DE2421495A1

DE2421495A1 - Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE2421495A1
Application number: DE2421495A
Authority: DE
Inventors: William H Bibbens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-03
Filing date: 1974-05-03
Publication date: 1974-11-21
Also published as: GB1473561A; FR2238037B1; FR2238037A1; BR7403610D0; AU6828874A; JPS5048308A; CA1011257A; SE403927B; IT1011343B; US3860365A

Description

München 3o.04.1974

UT 74o5 P

William H. Bibbens
165oo North Park Drive,
Southfield
Hichigang 48o75
V.St.A.

Dichtungsanordnung

Die Erfindung betrifft allgemein Dichtungen sowie Verfahren und Dichtungsmittel für drehende Maschinen. Sie befaßt sich insbesondere mit Dichtungen und Dichtungsmitteln für Maschinen mit einem exzentrischen Rotor (Kreiskolbenmaschinen.) Der allgemein als Wankelmotoren bezeichneten Art. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf Maschinen mit einem exzentrischen Rotor sondern sie soll auch Anwendung finden bei anders artigen Maschinen, Pumpen, Kompressoren o.dgl..

Wenn auch die Erfindung unten generell in Verbindung mit Rotationsmaschinen der Wankelbauart behandelt werden wird, so soll sie doch alle Einrichtungen betreffen, bei denen es erforderlich ist gleitende Dichtungen zwischen bewegten Druckkammern und zwei relativ zueinander sich bewegenden Elementen vorzuziehen. Darüber hinaus steht die Erfindung in ihren breitesten Aspekten in Bezug zu einer Absperrung von Gasen oder Flüssigkeiten zwischen mindestens zwei Zonen unterschiedlichen Drucks, insbesondere auch der Vermeidung eines Fliessens von Gras oder Flüssigkeit von einer Zone hohen zu einer Zone niederen Drucks mit entsprechenden Dichtungsmittel und Kontrolleigenschaften zwischen mindestens zwei sich relativ zueinander

40 9 847/0398

-Z-

bewegenden Elementen. Deshalb bezieht sich der hier benutzte Begriff "Rotationsmaschinen o.dgl." nicht nur auf Kreiskolbenmotoren der Wankelbauart sondern auf jegliche Einrichtung mit beweglichen Elementen, bei denen es erforderlich ist, gleitende Dichtungen zwischen den relativ zueinander beweglichen Elementen zur Verhinderung eines Fliessens zwischen zwei oder mehr Zonen unterschiedlichen Drucks Torzusehen.

Exzentrische Rotormaschinen sind Maschinen der Art, bei denen ein Rotor (gelegentlich als "Kreiskolben" bezeichnet) in einem geschlossenen Hohlraum eines Gehäuses und drehbar um seine eigene Achse gelagert ist. Dabei liegt diese Achse exzentrisch zu einer in dem Gehäuse gelagerten Hauptwelle. Der Rotor arbeitet zusammen mit den Wänden des Hohlraums, um eine Mehrzahl sich in ihrem Volumen vergrössernder und verkleinernder Kammern während der Drehung des Rotors in dem Hohlraum zu bilden, so daß dabei vier Phasen des Füllens, der Kompression, der Expansion (oder Zündung und Expansion) und des Luftens zur Übertragung von Kraft entstehen. Die allgemeine bekannte Maschine mit exzentrischen Rotor (nicht beansprucht als Teil dieser Erfindung) ist die in der V. St. A. - Patentschrift 2.998.065, Wankel und andere, beschriebene. Der Wankelmotor besitzt in einem Gehäuse eine Hohlraum, dessen Wandung allgemein und deshalb auch in der folgenden Beschreibung als Trochoidalflache bezeichnet wird. In dem Gehäuse ist ein Rotor aufgenommen, der von wesentlich dreieckiger oder anderer Form.ist. Der Rotor hat senkrecht zu seiner Achse Stirnflächen und konvex geformte Seitenflächen zwischen seinen Apexabschnitten. Jede der Seitenflächen des Rotors dient zusammen mit der Trochoidalfläche des Hohlraumes zur Bildung einer Kammer, wobei deren jeder Wände durch die Trochoidalflache des Hohlraumes, eine der konvex geformten Seitenflächen des Rotors und die senkrecht zu der Trochoidalfläche gelegenen Stirnwände des Gehäuses gebildet ist.

