DE29907332U1 - Vorrichtung zur schonenden Förderung von ein- oder mehrphasigen Fluiden - Google Patents

Description

GULDE HENGELHAUPT ZIEBIG PATENTANWÄLTE

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Klaus W. Guide, Dipl.-Chem. Jürgen D. Hengelhaupt, Dipl.-Ing. Dr. Marlene K. Ziebig, Dipl.-Chem. Dieter A. Dimper, Dipl.-Ing.*

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Unser Zeich./our reference GM24799DE-GU Datum/date Berlin, 16. April 1999

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12247 Berlim

Vorrichtung zur schonenden Förderung von ein- oder

mehrphasigen Fluiden

Vorrichtung zur schonenden Förderung von ein- oder

mehrphasigen Fluiden

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur schonenden Förderung von ein- oder mehrphasigen Fluiden gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus Kawahito et al.: In Phase 1 Ex Vivo Studies of the Baylor/NASA Axial Flow Ventricular Assist Device, in:

Heart Replacement Artificial Heart 5, Seiten 245-252, Springer Verlag Tokyo 1996, Herausgeber T. Akutso und H. Koyagani, ist eine gattungsgemaße axiale Blutpumpe zur unterstützung eines erkrankten Herzens bekannt, die in den Brustraum eines Patienten implantierbar ist. Die axiale Blutpumpe weist ein rotierendes Laufrad mit einer Beschaufelung auf, das innerhalb eines blutführenden Rohres gelagert und mittels eines Elektromotors angetrieben wird.

Hierzu ist das Laufrad als Rotor des Elektromotors ausgebildet und über in der Beschaufelung angebrachte Magnete mit dem gehäusefesten Stator des Elektromotors gekoppelt. Eine Axiallagerung des Rotors erfolgt über eine Spitzenlagerung, bei der der Rotor punktweise an in der Strömung angeordneten Lagerelementen axial

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abgestützt wird. Eine derartige Anordnung ist auch aus der US A 4,957,504 bekannt.

Die bekannte Blutpumpe weist den Nachteil auf, daß das geförderte Blut in nicht unerheblichem Ausmaße eine Traumatisierung und Schädigung erfährt. Insbesondere besteht die Gefahr einer Thrombenbildung. Der Grund hierfür liegt im wesentlichen in der Ausbildung von Totwassergebieten an den axialen Lagern.

Ein weiterer Nachteil besteht zweifelsfrei in der begrenzten Standzeit der mechanischen Lager infolge Verschleißes.

Die WO 98/2 8543 beschreibt eine Vorrichtung zur schonenden Förderung von ein- und mehrphasigen Fluiden mit einem rotierenden Teil, das dem zu fördernden Fluid Energie zuführt, und mindestens einer Leiteinrichtung, die vor und/oder hinter dem rotierenden Teil angeordnet ist. Als rotierendes Teil wird dabei das blutführende Rohr verwendet, wobei an der Innenseite des Rohres einteilig die Beschaufelung befestigt ist.

Die in der WO 98/28543 beschriebene Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß das blutführende Rohr nicht ortsfest ausgebildet ist, sondern drehbar angeordnet sein muß. Dies erfordert einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur schonenden Förderung von ein- und mehrphasigen Fluiden zur Verfügung zu stellen, die bei einfachem konstruktivem Aufbau das zu fördernde Fluid in seinen Eigenschaften nicht oder nur unwesentlich verändert und insbesondere Totwassergebiete und Verwirbelungen des zu fördernden Fluids minimiert.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches l.

Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den ünteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß das im Inneren der Hohlkörperanordnung angeordnete, in Rotation versetzbare Förderteil mittels einer Magnetlagerung gelagert ist. Hierzu sind in das Förderteil bevorzugt sowohl permanentmagnetische Lagerelemente für die Magnetlagerung als auch permanentmagnetische Elemente für die Funktionalität als Motorrotor eines Elektromotors integriert. Die Verwendung einer Magnetlagerung erlaubt es, auf üblicherweise in der Strömung des zu fördernden Fluids angeordnete Lagerelemente, die zu Totwassergebieten und Verwirbelungen des zu fördernden Fluids führen und dadurch die Strömung in negativer Weise beeinflussen, zu verzichten. Es wird jede Form der Sedimentierung oder Koagulation des Fluids vermieden, da das Fluid durch die erfindungsgemäße Magnetlagerung keine Berührung mit mechanischen Lagerelementen erfährt.

