DE69716552T2

DE69716552T2 - Dichtung/lagervorrichtung

Info

Publication number: DE69716552T2
Application number: DE69716552T
Authority: DE
Inventors: Thomas W. Ramsay
Original assignee: Chesterton AW Co
Current assignee: Chesterton AW Co
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1997-04-29
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: DE69716552D1; JP2968845B2; AU2564397A; US5984627A; EP0835400B1; WO1997041372A1; JPH10511763A; EP0835400A1; ATE226697T1

Description

Diese Erfindung betrifft Entwicklungen der Technologie, die in der Patentveröffentlichung Nr. WO-95/35457 und ebenfalls im U.S.-Patent Nr. 5,827,042 beschrieben ist.
Die Technologie, die in WO/95/35457 beschrieben ist, schafft eine kombinierte Dichtungs- und Lagerbaugruppenvorrichtung, die einen Stator und einen Rotor umfasst, die zur Rotation um eine Achse ausgelegt sind. Die Vorrichtung kann anstelle der Dichtungskammer einer Zentrifugalpumpe installiert werden.
Die Rotor- und die Statorkomponente sind mit komplementären Lagerflächen gebildet, die derart angeordnet sind, dass sie einander in einem hydrodynamischen Lagerverhältnis über einen Bereich, der Lagerbereich genannt wird, reinigen. Eine der Lagerflächen ist mit einer Nut gebildet, die sich in einer Spiralkonfiguration entlang der Lagerfläche und um diese herum über den Lagerbereich erstreckt. Die Spiralnut umfasst mehrere Windungen, die sich über die Lagerfläche hinweg erstrecken und deren Anordnung so gestaltet ist, dass Flächen von wesentlicher Breite zwischen benachbarten Windungen der Spiralnut vorhanden sind. Die Spiralnut weist eine Eingangsöffnung und eine Ausgangsöffnung auf.
Die Vorrichtung ist so strukturiert, dass sie eine Eingangskammer und eine Ausgangskammer abgrenzt, wobei diese Kammern jeweils in Fluidbefürderungskommunikation mit der Eingangsöffnung und der Ausgangsöffnung stehen, und die Vorrichtung umfasst ein Mittel zur Beförderung einer Barriereflüssigkeit in die Eingangskammer und weg von der Ausgangskammer. Wenn die Vorrichtung in Rotation versetzt wird, fließt die Barriereflüssigkeit entlang der Spiralnut von der Eingangsöffnung zu der Ausgangsöffnung.
Die Vorrichtung ist so strukturiert, dass der Sitz der Lagerflächen ein knappes Laufspiel aufweist, wobei der Abstand oder Spalt zwischen den Flächen klein genug ist und die Breite der Flächen zwischen den Windungen groß genug ist, dass die Erzeugung und Aufrechterhaltung eines hydrodynamischen Films zwischen den Lagerflächen sichergestellt wird. Die Lagerflächen verjüngen sich kegelförmig, und entweder der Rotor oder der Stator ist axial in den Kegel hinein und aus dem Kegel heraus beweglich.
Bei der Rotationswechselwirkungsvorrichtung von der Art der kegelförmigen Buchse mit Spiralnut oder bei der Dichtungs-/Lagervorrichtung, die in WO-95/35457 gezeigt ist, wurde eine einzelne kegelförmige Buchsenpassfläche veranschaulicht. Die vorliegende Erfindung schafft eine abgewinkelte kegelförmige Buchse, bei der die axiale Länge der Dichtungs-/Lagerbaugruppe klein ist, der Gesamtpassflächenbereich jedoch groß ist. Die Weise, auf die die abgewinkelte kegelförmige Passfläche in die Praxis umgesetzt und vorteilhaft verwendet werden kann, ist unten erläutert.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nun beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, bei denen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Rotationsflügelradpumpe ist, die eine abgewinkelte kegelförmige Buchsenanordnung aufweist, welche die Erfindung verwirklicht;
