EP4160019B1 - Rotationspumpe mit einer verstelleinrichtung - Google Patents

Rotationspumpe mit einer verstelleinrichtung

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EP4160019B1
EP4160019B1 EP22198807.4A EP22198807A EP4160019B1 EP 4160019 B1 EP4160019 B1 EP 4160019B1 EP 22198807 A EP22198807 A EP 22198807A EP 4160019 B1 EP4160019 B1 EP 4160019B1
Authority
EP
European Patent Office
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circumferential
delivery
low
rotary pump
rotor
Prior art date
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Active
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EP22198807.4A
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English (en)
French (fr)
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EP4160019C0 (de
EP4160019A1 (de
Inventor
Moritz Raatschen
Thomas Finsterle
Fabian Eisele
Gerd Jäggle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Original Assignee
Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP4160019B1 publication Critical patent/EP4160019B1/de
Publication of EP4160019C0 publication Critical patent/EP4160019C0/de
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    • F04C2/3446—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along more than one line or surface

Definitions

  • the invention relates to a rotary pump with adjustable displacement.
  • the rotary pump comprises a pump housing with a low-pressure inlet and a high-pressure outlet.
  • a delivery rotor rotatable about a rotational axis is arranged within the pump housing.
  • the delivery rotor has a plurality of conveying means for conveying a fluid to be conveyed from the low-pressure inlet to the high-pressure outlet.
  • the conveying means distributed over the circumference of the delivery rotor can be radially movable, in particular with respect to the rotational axis of the delivery rotor.
  • a translationally movable actuating element is arranged in the pump housing. The actuating element preferably limits the radially outward movement of the conveying means with an inner circumferential surface.
  • Rotary pumps with adjustable delivery volume are known from the prior art, in which the adjusting element for adjusting the delivery volume is arranged in the pump housing so that it can rotate and/or pivot with respect to the axis of rotation of the delivery rotor.
  • the adjusting element with its inner circumferential surface, delimits a delivery area of the rotary pump radially outward.
  • the adjusting elements of these known rotary pumps necessarily have circumferential sections that are arranged in the low-pressure inlet regardless of the position of the adjusting element. There is always a circumferential section of the adjusting element that is arranged radially between the delivery rotor, in particular the delivery area, and the fluid flowing in via the low-pressure inlet. In order to nevertheless ensure a radial inflow or supply of fluid to the delivery area, said circumferential sections usually have an axial width that is smaller than the axial width of the conveying means.
  • the rotary pumps known from the prior art have the disadvantage that the radial inflow decreases in the direction of rotation of the conveying rotor. This is due to the fact that fluid flowing into the conveying area is entrained and accelerated in the circumferential direction, so that it is subjected to a centrifugal force that increases in the direction of rotation of the conveying rotor and is pushed radially outwards. This effect negatively influences the conveying behavior. It can even occur that part of the fluid flows back radially outwards into the low-pressure inlet. This undesirable effect is mainly depends on the rotational speed of the conveyor rotor and occurs in all positions of the control element and is particularly disturbing in positions of maximum conveying volume.
  • EP3279477A1 discloses a vane pump with an adjustable displacement volume, wherein an adjusting element is pivotally movable back and forth.
  • the adjusting element has a first circumferential section along its circumference and a second circumferential section adjoining it in the direction of rotation of the conveyor rotor, wherein the transition from the first circumferential section to the second circumferential section is arranged in any position of the adjusting element in the low-pressure inlet.
  • the rotary pump comprises a pump housing with a low-pressure inlet and a high-pressure outlet for a fluid to be pumped.
  • a delivery rotor rotatable about a rotational axis is arranged within the pump housing.
  • the delivery rotor has a plurality of delivery means distributed over the circumference of the delivery rotor, which can be moved, for example, radially or with a radial directional component with respect to the rotational axis of the delivery rotor.
  • the delivery means can be arranged on a rotor base body of the delivery rotor.
  • the rotary pump comprises an actuating element that can be moved back and forth in translation relative to the pump housing.
  • a “translational movement” is understood to mean a change in the position of the corresponding component in relation to the pump housing, in which all components of the component experience the same displacement, i.e. have the same velocity and/or acceleration vector at a given time.
  • a “rotary movement” or “rotary movement” is understood to mean a change in the position of the corresponding component in relation to the pump housing, in which all components of the component move in a circle around a common axis.
  • an outer surface of the rotor, in particular an outer surface of the rotor base body, and an inner surface of the actuating element radially delimit a delivery area of the rotary pump.
  • the delivery area can be defined axially by the axial extent of the delivery means.
  • two adjacent delivery means can form a delivery cell together with the outer surface of the rotor, in particular the outer surface of the rotor base body, and the inner surface of the actuating element.
  • the cell volume of a delivery cell changes during operation of the rotary pump (when the delivery rotor rotates).
  • the conveying zone can have a low-pressure zone and a high-pressure zone.
  • the low-pressure zone is defined, for example, by the cell volume of the conveying cells increasing in the direction of rotation of the conveying rotor.
  • the high-pressure zone is defined, for example, by the cell volume of the conveying cells decreasing in the direction of rotation of the conveying rotor.
  • the low-pressure inlet preferably extends from a fluid connection on the outer wall of the pump housing to or into the delivery area, in particular to or into the low-pressure area.
  • the fluid to be delivered can be supplied to the delivery area via the low-pressure inlet.
  • the low-pressure inlet can have several sub-sections.
  • an inlet channel can be connected to the fluid connection in the flow direction of the fluid to be delivered.
  • the inlet channel advantageously extends from the fluid connection to an outer circumferential surface of the actuating element.
  • the inlet channel can be a passage or channel in the pump housing. From the outer circumferential surface of the actuating element, the inlet channel can merge into a supply section.
  • the supply section can have one or more sub-channels and/or pockets and/or depressions and/or kidneys in the pump housing. These preferably enable an axial supply of the fluid to the low-pressure area of the delivery area.
  • the supply section can also comprise recesses and/or depressions in other components of the rotary pump, such as the actuating element, in order to enable a supply, in particular a radial supply, of the delivery area, in particular the low-pressure area, with fluid.
  • the high-pressure outlet extends from the delivery area, in particular from the high-pressure area, to a fluid outlet on the outer wall of the pump housing.
  • the delivered fluid can be discharged from the delivery area, in particular from the high-pressure area, via the high-pressure outlet.
  • the high-pressure outlet can have several sub-sections.
  • an outlet section can adjoin the delivery area, in particular the high-pressure area, in the flow direction of the fluid to be delivered.
  • the outlet section can be formed by one or more sub-channels, pockets, depressions, and/or kidneys in the pump housing. These preferably enable axial discharge of the delivered fluid from the delivery area, in particular from the high-pressure area.
  • the outlet section can also comprise recesses and/or depressions in other components of the rotary pump, such as the actuating element, in order to enable discharge, in particular radial discharge, of the fluid from the delivery area, in particular from the high-pressure area.
  • the actuating element From the outer circumferential surface of the actuating element, the The outlet area transitions into an outlet channel.
  • the outlet channel advantageously extends from the outer surface of the actuating element to the fluid outlet.
  • the outlet channel can be a passage or channel in the pump housing.
  • the actuating element which is translationally movable back and forth with respect to the pump housing, can be moved translationally back and forth, in particular, between a first position and a second position.
  • the rotary pump has a maximum displacement in the first position.
  • the rotary pump preferably has a minimum displacement.
  • the actuating element can be made of one piece. Preferably, it is molded in one piece.
  • the actuating element comprises a first circumferential section and a second circumferential section on the inlet side, i.e., for example, facing the low-pressure inlet, in particular the inlet channel.
  • Both circumferential sections extend circumferentially in the direction of rotation of the conveyor rotor, with the second circumferential section adjoining, preferably directly adjoining, the first circumferential section in the direction of rotation of the conveyor rotor.
  • the first circumferential section has an axial width that is smaller than the axial width of the conveying means.
  • the second circumferential section has an axial width that is greater than the axial width of the first circumferential section.
  • the axial width of the second circumferential section can nevertheless be smaller than the axial width of the conveying means.
  • the axial width of the second circumferential section corresponds at least substantially to the axial width of the conveying means.
  • the term "substantially” is understood here to mean a permissible deviation that does not exceed the manufacturing tolerances, in particular less than 0.5 mm.
  • the first circumferential section and the second circumferential section can at least partially radially delimit the conveying region, in particular the low-pressure region, in every position of the actuating element.
  • the first circumferential section is arranged at least partially radially between the conveying rotor and the inlet channel of the low-pressure inlet in every position of the actuating element.
  • the second circumferential section is arranged at least partially radially between the conveying rotor and the inlet channel of the low-pressure inlet in every position of the actuating element.
  • both the first circumferential section and the second circumferential section are arranged at least partially, preferably completely over the respective circumferential extent, radially between the conveying rotor and the inlet channel of the low-pressure inlet in every position of the actuating element.
  • any position of the actuator includes the first position, the second position, and any other position that the actuator may assume between the first and second positions.
  • the delivery region in particular the low-pressure region of the delivery region, is directly fluidically connected to the low-pressure inlet, in particular the inlet channel, via the first circumferential section in the radial direction.
  • This fluidly communicating connection between the delivery region, in particular the low-pressure region, and the low-pressure inlet, in particular the inlet channel is preferably present in every position of the actuating element.
  • direct fluid communication between the delivery region, in particular its low-pressure region, and the low-pressure inlet, in particular the inlet channel, in the radial direction is prevented by the second circumferential section.
  • the prevention of fluid communication between the delivery region, in particular the low-pressure region of the delivery region, and the low-pressure inlet, in particular the inlet channel, by the second circumferential section is advantageously present in every position of the actuating element.
  • Such an embodiment has the advantage that the fluid which has already been supplied to the conveying region, in particular its low-pressure region, via the first circumferential section, cannot be pushed out of the conveying region again, radially outwards, via the second circumferential section due to the centrifugal force.
  • the first circumferential section can be provided in the direction of rotation of the conveyor rotor at the beginning of the low-pressure region.
  • the first circumferential section extends in any position of the actuating element over less than 70% of the circumferential extent of the low-pressure region.
  • the first circumferential section extends in any position of the actuating element over less than 60% of the circumferential extent of the low-pressure region.
  • the extent of the first circumferential section measured in the circumferential direction can be greater than the maximum circumferential extent of two adjacent conveyor cells. In other words, the extent of the first circumferential section measured in the circumferential direction is preferably greater than the maximum circumferential distance between the two outermost conveyors of a total of three adjacent conveyors.
  • the extent of the first circumferential section measured in the circumferential direction can be smaller than the maximum circumferential extent of three adjacent conveyor cells.
  • the extent of the first circumferential section measured in the circumferential direction is advantageously smaller than the maximum circumferential distance between the two outermost conveyors of a total of four adjacent conveyors.
  • the second circumferential section can extend in the direction of rotation of the conveyor rotor to the end of the low-pressure region, and in principle also beyond the low-pressure region, as long as the conveyor cells do not enlarge again.
  • the second circumferential section extends over more than 30% of the circumferential extent of the low-pressure region in any position of the adjusting element.
  • the second circumferential section extends over more than 40% of the circumferential extent of the low-pressure region in any position of the adjusting element.
  • the extent of the second circumferential section measured in the circumferential direction can be greater than the maximum circumferential extent of a conveyor cell.
  • the extent of the second circumferential section measured in the circumferential direction is preferably greater than the maximum circumferential distance between two adjacent conveyors. Irrespective of this, the extent of the second circumferential section measured in the circumferential direction can be smaller than the maximum circumferential extent of two adjacent conveyor cells. The extent of the second circumferential section measured in the circumferential direction is preferably smaller than the maximum circumferential distance between the two outermost conveying means of a total of three adjacent conveying means.
  • a transition from the first circumferential section to the second circumferential section is arranged in every position of the adjusting element in the low-pressure inlet.
  • the transition can, for example, be a shoulder of the adjusting element parallel to the axis of rotation of the conveyor rotor. In such an embodiment, the transition has almost no extension in the circumferential direction.
  • the transition can also be designed as a ramp.
  • the transition from the first circumferential section to the second circumferential section in the direction of rotation of the conveyor rotor can occur through an increase in the axial width of the adjusting ring.
  • the transition has an extension in the circumferential direction.
  • the transition can be linear, concave and/or convex. A short transition in the circumferential direction, ideally step-shaped, is preferred.
  • the adjusting element can have several sliding surfaces.
  • each sliding surface of the adjusting element rests against a corresponding sliding surface of the pump housing.
  • the sliding surfaces of the adjusting element can rest against corresponding sliding surfaces of the Slide along the pump housing to enable and advantageously guide translational movements of the actuating element with respect to the pump housing.
  • At least two sliding surfaces of the adjusting element are designed as sealing sliding surfaces.
  • Each of the sealing sliding surfaces can comprise at least one sealing edge that faces the low-pressure inlet.
  • the respective sealing edges seal the low-pressure inlet in the sliding contact between the pump housing and the adjusting element.
  • the adjusting element can have a first sealing sliding surface that is provided in the circumferential direction, in particular counter to the direction of rotation of the conveying rotor, next to the first circumferential section.
  • the adjusting element can have a second sealing sliding surface that is provided in the circumferential direction, in particular in the direction of rotation of the conveying rotor, next to the second circumferential section.
  • the first sealing sliding surface advantageously has a first sealing edge.
  • the second sealing sliding surface can have a second sealing edge.
  • the first sealing sliding surface can define a first imaginary plane.
  • the first imaginary plane can be spanned by the first sealing edge of the first sealing sliding surface and another edge of the first sealing sliding surface that is orthogonal to the first sealing edge.
  • the second sealing sliding surface can define a second imaginary plane.
  • the second imaginary plane can be spanned by the second sealing edge of the second sealing sliding surface and another edge of the second sealing sliding surface that is orthogonal to the second sealing edge.
  • the first imaginary plane is aligned parallel to the second imaginary plane.
  • the first imaginary plane can be aligned parallel, offset, or congruent with the second imaginary plane.
  • the first imaginary plane extends in every position of the adjusting element between the axis of rotation of the conveyor rotor and the transition of the adjusting element.
  • the transition is neither intersected nor tangent to the first imaginary plane.
  • the second imaginary plane can extend in every position of the adjusting element between the axis of rotation of the conveyor rotor and the transition.
  • the transition is neither intersected nor tangent to the second imaginary plane.
  • both imaginary planes extend between the axis of rotation of the conveyor rotor and the transition.
  • the transition is neither intersected nor tangent to the first imaginary plane nor the second imaginary plane.
  • the transition can have a distance from the first sealing edge measured in the circumferential direction, in particular counter to the direction of rotation of the conveyor rotor. This distance can be greater than or equal to a distance from the second sealing edge measured in the circumferential direction, in particular counter to the direction of rotation of the conveyor rotor. Preferably, the distance of the transition to the first sealing edge measured in the circumferential direction, in particular counter to the direction of rotation of the conveyor rotor, is greater than the distance of the transition to the second sealing edge measured in the circumferential direction, in particular in the direction of rotation of the conveyor rotor.