Desweiteren ist eine Magnetlagerung verschleißfrei, so daß hohe Standzeiten gesichert werden, was insbesondere bei der Anwendung als Blutpumpe zur Unterstützung oder dem Ersatz des menschlichen Herzens bedeutsam ist und darüber hinaus zu einer Kosteneinsparung führt.

Die Erfindung stellt einen einfachen konstruktiven Aufbau zur Verfügung, da auf mechanische Lagerelemente verzichtet wird. Die für die magnetische Lagerung erforderlichen permanentmagnet!sehen Lagerelemente sind

zusätzlich zu den permanentmagnetischen Elementen des Motorrotors unmittelbar am Förderteil angeordnet. Die magnetische Lagerung nimmt vorteilhafterweise sowohl die axialen als auch die radialen Kräfte auf.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine Axialstabilisierung zur Stabilisierung der axialen Lage des Förderteiles vorgesehen. Die Axialstabilisierung stellt eine aktive Regelung der axialen Lage des Förderteiles zur Verfugung, wobei dem Förderteil stirnseitig zugeordnete Ringspulen einen axialen Magnetfluß erzeugen, der den axialen Magnetfluß der permanentmagnetischen Lagerelemente überlagert und der Regelung der axialen Lage dient. Derartige Stabilisierungsanordnungen sind für axiale Flüssigkeitspumpen bzw. Blutpumpen nicht bekannt. Grundsätzlich besteht das mittels des Motorstators des Elektromotors in Rotation versetzbare Förderteil aus einer Rotornabe mit Rotorbeschaufelung und einem Motorrotor. Die Rotornabe und der Motorrotor können auf verschiedene Weise miteinander kombiniert und in der rohrförmigen Hohlkörperanordnung magnetisch gelagert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung besteht das Förderteil, das in der rohrförmigen Hohlkörperanordnung in Rotation versetzbar ist, aus einem Rotorrohr, in dem dann wiederum eine Rotornabe mit einer Rotorbeschaufelung angeordnet ist. Sofern im Innenraum des Rotorrohres eine Rotornabe angeordnet ist, die über die Rotorbeschaufelung drehfest mit dem Rotorrohr verbunden ist, so kann ebenfalls vorgesehen sein, daß die magnetischen Elemente des Motorrotors bzw. die permanentmagnetischen Lagerelemente teilweise in das Rotorrohr und teilweise

in die Rotornaben bzw. die Beschaufelungen integriert sind. Beispielsweise sind die permanentmagnetisehen Lagerelemente der Magnetlagerung in die Rotornaben und die magnetischen Elemente des Motorrotors in das Förderteil integriert. Die Verwendung des Förderteils, an dessen Innenseite die Beschaufelung und gegebenenfalls eine Rotornabe befestigt sind, ermöglicht ein besonders günstiges Strömungsverhalten des zu fördernden Fluids. Der notwendigerweise vorhandene Rotorspalt zwischen der Außenseite des Rotorrohres und der Innenseite der rohrförmigen Hohlkörperanordnung ist dabei derart ausgelegt, daß sowohl die Motorverluste als auch durch den Spalt auftretende Strömungsverluste akzeptabel sind. Dabei ist zu beachten, daß je weiter der Motorrotor vom Motorstator entfernt ist, desto größer sind die auftretenden Motorverluste. Ein kleiner Rotorspalt ist motorseitig daher als günstig anzusehen. Andererseits führt ein kleiner Rotorspalt jedoch zu großen Reibungsverlusten der Strömung und ist daher strömungstechnisch ungünstig. Ein geeigneter Kompromiß liegt beispielsweise in der genannten Rotorspaltbreite von 0,5 bis 2,5 mm.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das in Rotation versetzbare Förderteil durch eine Rotornabe, eine mit der Rotornabe drehfest verbundenen Beschaufelung und eine Integration der magnetischen Elemente des Motorrotors sowie der permanentmagnetischen Lagerelemente der Magnetlagerung in die Rotornabe und/oder die Beschaufelung gekennzeichnet.