Fig. 1a eine Querschnittsansicht der abgewinkelten Buchsenkomponenten der Pumpe aus Fig. 1 ist;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer anderen Rotationsflügelradpumpe ist, die eine abgewinkelte kegelförmige Buchsenanordnung aufweist, die die Erfindung verwirklicht;
Fig. 2a eine Nahansicht eines Bereichs aus Fig. 2 ist;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer anderen Rotationsflügelradpumpe ist, die eine abgewinkelte kegelförmige Buchsenanordnung aufweist, die die Erfindung verwirklicht;
Fig. 3a eine Querschnittsansicht der abgewinkelten Buchsenkomponenten der Pumpe aus Fig. 3 ist;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer anderen Rotationsflügelradpumpe ist, die eine abgewinkelte kegelförmige Buchsenanordnung aufweist, die die Erfindung verwirklicht;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines Kompressors ist, der Lager in Form einer abgewinkelten kegelförmigen Buchsenanordnung aufweist, die die Erfindung verwirklicht;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines anderen Kompressors ist, der die Erfindung verwirklicht.
Die Vorrichtungen, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt und unten beschrieben sind, sind Beispiele, die die Erfindung verwirklichen. Es wird angemerkt, dass der Bereich der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und nicht notwendigerweise durch spezifische Eigenschaften von beispielhaften Ausführungsformen abgegrenzt ist.
Fig. 1 zeigt eine Rotationsflügelradpumpe, bei der das Flügelrad 20 auf einer Antriebswelle 23 befestigt ist. Die Welle 23 wird in Lagern geführt, die sich in einem Lagerkörper (nicht gezeigt) links von Fig. 1 befinden.
Eine Statorbuchse 24 ist in dem festen Gehäuse 25 der Pumpe angebracht. Die Statorbuchse ist mit Hilfe einer elastischen Laufbuchse 26, die die Statorbuchse umgibt, in einer festen Passung in dem Gehäuse 25 angeordnet. Eine Rotorbuchse 27 ist auf dem Flügelrad 20 befestigt und wird mit Hilfe von Antriebsstiften 28 mit dem Flügelrad 20 angetrieben. Federn 29 drücken die Rotorbuchse 27 nach links und drücken daher die Rotorbuchse und die Statorbuchse zusammen.
Die Rotorbuchse ist mit einer ersten und einer zweiten Passilächenoberfläche 30 und 32 gebildet, und die Statorbuchse ist mit einer komplementären ersten und einer komplementären zweiten Passflächenoberfläche 34 und 35 gebildet (Fig. 1a). Diese bilden eine erste und eine zweite Lagerpassfläche 36 und 37 zwischen dem Rotor und dem Stator. In der ersten und zweiten Oberfläche des Rotors sind, wie in Fig. 1a gezeigt, Spiralnute gebildet, die durch ebene Flächen von wesentlicher Breite in der Art und Weise dieser Technologie voneinander getrennt sind, wie oben in Verbindung mit WO-95135457 und ebenfalls mit U.S.-Patent Nr. 5,827,042 beschrieben.
In Fig. 1 wird Barriereflüssigkeit von einem Reservoir 38 zugeführt und von der linken Seite in den Buchsenbereich gezogen. Wenn sich die Welle dreht, wird die Barriereflüssigkeit von den Spiralnuten in die Richtung getrieben, die durch die Pfeile angezeigt ist, wodurch sie von einer Eingangskammer 43, die vom Reservoir 38 versorgt wird, in die Öffnung der Nut, die damit in Kommunikation steht (die Eingangsöffnung), gezogen und dort entlang geführt wird, bis sie aus der Öffnung (der Ausgangsöffnung) am Strömungsende dieser Nut abgelassen wird, um daraufhin in die Öffnung der folgenden Nut gezogen zu werden und daraufhin dort entlang geführt zu werden, bis sie aus der Öffnung (Ausgangsöffnung) dieser Nut abgelassen wird, die mit einer Ausgangskammer 45 hinter dem Flügelrad verbunden ist. Die unter Druck stehende Barriereflüssigkeit nimmt die Passfläche als hydrodynamischer Film ein und verhindert das Austreten von Prozessfluid aus der Prozesskammer 39 der Pumpe.
