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Title:
VANE CELL PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/131598
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a vane cell pump (1) having a pump housing (26) and a rotor (10), which is arranged in a hollow space (27) of the pump housing (26) along an axis of rotation (21), wherein the pump housing (26) comprises a first end face (30), against which a second end face (31) of the rotor (10) is arranged in opposition, wherein an apparatus (24, 25) is arranged on the first end face (30) of the pump housing (26) and/or on the second end face (31) of the rotor (10), the apparatus (24, 25) building up a pressure between the first end face (30) of the pump housing (26) and the second end face (31) of the rotor (10) as a result of rotation of the rotor (10) about the axis of rotation (21).

Inventors:
JOHANNING ANDRE (DE)
KRUEGER HARTMUT (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/056085
Publication Date:
October 27, 2011
Filing Date:
April 18, 2011
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
JOHANNING ANDRE (DE)
KRUEGER HARTMUT (DE)
International Classes:
F04C2/344
Foreign References:
DE102008059981A12009-06-25
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Flügelzellenpumpe (1 ) mit einem Pumpengehäuse (26) und einem Rotor (10;

12; ...; 20), der in einem Hohlraum (27) des Pumpengehäuses (26) entlang einer Rotationsachse (21 ) angeordnet ist, wobei das Pumpengehäuse (26) eine erste Stirnfläche (30) umfasst, an der gegenüberliegend eine zweite Stirnfläche (31 ) des Rotors (10; 12; ...; 20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (33; 37; 38; 39; 49; 24; 25; 54; ...; 57) an der ersten Stirnfläche (30) des Pumpengehäuses (26) und/oder an der zweiten Stirnfläche (31 ) des Rotors (10; 12; ...; 20) angeordnet ist, wobei die Vorrichtung (33; 37; 38; 39; 49; 24; 25; 54; ...; 57) durch eine Rotation des Rotors (10; 12; ...; 20) um die Rotationsachse (21 ) einen Druck zwischen der ersten Stirnfläche (30) des Pumpengehäuses (26) und der zweiten Stirnfläche (31 ) des Rotors (10; 12; ...; 20) aufbaut.

2. Flügelzellenpumpe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zumindest eine Oberflächenstruktur (33; 37; 38; 39; 49) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen einer Oberfläche der Oberflächenstruktur (33; 37; 38; 39; 49) und der gegenüberliegenden Stirnfläche (30, 31 ) in Rotationsrichtung abnimmt.

3. Flügelzellenpumpe (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine Verdichtungsnut (24; 25; 54; ...; 57) umfasst, die schräg zur Rotationsrichtung des Rotors angeordnet ist.

4. Flügelzellenpumpe (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (10; 12; ...; 20) an einer Umfangsseite (34) zur Rotationsachse (21 ) ausgerichtete Schlitze (22) aufweist, in denen jeweils ein Flügel (23) angeordnet ist, wobei zwischen Schlitzen (22) wenigstens eine erste Verdichtungsnut (24) und eine zweite Verdichtungsnut (25) angeordnet ist, wobei die erste Verdichtungsnut (24) in Richtung der Rotationsachse (21 ) des Rotors (10; 12; ...; 20) verläuft und die zweite Verdichtungsnut (25) in Richtung der Schlitze (22) verläuft, wobei an einem Ende der zweiten Verdichtungsnut (25) eine Wandung (46) angeordnet ist, die die zweite Verdichtungsnut (24; 25; 54; ...; 57) von dem Schlitz (22) abgrenzt.

Flügelzellenpumpe (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsnut (24; 25; 54; ...; 57) spiralförmig in Richtung der Rotationsachse (21 ) ausgebildet ist.

Flügelzellenpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsnut (24; 25; 54; ...; 57) radial außen und/oder innenliegend durch eine weitere Wandung (45, 47) begrenzt ist.

Flügelzellenpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsnut (24; 25; 54; ...; 57) einen ersten Bereich (42) und einen zweiten Bereich (43) umfasst, wobei die beiden Bereiche (42, 43) spiralförmig ausgebildet sind und aufeinander zulaufen und in einem dritten Bereich (44) aufeinandertreffen.

Flügelzellenpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur (37; 38) konvex in Rotationsrichtung (21 ) ausgebildet ist.

Flügelzellenpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass die Oberflächenstruktur (39) wenigstens eine erste und eine zweite Stufe (40, 41 ) aufweist, wobei die erste und die zweite Stufe (40, 41 ) so angeordnet sind, dass der Abstand zwischen der ersten Stufe (40) und der gegenüberliegenden Stirnfläche (30, 31 ) und der zweiten Stufe (41 ) und der gegenüberliegenden Stirnfläche (30, 31 ) in Richtung der Rotationsrichtung des Rotor (10; 12; ...; 20) abnimmt.

Flügelzellenpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur (33; 37; 38; 39; 49) wenigstens eine Rille (32) aufweist, die in etwa in Richtung der Rotationsachse (21 ) des Rotors (10; 12; ...; 20) ausgerichtet ist.

Flügelzellenpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur (32; 33; 37; 38; 39; 49) wenigs- tens einen Begrenzungssteg (35, 36) aufweist, der in Rotationsrichtung ausgebildet ist und die Oberflächenstruktur (33; 37; 38; 39; 49) radial nach innen und/oder radial nach außen abgrenzt.

Description:
Beschreibung

Titel

Flügelzellenpumpe

Die Erfindung betrifft eine Flügelzellenpumpe mit einem Pumpengehäuse und einem Rotor, der in einem Hohlraum des Pumpengehäuses entlang einer Rotationsachse angeordnet ist, wobei das Pumpengehäuse eine erste Stirnfläche umfasst, an der gegenüberliegend eine zweite Stirnfläche des Rotors angeordnet ist.