Dadurch wird die Entstehung eines Rotorspaltes vermieden und die Strömungsverluste bei dieser Ausführungsvariante minimiert. Die permanentmagnetischen Lagerelemente der Magnetlagerung sind bei dieser Ausgestaltung bevorzugt in der Rotornabe

angeordnet. Bevorzugt sind für eine sowohl in Strömungsrichtung als auch entgegen der Strömungsrichtung steife axiale Lagerung des Förderteils an beiden Enden der Rotornabe permanentmagnetische Lagerelemente angeordnet, die jeweils mit permanentmagnetischen Lagerelementen einer axial beabstandeten Fluid-Leiteinrichtung zusammenwirken. Die magnetischen Elemente des Motorrotors sind hier zwischen den beiden endig angeordneten permanentmagnet!sehen Lagerelementen angeordnet.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind an der Stirnseite der Rotornabe Mittel vorgesehen, die im Nabenspalt zwischen Fluid-Leiteinrichtung und Förderteil befindliches Fluid radial nach außen beschleunigen, etwa radiale Beschaufelungen, Rillen, Ausbuchtungen oder ballige Formgebungen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß in mindestens einer der Fluid-Einrichtungen eine axial verlaufende Bohrung vorgesehen ist, die von zu förderndem Fluid durchströmt wird und die bewirkt, daß im Nabenspalt zwischen Fluid-Leiteinrichtung und Förderteil befindliches Fluid radial nach außen transportiert wird.

Beide vorgenannten Weiterbildungen beeinflussen die radiale Druckverteilung und generieren Ausgleichsströmungen zur Verhinderung von Totwassergebieten im Nabenspalt zwischen den Stirnseiten von Fluid-Leiteinrichtung und Förderteil.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist das Förderteil, insbesondere die Rotornabe in axialem

Abstand zwei Beschaufelungen auf. Hierdurch wird ein sogenanntes Spaltgitter gebildet.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
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Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweise geschnittenen, teilweise perspektivischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer axialen Blutpumpe,

Fig. 2 einen teilweise geschnittenen, teilweise perspektivischen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer axialen Blutpumpe,
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Fig. 3 einen teilweise geschnittenen, teilweise perspektivischen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer axialen Blutpumpe,

Fig. 4 einen teilweise geschnittenen, teilweise

perspektivischen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform einer axialen Blutpumpe mit einer Axialstabilisierung,

Fig. 5a eine schematische spaltseitige Vorderansicht

der Stirnseite einer Rotornabe,

Fig. 5b eine schematische spaltseitige Vorderansicht

der Stirnseite einer weiteren Rotornabe,
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Fig. 6 eine schematische Schnittdarstellung eines Spaltes gebildet zwischen Förderteil und Fluid-Leiteinrichtung und

Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Fluid-Leiteinrichtung mit axialer Bohrung.

Fig. 1 zeigt beispielhaft eine axiale Blutpumpe, die eine stationäre rohrförmige Hohlkörperanordnung 1 zum Transport des zu fördernden Fluids und einen in einem Gehäuse 2 angeordneten Motorstator 31 eines Elektromotors aufweist. Ebenfalls im Gehäuse 2 und beidseitig zum Motorstator 31 sind zwei permanentmagnetische Lagerelemente 41 angeordnet, die zusammen mit permanentmagnetischen Lagerelementen 42 eines in Rotation versetzbaren Förderteiles 5 eine Magnetiagerung bewirken. Das Förderteil 5 gemäß Fig. 1 besteht aus einem Motorrotor 32, der als ein Rotorrohr 51 ausgebildet ist, und einem sogenannten Laufrad. An der Innenseite des Rotorrohres 51 ist drehfest insbesondere einstückig das Laufrad, bestehend aus einer Rotornabe 52 und einer mit der Rotornabe 52 und dem Rotorrohr 51 verbundenen Rotorbeschaufelung 53, befestigt. Das Rotorrohr 51, die Rotorbeschaufelung 53 und die Rotornabe 52 bilden dabei das in Rotation versetzbare Förderteil 5. Über die Rotorbeschaufelung 53 wird in an sich bekannter Weise dem zu transportierenden Fluid die erforderliche Energie zugeführt. Die hier dargestellte Rotorbeschaufelung 53 weist zwei Schaufeln auf. Dies ist jedoch nur beispielhaft zu verstehen. Grundsätzlich kann die Rotorbeschaufelung 53 bezüglich der Anzahl der Beschaufelungen beliebig ausgebildet sein. Die Darstellungen der Beschaufelung sind schematisch.