In Fig. 1 wird daher die Barriereflüssigkeit in das Prozessfluid gepumpt. Die Barriereflüssigkeit wird so gewählt, dass sie mit dem Prozessfluid kompatibel ist, und es wird darauf hingewiesen, dass die kegelförmige Spiralnutbuchsenanordnung im Allgemeinen zufriedenstellend arbeitet, selbst wenn die Barriereflüssigkeit Wasser oder wasserbasiert ist. In Fällen, in denen es nicht akzeptabel ist, Barriereflüssigkeit in das Prozessfluid zu pumpen, kann eine mechanische Dichtung 40 bereitgestellt werden, wie in Fig. 4 gezeigt. Nun wird die gepumpte Barriereflüssigkeit bei 42 gesammelt und erneut in Umlauf gebracht.
Die kegelförmige Rotor- und Statorbuchse 27 und 24 werden während der Herstellung geläppt, so dass sich ein sehr enger Kontakt über die beiden Passflächenoberflächen hinweg ergibt. Die Pumpwirkung der Spiralnut zur Erzeugung von Druck in der Barriereflüssigkeit hängt von der Gesamtlänge der Nut ab, und das Abwinkeln des Kegels, wie gezeigt, bedeutet, dass eine gute Pumplänge der Spiralnut sowie eine gute Lagerfläche in einem kleinen axialen Raum aufgenommen werden kann. Die Passflächen zwischen den Buchsen können als Lager dienen, wobei die Welle 23 direkt am Flügelrad gestützt und fest gegen dieses gedrückt wird. Obwohl die Gesamtaxiallänge der Passflächen lang ist (d. h. L1 + L2 in Fig. 1), könnte sich das Lager kaum dichter am Flügelrad befinden, und die kegelförmigen Buchsen stellen dementsprechend ein sehr zufriedenstellendes Lager zum Stützen des Überhangs des (schweren) Flügelrades auf der Welle 23 bereit. Dies ist so sehr der Fall, dass die Welle einen bedeutend kleineren Durchmesser im Vergleich zu der Größe der Welle, die bei einer herkömmlichen Pumpe benötigt wird, aufweisen kann. Zudem braucht der Konstrukteur sich nicht darum zu sorgen, wie weit das Flügelrad überhängt, und kann die Wellenlager sogar noch weiter nach links rücken, wenn dies vorteilhaft wäre, um Raum für den Zusammenbau bereitzustellen usw.
Die Gewinderichtung der Spiralnute ist derart ausgelegt, dass die Pumpwirkung, die auf die Nute zurückzuführen ist, während der normalen Rotation den Pfeilen folgt. (Die Nutwirkung würde nicht funktionieren, wenn die Pumpe in umgekehrter Richtung betrieben würde.) Mit jeder Windung der Nute baut sich fortschreitend Druck auf, wobei dieser sich an der Eingangsöffnung der ersten Nut, d. h. in der Eingangskammer 43, auf dem Minimum befindet und an dem Punkt, wo sich die Ausgangsöffnung in die Ausgangskammer 45 (die in Fig. 1 mit der Prozesskammer 39 verbunden ist) öffnet, auf dem Maximum befindet.
Es kann manchmal vorteilhaft sein, sicherzustellen, dass sich Druck in mindestens einer der Passflächen aufbaut, selbst wenn der Prozessdruck sehr niedrig ist. Fig. 2 zeigt die Bereitstellung eines Druckablassventils 46. Das Ventil bleibt geschlossen, bis der Druck, der von der inneren Passfläche 36 aufgebaut wird, die Vorspannungsfeder überwindet, die auf das bewegliche Ventilelement 48 wirkt. Fig. 2a zeigt eine Nahansicht des Ventils 46.
In Fällen, in denen gewünscht wird, dass das Lager eine noch geringere axiale Länge aufweist, und das Lager noch dichter am Flügelrad angebracht werden soll, kann die Buchsenpassfläche durch Abwinkeln in drei Teile geteilt werden, wie in Fig. 3 gezeigt. Fig. 3a zeigt die Rotor- und die Statorbuchse. Wiederum werden die Passflächen als passendes Paar während der Herstellung geläppt. In Fig. 3a ist die Spiralnut bei der mittleren Passfläche 49 der drei Passflächen in der mittleren Fläche 50 des Stators, nicht im Rotor gebildet. Das Anbringen der Nut im Stator wird nicht bevorzugt, kann jedoch in einigen Fällen Anwendung finden.
