DE1426775A1 - Umlaufmaschine - Google Patents

Description

Toyota Motor Company Ltd.
in Toyota (Japan) und
Aichi Kogyo Kabushiki Kaisha
in Kariya (Japan)

Umlauf maschine .

Die Erfindung bezieht sich auf Umlaufmaschinen mit einem Gehäuseteil, in dem sich eine Vielzahl von Arbeitskammern befinden, um ein in sie eingeführtes Medium zu komprimieren, mit einem Umlaufteil, der im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, um die Vielzahl von Kammern gemeinsam mit dem Gehäuse zu bilden und der exzentrisch im Verhältnis zur Mittelachse'des Inneren des Gehäuses angeordnet ist, wobei das Gehäuse und der Umlaufteil ein inneres bzw. äußeres Querschnittsprofil haben, das auf der Basis einer η-fachen epitrochoidalen Kurve bestimmt wird und einen Scheitelpunkt Abdichtungsaufbau, der zwischen

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Jedem Paar benachbarter Kammern angeordnet ist, um die eine Kammer hermetisch von der anderen abzudichten« Derartige Umlaufmaschinen umfassen Kreiselpumpen, Kreiselfcompressoren, Kreiskolben-Verbrennungsmotoren, ölumlauf mot oren, Luft umlauf mot oren. ---

. Bei Umlaufmaschinen der vorstehend besehri&enen Art war es bereits bekannt _s jede beliebige epitrochoidale Kurve zu benutzen, die tatsächlich oder theoretisch bekannt oder denkbar ist, um die Form oder Gestalt eines Gehäuses oder eines Rotors zu bestimmen« Beispielsweise kann das Gehäuse innen so gebaut sein, daß es •einer Kurve folgte die im wesentlichen parallel . zu jeder beliebigen epitrochoidalen Kurve mit zahlreichen Erhöhungen liegt, während die Gestalt eines Hotos gemäß· einer inneren Umhüllung bestimmt wird> ■ ^: die von dem im wesentlichen parallelen Kurven gebildet ■wirdβ Ein gleichzeitiges Umlaufen und Drehen des Rotos im Verhältnis zum Gehäuse wird ausgenutzt, um die Volumen der Arbeitskammern zu verändern, .die von den Oberflächen des Rotors und des Gehäuses .umschlossen ■ werden» Danach wird diese Volumenveränderung der Arbeitskammern verwendet, um eine . Antriebskraft zu erzeugen oder eine Arbeit durchzuführen. Wahlweise kann, das Gehäuse in seiner inneren Gestalt von einer äußeren Umhüllung bestimmt werden, die von den im wesentlichen parallelen Kurven wie; , oben beschrieben, gebildet wird, während die Gestalt des Rotors von der im wesentlichen parallelen Kurve

^ SAD ORlQSMIkL

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bestimmt wird, ede im Innere?! cuss Gehäuse« angeorunet iöt. Infolge der verschiedenen Familien von epitrochoidalen Kurven, die eine, zwei, drei oder mehr Erhöhungen haben und den im wesentlichen dazu parallel liegenden Kurven kann eine weit verschiedene Zahl von Umlaufmaschinen, wie etwa Umlaufpumpen und Umlaufverbrennungsmotoren konstruiert und gebaut werden.

Eines der schwierigen Probleme, die sich Jedoch immer der Konstruktion und dem Bau der Umlauf maschinen der oben beschriebenen Art entgegenzustellen ist eine einwandfreie Aufrechterhaltung der Abdichtung zwischen dem Rotor und denjenigen Teilen der inneren Oberfläche des Gehäuses aufrechtzuerhalten, die mit ihm in Berührung stehen. Wie allgemein bekannt ist, muß eine Scheitelpunktabdichtung und eine Seitenabdichtung erzielt werden und die erstere ist wesnetlich wichtiger als die letztere vom Standpunkt der leistung aus. Die Scheitelpunktabdichtung kann jedoch nur mit äußersten Schwierigkeiten aufrechterhalten werden»^Verschiedene Versuche sind in der Vergangenheit gemacht worden, um dieses Scheitelpunktabdichtungsproblem zu lösen* Typisch könnte mindestens ein unter Federdruck stehendes Abdichtungselement in Form eines rechteckigen dünnen Streifens in eine Längsnut eingebracht werden, die an jedem der Scheitelpunkt oder der Spitzen der gebogenen Oberfläche entweder des Rotors oder des Inneren des Gehäuses angeordnet ist und deren Querschnittsprofil einer 809812/03.68 .₅„ ^BA0 original

äußeren oder inneren Umhüllenden folgte die aus Kurven besteht,, die im wesentlichen parallel zu einer epitrochoidalen Kurve liegen, die als Grund— kurve verwendet wird und könnte abdichtend gegen die Oberfläche des Inneren des Gehäuses oder des Rotors* je nach Lage des Falles^ gepreßt werden« Solch ein Abdichtelement kann an seinem Ende bogenförmig aus- . gebildet.sein oder es kann sich dort eine Nadelrolle befinden^ die an dem Ende befestigt ist,

■ Diese Maßnahme scheint eine wünschenswerte Scheitelpunktabdichtung zwischen den im Verhältnis zueinander umlaufenden Teilen sicherzustellen, weil ein solches Abdichtelement wirksam der dazu passenden Oberfläche folgen kann, selbst bei Vorhandensein von Öberfiächenunregelrnässigkeiten,· die durch verschieden© Faktoren erzeugt werden, die dem Fachmann klar sind« Im Betrieb kann jedoch das Scheltelpunktabdicht element die Platter- oder Klapper-Wirkung aufweisen, die soitfohl das Element selbst als auch die dazugehörige Oberfläche beschädigt und abnutzt. Die' Klapperwirkung ergibt sich aus den verschiedenen Faktoren., wie etwa einer Veränderung im Reibungswiderafc&nd infolge ungenügender Schmierung der Arbeitsoberfläohe insbesondere■-im Falle, von Verbrennungsmotoren und /oder einer Veränderung der Federlersft für das Abäichtelementa die auftritt/ Wenn-'dieses', letztere die automatische Korrekturbewegung • durchführt, eine VerMnderung im Berührungswinkel

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zwischen dem Abdichtelement und dem benachbarten Teil der dazugehörigen Oberfläche, begleitet von einer Änderung des effektiven Kontaktdruckes auf diese Teile, eine örtliche Veränderung der relativen Geschwindigkeit, einer Veränderung der Zentrifugalkraft in gewissen Fällen, od* dgl. Es ist ohne weiteres zu> verstehen, daß diese Klapper- oder Platter-Wirkung die Arbeitsoberflächen während einer längeren Betriebszeit progressiv beschädigen kann, mit dem Ergebais, daß die erforderliche Soheitelpunktabdichtung zwischen den sich im Verhältnis zueinander bewegenden Teilen äusserst schwierig aufrecht erhalten werden kann, was zu einem Abfall der Leistung der betreffenden Maschine führt,

Die Schwierigkeit, die sich beim Aufrechterhalten solch einer 8oheitalpurikt;aMiahtung ergeben kann, kann ohne weiteren *U@ de? Tatsache abgelesen werden, daß ein Kolbetffc&ägjk wi© er bei Kolbenverbrennungsmofcoren mit hin und höft Saufendem Koibeö verwendet wird, eben· falls klapperä fcft|i${ ob*ohi er genügend geschmiert wird und nur eine geradlinige Gleitbewegung ausführt» Es ist wohl bekannt, daß &$ Yersrwidußg eir#r ¥iä.zahl von KoI bt-,ringen in diesem Falls <Jaa ÄüTreohtarhÄlten der AMiohtung und die lange LetwnaOftUsr aiohert, Wenr; jedooh tiny fielzahl von SotoitelpuriktaMiQhtungsalgmenten aoheitölpunilt IH| 499 tlbliohen Art von verwendet tflrÖ» atm mnn nur ein elna«lnee

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theoretisch am hin und her bewegen gehindert werden, während die verbleibenden Elemente notwendigerweise eine hin und her gehende Bewegung ausführen, deren Amplitude die Größenordnung von 2 mm erreichen,, kann. Dies bewirkt die Flatterwirkung bei der Arbeit mit hohen Geschwindigkeiten,»

Demgemäss ist es ein allgemeiner Zweck der Erfindung, die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten und Einwendungen bei den bzw« gegen die üblichen Umlaufmaschinen auszuschalten»

Hauptzweck der Erfindung ist, eine Umlaufmaschine zu schaffen, die eine verbesserte Bauweise aufweist, durch die die Scheitelpunktabdichtung zwischen den entsprechenden Oberflächen eines Rotors

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und einer Arbeitskammer wirksam, während eines langen Zeitpunktes aufrecht· erhalten wird und gleichzeitig das ölen'des Scheitelpunktabdichtteiles erleichtert wird«

Es ist ein weiterer Zweck der Erfindung,, eine neue und verbesserte Umlaufmaschine zu schaffen, dl© einen Scheltelpwikt^Äbdichtsufbau mit einem grol©n Kontaktbsreich aufweist, um dadurch ©ine hohe Leistung über einen weiten Bereioh.von GöBehwin&igkeiMn

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zu erzielen, von Leerlaufgeschwindigkeit bis zur Geschwindigkeit mit höMisten Drehzahlen.

Es ist ein weiterer Zweck der Erfindung, eine Umlaufmaschine mit einem verbesserten Scheitelpunkt -Abdichtaufbau zu schaffen, der auf mindestens zwei Linien in LinienberUhrung mit der dazugehörigen Oberfläche eines Rotors oder eines inneren, eine Gehäuses angeordnet ist, um dadurch das Flattern zu vermeiden.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, eine-Umlaufmaschine zu schaffen, die einen verbesserten Scheitelpunktabdichtungsaufbau aufweist, der zuverlässig im Betrieb ist und es einem Schmiermittel gestattet, leicht und einfach dem Abdiohtaufbau zugeführt und in einer angemessenen Menge verbraucht zu werden, ■vobei gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit der Maschine gegen Abnutzung erhöht wird.

Es ist ein weiterer Zweck der Erfindung, eine verbesserte Umlaufmaschine zu schaffen, die eine hohe Lebensdauer verbunden mit hohem Wirkungsgrad aufweist.

Im Hinblick auf obige. Zweoke besteht die Erfindung in einer Umlaufnaschine von der Art mit einem Gehäuseteil, in dem sich eine Vielzahl von Arbeitskammern befinden, um ein darin eingeführtes Medium

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zu komprimieren , während ein Umlauf teil im Inneren des Gehäuseteiles angeordnet ist, um die ^Vielzahl von Arbeitskammern zu definieren und der exzentrisch im Verhältnis zur Mittelachse des Inneren des Gehäuses angetrieben werden kann, wobei das Gehäuse und der Umlaufteil ein inneres und äusseres Querschnitts-■ profil aufweisen, das auf der Basis einer n-fachen epitroehoidalen Kurve beruht mit einem Scheitelpunkt-Abdichtungsaufbau, der zwischen jedem' Paar benachbarter Arbeitskammern angeordnet ist', um die eine Kammer hermetisch gegenüber der anderen abzudichten· Die' Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelpunktdichtungsaufbau ein Profil hat, das auf einem gleichschenkligen Dreieck basiert, das in seiner Abmessung wesentlich kleiner ist als der Radiusvektor der verwendeten N-poligen ausgewölbten epitrochoidalen Kurve und mindestens ein Paar in Längsrichtung liegender Kantenteile hat und äaß eines der Teile, Gehäuse oder Rotor ein inneres oder äusseres Querschnittsprofil aufweist, das einer Kurve folgt, die hergestellt wird, indem ein gleichschenkeliges Dreieck identisch dem zuerst erwähnten gleichsehenkeligen Dreieck für den Dichtungsaufbau entlang der epitrochoidalen Kurve in einer solchen Art und Weise verschoben wird, daß zwei Scheitelpunkte für die Basis des sieh bewegenden Dreiecks · sich auf einer abgewandelten Kurve bewegen, die im" wesentlichen in einem Abstand parallel nach aussen oder nach innen von der epitrochoidalen Kurve liegt, und zwar um eine vöMer* bestimmte kleine Länge, während

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der verbleibende Scheitelpunkt die epitroehoidale Kurve besehreibt, um die abgewandelte Kurve zu bestimmen und alle Punkte auf der abgewandelten Kurve einwärts oder auswärts urn eine gemeinsame Länge verschoben werden, die gleich einer Entfernung zwischen dem Ende des Kantenteiles des Abdichtungsaufbaues und dem Unterteil des Dreieckes für diesen letzteren ist, während der andere Teil ein äusseres oder ein inneres Querschnittsprofil aufweist, das einer inneren oder äusseren Umhüllenden folgt, die aus den parallelen Kurven gebildet wird, die das Profil des einen Teiles bestimmen, wc-bei die Scheitelptinktabdichtungsvorrichtung an jedem Scheitelpunkt derjenigen Oberfläche des Bauteiles angeordnet ist, der von der Umhüllenden bestimmt wird, so daß die Kantenteile mit der anderen Oberfläche des Bauteiles in Berührung gebracht werden.

Vorzugsweise kann der Scheitelpunktdichtungsaufbau unter Federdruck stehen und elastisch an dem OberfläehenscheiteIpunkt montiert sein zur Schwingbewegung um den Scheitelpunkt, der aus zwei gleichen Seiten des gleichschenkligen Dreiecks für diesen ausgebildet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sieh aus der nachstehenden Beschreibung mehrerer in den beigefügten schematischen Zeichnungen darge-

,. BAA ORlQINAt. ......

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stellfeer Ausfuhrungsbeispiele. <.>·-^.:\·^-.-'- ;/λ.^.- '::

Fig. 1 bis ^ zeilen gewisse /epitrochoidal e >i£urven"^;'^;> mit mehrfachen Erhöhungen auf deren- Basis .Qüerschnabtts profiele eines Rotors 'iml eiiie's innere» eines ^'öehäuses. in Übereinst'imniung niit: den Lehren nach-der Er£in~<äuiig- i>:- bestimmt ^s

, ^:-"4· Ms- 9 Zeigen"-' d£e-'Ärt.* in der ' eine 'Kurve -gezeichnet werden karin·*·zur" Verwendung-beim Bestimmen des'¹ ,.-·:■::■·■ Quersehriitts'p'röfils dVs Rotors oder - des-"- Inneren -des i\:-. Gehäuses' auf der^>:-Basis einer- e-pitrochöidälen-Kua?ve^e*£; ί.ί·. mit mehreren Erhöhungen, wie in Mg-» il^-odea?-· 3^?t.; ^~~ⁿ-^;■">=/: dargestellt und gemäss den Lehren der Erflndung^a^sY t.-i

^'"-Ιό""¹ zeigt'eiri¹ grundlegendes"
in ^brgr^oßdrtenr Maßsfäb-eiiies 'Scheitelpunfctäbdichtimgs:^ eI^iie%Öe^^rjÖⁱ^b%rein^timi£rang mit den -Lehren nach> "der- νΛί Erfindung,

Fig· 11 bis; Iß zeigen ^die Art; und Weise, in, .der. ein Querschnittsprofil· eines des Rotors und des inneren des "Geiiäuses bestimmt 'wird^ 'üach den das 'Querschhittspro- ·- fii^fidesⁱia^dereii^:B2E'u:t6ils'inrÜbereinstimmung mit-den- ^:-- Lehreii nach der Erfindung bestimmt 'worden^;Is'tj ^;· ^ '■ '^:"- - "■

Fig· 17 bis 24 zeigen sehematisch Querschnitte verschiedener Umlauf maschinen, die die Lehre nach'der

■ " - Io -

Erfindung verkörpern,

Pig. 25 bis 29 zeigen Querschnitte von Abwandlungen des Abdichtelementes in Übereinstimmung mit den Lehren nach der Erfindung, und Pig« 50 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 4 bis 9 und nützlich, wenn das Abdichtelement, wie in Fig.

dargestellt in einer Umlaufmaschine verwendet wird.

