rippe 100 (siehe Fig. 6 und 8) geht vom zentralen Zapfen 90 aus quer über die gesamte Aussparung 86 hinweg und vereinigt sich mit der Seitenwand 102 der Aussparung. Die Vorderkante 104 (Fig. 8) von Rippe 100 liegt in derselben Ebene, wie die Frontkante 94 des Rotordeckels. Weitere Versteifungsrippen, wie die Rippen 106 können an entsprechenden Stellen in Aussparung 86 vorgesehen sein. Derartige Rippen 106 weisen Kanten auf, die hinter der Frontkante 94 liegen. Aussparung 86 stellt einen Teil einer Filterkammer dar, die ein Filter 40 aufnimmt - siehe Fig. 2. Deckel 24 ist mehr oder minder becherförmig, wobei die Aussparung 110 des Bechers nach hinten mündet. Die Aussparung 110 im Filterdeckel 24 ist derart gestaltet und angeordnet, daß sie mit einem Fortsatz der Filter-aufnehmenden Aussparung 86 des Rotordeckels 22 zusammenpaßt - siehe wiederum Fig. 2. Gleich dem Rotordeckel 22 ist ein zentraler Zapfen 112 in der Filter­ aufnehmenden Aussparung 110 vorgesehen. Eine Bohrung in Zapfen 112 nimmt eine Montageschraube 118 auf, die in die Bohrung 96 im Rotordeckel eingeschraubt wird, um den Filterdeckel auf dem Rotordeckel 22 zu halten. Ein Filterelement 40 ist aus einem Block eines Schwamm-artigen Materiales gebildet, beispielsweise aus Polyesterschaum. Die axiale Stärke des Filterelementes 40 ist geringfügig größer, als die axiale Abmessung der Filterkammer, die aus den Filter-aufnehmenden Aussparungen 86, 110 des Rotordeckels 22 und dem Filterdeckel 24 in montiertem Zustand gebildet ist. Filterelement 40 weist eine Zentralbohrung 130 zur Aufnahme der zentralen Zapfen 90 und 112 auf - siehe Fig. 2.