Bei Fig. 3 wird ebenfalls angemerkt, dass die drei Passflächen, obwohl alle drei Passflächen eine gerade Kegelform aufweisen, nicht alle denselben Kegelwinkel aufweisen. Dies ist in einigen Fällen dahingehend vorteilhaft, dass sich die Stärke des Films verändert, wenn die Buchsen sich (leicht) trennen und zusammenkommen, der Vorteil davon besteht darin, dass bei einer kritischen Installation, bei der der Film reißen kann, die drei Filme auf den drei Passflächen zumindest eine unterschiedliche Stärke aufweisen und es daher unwahrscheinlich wäre, dass sie alle zur gleichen Zeit reißen. Daher können die unterschiedlichen Kegelwinkel der Passflächen und daher die unterschiedliche Stärke des hydrodynamischen Films während des Betriebs dazu dienen, ein Reißen des Films und ein Berühren der Metallflächen unter extremen Bedingungen zu verhindern und ein erneutes Erzeugen eines Films unterstützen, falls ein Reißen kurzzeitig auftreten sollte.
Da die Lagerwirkung der doppelt oder dreifach abgewinkelten, kegelförmigen Buchseneinheit direkt auf oder in dem Flügelrad angeordnet ist, braucht die Welle nur Drehmoment zu übertragen und ist, verglichen mit herkömmlichen Flügelradpumpen, kaum den Biegemomenten und anderen Wellenbelastungen ausgesetzt, und daher kann der Durchmesser der Welle klein sein. In Fig. 1 ist die Rotorbuchse direkt auf dem Flügelrad befestigt, und in Fig. 3 ist die Rotorbuchse auf der Welle dicht beim Flügelrad befestigt. Beide Anordnungen profitieren, wie gezeigt, von der geringen axialen Ausdehnung der Buchsen.
Wie erwähnt, ist ein Pumpen der Barriereflüssigkeit in das Prozessfluid möglicherweise nicht immer akzeptabel, wobei in diesem Fall eine Dichtung 40 (Fig. 4) am Ausgangsende der kegelförmigen Buchse vorgesehen sein sollte, um ein Austreten in die Prozessfluidkammer zu verhindern. Diese Dichtung kann für den Fall, dass die Welle aufhört zu rotieren, ebenfalls einen Schutz gegen eine Rückundichtigkeit des Prozessfluids durch die kegelförmige Buchseneinheit heraus bereitstellen. Die Barriereflüssigkeit, die in die Ausgangskammer 52 austritt, wird gesammelt und erneut in Umlauf gebracht.
Fig. 4 zeigt ebenfalls eine Antriebswelle 53 mit einer anderen Art von Lageranordnung. Hier werden die Lager, die die Antriebswelle tragen, vollständig durch die kegelförmigen Buchsen bereitgestellt. Die Kompaktheit der Anordnung ist offensichtlich, und dennoch verfügen die Lager über eine sehr hohe Kapazität. Wenn die Pumpe von einem Elektromotor angetrieben wird, versteht es sich, dass der Motor so nahe wie möglich am Flügelrad angeordnet wird. Dies kann mit herkömmlichen Installationen verglichen werden, bei denen der Motor einen Fuß oder sogar weiter vom Flügelrad enfernt angeordnet sein kann.
Es wird ebenfalls darauf hingeweisen, dass die mechanische Dichtung 40 nur um einen winzigen Abstand von dem abgewinkelten Lager entfernt ist. Daher wird die Möglichkeit, dass die Dichtung 40 Vibrationen oder anderen unerwünschten Belastungen ausgesetzt wird, minimiert.
In Fig. 4 ist nur das Lager 54 am Flügelradende abgewinkelt: das andere Lager 56 weist nur eine Passfläche auf. Natürlich könnten beide abgewinkelt sein, wenn der axiale Raum noch knapper wäre, obwohl der Konstrukteur darauf achten sollte, nicht weniger als einen angemessenen Mindestlagerabstand zu wählen. In dem Fall, dass eine schwere radiale Last auf die Antriebswelle ausgeübt wird (z. B. von einem Riemenantrieb), wäre dies ein guter Grund dafür, das Lager 56, wie beschrieben, durch eine doppelt oder dreifach abgewinkelte Version zu ersetzen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Barriereflüssigkeit der Eingangskammer 57 am linken Ende des linken Lagers 56 zugeführt wird. Das linke Lager gibt die Barriereflüssigkeit in eine mittlere Kammer 58 ab, aus der sie von der Nut im rechten Lager, d. h. dem abgewinkelten Lager 54, aufgenommen wird.