Bevor die Erfindung im einzelnen beschrieben wird, wird eine Familie von epitrochoidalen Kurven und inneren und äusseren Umhüllungen dafür mathematisch beschrieben, weil das mathematische Konzept dieser Kurven bekannt sein muß, um die Erfindung besser zu verstehen.

Unter Verwendung des Cartesianisehen orthogonalen Koordinatensystems kann jede beliebige epitrochoidale Kurve durch die folgenden allgemeinen Gleichungen ausgedrückt werden:

1·) <X η = ^an cos ( n-t-1) 0 $ b_n cos 0

2.) M _n = a_n sin (n+1) 0 + b_n sin 0

worin X_n und Y_n die Abszissen und Ordinaten, eines jeden beliebigen Punktes auf der Kurve sind, A_n und Bn positive Konstanten darstellen, η eine beliebige ganze Zahl ist und 0 zwischen 0 und 2 XRadian veränderlich ist, gemssen von der x-Achse entgegen dem Uhrzeigersinne*

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Wenn η einen Wert von 1, 2, ;>, 4· ,. hat, dann hat die sich ergebende epitrochoidale Kurve 1, 2, 3, 4 Erhöhungen. Die Form der Kurve hängt auch von dem Verhältnis an · bji ab.

Unter Hinweis auf Fig. 1 bis 3 sind darin verschiedene epitrochoidale Kurven im Cartesianischen orthogonalen Ördinatensystern dargestellt. In Fig. 1 wird angenommen, daß ein erster Radiusvektor _θ° ' mit konstanter Länge von a j um den· Ursprungspunkt O_{0 0} des X - Y Orthogonalkoordinatensystein und entgegen dem Uhrzeigersinne gedreht wird, wie in Fig. 1 gesehen. Es wird auch angenommen, daß ein zwMter Radiusvektor ΟχΡι mit einer konstanten Länge von bi gedreht wird und zwar in der gleichen Richtung wie der erste Radiusvektor, um den Endpunkt O'i des letzteren, ein .Zahlenverhältnis der Drehung des ersten Vektors OoOi zu dem des zweiten Vektors O₀Pl mit einem Wert von 2:1, Dann ergibt sich klar, daß der Endpunkt Pi (Xi, Υχ) des zweiten Vektors, dessen Koordinaten Xi und Y^ sind, eine Stelle beschreibt, die durch eine Kurve illustriert wird, die in Fig. 1 dargestellt ist. Die Kurve wird durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt.

>·) Xi - ai cos 20,+ bi cos 0 und '

4·) Yi - ai ein 20 + bi ein β .

Das Verhältnis von a.± : fc>i für die dargestellte Kurve ist 1: 4.5.

Die Gleichungen J.) und 4l) werden erzielt, indem in den al geraeinen Gleichungen 1.) und 2.) 1 an die Stelle von η gesetzt wird.

Wenn in anderen Worten ein erster radialer Arm mit einer Länge von a^ um sein eines Ende gedreht wird und gleichzeitig ein zweiter radialer Arm mit einer Länge von bi um die Verbindung der beiden Arme in der gleichen Richtung gedreht wird, wie und mit einer Geschwindigkeit gleich zweimal der Geschwindigkeit des ersten Armes, dann bewegt sich das freie Ende des zweiten Armes auf einer epitrochoidalen Kurve, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist.

Da der zweite Radiusvektor O₀P^ eine vollständige Umdrehung um den Endpunkt Oi während zwei vollständigen Umdrehungen des ersten Vektors O₀Oi um den Ursprung 0_o macht, liegen zwei Punkte diametral entgegengesetzt auf der Kurve für jeden beliebigen

gegebenen Viert von 0 · Wenn beispielsweise der erste Radiusvektor O₀Oi sich in seiner in Pig» I dargestellten Stellung befindet, kann der zweite Radiusvektor eine von zwei Stellungen einnehmen, die bei der festen Linie Ol Ρχ und dünnen Linie ΟχΡ'χ bezeichnet sind, die gleich in der Länge und entgegengesetzt

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in der Richtung zu der festen Linie O]; P₁ sind, wobei die beiden Enden Pi und Pi^! auf der gleichen epitrochoidalen Kurve liegen. Dies kann leicht nachgewiesen werden, indem "TT.+ 0 anstelle von 0 in dem Gleichungen j_a) und 4.) eingesetzt wird,·

Die in Fig. 1-dargestellte Kurve ist in der Nähe von 0 = JC Radians eingeschnitten und kann daher als eine einzige mit Erhöhungen versehene epitrochoidale Kurve bezeichnet werden.

Aus vorstehendem ergibt sich, daß wenn zwei gerade Stangen mit einer gemeinsamen Länge" von b und starr miteinander an einem Ende in einem Winkelabstand von ■

TT Radian oder l80° verbunden sind , eine Drehung um ihren Verbindungspunkt ausführen, wie etwa den Punkt Οχ der in einer Entfernung von al vom Ursprung Oo liegt und gleichzeitig eine Umdrehung um den Ursprungspunkt Oo in der Drehungsrichtung mit zwei vollständigen Umläufen während einer vollständigen Umdrehung, daß beiden Enden der verbundenen Stangen . eine gemeinsame epitrochoidale mit einer einzigen Erhöhung beschreiben* wie in Fig.;1 gezeigt«

Fig. 2 zeigt eine epitrochoidale Kurve , die erzielt wird, wenn der Wert vofnr^rt in den allgemeinen Gleichungen (X) und (2f 2 ist tnit einem ¥er-

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hältrxis von a_n : b_n gleich 1 : 6.5· Diese Kurve wird durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt 5·) X2 = a-2 ^cos ^^{0 + cos} °

6.) Y2 = a2 sin s>Q + sin θ

Wie in Fig. 1 wird ein erster Radiusvektor O₀Oi ffli'k ^einer konstanten Länge von a2 um sein eines Ende oder den Ursprung O₀ in einer Richtung entgegen dam Uhrzeigersinne gedreht, während ein zweiter Radiusvektor O₁P2 mit einer konstanten Länge von b2 um den Endpunkt O2 gedreht wird und zwar in der gleichen Richtung wie der erste Vektor mit der Anzahl an Drehungen des ersten Vektors gleich zweimal dem des zweiten Vektors. Dann beschreibt das freie Ende P2 des zweiten Vektors eine Kurve, wie sie in Pig· 2 gezeigt ist· · So führt der zweite Vektor eine vollständige Umdrehung um den Endpunkt Oi des ersten Vektors während dreier vollständiger Umdrehungen des letzteren durch mit dem Ergebnis, daß drei Punkte, wie etwa P2, P¹2 und P2"* die voneinander in winkelmässigen Abständen von 2/5 Radian oder 120 Grad angeordnet sind, auf der Kurve für jeden beliebigen gegebenen Winkel von Q liegen. Wie in Fig· 2 gezeigt und aus den Gleichungen 5.) und 6·) hervorgeht, wird ein Abstand von irgendeinem beliebigen Punkt auf der Kurve vom Ursprung O₀ ein Minimum bei zwei Stellen, die voneinander um einen Winkelmässigen Abstand von 180° getrennt sind· So kann die in Fig. 2

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dargestellte Kurve eine epitrochoidal./Kurve mit Doppellappen genannt werden.

Wie in Fig«, 1 ist darauf hinzuweisen, daß wenn drei Stangen mit einer gemeinBamen LSnge von fog und starr miteinander verbunden an einem SMe um eine iütreolce ao von einem vorher bestimmten Punkt entfernt ■■ liegen,■ wie etwa d®m Ursprimgspunkt Q₀ in winkelmMsßlg gleichen Abständen gleich 120° oder 2/3 Radian eine Drehung um diesgg eine Ende in einer Hichtung vollführen^ während die verbundenen-Stange»als Ganges um den UrsprungspuKikt in der einen Richtung gedreht werden mit dreimal äer Umdrahungsgahl der Stangen, daß uiM freien Enden der Stangen eine gemeinsame

epitroohöidale Kurve mit doppelter.'Erhöhung beschreiben»

Fig. 5 ist <sin© tjruchstüokweise Ansicht -einer; epitroohoidalen Kurve mit dfei Erhöhungen, ausgedrückt durch die folgenden Gleichungen

+ ein 0·

mit einem Verhältnis von aj$ ι b;j = 1 ι 8,6. Wenn drei anstelle von η in den allgemeinen Gleichungen 1.) und 2.) eingesetzt wird« dann Werden die Gleichungen 7.) und 80 abgeleitet» Im Hinblick auf die vorstehende

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⁶ "

Beschreibung für Fig. 1 und 2 ist es ohne weiteres klar, daß wenn % Stangen ( die durch Vektoren

und O^py ' in Fig. 2 bezeichnet werden) eine gemeinsame Länge von b^ haben und starr miteinander an einem Ende verbunden sind und in einer Strecke von a^ von dem vorher bestimmten Punkt entfernt liegen, wie etwa dem Ursprunespunkt O₀und mit winke!massig gleichen Intervallen von R 2 Radian oder 90° eine Drehung um dieses eine Ende in' einer Richtung durchführen, während die als Ganzes verbundenen Stangen einen Umlaiif um einen vorher bestimmten Punkt oder den Ursprungspunkt mit viermal der Umdrehungszahl der Stangen und in der gleichen Richtung durchführen, daß die freien Enden der Stangen eine gemeinsame epitrochoidale Kurve mit K Erhöhungen beschreiben.

Aus vorstehendem wird klar, daß wenn ( η +■ 1) gerade Stangen mit einer gemeinsamen Länge von b_n und starr miteinander an einem Ende verbunden in einem Abstand von an von einem vorher bestimmten Punkt liegen, wie etwa dem Ursprungspunkt des Koordinatensystemes in winkelmässig gleichen Entfernungen von |~« Radian eine Drehung um das eine Ende in einer Richtung ausführen, während die verbundenen Stangen als ganzes einen Umlauf um den vorher bestimmten Punkt bei ( η + 1) χ der Anzahl von Umdrehungen der Stangen und in der gleichen Richtung ausführen, daß die freien Enden der Stangen eine gemeinsam« epitrochoidale

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msu/om. - .-*?-

Kurve mit η.-fachen Erhöhungen beschreiben, ausgedrückt durch die -allgemeinen Gleichungen l_e) und 2.)_a

Das Prinzip der Erfindung basiert auf der,Tatsache, daß ein idealer Satz einer Vielzahl von Stangen von gleicher Länge ,- starr verbunden in der Art , wie oben beschrieben und mit ihrem freien Ende so beschaffen, daß sie sich auf einer n-fachen epitrochoidalen Kurve bewegen, wie vorher beschrieben, an jedem der freien Enden vorgesehen ist, mit einem gleichschenkligen Dreieck, das drehbar daran montiert ist, zur Schwenkbewegung um einen .Schetbelpunkt, der aus den gleichen Seiten des gleichschenkligen DreJsckes gebildet wird und um die Scheitelpunkte für die Grundlinie des Dreieckes zu veranlassen, entlang einer Kurve zu gleiten, die von der n-fachen epitrochoidalen Kurve abgeleitet ist, und zwar in einer Art und Weise, wie das nachstehend beschrieben wird,' ohne daß diese letzteren Scheitelpunkte von der abgeleiteten Kurve getrennt sind. Die abgeleitete Kurve kann nachstehend als eine " abgewandelte" Kurve bezeichnet werden. Die Art und Weise, in der die abgewandelte Kurve von der entsprechenden η-fachen epitrochoidalen Kurve abgeleitet ist, wird anschliessend im Zusammenhang mit Fig. 4 bis 9 beschrieben.

Fig. 4 bis 9 illustrieren gewisse abgewandelte Kurven für die epitrochoidalen Kurven, die in Fig_e 1 bis jj gezeigt sind und die in der IXirchfÜhrung der

In Pig. 4 entspricht eine epitrochoidal^ Kurve Ej_- der Kurve, die in Fig. 1 illustriert ist. Da die Kurve Ei symmetrisch im Verhältnis zur X-Achse ist, wird deshalb nur derjenige Teil davon, der auf und über der X-Achse liegt, in Betracht gezogen»

Es wird angenommen, daß ein kleines gleichschenkliges Dreieck /S^ ΑΐοΒ;[_οΒχχ von vorher bestimmter Abmessung auf der Kurve E^ so angeordnet ist, daß der Scheltelpunkt, der durch zwei gleiche Seiten desselben gebildet wird, am Schnittpunkt der Kurve mit der XrAchse auf deren positiver Seite und aausserhalb der Kurve liegt, während die Grundlinie im wesentlichen senkrecht zur X-Achse gehalten wird. Dann hat ein Paar Scheitelpunkte an beiden Enden der Grundlinie die bestimmten Größen von Koordinaten bezüglich dem betreffenden orthogonalen Koordinatensystem,

Dann wird das Dreieck ^ Ai₀Bx₀B]₁ χ ansohliessend in die Stellungen ΑχχΒχ-χΒχ*» , ÄxgB^g Bijj, Αχ^Β^ Βχΐμ Αχ4Βχΐ|Βχ5 ··· übertragen, so daß der Scheitelpunkt auf der Kurve Εχ bewegt wird, während für-jede Übertragungsbewegung ein Ende der Grundlinie seine Stellung einnimmt, In der da« andere Ende der Grundilaia Xiig, bevor die Varechiebungebewegung erfolgte» B#iBpi«lßJ weiset naoh einer ersten Veraohlebungiperiode wurde der Scheitelpunkt Αχφ in seine Stellung Αχχ bewegt

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und der Scheitelpunkt B_1o an einem Ende des Grundteiles wurde in die Stellung B₁₁ bewegt, bei der der Scheitelpunkt am anderen Ende des Unterteils vor der Verschiebungsbewegung lag.