409847/0336 " ³ "

_₃_ 242H95

Ein schwieriges Problem besteht bei Rotationsmaschine!! der oben behandelten Art in der Schaffung einer betriebsicheren, wirksamen Dichtung zwischen den durch Drehen des Rotors um seine Achse bestimmten Kammern um veränderliche und unterschiedliche Drücke zu halten. Betriebsichere Dichtungen müssen sowohl zwischen den Stirnflächen des Rotors und den Stirnwänden des Gehäuses als auch zwischen den Apexabschnitten des Rotors und der Trochoidalfläche des Gehäuses vorgesehen sein. Bei bekannten Rotationsmaschinen dieser Art sind Apexdichtungen gleitbar in den Rotor eingelassenen Nuten gelagert. Diese Nuten haben Seitenwände, die in einem vorbestimmten Winkelverhältnis mit radialen, von der Achse des Rotors zu den Apexabschnitten gehenden Linien stehen, so daß sich jede Apexdichtung aus- und einwärts in ihrer Nut bewegt, wenn es an der Trochoidalfläche gleitend anliegend läuft. Seitendichtungen sind zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Rotors und Stirnwänden des Gehäuses vorgesehen. Die Seitendichtungen sind in dem Rotor in sich zwischen den Apexabschnitten erstreckenden Nuten gelagert. Um die Enden der Apexabschnitte des Rotors zu dichten, sind Kupplungsdichtungen in den Stirnflächen des Rotors der Art untergebracht, dass sie sich in einer zu der Achse des Rotors parallelen Richtung bewegen können. Diese Kupplungsdichtungen dienen zugleich als Verbindung zwischen den Seiten- und den Apexdichtungen. Die Enden der Seitendichtungen stossen an die Kupplungsdichtungen an und die Apexdichtungen sind in die Kupplungsdichtungen eingelassenen Nuten aufgenommen. Die Kupplungsdichtungen sind gewöhnlich von zylindrischem Querschnitt und in zu den Apexabschnitten radial einwärts in den Rotor eingeformten Öffnungen aufgenommen. Die Kupplungsdichtungsstirn sitzt gegen die an-

409847/0396

liegende Stirnwandfläche des Rotorgehäuses und gleitet bei Drehen des Rotors an der Stirnwand auf einem trochoidal laufenden der Trochoidalflache form entsprechenden Weg.

Bei "bekannten Ausbildungen sind die Kupplungsdichtungen, die Seitendichtungen und die Apexdichtungen elastisch gegen die Flächen gedrückt, zu denen sie dichten sollen. Es ist wichtig, daß jede Apexdichtung, jede Seitendichtung und jede Kupplungsdichtung stets in Kontakt mit ihren korrespondierenden Dichtungsflächen bleiben. Gleich wie sollen die Dichtungen zu dem Rotor frei beweglich sein, um durch Fertigung, Wärmedehnung, Verschleiss usw. entstandene Unregelmässigkeiten ausgleichen zu können und zwar so, daß die Dichtungen stets frei zum raschen Aufsuchen eines koaktiven Kontakts mit ihrer korrespondierenden Dichtungsfläche sind, falls durch irgendwelche Kräfte ausser Kontakt geraten sein sollten. Wenn eine Apexdichtung ausser Kontakt mit der Trochoidalflache geraten ist, werden irgendwelche Reibungskräfte, die einer raschen Rückkehr der Apexdichtung in den Kontakt entgegenstehen, daß mass, eines Leckens vergrössern, die Leistung der Maschine verringern, einen Ölverlust bringen und den Verlust einer j^missionskontrolle verursachen. Gleiches trifft für die Seitendichtungen zu.