  • the distance between the transition and the first sealing edge, measured in the circumferential direction, in particular against the direction of rotation of the conveyor rotor can be greater than the maximum circumferential extent of two adjacent conveyor cells.
  • the distance between the transition and the first sealing edge, measured in the circumferential direction, in particular against the direction of rotation of the conveyor rotor is preferably greater than the maximum circumferential distance between the two outermost conveyor means of a total of three adjacent conveyor means.
  • the distance between the transition and the first sealing edge, measured in the circumferential direction, in particular against the direction of rotation of the conveyor rotor can be smaller than the maximum circumferential extent of three adjacent conveyor cells.
  • the distance between the transition and the first sealing edge, measured in the circumferential direction, in particular against the direction of rotation of the conveyor rotor is preferably smaller than the maximum circumferential distance between the two outermost conveyor means of a total of four adjacent conveyor means.
  • the distance between the transition and the second sealing edge, measured in the circumferential direction, in particular in the direction of rotation of the conveyor rotor can be greater than the maximum circumferential extent of a conveyor cell.
  • the distance between the transition and the second sealing edge, measured in the circumferential direction, in particular in the direction of rotation of the conveyor rotor is preferably greater than the maximum circumferential distance between two adjacent conveyors.
  • the distance between the transition and the second sealing edge, measured in the circumferential direction, in particular in the direction of rotation of the conveyor rotor can be smaller than the maximum circumferential extent of two adjacent conveyor cells.
  • the distance between the transition and the second sealing edge, measured in the circumferential direction, in particular in the direction of rotation of the conveyor rotor is preferably smaller than the maximum circumferential distance between the two outermost conveyors of a total of three adjacent conveyors.
  • the first circumferential section may have an axial recess.
  • the recess preferably extends over the entire radial width of the first circumferential section.
  • the circumferential extent of the first circumferential section may be defined by the circumferential extent of the recess.
  • the recess preferably comprises a recess base that is delimited in the circumferential direction by two recess walls. One of the recess walls may be formed by the transition.
  • the second circumferential section has a recess.
  • the recess is preferably open radially inward, towards the conveyor rotor.
  • the recess is preferably not continuous. In other words, the recess does not extend over the entire axial and/or radial width of the second circumferential section.
  • the recess can extend in the circumferential direction, in particular counter to the direction of rotation of the conveyor rotor, up to the first circumferential section.
  • the recess is advantageously delimited by a wall of the actuating element.
  • the extent of the recess, starting from the first circumferential section and measured in the circumferential direction, in particular in the direction of rotation of the conveyor rotor, can be less than or equal to a maximum circumferential distance between two adjacent conveyors, but is preferably greater than a maximum circumferential distance between two adjacent conveyors.
  • the fluid to be pumped can flow, for example, from the low-pressure inlet via the first circumferential section into the recess.
  • the recess can be designed such that the fluid located in the recess has a tangential flow direction with respect to the conveying rotor.
  • the conveying means rotating past the recess indirectly accelerate the fluid located in the recess in the direction of rotation of the conveying rotor.
  • the fluid accelerated in the circumferential direction in the recess can then be introduced into the conveying region, in particular into the low-pressure region, via the delimiting wall.
  • indirect fluid communication is brought about via the recess in the second circumferential section between the low-pressure inlet, in particular the inlet channel, and the conveying region, in particular the low-pressure region.
  • the recess is radially delimited by an outer wall of the second circumferential section, so that fluid flowing tangentially into the recess is accelerated along the outer wall in the circumferential direction, but not into the low-pressure inlet can be pushed back.
  • the adjusting element can have an axial width in the area of the outer wall which corresponds to the axial width of the conveying means, as is preferred.
  • the outer wall can also have an axial width which is smaller than the axial width of the conveying means.
  • the axial width of the outer wall is greater than the axial width of the first circumferential section of the adjusting element.
  • the adjusting element can have a recess over the length of the second circumferential section measured in the circumferential direction from radially outside to inward, so that the adjusting element drops in steps from the axial width of the outer wall to the comparatively smaller axial width of the recess.
  • the adjusting element can instead drop from radially outside to inward in the second circumferential section in a ramp-like manner, at an angle, or with a convex or concave round curvature.
  • the rotary pump can have a flow-guiding structure in order to influence the fluid flowing in the low-pressure inlet, in particular to change its direction.
  • the flow-guiding structure preferably projects axially from the pump housing into the low-pressure inlet. It can in particular be a structure of the pump housing.
  • the flow-guiding structure can be wedge-shaped or tapered, counter to the flow direction of the fluid in the low-pressure inlet.
  • the flow-guiding structure directs a first partial flow of the fluid flow in the low-pressure inlet such that the first partial flow, upon passing the actuating element, has a main flow direction that is opposite to the direction of rotation of the conveying rotor.
  • the flow-guiding structure can be shaped such that a second partial flow of the fluid flow in the low-pressure inlet, upon passing the actuating element, has a main flow direction that corresponds to the direction of rotation of the conveying rotor.
  • the flow guide structure can be shaped such that the first partial flow of the fluid flow in the low-pressure inlet is directed toward the first circumferential section.
  • the flow guide structure can be shaped such that the second partial flow of the fluid flow in the low-pressure inlet is directed toward the second circumferential section.
  • the flow guide structure if present, thus divides the low-pressure inlet into a first partial inlet channel, which directs the fluid to the first circumferential section of the actuating element, and a second partial inlet channel, which directs the fluid to the second circumferential section of the actuating element.
  • the transition from the first circumferential section to the second circumferential section is, as already explained, arranged in every position of the control element in the low-pressure inlet. If the rotary pump has the flow guide structure, the transition can advantageously be arranged in every Position of the actuating element in axial plan view of the flow guide structure next to the flow guide structure in the area of the second partial inlet channel.
  • the actuating element forms an axial sealing gap with axially facing end faces of the pump housing on both end sides of the actuating element, which seals the delivery area radially outwards over the circumference of the actuating element within the scope of the actuating element's mobility.
  • the pump housing can have one or more axial recesses in the area of the low-pressure inlet. Each housing recess axially widens the low-pressure inlet.
  • the respective housing recess can extend on the facing end face of the actuating element below the actuating element into the low-pressure region of the delivery area into an optionally present inlet kidney, which can extend as an axial housing recess axially next to and, in this sense, below the delivery elements in the circumferential direction.
  • the fluid flows in the respective housing recess past the actuating element into the inlet kidney.
  • the inlet kidney if present, can extend in the circumferential direction along the first circumferential section of the actuating element and/or along the second circumferential section of the actuating element.
  • inlet kidney extends along the first circumferential section and a housing recess of the low-pressure inlet extends on an end face of the actuating element below the first circumferential section into the inlet kidney, fluid in the housing recess can flow past the first circumferential section into the inlet kidney and from there axially into the delivery area.
  • inlet kidney extends along the second circumferential section and a housing recess of the low-pressure inlet extends on a front side of the actuating element below the second circumferential section into the inlet kidney, fluid can flow past the second circumferential section into the inlet kidney and from there axially into the conveying area.
  • the axial width of the second actuating element circumferential section in such embodiments corresponds to the width of the conveying means, the actuating element prevents a radial inflow into the conveying area in its second circumferential section.
  • fluid can flow from the side via the part of the inlet kidney extending along the second circumferential section and thus axially into the conveying area.
  • the axial width of the second actuating element circumferential section is smaller than the width of the conveying means, but greater than the axial width of the first circumferential section, a radial inflow via the second circumferential section is prevented compared to the first Circumferential section is at least throttled. Backflow due to centrifugal force is at least counteracted in the second circumferential section due to the larger axial width according to the invention compared to the first circumferential section.
  • the rotary pump can be intended in particular for use in a motor vehicle. Accordingly, the rotary pump can be designed as a motor vehicle pump.
  • the rotary pump is preferably intended for conveying a liquid, in particular a lubricating, cooling and/or actuating agent. Accordingly, the rotary pump can be designed as a liquid pump.
  • the rotary pump is preferably intended for supplying and/or lubricating and/or cooling a drive motor and/or a transmission of a motor vehicle.
  • the liquid is preferably an oil, for example an engine lubricating oil or transmission oil.
  • the rotary pump can be designed in particular as an engine lubricant pump for a motor vehicle and/or as a transmission pump for a motor vehicle.
  • FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the rotary pump 1 according to the invention.
  • the rotary pump 1 is designed as a vane pump.
  • the rotary pump 1 has a pump housing 2, which includes a low-pressure inlet 3 and a high-pressure outlet 4 for the fluid to be pumped.
  • the low-pressure inlet 3 has a fluid connection 3a on an outer wall of the pump housing 2.
  • the fluid connection 3a forms an inlet opening for an inlet channel 3b of the low-pressure inlet 3.
  • the inlet channel 3b extends from the fluid connection 3a into the pump housing 2.
  • the high-pressure outlet 4 has an outlet channel 4a for conducting the fluid out of the rotary pump via a fluid connection (not shown) of the high-pressure outlet 4.
  • a conveying rotor 5 Arranged within the pump housing 2 is a conveying rotor 5 which can rotate about an axis of rotation D.
  • the conveying rotor 5 is axially delimited by the pump housing 2.
  • a plurality of conveying means 6 are distributed over the circumference of the conveying rotor 5.
  • the conveying means 6 can move back and forth radially outwards and inwards with respect to the axis of rotation D.
  • the conveying means 6 are arranged at equal distances from one another in the circumferential direction. Alternatively or additionally, the conveying means 6 can be arranged at different distances from one another in the circumferential direction, at least in sections.
  • the movement of the conveying means 6 is limited radially inwards by the conveying rotor 5.
  • the movement of the conveying means 6 outwards, away from the axis of rotation D is limited by an inner circumferential surface 16 of an actuating element 10.
  • the conveying rotor 5 rotates about the axis of rotation D.
  • the conveying means 6 are pressed radially outwards towards the inner circumferential surface 16 of the actuating element 10 due to the centrifugal force acting on the conveying means 6.
  • the axial outer edges of the conveying means 6 define a conveying region.
  • the conveying region is thus an annular volume whose axial width corresponds to the width of the conveying means 6.
  • two adjacent conveying means 6 form a conveying cell 6a.
  • the conveying region or the conveying cells 6a are supplied with the fluid to be conveyed via the low-pressure inlet 3, in particular via the fluid connection 3a and the inlet channel 3b.
  • the fluid to be conveyed is conveyed from the low-pressure inlet 3 to the high-pressure outlet 4, in particular to the outlet channel 4a.
  • the fluid to be conveyed is conveyed in the conveying cells 6a under the direct influence of the rotating conveying means 6 from the low-pressure inlet 3 through the conveying area to the high-pressure outlet 4.
  • the control element 10 whose detailed structure is described below and based on the Figures 3-6 will be described in more detail below, is designed to change or adjust the delivery volume of the rotary pump 1.
  • the adjusting element 10 can be moved back and forth between at least two positions with respect to the pump housing 2.
  • the adjusting element 10 is translationally movable. This means that the adjusting element 10 is arranged in the pump housing 2 so that it can be displaced.
  • the inner circumferential surface 16 of the adjusting element 10 extends around a central axis (not shown), which, in a first position of the adjusting element 10, is offset parallel to the axis of rotation D of the conveying rotor 5.
  • FIG. 1 shows the control element 10 in the first position.
  • the delivery range comprises a low-pressure range in which the volume of the delivery cells 6a increases in the direction of rotation of the delivery rotor 5. Furthermore, in the first position of the actuating element 10, the delivery range comprises a high-pressure range that adjoins the low-pressure range in the direction of rotation of the delivery rotor 5. In the high-pressure range, the volume of the delivery cells 6a decreases in the direction of rotation of the delivery rotor 5.
  • the rotary pump 1 has a maximum delivery volume in the first position.
  • the adjusting element 10 In a second position (not shown), the adjusting element 10 is displaced within the pump housing 2 such that the adjusting element 10 exhibits minimal or no eccentricity with respect to the delivery rotor 5.
  • the center axis of the adjusting element 10 in the second position is substantially or almost coaxial with the rotational axis D of the delivery rotor 5.
  • the rotary pump 1 exhibits a minimal delivery volume in the second position.
  • the first and second positions are preferably end positions of the actuating element 10. This means that the actuating element 10 cannot assume a position in which the actuating element 10 has a greater eccentricity with respect to the conveyor rotor 5 than in the first position, and/or that the actuating element 10 cannot have a lesser eccentricity with respect to the conveyor rotor 5 than in the second position. Between the first position and the second position, the actuating element 10 can assume several, for example any number, intermediate positions.
  • the rotary pump 1 comprises a return means 7 for pressing the actuating element 10 into the first position.
  • the return means 7 exerts a return force on the actuating element 10, which presses the actuating element 10 into the first position.
  • the return means 7 comprises two return springs 7, which are located on the one hand on the pump housing 2 and on the other hand on a respective pressure surface 21. of the actuating element 10.
  • the rotary pump 1 comprises a pressure channel 23 and a pressure chamber 24.
  • the pressure chamber 24 extends between the pump housing 2 and the actuating element 10. A pressurized fluid can be conducted into the pressure chamber 24 via the pressure channel 23.
  • the pressurized fluid can, for example, be the pumped fluid, which is withdrawn at a point in the high-pressure region still within the pump housing 2 or at a point downstream of the high-pressure outlet 4.
  • the actuating element 10 On the inlet side, i.e., in the area of the low-pressure inlet 3, the actuating element 10 comprises a first circumferential section 11 and a second circumferential section 13. Independently of this, the conveying area is at least partially delimited or enclosed radially outwardly by the first circumferential section 11 and the second circumferential section 13. The second circumferential section 13 adjoins the first circumferential section 11 in the direction of rotation of the conveying rotor 5. Both circumferential sections 11, 13 extend radially between the inner circumferential surface 16 and an outer circumferential surface 17 of the actuating element 10.
  • the first circumferential section 11 has an axial width B 1 which is smaller than the axial width of the conveying means 6.
  • the second circumferential section 13 has an axial width B 2 which is greater than the axial width B 1 of the first circumferential section 11 (cf. Figures 3 and 5 ).
  • the axial width B 2 of the second circumferential portion 13 corresponds to the axial width of the conveying means 6.
  • An extension of the first circumferential section 11 measured in the circumferential direction is greater than or equal to the circumferential extension of the second circumferential section 13.
  • the extent of the first circumferential section 11 measured in the circumferential direction is greater than the circumferential extent of the second circumferential section 13.
  • the extent of the first circumferential section 11 measured in the circumferential direction is greater than the maximum circumferential extent of two adjacent conveyor cells 6a.
  • the extent of the first circumferential section 11 measured in the circumferential direction is greater than the maximum circumferential distance between the two outermost conveyor means 6 of a total of three adjacent Conveying means 6.
  • the extent of the first circumferential section 11 measured in the circumferential direction is smaller than the maximum circumferential extent of three adjacent conveying cells 6a.
  • the extent of the first circumferential section 11 measured in the circumferential direction is smaller than the maximum circumferential distance between the two outermost conveying means 6 of a total of four adjacent conveying means 6.