Bezüglich eines anderen gleichschenkligen Dreiecks

Δ ^a1o^b1o^b3l1 identisch dem' Dreieck Λ Ai₀B₁₀B₁₁ und am Shhnittpunkt der Kurve E und der X-Achse auf der negativen Seite in der, gleichen Art angeordnet, wie das letztere Dreieidc, kann das vorstehend beschriebene Verfahren wiederholt werden. Dann wird eine gebrochene Linie, die aus den Segmenten BIoB₁₁, BuBio ... oder E¹Io-^¹Il' ■^Btll^B'l2 ···· &^eB gleichschenkligen Dreiecks besteht, ausserhalb der Kurve E und über die gesamte Länge des oberen Halbteiles gebildet. Die gestrichelte Linie kann in der üblichen Art und Weise geglättet werden. Die geglättete Kurve wird durch den Bezugsbuchstaben S₁ in Fig. 4 bezeichnet und kann eine " äussere abgewandelte Kurve", für eine epitrochoidale Kurve mit einer einzigen Erhöhung genannt werden.

Wenn die Grundlinie des gleichschenkligen Dreiecks verhältnismässig kurz ist, ist es möglich daß, wenn der Scheitelpunkt, der Von zwei gleichen· Seiten gebildet' wird, in irgendeiner Stellung zwischen einem Paar benachbarter Punkte liegt, wie etwa Al₀ und A₁₁, A₁₁ und A₁₂ .·· auf der Kurve E mit einem Scheitelpunkt für die Grundlinie

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auf der Kurve Sj , daß der andere Scheitelpunkt für die Grundlinie auf oder an der Kurve S₁ innerhalb eines Fehlerbereiehes liegt, der für die praktischen. Zwecke zulässig ist, beispielsweise innerhalb drei Mikron.

Bei der Bildung der Kurve S₁ ist darauf hinzuweisen, daß jede der gleichen Seiten des gleichschenkligen Dreieckes eine Länge, haben sollte, die gleich höchstens der Länge von b^ :'.ist, wie vorstehend beschrieben, dividiert durch einen Paktor von 2o oder mehr» Wahlweise sollte, ,die epitrochoidal Kurve einen größeren Wölbungsradius haben, durch Verwendung des zweiten Radiusvektors , solang als möglich, verglichen mit dem ersten Radiusvektor.

Da die epitrochoidal^ Kurve E₁ symmetrisch im Verhältnis zur x-Achs.e ist, wie vorher dargelegt, schafft ein. Spiegelbild .der Kurve S₁ die entsprechende Kurve für den Teil der Kurve E₁ , die unter der X-Achse liegt.

So wurde die äussere abgejsrandelte Kurve für die epitrochoidale Kurve mit einziger Erhöhung zur Verwendung mit der Erfindung in der Art und Weise., gebildet, wie das nachstehend beschrieben wird. .

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Die äussere abgewandelte.Kurve. Sj. kann auch so : -•■.•--^~_:-^. erläutert' werden,; daß wenn _ein glelahsebenkl-ig.es -;·. ■. =. ?,_ ι Dreieck,, das, identisch dem, vorstehend beschriebenen- .-;> ist, entlang der Kurve Sj "übertragen wird, mit.beiden Scheitelpunkten für den Unterteil -stets auf der Kurve gelegen, -daß der Scheitelpunkt-, der von. zwei gleichen·. Seiten gebildet wird, dle^ gleiche .epitrochoidale. Kurve.. Εχ mit einer .einzigen-Erhöhung- besahreibt,- wie In ,· . ■ FIg.K gezeigt. ■ ..- ,. · ■_-· - ^: .- ;

¥enn ein gleichschenkeliges Dreieck ähnlich oder Identisch^ dem vorher'beschriebenen für Pig* 4 entlang der epitrochoidalen Kurve mit einer Erhöhung,.-an deren Innenseite- yerschoben. wird,..und zwar- in der- j: gleichen Art und Weise,. wie inB'ig, k_y wird eine; .■ -.-,- ·—-andere abgewandelte. Kurve, gebildet.. Diese .Kurve , .-.....-,_.. _v.;-kann als "-innere ^abgewandelte Kurve¹¹ für eine -epl:-* -----_._ trochoidale,.Kur.ye mit, einer, einzigen. Erhöhung ,hg r- .. _r-, .-■-.< zeichnet ;werdenjii.:und_wird; durch. das, Bezugszeichen;-S,¹;],;-..... In Fig. 5 bezeichnet. In Fig. 5 werden die, entsprechenden Punkte oder Dreiecke durch die Bezugszeichen C und D ' bezeichnet-mit'den gleichen-Zusatzzeichen, wie, in Flg. 4 und daher ist eine besondere Besohpedbung hier.nicht ,■; ·..

Es. 1st: klar^" daßä-für^äede, beliebige choldale JStirve, .die·^ mehr, -raik&r eine 'Erhöhung

ORSOiNAL

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3,3 142677B

äussere und eine innere abgewandelte Kurve in ähnlicher Art und Weise ausgebildet werden kann, wie der vorher in Verbindung mit Fig. K beschriebenen.

Da eine epitrochoidale Kurve mit dippelter Erhöhung symmetrisch sowohl bezüglich der X - als auch der Y-Achse ist, muß das Verfahren, wie vorstehend beschrieben, in einem Quadranten, wiederholt werden, beispielsweise einem ersten Quadranten dafür, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt.

In Fig. 6 ist die epitrochoidale Kurve mit zwei Erhöhungen identisch der in Fig. 2 gezeigten durch das Bezugszeichen Eg bezeichnet und die sich ergebende äussere abgewandelte Kurve ist durch das Bezugszeichen S2 bezeichnet. Ebenso sind die Punkte oder Dreiecke, die denjenigen entsprechen, die in Fig. 4 dargestellt sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei die gleichen letzten Stellen hinzugefügt sind.

In Fig. 7 bezeichnet das Bezugszeichen Eg die gleiche.- epitrochoidale Kurve mit doppelter Erhöhung, wie in Fig. 6 und das Bezugszeichen S'₂ bezeichnet die sich ergebende innere abgewandelte Kurve. Ebenso werden die Punkte oder Dreiecke, die denjenigen entsprechen, die in Fig. 5 dargestellt sind, durch die

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gleichen Beaugszeichen bezeichnet, wobei die gleichen letzten Zusatzstellen hinzugefügt sind. So brauchen Pig. 6 und 7 nicht weiter beschrieben zu werden.

Pig. 8 und 9 stellen eine äussere und eine innere abgewandelte Kurve S-^ und S'^ für die epitrochoidal Kurve E^ mit drei Erhöhungen dar, wie in Fig. J3 gezeigt. Da die epitrochoidale Kurve mit drei Erhöhungen drei Drehungssymmetrielinien aufweist, sind die Verfahren, wie vorher für Fig. 4 beschrieben erforderlich und müssen über einen Winkelbereich von 60° wiederholt werden, wie in ^l Fig. 8 und 9 gezeigt. Die Punkte oder Dreiecke, die denjenigen in Fig. 4 und 5 entsprechen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die mit den gleichen letzten Stellen ergänzt sind. Aus vorstehendem wird klar,, daß für jede gegebene η-fache epitrochoidale Kurve eine äussere und eine innere abgewandelte Kurve in ähnlicher Art und Weise gebildet werden kann, wie früher im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben.

Aus vorstehendem geht auch hervor, daß ein Verfahren der grafischen Herstellung von einer gegebenen epitrochoidalen Kurve die entsprechenden inneren und äussereη abgewandelten Kurven in einer sehr praktischen Art und Weise geschaffen werden. Wenn andererseits · eine abgewandelte Kurve vorher durch geeignete ange-

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nommene Gleichungen gegeben ist, dann können die Parameter für die entsprechende epitrochoidale Kurve und die Abmessung eines gje iphschenkligen Dreieckes, das entlang der letzteren Kurve zu bewegen ist, nummerisch berechnet werden.. Durch teilweises Verwenden, de.s ,letzteren Verfahrens im Zusammenhang mit dem Verfahren, wie es vorher für Fig* 4· bis 9, eine epitrochoidale Kurve beschrieben wurde, kann die Abmessung,solch eines gleichschenkligen Dreieckes und di^ entsprechenden abgewandelten Kurven gleichzeitig bestimmt werden. Ebenso kann eine abgewandelte Kurve für_:eine epitrochoidale Kurve als Ganzes durch die mathematisphe. Gleichung oder Gleichungen oder in Ausdrucken von. Zahlen ausgedrückt werden, die von der epijbrpchoidaAejn Kurve abgeleitet sind. Daher ist klarzustellen,, daß: die Erfindung nicht sowohl auf das teilweise.Verfahren einer Bestimmung solch einer abgewandelten, Kurve und die besondere Art und Weise beschränkt ist, diese letztereauszudrücken.

- Die Erfindung wird nun im Zusammenhang mit versphi.edjen.en bevorzugten Ausführungsformen beschrieben unter.: Anwendung einer abgewandelten Kurve für eine ausgewählte epitrpchoidale Kurve, einen idealen Satz von verbundenen.Stangen und ein gleichschenkliges Dreieck^ daj?..drehbar an jedem freien Ende der Stangen montiert ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß, da die Erfindung im erster Linie auf,die Profile eines Inneren

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eines Gehäuses, und ..einen. Rotpr abgestellt, ist, der im Inneren, des Gehäuses.angeordnet ,ist und einen

Scheitelpunktdichtungsaufbau zum hermetischen Abdichten eines._sjden'. Paares, von Arbeitskammern, die·. , von dem ,Rotor .und .der .Innenoberfläche _τdes Gehäuses\.. begrenzt sind, _.der,.Ro tar, das Gehäuse und der Abdiehtaufbau aus jedem beliebigen geeigneten Material sein kann, ,das in der .Technik wohl begannt ist -und daher, brauchen, derartige ,Materialien nicht beschrieben zu werden*:,.... ,,, .._rt. . ....... - . -

Unter.Hinweis auf..Fig.*Io ist dort im Querschnitt-eine., typische Form eines Scheitelpünkt-Abdichtungselementes dargesteLlt, das.in Überstimmung mit den Lehren nach der Erfindung gebaut ist. Das Scheitelpunkt-Abdichtelement , das. hier dargestellt ist, ist auf der Basis eines gleichschenkligen Dreiecks v\ ABC konstruiert und gebaut» identisch in,.der .Abmessung einem, das an einem freien Ende einer idealen Schubstange montiert werden kann, wie etwa, der Stange,, die,, vorher in Übereinstimmuni mit---FIg^ 1 bis, J beschrieben_rworden_; .ist. Das Abdichtungselement y das allgemein,durch .da? .Bezugszeichen Io bezeichnet ist,/weist ,einen_..Hauptbqgenteil 12^aUf,, mit einem,R%dius_:.v\ und einem^Mittf.lpunljt.an einem:._v ■ Scheitelpunkt .A_r der^. aus den beiden gleichen Seiten _; des gleichSGhenkligen Dreiecks, ,,/\. .ABC_tgebildet wird und einem = Paar im Abstand voneinander fliegender kleiner Bogenteile 14> von denen jeder.einen Radius yon rg ^

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bat und'einen Mittelpunkt bei einem Scheitelpunkt B oder C an dem einen oder anderen Ende des Dreiecks«

Die kleineren Bogenteile 14 sind an den benachbarten Enden zueinander durch einen eingeschnittenen Oberflächenteil 16 verbunden und gehen an den anderen Enden in die benachbarten Teile des Hauptbogenteils über, lim ein Paar von Längskantenteilen zu schaffen» die an inneren bzw. äusseran Oberflächen eines Gehäuses bzw« eines Rotors anliegen und daran entlanggleiten· D.H. das Abdichtelement kann eine zwei Linienberührung mit der dazu passenden Oberfläche durchführen. Dadurch kann das Abdichtungselement Io nachstehend als Doppelberübrungsabdiehtelement bezeichnet werden·

. Der Hauptbogenteil 12 dient dazu, einen angreifenden Teil zu schaffen, der drehbar in einem Ausgleichhalter gehalten wird, wie nachstehend beschrieben zum Zwecke , dem Abdichtelement zu gestatten, um den : Scheitelpunkt A des Dreiecks im Verhältnis zu der ,

Stange zu schwingen, wie vorstehend beschrieben« Wie in j

Fig· Io gezeigt, kann der Hauptbogenteil 12 auf dem j

Mittelteil vorgesehen sein, der diametral dem Verbindungstell 16 entgegengesetzt ist, mit einer Kerbe 10 j und hat axial darin ausgebildet eine durchgehende Bohrung 2o, die durch, zwei parallele gestrichelte Linien bezeichnet ist. Die Kerbe IS und die Bohrung 2o sind zum Zwecke des öl'ens.geschaffen. Falls erwünscht, kann

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mehr als eine der Bohrungen angeordnet sein, die sich im parallelen Verhältnis durch den Körper des-Abdichtelementes erstrecken. Ebenso kann die Kerbe, falls erwünscht, in Form und Stellung verändert werden, um dazu zu dienen, der Arbeitsoberfläche des Abdichtelementes in-flerrnittierend ein Schmiermittel zuzuführen, in Übereinstimmung mit der Stellung des Schwenkelementes , wie nachstehend beschrieben wird. Weitere Formen der Abdichtelemente werden nachstehend in weiteren Einzelheiten im Zusammenhang mit Fig. bis 29 beschrieben* .. ^l

Es wird daran erinnert, daß ein idealer Satz von ( η. + 1 ) Stangen, die starr an einem gemeinsamen Ende in winkelmässig gleichen Abständen verbunden sind, um das gemeinsame Ende gedreht wird, während dieses letztere um einen vorher bestimmten Punkt gedreht wird, der von dem gemeinsamen Ende verschieden ist, mit η χ der Anzahl von Umdrehungen un din der gleichen Richtung, wie die Stangen, die die anderen Enden der Stangen durchlaufen und einen gemeinsamen Ort beschreiben und so eine η-fache epitrochoidale Kurve schaffen. Für diese epitrochoidale Kurve mit η-fachen Auswöibungen wird nun eine physikalische Form oder Gestalt des Satzes von ( n+ 1) vorgesehener Stangen, wie oben beschrieben, anschliessend beschrieben.

Es wird angenommen, daß das Doppeikontaktabdichtelement, wie es in Fig. Io dargestellt ist, in

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jede beliebige Ausführungsform der Erfindung eingebaut wird, wie nachstehend beschrieben: Daher wird ein gleichschenkliges Dreieck, das identisch dem gleichschenkligen Dreieck ^ ABC ist, wie in Pig. IO beschrieben verwendet, um Jede beliebige gegebene epitrochoidale Kurve mit n-facher Erhöhung abzuwandeln. Die abgewandelte Kurve wird gleichmässige expandiert oder zusammengezogen durch eine radiale Länge, die > gleich dem Radius r_o des kleineren Bogenteiles 14 des Abdichtelementes 10 ist, um eine Kurve zu schaffen, dienachstehend als eine "parallele" Kurve zur abgewandelten Kurve bezeichnet werden kann. In anderen Worten werden alle Punkte auf der abgewandelten Kurve gleichmässig und nach auswärts oder einwärts der Kurve verschoben, um die parallele Kurve herzustellen.