Stand der Technik

Aus der DE 10 2008 059 981 A1 ist eine regelbare Flügelzellenpumpe bekannt. Die Flügelzellenpumpe umfasst ein zylindrisches Pumpengehäuse, das einen inneren zylindrischen Hohlraum definiert. Das Pumpengehäuse umfasst eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung. Angeordnet an einer Achse, die von der Achse des inneren zylindrischen Hohlraums versetzt ist, befindet sich ein Rotor. Der Pumpenrotor ist zylindrisch ausgebildet und umfasst eine Vielzahl von axial verlaufenden und radial orientierten schmalen Schlitzen, die frei verschiebbar eine gleiche Vielzahl von Flügeln aufnehmen und festhalten. Die Flügel sind durch eine Zentrifugalkraft in engem Kontakt mit der Fläche des inneren zylindrischen Hohlraums gehalten, wenn der Pumpenrotor rotiert. Der Rotor der Flügelzellenpumpe wird axial dadurch gelagert, dass die Stirnflächen des Rotors an den gegenüberliegenden Flächen des Hohlraums des Pumpengehäuses anliegen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Flügelzellenpumpe bereitzustellen. Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Flügelzellenpumpe gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine verbesserte Flügelzellenpumpe dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Flügelzellenpumpe eine Vorrichtung an einer ersten Stirnfläche des Pumpengehäuse und/oder an einer zweiten Stirnfläche umfasst, die durch eine Rotation des Rotors um eine Rotationsachse einen Druck zwischen der ersten Stirnfläche des Pumpengehäuses und der zweiten Stirnfläche des Rotors aufbaut. Auf diese Weise kann eine Reibung des Rotors an einer Innenwand des Pumpengehäuses vermieden werden, so dass einfach der Wirkungsgrad der Flügelzellenpumpe erhöht wird. Des weiteren wird dadurch ein Verschleiß am Rotor und/oder am Pumpengehäuse reduziert.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung zumindest eine Oberflächenstruktur auf, die derart ausgebildet ist, dass ein Abstand zwischen einer Oberfläche der Oberflächenstruktur und der gegenüberliegenden Stirnfläche in Rotationsrichtung abnimmt. Auf diese Weise kann einfach ein Druck zwischen den Stirnflächen des Rotors und des Pumpengehäuses aufgebaut werden, so dass die beiden Stirnflächen des Pumpengehäuses und des Rotors nicht aneinander reiben.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vorrichtung wenigstens eine Verdichtungsnut, die schräg zur Rotationsrichtung des Rotors angeordnet ist. Auf diese Weise kann ebenso ein Druck zwischen den Stirnflächen des Rotors und des Pumpengehäuses erzeugt werden, der den Rotor von einem Schleifen an einer Innenwand des Pumpengehäuses abhält.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Rotor an einer Um- fangsseite zur Rotationsachse ausgerichtete Schlitze auf, in denen jeweils ein Flügel angeordnet ist, wobei zwischen den Schlitzen wenigstens eine erste Verdichtungsnut und eine zweite Verdichtungsnut angeordnet. Die erste Verdichtungsnut verläuft in Richtung der Rotationsachse des Rotors und die zweite Verdichtungsnut in Richtung des Schlitzes. Dabei ist an einem Ende der zweiten Verdichtungsnut eine Wandung angeordnet, die die zweite Verdichtungsnut von dem Schlitz abgrenzt. Auf diese Weise kann die Fläche, auf der der Druck gegenüber der Stirnfläche des Pumpengehäuses wirkt, einfach vergrößert werden, um so ein Kippen des Rotors in der Lagerung zu vermeiden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Verdichtungsnut spiralförmig in Richtung der Rotationsachse ausgebildet. Die spiralförmige Ausbildung ermöglicht die Bereitstellung eines hohen Druckes zwischen den beiden Stirnflächen des Pumpengehäuses und des Rotors.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Verdichtungsnut radial außen und/oder innen liegend durch eine weitere Wandung begrenzt. Auf diese Weise kann der durch die Verdichtungsnut erzeugte Druck über die Stirnfläche des Rotors durch eine Begrenzung der Verdichtungsnut zuverlässig verteilt werden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Verdichtungsnut einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf, wobei die zweiten Bereiche spiralförmig ausgebildet sind und aufeinander zu laufen und in einem dritten Bereich aufeinandertreffen. Auf diese Weise wird ein Kippen des Rotors durch einen radial weiter außen liegenden Druckaufbau vermieden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Oberflächenstruktur konvex in Rotationsrichtung ausgebildet. Auf diese Weise wird strömungsgünstig der Druck zwischen der Stirnfläche des Rotors und der Stirnfläche des Pumpengehäuses erhöht.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Oberflächenstruktur wenigstens eine erste und eine zweite Stufe auf, wobei die erste Stufe und die zweite Stufe so angeordnet sind, dass der Abstand zwischen der ersten Stufe und der gegenüberliegenden Stirnfläche und der zweiten Stufe und der gegenüberliegenden Stirnfläche in Richtung der Rotationsrichtung des Rotors abnimmt. Die stufenförmige Ausbildung ermöglicht eine einfache Fertigungsweise der Flügelzellenpumpe. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Oberflächenstruktur wenigstens eine Rille auf, die in etwa in Richtung der Rotationsachse des Rotors ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird zuverlässig Luft oder ein anderes Strömungsmedium in die Oberflächenstruktur nachgeführt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Oberflächenstruktur wenigstens einen Begrenzungssteg auf, der einen Bereich der Stirnfläche ohne Oberflächenstruktur und/oder die Oberflächenstruktur gegenüber einer radial außen liegenden Umfangsfläche abgrenzt. Auf diese Weise kann der in der Oberflächenstruktur erzeugte Druck zuverlässig im Bereich der Oberflächenstruktur gehalten werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Flügelzellenpumpe mit einem ersten Rotor;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den ersten Rotor; Fig. 3 eine Draufsicht auf einen zweiten Rotor; Fig. 4 eine Draufsicht auf einen dritten Rotor; Fig. 5 eine Draufsicht auf einen vierten Rotor; Fig. 6 eine Draufsicht auf einen fünften Rotor;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Flügelzellenpumpe mit einer ersten Oberflächenstruktur eines sechsten Rotors;

Fig. 8 einen Schnitt entlang einer Rotationsrichtung eines siebten Rotors durch eine zweite Oberflächenstruktur;

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Rotationsrichtung eines achten Rotors durch eine dritte Oberflächenstruktur; Fig. 10 einen Schnitt entlang der Rotationsrichtung eines neunten Rotors durch eine vierte Oberflächenstruktur; und