  • the circumferential extension of the second circumferential section 13 is greater than the maximum circumferential extension of one conveyor cell 6a. In other words, the circumferential extension of the second circumferential section 13 is greater than the maximum circumferential distance between two adjacent conveyors 6. Independently of this, the circumferential extension of the second circumferential section 13 is smaller than the maximum circumferential extension of two adjacent conveyor cells 6a. The circumferential extension of the second circumferential section 13 is smaller than the maximum circumferential distance between the two outermost conveyors 6 of a total of three adjacent conveyors 6.
  • the fluid to be pumped can flow around the first circumferential section 11 in the radial direction in order to flow radially into the delivery area of the rotary pump 1.
  • the delivery area of the rotary pump 1 is directly connected in a radial fluid communication manner to the low-pressure inlet 3, in particular to the inlet channel 3a of the low-pressure inlet 3, via the first circumferential section 11.
  • the first circumferential section 11 advantageously ensures that the delivery cells 6a are optimally flooded with the fluid to be pumped at the beginning of the low-pressure area, in particular in a first section of the low-pressure area.
  • the first circumferential section 11 is formed by a recess 12 in the actuating element 10, in particular an axial recess 12.
  • the recess 12 is continuous in the radial direction.
  • the first circumferential section 11 extends to a transition 15.
  • the transition 15 is a step 15 in the exemplary embodiment and can in particular be a step 15 parallel to the axis of rotation D of the conveyor rotor 5.
  • the transition 15 connects the first circumferential section 11 with the second circumferential section 13.
  • the transition 15 defines the boundary between the first circumferential section 11 and the second circumferential section 13.
  • the transition 15 is arranged in the low-pressure inlet 3 in every position of the actuating element 10.
  • the transition 15 is in every position of the actuating element 10 It is arranged within the circumferentially measured extension area of the low-pressure inlet 3 and can preferably be subjected to the fluid flowing in the low-pressure inlet 3 in any position of the actuating element 10.
  • the transition 15 is arranged radially between the conveyor rotor 5 and a portion of the low-pressure inlet 3, in particular the inlet channel 3b, in any position of the actuating element 10.
  • the fluid to be pumped which flows into the pumping cells 6a at the beginning of the low-pressure range during operation of the rotary pump 1, is subjected to a centrifugal force that increases in the direction of rotation of the pumping rotor 5 due to the entrainment by the pumping means 6.
  • This centrifugal force acting on the fluid causes the fluid to be pushed radially outwards with increasing force in the direction of rotation of the pumping rotor 5.
  • Further flooding of the pumping cells 6a from a radial direction becomes increasingly difficult in the direction of rotation of the pumping rotor 5.
  • the fluid even tends to be pushed out of the pumping cells 6a again. This effect occurs particularly towards the end of the low-pressure range, i.e. particularly in a second circumferential section 13 of the low-pressure range or of the actuating element 10, which adjoins the first circumferential section 11 in the direction of rotation of the pumping rotor 5.
  • the second circumferential section 13 is shaped such that a radial outflow of the fluid from the conveying cells 6a is hindered or advantageously prevented.
  • the second circumferential section 13 hinders or prevents direct fluid communication between the conveying area and the low-pressure inlet 3, in particular the inlet channel 3b of the low-pressure inlet 3, in the radial direction.
  • the axial width B 2 of the second circumferential section 13 corresponds at least substantially to the axial width of the conveying means 6.
  • the second circumferential section 13 comprises a recess 14.
  • the recess 14 is an axial depression in the second circumferential section 13.
  • the recess 14 is open radially inward, i.e., toward the inner circumferential surface 16 of the actuating element 10, and is delimited radially outward by an outer wall of the actuating element 10.
  • the actuating element 10 drops axially in a step-like manner from the delimiting outer wall to a bottom of the recess 14, so that the strip-shaped recess 14 is obtained around the conveying means 6 running past inside over the length of the second circumferential section 13, measured in the circumferential direction.
  • the recess 14 extends counter to the direction of rotation of the conveyor rotor 5 up to the first circumferential section 11. In the direction of rotation of the conveyor rotor 5, the recess 14 is delimited by a wall 14a.
  • the fluid to be conveyed can flow from the low-pressure inlet 3 into the recess 14 via the first circumferential section 11.
  • the fluid located in the recess 14 has a primarily tangential flow direction with respect to the conveying rotor 5.
  • the conveying means 6 rotating past the recess 14 accelerate the fluid located in the recess 14 in the direction of rotation of the conveying rotor 5.
  • an outer wall of the actuating element 10 radially delimiting the recess 14 retains the fluid.
  • the fluid accelerated in the recess 14 is then directed in the region of the wall 14a into the conveying region, in particular into the low-pressure region, of the rotary pump 1.
  • the recess 14 enables indirect fluid communication between the conveying area and the low-pressure inlet 3 via the second circumferential section 13.
  • the filling of the conveying cells 6a in the second circumferential section 13 is improved by the recess 14, which is delimited radially outwardly by the outer wall of the actuating element 10.
  • the rotary pump 1 comprises a flow guide structure 22 arranged in the low-pressure inlet 3.
  • the flow guide structure 22 projects axially from a wall of the pump housing 2 into the low-pressure inlet 3 with respect to the rotational axis D of the conveying rotor 5.
  • the flow guide structure 22 is preferably designed to influence the fluid flow flowing in the low-pressure inlet 3, in particular the fluid flowing in the inlet channel 3b.
  • the fluid flow is influenced by the flow guide structure 22 in such a way that its direction is changed, or at least partially changed, by the flow guide structure 22 in such a way that the first partial flow receives at least one flow direction component that is opposite to the direction of rotation of the conveying rotor 5.
  • a second partial flow of the fluid is influenced or deflected by the flow guide structure 22 in such a way that the second partial flow receives at least one flow component that corresponds to the direction of rotation of the conveyor rotor 5.
  • the first partial flow of the fluid flow flows through the first partial inlet channel 3c during operation of the rotary pump 1.
  • a second partial inlet channel 3d is arranged next to the first partial inlet channel 3c.
  • the second partial inlet channel 3d is axially open on one side and is formed by the flow guide structure 22 and the pump housing 2.
  • the second partial flow of the fluid flows through the second partial inlet channel 3d.
  • the flow guide structure 22 projects axially into the low-pressure inlet 3 such that it is arranged between the first partial inlet channel 3c and the second partial inlet channel 3d.
  • the flow guide structure 22 circumferentially separates the first partial inlet channel 3c from the second partial inlet channel 3d.
  • the flow guide structure 22 extends axially only from one side of the pump housing 2 into the low-pressure inlet 3, thus not extending across the full axial width of the low-pressure inlet 3. Fluid can thus also flow over the flow guide structure 22. In principle, however, the flow guide structure 22 could also extend axially almost completely through the low-pressure inlet 3.
  • the first circumferential section 11 is arranged axially next to and/or in the first partial inlet channel 3c in every position of the actuating element 10.
  • the second circumferential section 13 is arranged axially next to and/or in the second partial inlet channel 3d in every position of the actuating element 10.
  • the transition 15 is arranged axially next to the flow guide structure 22 and/or axially next to the second partial inlet channel 3d in every position of the actuating element 10.
  • the transition 15 can be arranged radially next to the flow guide structure 22 and/or in the second partial inlet channel 3d in every position of the actuating element 10.
  • the adjusting element 10 For the translational adjustment of the adjusting element 10, the adjusting element 10 comprises several sealing sliding surfaces 18, 19.
  • the sealing sliding surfaces 18, 19 each rest against a sliding surface 8, 9 of the pump housing 2.
  • the sealing sliding surfaces 18, 19 slide along the respective sliding surface 8, 9.
  • the sealing sliding surfaces 18, 19 comprise sealing edges 18a, 19a that face the low-pressure inlet 3.
  • the sealing edges 18a, 19a seal the low-pressure inlet 3 at the transition from the pump housing 2 to the adjusting element 10.
  • the adjusting element 10 comprises a first sealing sliding surface 18 with a first sealing edge 18a ( Fig. 3 ).
  • the first sealing sliding surface 18 rests against a first sliding surface 8 of the pump housing 2.
  • a second sealing sliding surface 19 of the actuating element 10 has a second sealing edge 19a.
  • the second sealing sliding surface 19 rests against a second sliding surface 9 of the pump housing 2.
  • the first sealing sliding surface 18 is arranged circumferentially opposite to the direction of rotation of the conveying rotor 5 next to the first circumferential section 11.
  • the second sealing sliding surface 19 is arranged circumferentially in the direction of rotation of the conveying rotor 5 next to the second circumferential section 13.
  • the transition 15 has a distance measured in the circumferential direction from the first sealing edge 18a that is greater than or equal to a distance measured in the circumferential direction from the second sealing edge 19a.
  • the distance of the transition 15 to the first sealing edge 18a measured in the circumferential direction is greater than the distance of the transition 15 to the second sealing edge 19a measured in the circumferential direction.
  • the distance measured in the circumferential direction between the transition 15 and the first sealing edge 18a is greater than the maximum circumferential extent of two adjacent conveyor cells 6a. In other words, the distance measured in the circumferential direction between the transition 15 and the first sealing edge 18a is greater than the maximum circumferential distance between the two outermost conveyor means 6 of a total of three adjacent conveyor means 6. Independently of this, the distance measured in the circumferential direction between the transition 15 and the first sealing edge 18a is smaller than the maximum circumferential extent of three adjacent conveyor cells 6a. The distance measured in the circumferential direction between the transition 15 and the first sealing edge 18a is smaller than the maximum circumferential distance between the two outermost conveyor means 6 of a total of four adjacent conveyor means 6.
  • the distance measured in the circumferential direction between the transition 15 and the second sealing edge 19a is greater than the maximum circumferential extension of one conveyor cell 6a. In other words, the distance measured in the circumferential direction between the transition 15 and the second sealing edge 19a is greater than the maximum circumferential distance between two adjacent conveyors 6. Independently of this, the distance measured in the circumferential direction between the transition 15 and the second sealing edge 19a is smaller than the maximum circumferential extension of two adjacent conveyor cells 6a. The distance measured in the circumferential direction between the transition 15 and the second sealing edge 19a is smaller than the maximum circumferential distance between the two outermost conveyors 6 of a total of three adjacent conveyors 6.
  • the first sealing sliding surface 18 defines a first imaginary plane (not shown).
  • the second sealing sliding surface 19 defines a second imaginary plane (not shown).
  • the two imaginary planes extend parallel to one another in the direction of movement of the actuating element 10.
  • the second imaginary plane is offset parallel to the first imaginary plane.
  • the second imaginary plane has an orthogonal distance to the rotational axis D that is greater than the orthogonal Distance between the first imaginary plane and the rotational axis D.
  • the two planes can also be arranged congruently with each other. Both imaginary planes extend between the rotational axis D of the conveyor rotor 5 and the transition 15 in every position of the adjusting element 10.
  • Figure 3 shows a perspective view of the adjusting element 10 of the exemplary embodiment.
  • the adjusting element 10 can also be used in other rotary pumps with adjustable displacement.
  • the adjusting element 10 is preferably one-piece and can, in particular, be molded in one piece.
  • the adjusting element 10 is delimited radially outwardly by an outer surface 17 and radially inwardly by an inner surface 16.
  • two pressure surfaces 21 are formed on the adjusting element 10, on each of which a return means 7 of the rotary pump 1 can be supported (return means 7 in Figure 3 not shown).
  • the actuating element 10 may also have only one pressure surface 21 or more than two pressure surfaces 21.
  • the first sealing sliding surface 18 and the second sealing sliding surface 19 are visible.
  • the actuating element 10 On the opposite side of the actuating element 10, on the side of the high-pressure outlet, the actuating element 10 comprises two further sealing sliding surfaces, which are preferably each designed analogously to the first sealing sliding surface 18 and the second sealing sliding surface 19.
  • the edge of the first sealing sliding surface 18 facing the first circumferential section 11 forms the first sealing edge 18a.
  • the edge of the second sealing sliding surface 19 facing the second circumferential section 13 forms the second sealing edge 19a.
  • the first circumferential section 11 has an axial width B 1 which is smaller than the axial width B 2 of the second circumferential section 13. In the circumferential direction, the first circumferential section 11 is separated from the second circumferential section 13 by the transition 15.
  • the first circumferential section 11 is formed by at least one recess 12 or, as shown in the illustrated embodiment, two axially opposite recesses 12.
  • the recess 12 comprises a recess base 12a.
  • the edge 12c which connects the outer circumferential surface 17 to the recess base 12a, is preferably rounded or has a radius.
  • a rounded edge 12c results in a less turbulent radial inflow of the fluid to be pumped from the low-pressure inlet 3 into the delivery area of the rotary pump 1.
  • the recess base 12a is delimited by a recess wall 12b.
  • the recess wall 12b arranged in the direction of rotation of the delivery rotor 5 simultaneously forms the transition 15.
  • the transition 15 is a shoulder 15 of the adjusting element 10.
  • the shoulder 15 extends from the first circumferential section 11, in particular from the recess base 12a, vertically in the axial direction.
  • the second circumferential section 13 comprises a recess 14 on the side of the inner circumferential surface 16.
  • the recess 14 extends in the circumferential direction from the first circumferential section 11 and/or from the transition 15 to a wall 14a.
  • a pressure recess 25 is provided in the second sealing sliding surface 19. In the installed state of the actuating element 10, the pressure recess 25 is fluidly connected to the pressure chamber 24 via a channel 26.
  • control element 10 is in Figure 4 shown in a top view.
  • Figure 5 and Figure 6 show the Figure 4 drawn sections of the control element 10.
  • the concrete structure of the control element 10 reference is made to the above explanations.
  • Figure 7 shows a section of a side view of the rotary pump 1. In the Figure 7 In the section shown, the observer looks through the low-pressure inlet 3 in the flow direction of the fluid to be pumped into the pump housing 2.
  • the fluid to be conveyed enters the inlet channel 3b of the low-pressure inlet 3 via the fluid connection 3a.
  • a first part of the inflowing fluid can flow directly, preferably in a radial direction, towards the actuating element 10, in particular towards the outer surface 17 of the actuating element 10.
  • the fluid can flow into the conveying area, in particular radially or at least with radial directional component into the conveying area and are conveyed by the conveying means 6.
  • the second circumferential section 13 adjoins the first circumferential section 11 in the direction of rotation of the conveying rotor 5.
  • the second circumferential section 13 has an axial width corresponding to the axial width of the conveying means 6.
  • a second portion of the inflowing fluid strikes the flow guide structure 22.
  • the flow guide structure 22 directs a partial flow of the second portion of the fluid into the first partial inlet channel 3c. Another partial flow of the second portion of the fluid is directed by the flow guide structure 22 into the second partial inlet channel 3d.
  • the first circumferential section 11 is arranged axially next to, in particular also axially above, the first partial inlet channel 3c in every position of the actuating element 10.
  • the second circumferential section 13 is arranged axially next to, in particular also axially above, the second partial inlet channel 3d in every position of the actuating element 10.