Pumpenrotor 26 kann abgewandelt werden. Die herkömmlichen geradlinig radial sich erstreckenden Schaufeln können gekrümmt sein, sowie in Fig. 11 gezeigt, oder krummlinig, sowie in den Fig. 12 bis 14. In jedem Falle enthält Pumpenrotor 26 axial und radial sich erstreckende Schaufeln 140, die dem Außenumfang 142 des Rotors 26 angeformt sind, um fließfähiges Medium vom Einlaßende 70 zum Auslaßende 72 beim Umlauf des Rotors 26 zu fördern. Die Beschaufelung 40 weist eine Mehrzahl von Schaufeln 144 auf, die in Umfangsrichtung rund um den Umfang 142 des Rotors 26 in gegenseitigem Abstand angeordnet sind. Jede Schaufel 144 weist eine radial einwärtige Basis 146 auf, die an eine sich axial erstreckende zylindrische Nabe 148 des Rotors 26 angeschlossen ist. Die Basis 146 erstreckt sich in einer im allgemeinen schleppenden Richtung in Bezugnahme auf den Umlauf des Rotors 26. Der in Fig. 11 gezeigt Rotor läuft im Gegenzeigersinn um. Ein radial äußerer Endbereich 150 einer jeden Schaufel 144 erstreckt sich im wesentlichen in Führungsrichtung in Bezug auf den Umlauf des Rotors 26. Basis 146 bildet einen Eintrittswinkel ϕ₁ in Bezug auf die Radialebene, die die Drehachse des Rotors 26 enthält, in einem Bereich zwischen 20° und 30°, am besten zwischen 26° und 30°, und noch besser 26°. Der Endbereich 150 bildet einen Austrittswinkel ϕ₂ in Bezug auf eine Radialebene, die die Drehachse des Rotors 26 umfaßt, in einem Bereich zwischen 20° und 45°, am besten zwischen 20° und 30°, um noch besser 20°. Die Beschaufelung 140 beinhaltet vorzugsweise eine Vielzahl von Schaufeln, die in Umfangsrichtung um den radialen Umfang 142 des Rotors 26 angeordnet sind. Jede Schaufel 144 ist in einer Radialrichtung in Bezug auf die Drehachse des Rotors 26 gekrümmt, und zwar um eine Achse, die im wesentlichen parallel zur Drehachse verläuft. Die Beschaufelung 140 kann wenigstens einen Satz von Schaufeln 144 enthalten, die in Bezug auf die Drehachse radial gekrümmt sind, wobei der genannte Satz von Schaufeln definiert ist durch wenigstens zwei in Umfangsrichtung einen gegenseitigen Abstand aufweisenden Schaufeln 144, die miteinander zusammenarbeiten, um einen einzigen Kreisring zu bilden. Wie man am besten aus den Fig. 11 bis 14 erkennt, umfaßt Rotor 26 eine sich in radialer Richtung erstreckende, ebene Rippe 152. Diese steht senkrecht auf der Drehachse und ist mit der Beschaufelung 140 verbunden. Rippe 152 erstreckt sich wenigstens radial nach außen, ausgehend von einer sich radial erstreckenden, zylindrischen Seitenwand oder Nabe 148 des Rotors 26. Die Übergangsfläche 156 zwischen Rippe 152 und Nabe 148 des Rotors 26 ist ausgefüllt, um eine abgestufte, oder noch besser radial gekrümmte Übergangsfläche 154 zwischen der axial sich erstreckenden Nabe 148 des Rotors 26 und der radial sich erstreckenden Rippe 152 zwischen zwei einander benachbarten Satz Schaufeln 144 zu schaffen. Rippe 152 erstreckt sich am besten radial in die Beschaufelung 140 bis zu einer Position hinein, die im wesentlichen auf halbem Wege zwischen der Basis 146 und dem Endbereich 150 einer jeden Schaufel 144 liegt. Soll sich die Rippe radial nach außen bis zum äußeren Umfang 142 des Rotors 26 erstrecken (nicht gezeigt), so kann jede Schaufel axial gegen eine andere getrennt oder isoliert sein, falls dies für eine spezielle Anwendung gewünscht ist. Es hat sich gezeigt, daß die besten Laufeigenschaften dann erzielt werden, wenn die äußere Umfangskante von Rippe 152 in einer Position liegt, die sich zwischen Basis 146 und Endbereich 150 einer jeden Schaufel befindet, am besten in einer Position auf halbem Wege zwischen Basis 146 und Endbereich 150. Man beachte, daß Basis 146 in Bezug auf Endbereich 150 einer jeden Schaufel 144 gleich lang wie diese, aber auch unterschiedlich lang sein kann. Basis 146 umfaßt einen Prozentsatz der gesamten radialen Länge einer jeden Schaufel 144, und zwar in einem Bereich zwischen 30% und 70%, besser noch zwischen 40% und 60%, und am besten 50%. Jede Schaufel 144 ist am besten identisch mit jeder anderen Schaufel 144, die sich auf dem radialen Umfang 142 des Rotors 26 befinden.

Die Basis 146 einer jeden Schaufel 144 ist am besten mit einer Auskehlung 158 versehen. Diese dient dazu, fließfähiges Medium vom Einlaß zur Tasche 160 zwischen zwei einander benachbarten Schaufeln 144 und den Gehäuse-Seiten­ wänden, die die Pumpenkammer 28 bilden, abzulenken. Die Auskehlung 158 ist am besten der Schleppkante der Basis 146 angeformt. Auskehlung 158 kann unter einem Winkel ϕ₃ in Bezug auf eine sich radial erstreckende Ebene angeformt sein, die senkrecht zur Drehachse des Rotors verläuft, und zwar in einem Bereich zwischen 10° und 45°, am besten von 45°. Die Auskehlung 148 kann auch als gekrümmte oder radiale Fläche ausgebildet sein (hier nicht dargestellt). Sie hat in diesem Falle einen Radius, der eine im wesentlichen radial sich erstreckende Fläche 162 der Schaufel 144 mit einer im wesentlichen axial sich erstreckenden Fläche 164 der Schaufel 144 entlang einer Schleppkante aufweist.

