Im Stand der Technik sind für Pumpen und Meßgeräte Ro- toreinrichtungen entwickelt worden, bei denen ein Rotor innerhalb eines Trägerrohrs durch magnetische Feldkräfte in einer Gleichgewichtslage gehalten wird. So ist in der DE-A-29 19 236 ein Turbinenradzähler zur Durchflußmessung von Flüssigkeiten beschrieben, bei dem der Rotor für die radiale Stabilität zwei beabstandete, als Permanentmagne- te ausgebildete Rotormagnete aufweist, denen paarweise ebenfalls als Permanentmagnete ausgebildete Statormagnete zugeordnet sind, die das Trägerrohr umgeben. Dabei sind Rotor-und Statormagnete in axialer Richtung einander ab- stoßend magnetisiert.

Zwischen den Statormagneten ist eine elektrische Magnet- spule angeordnet, die das Trägerrohr ringförmig umgibt.

Die Magnetspule wirkt mit einem ferromagnetischen Fluß- leitstück am Rotor zusammen, das zwischen den Rotormagne- ten angeordnet ist. Zusätzlich ist ein Sensor vorhanden, der die Axialposition des Rotors erfaßt und mit einer Re- geleinrichtung zusammenwirkt, die den elektrischen Strom- fluß in der Magnetspule steuert. Sobald die Feldkräfte der Rotor-und Statormagnete bei einer axialen Verschie- bung des Rotors bestrebt sind, den Rotor aus der Gleich- gewichtslage heraus in Axialrichtung zu beschleunigen, erzeugt die durch den Sensor gemessene Axialverschiebung des Rotors ein Signal, das in der Magnetspule eine entge- gengesetzte stabilisierende Feldkraft bewirkt. Der Rotor wird also bei einer axialen Lageverschiebung in die eine oder die andere Richtung ständig in seine Sollage zurück- geführt. Dabei sind die stabilisierenden Axialkräfte ge- genüber der axialen Lageverschiebung zeitlich in bekann- ter Weise derart phasenverschoben, daß den Rotor sowohl rückstellende als auch dämpfende Kräfte in seiner Sollage stabilisieren.

Ein Nachteil der vorbeschriebenen Rotoreinrichtung be- steht darin, daß der Rotor nur eine relativ geringe La- gersteifigkeit in radialer Richtung hat. Die Ursache hierfür ist der große Abstand zwischen den Stator-und Rotormagneten aufgrund des zwischen Trägerrohr und Rotor vorhandenen Ringkanals für die Durchführung des Fluids.

In der DE-A-24 44 099 ist ein Magnetlager für schnell be- wegte Körper beschrieben. Dieses Magnetlager weist einen hülsenförmigen Rotor auf, dessen Stirnseiten Permanentma- gnete aufweisende Polstücke gegenüberstehen, aufgrund de- ren Anziehungskräfte der Rotor in einer stabilen Lage ge- halten wird. Mittels einer berührungslosen Lageabtastung können Abweichungen von der Gleichgewichtslage festge- stellt werden. Solche Abweichungen werden durch eine lei- stungslose elektromagnetische Streufeldsteuerung ausge- glichen, wobei hierfür ringförmige Spulen vorgesehen sind, die an den Polstücken nahe den Spalten zu dem Rotor angeordnet sind. Ein solches Magnetlager ist für die An- ordnung in einem Trägerrohr, durch das ein Fluid geleitet wird, aus räumlichen Gründen nicht geeignet.

Soweit es Pumpen angeht, werden Magnetlager insbesondere für Blutpumpen eingesetzt. So ist aus der US-A-5,695,471 eine Blutpumpe bekannt, die als Radialpumpe mit einem Ra- dialrotor ausgebildet ist. Der Radialrotor ist innerhalb eines Trägerrohrs angeordnet und weist in einem eingangs- seitigen Fortsatz eine Mehrzahl von Rotormagneten auf, denen am Trägerrohr Statormagnete zugeordnet sind. Zu- sätzlich weist der Radialrotor über den Umfang verteilt eine Vielzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden, stabförmigen Rotormagneten auf, denen beidseits des Ra- dialrotors auf Seiten des Trägerrohrs ringförmige Stator- magnete zugeordnet sind. Diese Rotor-und Statormagnete sollen die Radiallagerung im Bereich des Fortsatzes des Rotors unterstützen. In Axialrichtung ist der Rotor rein mechanisch einer Ends an einer Kugel und anderen Ends an einer Spitzenlagerung gehalten.