Fig. 1 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines zehnten Rotors mit einer fünften Oberflächenstruktur.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Flügelzellenpumpe 1. Die Flügelzellenpumpe 1 umfasst einen Antrieb 28, ein Pumpengehäuse 26 und einen im Pumpengehäuse 26 angeordneten ersten Rotor 10. Das Pumpengehäuse 26 umfasst einen rotationssymmetrisch um eine Zylinderachse 48 ausgebildeten Hohlraum 27, in dem der erste Rotor 10 angeordnet ist. Das Pumpengehäuse 26 umfasst eine Einlassöffnung 52 und eine Auslassöffnung 53. Der erste Rotor 10 weist eine Rotationsachse 21 auf, die beabstandet zu einer Zylinderachse 48 des Hohlraums 27 versetzt angeordnet ist. Der erste Rotor 10 ist zylindrisch ausgebildet, auf einer Rotorwelle 59 angeordnet und umfasst mehrere Schlitze 22, die parallel zur Rotationsachse 21 verlaufen. In den Schlitzen 22 ist jeweils ein Flügel 23 angeordnet. Der Hohlraum 27 des Pumpengehäuses 26 weist eine erste Stirnfläche 30 auf, die gegenüberliegend zu einer zweiten Stirnfläche 31 des ers- ten Rotors 10 angeordnet ist. An der zweiten Stirnfläche 31 des ersten Rotors 10 sind mehrere Verdichtungsnuten 24, 25 angeordnet. Die Verdichtungsnuten 24, 25 sind zwischen den Schlitzen 22 für die Flügel 23 angeordnet und zu der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 hin geöffnet. Ein Querschnitt der Verdichtungsnuten 24, 25 reduziert sich entlang dem Verlauf der Verdichtungs- nut 24, 25 radial von außen zur Rotationsachse 21 hin. Eine erste Verdichtungsnut 24 wird spiralförmig in Richtung der Rotationsachse 21 hin bis in einen radial innen liegenden Bereich der zweiten Stirnfläche 31 geführt. Eine zweite Verdichtungsnut 25 ist ebenso wie die erste Verdichtungsnut 24 spiralförmig ausgebildet, verläuft in Richtung des Schlitzes 22 und endet beabstandet von dieser. Die ers- te Verdichtungsnut 24 ist gegenüber einer Rotorwelle 59 durch eine erste Wandung 45 begrenzt. Die zweite Verdichtungsnut 25 ist von dem Schlitz 22 durch eine zweite Wandung 46 getrennt.

Wird der erste Rotor 10 durch den Antrieb 28 im Uhrzeigersinn um die Rotationsachse 21 in Rotation versetzt, so werden die Flügel 23 durch die Zentrifugalkraft nach außen gedrückt bis sie an dem Pumpengehäuse 26 anliegen. Die Flü- gel 23 sind dabei ausgelegt, entlang einer Pumpengehäuse-Innenwand 51 entlang zu gleiten und ein Fördermedium von der Einlassöffnung 52 zu der Auslassöffnung 53 zu fördern. Durch die Rotation wird radial außen liegend das Fördermedium in die Verdichtungsnuten 24, 25 geleitet, wobei die Verdichtungsnuten 24, 25 durch ihren Verlauf das Fördermedium von dem ersten Rotor 10 radial außen liegend nach innen fördern. Dabei baut sich ein Druck entlang der Verdichtungsnuten 24, 25 auf. Am radial innen liegenden Ende der Verdichtungsnuten 24, 25 ist das Fördermedium aufgrund des Endes der Verdichtungsnuten 24, 25 gezwungen, die Verdichtungsnuten 24, 25 zu verlassen und in Richtung der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses auszutreten. Durch die Rotation des ersten Rotors 10 wird das Fördermedium in den Verdichtungsnuten 24, 25 mit einem Druck beaufschlagt, der als Kraft gegenüber der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuse 26 wirkt. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der erste Rotor 10 axial beabstandet gegenüber der erste Stirnfläche 30 des Pumpenge- häuses 26 gelagert ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Gleiten des ersten Rotors

10 am Pumpengehäuse 26 vermieden wird, so dass die Reibung des ersten Rotors 10 an dem Pumpengehäuse 26 reduziert ist.