Wenigstens einer Seitenwand des Gehäuses, das die Pumpenkammer 28 bildet, ist zweckmäßiger Weise eine Strömungsleitfläche 166 zum Umlenken der Strömung zurück zum Rotor 26 angeformt. Strömungsleitfläche 166 ist Bestandteil eines festen Wandteils 168, das einen Teil der Pumpenkammer 28 bildet. Strömungsleitfläche 166 kann von den beiden ersten und zweiten Seitenwänden 52, 56 wenigstens einen ersten Teil aufweisen, mit einem im wesentlichen ringförmigen Seitenkanalteil 28A, 28C, die dem Gehäuse rund um die Drehachse angeformt sind, um Medium in Schraubenform zurückzuführen in Kontakt mit der Beschaufelung 140 beim Umlauf des Rotors. Die Seitenkanalteile 28A, 28C verlaufen im wesentlichen senkrecht zur Drehachse und erstrecken sich auf einem Bogen mit konstantem Radius mit der Drehachse als Zentrum. Die Strömungsleitfläche 166 kann ferner die erste und die zweite Seitenwand 52, 56 umfassen, mit einem im wesentlichen ringförmigen Seitenkanalteil 28A beziehungsweise 28C, die um die Drehachse herumgeformt sind, um Medium schraubenlinienförmig zurück in Kontakt mit der Beschaufelung 140 beim Umlauf des Rotors 26 zu führen. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Medium-leitende Seitenkanalteil 28C der ersten oder der zweiten Seitenwand 52, 56 in Bezug auf den anderen Medium-leitenden Seitenkanalteil 28A erweitert. Der erweiterte Seitenkanalteil 28C ist in Achsrichtung erweitert.

Die axiale Erweiterung kann durch Anordnen eines Abstandselementes 170 zwischen Rotorgehäuse 20 und Rotordeckel 22 verwirklicht werden - siehe Fig. 15. Abstandselement 170 dient dazu, diejenige Wand, die den Seitenkanalteil 28C bildet, in axialer Richtung um die Seitenwanderstreckung 172 zu verlängern. Die Seitenwanderstreckung 172 ist derart gestaltet und angeordnet, daß sie sich bündig an die Kontur des Seitenkanalteiles 28C der Pumpenkammer 28 anschließt, die dem Rotordeckel 22 angeformt ist. Man beachte, daß die Kombination von Abstandselement 170 und Rotordeckel 22 ersetzt werden kann durch einen einteiligen Rotordeckel 22, der mit einem entsprechend sich erweiternden Seitenkanalteil 28C versehen ist, sowie in Fig. 16 dargestellt. Die Strömungsleitfläche 166 ist bei der ersten und bei der zweiten Seitenwand 52, 56 des Gehäuses am besten asymmetrisch gestaltet.

Das Diagramm gemäß Fig. 17 zeigt eine elektrische Luftpumpe vergrößerten Bereiches gemäß der Erfindung. Man erkennt den Gesamt-Pumpenwirkungsgrad über dem Durchsatz in Kubikfuß pro Minute bei 40 Zoll H₂O-Rückdruck bei einem Rotor von 25 mm, ohne Filter und angetrieben von einem 13,5 Volt-Antrieb. Die einzelnen Kurven zeigen die Arbeitscharakteristika verschiedener Größen von Abstandselementen zwischen dem Rotorgehäuse 20 und dem Rotordeckel 22. Die erste Kurve 174 zeigt eine Vorrichtung ohne Abstandselement. Die zweite Kurve 176 zeigt die Arbeitscharakteristik einer abgewandelten Pumpe mit einem Abstandselement mit einer Stärke von 1,0 mm. Die dritte Kurve 178 zeigt die Charakteristik einer Pumpe mit einem Abstandselement von 1,5 mm. Die vierte Kurve 180 zeigt die Charakteristik einer Pumpe mit einem Abstandselement von 2,5 mm. Alle Kurven wurden durch Anwendung einer Prototyp- Konstruktion erhalten, mit gekrümmten Schaufeln 144, sowie oben im Einzelnen beschrieben, mit einem Eintrittswinkel von 26° und einem Austrittswinkel von 30°, ferner mit einer Auskehlung von 45° an der Schleppkante der Basis der Schaufel. Die Testergebnisse sind im folgenden gezeigt:

Die in Fig. 18 gezeigte graphische Darstellung zeigt den Durchsatz in Kubikfuß pro Minute über dem Rückdruck in Zoll Wasser; sie zeigt weiterhin den elektrischen Strom in Amp über dem Rückdruck in Zoll Wasser. Die erste Kurve 182 zeigt die Strömungseigenschaften der Pumpe gemäß der Erfindung ohne Abstandselement, während die zweite Kurve 184 die Strömungscharakteristik der Pumpe mit einem Abstandselement von 2,5 mm Stärke zeigt. Die dritte Kurve 186 zeigt den Verlauf der Stromaufnahme bei einem Betrieb der Pumpe ohne Abstandselement, entsprechend der Strömung der ersten Kurve 182, während die vierte Kurve 188 der Stromaufnahme bei einem Abstandselement entsprechend der Strömungscharakteristik der zweiten Kurve 184 zeigt. Die erhaltenen Werte für den Rückdruck von 10 Zoll Wasser gelten bei 15 337 U/min, während die Datenpunkte für annähernd 25 Zoll Rückdruck bei 15 075 U/min gelten. Die Datenpunkte, die 40 Zoll Rückdruck und 60 Zoll Rückdruck entsprechen, erhielt man bei 14 860 U/min beziehungsweise 14 319 U/min. Alle Kurven wurden bei Anwendung einer Prototyp-Konstruktion erhalten, mit gekrümmten Schaufeln 144, sowie oben beschrieben, mit einem Eintrittswinkel von 26°, einem Austrittswinkel von 30° und einer Auskehlung von 45° an der Schleppkante der Basis der Schaufel, bei einem Rotor mit einem Durchmesser von 85 mm, ohne Filter und mit einem 13,5 Volt-Antrieb.

Die in Fig. 19 gezeigte graphische Darstellung zeigt den Gesamtwirkungsgrad in Prozent über dem Durchsatz in Standard Kubikfuß pro Minute. Die erste oder untere Kurve 190 zeigt die Pumpencharakteristik ohne Abstandselement, während die obere oder zweite Kurve 192 die Pumpencharakteristik mit einem Abstandselement mit einer Stärke von 2,5 mm zeigt. Die aufgetragenen Datenpunkte entlang einer jeden Kurve, ausgehend von dem rechten oder höchsten Durchsatzwert zum unteren Durchsatzwert entsprechen 10 Zoll, 25 Zoll beziehungsweise 40 Zoll (H₂O) Rückdruck entlang jeder dieser beiden Kurven 190 und 192. Beide Kurven wurden durch Anwendung einer Prototyp-Konstruktion erhalten, mit gekrümmten Schaufeln 144, sowie oben beschrieben, mit einem Eintrittswinkel von 26°, einem Austrittswinkel von 30° und einer Auskehlung von 45° an der Schleppkante der Basis der Schaufel, mit einem Rotor von 85 mm Durchmesser ohne Filter und mit einem 13,5 Volt-Antrieb.

Claims (47)

1. Regenerative (selbstansaugende) Pumpe zum Zuführen von Energie zu einem fließfähigen Medium, mit den folgenden Merkmalen:

• 1.1 mit einem Rotor, der eine Drehachse aufweist und der zwei in axialem gegenseitigen Abstand angeordnete, sich radial erstreckende Flächen aufweist, nämlich eine erste und eine zweite Fläche;
• 1.2 ein Gehäuse, das den Rotor umschließt und das einen Flüssigkeitseinlaß sowie einen Flüssigkeitsauslaß aufweist, die beide durch einen Abstreifer voneinander getrennt sind;
• 1.3 das Gehäuse weist eine erste und eine zweite Seitenwand auf, die in einem gegenseitigen axialen Abstand angeordnet sind und sich radial erstrecken;
• 1.4 die erste und die zweite Seitenwand sind der ersten beziehungsweise der zweiten Fläche zugewandt;
• 1.5 es sind Schaufeln vorgesehen, die sich in axialer und in radialer Richtung erstrecken und die am äußeren radialen Umfang des Rotors angeordnet sind, um beim Umlauf des Rotors fließfähiges Medium vom Einlaß zum Auslaß zu fördern;
• 1.6 es sind an wenigstens einer Seitenwand des Gehäuses Mittel zum Umlenken des fließfähigen Mediums zurück zum Rotor vorgesehen.

2. Pumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 2.1 Die Beschaufelung beinhaltet eine Vielzahl von Schaufeln, die in gegenseitigem Abstand in Umfangsrichtung um den radialen Umfang des Rotors herum angeordnet sind;
• 2.2 jede Schaufel weist einen radial inneren Teil (Basis) auf, die sich in einer im wesentlichen schleppenden Richtung in Bezug auf den Umlauf des Rotors erstreckt, sowie einen radial äußeren Teil (Endteil) der sich in einer im wesentlichen führenden Richtung in Bezug auf den Umlauf des Rotors erstreckt.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Basis einer jeden Schaufel eine Auskehlung vorgesehen ist, um fließfähiges Medium vom Einlaß zu einer zwischen zwei einander benachbarten Schaufeln und dem Gehäuse gebildete Tasche umzulenken.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskehlung an der Schleppkante der Basis vorgesehen ist.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskehlung unter einem Winkel angeformt ist in Bezug auf eine sich radial erstreckende Ebene, die senkrecht zur Drehachse des Rotors verläuft, und zwar in einem Bereich zwischen 10° und 45°.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis mit einer sich radial erstreckenden, zur Drehachse des Rotors senkrechten Ebene einen Eintrittswinkel im Bereich von zwischen 20° und 30° bildet.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil einen Austrittswinkel mit einer sich radial erstreckenden, auf der Drehachse des Rotors senkrecht stehenden Ebene bildet, und zwar in einem Bereich von zwischen 20° und 45°.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich mit einer sich radial erstreckenden und zur Drehachse des Rotors senkrechten Ebene einen Austrittswinkel im Bereich von zwischen 20° und 45° bildet.

9. Pumpe, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor eine sich im wesentlichen radial erstreckende, ebene Rippe aufweist, die auf der Drehachse senkrecht steht, daß die Rippe mit den Schaufeln verbunden ist, und daß sich die Rippe radial in die Schaufeln hinein erstreckt, und zwar bis zu einer Position, die im wesentlichen auf halber Länge der Schaufel zwischen Basis und Endabschnitt der Schaufel liegt.

10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rippe und dem Rotor sowie zwischen jeweils zwischen zwei einander benachbarten Schaufeln eine sich radial und axial erstreckende sanfte Übergangsfläche befindet.

11. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschaufelung eine Vielzahl von Schaufeln aufweist, die sich in Umfangsrichtung um den Außenumfang des Rotors erstreckt, und daß jede Schaufel im Bezug auf die Drehachse des Rotors um eine Achse gekrümmt ist, die im wesentlichen parallel zur Drehachse verläuft.

12. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskehlung als gekrümmte Fläche ausgebildet ist, die einen vorgegebenen Radius aufweist, der eine im wesentliche radiale Fläche der Schaufel mit einer sich im wesentlichen axial erstreckenden Fläche der Schaufel entlang einer Schleppkante verbindet.

13. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschaufelung wenigstens einen Satz von Schaufeln aufweist, der in Bezug auf die Drehachse radial gekrümmt ist, und daß der genannte Satz von Schaufeln durch wenigstens zwei in Umfangsrichtung einen Abstand aufweisen der Schaufeln definiert ist, die miteinander zusammenarbeiten, um einen einzigen Ringraum zu bilden.

14. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor eine im wesentlichen sich radial erstreckende ebene Rippe aufweist, die zur Drehachse senkrecht steht und die mit den Schaufeln verbunden ist.

15. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenleitvorrichtung wenigstens eine der beiden Seitenwände aufweist, mit einem im wesentlichen ringförmigen Seitenkanalteil, der dem Gehäuse um die Drehachse angeformt ist, um fließfähiges Medium schraubenlinienförmig oder spiralig beim Umlauf des Rotors zurück zu den Schaufeln zu leiten.

16. Pumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenkanalteil im wesentlichen senkrecht zur Drehachse ist und auf einem Bogen mit konstantem Radius um die Drehachse verläuft.

17. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung für fließfähiges Medium die beide Seitenwände umfaßt, mit einem im wesentlichen ringförmigen Seitenkanalteil um die Drehachse, um fließfähiges Medium beim Umlauf des Rotors in Schraubenlinienform oder Spiralform zu den Schaufeln zurückzuleiten.

18. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung für fließfähiges Medium die beiden Seitenwände aufweist, mit einem im wesentlichen ringförmigen, die Drehachse umgebenden Seitenkanalteil, um fließfähiges Medium in Schraubenlinienform oder Spiralform beim Umlauf des Rotors zurück zu den Schaufeln zu leiten, und daß das fließfähige Medium leitende Seitenkanalteil einer der beiden Seitenwände in Bezug auf den anderen Seitenkanalteil erweitert ist.

19. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung für fließfähiges Medium der ersten und der zweiten Seitenwand des Gehäuses um die Drehachse asymmetrisch angeordnet ist, um fließfähiges Medium beim Umlauf des Rotors in Schraubenlinienform oder Spiralform zurück zu den Schaufeln zu leiten.

20. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in radialer Richtung unterteilt ist und ein Rotorgehäuse sowie einen Rotordeckel umfaßt, und daß die Leitvorrichtung für fließfähiges Medium ein Abstandselement aufweist, das eine Seitenkanalerstreckung zum Einfügen zwischen Rotorgehäuse und Rotordeckel aufweist um eine asymmetrische Seitenkanalpumpenkammer zu bilden, um fließfähiges Medium beim Umlauf des Rotors schraubenlinienförmig oder spiralig zurück in Kontakt mit den Schaufeln zu leiten.

21. Pumpe zum Zuführen von Energie zu einem fließfähigen Medium, mit den folgenden Merkmalen:
21.1 es ist ein Rotor mit einer Drehachse vorgesehen, ferner mit einer ersten und einer zweiten Fläche, die sich in einem gegenseitigen axialen Abstand in radialer Richtung erstrecken;
21.2 es ist ein Gehäuse vorgesehen, daß den Rotor umschließt, und einen Einlaß sowie einen Auslaß aufweist, die beide durch einen Abstreifer voneinander getrennt sind;
21.3 das Gehäuse weist eine erste und eine zweite Seitenwand auf, die einen gegenseitigen axialen Abstand aufweisen, sich in radialer Richtung erstrecken, und die der ersten beziehungsweise zweiten Fläche zugewandt sind;
21.4 der Rotor weist auf seinem Außenumfang sich in axialer und radialer Richtung erstreckende Schaufeln auf, um beim Umlauf fließfähiges Medium vom Einlaß zum Auslaß zu fördern;
21.5 die Schaufeln sind in einem gegenseitigen Abstand um den Außenumfang des Rotors herum angeordnet;
21.6 jede Schaufel weist einen radial inneren Teil (Basis) auf, der sich im wesentlichen in Schlepprichtung in Bezug auf den Umlauf des Rotors erstreckt, sowie einen radial äußeren Teil (Endteil), der sich im wesentlichen in Führungsrichtung in Bezug auf den Umlauf des Rotors erstreckt;
21.7 es sind an wenigstens einer Seitenwand des Gehäuses Mittel zum Leiten des fließfähigen Mediums zurück zum Rotor vorgesehen.

22. Pumpe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis einer jeden Schaufel eine Auskehlung zum Ablenken des fließfähigen Mediums vom Einlaß zu einer Tasche angeformt ist, die zwischen zwei einander benachbarten Schaufeln und dem Gehäuse gebildet ist.

23. Pumpe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskehlung einer Schleppkante der Basis angeformt ist.

24. Pumpe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskehlung mit einer sich radial erstreckenden, auf der Drehachse des Rotors senkrecht stehenden Ebene einen Winkel im Bereich von zwischen 10° und 45° bildet.