Der Rotor wird mittels eines bürstenlosen Drehfeldmotors angetrieben. Hierzu ist auf Seiten des Trägerrohrs eine Spule angeordnet, die mit in den Radialrotor eingelasse- nen Polradmagneten zusammenwirkt.

Nachteilig bei dieser Blutpumpe ist, daß die Lagerstabi- lität in radialer Richtung nicht optimal ist und daß die Pumpe wegen der Vielzahl der Rotor-und Statormagnete ei- nen großen Raumbedarf und hohes Gewicht hat. Außerdem un- terliegt die rein mechanische Lagerung in axialer Rich- tung dem Verschleíß, was insbesondere bei implantierbaren Blutpumpen von Nachteil ist.

Als Blutpumpen sind auch axiale Pumpen bekannt. Hier er- folgt die Lagerung jedoch ausschließlich mechanisch in Leiträdern, die ortsfest in dem Trägerrohr vor und hinter dem Rotor angeordnet sind. (Wernicke et al., A Fluid Dy- namic Analysis Using Flow Visualization of the Bay- lor/NASA Implantable Axial Flow Blood Pump for Design Im- provemen, Artificial Organs 19 (2), 1995, S. 161-177).

Solche mechanischen Lagerungen sind verschleißanfällig und haben zudem einen ungünstigen Einfluß auf empfindli- che Flüssigkeiten, insbesondere auf Körperflüssigkeiten wie Blut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotorein- richtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß eine wesentlich höhere Lagersteifigkeit insbesondere in radialer Richtung erzielt wird und sie sich deshalb sehr vielseitig einsetzen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkma- le gelöst : a) die Rotoreinrichtung hat ein Trägerrohr ; b) in dem Trägerrohr ist ein Rotor drehbar gelagert ; c) der Rotor ist für die Interaktion mit dem durch das Trägerrohr strömenden Fluid ausgebildet ; d) der Rotor weist an beiden Stirnseiten axial magneti- sierte permanentmagnetische Rotormagnete auf ; e) den Stirnseiten des Rotors axial gegenüberliegend sind mit dem Trägerrohr verbundene, permanentmagnetische Statormagnete angeordnet ; f) jeder Statormagnet hat eine solche axiale Magnetisie- rung, so daß sich benachbarte Stator-und Rotormagne- te gegenseitig anziehen. g) die Rotoreinrichtung weist eine magnetische Axialsta- bilisiereinrichtung für den Rotor auf.

Alternativ dazu wird die Aufgabe durch eine Rotoreinrich- tung mit folgenden Merkmalen gelöst : a) die Rotoreinrichtung hat ein Trägerrohr ; b) in dem Trägerrohr ist ein Rotor drehbar gelagert ; c) der Rotor ist für die Interaktion mit dem in dem Trä- gerrohr befindlichen Fluid ausgebildet ; d) an den Stirnseiten des Rotors stehen sich jeweils ein axial magnetisierter, permanent magnetischer Magnet und ein Flußleitstück gegenüber, wobei der Magnet ent- weder als Rotormagnet am Rotor sitzt oder als Stator- magnet mit dem Trägerrohr verbunden ist ; e) die Rotoreinrichtung weist eine magnetische Axialsta- bilisiereinrichtung auf.

Grundgedanke der Erfindung ist es also, mittels Rotor- und Statormagneten in endseitiger Anordnung jeweils ein die Spalte zwischen Rotor und Statormagneten überbrücken- des Magnetfeld in axialer Richtung zu erzeugen, das die jeweils gegenüberliegende Paare von Rotormagneten und Statormagneten gegenseitig anzieht. Hierdurch wird die Lagersteifigkeit bei gleicher Geometrie gegenüber dem Ma- gnetlager nach der DE-A-29 19 236 um mindestens eine Zeh- nerpotenz erhöht, ohne daß hierdurch der Ringkanal zwi- schen Trägerrohr und Rotornabe wesentlich beeinträchtigt wird.

Der vorbeschriebene Effekt tritt auch schon dann ein, wenn sich nicht zwei Magnete, also Rotor-und Statorma- gnete, gegenüberstehen, sondern jeweils ein Magnet auf der einen Seite und ein Flußleitstück auf der anderen Seite. Dabei kann alternativ der Magnet als Rotormagnet am Rotor sitzen und das Flußleitstück mit dem Trägerrohr verbunden sein oder das Flußleitstück am Rotor angeordnet sein und der Magnet als Statormagnet am Trägerrohr sit- zen. Zur Erzielung einer hohen Lagersteifigkeit können zusätzlich elektrische Magnetspulen zur Verstärkung der Magnetisierung der Flußleitstücke im Sinne einer Vergrö- ßerung der Anziehungskräfte zwischen den Magneten und den Flußleitstücken vorgesehen sein.