Fig. 2 bis Fig. 7 zeigen verschiedene prinzipielle Ausführungsformen von Ver- dichtungsnuten in einem Rotor 10, 12, 13, 14, 15, 16. Die Rotationsrichtung der

Rotoren 10, 12, 13, 14, 15, 16 ist jeweils im Uhrzeigersinn.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den ersten Rotor 10, der an der zweiten Stirnfläche 31 mehrere Verdichtungsnuten 24, 25 umfasst. Der erste Rotor 10 weist ei- nen Mitnehmer 61 zur Übertragung des Drehmoments von der Rotorwelle 59 auf den ersten Rotor 10 auf. Die Verdichtungsnuten 24, 25 sind spiralförmig ausgebildet und fördern ein Fördermedium von der radial außen liegenden Umfangs- fläche 34 nach innen hin. Am Ende der Verdichtungsnuten 24, 25 wird der Volumenstrom des Fördermediums durch das Ende der Verdichtungsnut 24, 25 in Richtung der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 abgeleitet. Die Förderung des Fördermediums von außen nach innen gewährleistet einen hohen Druck des Fördermediums nahe an der Rotorwelle 59 des ersten Rotors 10, so dass der erste Rotor 10 zuverlässig zum Pumpengehäuse 26 beabstandet in axialer Richtung gelagert ist. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf einen zweiten Rotor 13. Der zweite Rotor 13 umfasst mehrere Verdichtungsnuten 54, die gegenüber den in Fig. 2 gezeigten ersten Verdichtungsnuten 24 verkürzt ausgeführt sind und im Durchmesser des radial innenliegenden Endes der Schlitze 22 enden. Der zweite Rotor 13 weist die 5 radial innen liegende, zu den dritten Verdichtungsnuten 54 angeordnete erste

Wandung 45 auf. Die erste Wandung 45 grenzt die dritten Verdichtungsnuten 54 von der Rotorwelle 59 ab. Des weiteren weist der zweite Rotor 13 die zweite Wandung 46 auf, die die dritten Verdichtungsnuten 54 von den Schlitzen 22 abgrenzt. Ferner wird der durch die dritten Verdichtungsnuten 54 erzeugte Druck 10 radial außen liegender als in Fig. 2 gezeigt, in Richtung der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 abgeleitet, so dass der zweite Rotor 13 gegenüber dem ersten Rotor 10 kippstabiler axial gelagert ist.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen dritten Rotor 14, der mehrere vierte Verl s dichtungsnuten 55 umfasst. Dabei wird das Fördermedium im Gegensatz zu dem in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigten Rotoren 10, 13 radial von innen nach außen gefördert, wobei der dritte Rotor 14 keine Wandungen 45, 46, wie in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigt, aufweist. Die vierten Verdichtungsnuten 55 sind zur Umkehrung der Förderrichtung gegenüber dem in Fig. 2 bis Fig. 3 gezeigten Verdichtungsnuten 20 24, 25, 54 gegenteilig ausgerichtet. Eine Förderung des Fördermediums radial von innen nach außen stellt eine kippstabile axiale Lagerung des dritten Rotors 14 bereit.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen vierten Rotor 15, der ähnlich wie der in Fig.

25 4 gezeigte vierte Rotor 14 fünfte Verdichtungsnuten 56 aufweist, die gegenüber den vierten Verdichtungsnuten 55 verkürzt ausgeführt sind. Um den Förderdruck des Fördermediums zu erhöhen, weist der vierte Rotor 15 eine radial außen liegende dritte Wandung 47 auf. Dies gewährleistet einen zuverlässigen Druckaufbau gegenüber der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 und verhin-