  • the transition 15 is arranged either axially next to, in particular axially above, the flow guide structure 22 and/or the second partial inlet channel 3d.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rotationspumpe mit verstellbarem Fördervolumen. Die Rotationspumpe umfasst ein Pumpengehäuse mit einem Niederdruckeinlass und einem Hochdruckauslass. Innerhalb des Pumpengehäuses ist ein um eine Drehachse drehbarer Förderrotor angeordnet. Der Förderrotor weist mehrere Fördermittel auf, um ein zu förderndes Fluid vom Niederdruckeinlass zum Hochdruckauslass zu fördern. Die über den Umfang des Förderrotors verteilten Fördermittel können insbesondere in Bezug auf die Drehachse des Förderrotors radial beweglich sein. Zur Verstellung des Fördervolumens der Rotationspumpe ist im Pumpengehäuse ein translatorisch bewegbares Stellelement angeordnet. Vorzugsweise begrenzt das Stellelement mit einer Innenmantelfläche die Bewegung der Fördermittel nach radial außen.
  • Aus dem Stand der Technik sind Rotationspumpe mit verstellbarem Fördervolumen bekannt, bei denen das Stellelement zur Verstellung des Fördervolumens in Bezug auf die Drehachse des Förderrotors dreh- und/oder schwenkbar im Pumpengehäuse angeordnet ist. Dabei begrenzt das Stellelement mit seiner Innenmantelfläche einen Förderbereich der Rotationspumpe radial außen. Die Stellelemente dieser bekannten Rotationspumpen weisen zwangsläufig Umfangsabschnitte auf, die in jeder Stellung des Stellelements im Niederdruckeinlass angeordnet sind. Es gibt immer einen Umfangsabschnitt des Stellelements, der radial zwischen dem Förderrotor, insbesondere dem Förderbereich, und dem über den Niederdruckeinlass einströmenden Fluid, angeordnet ist. Um dennoch eine radiale Zuströmung bzw. Versorgung des Förderbereichs mit Fluid sicherstellen zu können, weisen die besagten Umfangsabschnitte regelmäßig eine axiale Breite auf, die kleiner ist als die axiale Breite der Fördermittel.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Rotationspumpen haben den Nachteil, dass die radiale Zuströmung in Drehrichtung des Förderrotors abnimmt. Dies ist darin begründet, dass in den Förderbereich eingeströmtes Fluid in Umfangsrichtung mitgenommen und beschleunigt wird, so dass es einer in Drehrichtung des Förderrotors zunehmenden Zentrifugalkraft ausgesetzt ist und nach radial außen drängt. Dieser Effekt beeinflusst das Förderverhalten negativ. Es kann sogar dazu kommen, dass ein Teil des Fluids nach radial außen in den Niederdruckeinlass zurückströmt. Dieser unerwünschte Effekt ist hauptsächlich abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Förderrotors und tritt bei allen Stellungen des Stellelements auf und stört insbesondere in Stellungen maximalen Fördervolumens.
  • EP3279477A1 offenbart eine Flügelzellenpumpe mit einem verstellbaren Fördervolumen, wobei ein Stellelement schwenkbar hin und her bewegbar ist. Das Stellelement weist entlang seines Umfangs einen ersten Umfangsabschnitt und einen in Drehrichtung des Fördererrotors anschließenden zweiten Umfangsabschnitt auf, wobei der Übergang vom ersten Umfangsabschnitt zum zweiten Umfangsabschnitt in jeder Stellung des Stellelement in Niederdruckeinlass angeordnet ist.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Rotationspumpe bereitzustellen, die ein verbessertes Förderverhalten aufweist und kostengünstig herzustellen ist.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
  • Die erfindungsgemäße Rotationspumpe umfasst ein Pumpengehäuse mit einem Niederdruckeinlass und einem Hochdruckauslass für ein zu förderndes Fluid. Innerhalb des Pumpengehäuses ist ein um eine Drehachse drehbarer Förderrotor angeordnet. Der Förderrotor weist mehrere über den Umfang des Förderrotors verteilte Fördermittel auf, welche in Bezug auf die Drehachse des Förderrotors beispielsweise radial oder mit radialer Richtungskomponente bewegbar sein können. Die Fördermittel können an einem Rotorgrundkörper des Förderrotors angeordnet sein. Zur Verstellung des Fördervolumens der Rotationspumpe umfasst die Rotationspumpe ein in Bezug auf das Pumpengehäuse translatorisch hin und her bewegliches Stellelement.
  • Unter einer "translatorischen Bewegung" wird eine Änderung der Lage des entsprechenden Bauteils in Bezug auf das Pumpengehäuse verstanden, bei der alle Bestandteile des Bauteils dieselbe Verschiebung erfahren, d.h. zu einem gegebenen Zeitpunkt einen gleichen Geschwindigkeits- und/oder gleichen Beschleunigungsvektor aufweisen.
  • Unter einer "rotatorischen Bewegung" bzw. einer "Drehbewegung" wird eine Änderung der Lage des entsprechenden Bauteils in Bezug auf das Pumpengehäuse verstanden, bei der sich alle Bestandteile des Bauteils kreisförmig um eine gemeinsame Achse bewegen.
  • Vorzugsweise begrenzen eine Außenmantelfläche des Rotors, insbesondere eine Außenmantelfläche des Rotorgrundkörpers, und eine Innenmantelfläche des Stellelements einen Förderbereich der Rotationspumpe radial. Axial kann der Förderbereich durch die axiale Erstreckung der Fördermittel definiert sein. Innerhalb des Förderbereichs können jeweils zwei benachbarte Fördermittel gemeinsam mit der Außenmantelfläche des Rotors, insbesondere der Außenmantelfläche des Rotorgrundkörpers, und der Innenmantelfläche des Stellelements eine Förderzelle bilden. Vorzugsweise ändert sich das Zellvolumen einer Förderzelle im Betrieb der Rotationspumpe (bei Drehung des Förderrotors). Der Förderbereich kann einen Niederdruckbereich und einen Hochdruckbereich aufweisen. Der Niederdruckbereich ist beispielweise dadurch definiert, dass sich das Zellvolumen der Förderzellen in Drehrichtung des Förderrotors vergrößert. Der Hochdruckbereich ist beispielsweise dadurch definiert, dass sich das Zellvolumen der Förderzellen in Drehrichtung des Förderrotors verkleinert.
  • Der Niederdruckeinlass erstreckt sich bevorzugt von einem Fluidanschluss an der Außenwand des Pumpengehäuses bis zum oder in den Förderbereich, insbesondere bis zum oder in den Niederdruckbereich. Über den Niederdruckeinlass kann das zu fördernde Fluid dem Förderbereich zugeführt werden. Davon unabhängig kann der Niederdruckeinlass mehrere Teilabschnitte aufweisen. Beispielsweise kann sich in Strömungsrichtung des zu fördernden Fluids an den Fluidanschluss ein Einlasskanal anschließen. Der Einlasskanal erstreckt sich vorteilhafterweise vom Fluidanschluss bis zu einer Außenmantelfläche des Stellelements. Der Einlasskanal kann ein Durchgang oder Kanal im Pumpengehäuse sein. Ab der Außenmantelfläche des Stellelements kann der Einlasskanal in einen Zuführabschnitt übergehen. Der Zuführabschnitt kann einen oder mehrere Teilkanäle und/oder Taschen und/oder Vertiefungen und/oder Nieren im Pumpengehäuse aufweisen. Diese ermöglichen vorzugsweise eine axiale Versorgung des Niederdruckbereichs des Förderbereichs mit dem Fluid. Davon unabhängig kann der Zuführabschnitt auch Aussparungen und/oder Vertiefungen in anderen Bauteilen der Rotationspumpe, wie beispielsweise dem Stellelement, umfassen, um eine Versorgung, insbesondere eine radiale Versorgung, des Förderbereichs, insbesondere des Niederdruckbereichs, mit Fluid zu ermöglichen.
  • Der Hochdruckauslass erstreckt sich vom Förderbereich, insbesondere vom Hochdruckbereich, bis zu einem Fluidauslass an der Außenwand des Pumpengehäuses. Über den Hochdruckauslass kann das geförderte Fluid vom Förderbereich, insbesondere vom Hochdruckbereich, abgeführt werden. Davon unabhängig kann der Hochdruckauslass mehrere Teilabschnitte aufweisen. Beispielsweise kann sich in Strömungsrichtung des zu fördernden Fluids ein Auslassabschnitt an den Förderbereich, insbesondere an den Hochdruckbereich, anschließen. Der Auslassabschnitt kann durch einen oder mehrere Teilkanäle, Taschen, Vertiefungen und/oder Nieren im Pumpengehäuse gebildet werden. Diese ermöglichen vorzugsweise eine axiale Abführung des geförderten Fluids vom Förderbereich, insbesondere vom Hochdruckbereich. Davon unabhängig kann der Auslassabschnitt auch Aussparungen und/oder Vertiefungen in anderen Bauteilen der Rotationspumpe, wie beispielsweise dem Stellelement, umfassen, um eine Abführung, insbesondere eine radiale Abführung, des Fluids vom Förderbereich, insbesondere vom Hochdruckbereich, zu ermöglichen. Ab der Außenmantelfläche des Stellelements kann der Auslassbereich in einen Auslasskanal übergehen. Der Auslasskanal erstreckt sich vorteilhafterweise von der Außenmantelfläche des Stellelements bis zum Fluidauslass. Der Auslasskanal kann ein Durchgang oder Kanal im Pumpengehäuse sein.
  • Das in Bezug auf das Pumpengehäuse translatorisch hin und her bewegliche Stellelement kann insbesondere zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position translatorisch hin und her bewegt werden. Vorzugsweise weist die Rotationspumpe in der ersten Position ein maximales Fördervolumen auf. In der zweiten Position weist die Rotationspumpe vorzugsweise ein minimales Fördervolumen auf. Das Stellelement kann einteilig sein. Vorzugsweise ist es in einem Stück geformt.
  • Das Stellelement umfasst einlassseitig, also beispielsweise dem Niederdruckeinlass, insbesondere dem Einlasskanal, zugewandt, einen ersten Umfangsabschnitt und einen zweiten Umfangsabschnitt. Beide Umfangsabschnitte erstrecken sich umfänglich in Drehrichtung des Förderrotors, wobei sich der zweite Umfangsabschnitt in Drehrichtung des Förderrotors an den ersten Umfangsabschnitt anschließt, vorzugsweise unmittelbar anschließt. Der erste Umfangsabschnitt weist eine axiale Breite auf, die kleiner als die axiale Breite der Fördermittel ist. Erfindungsgemäß weist der zweite Umfangsabschnitt eine axiale Breite auf, die größer als die axiale Breite des ersten Umfangabschnitts ist. Die axiale Breite des zweiten Umfangsabschnitts kann dennoch kleiner als die axiale Breite der Fördermittel sein. Bevorzugt entspricht die axiale Breite des zweiten Umfangsabschnitts jedoch zumindest im Wesentlichen der axialen Breite der Fördermittel. Unter dem Begriff "im Wesentlichen" ist an dieser Stelle eine zulässige Abweichung zu verstehen, die nicht über die Herstellungstoleranzen hinausgeht, insbesondere weniger als 0,5 mm beträgt.
  • Der erste Umfangsabschnitt und der zweite Umfangsabschnitt können den Förderbereich, insbesondere den Niederdruckbereich, in jeder Stellung des Stellelements zumindest teilweise radial begrenzen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist der erste Umfangsabschnitt in jeder Stellung des Stellelements zumindest teilweise radial zwischen dem Förderrotor und dem Einlasskanal des Niederdruckeinlasses angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist der zweite Umfangsabschnitt in jeder Stellung des Stellelements zumindest teilweise radial zwischen dem Förderrotor und dem Einlasskanal des Niederdruckeinlasses angeordnet. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist sowohl der erste Umfangsabschnitt als auch der zweite Umfangsabschnitt in jeder Stellung des Stellelements jeweils zumindest teilweise, vorzugsweise über die jeweilige Umfangserstreckung vollständig, radial zwischen dem Förderrotor und dem Einlasskanal des Niederdruckeinlasses angeordnet.
  • Die Bezeichnung "jede Stellung des Stellelements" umfasst die erste Position, die zweite Position und jede andere Position, die das Stellelement zwischen der ersten und der zweiten Position einnehmen kann.
  • In vorteilhaften Ausführungsformen ist der Förderbereich, insbesondere der Niederdruckbereich des Förderbereichs, über den ersten Umfangsabschnitt in radialer Richtung unmittelbar fluidkommunizierend mit dem Niederdruckeinlass, insbesondere dem Einlasskanal, verbunden. Vorzugsweise ist diese fluidkommunizierende Verbindung zwischen dem Förderbereich, insbesondere dem Niederdruckbereich, und dem Niederdruckeinlass, insbesondere dem Einlasskanal, in jeder Stellung des Stellelements gegeben. Alternativ oder zusätzlich wird eine unmittelbare Fluidkommunikation zwischen dem Förderbereich, insbesondere dessen Niederdruckbereich, und dem Niederdruckeinlass, insbesondere dem Einlasskanal, in radialer Richtung durch den zweiten Umfangsabschnitt verhindert. Die Verhinderung der Fluidkommunikation zwischen dem Förderbereich, insbesondere dem Niederdruckbereich des Förderbereichs, und dem Niederdruckeinlass, insbesondere dem Einlasskanal, durch den zweiten Umfangsabschnitt ist vorteilhafterweise in jeder Stellung des Stellelements gegeben. Solch eine Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Fluid, welches dem Förderbereich, insbesondere dessen Niederdruckbereich, über den ersten Umfangsabschnitt bereits zugeführt wurde, nicht aufgrund der Zentrifugalkraft über den zweiten Umfangsabschnitt wieder aus dem Förderbereich, nach radial außen hinausgedrückt werden kann.
  • Der erste Umfangsabschnitt kann in Drehrichtung des Förderrotors zu Beginn des Niederdruckbereichs vorgesehen sein. Vorzugsweise erstreckt sich der erste Umfangsabschnitt in jeder Stellung des Stellelements über weniger als 70% der Umfangserstreckung des Niederdruckbereichs. Besonders bevorzugt erstreckt sich der erste Umfangsabschnitt in jeder Stellung des Stellelements über weniger als 60% der Umfangserstreckung des Niederdruckbereichs. Die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des ersten Umfangsabschnitts kann größer sein als die maximale umfängliche Erstreckung von zwei benachbarten Förderzellen. Anders formuliert ist die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des ersten Umfangsabschnitts vorzugsweise größer als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln von insgesamt drei benachbarten Fördermitteln. Davon unabhängig kann die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des ersten Umfangsabschnitts kleiner sein als die maximale umfängliche Erstreckung von drei benachbarten Förderzellen. Die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des ersten Umfangsabschnitts ist vorteilhafterweise kleiner als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln von insgesamt vier benachbarten Fördermitteln.