25. Pumpe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskehlung als gekrümmte Fläche mit einem bestimmten Radius ausgebildet ist, und eine sich im wesentlichen radial erstreckende Fläche der Schaufel mit einer sich im wesentlichen axial erstreckenden Fläche der Schaufel entlang einer Schleppkante verbindet.

26. Pumpe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis einen Eintrittswinkel mit einer sich radial erstreckenden, zur Rotor-Drehachse senkrechten Ebene im Bereich von zwischen 20° und 30° bildet.

27. Pumpe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil mit einer sich radial erstreckenden, auf der Drehachse des Rotors senkrecht stehenden Fläche einen Winkel im Bereich von 20° bis 45° bildet.

28. Pumpe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor eines sich im wesentlichen radial erstreckende ebene Rippe aufweist, die zur Drehachse des Rotors senkrecht steht und mit den Schaufeln verbunden ist, und daß sich die Rippe radial in die Schaufeln hineinerstreckt bis zu einer Position, die im wesentlichen der halben Länge zwischen der Basis und dem Endteil einer jeden Schaufel entspricht.

29. Pumpe nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch eine sanfte sich radial und axial erstreckende Übergangsfläche zwischen der Rippe und dem Rotor sowie zwischen jeweils zwei einander benachbarten Schaufeln.

30. Pumpe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln in Umfangsrichtung um den äußeren radialen Umfang des Rotors angeordnet sind, und daß jede Schaufel in Bezug auf die Drehachse des Rotors in radialer Richtung um eine Achse gekrümmt sind, die im wesentlichen parallel zur Drehachse verläuft.

31. Pumpe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung für das fließfähige Medium der ersten und der zweiten Seitenwand des Gehäuses um die Drehachse asymmetrisch angeordnet ist, um fließfähiges Medium schraubenlinienförmig oder spiralig beim Umlauf des Rotors zurück zum Kontakt mit den Schaufeln zu leiten.

32. Pumpe nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung für fließfähiges Medium jeweils die erste und die zweite Seitenwand aufweist, mit einem im wesentlichen ringförmigen Seitenkanalteil, der hierin um die Drehachse eingeformt ist, um fließfähiges Medium schraubenlinieförmig oder spiralig beim Umlauf des Rotors zurück zum Kontakt mit den Schaufeln zu leiten, und daß der Seitenkanalteil einen der beiden Seitenwände in Bezug auf den anderen Seitenkanalteil axial erweitert ist.

33. Pumpe nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse radial geteilt ist und ein Rotorgehäuse sowie einen Rotordeckel aufweist, und daß die Leitvorrichtung für das fließfähige Medium ein Abstandselement aufweist mit einer Seitenkanalwanderstreckung zum Einfügen zwischen Rotorgehäuse und Rotordeckel, um eine asymmetrische Seitenkanalpumpenkammer zu bilden, um beim Umlauf des Rotors fließfähiges Medium in Schraubenlinienform oder Spiralform zurück zum Kontakt mit den Schaufeln zu leiten.

34. Pumpe zum Zuführen von Energie zu einem fließfähigen Medium, mit den folgenden Merkmalen:
34.1 ein Rotor weist eine Drehachse sowie eine erste und eine zweite, sich radial erstreckende Fläche auf, die beide einen gegenseitigen Abstand aufweisen;
34.2 mit einem Gehäuse, das den Rotor umschließt und einen Flüssigkeitseinlaß sowie einen Flüssigkeitsauslaß aufweist, die durch einen Abstreifer voneinander getrennt sind;
34.3 das Gehäuse weist eine erste und eine zweite Seitenwand auf, die sich in radialer Richtung erstrecken und in axialer Richtung einen gegenseitigen Abstand aufweisen, und die der ersten beziehungsweise zweiten Fläche zugewandt sind;
34.4 am Umfang des Rotors sind axial und radial sich erstreckende Schaufeln vorgesehen, um fließfähiges Medium beim Umlauf des Rotors vom Einlaß zum Auslaß zu fördern;
34.5 es sind an wenigstens einer Seitenwand des Gehäuses Mittel vorgesehen, um das fließfähige Medium zum Rotor zurückzuleiten;
34.6 Die Mittel zum Leiten des Mediums sind der ersten und der zweiten Seitenwand des Gehäuses um die Drehachse asymmetrisch angeformt, um fließfähiges Medium in Schraubenlinienform oder Spiralform beim Umlauf des Rotors zurück zum Kontakt mit den Schaufeln zu leiten.