30 dert ein Abfließen des Fördermediums in Richtung der Umfangsfläche 34 des vierten Rotors 15.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf einen fünften Rotor 16, der mehrere sechste Verdichtungsnuten 57 aufweist, die einen radial außen liegenden ersten Bereich 42 35 und einen radial innen liegenden zweiten Bereich 43 umfassen. Die beiden Bereiche 42, 43 sind spiralförmig ausgebildet, wobei die beiden Bereiche 42, 43 aufeinander zu laufen und sich in einem dritten Bereich 44 treffen. Die sechsten Verdichtungsnuten 57 werden durch die zweite Wandung 46 im Bereich der Schlitze 22 begrenzt, sodass die ersten und zweiten Bereiche 42, 43 an den dritten Schlitzen 22 keinen dritten Bereich 44 ausbilden. Die Förderung des Fördermediums erfolgt sowohl radial von innen nach außen als auch radial von außen nach innen. Dabei wird der entstehende Druck in Richtung der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 im dritten Bereich 44 abgelenkt. Weisen die sechsten Verdichtungsnuten 57 nur einen der beiden Bereiche 42, 43 auf, wird der in den sechsten Verdichtungsnuten 57 erzeugte Druck an der zweiten Wandung 46 in Richtung der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 abgelenkt. Die Ausbildungsform der sechsten Verdichtungsnuten 57 des fünften Rotors 16 hat den Vorteil, dass ein höherer Druck als von einer Förderung von innen nach außen, wie in Fig. 4 bis Fig. 5 gezeigt, bereitgestellt werden kann, wobei gleichzeitig die Kippstabilität des fünften Rotors 16 erhöht gegenüber der in Fig. 2 bis Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines sechsten Rotors 12. Der sechste Rotor 12 weist an seiner zweiten Stirnfläche 31 eine erste Oberflächenstruktur 33 auf. Die erste Oberflächenstruktur 33 enthält einzelne Segmente 58, die durch jeweils eine Rille 32 voneinander getrennt sind. Die Rille 32 ist etwa in Richtung der Rotationsachse 21 des sechsten Rotors 12 ausgerichtet und die erste Oberflächenstruktur 33 ist radial außen liegend an der zweiten Stirnfläche 31 angeordnet. Die erste Oberflächenstruktur 33 wird durch die Schlitze 22 unterbrochen. Gegenüberliegend zur ersten Oberflächenstruktur 33 ist die erste Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 angeordnet. Eine Oberfläche der ersten Oberflächenstruktur 33 ist keilförmig ausgebildet, wobei der Abstand in Rotationsrichtung zu der ersten Stirnfläche 30 abnimmt.

Wird der sechste Rotor 12 in Rotation entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um die Rotationsachse 21 versetzt, so wird das Fördermedium zwischen der ersten

Oberflächenstruktur 33 und der ersten Stirnfläche 30 in den einzelnen Segmenten der ersten Oberflächenstruktur 33 verdichtet. Das Verdichten des Fördermediums an der ersten Oberflächenstruktur bewirkt, dass der sechste Rotor 12 beabstandet zu der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 axial gelagert ist und ein Schleifen des Rotors 1 1 an der ersten Stirnfläche 30 vermieden oder vermindert wird. Durch die Rotation des sechsten Rotors 12 strömt radial von in- nen das Fördermedium über die Rillen 32 in die einzelnen Segmente 58 der ersten Oberflächenstruktur 33 nach. Auf diese Weise wird dafür gesorgt, dass ausreichend Fördermedium zwischen der ersten Oberflächenstruktur 33 und der ersten Stirnfläche 30 zur Lagerung des sechsten Rotors 12 bereitsteht.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt entlang der Rotationsrichtung eines siebten Rotors 18 durch eine zweite Oberflächenstruktur 37, deren Segmente 58 durch die Rille 32 voneinander abgetrennt sind. Die zweite Oberflächenstruktur 37 ist konkav und symmetrisch zu den Rillen 32 ausgebildet. Die symmetrische Ausbildung der zweiten Oberflächenstruktur 37 ermöglicht eine Rotation des Rotors in beide Rotationsrichtungen, wobei der Abstand der Oberfläche der zweiten Oberflächenstruktur 37 in Rotationsrichtung zwischen der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 und der zweiten Stirnfläche 31 mit der zweiten Oberflächenstruktur 37 abnimmt.