  • Der zweite Umfangsabschnitt kann sich in Drehrichtung des Förderrotors bis zum Ende des Niederdruckbereichs, grundsätzlich auch über den Niederdruckbereich hinaus erstrecken, solange die Förderzellen sich nicht wieder vergrößern. Vorzugsweise erstreckt sich der zweite Umfangsabschnitt in jeder Stellung des Stellelements über mehr als 30% der Umfangserstreckung des Niederdruckbereichs. Besonders bevorzugt erstreckt sich der zweite Umfangsabschnitt in jeder Stellung des Stellelements über mehr als 40% der Umfangserstreckung des Niederdruckbereichs. Die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des zweiten Umfangsabschnitts kann größer sein als die maximale umfängliche Erstreckung von einer Förderzelle. Anders formuliert ist die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des zweiten Umfangsabschnitts vorzugsweise größer als der maximale umfängliche Abstand zwischen zwei benachbarten Fördermitteln. Davon unabhängig kann die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des zweiten Umfangsabschnitts kleiner sein als die maximale umfängliche Erstreckung von zwei benachbarten Förderzellen. Die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des zweiten Umfangsabschnitts ist vorzugsweise kleiner als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln von insgesamt drei benachbarten Fördermitteln.
  • Ein Übergang vom ersten Umfangsabschnitt zum zweiten Umfangsabschnitt ist in jeder Stellung des Stellelements im Niederdruckeinlass angeordnet. Bei dem Übergang kann es sich beispielsweise um einen zur Drehachse des Förderrotors parallelen Absatz des Stellelements handeln. Bei einer solchen Ausführungsform weist der Übergang nahezu keinerlei Erstreckung in Umfangsrichtung auf. Alternativ kann der Übergang auch als Rampe ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann der Übergang vom ersten Umfangsabschnitt zum zweiten Umfangsabschnitt in Drehrichtung des Förderrotors durch eine Zunahme der axialen Breite des Stellrings erfolgen. Bei einer solchen Ausführungsform weist der Übergang eine Erstreckung in Umfangsrichtung auf. Der Übergang kann linear, konkav und/oder konvex ausgebildet sein. Ein in Umfangsrichtung kurzer, am besten stufenförmiger Übergang, wird bevorzugt.
  • Zur translatorischen Verstellung des Stellelements kann das Stellelement mehrere Gleitflächen aufweisen. Vorzugsweise liegt jede Gleitfläche des Stellelements an einer korrespondierenden Gleitfläche des Pumpengehäuses an. Wird das Stellelement verstellt, können die Gleitflächen des Stellelements an korrespondierenden Gleitflächen des Pumpengehäuses entlang gleiten, um translatorische Bewegungen des Stellelements in Bezug auf das Pumpengehäuse zu ermöglichen und vorteilhafterweise zu führen.
  • Bei einer beispielhaften Weiterbildung sind zumindest zwei Gleitflächen des Stellelements als Dichtgleitflächen ausgebildet. Jede der Dichtgleitflächen kann zumindest eine Dichtkante umfassen, die dem Niederdruckeinlass zugewandt ist. Vorteilhafterweise dichten die jeweiligen Dichtkanten den Niederdruckeinlass im Gleitkontakt von Pumpengehäuse und Stellelement ab. Beispielsweise kann das Stellelement eine erste Dichtgleitfläche aufweisen, die in Umfangsrichtung, insbesondere entgegen der Drehrichtung des Förderrotors, neben dem ersten Umfangsabschnitt vorgesehen ist. Zusätzlich kann das Stellelement eine zweite Dichtgleitfläche aufweisen, die in Umfangsrichtung, insbesondere in Drehrichtung des Förderrotors, neben dem zweiten Umfangsabschnitt vorgesehen ist. Davon unabhängig weist die erste Dichtgleitfläche vorteilhafterweise eine erste Dichtkante auf. Die zweite Dichtgleitfläche kann eine zweite Dichtkante aufweisen.
  • Die erste Dichtgleitfläche kann eine erste imaginäre Ebene definieren. Beispielsweise kann die erste imaginäre Ebene durch die erste Dichtkante der ersten Dichtgleitfläche und einer weiteren, zur ersten Dichtkante orthogonalen, Kante der ersten Dichtgleitfläche aufgespannt werden. Die zweite Dichtgleitfläche kann eine zweite imaginäre Ebene definieren. Beispielsweise kann die zweite imaginäre Ebene durch die zweite Dichtkante der zweiten Dichtgleitfläche und einer weiteren, zur zweiten Dichtkante orthogonalen, Kante der zweiten Dichtgleitfläche aufgespannt werden. Vorteilhafterweise ist die erste imaginäre Ebene parallel zur zweiten imaginären Ebene ausgerichtet. Die erste imaginäre Ebene kann parallel versetzt oder deckungsgleich zur zweiten imaginären Ebene ausgerichtet sein.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich die erste imaginäre Ebene in jeder Stellung des Stellelements zwischen der Drehachse des Förderrotors und dem Übergang des Stellelements. Vorzugsweise wird der Übergang von der ersten imaginären Ebene weder geschnitten noch tangiert. Davon unabhängig kann sich die zweite imaginäre Ebene in jeder Stellung des Stellelement zwischen der Drehachse des Förderrotors und dem Übergang erstrecken. Vorzugsweise wird der Übergang von der zweiten imaginären Ebene weder geschnitten noch tangiert. Bei einer beispielhaften Weiterbildung erstrecken sich beide imaginären Ebenen zwischen der Drehachse des Förderrotors und dem Übergang. Vorteilhafterweise wird der Übergang weder von der ersten imaginären Ebene noch von der zweiten imaginären Ebene geschnitten oder tangiert.
  • Der Übergang kann einen in Umfangsrichtung, insbesondere entgegen der Drehrichtung des Förderrotors gemessenen Abstand zur ersten Dichtkante aufweisen. Dieser Abstand kann größer oder gleich einem in Umfangsrichtung, insbesondere in Drehrichtung des Förderrotors gemessenen Abstand zur zweiten Dichtkante sein. Vorzugsweise ist der in Umfangsrichtung, insbesondere entgegen der Drehrichtung des Förderrotors gemessene Abstand des Übergangs zur ersten Dichtkante größer als der in Umfangsrichtung, insbesondere in Drehrichtung des Förderrotors gemessene Abstand des Übergangs zur zweiten Dichtkante.
  • Der in Umfangsrichtung, insbesondere entgegen der Drehrichtung des Förderrotors, gemessene Abstand zwischen dem Übergang und der ersten Dichtkante kann größer sein als die maximale umfängliche Erstreckung von zwei benachbarten Förderzellen. Anders formuliert ist der in Umfangsrichtung, insbesondere entgegen der Drehrichtung des Förderrotors, gemessene Abstand zwischen dem Übergang und der ersten Dichtkante vorzugsweise größer als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln von insgesamt drei benachbarten Fördermitteln. Davon unabhängig kann der in Umfangsrichtung, insbesondere entgegen der Drehrichtung des Förderrotors, gemessene Abstand zwischen dem Übergang und der ersten Dichtkante kleiner sein als die maximale umfängliche Erstreckung von drei benachbarten Förderzellen. Der in Umfangsrichtung, insbesondere entgegen der Drehrichtung des Förderrotors, gemessene Abstand zwischen dem Übergang und der ersten Dichtkante ist vorzugsweise kleiner als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln von insgesamt vier benachbarten Fördermitteln.
  • Der in Umfangsrichtung, insbesondere in Drehrichtung des Förderrotors, gemessene Abstand zwischen dem Übergang und der zweiten Dichtkante kann größer sein als die maximale umfängliche Erstreckung von einer Förderzelle. Anders formuliert ist der in Umfangsrichtung, insbesondere in Drehrichtung des Förderrotors, gemessene Abstand zwischen dem Übergang und der zweiten Dichtkante vorzugsweise größer als der maximale umfängliche Abstand zwischen zwei benachbarten Fördermitteln. Davon unabhängig kann der in Umfangsrichtung, insbesondere in Drehrichtung des Förderrotors, gemessene Abstand zwischen dem Übergang und der zweiten Dichtkante kleiner sein als die maximale umfängliche Erstreckung von zwei benachbarten Förderzellen. Der in Umfangsrichtung, insbesondere in Drehrichtung des Förderrotors, gemessene Abstand zwischen dem Übergang und der zweiten Dichtkante ist vorzugsweise kleiner als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln von insgesamt drei benachbarten Fördermitteln.
  • Der erste Umfangsabschnitt kann eine axiale Vertiefung aufweisen. Vorzugsweise erstreckt sich die Vertiefung über die gesamte radiale Breite des ersten Umfangsabschnitts. Die umfängliche Erstreckung des ersten Umfangsabschnitts kann durch die umfängliche Erstreckung der Vertiefung definiert sein. Vorzugsweise umfasst die Vertiefung einen Vertiefungsgrund, der durch zwei Vertiefungswandungen in Umfangsrichtung begrenzt wird. Eine der Vertiefungswandungen kann durch den Übergang gebildet werden.
  • In einer beispielhaften Weiterbildung weist der zweite Umfangsabschnitt eine Ausnehmung auf. Vorzugsweise ist die Ausnehmung nach radial innen, zum Förderrotor hin, offen. In radialer und/oder axialer Richtung ist die Ausnehmung vorzugsweise nicht durchgängig. Mit anderen Worten erstreckt sich die Ausnehmung nicht über die gesamte axiale und/oder radiale Breite des zweiten Umfangsabschnitts. Die Ausnehmung kann sich in Umfangsrichtung, insbesondere entgegen der Drehrichtung des Förderrotors, bis zum ersten Umfangsabschnitt erstrecken. In die entgegengesetzte Umfangsrichtung, insbesondere in Drehrichtung des Förderrotors, wird die Ausnehmung vorteilhafterweise durch eine Wandung des Stellelements begrenzt. Die vom ersten Umfangsabschnitt ausgehende und in Umfangsrichtung, insbesondere in Drehrichtung des Förderrotors, gemessene Erstreckung der Ausnehmung kann kleiner oder gleich einem maximalen umfänglichen Abstand zwischen zwei benachbarten Fördermitteln sein, vorzugsweise ist sie jedoch größer als ein maximaler umfänglicher Abstand zwischen zwei benachbarten Fördermitteln.
  • Im Betrieb der Rotationspumpe kann das zu fördernde Fluid beispielsweise vom Niederdruckeinlass über den ersten Umfangsabschnitt in die Ausnehmung einströmen. Die Ausnehmung kann so ausgebildet sein, dass das in der Ausnehmung befindliche Fluid eine in Bezug auf den Förderrotor tangentiale Strömungsrichtung aufweist. Vorteilhafterweise beschleunigen die an der Ausnehmung vorbei drehenden Fördermittel das in der Ausnehmung befindliche Fluid indirekt in Drehrichtung des Förderrotors. Über die begrenzende Wandung kann das in der Ausnehmung in Umfangsrichtung beschleunigte Fluid dann in den Förderbereich, insbesondere in den Niederdruckbereich, eingeleitet werden. Vorteilhafterweise wird über die Ausnehmung des zweiten Umfangsabschnitts eine mittelbare Fluidkommunikation zwischen dem Niederdruckeinlass, insbesondere dem Einlasskanal, und dem Förderbereich, insbesondere dem Niederdruckbereich, bewirkt.
  • Die Ausnehmung wird radial von einer Außenwandung des zweiten Umfangsabschnitts begrenzt, so dass in die Ausnehmung tangential einströmendes Fluid längs der Außenwandung in Umfangsrichtung beschleunigt, aber nicht in den Niederdruckeinlass zurückgedrückt werden kann. Das Stellelement kann im Bereich der Außenwandung eine axiale Breite aufweisen, die der axialen Breite der Fördermittel entspricht, wie dies bevorzugt wird. Grundsätzlich kann die Außenwandung aber auch eine axiale Breite aufweisen, die kleiner als die axiale Breite der Fördermittel ist. Allerdings ist die axiale Breite der Außenwandung größer als die axiale Breite des ersten Umfangsabschnitts des Stellelements. Das Stellelement kann über die in Umfangsrichtung gemessene Länge des zweiten Umfangsabschnitts von radial außen nach innen einen Rücksprung aufweisen, so dass das Stellelement von der axialen Breite der Außenwandung stufenförmig auf die demgegenüber geringere axiale Breite der Ausnehmung abfällt. Ein derartiges Profil wird zwar bevorzugt, grundsätzlich kann das Stellelement im zweiten Umfangsabschnitt aber stattdessen von radial außen nach innen rampenförmig, schräg oder mit konvexer oder konkaver runder Wölbung abfallen.
  • Die Rotationspumpe kann in vorteilhaften Ausführungen eine Strömungsleitstruktur aufweisen, um das im Niederdruckeinlass strömende Fluid zu beeinflussen, insbesondere richtungsändernd zu beeinflussen. Die Strömungsleitstruktur ragt vorzugsweise axial vom Pumpengehäuse in den Niederdruckeinlass hinein. Sie kann insbesondere eine Struktur des Pumpengehäuses sein. Entgegen der Strömungsrichtung des Fluids im Niederdruckeinlass kann die Strömungsleitstruktur keilförmig oder konisch zulaufend ausgebildet sein. Vorteilhafterweise lenkt die Strömungsleitstruktur einen ersten Teilstrom des Fluidstroms im Niederdruckeinlass derart, dass der erste Teilstrom beim Passieren des Stellelements eine Hauptströmungsrichtung aufweist, die der Drehrichtung des Förderrotors entgegen gerichtet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Strömungsleitstruktur so geformt sein, dass ein zweiter Teilstrom des Fluidstroms im Niederdruckeinlass beim Passieren des Stellelements eine Hauptströmungsrichtung aufweist, die der Drehrichtung des Förderrotors entspricht. Davon unabhängig kann die Strömungsleitstruktur so geformt sein, dass der erste Teilstrom des Fluidstroms im Niederdruckeinlass in Richtung des ersten Umfangsabschnitts gelenkt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Strömungsleitstruktur so geformt sein, dass der zweite Teilstrom des Fluidstroms im Niederdruckeinlass in Richtung des zweiten Umfangsabschnitts gelenkt wird. Die Strömungsleitstruktur, falls vorhanden, unterteilt den Niederdruckeinlass somit in einen ersten Teileinlasskanal, der das Fluid zum ersten Umfangsabschnitt des Stellelements leitet, und einen zweiten Teileinlasskanal, der das Fluid zum zweiten Umfangsabschnitt des Stellelements leitet.
  • Der Übergang vom ersten Umfangsabschnitt zum zweiten Umfangsabschnitt ist, wie bereits erläutert, in jeder Stellung des Stellelements im Niederdruckeinlass angeordnet. Weist die Rotationspumpe die Strömungsleitstruktur auf, kann der Übergang vorteilhafterweise in jeder Stellung des Stellelements in axialer Draufsicht auf die Strömungsleitstruktur neben der Strömungsleitstruktur im Bereich des zweiten Teileinlasskanals angeordnet sein.
  • Das Stellelement bildet mit axial zugewandten Stirnflächen des Pumpengehäuses zu beiden Stirnseiten des Stellelements jeweils einen axialen Dichtspalt, der den Förderbereich über den Umfang des Stellelements im Rahmen der Beweglichkeit des Stellelements nach radial außen dichtet.