Im Rotorrohr 51 sind gegenüberliegend dem Motorstator 31 des Gehäuses 2 permanentmagnetische Elemente des Motorrotors 32 angeordnet, die mit dem

Motorstator 31 des Elektromotors magnetisch gekoppelt sind und die Funktionalität des Rotorrohres 51 als Motorrotor des Elektromotors zur Verfugung stellen. Desweiteren sind in das Rotorrohr 51, gegenüberliegend den permanentmagnetischen Lagerelementen 41, permanentmagnetische Lagerelemente 42 integriert, die im Zusammenwirken mit den permanentmagnetischen Lagerelementen 41 eine magnetische Axiallagerung des Rotorrohres 51 sowie der damit verbundenen Rotornabe 52 und Rotorbeschaufelung 53 bewirken. Sowohl der Motorrotor 32 als auch die permanentmagnetischen Lagerelemente 42 sind in das Rotorrohr 51 eingelassen. Zur Lagerung wirken die permanentmagnetischen Lagerelemente 42 jeweils mit permanentmagnetischen Lagerelementen 41 in der jeweils gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 2 zusammen. Gegebenenfalls ist im permanentmagnetischen Lagerelement 41 zusätzlich eine in Fig. 4 beschriebene Axialstabilisierung 12 zur Stabilisierung der axialen Lage des Förderteiles 5 vorgesehen. Hinter dem Förderteil 5 ist in der rohrförmigen stationären Hohlkörperanordnung 1 eine Fluid-Leiteinrichtung 7 angeordnet. Die Fluid-Leiteinrichtung 7 besteht aus einer Fluid-Leitnabe 71 und einer mit ihr fest verbundenen Fluid-Leitbeschaufelung 72. Durch die Fluid-Leiteinrichtung 7 wird das im Förderteil 5 in Rotation versetzbare Fluid in axiale Richtung umgelenkt. Die Hohlkörperanordnung 1 weist im Bereich des Rotorrohres 51 einen bauchigen Bereich vergrößerten Durchmessers auf, in dem das Rotorrohr 51 angeordnet ist, so daß der Fluid führende Querschnitt vor, hinter und im Bereich des Rotorrohres 51 im wesentlichen konstant ist und somit ein günstiges Strömungsverhalten ermöglicht wird.

Beim Betrieb der Blutpumpe wird das durch die rohrförmige Hohlkörperanordnung 1 anströmende Fluid im Förderteil 5 mittels der Rotorbeschaufelung 53 in Rotation versetzt, wobei die Rotornabe 52 für strömungsdynamisch günstige Verhältnisse sorgt. Das Forderteil 5 erhält seinen Antrieb in an sich bekannter Weise durch magnetische Kopplung des Motorrotors 32 mit dem Motorstator 31. Eine Bildung von Thromben bei Blut als zu förderndem Medium ist stark minimiert, da aufgrund der Magnetlagerung keine Lagereiemente in der Strömung angeordnet sind, die eine Bildung von Totwassergebieten herbeiführen könnten. Eine Verwirbelung und damit verbundene Strömungsverluste erfolgen lediglich in geringem Maße in einem Rotorspalt 8 zwischen der Außenseite des Rotorrohres 51 und der Innenseite des bauchig vergrößerten Teiles der rohrförmigen Hohlkörperanordnung 1. Der Rotorspalt 8 weist dabei eine Breite auf, die die Strömungsverluste klein hält und gleichzeitig auch die Motorverluste begrenzt, die mit zunehmendem Abstand des Motorrotors 32 vom Motorstator 31 zunehmen. Als besonders günstig hat sich beispielsweise eine Breite des Rotorspaltes 8 zwischen 0,5 und 2,5 mm, insbesondere 1,5 mm als günstig herausgestellt. Nach Beschleunigung des Fluids durch die Rotorbeschaufelung 53 der Rotornabe 52 und einem damit einhergehenden Druckaufbau wird das Fluid in die Fluid-Leiteinrichtung 7 geleitet, wo es eine Umlenkung in axiale Richtung erfährt und ein weiterer Druckaufbau erfolgt. Durch die Formgebung der Fluid-Leitbeschaufeiung 72 der Fluid-Leiteinrichtung 7 wird sichergestellt, daß die Umlenkung des Fluids in axialer Richtung schonend und ebenfalls im wesentlichen ohne Verwirbelung erfolgt.