Wenn die parallele, so erzielte Kurve gedreht wird, um eine vollständige Umdrehung um den Ursprung der entsprechenden η-fachen epitrochoidalen Kurve in einer Richtung für ή vollständige Umdrehungen auszuführen, die exzentrisch zum Ursprung um eine Entfernung liegen, die gleich der Größe der konstanten a_n in den allgemeinen Gleichungen (1) und (2) ist und in der entgegengesetzten Richtung, dann bildet das Bewegen paralleler Kurven eine Umhüllende auf der Innenseite davon und auf der Aussenseite davon·

Die auf der Innenseite der Kurvengruppe gebildete Umhüllende ist eine innere Umhüllende und

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die auf der Äussenseite angeordnete Umhüllende ist eine äußere Umhüllende. Gewisse Beispiele der Umhüllenden ' ■" ' sind in Fig. 11 bis 16 dargestellt, die weiter ins einzelne gehend nachstehend öeseJhneben werden₀

Die sich ergebenden".OnWillungen umschliessen jede (n+1) Scheitelpunkte oder Knotenpunkte,, die in winkelmässig gleichen Abständen angeordnet sind und im gleichen Abstand vom UmdrenTangszentrum mit jedem beliebigen Paar benachbarter Scheitelpunkte, die durch eine bogenförmige Kurve verbunden sind. Jedes der freien Enden des oben erwähnten Stangensatzes liegt innerhalb der dazugehörigen Scheitelpunkte auf der inneren Umhüllung um eine gewisse Entfernung, während die gleichen aussen liegenden Scheitelpunkte auf der äußeren Umhüllung in einer gewissen Entfernung liegen. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß mit der parallelen Kurve zur abgewandelten numerisch gegebenen Kurve diese gewissen Entfernungen selbstverständlich numerisch bestirnt sind..

Die Erfindung hat sien zum Ziel gesetzt, diese inneren und äußeren Unahüllungen anzunehmen, um die physikalische Gestalt des Satzes der Erfindügsstangen zu bestimmen, d.h, einer innerenOberfläche eines Gehäuses bzw.. einer äußeren oberfläche eines Rotors. Es ist jedoch klar, dal beim Zeichnen und Bauen eines Verbrennungsmotors worn Umlauf typ oder irgend-

einer Kreiselpumpe in Übereinstimmung mit den Lehren nach der Erfindung ,iede beliebige dieser Umhüllungen an sich nicht notwendigerweise verwendet wird, wegen der Standpunkte des KompressionsVerhältnisses, der Verbrennungswirkung, der Arbeitsfähigkeit od· dgl. und statt dessen' eine Kurve verwendet werden kann, die sich derselben annähert.

In der folgenden Beschreibung wird der Ausdruck "Satz von (n+1) Verbindungsstangen" nicht verwendet und statt dessen wird eine gewölbte Oberfläche, die der inneren Umhüllung folgt, wie oben beschrieben, eine "äußere gewölbte Oberfläche" genannt, folgend der inneren Umhüllung, die von den parallelen Kurven

mit zu der abgewandelten Kurve gebildet wird, für die /n-fachen Erhöhungen versehene epitrochoidal Kurve, während eine gewölbte Oberfläche, die der äußeren Umhüllung folgt, eine "innere gebogene Oberfläche" genarrt wird, de der äußeren Umhüllenden folgt, die durch die parallelen Kurven zur abgewandelten Kurve für die mit n-fachen Erhöhungen versehene epitrochoidale Kurve gebildet wird.

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer inneren und einer äußeren gewölbten Oberfläche, wie gerade beschrieben, um die Gestaltungen oder die Querschnittsprofile eines Rotors bzw. des inneren eines Gehäuses zu bestimmen. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung ist sowohl der Rotor als auch das Innere des Gehäuses, deren Profile den inneren

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bzw, äußeren Umhüllenden folgen, auf jedem der Scheitelpunkte mit einer Führungsnut versehen, die sich parallel zur Mittelachse und radial erstreckt und ein Abdichtelement hat, wie in Fig, 10 gesehen und einen Ausgleichshalter, wie nachstehend beschrieben.

Gewisse Beispiele der Umhüllenden, wie oben beschrieben,sind in Fig. 11 bis 16 dargestellt. In Fig. 11 ist eine abgewandelte Kurve so wie bei S, in Fig. 4 gezeigt in der gleichen Art und Weise gezogen, wie für Fig. 4 beschrieben, basierend auf einer epitrochoidalen Kurve mit einer einzigen Erhöhung wie bei E. in Fig. 1 gezeigt und dann gleichmässig in einer Richtung nach aussen um eine Länge expandiert, die gleich einem Radius.r₂ des kleineren Bogenteiles 14 des Doppelkontaktabdichtelements wie in Fig. Io gezeigt,'ist, um eine parallele Kurve S^ ^zu schaffen. Das so erzielte Zentrum der parallelen Kurve S. wird zu einem Punkt bewegt, der exzentrisch vom Ursprungspunkt 0 des Koordinatensystems ist und zwar um eine Strecke, die in der Größe gleich der Konstanten a^ in den Gleichungen für die epitrochoidale Kurve E₁ mit einer einzigen Erhöhung ist und die Kurve wird um den exzentrischen Punkt in einer Richtung gedreht, während dieselbe um den Ursprung in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, wobei eine vollständige Umdrehung für jede vollständige Drehung ausgeführt wird.'Die unzähligen Kurven S_lp, die so bewegt werden, bilden eine innere Umhüllung R^, durch die eine 'äußere Oberfläche eines Rotors bestimmt werden kann.

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Die Umhüllende R₁ ist für η = 1 in den allgemeinen Gleichungen vorgesehen, die für eine epitrochoidal Kurve mit n-fachen Erhöhungen repräsentativ ist» Wie in Fig. 11 gezeigt, ist die Umhüllung aus zwei bogenförmigen Teilen gebildet und zwei Scheitelpunkte sind an zwei diametral entgegengesetzten Enden angeord~ net. Pig. 11 zeigt auch eine radiale Nut 22, die auf jedem Scheitelpunkt angeordnet ist, um sich parallel zur Mittelachse zu erstrecken und es ist darin ein Abdichtelement 10 mit zwei Kontaktlinien angeordnet, ein Ausgleichshalter 24, um drehbar das dazugehörige Element zu halten und eine Kompressionsfeder 26, die danach trachtet, das Element und den Halter nach aussen zu pressen.

Fig„ 12 zeigt eine äußere Umhüllung, die in der gleichen Art und Weise wie oben im Zusammenhang mit Fig. 11 beschrieben, hergestellt ist, mit der Ausnahme, daß eine abgewandelte Kurve gleichmässig in der Einwärtsrichtung zusammengezogen ist, um eine parallele Kurve S¹.. zu schaffen. Die äußere Umhüllende R¹, kann verwendet werden, um eine innere Oberfläche eines Inneren eines Gehäuses zu bestimmen.

Es ist darauf hinzuweisen, daß, wenn das Innere des Gehäuses mit seinem Querschnittsprofil einer inneren Umhüllenden R^ folgt, die aus der parallelen Kurve S¹, gebildet ist, ein Scheitelpunkt abdichtaufbau identisch dem in Fig. 11 dargestellten

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auf der Gehäuseseite angeordnet ist,

Fig. 15 und 14 zeigen eine innere und eine äußere Umhüllende R₂ und R' für eine epitrochoidal Kurve mit doppelter Erhöhung, wie sie' in Fig. 1 gezeigt ist.. Um. eine solche Umhüllende zu erzielen,, führt eine parallele Kurve S₂ oder S^! ₂ eine vollständige Drehung in einer Richtung aus, während zwei vollständiger Umläufe in der anderen Richtung. Ein unter Federdruck stehender Dichtungsauf bau, wie oben in Fig. 11 beschrieben,ist wirksam mit jedem Scheitelpunkt des Rotors oder Gehäuses verbunden und mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie in Fig. 11. " ' ■

Fig. 14 und 15 zeigen eine innere und eine äußere Umhüllung R-, und R¹^ für eine epitrochoidale Kurve mit dreifacher Erhöhung. In diesen Fällen ist es ohne weiteres klar, daß die parallele Kurve S-,_D und-S-,'_ /■ eine vollständige Drehung in der einen Richtung für drei vollständige Umläufe in der anderen Richtung durchführt.

So wurde die Erfindung in Verbindung mit den-Querschnittsprofilen ihrer wesentlichen Bestandteile beschrieben. Gewisse bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden daher nunmehr für Umlauf ve rbrennungsmotoren und Kreiselpumpen beschrieben .unter Verwendung der Umhüllenden für eine epitrochoidale Kurve mit einfacher, doppelter und dreifacher Erhöhung, wobei die Beschreibund lediglich zu Illustrationszwecken erfolgt.

Es ist jedoch klar, daß die Umhüllung für jede beliebige epitrochoidale andere Kurve als die oben erwähnten verwendet werden kann, wenn das erwünscht ist« Es ist ebenso klar, daß ein Abdichtelement identisch dem in Pig. IO gezeigten elastisch an jedem Scheitelpunkt einer äußeren oder inneren gewölbten Oberfläche eines Rotors oder eines Gehäuses, je nach Lage des Falles, angeordnet sein kann und zwar in der gleichen Art und V/eise, wie vorher, im Zusammenhang mit Fig. 11 beschrieben, mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 11 verwendet.

Unter Hinweis auf Fig. 17 ist darin eine Kreiselpumpe nach der Erfindung dargestellt, unter Verwendung einer epitrochoidalen Kurve mit einer einzigen Erhöhung, wie vorher in Verbindung mit Fig. beschrieben. Eine dargestellte Anordnung weist ein stationäres Gehäuse H mit einer inneren Oberfläche S₁ und einen Rotor R auf, der im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, um das Innere des Gehäuses in ein paar Arbeitskammern V, und V₂ zu unterteilen. Von einer epitrochoidalen Kurve mit einer einzigen Erhöhung, wie etwa bei E₁ in Fig. 1 gezeigt, kann eine äußere abgewandelte Kurve in der Art und Weise hergestellt werden, wie vorher in Fig. 4 beschrieben. Dann wird die abgewandelte Kurve gleichmässige um eine Länge nach aussen gedehnt, die gleich einem Radius v^ eines kleineren Bogenteiles eines Abdichtelementes mit zwei Berührungsstellen ( siehe Fig. 10) ist, um eine parallele Kurve zu-schaffen. Diese parallele Kurve schafft die Innere Oberfläche des Gehäuses H.

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Danach wird von der parallelen Kurve eine innere Umhüllung in der Art und Weise hergestellt, wie vorher für Fig, 11 beschrieben. Das Querschnittsprofil des Rotors F folgt der inneren so hergestellten Um- hüllenden und weist zwei bogenförmige Teile auf.

Um den Rotor exzentrisch zum Inneren des Gehäuses anzutreiben, 1st der Rotor R mit .seiner Achse auf der Mittellinie 0_Q der inneren gebogenen Oberfläche Sj des Gehäuses H angeordnet und ist· auf einer Exzenterwelle montiert ( deren Achse bei 0* angedeutet ist) einer Kurbel C, die von der Mittellinie 0_ um eine Länge verschoben ist, die in ihrer Größe gleich der Konstanten &^ in den Gleichungen für die verwendete epitrochoidal© Kurve mit einer einzigen Erhöhung ist«. Auf der Ausseiiseite einer. Endwandung, ( nicht gezeigt) des Gehäuses H angeordnet? befindet sich ein Planetenradgetriebe mit einem mit Aussenverzahmmg versehenen Zahnrad G₀, das auf der Endwandung des Gehäuses H auf tier Achse 0 angeordnetist und ein mit Innenverzahnung versehenes Zahnrad G^, das auf der einen Endwandung des Rotors R amf äev Achse O^ befestigt ist und in das Zahnrad G_Q mit einem Zahnradverhältnis von Is 2 eingreift₉ zu dem Zwecke, zwei vollständige Umläufe des Rptors 'zusammen mit der Kurbel während einer vollständigen Umdrehung davon in der gleichen Richtung durchzuführen, ...-.-. ■

Wie bereits vorstehend erklärt, ist ein Nischel te lpunkt-Abdicht&^>yf bau 10, 24$ 26 wie im Zusammen-

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hang mit Pig. 1 beschrieben, elastisch in einer Längsnut 22 angeordnet, die an Jedem Scheitelpunkt der Rotoroberfläche ausgebildet ist«

Im Betrieb liegt ein Paar kleinerer Bogenteile oder Längskantenteile 14 ( siehe Fig. 10} des Doppelberührungsabdichtelementes 10 immer in elastischer Berührung mit der inneren gewölbten Oberfläche des Gehäuses H und gleitet der Oberfläche entlang, während des Schwenkens um den Punkt A ( siehe Fig. 10). Daher ist klar, daß der Mittelpunkt des Abdichtelementes oder der Mittelpunkt für den größeren Bogen mit seinem Radius r^ normalerweise entlang einer imaginären Kurve bewegt wird, die theoretisch die Grundkurve oder die epitrochoidale Kurve mit nur einer Erhöhung ist, auf der die Oberfläche des Gehäuses bestimmt ist. So ist es klar, daß soweit als der Rotor R und die innere Oberfläche S, des Gehäuses im wesentlichen frei von „legli^cher Wärmebeanspruchung, Arbeitsfehler oder anderen theoretischen Gründen sind, Jedes der Doppelberührungsabdichtelemente 10 daran gehindert wird, süi auf das Innere der dazugehörige» Nut zu und von ihr weg hin und her zu bewegen, obwohl das Element um den Zylinder und die Tüllenverbindung zwianen dem Element 10 und seinem Halter 24 kippen kann. Selbst in Anwesenheit der oben erwähnten Beanspruchung und Fehler ist die Verschiebungsbewegung dör Elemente sehr gering* Daher wird die Sehettelpunktabdieht für den Rotor R festgehalten»

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■ ■-.■■■■ ;;■ Ί 42.6775

Beim Betrieb der "dargestellten Kreiselpumpe wird die Welle für die Kurbel C in der Richtung des Pfeiles durch ,jede beliebige geeignete äußere Kraft gedreht* um dadurch den Rotor zu veranlassen, eine Umdrehung auf der Kurbel in Richtung des Pfeiles"um die Achse Oj durchzuführen und gleichzeitig einen Umlauf um die Achse 0 _a Wie vorstehend beschrieben, " ' führt der Rotor eine vollständige Drehung während zwei vollständiger Umläufe in der gleichen Richtung aus, wie die Umdrehung durch die Wirkung des Zahnradmechanismus &_oß» Unter diesen Umständen wechselt das Paar getrennter Arbeitskammern Vj' und V^ Jede ihr Volumen einmal während «jedem vollen Umlauf des Rotors R_e In anderen Worten wechselt' Jede Kammer ihr* Volumen von einem Minimum zu einem Maximum und von dort wieder zu einem Minimum an Größe während einer vollständigen Drehung des -Rotors* woraufhin der Arbeitszyklus vollendet ist. So führt für die Kreiselpumpe mit einer Saug- oder Einlaßöffnung "S₁S die auf einer Seite des Gehäuses H ausgebildet ist und mit einer Auslaßöffnung P_£ auf der anderen Seite die Verwendung dieses Volumenwechsels einer Jeden Arbeitskammer Vj oder Vg zur Ausschaltung der Notwendigkeit, ein Ansaügy- und ein Auslaßventil vorzusehen*

Ib Mg* 18 ist eine Ausführungsform Viertä'kfc^Verbrennuiigsmotor nach der Erfindung dargestellt, worin, das iimerö^uerschnittsprofil eines gehäuses d6r parallelen Ktirve S₂ „wie in Fig. 15 gezeigt, folgt, während-einRotormit drei Bogen drehbar im

-κ » λ λ 4 Λ I pi O G IR - Τίίί - - - - " - ' - - - '■■ ' - ■ ■ '

3?