Soweit sich jeweils paarweise Rotor-und Statormagnete gegenüberstehen, sollten sie vorzugsweise aus mindestens zwei ineinandergefügten Teilmagneten bestehen, wobei je- weils radial benachbarte Teilmagnete entgegengesetzt ma- gnetisiert sind. Durch diese Ausbildung der Rotor-und Statormagnete wird sogar eine Steigerung der Lagerstei- figkeit um den Faktor 40 erzielt.

Der Rotor ist zweckmäßigerweise als Axialrotor ausgebil- det, so daß sich bei einer Verwendung der Rotoreinrich- tung für eine Pumpe eine Axialpumpe ergibt. Ein solcher Axialrotor ist wesentlich weniger aufwendig zu gestalten als ein Radialrotor.

Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Rotor eine Rotornabe aufweist und die Rotormagnete bzw. Fluß- leitstücke in der Rotornabe angeordnet sind, wobei die Statormagnete bzw. Flußleitstücke den Stirnseiten der Ro- tornabe gegenüberliegend angeordnet sind. Die Statorma- gnete bzw. Flußleitstücke können über strömungsgünstig ausgebildete Stege mit dem Trägerrohr verbunden sein.

Durch diese Anordnung ergibt sich eine kompakte Konstruk- tion, und es werden schädliche Spalte weitestgehend ver- mieden. Dabei sollten die Statormagnete bzw. Flußleit- stücke in Radialstabilisatoren angeordnet sein, deren Kontur nicht über die der Rotornabe vorsteht, wobei die Radialstabilisatoren vorzugsweise die gleiche Kontur ha- ben sollten wie die Rotornabe.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß von den jeweils gegenüberliegenden Stirnseiten der Ra- dialstabilisatoren und des Rotors zumindest jeweils eine sphärisch ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung wird ein mechanisches Anlaufen von achsfernen Bereichen des Rotors und der Radialstabilisatoren bei axialer Auslen- kung des Rotors vermieden. Zur Begrenzung der Radial- und/oder Axialbeweglichkeit des Rotors ist es zweckmäßig, daß die jeweils gegenüberliegenden Stirnflächen der Ra- dialstabilisatoren und des Rotors mit ineinandergreifen- den komplementären Lagerzapfen und Lagerausnehmungen ver- sehen sind, wobei durch ein entsprechendes radiales Spiel sichergestellt wird, daß Lagerzapfen und Lagerausnehmun- gen sich nur bei relativ großen Auslenkungen des Rotors in radialer Richtung berühren.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rotormagnete und die Statormagnete jeweils unmit- telbar gegenüberliegend angeordnet sind, damit ein mög- lichst starkes Magnetfeld entsteht.

Nach der Erfindung ist ferner vorgeschlagen, daß die Axialstabilisiereinrichtung wenigstens eine elektrische Magnetspule sowie eine Regeleinrichtung mit einem die Axialbewegung des Rotors erfassenden Sensor aufweist, wo- bei die Regeleinrichtung den elektrischen Stromfluß in der Magnetspule bzw. den Magnetspulen derart beeinflußt, daß das Magnetfeld der Magnetspule (n) einer Axialbewegung des Rotors aus seiner Sollage entgegenwirkt. Eine solche Axialstabilisiereinrichtung ist prinzipiell schon aus der DE-A 29 19 236 und auch aus der DE-A-24 44 099 bekannt und hat sich bewährt. Zweckmäßigerweise sollte die Axial- stabilisiereinrichtung zwei Magnetspulen aufweisen, die im Bereich der Statormagnete und/oder den Stirnflächen des Rotors angeordnet sind, damit die Axialstabilisierung besonders wirksam ist.