Fig. 9 zeigt einen Schnitt entlang der Rotationsrichtung eines achten Rotors 19 durch eine dritte Oberflächenstruktur 38. Die dritte Oberflächenstruktur 38 um- fasst einzelne Segmente 58, die jeweils durch die Rille 32 getrennt sind. Eine Oberfläche der Oberflächenstruktur 38 ist konkav ausgebildet, wobei ein einzel- nes Segment 58 der Oberflächenstruktur 38 eine etwa keilförmige Grundform aufweist. Die Drehrichtung ist bei der dritten Oberflächenstruktur 38 gegenüber der zweiten Oberflächenstruktur 37 festgelegt, jedoch können mehr Segmente 58 der Oberflächenstruktur 38 durch die schmalere Ausbildung der einzelnen Segmente 58 auf der zweiten Stirnfläche 31 am achten Rotor 19 angeordnet werden. Dabei nimmt der Abstand der Oberfläche der dritten Oberflächenstruktur 38 entlang der Rotationsrichtung des achten Rotors 19 gegenüber der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 ab.

Fig. 10 zeigt einen Schnitt entlang der Rotationsrichtung eines neunten Rotors 20 durch eine vierte Oberflächenstruktur 39. Die vierte Oberflächenstruktur 39 um- fasst eine erste Stufe 40 und eine zweite Stufe 41. Die erste Stufe 40 und die zweite Stufe 41 sind derart an der Stirnfläche 31 des neunten Rotors 20 angeordnet, dass ein Abstand der ersten Stufe 40 zu der ersten Stirnfläche 30 und der Abstand der zweiten Stufe 40 zu der ersten Stirnfläche 30 in Rotationsrichtung abnimmt. Die Ausbildung der vierten Oberflächenstruktur 39 mittels Stufen 40, 41 ermöglicht eine einfache und kostengünstige Fertigung der vierten Oberflächen- struktur 39 des neunten Rotors 20. Einzelne Segmente 58 der vierten Oberflächenstruktur 39, die jeweils eine erste und eine zweite Stufe 40, 41 umfassen, sind durch die Rille 32 getrennt.

Fig. 1 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines zehnten Rotors 17. Der zehnte Rotor 17 umfasst eine fünfte Oberflächenstruktur 49. Die fünfte Oberflächenstruktur 49 ist ähnlich zu der in Fig. 8 gezeigten ersten Oberflächenstruktur 33 ausgebildet. Die fünfte Oberflächenstruktur 49 umfasst dabei einzelne Segmente 58, die durch die Rillen 32 voneinander getrennt sind. Die fünfte Oberflächenstruktur 49 ist keilförmig ausgebildet, wobei ein keilförmiger Bereich 50 durch einen innen liegenden ersten Begrenzungssteg 35 und durch einen radial außen liegenden zweiten Begrenzungssteg 36 von einem Bereich 60 der Stirnfläche 31 getrennt ist, in dem keine Oberflächenstruktur angeordnet ist. Ferner trennt der zweite radial außen liegende Begrenzungssteg 36 den keilförmigen Bereich 50 von einer Umfangsfläche 34 des zehnten Rotors 17. Die Begrenzungsstege 35, 36 vermeiden das Abfließen des Fördermediums aus dem keilförmigen Bereich 50, um so einen höheren Druck zwischen der fünften Oberflächenstruktur 49 und der ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 aufzubauen. Der keilförmige Bereich 50 ist dabei so ausgerichtet, dass in Rotationsrichtung der Abstand der Oberfläche des keilförmigen Bereichs 50 zu der gegenüberliegenden ersten Stirnfläche 30 des Pumpengehäuses 26 abnimmt.

In den gezeigten Ausführungsformen sind die Verdichtungsnuten und die Oberflächenstrukturen jeweils auf dem Rotor angeordnet. Alternativ ist aber auch denkbar, die Verdichtungsnuten oder die Oberflächenstruktur an der ersten Stirnfläche des Pumpengehäuses anzuordnen. Ferner ist auch denkbar, die Verdichtungsnuten mit der Oberflächenstruktur zu kombinieren, um so einen erhöhten Druck zwischen den beiden Stirnflächen des Pumpengehäuses und des Rotors bereitzustellen und so zuverlässig den Rotor axial im Pumpengehäuse reibungsarm zu lagern.