Fig. 2 zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäße Weiterbildung einer Axialblutpumpe. Im Unterschied zur Darstellung gemäß Fig. 1 wird hier die magnetische Lagerung in einer anderen Bauform verwirklicht. Die rohrförmige Hohlkörperanordnung 1, in dem das zu fördernde Fluid transportiert wird, weist in Fig. 2 einen konstanten Durchmesser auf. Dementsprechend besitzt das Rotorrohr 51 einen gegenüber dem Durchmesser der rohrförmigen Hohlkörperanordnung 1 verminderten Durchmesser auf. Stationär ist auch hier im Gehäuse 2 ein Motorstator 31 entsprechend der Darstellung von Fig. 1 angeordnet. Das Rotorrohr 51 des Förderteiles 5 ist drehfest mit der Rotornabe 52 und der Rotorbeschaufelung 53 verbunden. An die Rotornabe 52 des Förderteiles 5 schließen sich in beiden Richtungen die Fluid-Leitnaben 71, 71* der Fluid-Leit einrichtung 7 und 7¹ an. Durch die in Strömungsrichtung vor dem Förderteil 5 angeordnete Fluid-Leiteinrichtung 7^&lgr; wird das Fluid in an sich bekannter Weise in strömungstechnisch günstiger Art dem in Funktion rotierenden Förderteil 5 zugeführt und durch die hinter dem Förderteil 5 angeordnete Fluid-Leiteinrichtung 7 in axiale Richtung umgelenkt. In die Rotornabe 52 sind permanentmagnetische Lagerelemente 42 für eine magnetische Lagerung des Förderteiles 5 integriert. Sie sind hier beispielhaft in Form zweier massiver Zylinder aus permanentmagnetischem Material mit axialer Magnetisierung ausgebildet. Die permanentmagnet!sehen Lagerelemente 42 sind fluchtend zur Längsachse des Förderteiles 5 bzw. der Rotornabe 52 angeordnet, wobei jeweils ein permanentmagnetisches Lagerelement 42 im Bereich der beiden Stirnseiten der Rotornabe 52 vorgesehen ist. Zur Lagerung wirken die permanentmagnetischen Lagerelemente 42 jeweils mit magnetischen Lagerelementen 41 in der jeweils

gegenüberliegenden Fluid-Leiteinrichtung 7 und 7^&Lgr; zusammen. Gegebenenfalls ist im magnetischen Lagerelement 41 auch hier zusätzlich eine Axialstabilisierung 12 (Fig. 4) zur Stabilisierung der axialen Lage des Förderteiles 5 vorgesehen. Alternativ sind die permanentmagnet!sehen Lagerelemente 41 und 42 statt als Zylinder als permanentmagnetische Ringe mit axialer Magnetisierung ausgebildet. Beliebige, dem Fachmann bekannte Ausgestaltungen können für die genaue Ausbildung der permanentmagnetisehen Lagerelemente 41 und 42 verwendet werden.

Der Motorrotor 32 ist in das Rotorrohr 51 integriert. Durch die Nähe des Motorrotors 32 zum Motor stator 31 werden die Motorverluste der Blutpumpe gering gehalten. Alternativ sind sowohl die permanentmagnetischen Lagerelemente 41 und 42 als auch der Motorrotor 32 in die Rotornabe 52 integriert.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Blutpumpe. Die rohrförmige Hohlkörperanordnung 1 ist ebenfalls mit einem konstanten Durchmesser ausgestattet. An der Außenseite der rohrförmigen Hohlkörperanordnung 1 ist wiederum wie in Fig. 1 beschrieben, in dem Gehäuse 2 ein Motorstator 31 eines Elektromotors angeordnet. Hier weist jedoch das Förderteil 5 kein Rotorrohr 51 auf. Vielmehr ist das Förderteil 5 durch eine in der rohrförmigen Hohlkörperanordnung 1 rotierbare Rotornabe 52 und eine drehfest mit dieser verbundene Rohrbeschaufelung 53 gekennzeichnet. Die permanentmagnetischen Lagerelemente 42 für die Magnet lage rung sind in die Rotornabe 52 integriert. Der Motorrotor 32 ist ebenfalls in die Rotornabe 52 integriert.