Dabei bestehen zweierlei Möglichkeiten für die Anordnung der Magnetspulen, nämlich zum einen am Trägerrohr in der Weise, daß sie das Trägerrohr umgeben, zum anderen in den Radialstabilisatoren selbst, wobei jedoch dann für die Herausführung der Leitungen zu und von den Magnetspulen gesorgt werden muß. Vorzugsweise sollten die Radialstabi- lisatoren magnetsierbare Flußleitstücke in einer solchen Ausbildung und Anordnung aufweisen, daß das von Rotor- und Statormagneten erzeugte axiale Magnetfeld im Spalt zwischen den Stirnseiten von Radialstabilisatoren und Ro- tor durch das von den Magnetspulen erzeugte Magnetfeld in axialer Richtung überlagert wird, und zwar in der Weise, daß einer Axialbewegung des Rotors aus der Sollage entge- gengewirkt wird. Dabei können die Magnetspulen selbst als Sensoren verwendet werden. Die Flußleitstücke sind zweck- mäßigerweise auf Höhe der Magnetspulen angeordnet.

Soweit die Rotoreinrichtung Teil einer Meßeinrichtung sein soll, ist es zweckmäßig, daß der Rotor einen Impuls- geber und das Trägerrohr einen Impulsnehmer aufweist und daß der Impulsgeber für den Impulsnehmer der Drehzahl des Rotors entsprechende Impulse erzeugt. Dies kann in einfa- cher Weise dadurch geschehen, daß der Impulsgeber als Im- pulsmagnet (e) und der Impulsnehmer als Spule ausgebildet ist, so daß in der Spule beim Drehen des Rotors ein elek- trischer Strom induziert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Trägerrohr in Höhe des Rotors einen mit Drehstrom speisbaren Drehfeldstator aufweist und der Rotor einen radial magnetisierten Polrad-magneten aufweist. Hierdurch entsteht ein Synchronmotor, in dem durch Beaufschlagung des Drehfeldstators mit Drehstrom ein Drehfeld erzeugt werden kann, das den Rotor mitnimmt, so daß dem Rotor ei- ne Drehbewegung aufgeprägt werden kann. Die Rotoreinrich- tung erhält hierdurch motorische Eigenschaften und kann durch entsprechende Ausbildung der Mantelfläche des Ro- tors nicht nur zu Meßzwecken, sondern auch als Pumpe zur Förderung des Fluids verwendet werden. Vorzugsweise soll- te der Polradmagnet wenigstens vier in unterschiedlichen radialen Richtungen magnetisierte Magnetsegmente aufwei- sen, damit Taumelbewegungen des drehenden Rotors aufgrund magnetischer Feldasymmetrien im Bereich der Lagerspalte zwischen Rotor und Radialstabilisatoren entgegengewirkt wird. Der Drehfeldstator sollte mit einem elektronischen Drehstromgenerator verbunden sein, auf den eine Lastwin- kelregelung einwirkt. Durch gezielte Regelung des Last- winkels können sowohl Betrag als auch Richtung des auf den Rotor wirkenden Drehfeldes bzw. Drehmoments einge- stellt und stabilisiert werden.

Der Rotor ist an den jeweiligen Einsatzzweck angepaßt. So kann der Rotor flügelartige Vorsprünge aufweisen, wenn die erfindungsgemäße Rotoreinrichtung als Flügelrad-bzw.

Turbinenradmeßeinrichtung für die Durchflußmessung einge- setzt werden soll. Sofern die Rotoreinrichtung in oben beschriebener Weise durch einen Synchronmotor erweitert ist, kann sie als Förderpumpe eingesetzt werden. Hierzu kann beispielsweise die Mantelfläche des Rotors mit we- nigstens einem schraubenförmigen Steg versehen sein, so daß zwischen den einzelnen Stegwindungen Kanäle ausgebil- det werden, die eine Förderung bewirken. Pumpen dieses Typs werden verbreitet zur Erzeugung von Hochvakuum ein- gesetzt.

Alternativ dazu können an der Mantelfläche des Rotors Schaufelkränze ausgebildet sein, die sich mit komplemen- tären Schaufelkränzen an der Innenwandung des Trägerrohrs axial überschneiden. Je nach Ausbildung der Schaufelkrän- ze ergeben sich die verschiedensten Einsatzmöglichkeiten, z. B. in Gasturbinen oder Hochvakuumpumpen. Die vorbe- schriebene Schaufelkranzausbildung kann auch mit schrau- benförmig verlaufenden Kanälen kombiniert werden. Man er- hält auf diese Weise eine in der Vakuumtechnik unter der Bezeichnung"Compoundpumpe"bekannte Pumpe mit besonders hohem Kompressionsverhältnis.