Inneren des Gehäuses angeordnet ist und mit seinem äußeren Querschnittsprofil der inneren Umhüllung für diese parallele Kurve S_g folgt, wie vorstehend in "Verbindung mit Fig· IJ beschrieben.

Wie in Fig. 18 gezeigt, weist ein Gehäuse eine innere gewölbte Oberfläche S~ auf mit einem theoretischen Mittelpunkt 0 * Der Rotor R ist zum Betrieb mit dem Gehäuse H in der Art und Weise gekuppelt, wie oben in Verbindung mit Fig. 17 beschrieben» Jedoch wird eine Kurve mit doppelter Erhöhung als die Grundkurve verwendet, um die Profile des Inneren des Gehäuses und Rotors zu be&immen, wobei ein Abstand zwischen den Achsen 0 und 0, in der Größe gleich der Konstanten a« in den Gleichungen für die epitrochoidal Kurve mit doppelter Erhöhung ist.und ein Zahnräder-Übersetaimgsverhältnis zwischen einem Aussen- und einem Innenverzahnten Zahnrad G und G₁ von 2i >.

So hat der Rotor ein Verhältnis uvon Uml&ufen zu Umdrehungen gleich Jt 1» Wie in Fig. 18 geze^, ist ein Scheltelpunkt-Abdichtungsaufbau 10, 24, 26, 22 identisch in Bauweise und Betrieb dem wie in Fig» Il dargestellten im Betrieb Jedem der drei Scheitelpunkte des Rotors zugeordnet.

Das Gehäuse H ist weiterhin am unteren Teil-, wie in Fig. 18 gesehen, mit einer Einlaßöffnung P₁ versehen, um eine Brennstoff-Luft-Mischung in das Innere des Gehäuses einzuführen und mit einer AuslaßÖffnung P_g*

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um die Abgase abzuleiten,. Am oberen Teil des Gehäuses H befindet sich eine Zündkerze I zum Zünden der Brennstoff- und LuftmiSGhunge die in das Innere des Gehäuses eingeführt werden. Es ist klar, daß das Innere des . Gehäuses an beiden Enden durch Endwandungen geschlossen ist, in denen die Mittelwelle für eine Kurbel C-durch beliebige Lager aufgenommen ist» obwohl eine solche Bauweise in Fig» 18 nicht dargestellt ist* Das erzeugte Drehmoment wird von der Kurbel C abgenommen» < Die dargestellte Äüsführungsform wird in im wesentlichen der gleichen Art und Weise betrieben, wie die Üblichen UmlaufVerbrennungsmaschinen unter Verwendung einer parallelen Kurve für eine epitrochoidal Kurve mit doppelter Erhöhung von ähnlicher Art wie dem inneren Querschnittsprofil des Gehäuses* Kurz gesagt, werden drei getrennte Ärbeitskammern Vp^ V_g "und V* von der inneren gewölbten Oberfläche S^ des Gehäuses H imd drei bogenförmig geformtenTeilendes Rotors R und den beiden Endwandungen des Gehäuses begrenzt <, Wenn der Rotor H einen Umgang und eine Drehung in den Richtungen der Pfeile im inneren des Gehäuses durchführt, während seine Drehachse -verMßdert wird« verändert JMe der ArbeitBkammern zweimal Ihr» Volumen von ihrem Höchst*' zu ihrem Mindestwert und ,danach von ihrem Mindeä-v ■ zu Ihrem Höchst^Wert während eines» vollständigen Umdrehung des Rotors« täiöse Veränderung im Voltamen der Kämmet· wird benutzt, um den Motor zu betreiben, Wenn beispielsweise auf die erste Kammer V^ Bezug genommen wird, wird eine Brennstoff- und Luftmiscnung

— ho
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durch die Einlaßöffnung P₁ in die erste Kammer in der Stellung eingeführt, die in Fig. 18 dargestellt ist. Das heißt, daß die Kammer V₁ sich in ihrem Ansaug-Hub Befindet,

Während der Rotor R_ -in Richtung der Pfeile

angetrieben wird, wird die Kammer aufwärts bewegt, um den Kompressionshub einzuleiten, bis ihr Volumen den Mindestwert erreicht, woraufhin die Zündkerze I₂ zündet. Dadurch wird die Kammer nach links bewegt und erhöht dadurch das Volumen der Kammer, Daher wird der Explosionshub durchgeführt bis das Volumen der Kammer seinen Höchstwert erreicht. Gleichzeitig wird der Kurbel C ein Drehmoment vermittelt. Dann, wenn die Kammer abwärts bewegt wird, nimmt ihr Volumen bis zu einer Mindestgröße ab, wodurch das Abgas aus der Kammer durch dieAuslaßoffnung Pp ausgeblasen wird, bis der Auslaßhub endet. Auf diese Art und Weise hat der Motor den Viertaktzyklus für jede vollständige Umdrehung des Rotors durchgeführt. Die zweite und die dritte Kammer V₂ und V-, werden in der gleichen Art und Weise betrieben, wie gerade beschrieben. Wie bereits vorher erläutert, führt die Kurbel C drei vollständige Umläufe für jede vollständige Umdrehung des Rotors durch. Daher ist klar, daß die Kurbel G^_& ein Umlaufdrehmoment während des Zündens und Ausdehnens einer beliebigen der drei Kammern vermittelt erhält und zwar jeweils einmal während einer vollständigen Umdrehung derselben,

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Es ist klar, daß· die Kombinatin des Rotors und des Gehäuses wie oben im Zusammenhang mit Fig. I8 beschrieben, ebenso auf Zweitakt-Verbrennungsmotoren, Kreiselpumpen, Kreiselluftpumpen und Kreiselölpumpen anwendbar ist.

In.Fig* 19 ist ein Umlaufkompressor dargestellt, jder die Lehren nach der Erfindung ausnutzt. Eine dargestellte Anordnung verwendet eine epitrochoidale Kurve mit drei Erhöhungen, wie in Fig. j? gezeigt» Daher wird ein inneres Querschnittsprofil eines Gehäuses H durch eine parallele Kurve S-, definiert, die dadurchgebildet wird, daß die äußere abgewandelte Kurve S-, (siehe Fig_o 8) um eine Lange r^ nach aussen expandiert ( was ein Radius eines jeden kleineren Bogenteils 14 eines Äbdichtelements 10 ist, wie in Fig« 10 gezeigt) und ein äußeres Querschnittsprofil eines Rotors R durch eine innere Umhüllung definiert, die aus diesen parallelen Kurven S-* gebildet ist und vier bogenförmige Teile hat.

Da die dargestellte Anordnung ein Umlaufkompressor ist, sind drei Sätze von Ansaug- und ZuIeitungsöffnungen P^ und Pg wirksam mit den Saug- und Zufuhrventilen PVj bzw, PV₂ gekuppeltο In anderer Hinsicht ist im wesentlichen das gleiche gegeben wie in. Fig« 17 mit der Ausnahme eines Übersetzungsverhältnisses von JH 4 und einem Exzenterabstand zwischen den Achsen 0 und 0,- gleich der Größe der Konstanten a-z in den Gleichungen für die epitroehoidaie Kurve mit

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dreifacher Erhöhung. Die entsprechenden Bestandteile werden durch die gleichen Bezugszeichen und Zahlen bezeichnet.

Wie in Fig. I9 gezeigt» teilt der vierfach bogenförmige Rotor R das Innere des Gehäuses H in vier Arbeitskammern V₁, Vg, V-, und Vh. Im Betrieb dreht sich jedes der Volumen der Kammern während der Bewegung, um einen dreifachen Wechsel während einer vollständigen Umdrehung des Rotors zu bewirken. Dieser Wechsel des Volumens einer jeden Kammer arbeitet mit dem öffnen und Schliessen der dazugehörigen Saug- und Zufuhrventile zusammen, um eine Purapfunktion auszuüben, wie ohne weiteres klar ist.

Ein in Fig. 2o dargestellter Viertakt-Verbrennungsmotor weist ein Gehäuse H und einen Rotor H auf, der im wesentlichen in der Gestalt denen gleich ist, die in Fig. 18 gezeigt sind. Das Gehäuse H wird jedoch drehbar an seiner eigenen Achse O₁ an einem äußeren stationären Gehäuse H₁ durch (nicht gezeigte) lager getragen und der Rotor R ist auch drehbar an seiner eigenen Achse 0_Q an dem gleichen stationären Gehäuse durch ( nicht gezeigte) Lager mit einem Abstand zwischen beiden Achsen getragen, in der Größe gleich der Konstanten a₂ in den Gleichungen für eine verwendete epifcrochoidale Kurve mit doppelter Erhöhung» Das heißt, die dargestellte Anordnung weist keinerlei Kurbel auf und schafft theoretisch einen Motor mit einer feststehenden . ' Kurbel.

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Bei der in Fig* 18 dargestellten Anordnung führt der Rotor eine vollständige Umdrehung aus, wenn die Kurbel drei .vollständige Umdrehungen durchführt* wenn das Gehäuse stationär gehalten wird« Wenn angenommen wird, daß die Kurbel stationär gehalten wird* müssen das Gehäuse und der Rotor drei vollständige Umdrehungen in umgekehrter Richtung durchführen* Daher !nüssen das in Fig» 20 gezeigte Gehäuse und der Rotor drei und zwei vollständige Bewegungen in umgekehrter Richtung durch« führent Daher müssen das in Fig« 2.0 ..-gegeigte Gehäuse und der--Rotor 3 und 2 vollständige Umdrehungen in umgekehrten Richtungen ausführen. Zu diesem Zwecke 1st "ein" nüssen Mt Zähnen versehenes-Zahnrad G₀ auf der

vorgesehen und ein Irmen>-verzahnt®s Bahnrad G| auf der Rosorseit© mit 'einem übersetzungsverhältnis gleich 2t «5 wie la Flg. 18*,

Setrieb' bg^t sich Jsdö dsr drei Bstriebskatmnsiffli Vl_- V^ und Yy nie iron der inneren gewölbten 'Oberfläche S_g des Gehäuses H und dem mit drei Bogen vareeiienen Hotor H definiert; wlrde in oine StelMig · :

bei äsr Drehung tind ftmiltfkb einen Wechsel IBs Volumen der in zwei auf ein&n&srf ο landen Arbeitszyklen während S5w@i tod dl^i irollstMndlgsri limärthimstn des Rotors R bzw« üj&k dehäuses H auögefttttrb wirä» Solch eine YerKadSHmg isn "Völiirasn wird fo@&U^t* \m die Änoränyng zu hmm._s die in Fig» BQ aufgestellt 1st« Es ist - -

darauf hlnsuweisen_Ä daß diöss Änderung im ITolumen lh gleicher Art und Wels© auf Umlaufpumpen anwendbar ist ■

sowie auf Zweitakt-Vsrbrennungsn^oren von Umlaufart. _Λ-_Ι/Μ.;_Α1-

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Wie in Pig. 20 gezeigt, ist das Gehäuse H mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung P₁ und P_g an jeder beliebigen geeigneten Stellung versehen, Die Einlaßöffnung P₂ erstreckt sich quer und ist normalerweise offen in einer ringförmigen Nut P^, die an der Seitenwandung des stationären Gehäuses H angeordnet ist und mit einem ( nicht gezeigten ) äußeren Ansaugrohr in Verbindung steht* Die Äuslaßöffnung Pp erstreckt

sich durch die Wandung des umlaufenden Gehäuses H und öffnet sich in einen ringförmigen Raiim P^, der zwischen den beiden Gehäusen ausgebildet ist und mit einem äußeren ( nicht gezeigten) Auspuffrohr in Verbindung steht. Es ist klar, daß eine Zündkerze I in geeigneter Art und Weise an einer Endwandung des stationären Gehäuses H in der Stellung angeordnet ist, viie in Fig. 20 dargestellt.

Im Betrieb verändern sich die Arbeitskammern V₁, Vo und V, in ihrem Volumen in der Art und Weise, wie vorher beschrieben, während die Einlaß- und Auslaß-Öffnung P₁ und P₂ zeitweilig nacheinander in die aufeinanderfolgenden Kammern zum Saugen und Ausstossen offen sind. Insbesondere, und wenn der größere Innendurchmesser des Inneren des Gehäuses im wesentlichen in senkrechter Richtung liegt, wie in Fig* 2o gesehen, ist «jeder beliebige der drei bogenförmigen Teile des Rotors im wesentlichen in senkrechter Richtung angeordnet, mit dem Ergebnis, daß jede beliebige Kammer, die neben einer Stellung liegt, die durch die Zündkerze

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I dargestellt wird, ihr Volumen auf ein MLnctetraaß' verringert» Daher isfc die Zündkerze I an dem stat±nären Gehäuse H in ihrer Stellung angeordnet* die in Pig, dargestellt ist und sie kann für abwechselnde Kammern gezündet werden* die ihr gerade gegenüberliegen^ um' dadurch einen Viertaktzyklus zu bewirken» Auf diese Art und Weise wird der Welle des Rotors R ein Drehmoment vermittelt infolge der Zündung sind Ausdehnung in Jeder beliebigen der Arbeitskammörn dreimal während zweier vollständiger Umdrehungen Φs Rotors_β Selbstverständlich ¹SiPd das oben erwähnte Drehmoment auch dem stationären Gehäuse H, vermittelt und dann der Rotorwelle durch die Zahnräder G^ und G, hinzugefügt»

Es ist auch klar/ daß das Systera, das das Gehäuse und den Rotor umfaßt^ die getrennt um ihre im Abstand voneinander liegenden Achsen in der Weise gedreht werden können, wie oben, im Zusammenhang mit Figo 2o beschrieben* ebenso auf jede beliebige epitrochoidale Kurve anwendbar ist, die keine Kurve mit zweifacher Erhöhung ist©

Unter Hinweis auf Pig, 21 weist eine dargestellte Kreiselpumpe einen Rotor R auf* dessen äußere gewölbte Oberfläche S^fj_ von einer parallelen Kurve „definiert wird, die parallel an einer inneren abgewandelten Kurve für eine epitrochoidale Kurve mit einem einzigen Lappen, anliegt in der Art und Weise,

^ - 46■■-■■- BADORSGiNAL

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.wie vorher beschrieben und ein.Gehäuse H, dessen inneres Querschnittsprofil durch äußere Umhüllungen gebildet wird, die von den parallelen Kurven gebildet werden·

Der Rotor R ist betriebswirksam mit dem Gehäuse H in einer Art und Weise gekuppelt ähnlich der vorher beschriebenen und so beschaffen, daß eine vollständige Umdrehung in einer Richtung für Jede vollständige Umdrehung in der gegenlaufenden Richtung bewirkt wird, wenn die Kurbel G gedreht wird. Zu diesem Zwecke wird bewirkt, daß ein innen mit Zähnen versehenes Zahnrad G₁ und.ein aussen mit Zähnen versehenes Zahnrad G ein · Zahnverhältnis von 2s 1 haben. Es ist darauf hinzuweisen» daß die Soheitelpunkt-Dichtungsaufbauten 10, 24, 26, an der Innenseite des Gehäuses angeordnet sind»

Bei der in Fig· IT dargestellten Anordnung führt die Kurbel C zwei vollständige Umdrehungen einer vollständigen Drehung dee Rotors R aus» während das Gehäuse H stationär gehalten wird« Wenn wird, daß die ganze Anordnung, wie in Fig« IT in umgekehrter Richtung von der gedreht wird, wig in der gleichen Figur gezeigt, entspricht das aloti ergebende Verhältnis zwischen Umdrehung und Umlauf der Bestandteile

dem in Pig* 21.