Alternativ können die magnetischen Elemente des Motorrotors 32 (hier nicht dargestellt) ebenfalls in die Beschaufelung 53 integriert sein.

Gemäß Fig. 3 sind ebenfalls zwei Fluid-Leiteinrichtungen 7 und 7' vorgesehen, die hinter bzw. vor dem aus Rotornabe 52 und Rotorbeschaufelung 53 bestehenden Förderteil 5 angeordnet sind und die die für die magnetische Lagerung erforderlichen permanentmagnetischen Lagerelemente 41 aufweisen. Zur Funktionsweise der permanentmagnetischen Lagerung mit den permanentmagnetischen Lagerelementen 41 und 42 wird auf die Beschreibung gemäß Fig. 2 verwiesen.

Auch hier kommt die erfindungsgemäße Axialpumpe ohne im Querschnitt der rohrförmigen Hohlkörperanordnung 1 angeordnete mechanische Lagerelemente aus, die zu einer nachteiligen Beeinflussung des zu transportierenden Fluids bzw. Bluts führen würden.

Für eine Stabilisierung der axialen Lage des Förderteiles 5 bzw. der Rotornabe 52 ist in beispielhafter Ausführung eine Axialstabilisierung 12 vorgesehen (Fig. 4) . Diese weist Sensorspulen und ringförmige Stabilisierungsspulen auf, die in den Fluid-Leiteinrichtungen 7 und 7' auf das Förderteil 5 jeweils stirnseitig einwirken sowie eine hier nicht dargestellte elektronische Steuerschaltung. Eine Fassung dient der Halterung der Sensorspulen und der Stabilisierungsspulen. Die Axialstabilisierung 12 stellt eine aktive Regelung der axialen Lage des Förderteiles 5 zur Verfügung, wobei die Stabilisierungsspulen entsprechend der vorgenommenen Regelung mit Strömen beaufschlagt werden und dabei einen axialen Magnetfluß erzeugen, der den axialen

Magnetflxiß der permanentmagnetischen Elemente überlagert und der Regelung der axialen Lage dient. Die Sensorspulen stellen Abweichungen von der axialen Sollposition des Förderteiles 5 fest und leiten diese Information an die Steuerschaltung weiter. Sensorspule und Stabilisierungsspule können in einer Spule vereint sein. Stabilisierungsanordnungen für Magnetlagerungen sind an sich bekannt.

Zur Verhinderung der Entstehung von Totwassergebieten im Nabenspalt 9 zwischen den Stirnseiten der Fluid-Leiteinrichtung 7 und der Rotornabe 52 weist die Stirnseite der Rotornabe 52, wie in Fig. 6 erkennbar, eine leicht konvexe Wölbung auf, so daß das im Nabenspalt 9 befindliche Fluid in Abhängigkeit von seiner radialen Lage unterschiedlich radial nach außen beschleunigt wird.

Weitere Maßnahmen, die die radiale Druckverteilung beeinflussen und Ausgleichsströmungen zur Verhinderung von Totwassergebieten im Bereich der Rotornabe 52, das heißt im Nabenspalt 9 zwischen den Stirnseiten der Fluid-Leiteinrichtung 7 und 7^&lgr; und Förderteil 5, bewirken, sind in Fig. 5a und 5b dargestellt. In Fig. 5a ist auf einer Stirnseite 722 der Fluid-Leiteinrichtung 7, 7^V eine sich vom Zentrum radial nach außen erstreckende Rippe 723 angeordnet.
In Fig. 5b ist die Rippe 724 gebogen ausgebildet. Statt derartiger Rippen können an der Stirnseite 722 auch konvexe und/oder konkave Wölbungen, radiale Beschaufelungen, Mikroschaufein, 5 Rippen und Rillen beliebiger Form oder auch einfach eine Rauhigkeit der Oberfläche vorgesehen sein. Entscheidend ist allein, daß es sich hierbei um Mittel handelt., durch die das Fluid bei Rotation des Förderteiles 5 radial aus dem

Nabenspalt 9 (vgl. Fig. 6) herausbeschleunigt wird. Selbstverständlich können diese Mittel auch an der Stirnseite der Rotornabe 52 angeordnet sein.