  • Das Pumpengehäuse kann im Bereich des Niederdruckeinlasses eine oder mehrere axiale Vertiefungen aufweisen. Die jeweilige Gehäusevertiefung weitet den Niederdruckeinlass axial auf. Die jeweilige Gehäusevertiefung kann sich an der zugewandten Stirnseite des Stellelements unterhalb des Stellelements in den Niederdruckbereich des Förderbereichs in eine dort optional vorhandene Einlassniere erstrecken, die sich als axiale Gehäusevertiefung axial neben und in diesem Sinne unterhalb der Förderelemente in Umfangsrichtung erstrecken kann. Das Fluid strömt in derartigen Ausführungen in der jeweiligen Gehäusevertiefung am Stellelement vorbei in die Einlassniere. Die Einlassniere, falls vorhanden, kann sich in Umfangsrichtung längs des ersten Umfangsabschnitts des Stellelements und/oder längs des zweiten Umfangsabschnitts des Stellelements erstrecken.
  • Erstreckt sich die Einlassniere längs des ersten Umfangsabschnitts und erstreckt sich eine Gehäusevertiefung des Niederdruckeinlasses an einer Stirnseite des Stellelements unterhalb des ersten Umfangsabschnitts in die Einlassniere, kann Fluid in der Gehäusevertiefung am ersten Umfangsabschnitt vorbei in die Einlassniere und von dort axial in den Förderbereich strömen.
  • Erstreckt sich die Einlassniere längs des zweiten Umfangsabschnitts und erstreckt sich eine Gehäusevertiefung des Niederdruckeinlasses an einer Stirnseite des Stellelements unterhalb des zweiten Umfangsabschnitts in die Einlassniere, kann Fluid am zweiten Umfangsabschnitt vorbei in die Einlassniere und von dort axial in den Förderbereich strömen. Entspricht die axiale Breite des zweiten Stellelement-Umfangsabschnitts in derartigen Ausführungen der Breite der Fördermittel, verhindert das Stellelement in seinem zweiten Umfangsabschnitt zwar ein radiales Einströmen in den Förderbereich. Allerdings kann Fluid in solchen Ausführungen über den längs des zweiten Umfangsabschnitts erstreckten Teil der Einlassniere von der Seite und somit axial in den Förderbereich einströmen. Ist die axiale Breite des zweiten Stellelement-Umfangsabschnitts kleiner als die Breite der Fördermittel, allerdings größer als die axiale Breite des ersten Umfangsabschnitts, wird ein radiales Einströmen über den zweiten Umfangsabschnitt im Vergleich zum ersten Umfangsabschnitt zumindest gedrosselt. Einem Zurückströmen aufgrund Fliehkraft wird im zweiten Umfangsabschnitt aufgrund der erfindungsgemäß im Vergleich zum ersten Umfangsabschnitt größeren axialen Breite zumindest entgegengewirkt.
  • Die Rotationspumpe kann insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Dementsprechend kann die Rotationspumpe als eine Kraftfahrzeugpumpe ausgebildet sein. Die Rotationspumpe ist vorzugsweise zur Förderung einer Flüssigkeit, insbesondere eines Schmier-, Kühl- und/oder Betätigungsmittels, vorgesehen. Dementsprechend kann die Rotationspumpe als Flüssigkeitspumpe ausgebildet sein. Die Rotationspumpe ist vorzugsweise zur Versorgung und/oder Schmierung und/oder Kühlung eines Antriebsmotors und/oder eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit ein Öl, beispielsweise ein Motorschmieröl oder Getriebeöl. Die Rotationspumpe kann insbesondere als eine Motorschmiermittelpumpe für ein Kraftfahrzeug und/oder als eine Getriebepumpe für ein Kraftfahrzeug ausgebildet sein.
  • Die oben beschriebenen Merkmale können beliebig miteinander kombiniert werden, soweit dies technisch sinnvoll und geeignet ist. Weitere Merkmale, Merkmalskombinationen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Rotationspumpe;
    Figur 2
    eine perspektivische Darstellung der in Figur 1 gezeigten Schnittdarstellung;
    Figur 3
    eine perspektivische Darstellung eines Stellelements des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels;
    Figur 4
    eine Draufsicht des in Figur 3 gezeigten Stellelements;
    Figur 5
    eine erste Schnittdarstellung des in Figur 3 gezeigten Stellelements;
    Figur 6
    eine zweite Schnittdarstellung des in Figur 3 gezeigten Stellelements; und
    Figur 7
    einen Ausschnitt einer Seitenansicht des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels.
  • Figur 1 ist eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Rotationspumpe 1. Die Rotationspumpe 1 ist im Ausführungsbeispiel als Flügelzellenpumpe ausgebildet. Die Rotationspumpe 1 weist ein Pumpengehäuse 2 auf, welches einen Niederdruckeinlass 3 und einen Hochdruckauslass 4 für das zu fördernde Fluid umfasst. Um das zu fördernde Fluid ins Innere der Rotationspumpe 1 zu leiten, weist der Niederdruckeinlass 3 an einer Außenwand des Pumpengehäuses 2 einen Fluidanschluss 3a auf. Der Fluidanschluss 3a bildet eine Einlassmündung für einen Einlasskanal 3b des Niederdruckeinlasses 3. Der Einlasskanal 3b erstreckt sich vom Fluidanschluss 3a in das Pumpengehäuse 2 hinein. Analog dazu weist der Hochdruckauslass 4 einen Auslasskanal 4a auf, um das Fluid über einen nicht dargestellten Fluidanschluss des Hochdruckauslasses 4 aus der Rotationspumpe hinauszuleiten.
  • Innerhalb des Pumpengehäuses 2 ist ein Förderrotor 5 angeordnet, welcher um eine Drehachse D drehbar ist. Der Förderrotor 5 wird axial durch das Pumpengehäuse 2 begrenzt. Über den Umfang des Förderrotors 5 sind mehrere Fördermittel 6 verteilt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Fördermittel 6 in Bezug auf die Drehachse D nach radial außen und innen hin und her beweglich. Die Fördermittel 6 sind in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet. Alternativ oder zusätzlich können die Fördermittel 6 in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sein. Die Bewegung der Fördermittel 6 wird nach radial innen durch den Förderrotor 5 begrenzt. Die Bewegung der Fördermittel 6 nach außen, von der Drehachse D weg, wird durch eine Innenmantelfläche 16 eines Stellelements 10 begrenzt.
  • Im Betrieb der Rotationspumpe 1 rotiert der Förderrotor 5 um die Drehachse D. Dabei werden die Fördermittel 6 aufgrund der auf die Fördermittel 6 wirkenden Fliehkraft nach radial außen in Richtung auf die Innenmantelfläche 16 des Stellelements 10 gedrückt. Gemeinsam mit der Außenmantelfläche 5a des Förderrotors 5 und der Innenmantelfläche 16 des Stellelements 10 definieren die axialen Außenränder der Fördermittel 6 einen Förderbereich. Der Förderbereich ist somit ein ringförmiges Volumen, dessen axiale Breite der Breite der Fördermittel 6 entspricht. Innerhalb des Förderbereichs bilden jeweils zwei benachbarte Fördermittel 6 eine Förderzelle 6a. Über den Niederdruckeinlass 3, insbesondere über den Fluidanschluss 3a und den Einlasskanal 3b, wird der Förderbereich bzw. werden die Förderzellen 6a mit dem zu fördernden Fluid versorgt. Im Förderbereich wird das zu fördernde Fluid vom Niederdruckeinlass 3 zum Hochdruckauslass 4, insbesondere zum Auslasskanal 4a, gefördert. Das zu fördernde Fluid wird in den Förderzellen 6a unter unmittelbarem Einfluss der rotierenden Fördermittel 6 vom Niederdruckeinlass 3 durch den Förderbereich hindurch zum Hochdruckauslass 4 gefördert.
  • Das Stellelement 10, dessen detaillierter Aufbau weiter unten und anhand der Figuren 3-6 noch näher beschrieben wird, ist dazu ausgebildet, das Fördervolumen der Rotationspumpe 1 zu verändern bzw. zu verstellen. Hierfür ist das Stellelement 10 in Bezug auf das Pumpengehäuse 2 zwischen mindestens zwei Positionen hin und her bewegbar. Im Ausführungsbeispiel ist das Stellelement 10 translatorisch bewegbar. Das heißt, dass das Stellelement 10 verschiebebeweglich im Pumpengehäuse 2 angeordnet ist. Die Innenmantelfläche 16 des Stellelements 10 erstreckt sich um eine nicht dargestellte Mittelachse, die in einer ersten Position des Stellelements 10 in Bezug auf die Drehachse D des Förderrotors 5 parallel versetzt ist. Durch den Parallelversatz der Mittelachse des Stellelements 10 in Bezug auf die Drehachse D des Förderrotors 5 weist das Stellelement 10 eine Exzentrizität in Bezug auf den Förderrotor 5 auf. Figur 1 zeigt das Stellelement 10 in der ersten Position.
  • In der ersten Position umfasst der Förderbereich einen Niederdruckbereich, in dem das Volumen der Förderzellen 6a in Drehrichtung des Förderrotors 5 zunimmt. Ferner umfasst der Förderbereich in der ersten Position des Stellelements 10 einen Hochdruckbereich, der sich in Drehrichtung des Förderrotors 5 an den Niederdruckbereich anschließt. Im Hochdruckbereich verringert sich das Volumen der Förderzellen 6a in Drehrichtung des Förderrotors 5. Die Rotationspumpe 1 weist in der ersten Position ein maximales Fördervolumen auf.
  • In einer nicht dargestellten zweiten Position ist das Stellelement 10 so im Pumpengehäuse 2 verschoben, dass das Stellelement 10 in Bezug auf den Förderrotor 5 eine minimale oder keine Exzentrizität aufweist. Mit anderen Worten ist die Mittelachse des Stellelements 10 in der zweiten Position im Wesentlichen bzw. nahezu koaxial zur Drehachse D des Förderrotors 5. Die Rotationspumpe 1 weist in der zweiten Position ein minimales Fördervolumen auf.
  • Bei der ersten und der zweiten Position handelt es sich vorzugsweise um Endpositionen des Stellelements 10. Das heißt, dass das Stellelement 10 keine Stellung einnehmen kann, bei der das Stellelement 10 in Bezug auf den Förderrotor 5 eine größere Exzentrizität aufweist als in der ersten Position, und/oder dass das Stellelement 10 in Bezug auf den Förderrotor 5 keine geringere Exzentrizität als in der zweiten Position aufweisen kann. Zwischen der ersten Position und der zweiten Position kann das Stellelement 10 mehrere, beispielsweise beliebig viele, Zwischenstellungen einnehmen.
  • Die Rotationspumpe 1 umfasst ein Rückstellmittel 7, um das Stellelement 10 in die erste Position zu drücken. Vorzugsweise übt das Rückstellmittel 7 eine Rückstellkraft auf das Stellelement 10 aus, wobei die Rückstellkraft das Stellelement 10 in die erste Position drückt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Rückstellmittel 7 zwei Rückstellfedern 7 auf, die sich zum einen am Pumpengehäuse 2 und zum anderen an jeweils einer Druckfläche 21 des Stellelements 10 abstützen. Um das Stellelement 10 in die zweite Position zu bewegen, umfasst die Rotationspumpe 1 einen Druckkanal 23 und eine Druckkammer 24. Die Druckkammer 24 erstreckt sich zwischen dem Pumpengehäuse 2 und dem Stellelement 10. Über den Druckkanal 23 kann ein unter Druck stehendes Fluid in die Druckkammer 24 geleitet werden. Der so in der Druckkammer 24 herrschende Fluiddruck drückt das Stellelement 10 entgegen der Rückstellkraft des Rückstellmittels 7 in Richtung auf die zweite Position. Bei dem unter Druck stehenden Fluid kann es sich beispielsweise um das geförderte Fluid, welches an einer Stelle des Hochdruckbereichs noch innerhalb des Pumpengehäuses 2 oder einer Stelle stromab des Hochdruckauslasses 4 entnommen wird, handeln.
  • Das Stellelement 10 umfasst einlassseitig, also im Bereich des Niederdruckeinlasses 3, einen ersten Umfangsabschnitt 11 und einen zweiten Umfangsabschnitt 13. Davon unabhängig wird der Förderbereich zumindest abschnittsweise vom ersten Umfangsabschnitt 11 und vom zweiten Umfangsabschnitt 13 radial außen begrenzt bzw. ummantelt. Der zweite Umfangsabschnitt 13 schließt sich in Drehrichtung des Förderrotors 5 an den ersten Umfangsabschnitt 11 an. Beide Umfangsabschnitte 11, 13 erstrecken sich radial zwischen der Innenmantelfläche 16 und einer Außenmantelfläche 17 des Stellelements 10.
  • Der erste Umfangsabschnitt 11 weist eine axiale Breite B1 auf, die kleiner ist als die axiale Breite der Fördermittel 6. Der zweite Umfangsabschnitt 13 weist eine axiale Breite B2 auf, die größer ist als die axiale Breite B1 des ersten Umfangsabschnitts 11 (vergleiche Figuren 3 und 5). Vorzugsweise entspricht die axiale Breite B2 des zweiten Umfangabschnitts 13 der axialen Breite der Fördermittel 6.
  • Eine in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des ersten Umfangsabschnitts 11 ist größer oder gleich der umfänglichen Erstreckung des zweiten Umfangsabschnitts 13. In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des ersten Umfangsabschnitts 11 größer als die umfängliche Erstreckung des zweiten Umfangsabschnitts 13.
  • Wie in Figur 1 gezeigt, ist die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des ersten Umfangsabschnitts 11 größer als die maximale umfängliche Erstreckung von zwei benachbarten Förderzellen 6a. Anders formuliert ist die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des ersten Umfangsabschnitts 11 größer als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln 6 von insgesamt drei benachbarten Fördermitteln 6. Davon unabhängig ist die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des ersten Umfangsabschnitts 11 kleiner als die maximale umfängliche Erstreckung von drei benachbarten Förderzellen 6a. Die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des ersten Umfangsabschnitts 11 ist kleiner als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln 6 von insgesamt vier benachbarten Fördermitteln 6.
  • Die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des zweiten Umfangsabschnitts 13 ist größer als die maximale umfängliche Erstreckung von einer Förderzelle 6a. Anders formuliert ist die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des zweiten Umfangsabschnitts 13 größer als der maximale umfängliche Abstand zwischen zwei benachbarten Fördermitteln 6. Davon unabhängig ist die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des zweiten Umfangsabschnitts 13 kleiner als die maximale umfängliche Erstreckung von zwei benachbarten Förderzellen 6a. Die in Umfangsrichtung gemessene Erstreckung des zweiten Umfangsabschnitts 13 ist kleiner als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln 6 von insgesamt drei benachbarten Fördermitteln 6.