Im Betrieb wird die Kurbel U in Richtung des Pfeiles durch die Wirkung jeder beliebigen geeigneten äußeren Kraft gedreht, um dadurch den Rotor R in der

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142877S

Richtung dm Pfeiles-an der Kurbel zu drehen, wä&end - -' ■ der Rotor gedreht-.wird« Dadurch ändern zwei getrennte Arbeitskammer» V^ uad ?₂, die durch die Innenoberfläche des Gehäuses, die Aussesnoberflache des Rotors und die beiden Sndwandungen des Gehäuses gebildet werden, ihr Volumen einmal während ihrer jeden vollständigen Umdrehung des Rotors« Diese Volumenänderung wird ausgenutzt* um ein Ansaugen und Zuführen von Medium durch Saug-, öffnungen Pj und Sinlaßoffnutigen Fg £U bewirken* die in di&ssträl entgegengesetztem Verhältnis auf der Wandung des Gehäuses angeordnet und 'arbeitswirksam mit Ansaug« --und. Aus puff ventilen PV^ und PVg verbunden sind» \ Sine Form eines Viertaict*=·Verbrennungsmotors, wls in Fig* 22 dargestellt^ verwendet eine epitrochoidale Kurve mit doppeltet⁵ Erhöhung wie in Fig.« 2 geneigt und weist @±n Sehfesa fi und eineii Hoto3?-R auf,' deren Gestalt ■in d&t Ixit und Weise definiert sind, wie, vorher im 2usamffl0phang rtifc Fig» .üt~;b#sohrleben* Der-Rotor R eignet iteh ©iioe vollsfetedige Umdrifiiiing .um. eine Sxzenter-

ICurbel Ö in einer Biohtung. währejid zwei ■ tlmdrehuogfa .um seiae Äohee Oj in der

ist, €t?i?' vos*$teli»bA in figs

-Bis .A|»stiin<l.,2wisoiien.deii Achsen C₀ ^ der fCeästaat©» Sg in den Gleichungen

'die' '.Äpitroehoidele; SCuiäfö_;teit- g.wei Erhöhungen, die

wird wiä mm wir4 .9tö tha0r^:eetaungevern8lfcnis-. . ■ ■ von 2U? benutzt·'- Ιο. Ag® Si fiini 'Soheiteiipunlct--' .' Oichtungeänordnungen 3.O₄, S4_§.&S₉ _ao.auf der Gehäuseseite

• .a09812/03€6__ . - %- . BAD original.

angeordnet. Das Gehäuse H ist auf der peripheren Wandung mit drei Sätzen Zündkerzen, Einlaßöffnungen und Ventilen und Auslaßöffaungen und Ventil I, F . PV-, P₀ und PV«

O χ et c.

versehen, um den Motor zu ergänzen.

Fig» 23 zeigt eine Kreiselpumpe, die auf der Basis einer epitrochoidalen Kurve mit drei Erhöhungen gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung gebaut :j.st» Eine dargestellte Anordnung umfaßt ein Gehäuse H und einen Rotor R mit der Gestaltung, die vorher im Zusammenhang mit Fig» 21 beschrieben wurde. Das Gehäuse H hat ein inneres Querschnittsprofil mit vier bogenförmigen Teilen und dieser Rotor R kann eine vollständige Umdrehung um eine exzentrische Achse 0 eineffo* Kurbel C in einer Richtung durchführen, während drei vollständigen Umläufen derselen in entgegengesetzter Richtung* In allen anderen Hinsichten ist die Anordnung ähnlich der in Fig, 21 dargestellten, mit der Ausnahme, daß ein Abstand zwischen zwei Achsen 0_Q und O₁ der Konstanten a-, in den Gleichungen für die epitrochoidal Kurve mit dreifacher Erhöhung entspricht, die verwendet wird und daß ein Übersetzungsverhältnis von h%3 benutzt wird.

Im Betrieb wechseln drei Arbeitskammern Vl, V₂, V, und V₂^, die vom Rotor unterteilt werden, jede ihr Volumen dreimal während einer vollständigen Umdrehung des Rotors, Wie in den vorhergehenden Anordnungen wird diese Volumenveränderung für Pumpzwecke ausgenutzt»

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Es ist ohne weiteres klar* daß die■in. FIg* 23 dargestellte Anordnung ebenfalls für Fiertakt-Verbrennungs machine» verwendbar ist©

_& S4 zeigt eins - ¥iertakt-»VerbrennungsmascMne n&ofe den-Lehren der Erfindung« Wie in Fig. 20 sind'ein Gehäuse H, -da* -drift Arbeifcefcammerirv^, V₂, Y₃ und V₂^ bestimmt imd ©in Rotor B drehbar, as einem äußeren stationären Seii&ttae H* angeordnet· Bas drehbare Gehäuse H und der Kötoi» R sind la ihre» Quersöhnlttsprofilen in der Art und Waise aufgebaut* die vorherin EusaiHmenhang" mit ■_: ■ Flge 21 gtzeigt"." und auf- der Basis einer epitrochoidalen Kurve mit-doppelter ErhötoKig^ wt® in Fig β 2- gezeigt _o Der Rafeos?. E ist mit saäi&Ies Einlaß= und ÄuslaBbohrungen f 1 imd Pg, in Bfe$lliaigea :"versehen, die in Terfoindung mit - dem Bircre» des staticiser©!! Gehäuses H₁ sind, vma mm? durch den axialen hahlen Teil der Rotorwelle e Das umlauf ends. Gehäuse B ist im linken TeIl^ ·■ in Figs 24-gesehen, mit,"einer Zündkerze I vorgesehen« Das Gehäuse H kann swei vollständige Umdrehungen uöi ■ sein© Äoiis© 0%■■ dürehfl&renv während drei vollständiger' Umdrehungen des Rotors R um seine Achse O₀ in der ."-gleichen Richtung wie das Gehäuse E^ durch ein Zahnrad getriebe ß und ö. mit einem Übersetzungsverhältnis von 2i .2. Jede der Arbeitskammern ^₁, Y^ und V-, die von den inneren und äußeren Oberflächen des Gehäuses: H und des Rotors R und den beiden Endwandungen des •Gehäuses begrenzt werden, wechseln ihr "Volumen zweimal während zwei vollständiger Umdrehungen des Reters*

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Bei der dargestellten Anordnung ist klar, daß wenn die Hauptachse des Rotors H im wesentlichen die senkrechte Richtung annimmt, ,jede der Arbeitskammern V₁, V₂ oder V, die rechte Seite, in Fig· 24 des inneren des umlaufenden Gehäuses H erreicht und von maximalem Wert wird. Wenn andererseits die Hauptachse des Rotors im wesentlichen die waagerechte Richtung annimmt, erreicht ,jede beliebige der Kammern die linke Seite des Innern des Gehäuses und wird von minimalem Volumen« Daher hat jede Kammer die Möglichkeit, in der rechten oder in der linken Seite des Inneren des umlaufenden Gehäuses sechsmal während drei vollständigen Umdrehungen des Rotors maximal oder minimal zu werden· In anderen Worten haben die Kammern nacheinander diese Möglichkeit zweimal während dieser Umlaufbewegung des Rotors. Auf der Basis der Umdrehung des umlaufesväUsß Gehäuses H hat Jede der umlaufenden Kammern V^_f -Vg und V, die folgenden Hübe: wenn irgendeiner der bogenförmigen konkaven Oberflächenteile des Gehäuses H auf der Haken Seite liegt, wie in Fig. S4 gesehen, beginnt j -ede beliebige Kammer, die zu diesem Oborflttaheateil gehört, ihren Saughub und führt den gleichen Hub wllirsnd äör Drehbewegung des Gehäuses durch einen Winkel von 180° weiter. Dann hat diüse Kammer ihren Xompressionshub während der darauffolgenden Drehbewegung des Gehäuses durch einen weiteren Winkel von 180° und am Ende des Kompressionshubes erreicht die Kammer die li&ke Ssifcs des Motors, in Fig. 24 gesehen, woraufhin die Zündkerze . I gezündet wird. Ein Zeitraum, während dessen das

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Gehäuse H weiter um einen Winkel von 18O° gedreht wird, ' schafft den Ausdehnungshub für die Kammer, worauf der Auslaßhub folgt, der während eines darauffolgenden Winkels von I8o° erfolgt, durch den das innere Gehäuse gedreht wird· So voltendet die Kammer ihren Zyklus, Für die verbleibenden Kammern werden die Arbeitshübe wie oben beschrieben, in der genannten Reihenfolge in den gleichen Stellungen wiederholt, die in der zuerst erwähnten Kammer erfolgten.

Es ist klar, daß das sich 'ergebende Drehmoment aus dem itotor entnommen wird, mit einem Drehmoment, das von dem Rotorgehäuse abgenommen wird, das zusätzlich auf die Rotorwelle durch die Zahnräder G und G, zur Einwirkung gebracht wird. -

- Ein Abdichtelement mit der Grundbauweise wie typisch in Fig. 10 illustriert, kann in verschiedener Art und Weise abgewandelt werden· Beispielsweise können Abdichtelemente, wie sie in Fig. 25 bis 28 dargestellt sind, worin die gleichen Bezugszeichen die gleichen Bestandteile bezeichnen, und denen entsprechen, die in Fig. 10" dargestellt Bind, wirksam bei den vorstehend beschriebenen Maschinen verwendet werden.

In Fig· 25 umfaßt ein Abdlchteleraent 10 ein Paar Rollen- Ik',die drehbar in einem Paar Nuten angeordnet sind, die im Körper davon ausgebildet sind und in ihrer Gestalt den Rollen komplementär sind,

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und es ist ausserdem ein ölkanal 2o vorgesehen, der sich durch den Körper von einem Einschnitt X8 zu der dazugehörigen Rolle erstreckt. In anderer Hinsicht ist der Aufbau der gleiche, wie bei den in Fig, Io gezeigten Element Io·

Insbesondere bildet der Mittelpunkt A des Körpers, um den der Hauptbogentexl 12 seinen Radius v\ hat, ein gleichschenkliges Dreieck /^ ABC mit einem Paar Mittelpunkten B und C, mit denen die Mittelpunkte . der Rollen lh^% zusammenfallen, die einen gemeinsamen Radius r2 haben, Wenn die Abdichtelemente in der dazugehörigen Pumpe, oder dem Motor zusammengebaut sind, ist der Mittelpunkt A durch eine Kurve E_n gelaufen,-die Jede beliebige η-fache epitrochoidale Kurve mit η-fachen Erhöhungen darstellt und auf deren Basis die inneren und äusseren gewölbten Oberflächen des Gehäuses und des Rotors" gezeichnet und gebaut sind, wobei eine Kurve S, die von der epitrochoidalen Kurve abgewandelt 1st, durch die Scheitelpunkte B und C für die Grundlinie des Dreieckes verläuft und eine Kurve Sp parallel zur abgewandelten Kurve S oder hergestellt durch gleichmässiges ausdehnen oder zusammenziehen der abgewandelten Kurven durch eine Länge von νς* an den beiden Rollen 14"* anliegt,

Es ist klar, daß das Abdichtelement Io von dem dazugehörigen Halter zur Schwenkbewegung um den Punkt

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A gehalten wird· Eine Anordnung, wie in Fig, 2β dargestellt, ist im wesentlichen gleihh der, wie sie in Fig« 25 gezeigt ist, in der* Erwartung, daß eine der Rollen, in diesem Falle die linke Rolle 14* mit einem Flügel I5 versehen ist, der mit der dazu passenden Oberfläche des Motors , der Pumpe* od. dgl« in Berührung kommen kann, und daß einer der Öldtirehlässe nicht die andere Rolle 14' erreicht, sondern zwischen den beiden Rollen offen ist_p Das Ätxüchteleiaent. kann schwenkbar von einem Ausgleichshalter 24 gehalten werden,, ■

Wenn das Abdichtelement in Richtung des Pfeiles bewegt wird, kann die Rolle 14' ohne den Flügel 15 entlang der dazu gehörenden Oberfläche gerollt werden. Die Rolle 14' mit dem Flügel kann jedoch nur entlang: der dazugehörigen Oberfläche gleiten gelassen werden, nachdem eine gewisse Schwingbewegung während der relativen Bewegung in Richtung des Pfeiles erfolgt 1st." Mit der dargestellten Anordnung ist klar« daß das. Abdichtelement als ein dreifachbe-. rührendes Abdichtelement wirkt, was zu einer Erhöhung der ÄMichtwirkung, "verglichen mit Fig, Io und 25 führt» Es ist darauf hinzuweisen, daß die rechte Rolle;1^* nicht notwendigerweise drehbar sein muß, sondern sie kann starr an dem Körper befestigt sein.