Um eine gleichmäßige Strömung der Barriereflüssigkeit zu fördern, kann es dem Konstrukteur vorteilhaft erscheinen, die Windungen der Nute mit unterschiedlichen Dimensionen herzustellen. Eine Windung am Durchmesser D weist ein bestimmtes Volumen V auf, d. h. die Windung hält eine bestimmte Menge Barriereflüssigkeit, während eine Windung am Durchmesser D/2 beispielsweise doppelt so tief oder doppelt so breit sein müsste, wenn diese Nut dasselbe Volumen V fassen sollte. Das heißt, die Windungen an den kleineren Durchmessern sollten für eine ruhige, gleichmäßige Strömung der Barriereflüssigkeit entlang der Nute vorzugsweise einen größeren Querschnittsbereich aufweisen als die Windungen an den größeren Durchmessern. Wie in WO-95 35457 und ebenfalls im U.S.-Patent Nr. 5,827,042 beschrieben, kann dies erreicht werden, indem die Nute am dünnen Ende des Kegels etwas tiefer geschnitten werden.
Fig. 5 zeigt abgewinkelte Lager mit kegelförmigen Buchsen, die als Lager am kurbelwellenseitigen Pleuelende auf der Kurbelwelle einer Kolbenmaschine, wie beispielsweise einem Kompressor, installiert sind. Die doppelt abgewinkelten Passflächen werden, wie gezeigt, durch die zusammengesetzten Ringe bereitgestellt, die auf die Kurbelzapfen 59 montiert sind.
Die beiden Rotorringe 60 werden mit Hilfe einer Feder 62 auseinander gedrückt, wobei der Vorspannungskraft durch Druckscheiben 63 entgegengewirkt wird. Barriereflüssigkeit wird über eine interne Leitung 64 in den Kurbelzapfen zu den Eingangsöffnungen der Passflächen geleitet, und die Flüssigkeit läuft die kegelförmigen Passflächen entlang, d. h. entlang der Nute in den Rotoren, und läuft daraufhin eine Leitung im Pleuel 65 hinauf.
Einer der Gesichtspunkte herkömmlicher Kurbelwellenkonstruktionen besteht darin, dass der Kurbelzapfen und die Flächen normalerweise so stark belastet werden und sich auf so engem Raum befinden, dass der Kurbelzapfen und die Flächen gewöhnlich aus einem einzigen Metallstück hergestellt werden mussten. Natürlich kann dies erfolgen, jedoch ist eine spezielle Bearbeitung erforderlich, um die Kurbelzapfen zu schleifen und zu polieren, und das Vorhandensein der Flächen bedeutet, dass die Lager des kurbelwellenseitigen Pleuelendes geteilt und radial anstatt axial auf den Kurbelzapfen montiert werden müssen. In Fig. 5 können die Flächen breit sein, da die erforderliche Kurbelzapfenkapazität in einem derart kleinen Raumbereich erreicht werden kann, und es ist genug Raum vorhanden, um ein Mittel zur Befestigung der Flächen an dem Kurbelzapfen in einer solchen Weise bereitzustellen, dass ein Zerlegen möglich ist, obwohl sie fest angebracht sind. Daher brauchen die Komponenten des Lagers des kurbelwellenseitigen Pleuelendes nicht geteilt zu werden und können axial auf dem Kurbelzapfen montiert werden. Daher erzeugt die Kompaktheit eine noch größere Kompaktheit, da die Lager lediglich als massive Ringe, nicht als Ringe, die aus zwei Stücken bestehen, welche zusammengeschraubt werden müssen, konstruiert werden können.
Aus diesem Gesichtspunkt heraus stehen dem Konstrukteur andere mögliche Variationen zur Verfügung. Fig. 6 zeigt, wie ein Lager des kurbelwellenseitigen Pleuelendes mit einer sehr großen Kurbelzapfenkapazität in einem sehr kleinen Raumbereich untergebracht werden kann. Die Kapazität ist aufgrund des großen Gesamtlagerbereichs und aufgrund der Tatsache, dass das Lager nicht geteilt ist, groß.