Bei oben behandelten Dichtungsanordnungen treten bei Drehen des Rotors Gegenkräfte auf, die zur Herbeiführung eines unerwünschten Reibungskontaktes zwischen der Apexdichtung, der Kupplungsdichtung, der Seitendichtung und den Nuten der Apexdichtungen auf, wodurch die Dichtungen in ihrer freien Beweglichkeit in Richtung auf ihre Dichtflächen behindert werden. Weiter neigen die wechselnden Beschleunigungskräfte die auf die Apexdichtungen zufolge der exzentrischen Bewegung der Rotors

409847/0396

_₅_ 242U95

und des trochoidalen Weges der ApexdLchtungen einwirken, die Apexdichtungen zu behindern, einen unerwünschten Reibungseingriff herbei zu führen und die Rückkehrbewegung der Dichtungen zu beeinträchtigen, wenn diese ausser Eingriff zu ihrer korrespondierenden Dichtfläche gelangt sind. Glaublich werden diese unerwünschten Bedingungen durch die bei den die Zündkamraer begrenzenden Apexdichtungen während der Zündung auftreffenden Stoßkräfte noch weiter durch das plötzliche Ausbeigen des Drucks erschwert, durch den die Dichtungen radial auswärts an die Trochoidalfläche gepreßt werden und zwar mit einem so hohen Druck, daß die Reibungskräfte zwischen den Apexdichtungsstreifen und der 'Trochoidalfläche nachteilig groß werden. Dies macht es um so leichter, daß der Streifen ausser Kontakt zu der Trochoidalfläche gerät, wenn sich das Blatt so rasch, wie es der trochoidale Weg erfordert, bewegen muß. Der intermittierend hohe spezifische Plächendruck auf den Apexdichtungsstreifen erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Ermüdung, Beschädigung, eines Verschleisses und einer Verformung zu der Trochoidalfläche des Gehäuses, wodurch die Lebensdauer der Maschine und der Apexdichtung vermindert werden, ferner zu unzulänglichen, unzuverlässigen und unstabilen Dichtungsverhältnissen beigetragen wird.

Nach der vorliegenden Erfindung ist eine Dichtungsanordnung mit Apexdichtungsstreifenhalteglied, einem Apexdichtungsstreifen und einem Paar durch Federn nach auswärts gedrückter einander gegenüberliegender Kupplungsdichtungsglieder vorgesehen. Das Halteglied kann einfach in dem Apexabschnitt des Rotors oder in einem dem Apexabschnitt nachgeformten Einsatz für den Rotor bestehen. Das Halteglied ist mit einer Nut zur Aufnahme des Apexdichtungsstreifens und daran anschließend Aussparungen für die beiden Kupplungsdichtungen versehen.

409847/0396

Das Kupplungsdichtungsgiied ist mit einem Kontaktarm versehen, der den Apexüchtungsstreifen in Bezug zu den Reibungskräften zwischen der Kupplungsdichtung und der Stirnwand des Hohlraumes gegen die in Drehrichtung hintere Seitenwand des Schlitzes drängt. Der Apexdichtungsstreifen ist auf seiner Vorderseite mit einer Verzahnung für den Kingriff der Kontaktarme der Kupplungsdichtungen versehen, so daß die Kupplungsdichtungen axial auswärts gegen jede der Stirnwandflächen des Hohlraumes gedrückt werden. Die Enden der Apexdichtungsstreifen sind zu ihren unteren Abschnitten verjüngt, so daß jeglicher unterbrechender Kontakt mit den Stirnwandflächen der Maschine durch die Enden der Dichtungsstreifen Kräfte zum Anlegen der Dichtungsstreifen in dichtenden Eingriff mit seinen Dichtungsflächen herbeiführt. Die hintere Seitenwand des Schlitzes, in dem der Dichtungsstreifen aufgenommen ist, und die hintere Seitenfläche des Dichtungsstreifens sind je mit einer Verzahnung versehen, von denen eine konvex und die andere konkav oder die als schiefe Ebenen oder andersartig ausgebildet sein können. Die Die Verzahnungen besitzen ein Profil der Art, daß der Dichtungsstreifen an der hinteren Wand des Schlitzes zuverlässig mit Linienkontakt anliegt und dabei der Apexdichtungsstreifen Dei radialem Kämmen nach auswärts gedrückt wird.