35. Pumpe nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Leiten des fließfähigen Mediums jeweils eine erste und eine zweite Seitenwand aufweisen mit einem im wesentlichen ringförmigen Seitenkanalteil, der um die Drehachse herum gebildet ist, um fließfähiges Medium beim Umlauf des Rotors in Schraubenlinienform oder Spiralform in Kontakt mit den Schaufeln zu leiten, und daß der Seitenkanalteil eine der beiden Seitenwände in Bezug auf den anderen Seitenkanalteil axial erweitert ist.

36. Pumpe nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse radial geteilt ist und ein Rotorgehäuse sowie einen Rotordeckel aufweist, und daß die Mittel zum Leiten des fließfähigen Mediums ein Abstandselement aufweisen, mit einer Seitenkanalwanderstreckung zum Einfügen zwischen Rotorgehäuse und Rotordeckel, um eine asymmetrische Seitenkanalpumpenkammer zu bilden, um fließfähiges Medium beim Umlauf des Rotors in Schraubenlinienform oder Spiralform zurück zum Kontakt mit den Schaufeln zu leiten.

37. Pumpe nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln am äußeren Rotorumfang angeordnet sind, und daß jede Schaufel einen Basisteil aufweist, der in Bezug auf die Umlaufrichtung des Rotors in Schlepprichtung weist und einen Endteil, der sich in Bezug auf die Umlaufrichtung des Rotors in einem führenden Sinne erstreckt.

38. Pumpe nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis einer jeden Schaufel eine Auskehlung aufweist, um fließfähiges Medium vom Einlaß umzulenken zu einer Tasche, die zwischen zwei einander benachbarten Schaufeln und dem Gehäuse gebildet ist.

39. Pumpe nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskehlung an einer Schleppkante der Basis angeformt ist.

40. Pumpe nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskehlung in Bezug auf eine sich radial erstreckende, auf der Rotorachse senkrecht stehende Ebene unter einem Winkel im Bereich von zwischen 10° und 45° verläuft.

41. Pumpe nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskehlung als gekrümmte Fläche ausgebildet ist, mit einem Radius, der eine im wesentlichen radial sich erstreckende Fläche der Schaufel mit einer im wesentlichen sich axial erstreckenden Fläche der Schaufel entlang einer Schleppkante erstreckt.

42. Pumpe nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis mit einer sich radial erstreckenden, auf der Rotorachse senkrecht stehenden Welle einen Winkel zwischen 20° und 30° bildet.

43. Pumpe nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Endteil mit einer radial sich erstreckenden, auf der Rotorachse senkrecht stehenden Ebene einen Winkel zwischen 20° und 45° bildet.

44. Pumpe nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor eine sich im wesentlichen radial erstreckende ebene Rippe aufweist, die senkrecht auf der Drehachse steht und mit den Schaufeln verbunden ist, und daß sich die Rippe in radialer Richtung bis zu einem Radius erstreckt, der etwa gleich der halben Länge zwischen der Schaufel zwischen Basis und Endteil entspricht.

45. Pumpe nach Anspruch 44, gekennzeichnet durch eine zwischen Rippe und Rotor sowie zwischen je zwei einander benachbarten Schaufeln sich erstreckende sanfte Übergangsfläche.

46. Pumpe nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Schaufeln am äußeren Umfang des Rotors angeordnet ist, und daß jede Schaufel in Bezug auf die Drehachse des Rotors in radialer Richtung um eine Achse gekrümmt ist, die im wesentlichen parallel zur Drehachse verläuft.

47. Pumpe nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Satz von radial geradlinigen Schaufeln vorgesehen ist, der von wenigstens zwei in Umfangsrichtung in gegenseitigem Abstand angeordneten Schaufeln gebildet ist, die miteinander zusammenarbeiten, um einen einzigen Ringraum zu bilden.