Claims

1. Rotationswechselwirkungsvorrichtung, wobei:

die Vorrichtung ein Paar Buchsen umfasst, das aus einer Rotorbuchse (27) und einer Statorbuchse (24) besteht;

wobei die Vorrichtung ein Mittel (23) zum Drehen der Rotorbuchse um eine Drehachse umfasst;

die Rotorbuchse mit einer ersten Rotorpassflächenoberfläche gebildet ist und die Statorbuchse mit einer ersten Statorpassflächenoberfläche gebildet ist, die zusammen eine erste Passfläche (36) zwischen der Rotorbuchse und der Statorbuchse abgrenzen, wobei die erste Passfläche eine erste kegelförmige Konfiguration darstellt;

die Vorrichtung eine Eingangskammer (43) und einen Behälter einer Barriereflüssigkeit (38) umfasst und die Eingangskammer in Flüssigkeitsströmungskommunikation mit dem Behälter der Barriereflüssigkeit steht;

eine der Passflächenoberflächen der ersten Passfläche (36) mit einer ersten Spiralnut ausgestattet ist, die eine Eingangsöffnung in Flüssigkeitsströmungskommunikation mit der Eingangskammer und eine Ausgangsöffnung aufweist;

die erste Spiralnut derart in der Passflächenoberfläche angeordnet ist, dass sie ebene Flächen von wesentlicher Breite zwischen benachbarten Windungen der Nut abgrenzt, wobei die Flächen derartige Dimensionen und eine derartige Konfiguration aufweisen, dass sie während der Drehung ein Mittel zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines hydrodynamischen Barriereflüssigkeitsfilms zwischen der ersten Rotorpassflächenoberfläche und der ersten Statorpassflächenoberfläche umfassen;

die Rotorbuchse mit einer zweiten Passilächenoberfläche gebildet ist und die Statorbuchse mit einer zweiten Passflächenoberfläche gebildet ist, die zusammen eine zweite Passfläche (37) zwischen der Rotorbuchse und der Statorbuchse abgrenzen, und die zweite Passfläche eine zweite kegelförmige Konfiguration darstellt;

eine der Passflächenoberflächen der zweiten Passfläche (37) mit einer zweiten Spiralnut ausgestattet ist, die eine Eingangsöffnung aufweist;

die Vorrichtung ein Mittel zur Zuführung von Barriereflüssigkeit zu der Eingangsöffnung der zweiten Spiralnut umfasst;

die zweite Spiralnut derart in der Passflächenoberfläche angeordnet ist, dass sie ebene Flächen von wesentlicher Breite zwischen benachbarten Windungen der Nut abgrenzt, wobei die Flächen derartige Dimensionen und eine derartige Konfiguration aufweisen, dass sie während der Drehung ein Mittel zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines hydrodynamischen Barriereflüssigkeitsfilms zwischen der zweiten Rotorpassflächenoberfläche und der zweiten Statorpassflächenoberfläche umfassen;

die erste und die zweite Passfläche zumindest teilweise in axialer Richtung übereinanderliegen, wobei eine Passfläche radial außerhalb der anderen Passfläche liegt;