Die Erfindung umschließt auch eine Ausbildung, bei der in den Rotor Sntlastungs- oder Speichertaschen eingelaßen sind, die durch Öffnungen in der Apexdichtungsausrüstung mit den Kammern der Rotationsmaschine verbunden sind und zur Steuerung und Begrenzung des hohen Druckes bei der Zündung dienen. Damit sollen die stoßartigen Kräfte bei der Explosion auf die trochoidale Fläche des Gehäuses und der Verschließ der zusammenarbeitenden Teile verringert werden.

409847/0396

Andere Gegenstände, vorteilhafte Ausbildungen und Merkmale der Erfindung ergen sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Rotationsmaschine mit einem Rotor und einem trochoidalen Raum sowie einer bekannten Apexdichtungsanordnung,

Fig. 2 ein Schaubild, das die Verteilung der von der Apexdichtung auf die trochoidale Fläche des Hohlraumes der Maschine ausgeübter Kräfte veranschaulicht, und zwar einer bekannten Apexdichtungsanordnung, einer wünschenswerten Kraftverteilung und einer idealen Kraftverteilung,

Fig. 3 ein Blick auf eine Rotationsmaschine zur Veranschaulichung der verschiedenen Stellungen und Bedingungen, die auf die Apexdichtung während der Drehung des Rotors einwirken,

Fig. 4 eine graphische Darstellung der auf jede der Apexdichtungen während Drehen des Rotors einwirkenden Beschleunigungskräfte,

Fig. 5A graphische Darstellungen des Beschleunigungswechsels und der Apexdichtung in Bezug zu dem Wechsel des Neigungs-Fig. 5-B Winkels der Apexdichtung in Bezug zu der Fläche des Hohlraumes der Maschine,

Fig. 6A ausschnittweise Darstellungen der Apexdichtungen der bis Maschine nach t'irr. 1 zur Veranschaulichung des Wechsels Fig. 6E der Stellung undder Bedingungen der Dichtung, wenn die Dichtung sich entlang der Fläche des Hohlraumes-von

409847/0396

der linksseitigen zu der rechtsseitigen Explosionsstellung bewegt,

Fig. 7 Schnitte durch eine typische Rotationsmaschine und mit einem Rotor und einem trochoidalen Raum der Fig. 8 Art, wie in Fig. 1 gezeigt, mit den einander entgegengesetzte Dichtungsbedingungen für die Apexdichtungsstreifen ergebenden Stellungen des Rotors,

Fig. 9 einen Schnitt durch eine Rotationsmaschine, bei der der Rotor mit einer erfindungsgemäßen Apexdichtungsanordnung ausgerüstet ist,

Fig. 1o einen Ausschnitt aus Fig. 9 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 11 eine Seitenansicht der Dichtungsanordnung im Schnitt 11-11 nach Fig. 1o bei etwas verkleinertem Maßstab,

Fig. 12 eine Draufsicht in Richtung 12-12 nach Fig. 11, Fig. 13 eine Ansicht nach Schnitt 13-13 in Fig. 1o,