In Fig. 7 weist die Fluid-Leiteinrichtung 7 eine axiale Bohrung 725 auf, die von zu förderndem Fluid durchströmt wird und bewirkt, daß im Nabenspalt 9 zwischen Fluid-Leiteinrichtung 7 und Förderteil 5 befindliches Fluid radial transportiert wird, so daß Totraum und eine damit verbundene Sedimentation verhindert wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Magne ti age rung nicht auf eine Lagerung mittels permanentmagnetischer Ringe beschränkt ist. Weitere geometrische Ausgestaltungen der permanentmagnetischen Lagerelemente 41 und 42 sind ohne weiteres möglich.

Die Erfindung bezieht sich in ihrer Ausführung nicht nur auf die vorgenannten Ausführungsbeispiele. Wesentlich für die Erfindung ist allein, daß das Förderteil 5 der Axialpumpe bzw. der Blutpumpe mittels einer Magnetiagerung in der rohrförmigen Hohlkörperanordnung 1 gelagert ist.

5 Bezugszeichenliste

1 Hohlkörperanordnung

2 Gehäuse 3

5 Förderteil 6

7 Fluid-Leiteinrichtung 7^v Fluid-Leiteinrichtung

8 Rotorspalt 9 Nabenspalt

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12 Axialstabilisierung 31 Motorstator 32 Motorrotor

41 permanentmagnetisches Lagerelement

42 permanentmagnetisches Lagerelement

51 Rotorrohr

52 Rotornabe

53 Rotorbeschaufelung

71 Fluid-Leitnabe 71' Fluid-Leitnabe

72 Fluid-Leitbeschaufelung 72 ^&lgr; Fluid-Leitbeschaufelung 722 Stirnseite

723 Rippe &igr;

724 Rippe

725 Bohrung

Claims (9)

1. Vorrichtung zur schonenden Förderung von ein- oder mehrphasigen Fluiden, bestehend aus einer rohrförmigen, das Fluid führenden Hohlkörperanordnung (1), wobei der Rotor (32) des Elektromotors im Inneren der rohrförmigen Hohlkörperanordnung (1) in axialer Ausrichtung als in Rotation versetzbares Förderteil (5) ausgebildet und gelagert ist, und mit mindestens einer Fluid- Leiteinrichtung (7, 7'), die vorn und/oder hinter dem Förderteil (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das in Rotation versetzbare Förderteil (5) mittels einer Magnetlagerung berührungsfrei gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderteil (5) mittels einer permanentmagnetischen Magnetlagerung in der rohrförmigen Hohlkörperanordnung (1) gelagert und mit einer Axialstabilisierung (12) kombiniert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetlagerung aus jeweils sich gegenüberstehenden und entgegengesetzt gepolten permanentmagnetischen Lagerelementen (41, 42) besteht, wobei die Lagerelemente (42) am Förderteil (5) und die entgegengesetzt gepolten Lagerelemente (41) an feststehenden Bereichen der rohrförmigen Hohlkörperanordnung (1) und/oder der Fluid- Leiteinrichtung (7, 7') angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderteil (5) eine Rotornabe (52) mit Rotorbeschaufelung (53) aufweist, die mit einem Motorrotor (32) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die permanentmagnetischen Lagerelemente (41, 42) im Bereich eines Rotorspaltes (8), der zwischen dem Förderteil (5) und der feststehenden rohrförmigen Hohlkörperanordnung (1) ausgebildet ist, und/oder eines Nabenspaltes (9), der zwischen dem Förderteil (5) und der Fluid-Leitnaben (71, 71') der feststehenden Fluid-Leiteinrichtungen (7, 7') ausgebildet ist, gegenüberstehend und entgegengesetzt gepolt angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensorspule und eine Stabilisierungsspule der Axialstabilisierung (12) im Bereich der nicht rotierbaren permanentmagnetischen Lagerelemente (41) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Förderteil (5) zugeordneten Stirnseite (722, 723) der Fluid-Leiteinrichtung (12) und/oder an der Stirnseite des Förderteiles (5) Rippen (723, 724) wie radiale Beschaufelungen, Rillen oder konvexe und/oder kokave Ausbuchtungen angebracht sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der Fluid-Leiteinrichtungen (7, 7') eine axial verlaufende Bohrung (725) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotornabe (52) des Förderteiles (5) in axialem Abstand zwei Rotorbeschaufelungen (53) aufweist.