  • Im Betrieb der Rotationspumpe 1 kann das zu fördernde Fluid den ersten Umfangsabschnitt 11 in radialer Richtung umströmen, um radial in den Förderbereich der Rotationspumpe 1 einzuströmen. Der Förderbereich der Rotationspumpe 1 ist über den ersten Umfangsabschnitt 11 in radialer Richtung unmittelbar fluidkommunizierend mit dem Niederdruckeinlass 3, insbesondere mit dem Einlasskanal 3a des Niederdruckeinlasses 3, verbunden. Der erste Umfangsabschnitt 11 bewirkt vorteilhafterweise, dass die Förderzellen 6a zu Beginn des Niederdruckbereichs, insbesondere in einem ersten Abschnitt des Niederdruckbereichs, optimal mit dem zu fördernden Fluid geflutet werden.
  • Der erste Umfangsabschnitt 11 wird durch eine Vertiefung 12 im Stellelement 10, insbesondere eine axiale Vertiefung 12, gebildet. Die Vertiefung 12 ist in radialer Richtung durchgängig.
  • In Drehrichtung des Förderrotors 5 erstreckt sich der erste Umfangsabschnitt 11 bis zu einem Übergang 15. Der Übergang 15 ist im Ausführungsbeispiel ein Absatz 15, und kann insbesondere ein zur Drehachse D des Förderrotors 5 paralleler Absatz 15 sein. Der Übergang 15 verbindet den ersten Umfangsabschnitt 11 mit dem zweiten Umfangsabschnitt 13. Mit anderen Worten definiert der Übergang 15 die Grenze zwischen dem ersten Umfangsabschnitt 11 und dem zweiten Umfangsabschnitt 13. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Übergang 15 in jeder Stellung des Stellelements 10 im Niederdruckeinlass 3 angeordnet. Der Übergang 15 ist in jeder Stellung des Stellelements 10 innerhalb des in Umfangsrichtung gemessenen Erstreckungsbereiches des Niederdruckeinlasses 3 angeordnet und kann vorzugsweise in jeder Stellung des Stellelements 10 durch das im Niederdruckeinlass 3 strömende Fluid angeströmt werden. Der Übergang 15 ist in jeder Stellung des Stellelements 10 radial zwischen dem Förderrotor 5 und einem Abschnitt des Niederdruckeinlasses 3, insbesondere dem Einlasskanal 3b, angeordnet.
  • Das zu fördernde Fluid, welches im Betrieb der Rotationspumpe 1 bereits zu Beginn des Niederdruckbereichs in die Förderzellen 6a einströmt, ist einer Zentrifugalkraft ausgesetzt, die in Drehrichtung des Förderrotors 5 wegen der Mitnahme durch die Fördermittel 6 zunimmt. Diese auf das Fluid wirkende Zentrifugalkraft bewirkt, dass das Fluid in Drehrichtung des Förderrotors 5 mit zunehmender Kraft radial nach außen gedrückt wird. Ein weiteres Fluten der Förderzellen 6a aus einer radialen Richtung wird in Drehrichtung des Förderrotors 5 zunehmend erschwert. Vielmehr neigt das Fluid sogar dazu, wieder aus den Förderzellen 6a heraus gedrückt zu werden. Dieser Effekt tritt insbesondere gegen Ende des Niederdruckbereichs, also insbesondere in einem sich in Drehrichtung des Förderrotors 5 an den ersten Umfangsabschnitt 11 anschließenden zweiten Umfangsabschnitt 13 des Niederdruckbereichs bzw. des Stellelements 10, auf.
  • Der zweite Umfangsabschnitt 13 ist so geformt, dass ein radiales Ausströmen des Fluids aus den Förderzellen 6a erschwert oder vorteilhafterweise verhindert wird. Mit anderen Worten erschwert oder verhindert der zweite Umfangsabschnitt 13 eine unmittelbare Fluidkommunikation zwischen dem Förderbereich und dem Niederdruckeinlass 3, insbesondere dem Einlasskanal 3b des Niederdruckeinlass 3, in radialer Richtung. Die axiale Breite B2 des zweiten Umfangsabschnitts 13 entspricht hierzu in vorteilhaften Ausführungen zumindest im Wesentlichen der axialen Breite der Fördermittel 6.
  • Im Ausführungsbeispiel umfasst der zweite Umfangsabschnitt 13 eine Ausnehmung 14. Die Ausnehmung 14 ist eine axiale Vertiefung im zweiten Umfangsabschnitt 13. Die Ausnehmung 14 ist nach radial innen, also zur Innenmantelfläche 16 des Stellelements 10 hin, offen und wird radial außen durch eine Außenwandung des Stellelements 10 begrenzt. Das Stellelement 10 fällt von der begrenzenden Außenwandung stufenförmig axial auf einen Boden der Ausnehmung 14 ab, so dass über die in Umfangsrichtung gemessene Länge des zweiten Umfangsabschnitts 13 die streifenförmige Ausnehmung 14 um die innen vorbeilaufenden Fördermittel 6 erhalten wird.
  • In Umfangsrichtung erstreckt sich die Ausnehmung 14 entgegen der Drehrichtung des Förderrotors 5 bis zum ersten Umfangsabschnitt 11. In Drehrichtung des Förderrotors 5 wird die Ausnehmung 14 durch eine Wandung 14a begrenzt.
  • Über den ersten Umfangsabschnitt 11 kann das zu fördernde Fluid vom Niederdruckeinlass 3 in die Ausnehmung 14 einströmen. Das in der Ausnehmung 14 befindliche Fluid weist in Bezug auf den Förderrotor 5 hauptsächlich eine tangentiale Strömungsrichtung auf. Die an der Ausnehmung 14 vorbei drehenden Fördermittel 6 beschleunigen das in der Ausnehmung 14 befindliche Fluid in Drehrichtung des Förderrotors 5. Eine die Ausnehmung 14 radial außen begrenzende Außenwandung des Stellelements 10 hält das Fluid jedoch zurück. Das in der Ausnehmung 14 beschleunigte Fluid wird dann im Bereich der Wandung 14a in den Förderbereich, insbesondere in den Niederdruckbereich, der Rotationspumpe 1 gelenkt. Die Ausnehmung 14 ermöglicht eine mittelbare Fluidkommunikation zwischen dem Förderbereich und dem Niederdruckeinlass 3 über den zweiten Umfangsabschnitt 13. Durch die radial außen von der Außenwandung des Stellelements 10 begrenzte Ausnehmung 14 wird die Befüllung der Förderzellen 6a im zweiten Umfangsabschnitt 13 verbessert.
  • Die Rotationspumpe 1 umfasst eine Strömungsleitstruktur 22, die im Niederdruckeinlass 3 angeordnet ist. Die Strömungsleitstruktur 22 ragt in Bezug auf die Drehachse D des Förderrotors 5 axial von einer Wandung des Pumpengehäuses 2 in den Niederdruckeinlass 3 hinein. Vorzugsweise ist die Strömungsleitstruktur 22 dazu ausgebildet, den im Niederdruckeinlass 3 strömenden Fluidstrom, insbesondere das im Einlasskanal 3b strömende Fluid, zu beeinflussen. Im Ausführungsbeispiel wird der Fluidstrom durch die Strömungsleitstruktur 22 zumindest teilweise richtungsändernd beeinflusst. Ein erster Teilstrom des Fluids wird von der Strömungsleitstruktur 22 derart richtungsändernd beeinflusst bzw. umgelenkt, dass der erste Teilstrom zumindest eine Strömungsrichtungskomponente erhält, die der Drehrichtung des Förderrotors 5 entgegengesetzt ist. Ein zweiter Teilstrom des Fluids wird von der Strömungsleitstruktur 22 derart richtungsändernd beeinflusst bzw. umgelenkt, dass der zweite Teilstrom zumindest eine Strömungskomponente erhält, die der Drehrichtung des Förderrotors 5 entspricht.
  • Die Strömungsleitstruktur 22 bildet gemeinsam mit dem Pumpengehäuse 2 einen axial einseitig offenen ersten Teileinlasskanal 3c. Vorzugsweise strömt der erste Teilstrom des Fluidstroms im Betrieb der Rotationspumpe 1 durch den ersten Teileinlasskanal 3c. In Drehrichtung des Förderrotors 5 ist neben dem ersten Teileinlasskanal 3c ein zweiter Teileinlasskanal 3d angeordnet. Der zweite Teileinlasskanal 3d ist axial einseitig offen und wird durch die Strömungsleitstruktur 22 und das Pumpengehäuse 2 gebildet. Vorzugsweise strömt der zweite Teilstrom des Fluids im Betrieb der Rotationspumpe 1 durch den zweiten Teileinlasskanal 3d. Mit anderen Worten ragt die Strömungsleitstruktur 22 axial so in den Niederdruckeinlass 3 hinein, dass sie zwischen dem ersten Teileinlasskanal 3c und dem zweiten Teileinlasskanal 3d angeordnet ist. Die Strömungsleitstruktur 22 trennt den ersten Teileinlasskanal 3c in Umfangsrichtung vom zweiten Teileinlasskanal 3d.
  • Die Strömungsleitstruktur 22 ragt axial nur von einer Seite des Pumpengehäuses 2 in den Niederdruckeinlass 3, erstreckt sich also nicht über die volle axiale Breite des Niederdruckeinlasses 3. Fluid kann somit auch über die Strömungsleitstruktur 22 hinwegströmen. Grundsätzlich könnte sich die Strömungsleitstruktur 22 aber auch axial nahezu vollständig durch den Niederdruckeinlass 3 erstrecken.
  • Der erste Umfangsabschnitt 11 ist in jeder Stellung des Stellelements 10 axial neben und/oder im ersten Teileinlasskanal 3c angeordnet. Der zweite Umfangsabschnitt 13 ist in jeder Stellung des Stellelements 10 axial neben und/oder im zweiten Teileinlasskanal 3d angeordnet. Der Übergang 15 ist in jeder Stellung des Stellelements 10 axial neben der Strömungsleitstruktur 22 und/oder axial neben dem zweiten Teileinlasskanal 3d angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann der Übergang 15 in jeder Stellung des Stellelements 10 radial neben der Strömungsleitstruktur 22 und/oder im zweiten Teileinlasskanal 3d angeordnet sein.
  • Zur translatorischen Verstellung des Stellelements 10 umfasst das Stellelement 10 mehrere Dichtgleitflächen 18, 19. Die Dichtgleitflächen 18, 19 liegen jeweils an einer Gleitfläche 8, 9 des Pumpengehäuses 2 an. Wird das Stellelement 10 verstellt, gleiten die Dichtgleitflächen 18, 19 an der jeweiligen Gleitfläche 8, 9 entlang. Die Dichtgleitflächen 18, 19 umfassen Dichtkanten 18a, 19a, die dem Niederdruckeinlass 3 zugewandt sind. Die Dichtkanten 18a, 19a dichten den Niederdruckeinlass 3 am Übergang vom Pumpengehäuse 2 zum Stellelement 10 ab.
  • In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Stellelement 10 eine erste Dichtgleitfläche 18 mit einer ersten Dichtkante 18a (Fig. 3). Die erste Dichtgleitfläche 18 liegt an einer ersten Gleitfläche 8 des Pumpengehäuses 2 an. Eine zweite Dichtgleitfläche 19 des Stellelements 10 weist eine zweite Dichtkante 19a auf. Die zweite Dichtgleitfläche 19 liegt an einer zweiten Gleitfläche 9 des Pumpengehäuses 2 an. Die erste Dichtgleitfläche 18 ist umfänglich entgegen der Drehrichtung des Förderrotors 5 neben dem ersten Umfangsabschnitt 11 angeordnet. Die zweite Dichtgleitfläche 19 ist umfänglich in Drehrichtung des Förderrotors 5 neben dem zweiten Umfangsabschnitt 13 angeordnet.
  • Der Übergang 15 hat einen in Umfangsrichtung gemessenen Abstand zur ersten Dichtkante 18a, der größer oder gleich einem in Umfangsrichtung gemessenen Abstand zur zweiten Dichtkante 19a ist. In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der in Umfangsrichtung gemessene Abstand des Übergangs 15 zur ersten Dichtkante 18a größer als der in Umfangsrichtung gemessene Abstand des Übergangs 15 zur zweiten Dichtkante 19a.
  • Der in Umfangsrichtung gemessene Abstand zwischen dem Übergang 15 und der ersten Dichtkante 18a ist größer als die maximale umfängliche Erstreckung von zwei benachbarten Förderzellen 6a. Anders formuliert ist der in Umfangsrichtung gemessene Abstand zwischen dem Übergang 15 und der ersten Dichtkante 18a größer als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln 6 von insgesamt drei benachbarten Fördermitteln 6. Davon unabhängig ist der in Umfangsrichtung gemessene Abstand zwischen dem Übergang 15 und der ersten Dichtkante 18a kleiner als die maximale umfängliche Erstreckung von drei benachbarten Förderzellen 6a. Der in Umfangsrichtung gemessene Abstand zwischen dem Übergang 15 und der ersten Dichtkante 18a ist kleiner als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln 6 von insgesamt vier benachbarten Fördermitteln 6.
  • Der in Umfangsrichtung gemessene Abstand zwischen dem Übergang 15 und der zweiten Dichtkante 19a ist größer als die maximale umfängliche Erstreckung von einer Förderzelle 6a. Anders formuliert ist der in Umfangsrichtung gemessene Abstand zwischen dem Übergang 15 und der zweiten Dichtkante 19a größer als der maximale umfängliche Abstand zwischen zwei benachbarten Fördermitteln 6. Davon unabhängig ist der in Umfangsrichtung gemessene Abstand zwischen dem Übergang 15 und der zweiten Dichtkante 19a kleiner als die maximale umfängliche Erstreckung von zwei benachbarten Förderzellen 6a. Der in Umfangsrichtung gemessene Abstand zwischen dem Übergang 15 und der zweiten Dichtkante 19a ist kleiner als der maximale umfängliche Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln 6 von insgesamt drei benachbarten Fördermitteln 6.
  • Vorzugsweise spannt die erste Dichtgleitfläche 18 eine nicht dargestellte erste imaginäre Ebene auf. Die zweite Dichtgleitfläche 19 spannt eine nicht dargestellte zweite imaginäre Ebene auf. Die zwei imaginären Ebenen sind zueinander parallel in Bewegungsrichtung des Stellelements 10 erstreckt. Im Ausführungsbeispiel ist die zweite imaginäre Ebene in Bezug auf die erste imaginäre Ebene parallel versetzt. Insbesondere weist die zweite imaginäre Ebene einen orthogonalen Abstand zur Drehachse D auf, der größer ist als der orthogonale Abstand zwischen der ersten imaginären Ebene und der Drehachse D. In alternativen Ausführungsbeispielen können die beiden Ebenen aber auch deckungsgleich zueinander angeordnet sein. Beide imaginäre Ebenen erstrecken sich in jeder Stellung des Stellelements 10 zwischen der Drehachse D des Förderrotors 5 und dem Übergang 15.
  • Zum besseren Verständnis ist die in Figur 1 gezeigte Schnittdarstellung der Rotationspumpe 1 in Figur 2 perspektivisch dargestellt. Zur Erläuterung des Aufbaus und der Funktionsweise der in Figur 2 abgebildeten Rotationspumpe 1 wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
  • Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung des Stellelements 10 des Ausführungsbeispiels. Das Stellelement 10 kann aber auch in anderen Rotationspumpen mit verstellbarem Fördervolumen verwendet werden. Das Stellelement 10 ist bevorzugt einteilig und kann insbesondere in einem Stück geformt sein.