Statt Schaufelkränzen und Stegen kann die Mantelfläche des Rotors auch glatt, insbesondere zylindrisch ausgebil- det sein. Sofern die Rotoreinrichtung in oben beschriebe- ner Weise einen Synchronmotor aufweist, kann die Viskosi- tät gasförmiger oder flüssiger Medien dadurch gemessen werden, daß die elektrische Leistungsaufnahme des Syn- chronmotors zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Rotor- drehzahl gemessen wird. Diese ist zu der Reibleistung an der Mantelfläche des Rotors im wesentlichen proportional, wobei die Reibleistung ihrerseits ein Maß für die Visko- sität des den Rotor umgebenden Mediums ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgeschla- gen, daß die Mantelfläche des Rotors wenigstens einen ra- dial nach außen vorstehenden Vorsprung aufweist und ein Sensor vorhanden ist, der die Axialposition des Rotors erfaßt und ein zur Axialposition proportionales Signal erzeugt. Der Vorsprung beispielsweise in Form eines Ring- steges bietet die Möglichkeit zur Messung der axialen Strömungsgeschwindigkeit eines gasförmigen oder flüssigen Mediums, indem die von der Strömung über den Vorsprung auf den Rotor übertragene Axialkraft über die entspre- chende axiale Positionsverschiebung des Rotors ermittelt wird, indem die Axialstabilisiereinrichtung ein entspre- chendes Signal erzeugt. Beide Maßnahmen können auch mit- einander kombiniert werden, sofern die Rotoreinrichtung in oben beschriebener Weise mit einem Synchronmotor ver- sehen ist. Dann können die Axialverschiebung des Rotors sowie die dem Rotor zugeführte Antriebsleistung mit Hilfe des Synchronmotors erfaßt werden, so daß sowohl die Strö- mungsgeschwindigkeit als auch die Viskosität des Fluids zeitgleich gemessen werden können.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausfüh- rungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen : Figur 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsge- mäße Rotoreinrichtung als Meßgerät ; Figur 2 einen Längsschnitt durch die Kombination von Trägerrohr und Rotor in einer zweiten Ausführungsform für eine Pumpe ; Figur 3 einen Längsschnitt durch die Kombination aus Rotor und Trägerrohr in einer dritten Ausführungsform für eine Pumpe ; Figur 4 einen Längsschnitt durch die Kombination aus Trägerrohr und Rotor in einer vierten Ausführungsform für ein Meßgerät ; Figur 5 einen Längsschnitt durch die Kombination aus Rotornabe und Radialstabilisatoren in einer fünften Ausführungsform.

Figur 1 zeigt eine insgesamt mit 1 bezeichnete Rotorein- richtung für den Einbau in ein flüssigkeits-oder gasfüh- rendes Rohr. Die Rotoreinrichtung 1 hat ein zylindrisches Trägerrohr 2, das über hier nicht näher dargestellte Flansche als Zwischenstück in das Rohr einbaubar ist, so daß die Flüssigkeit oder das Gas das Trägerrohr 2 durch- strömt.

In dem Trägerrohr 2 befindet sich mittig ein Rotor 3, der eine zylindrische Rotornabe 4 aufweist, an deren Außen- seite Flügel 5,6 angeformt sind. In den Endbereichen schließt die Rotornabe 4 zwei als Permanentmagnete ausge- bildete Rotormagnete 7,8 ein, die axial magnetisiert sind. Zwischen beiden Rotormagneten 7,8 ist ein Polrad- magnet 9 angeordnet, der über den Umfang verteilt in vier radialen Richtungen magnetisiert ist.

Benachbart zu den beiden Stirnseiten der Rotornabe 4 sind Radialstabilisatoren 10,11 angeordnet, die über Stege 12,13,14,15 derart an der Innenseite des Trägerrohrs 2 und koaxial zum Rotor 3 befestigt sind, daß sie axial- symmetrisch zum Rotor 3 liegen. Die Radialstabilisatoren 10,11 weisen zylindrische Stabilisatorhülsen 16,17 auf, deren Durchmesser dem der Rotornabe 4 entsprechen. Die Radialstabilisatoren 10,11 bilden also hinsichtlich ih- rer Außenkontur Fortsetzungen der Rotornabe 4. Die Stabi- lisatorhülsen 16,17 schließen in den dem Rotor 3 benach- barten Bereich jeweils einen als Permanentmagnet ausge- bildeten Statormagneten 18,19 ein, wobei die Statorma- gnete 18,19 derart axial magnetisiert sind, daß in den Spalten zwischen den Radialstabilisatoren 10,11 und dem Rotor 3 ein axial gerichtetes, den Rotor 3 anziehendes Magnetfeld entsteht. Diese Magnetfelder sorgen dafür, daß der Rotor 3 immer mittig zur Achse des Trägerrohrs 2 ge- halten wird, also eventuelle radiale Auslenkungen sofort wieder zurückgestellt werden. Dabei wird eine hohe Lager- steifigkeit in radialer Richtung erzielt.