Fig. 27 stellt ein Abdichtelement dar, das ; -

wesentlichen identisch dem in Fig, Io gezeigten ist

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mit der Ausnahme, daß es auf der Basis eines gleichschenkligen Dreieck konstruiert und gebaut ist, das gegenüber dem in Fig. lo, Fig. 25 oder 26 gezeigten umgekehrt ist» Daher wurden gleiche Bezugszeiehen verwendet, um die entsprechenden Bestandteile zu bezeichnen·

Von einem gleichschenkligen Dreieck /\ ABC, das in Pig· 27 dargestellt ist, kann gesagt werden, daß es einem Dreieck entspricht, das einen senkrechten Winkel hat, der aus dem gleichen Seiten gebildet wird ' und über 18O° hinausgeht und daher identisch mit dem vorher beschriebenen gleichschenkligen Dreieck sein kann, obwohl es nicht notwendigerweise dem letzteren identisch ist. Es ist jedoch in Fig. 27 darauf hinzuweisen, daß das Verhältnis zwischen den Scheitelpunkten des Dreieckes und den oben erwähnten Kurven das gleiche ist, wie das in den Fällen, die vorher im Zusammenhang mit Fig· 25 beschrieben wurden·

Während Fig· 27 eine abgewandelte Kurve S darstellt, die auf dieser Seite einer epitrochoidalen Kurve E_n mit η-fachen Erhöhungen in der Nähe des Ausgleichshalters liegt und eine parallele Kurve S_p , die auf der entgegengesetzten Seite der Kurve E_n liegt, kann die parallele Kurve Sp*auf der entgegengesetzten Seite von der gezeigten liegen und die Kurve Qn abhängig von der Größe des Radius r2 schneiden· Wahlweise kann

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die Kurve S_p zwischen den Kurven S_n und-"S liegen* Daher ist klar, daß mit dem Abdichteleraent, wie in Fig. 27 gezeigt, die abgewandelte Kurve, ,die mit einer beliebigen der Anordnungen verwendet wird, -wie in Pig· VJ und 24 dargestellt. Auf der Seite" der epitrochoidalen Kurve En liegen kann, die umgekehrt von der gezeigten ist· Wenn beispielsweise eine epitroohoidale Kurve Ej mit einer einzigen Erhöhung verwendet wirit, kann eine innere abgewandelte Kurve S'i anstelle einer ausseren abgewandelten Kurve verwendet und zusammengezogen oder expandiert werden und umgekehrt·

Fig. 28 zeigt eine andere Form eines Äbdiehteleraentes, worin ein einzelnes Kontakt «Abdichtstück mittig auf einem Abdichtelement vorgesehen ist, wie in Fig· Io gezeigt· Wie in Figi 28 gezeigt, ist ein Körper 12 eines Abdichtelementes zwischen einem Paar runder Berührungsteile 14 mit einer radialen. Nut Jo vorgesehen, in die ein rechteckiges, plattenartiges Abdichtstück J52 mit einem Ende von bogenförmigem Querschnitt angeordnet ist· Eine Feder J34 ist in der Hut Io angeordnet , um normal das Abdiehtstüok 32 nach aussen zu drücken· Auf diese Art und Welse schafft die Anordnung tatsächlich ein Abdichtelement mit dreifacher Berührung· ·

Bei der. dargestellten Anordnung 1st die Stellung der Scheitelpunkte A, B und C des gleichschenkligen

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Dreiecks Im Verhältnis zu den dazugehörigen Kurven En und S die gleiche, wie die vorher in Verbindung mit Fig· 25 beschriebene. Auf diese Art und Welse gleiten die Berührungsteile 14 kontinuierlich entlang einer Oberfläche, die durch die parallele Kurve Sp definiert wird, während sie an der letzteren anliegen. Jedoch kann das Abdichtstüfck ;52 auf die Oberfläche zu und von ihr weg bewegt werden wegen einer Änderung der Wölbung der Kurve Sp ♦ Um daher die Abdichtwirkung zu verbessern, muß dem Abdichtstück 32 die Möglichkeit gegeben werden, sieh Innerhalb so enger Grenzen als möglich zu bewegen. Es hat sich gezeigt, daß das Abdichtstück die Möglichkeit hatte, sich innerhalb weniger als 0,1 mm mit zufriedenstellendem Ergebnis zu bewegen. Infolge des verhältnlsmässlg niedrigen Umgebungsdruckes kann die Feder ~3& eine verhältnismässig niedrige Federungskonstante haben, wodurch das Kontaktstück J52 einen verhältnismässig niederen Anfangsdruck vermittelt erhält» Falls erwünscht, kann eine Vielzahl von Zwischen- AbdichtstüMcen 32 zwischen den beiden Kontaktteilen 14 verwendet werden»

Fig. 29 illustriert ein vierfaches Kontaktabdiehtelement, das in Übereinstimmung mit den Lehren nach der Erfindung gebaut Ist. Eine dargestellte Anordnung umfasst den Hauptkörper 4o, der Identisch mit dem Abdichtelement ist, wie In Flg. 25 gezeigt» mit" der Ausnahme, daß die beiden Rollen weggelassen sind* So

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wird ein Paar Nuten 42 in dem Körper gebildet mit einem Radius von r₂· Danach wird ein Paar kleinerer Abdiehtteile 44 identisch den in Fig. Io dargestellten Abdiehtelementen schwenkbar in den Nuten 42 angeordnete Die Abdiehtteile 44 sind von der gleichen Bauweise/ und gehören zu einem Paar gleichschenkliger Dreiecke /^ B'i M^siM^fx , bzw. C¹ M*2 I^!2 · Vier bogenförmige Teile 46 haben einen gemeinschaftlichen Radius 3?^",-^: um die Scheitelpunkte M*j_, KT¹I₁., .M*2 ¹¹¹¹O N*2 u*¹^ können kontinuierlich entlang der dazu passenden Oberfläche S-2p gleiten, während sie an dieser anliegen und dadurch eine hermetische. Abdichtung bewirken**. _ ,,

Es ist klar daß, um den schwenkbaren Teilen ein Schmiermittel .zuzuführen* Ölnuten vorges^eJaen sind^,,, wie an der gestrichelten Linie in Fig. 29 illustriert,^.

Es. ist ,wesentlich vom Betriebs Standpunkt aus, daß, um den Arbeitsteilen 4g und 44 zu gestatten,, _; ..... schwenkbar, zu sein, während der Ausgleiehshalter 24 daran gehindert wird* sich hin imä her zu bewegen,.. die dazu passende Oberfläche S-2p entspreohend .her- , gerichtet sein sollte« Zu diesem Zwecke hat das gleichschenklige Dreieck /\ A¹B¹C auf dessen Basis der erste Teil 4o gebaut ist, einen Scheitelpunkt; A^r, der auf der epitrochoidalen; Kurve E_n mit n-f acher J>rhphung liegt und Scheitelpunkte B^f und C* für seinen Grundteil,

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die auf der abgewandelten Kurve .S-I liegen· Gleichzeitig hat ein Paar gleichschenkliger Breiecke 23k B¹Mi* M2 und ^ C¹M¹OB^ für die beiden zweiten Teile 44 den entsprechenden Scheitelpunkt B¹ und C* auf der abgewandelten Kurve S-I liegend und die entsprechenden Scheitelpunkte M¹, N¹, N*2 und N¹2 für die Grundlinien auf einer zweiten abgewandelten Kurve S-2, die erzielt werden muß·

Eine solche Kurve ist erzielt worden und

sie kann gleichmässig um eine Länge τ-, ausgedehnt oder ^zusammengezogen werden, um eine parallele Kurve S-2 · . zu schaffen· Dann wird die parallele Kurve:, verwendet

um die· innere oder äußere gewölbte Oberfläche eines . Gehäuses bzw· eines Rotors zu bestimmen» wie in den bereits vorstehend beschriebenen Ausftihrungsformen·

Eine Art, in der die oben erwähnte Kurve S-2 erzielt wird, wird anschliessend im Zusammenhang mit Piß· 30 beschrieben. In der gleichen Figur wird Jede beliebige epitrochoidal Kurve mit n-facnsr Erhöhung bei der Kurve E_n bezeichnet und ein gleichschenkliges Dreieck A , B , B₁ wird anfänglich ausserhalb der

- Kurve E angeordnet, so daß sein Scheltelpunkt für die gleichen Seiten am Schnittpunkt der Kurve E_n mit der X-Achse des Koordinatensystems liegt, mit dem Grundteil senkrecht zur X-Achse wie in FIg* 4 bis 9·

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Falls erwünscht,, kann das Dreieck auf der y-Aehse oder z-Achse angeordnet sein· Es wird angenommen, daS das Dreieck identisch dem gleichschenkligen Dreieck ^ A¹ B¹ G¹ ist, wie in Pig. 29 gezeigt, auf dessen Basis der Abdiehtteil 20 konstruiert und gebaut ist. Dann wird das Dreieck entlang der Kurve E_n bewegt, um eine abgewandelte Kurve S-I zu schaffen, die durch die nun bekannten Punkte B_Q, Bj, B₂ „·* hindurchläuft oder nahezu hindurchläuft, in der Art und Weise, wie vorher im Zusammenhang mit Fig« 4 beschrieben· Es ist klar,, daß solch eine abgewandelte Kurve im Innern der Kurve E„ hergestellt werden kann, falls das erwünscht ist»

Dann wird ein anderes gleichschenkliges Dreieck Δ 1 . Nj* M₁ identisch jedem der gleichsehenkligen Dreiecke J^ B¹ M* N'j oder ^, .C¹ M'_₂ H*₂ anfänglieh im Verhältnis zur Kurve S-I angeordnet, die in der gleichen Art und Weise hergestellt wurde wie oben für das gleichschenklige Dreieck A A B B^ beschrieben* Das gleichschenklige Dreieck £± Ii_Q M₃N. wird abermals entlang der abgewandelten Kurve S-I bewegt, um eine zweite abgewandelte Kurve herzustellen, die durch die nun bekannten Punkte M₀, M^, Μ*₂, M₅, M^ verläuft oder nahezu verläuft, in der gleichen Art und Weise wie vorher in Verbindung mit Fig. % beschrieben» Die so hergestellte Kurve schafft die geforderte Kurve S-2 , die für Fig, 29 besehrieben wurde und durch die die Scheitelpunkte M¹^, N¹ ^, M¹ ₂ und JJ^₂-der gleichschenkligen Dreiecke für die beiden zweiteiiTeiXe theoretisch hindurchlaufen· 809812/0368

*" . "" ·. '■■ i ' Si Ti ft Γ;

Es ist-klar, daß die .-Anordnung,: wie sie "in- . ■-Fig. 26 oder 27 dargestellt ist, in die eingebaut. ■■■.-■■"· werden kann, die in Pig* 29 illustriert isti um.einen Scheitelpunkt-Abdichtaufbau zu schaffen, der mehr als vier Berührungslinien mit der dazu passenden Oberfläche hat. .-■.-■" · - ■ . ■· ..-·-.-. ·=-...- :-■-- ·■■■

Aus vorstehender Beschreibung geht havor, ^; daß die Erfindung einen neuartigen und verbesserten Seheitelpunktabdichtaufbau■■ geshaffen hat, der das Abdichtproblem lösen kann, das früher beim Konstruieren und Herstellen von Umlauf maschinen, wie etwa Ferbren»·. ■ nungsmaschinen und Kreiselpumpen vorhanden war, die irgendwelche epitrochoidalen-Kurven oder Kurven, benutzen, die dazu parallel sind. Der durch,die Erfindung dargestellte Abdiehtäüfbäu basiert auf einem gleichschenkligen Dreieck und umfasst grundlegend ein paar halbkreisförmiger Kanten mit. einem gemeinsamen RadiB v?* ⁵¹¹¹Se- ' ordnet, um die beiden Scheitelpunkte für die,Grundlinie des ßreieoks und so.; beschaff en, daß ein Gleiten. ;entZäng der dazugehörigen Oberfläche erfolgt, während, die _r Vorrichtung ion den Soheitelpunkt schwingen kann, die . voB den gleichen" Seiten des Dreiecks gebildet wird ■., und so beschaffen ist, daß eine Bewegung auf _:der . -■. betreffenden .epitrochoidalen Kurve erfolgt* _;- . . .■

Um die Abdichtwirkuhg des vorliegenden. Dich- ■ - . tungsaui'baus .höchstmögllc.h ;zu" machen, folgt. ..das _rQuer* . sehnxttsprafil der dazu -passenden Oberf lache,«entlang

- 61 r> -acc

,_: die/

ein- BlelGhsßheMkiiE&a, 'Breie ckr iia den Abdiehtauf bau.-.-entlang_; einer, ausgewahlt'en- Kurve;. isitn^faehenjErJiöhinigert Ipe.wegft wi^d,. u-nr ten. SofeeitelpuBkt, an gleiohen Seiten des Dreie;ck;s der epitro.e.b.oidale;n Kurve zu^^ tiewegen> . vxänrend das-. ^-.' .... ,- ·ό,-_;.^ Dreleekr in geeigneter^ .Art lyad ¥elae um..den. Sehei_;tej>ppkt,--..r-.!--■ geschwenlefc. wiipdi /um diei.Scheitdpunlcte. für,-.seine ,Grund-; : ■;_.,-linie Zti^Weran^assien^ ,eine abgewandelte Kurve, an der - .:-■>■-. Aussenseite -c>der^:· JCnnens_;eite} dep epltrochoidalen. Kurve ; . ;_; ZUv laeschrßxheM, {Wönaoii die^ abgewandelte Kiirve in paralledem; Tern^ltnis;. apswärts, oder: einwärts; davpn_i:.ura_: eine. Länge - ._: -■■■-. verschoben wird,5' die. gleich- r^. ist,.-, wie . oben ^besohrieben. ,-. Äu£:die.s.e Art .-und >ieise -kann; die. Abdichtung zwischen-,. ■ ^. dem Abdichtaüfbau· und-,der;-dazu passenden Oberfläche.,_::.--. ._-_-- _:;^ , enfclaag ;öer -dieser, während des. Schwenlcens- gleitet.·,;, _{; ;}., ~_{■ _t. günstig mit .den übliciien; Arten von>Kolbenniasphin.en -».;,:;;■■ vergliciien: Merden, ■ ?^-·--..- ·'-. ■_■■,-■, -\ ·,"--.■ ".-,■>';-. -·;■-.-■.-.--·,; ;_{t v}-... ■':.-., , .._■■, ; __;^\

Selbsfciweimii-daarrßehäuse und7ÄJder^_:der_i: dazugehörige.,Rqtoa?- / infolge eines Fehlers der Fertigbearbeitung,·und.Jlbnujtzung^-^ therinisGhe Beanspruchung od.. dgl*; verformt wäre, die sick 'im. Beifcr^e^^-eiös^elilen;, _: kann, der ^bdich-tauf,bau. si.cii._: frei aoif-^dieidszuApasse^^

bewegen^ iumjätitomatisclhidie^e ^:¥erformungen auszugletcb.en,...;. solange der dazugehörige Äusgleichshalter und die ,,;;%?-;; ^ Druckfeder entsprechend ausgebildet sind.

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Zusätzlich kann jedes beliebige geeignete Schmiermittel in der notwendigen und genügenden Menge zu den aneinander entlang gleitenden und im Verhältnis zueinander schwenkenden Teilen des Abdichtaufbaus geführt werden, um dadurch wirksam diese Teile daran zu hindern, sich übermässig zu überhitzen und ihre Reibung zu erhöhen, mit dem Ergebnis, daß die Klappererscheinungen und die Abnutzung sehr stark verringert werden. Selbst wenn eine gewisse Neigung zum Klappern im Abdichtungsaufbau vorhanden ist, stellt eine Vielzahl von Kontaktkanten an dem Abdichtaufbau die Abdichtwirkung sicher, es sei denn, daß der Aufbau in einem solchen Ausmasse klappert, daß alle Kanten gleichzeitig von der dazugehörigen Oberfläche abheben« Selbst im letzteren Falle zeigen Zwischenräume,, die von einigen der kreisförmigen Kanten umschlossen sind, und der benachbarte Teil der dazugehörigen oberfläche die Labyrinth-Wirkung, die ihrerseits verhindert, daß die Leistung der Maschine bei hohen Geschwindigkeiten beeinträchtigt wird» Auch hat der Abdichtaufbau einen genügend großen Bereich, auf dem er in Berührung mit der dazugehörigen Oberfläche gebracht wird, verglichen mit den Maschinen nach dem früheren Stand der Technik«

Dies wirkt mit dem Ölfilm Tand Labyrinth-Wirkungen zusammen, um wirksam zu verhindern, daß die Leistung der Maschine bei Laufen mit niederer Geschwindigkeit abnimmt·

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Die Erfindung ist auch insofern vorteilhaft, als die Umlauf maschinen in ihrem Gewicht auf ein Mindestmaß verringert werden und auch der Platzverbrauch verglichen mit der üblichen Art der Kolbenmotoren stark verringert wird.