  • Das Stellelement 10 wird radial außen von einer Außenmantelfläche 17 und radial innen von einer Innenmantelfläche 16 begrenzt. Darüber hinaus sind am Stellelement 10 zwei Druckflächen 21 ausgebildet, an denen sich je ein Rückstellmittel 7 der Rotationspumpe 1 abstützen kann (Rückstellmittel 7 in Figur 3 nicht dargestellt). In alternativen Ausführungsformen kann das Stellelement 10 auch nur eine Druckfläche 21 oder mehr als zwei Druckflächen 21 aufweisen.
  • In der in Figur 3 gezeigten perspektivischen Ansicht sind die erste Dichtgleitfläche 18 und die zweite Dichtgleitfläche 19 sichtbar. Auf der gegenüberliegenden Seite des Stellelements 10, auf der Seite des Hochdruckauslasses, umfasst das Stellelement 10 zwei weitere Dichtgleitflächen, die vorzugsweise jeweils analog zur ersten Dichtgleitfläche 18 und zur zweiten Dichtgleitfläche 19 ausgebildet sind.
  • Die dem ersten Umfangsabschnitt 11 zugewandte Kante der ersten Dichtgleitfläche 18 bildet die erste Dichtkante 18a. Die dem zweiten Umfangsabschnitt 13 zugewandte Kante der zweiten Dichtgleitfläche 19 bildet die zweite Dichtkante 19a.
  • Der erste Umfangsabschnitt 11 weist eine axiale Breite B1 auf, die kleiner ist als die axiale Breite B2 des zweiten Umfangsabschnitts 13. In Umfangsrichtung wird der erste Umfangsabschnitt 11 durch den Übergang 15 vom zweiten Umfangsabschnitt 13 getrennt.
  • Der erste Umfangsabschnitt 11 wird durch wenigstens eine Vertiefung 12 oder, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, zwei sich axial gegenüberliegenden Vertiefungen 12 gebildet. Die Vertiefung 12 umfasst einen Vertiefungsgrund 12a. Die Kante 12c, welche die Außenmantelfläche 17 mit dem Vertiefungsgrund 12a verbindet, ist vorzugsweise abgerundet bzw. weist einen Radius auf. Eine abgerundete Kante 12c bewirkt ein weniger turbulentes radiales Einströmen des zu fördernden Fluids vom Niederdruckeinlass 3 in den Förderbereich der Rotationspumpe 1. In Umfangsrichtung wird der Vertiefungsgrund 12a von jeweils einer Vertiefungswandung 12b begrenzt. Die in Drehrichtung des Förderrotors 5 angeordnete Vertiefungswandung 12b bildet gleichzeitig den Übergang 15.
  • Der Übergang 15 ist ein Absatz 15 des Stellelements 10. Der Absatz 15 erstreckt sich vom ersten Umfangsabschnitt 11, insbesondere vom Vertiefungsgrund 12a, senkrecht in axiale Richtung.
  • Der sich in Drehrichtung des Förderrotors 5 anschließende zweite Umfangsabschnitt 13 weist eine Breite B2 auf, die der axialen Breite der Fördermittel 6 entspricht. Der zweite Umfangsabschnitt 13 umfasst auf der Seite der Innenmantelfläche 16 eine Ausnehmung 14. Die Ausnehmung 14 erstreckt sich in Umfangsrichtung vom ersten Umfangsabschnitt 11 und/oder vom Übergang 15 bis zu einer Wandung 14a.
  • In dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel des Stellelements 10 ist in der zweiten Dichtgleitfläche 19 eine Druckausnehmung 25 vorgesehen. Im eingebauten Zustand des Stellelements 10 ist die Druckausnehmung 25 über einen Kanal 26 mit der Druckkammer 24 fluidkommunizierend verbunden.
  • Zum besseren Verständnis ist das Stellelement 10 in Figur 4 in einer Draufsicht dargestellt. Figur 5 und Figur 6 zeigen die in Figur 4 eingezeichneten Schnitte des Stellelements 10. Hinsichtlich des konkreten Aufbaus des Stellelements 10 wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
  • Figur 7 zeigt einen Ausschnitt einer Seitenansicht der Rotationspumpe 1. Bei dem in Figur 7 dargestellten Ausschnitt schaut der Betrachter über den Niederdruckeinlass 3 in Strömungsrichtung des zu fördernden Fluid in das Pumpengehäuse 2.
  • Das zu fördernde Fluid gelangt über den Fluidanschluss 3a in den Einlasskanal 3b des Niederdruckeinlasses 3. Ein erster Teil des einströmenden Fluids kann unmittelbar, vorzugsweise in radialer Richtung, auf das Stellelement 10, insbesondere auf die Außenmantelfläche 17 des Stellelements 10, zu strömen. Über den ersten Umfangsabschnitt 11 kann das Fluid in den Förderbereich strömen, insbesondere radial oder zumindest mit radialer Richtungskomponente in den Förderbereich einströmen, und durch die Fördermittel 6 gefördert werden.
  • Der zweite Umfangsabschnitt 13 schließt sich in Drehrichtung des Förderrotors 5 an den ersten Umfangsabschnitt 11 an. Der zweite Umfangsabschnitt 13 weist eine axiale Breite auf, die der axialen Breite der Fördermittel 6 entspricht. Dadurch verhindert der zweite Umfangsabschnitt 13 vorteilhafterweise, dass das zu fördernde Fluid aufgrund der zunehmenden Fliehkraft wieder radial aus dem Förderbereich ausströmen kann.
  • Ein zweiter Teil des einströmenden Fluids trifft auf die Strömungsleitstruktur 22. Die Strömungsleitstruktur 22 lenkt einen Teilstrom des zweiten Teils des Fluids in den ersten Teileinlasskanal 3c. Ein anderer Teilstrom des zweiten Teils des Fluids wird durch die Strömungsleitstruktur 22 in den zweiten Teileinlasskanal 3d gelenkt.
  • Im Ausführungsbeispiel ist der erste Umfangsabschnitt 11 in jeder Stellung des Stellelements 10 axial neben, insbesondere auch axial über, dem ersten Teileinlasskanal 3c angeordnet. Der zweite Umfangsabschnitt 13 ist in jeder Stellung des Stellelements 10 axial neben, insbesondere auch axial über, dem zweiten Teileinlasskanal 3d angeordnet. Der Übergang 15 ist in Abhängigkeit der Stellung des Stellelements 10 entweder axial neben, insbesondere axial über, der Strömungsleitstruktur 22 und/oder dem zweiten Teileinlasskanal 3d angeordnet.
    • Bezugszeichen:
  • 1 Rotationspumpe 13 zweiter Umfangsabschnitt
    2 Pumpengehäuse 14 Ausnehmung
    3 Niederdruckeinlass 14a Wandung
    3a Fluidanschluss 15 Übergang
    3b Einlasskanal 16 Innenmantelfläche
    3c erster Teileinlasskanal 17 Außenmantelfläche
    3d zweiter Teileinlasskanal 18 erste Dichtgleitfläche
    4 Hochdruckauslass 18a erste Dichtkante
    4a Auslasskanal 19 zweite Dichtgleitfläche
    5 Förderrotor 19a zweite Dichtkante
    5a Außenmantelfläche 20 -
    6 Fördermittel 21 Druckfläche
    6a Förderzellen 22 Strömungsleitstruktur
    7 Rückstellmittel 23 Druckkanal
    8 erste Gleitfläche 24 Druckkammer
    9 zweite Gleitfläche 25 Druckausnehmung
    10 Stellelement 26 Kanal
    11 erster Umfangsabschnitt
    12 Vertiefung
    12a Vertiefungsgrund D Drehachse
    12b Vertiefungswandung B1 axiale Breite
    12c Kante B2 axiale Breite

Claims (14)

  1. Rotationspumpe (1) mit verstellbarem Fördervolumen, wobei die Rotationspumpe (1) Folgendes umfasst:
    (a) ein Pumpengehäuse (2) mit einem Niederdruckeinlass (3) und einem Hochdruckauslass (4) für ein zu förderndes Fluid,
    (b) einen im Pumpengehäuse (2) um eine Drehachse (D) drehbar angeordneten Förderrotor (5) mit mehreren über den Umfang des Förderrotors (5) verteilten Fördermitteln (6) zur Förderung des Fluids vom Niederdruckeinlass (3) zum Hochdruckauslass (4), und
    (c) ein in Bezug auf das Pumpengehäuse (2) translatorisch hin und her bewegliches Stellelement (10) zur Verstellung des Fördervolumens der Rotationspumpe (1), wobei
    (d) das Stellelement (10) einlassseitig
    (d1) einen ersten Umfangsabschnitt (11), der sich umfänglich in Drehrichtung des Förderrotors (5) erstreckt und dessen axiale Breite (B1) kleiner ist als die axiale Breite der Fördermittel (6), und
    (d2) einen zweiten Umfangsabschnitt (13), der sich dem ersten Umfangsabschnitt (11) in Drehrichtung des Förderrotors (5) anschließt und dessen axiale Breite (B2) größer ist als die axiale Breite (B1) des ersten Umfangabschnitts (11), aufweist, wobei
    (e) ein Übergang (15) vom ersten Umfangsabschnitt (11) zum zweiten Umfangsabschnitt (13) in jeder Stellung des Stellelements (10) im Niederdruckeinlass (3) angeordnet ist,
    (f) wobei der erste Umfangsabschnitt (11) und der zweite Umfangsabschnitt (13) jeweils zumindest teilweise radial zwischen dem Förderrotor (5) und einem Einlasskanal (3b) des Niederdruckeinlasses (3) angeordnet sind.
  2. Rotationspumpe (1) nach Anspruch 1, wobei die axiale Breite (B2) des zweiten Umfangsabschnitts (13) kleiner als die axiale Breite der Fördermittel (6) ist oder vorzugsweise der axialen Breite der Fördermittel (6) entspricht.
  3. Rotationspumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Übergang (15) ein zur Drehachse (D) des Förderrotors (5) paralleler Absatz (15) des Stellelements (10) ist.
  4. Rotationspumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Außenmantelfläche (5a) des Förderrotors (5), eine Innenmantelfläche (16) des Stellelements (10) und die axialen Außenränder der Fördermittel (6) im Betrieb der Rotationspumpe (1) einen Förderbereich der Rotationspumpe (1) definieren und der Förderbereich über den ersten Umfangsabschnitt (11) in radialer Richtung unmittelbar fluidkommunizierend mit dem Niederdruckeinlass (3) verbunden ist und der zweite Umfangsabschnitt (13) eine unmittelbare Fluidkommunikation zwischen dem Förderbereich und dem Niederdruckeinlass (3) in radialer Richtung verhindert.
  5. Rotationspumpe (1) nach Anspruch 4, wobei der Förderbereich einen Niederdruckbereich aufweist, in den das zu fördernde Fluid einströmt, wobei der erste Umfangsabschnitt (11) in Drehrichtung des Förderrotors (5) zu Beginn des Niederdruckbereichs angeordnet ist und sich in jeder Stellung des Stellelements (10) über weniger als 70% der Umfangserstreckung des Niederdruckbereichs, vorzugsweise weniger als 60% der Umfangserstreckung des Niederdruckbereichs, erstreckt.
  6. Rotationspumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stellelement (10) eine mit dem Pumpengehäuse (2) in einem Gleitkontakt befindliche und neben dem ersten Umfangsabschnitt (11) vorgesehene erste Dichtgleitfläche (18) und eine mit dem Pumpengehäuse (2) in einem Gleitkontakt befindliche und neben dem zweiten Umfangsabschnitt (13) vorgesehene zweite Dichtgleitfläche (19) umfasst, wobei die erste Dichtgleitfläche (18) und die zweite Dichtgleitfläche (19) am Pumpengehäuse (2) entlang gleiten, wenn das Stellelement (10) translatorisch verstellt wird.
  7. Rotationspumpe (1) nach Anspruch 6, wobei die erste Dichtgleitfläche (18) eine erste imaginäre Ebene definiert und die zweite Dichtgleitfläche (19) eine zweite imaginäre Ebene definiert, wobei die erste imaginäre Ebene parallel zur zweiten imaginären Ebene ausgebildet ist und sich beide Ebenen in jeder Stellung des Stellelements (10) zwischen der Drehachse (D) des Förderrotors (5) und dem Übergang (15) erstrecken und den Übergang (15) vorzugsweise weder schneiden noch tangieren.
  8. Rotationspumpe (1) nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei die erste Dichtgleitfläche (18) an einem der zweiten Dichtgleitfläche (19) zugewandten Ende eine erste Dichtkante (18a) und die zweite Dichtgleitfläche (19) an einem der ersten Dichtgleitfläche (18) zugewandten Ende eine zweite Dichtkante (19a) umfasst, und die Dichtkanten (18a, 19a) den Niederdruckeinlass (3) jeweils im Gleitkontakt zwischen Pumpengehäuse (2) und dem Stellelement (10) abdichtet, wobei der Übergang (15) jeweils einen in Umfangsrichtung gemessenen Abstand zu den Dichtkanten (18a, 19a) aufweist, der größer oder gleich einem in Umfangsrichtung gemessenen maximalen Abstand zwischen zwei benachbarten Fördermitteln (6) ist.
  9. Rotationspumpe (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Übergang (15) einen in Umfangsrichtung gemessenen Abstand zur ersten Dichtkante (18a) aufweist, der größer oder gleich einem in Umfangsrichtung gemessenen Abstand zur zweiten Dichtkante (19a) ist.
  10. Rotationspumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Umfangsabschnitt (11) und der zweite Umfangsabschnitt (13) eine umfängliche Erstreckung aufweisen, die mindestens einem in Umfangsrichtung gemessenen maximalen Abstand zwischen zwei benachbarten Fördermitteln (6) entspricht.
  11. Rotationspumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Umfangsabschnitt (11) eine umfängliche Erstreckung aufweist, die kleiner ist als ein maximaler in Umfangsrichtung gemessener Abstand zwischen den zwei äußersten Fördermitteln (6) von insgesamt vier benachbarten Fördermitteln (6).
  12. Rotationspumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Umfangsabschnitt (11) durch eine radial durchgängige, axiale Vertiefung (12) in dem Stellelement (10) gebildet wird.
  13. Rotationspumpe (1) nach Anspruch 12, wobei die Vertiefung (12) einen Vertiefungsgrund (12a) aufweist, der in Umfangsrichtung durch zwei sich gegenüberliegende Vertiefungswandungen (12b) begrenzt wird, und eine der Vertiefungswandungen (12b) den Übergang (15) bildet.
  14. Rotationspumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Umfangsabschnitt (13) eine zum Förderrotor (5) radial offene und axial nicht durchgängige Ausnehmung (14) umfasst, und die Ausnehmung (14) vom ersten Umfangsabschnitt (11) in Drehrichtung des Förderrotors (5) eine umfängliche Erstreckung aufweist, die höchstens einem in Umfangsrichtung gemessenen maximalen Abstand zwischen zwei benachbarten Fördermitteln (6) entspricht.
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