Die Radialstabilisatoren 10 weisen zusätzliche ferroma- gnetische Flußleitstücke 20,21 auf, die mit ringförmi- gen, elektrischen Magnetspulen 22,23 einer Axialstabili- siereinrichtung zusammenwirken. Die Magnetspulen 22,23 sind auf Höhe der Flußleitstücke 20,21 angeordnet und umgeben das Trägerrohr 2 außenseitig. Sie sitzen innerhalb eines das Trägerrohr 2 ringförmig umgebenden Gehäuses 24, das in den stirnseitigen Bereichen gleichzeitig als Fluß- leitstück für die Magnetspulen 22,23 dient. Die beiden Magnetspulen 22,23 sind über Elektroleitungen 25,26 mit einer Regeleinrichtung 27 verbunden. Die Regeleinrichtung 27 speist die Magnetspulen 22,23 mit Erregerstrom. Hier- durch wird der magnetische Fluß in den Spalten zwischen Rotor 3 und den Radialstabilisatoren 10,11 so überlagert und geregelt, daß der Rotor 3 eine allseitig berührungs- lose, axial stabile Position zwischen den Radialstabili- satoren 10,11 einnimmt. Dabei werden die Magnetspulen 22,23 nicht nur zur Flußregelung, sondern gleichzeitig auch als Sensorspulen für die berührungslose Abtastung der Axialposition des Rotors 3 verwendet, wie dies in gleicher Weise bei dem Magnetlager nach der DE-A- 24 44 099 geschieht.

Zwischen den beiden Magnetspulen 22,23 ist in dem Gehäu- se 24 ein ringförmiger Drehfeldstator 28 angeordnet, der zusammen mit dem Polradmagnet 9 im Rotor 3 einen Syn- chronmotor bildet. Der Drehfeldstator 28 ist hierzu mit einem elektronischen Drehstromgenerator 29 verbunden.

Dieser kann den Drehfeldstator 28 mit einem Drehstrom be- aufschlagen, wobei mittels gezielter Regelung des Last- winkels sowohl der Betrag als auch die Richtung des auf den Rotor 3 wirkenden Drehmoments eingestellt und stabi- lisiert werden kann.

Die vorbeschriebene Rotoreinrichtung 1 kann für verschie- dene Zwecke eingesetzt werden. So kann sie zum Messen der Durchflußmenge von Flüssigkeiten und Gasen in Rohrleitun- gen verwendet werden. In diesem Fall sind die Flügel 5,6 so ausgebildet, daß die in dem Ringkanal zwischen Rotor 3 und Trägerrohr 2 durchströmende Flüssigkeit den Rotor 3 in eine zur Geschwindigkeit der Flüssigkeit proportiona- len Drehzahl versetzt, wobei die Durchströmgeschwindig- keit ein Maß für das Volumen des durchfließenden Mediums darstellt. Auch gasförmige Medien können gemessen werden.

Die Messung der Drehzahl des Rotors 3 kann beispielsweise durch einen induktiven Impulsabgriff an dem Drehfeldsta- tor 28 geschehen, wobei der Polradmagnet 9 den Impulsge- ber bildet. Dabei wirkt sich für die Meßgenauigkeit vor- teilhaft aus, daß der Rotor 3 des Magnetlagers 1 rei- bungslos gelagert ist und praktisch keinem Verschleiß ausgesetzt ist und somit auch keiner Wartung bedarf.

Sofern der Rotor 3 ohne Flügel 5,6 ausgebildet ist, also eine glatte zylindrische Mantelfläche aufweist, kann die erfindungsgemäße Rotoreinrichtung 1 auch zur Messung der Viskosität gasförmiger bzw. flüssiger Medien eingesetzt werden. Zu diesem Zweck wird der Rotor 3 mit Hilfe des Drehstromgenerators 29 und des aus Drehfeldstator 28 und Polradmagnet 9 bestehenden Synchronmotors in Gang ge- setzt, und es wird die elektrische Leistungsaufnahme des Synchronmotors zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Ro- tordrehzahl gemessen. Diese ist der Reibleistung an der Mantelfläche des Rotors 3 im wesentlichen proportional.

Die Reibleistung ihrerseits ist wieder ein Maß für die Viskosität des den Rotor 3 umgebenden Mediums.