Während die Erfindung im Zusammenhang mit gewissen bevorzugten Ausführungsformen davon illustriert und ■ beschrieben wurde, ist klar, daß verschiedene Abwandlungen in den Baueinzelheiten und der Kombination und Anordnung der Teile durchgeführt werden können, ohne dadurch den Geist und Rahmen der Erfindung zu verlassen· Beispielsweise kann jede beliebige Ausführungsform der Erfindung wie vorstehend als Verbrennungsmaschine oder Kreisel-pumpe beschrieben, ohne weiteres in eine andere Umlauf maschine umgewandelt werden,"als die hier gezeigten· Ebenso können eine oder mehrere der Abdient auf bauten, die hier beschrieben wurden, mit einem anderen Abdiehtaufbau kombiniert werden·

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Claims (1)

1. P a t ent a η s ρ r ü ehe ;

   Uralaufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Rotorteil aufweist, einen Gehäuseteil, der eine Vielzahl von Kammern aufweist um ein in sie eingebrachtes Medium zu komprimieren, wobei der genannte Rotorteil itn Inneren des genannten Gehäuseteiles angeordnet ist, um die genannte Vielzahl der Kammern mit dem Gehäuse darzustellen und daß er exzentrisch zu der Mittelachse des genannten inneren des Gehäuses angetrieben werden kann, wobei der Gehäuseteil und der Rotorteil ein inneres Quersehnittsprofil und ein äußeres Querschnittsprofil aufweisen, die auf der Basis einer η-fachen epitrochoidalen Kurve bestimmt werden, einen Seheitelpunktabdichtaufbau zwischen jedem beliebigen Paar benachbarter Kammern zur hermetischen Abdichtung dazwischen, und eine Kombination des genannten Abdichtaufbaus mit einem Profil, das auf einem gleichschenkligen Dreieck beruht, das wesenffich kleiner in seiner Abmessung ist als der Radiusvektor der epitrochoidalen Kurve mit n-faeher Erhöhung und mit mindestens einem Paar von Längskantenteilen, wobei das Gehäuse mit seinem inneren Quersehnittsprofil einer Kurve folgt, die hergestellt wurdf indem ein gleichschenkliges Dreieck identisch dem gleichschenkligen Dreieck für den genannten Abdichtaufbau entlang der genannten epitrochoidalen Kurve in solcher Art und Weise bewegt wird, daß zwei Scheitel-• punkte der Basis des sich bewegenden Dreiecks sieh entlang einer abgewandelten Kurve bewegen, die in einem parallelen Abstand von der genannten epitrochoidalen

   BAD ORIGINAL

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   Kurve, um eine vorher bestimmte kleine Länge liegt* der verbleibende Scheitelpunkt die genannte

   Kurve beschreibt, um die genannte Abwandlungskiirve zu bestimmen und die genannte abgewandelte kurve radial parallel dazu um eine Lange verschoben wird, die gleiöEt einer Entfernung zwischen dem Ende des Randteiles des genannten Abdichtauf baus und dem Grundteil des Dreieckes für den genannten Äbdichtaufbäu ist und der Rofcorteil mit seinem Querschnittsprofil durch eine IMMiilende bestimmt wird, die von der genannten Kurve gebildet wird und das innere Querschnittsprofil ' des Geiiätiseteiles bestimmt, wobei der Äbdichtaufbäu" elastisch, an jedem Scheitelpunkt des Rotorteils angeord-"

   net" ist, VSr einen hermetischen Kontakt mit dem Gehäuse* teil herziistellen*

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   2* ...,..; .. Umlaufmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein§n Jlotorteil aufweist, einen Gehäuseteil mit" einer Yielzahl..Von Kammern, um. ein darin.eingeführtes Med^ifjp ZIi fcqmprimieren, wobei der genannte Rotorteil" im Ijone.rea,. des genannten Gehäuses so angeordnet ist,; daß er. e_time .^ielz^anl von Kammern mit dem genannten Gehäuse 'bildet. .tp£L;i.zi. .der,Lage, jtst,_r)exzentrisöh zur Mittelaönse des ,ge.iianfi.teri jrmereri des Gehäuses angetrieben zu werden, wobei,der.,^Gehäusetei^l y$& ßer Rotortell ein inneres' Q^^scamitts;prQiil:,und^^e_;4n_ äußeres Quersehnittsprofil mxEm&isen».. das_t..auf ,.der βψύχΒ einer n-faehen epit^ochoidal'en Kiorte gebildet wird und einen Scheitelpunktauf bau zwisöhe'n

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   BAD OBlGINAL

   jedem beliebigen Paar benachbarter Kammern zur hermetischen Abdichtung dazwischen, wobei die Kombination des genannten

   Dichtungsaufbaus ein Profil aufweist» das auf einem gleichschenkligen Dreieck basiert, das wesentlich kleiner in der Abmessung ist als der Radiusvektor, der epitrochoidalen Kurve mit η-fachen Erhöhungen und mit mindestens einem Paar von Längsrandteilen, wobei der genannte Rotorteil mit seinem äußeren Querschnittsprofil einer Kurve folgt, die hergestellt wird durch Bewegen eines gleichschenkligen Dreiecks identisch dem gleichschenkligen Dreieck für den genannten Äbdichtaufbau entlang der epitrochoidalen Kurve in einer solchen Art und Weise, daß zwei Scheitelpunkte für die Grundlinie des bewegenden Dreiecks sich entlang einer abgewandelten Kurve bev^gen, die in einem Abstand parallel von der genannten epitrochoidalen Kurve um eine vorher bestimmte kleine Länge liegt, während der verbleibende Scheitelpunkt die genannte epitrochoidale Kurve beschreibt, um die genannte abgewandelte Kurve zu bestimmen und die abgewandelte Kurve radial parai&L dazu um eine Länge verschoben wird, die gleich einem Abstand zwischen dem Ende des Kantenteiles des genannten Dichtungsaufbaus und der Grundlinie des Dreieckes für den Abdichtaufbau ist und wobei das genannte. Gehäuse mit seinem inneren Querschnittsprofil von einer Umhüllenden bestimmt wird* die aus der genannten Kurve gebildet wird und das innere Querschnittsprofil des genannten Gehäuseteiles bestimmt und der Abdichtaufbau elastisch an jedem Scheitelpunkt des Gehäuses angeordnet ist, um hermetisch

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   6t

   abdichtend an dem Rotorteil anzuliegen.

   J5· Umlauf maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte abgewandelte Kurve ausserhalb der genannten η-fachen epitrochoidalen Kurve beschrieben ist und das genannte äußere Querschnittsprofil des genannten Rotorteils von einer inneren Umhüllenden bestimmt wird, die von der Kurve gebildet wird, die das innere Querschnittsprofil des genannten Gehäuseteiles bestimmt und der genannte Abdichtaufbau elastisch an jedem der Scheitelpunkte des Rotorteiles montiert ist, zur Berührung auf einer Vielzahl von Längskantenteilen mit der inneren gewölbten Oberfläche des genannten Gehäuses.,

   4· Umlaufmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die genannte abgewandelte Kurve im Inneren der n-fachen epitrochoidalen Kurve beschrieben wird, wobei das genannte innere Querschnittsprofil des Gehäuseteiles von einer äußeren Umhüllung bestimmt wird, die durch-die Kurve feebildet wird, die das äußere Querschnittsprofil des genannten Rotorteiles bestimmt und der Abdichtaufbau elastisch an jedem der Scheltelpunkte der inneren gewölbten Oberfläche des Gehäuseteles des genannten Rotorteiles montiert ist, um auf der genannten Vielzahl von Längskantienteilen mit der äußeren gewölbten Oberfläche des Rotorteiles in Berührung zu kommen*

   5_# ' Umlauf maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die äußeren Kantenteile auf

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   dem Abdichtaufbau einen bogenförmigen Teil umfassen, ' der einen Radius hat, der gleich der Länge ist, um die die genannte abgewandelte Kurve radial parallel dazu verschoben wird und wobei der Mittelpunkt am Scheitel-' punkt für die Grundlinie des genannten gleichschenkligen '■'-"■

   Dreiecks dafür liegt» ■"'·■"■

   6. Umlaufmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß minds tens der äußerste Kantenteil auf' dem genannten Äbdichtaufbau einen bogenförmigen Teil aufweist^ der einen Radius hat, der gleich der Länge ist, um die die genannte abgewandelte Kurve radial parallel dazu verschoben ist'uh'd den Mittelpunkt am .Scheitelpunkt für die Grundlinie des genannten gleichschenkligen Dreiecks dafür hat*

   7. Umlauf maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Äbdichtaufbau auf dem dazugehörigen Bauteil montiert ist, um um den Scheitelpunkt zu schwingen, der an den gleichen Seiten des genannten''gleichsaEnkligen ■ Dreiecks dafür gebildet wird. " .

   8. "''" Umlauf maschine 'nach Anspruch 2>, -dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Abdichtaufbau auf dem dazugehörigen Bauteil montiert ist, um um den Scheitelpunkt-_: drehbar zu sein , der auf den"gleichen Seiten des sehenkligen Breiecks dafür ausgebildet ist»

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   «OS« 12/0 36 0; / "". y ^. f Ci

   9o Umlauf mas chine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Abdichtaufbau mit eine₍r Vielzahl von Kanälen versehen ist, durch die ein Schmiermittel den Berührungsoberflächen davon.zugeführt.wird,

   10. Umlauf maschine nach Anspruch 2, dadurch "gekennzeichnet, daß der genannte; Abdichtaufbau mit einer Vielzahl von. Durchlässen versehen ist, durch die ein Schmiermittel den sich berührenden Oberflächenteilen davon zugeführt wird. , '

   11« Umlauf maschine nach Anspruch 1, dadurch.gekennzeichnet, . daß der genannte Abdichtaufbau elastisch auf dem dazugehörigen Bauteil angeordnet ist, um auf den anderen Teil zu und von ihm weg beweglich, zu sein.

   12. , . ..... .. Ujnlaufmaschine, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet;, daß die genannte_: Äbdichteinrichtung elastisch auf dem.dazugehörigen_ Bauteil angeordnetist, um auf den anderen Bauteil zu und und von ihm weg beweglich zu sein.

   1"5» ... -Umlaufmaschine nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeiehnet,. daß mindestens_t die, äufiersten,Randteile an. dem Abcliehtaufba.U;, aus. Ro lien bestehen, die _t drehbar^ in der dazugehörigen. Nut angeordnet,.sind,^ die an.der Oberfläche des A^diehtauf baus-. vor gesehen ist. ..,.-..,, -,_;-.„ _:r..,... .-._;, , ..,. ......

   14. Umlaufmas chine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeiiinet, daß mindestens die äußersten Kantenteile auf der

   a098T2/Q3 6'6 . wjk;H- safl^ .bad original

   Abdichteinrichtung aus Rollen bestehen, die drehbar in . der ·' dazugehörigen Nut angeordnet sind, die auf der Oberfläche des Dichtungsaufbaus ausgebildet ist.

   15· Umlauf maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der äußerste Kantenteil an dem genannten Abdichtaufbau aus einer Rolle besteht, die in der dazugehörigen Nut angeorndet ist, die auf der Oberfläche des genannten Abdiehtaufbaus ausgebildet ist und wobei mindestens eine der genannten Rollen einen Platten-artigen Flügel aufweist, um die Abdichtwirkung zu erzielen. ' .

   16. Umlauf maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die äußersten Kantenteile auf dem genannten Abdichtaufbau aus Rollen bestehen, die drehbar in der dazugehörigen Mut angeordnet sind, die auf der Oberfläche der Abdichteinrichtung ausgebildet ist und mindestens eine der genannten Rollen einen plattenartigen Flügel aufweist, um die genannte -Abdichtwirkung zu zeigen. ■

   17. Umlauf maschine nach Anspruch I^ .dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Abdichtaufbau mindestens einen dünnen Streifen aufweist, der elastisch zwischen mindestens zwei äußeren Randteilen angeordnet ist, um auf den dazu passenden Teil, zu und üfen - ihm-weg bewegt zu werden·

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   1δ· . Umlaufmaschine nach Anspruch;, 2, dadurch. gekennzeichnet, daß die Abdichteinrichtung mindestens einen dünnen Streifen aufweist-, der elastisch zwischen mindestens zwei äußeren Kantenteilen angeordnet ist, tun auf den dazu passenden Teil zu und vonihm weg bewegt werdenzu können.

   19· Uralauf maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Abdichtaufbau den Hauptkörper umfaßt, der schwenkbar auf dem dazugehörigen Teil gehalten wird und mindestens zwei Längsnuten auf dem Oberflächenteil des Hauptkörpers auf vielst, der dem anderen Teil

   gegenüberliegt und einen Berührungsteil, der schwenkbar in jeder der genannten Uuten angeordnet ist und mindestens zwei- Langskantenteile auf weist, die mit dem anderen Bauteil in Berührung kommen können» _;

   20, ' Umlauf teil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Abdichtaufbau den Hauptkörper umfaßt, der drehbar auf dem dazugehörigen Teil gehalten wird und mindestens zwei Läj^nuten auf dem Oberflächenteil des Hauptkörpers Umfaßt, der dem anderen Teil gegenüberliegt und einen Kontaktteil, der schwenkbar in jeder der genannten Nuten angeordnet ist und mindestens ziiel Langskantenteile aufweist, die mit dem anderen Bauteil in Berührung kommen können. . -

   21. · Umlaufmaschine,.dadurch gekennzeichnet, daß sie ein äußeres stationäres Gehäuse iron kreisförmigem Querschnitt auf weist und den genannten Gehäuseteil, den

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   Rotor-tell und den Abdichtaufbau nach Anspruch 1, dadurch' · gekennzeichnet/ daß das zuletzt erwähnte Gehäuse- drehbar" ~ an seiner eigenen Achse ah dem äußeren" stationären *GehäHase:- teil befestigt ist und der ftotorteil ebenfalls mit seiner eigenen Achse an dem äußeren Gehäuseteil 'befestigt' ist*

   22¹. - - Umlauf maschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ätiBeren'stationären'Gehäuseteil von kreisförmigem Querschnitt hat, und den genannten Gehäuseteil, den Hotorteil und die Äbdichteinrichtung nach-Änsßrücn'Öi vxobei ^; ■-' der zuletzt erwähnte Gehäuseteil "dreh'bar'ah seiner eigeiien Achse an dem-äußeren stationären Gehäuseteil ^:;

   lst^tind 'der genannte Ro'torteil· ebenfalls an" ^:*' ■. 'el'gerietr Achse ah dem genannten äußeren Gehäus-eteil befe&igt ist. · * = - ■' '■ ' ." - -■--"^:"—

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