die Anordnung der ersten und der zweiten Passfläche derart ist, dass eine gerade Linie, die senkrecht zu der Achse gezogen wird und durch einen Punkt auf der ersten Passfläche (36) läuft, ebenfalls durch einen Punkt auf der zweiten Passfläche (37) läuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ausgangskammer der ersten Nut in Flüssigkeitsströmungskommunikation mit der Eingangsöffnung der zweiten Nut steht und die Barriereflüssigkeit zuerst durch die erste Nut und daraufhin durch die zweite Nut fließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Gewindegänge der ersten und zweiten Spiralnut derart ausgelegt sind, dass sie die Barriereflüssigkeit während der Drehung aus dem Behälter fortschreitend von Nut zu Nut befördern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Vorrichtung ein Mittel (42) umfasst, um Barriereflüssigkeit, die aus der Ausgangsöffnung der zweiten Nut austritt, weg zu befördern und diese Barriereflüssigkeit zurück in den Barriereflüssigkeitsbehälter zu befördern, wobei die Barriereflüssigkeit durch die Nute zirkuliert und erneut zirkuliert.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Passfläche radial innerhalb der zweiten Passfläche liegt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Passfläche eine gerade Kegelform mit einem eingeschlossenen Winkel A1 aufweist und die zweite Passfläche eine gerade Kegelform mit einem eingeschlossenen Winkel A2 aufweist und der Winkel A1 von A2 wesentlich verschieden ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei:

die Rotorbuchse mit einer dritten Passflächenoberfläche gebildet ist und die Statorbuchse mit einer dritten Passflächenoberfläche gebildet ist, die zusammen eine dritte Passfläche (49) zwischen der Rotorbuchse und der Statorbuchse abgrenzen, wobei die dritte Passfläche eine dritte kegelförmige Konfiguration aufweist;

eine der Passflächenoberflächen der dritten Passfläche mit einer dritten Spiralnut ausgestattet ist, die eine Eingangsöffnung aufweist;

die Vorrichtung ein Mittel zur Zuführung von Barriereflüssigkeit zu der Eingangsöffnung der dritten Spiralnut umfasst;

die dritte Spiralnut derart in der Passflächenoberfläche der dritten Rotorbuchse angeordnet ist, dass sie ebene Flächen von wesentlicher Breite zwischen benachbarten Windungen der Nut abgrenzt, wobei die Flächen derartige Dimensionen und eine derartige Konfiguration aufweisen, dass sie während der Drehung ein Mittel zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines hydrodynamischen Barriereflüssigkeitsfilms zwischen den dritten Passflächenoberflächen umfassen;

die erste und die zweite Passfläche in axialer Richtung zumindest teilweise über der dritten Passfläche liegen, wobei eine Passfläche radial außerhalb der anderen Passfläche liegt;

die Anordnung der ersten, zweiten und dritten Passfläche derart ist, dass eine gerade Linie, die senkrecht zu der Achse gezogen wird und durch Punkte auf der ersten Passfläche und der zweiten Passfläche läuft, ebenfalls durch einen Punkt auf der dritten Passfläche läuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Gewinde der Spiralnute derart ausgelegt und konfiguriert sind, dass Barriereflüssigkeit in Folge von der ersten zu der zweiten zu der dritten fließt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: die Rotorbuchse eine unitäre Rotorkomponente umfasst und die erste Rotorpassflächenoberfläche und die zweite Rotorpassflächenoberfläche einstückig darauf gebildet sind; und die Statorbuchse eine unitäre Statorkomponente umfasst und die erste Statorpassflächenoberfläche und die zweite Statorpassflächenoberfläche einstückig darauf gebildet sind.

10. Eine Rotationspumpe, die eine Rotationswechselwirkungsvorrichtung umfasst, die sämtliche Eigenschaften aus Anspruch 1 aufweist, wobei:

die Pumpe ein Flügelrad (20) und eine Antriebswelle (23) aufweist, um das Flügelrad in Drehung zu versetzen;

und die Rotationswechselwirkungsvorrichtung eine Dichtung umfasst, um eine Abdichtung für Prozessfluid bereitzustellen, das von dem Flügelrad gepumpt wird.

11. Rotationspumpe, die eine Rotationswechselwirkungsvorrichtung umfasst, die sämtliche Eigenschaften aus Anspruch 1 aufweist, wobei:

und die Rotationswechselwirkungsvorrichtung ein Lager für die Welle umfasst.

12. Pumpe nach Anspruch 11, wobei:

die Pumpe ein Zusatzlager (56) umfasst,

die Rotationswechselwirkungsvorrichtung und das Zusatzlager auf der Welle in beabstandetem Verhältnis angeordnet sind;

die Rotationswechselwirkungsvorrichtung und das Zusatzlager die einzigen Lager für die Antriebswelle darstellen, so dass die Antriebswelle ansonsten von Lagern uneingeschränkt ist.