Die Ausführungsbeispiele gemäß den Figuren 2 bis 4 unter- scheiden sich von dem gemäß Figur 1 lediglich durch ande- re Formgebungen des Rotors, wobei die außerhalb des Trä- gerrohrs 2 liegenden Teile mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 identisch sind und aus Übersichtlichkeits- gründen weggelassen sind. In den Figuren 2 bis 4 werden diejenigen Teile mit den schon für Figur 1 verwendeten Bezugsziffern versehen, die bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 2 bis 4 die gleiche Ausbildung und/oder Funk- tion haben.

In Figur 2 hat der Rotor 30 einen Außendurchmesser, der nahezu dem Innendurchmesser des Trägerrohrs 2 entspricht.

In seine Mantelfläche sind schraubenartig verlaufende Ka- näle-beispielhaft mit 31 bezeichnet-eingeformt. Der Rotor 30 kann über den aus Drehfeldstator 28 und Polrad- magnet 9 bestehenden Synchronmotor in Drehbewegung ver- setzt werden und wirkt dann als Förderpumpe. Eine solche Rotoreinrichtung 1 kann dann zur Erzeugung von Hochvakuum eingesetzt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist ein Rotor 32 mit insgesamt acht im Abstand zueinander angeordneten Schaufeklkränze-beispielhaft mit 33 bezeichnet-ausge- bildet, die aus einer Vielzahl von Einzelschaufeln-bei- spielhaft mit 34 bezeichnet-bestehen. In die Zwischen- räume zwischen den Schaufelkränzen 33 ragen an dem Trä- gerrohr 4 befestigte Schaufelkränze-beispielhaft mit 35 bezeichnet-hinein. Sie bestehen ebenfalls aus Einzel- schaufeln. Die Schaufelkränze 33 und 35 bilden die strö- mungstechnischen Teile eines Turbokompressors. Durch An- trieb des Rotors 32 mittels des aus Drehfeldstator 28 und Polradmagnet 9 bestehenden Synchronmotors kann die Förde- rung eines gasförmigen Mediums nach Art eines Turbokom- pressors bewirkt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist ein Rotor 36 vorgesehen, dessen Außenkontur sich von der des Rotors 3 gemäß Figur 1 nur dadurch unterscheidet, daß die im we- sentlichen glatte zylindrische Mantelfläche in der axia- len Mitte mit einem nach außen vorstehenden Ringsteg 37 versehen ist. Dieser Ringsteg 37 bildet einen Widerstand in der Strömung eines Mediums durch das Trägerrohr 2.

Hierdurch wird auf den Rotor 36 eine Axialkraft übertra- gen, die zu einer entsprechenden axialen Positionsver- schiebung des Rotors 36 führt. Diese wird über die Ma- gnetspulen 22,23 erfaßt und löst in der Regeleinrichtung 27 ein zur Axialverschiebung proportionales elektrisches Signal aus, das wiederum proportional zur Durchströmge- schwindigkeit ist.

Da die vom durchströmenden Medium auf den Rotor 36 ausge- übte Axialkraft nicht nur von der Strömungsgeschwindig- keit des Mediums, sondern auch von dessen Viskosität ab- hängig ist, ist es zweckmäßig, daß gleichzeitig auch die Viskosität des durchströmenden Mediums erfaßt wird. Dies geschieht-wie oben schon zu dem glatten Rotor 3 be- schrieben-dadurch, daß der Rotor 36 mit Hilfe des Syn- chronmotors in eine bestimmte Drehbewegung versetzt wird und die hierfür erforderliche Antriebsleistung erfaßt und als Maß für die Viskosität des durchströmenden Mediums herangezogen wird.

Um ein mechanisches Anlaufen von achsfernen Bereichen des Rotors 36 zu vermeiden, hat er eine ballig ausgebildete Stirnseite 38. Sofern es zu einer Berührung zwischen Ro- tor 36 und Radialstabilisator 10 kommt, bleibt sie durch diese Ausbildung auf den Mittenbereich mit geringer Um- fangsgeschwindigkeit begrenzt. Es versteht sich, daß auch die untere Stirnseite 39 entsprechend ballig ausgebildet sein kann.

Der untere Radialstabilisator 11 weist in der axialen Mitte an der dem Rotor 36 benachbarten Stirnseite einen Lagerstift 40 auf, der in eine Lagerausnehmung 41 im Ro- tor 36 einfaßt. Zwischen Lagerstift 40 und Lagerausneh- mung 41 ist ein so großes Spiel, daß bei normalen radia- len Abweichungen des Rotors 36 keine Berührung stattfin- det. Nur wenn die radiale Auslenkung zu groß wird, ver- hindern Lagerstift 40 und Lagerausnehmung 41 eine weitere radiale Bewegung. Eine solche Radiallagerung kann selbst- verständlich auch im Bereich des oberen Radialstabilisa- tors 10 vorgesehen werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ist das Träger- rohr 2 mit allen daran angeordneten Teilen aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden. Figur 5 zeigt einen Rotor 42, der zwischen zwei Radialstabilisatoren 43,44 magnetisch gehalten ist. Der Rotor 42 hat eine au- ßen glatte, im Querschnitt kreisrunde Rotornabe 45, deren Querschitt sich bei den Radialstabilisatoren 43,44 fort- setzt. Nicht eingezeichnet sind die in Figur 1 darge- stellten Stege 12,13,14,15, mit denen die Radialstabi- lisatoren 43,44 an der Innenseite des Trägerrohrs 2 be- festigt sind.

Der Rotor 42 hat endseitig jeweils einen Rotormagneten 46,47. Beide Rotormagnete 46,47 sind zweiteilig aufge- baut. Sie bestehen jeweils aus einem zylinderförmigen In- nenmagneten 48,49 und einen diesen jeweils umgebenden, ringförmigen Außenmagneten 50,51. Die Außenmagnete 50, 51 liegen mit ihren Innenseiten an den benachbarten In- nenmagneten 48 bzw. 49 an.

Den Rotormagneten 46,47 gegenüberliegend ist jeweils ein Statormagnet 52,53. Auch die Statormagnete 52,53 sind in der gleichen Weise zweiteilig aufgebaut wie die Rotor- magnete 46,47, d. h. sie haben jeweils einen zylinderför- migen Innenmagneten 54,55 und einen diesen jeweils umge- benden, anliegenden und ringförmigen Außenmagneten 56, 57. Dabei entspricht der Durchmesser der Innenmagnete 54, 55 der Statormagnete 52,53 dem Durchmesser der Innenma- gnete 48,49 der Rotormagnete 46,47, während die Durch- messer der Außenmagnete 56,57 der Statormagnete 52,53 gleich den Durchmessern der Außenmagnete 50,51 der Ro- tormagnete 46,47 sind. Sie sind sämtlich koaxial ange- ordnet.

Die Rotormagnete 46,47 und die Statormagnete 52,53 sind derart magnetisiert, daß die jeweils benachbarten Paare der Magnete sich gegenseitig über ihre gesamte Fläche an- ziehen. Dabei besteht die Besonderheit des vorliegenden Ausführungsbeispiels darin, daß die sich jeweils paarwei- se gegenüberstehenden Innenmagnete 48,54 bzw. 49,55 axial vom Rotor 42 weg magnetisiert sind, während die sich jeweils paarweise gegenüberstehenden Außenmagnete 50,56 bzw. 51,57 axial in Richtung auf den Rotor 42, also entgegengesetzt, magnetisiert sind. Dies ist durch die Pfeile symbolisiert. Die entgegengesetzte Magnetisie- rung erhöht die Steifigkeit der Lagerung des Rotors 42 in radialer Richtung sehr wesentlich.

In den Radialstabilisatoren 43,44 sind Topfspulen 58,59 angeordnet, die jeweils aus einem topfförmigen ferroma- gnetischen Joch 60,61 und einer darin angeordneten elek- trischen Spule 62,63 bestehen. Die Joche 60,61 sind zu den Statormagneten 52,53 hin offen. Der Mittendurchmes- ser der Spulen 62,63 entspricht dem Außendurchmesser des jeweils benachbarten Innenmagneten 54,55. Über elektri- sche Leitungen 64,65 sind die Spulen 62,63 mit einer Regeleinrichtung 66 verbunden. Die Regeleinrichtung 6 speist die Spulen 62,63 mit Erregestrom. Je nach Rich- tung des Stroms kann der axiale Magnetfluß in dem Spalt zwischen Rotor 42 und Radialstabilisatoren 43,44 ver- stärkt oder abgeschwächt werden, was durch den mittigen Doppelpfeil angedeutet ist. Hierdurch werden die dort wirksamen Axialkräfte in der Weise variiert, daß der Ro- tor 42 immer in der axialen Mittelstellung zwischen den Radialstabilisatoren 43,44 geführt wird.