Fig. 14 eine Ansicht ähnlich Fig. 1o jedoch ⁱⁿ vergrößertem Maßstab,

Fig. 14A die Dichtungsanordnung im Schnitt 14A-14A nach Fig. 11, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 14B eine Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Apexdichtung, die einem Abheben von der Trochoid -fläche sowie einem Tanzen und Verdrehen gegenüber der Trochoidfläche widersteht

409847/0396

242U95

eben im Vergleich zu einer herkömmlichen Apexdichtungsausbildung,

Fig. 15 Ansichten ähnlich der nach Fig. 1o zur Verdeutbis lichung des Wechsels der Stellung der Apexdichtung, Fig. 19 der Kupplungsdichtung und der .'eitendichtung zu den Seitenwänden des trochoidalen Raumes auf dem Weg von der linken zu der rechten Expansionsstellung des Rotors,

Fig. 2o eine perspektivische Ansicht der Kupplungsdichtung und einer Feder benützt mit der Einrichtung nach Fig. 1o,

Fig. 21 eine perspektivische Ansicht des in der Einrichtung nach Fig. 1o benutzten Apexdichtungsstreifens,

Fig. 22 eine perspektivische Ansicht des Apexdichtungshalters nach Fig. 1o

Fig. 23 eine andere Ausbildung in einer Ansicht ähnlich Fig. 1o

Fig. 24 diese Ausbildung im Schnitt 24-24 nach Fig. 23

Fig. 25 Schnitte 25-25 bzw. 26-26 nach Fig. 24,

Fig. 26

Fig. 27 eine weitere erfindungsgemäße Ausbildung in einer Ansicht ählich Fig. 9, teilweise im Schnitt,

- 1o -

409847/0396

242U95

- 1o -

Pig. 28, die Apexabschnitte nach Fig. 27, Fig. 29, jedoch ausschnittsweise und im Fig. 3o vergrößertem Maßstab,

Fig. 31 die Rotationsmaschine nach Fig. 27 bei anderer Stellung des Rotors,

Fig. 32, die Apexabschnitre nach Fig. 31 , Fig. 33 jedoch ausschnittweise und im Fig. 34 vergrößertem Maßstab,

Fig. 35 die Rotationsmaschine nach Fig. 27 in einer weiteren Stellung des Rotors,

Fig. 36 die Apexabschnitte nach Fig. 35, Fig. 37' jedoch ausschnittweise und im Fig. 38' vergrößertem Maßstab

Fig. 39 die Rotationsmaschine nach Fig. 27 in einer wiederum anderen Stellung des Rotors,

Fig. 4o die Apexabschnitte nach Fig. 39, Fig. 41' jedoch ausschnittweise und im Fig. 42' vergrößertem Maßstab.

Die etlichen einander entgegenwirkenden Kräfte und Bedingungen unter denen die Apexdichtungen von Wankelmotoren arbeiten, sollen zunächst in Verbindung mit Fig. 1 bis Fig. 8 anhand herkömmlicher und bekannter Apexdichtungen erörtert werden.

— 11 —

409847/0396

Nach Fig. 1 besitzt ein Rotationsmaschinengehäuse 2o einen Hohlraum 22 mit einer trochoidalen Fläche 24, die jeweils nach innen weisend einen oberen Vorsprung 28 und einen unteren Vorsprung 26 besitzt. Der Hohlraum 22 besitzt eine zentrale Achse 21 und ist ferner durch Stirnwände 27 und 29, je mit einer inneren Wandfläche 27A bzw. 29A, begrenzt von denen jeweils nur ein Bruchstück dargestellt ist. Beiderseits des unteren Vorsprungs 26 befinden sich Ein- und Auslaßöffnungen 23 und 25. Bei einigen bekannten Rotationsmaschinen o.dgi. befinden sich die Sin- und Auslaßöffnungen stattdessen in den Stirnwänden.

In dem Hohlraum 22 ist exzentrisch und drehbar ein Roter 3o mit Achse 31, sowie von dreieckiger Form und mit konvexen Seitenflächen 34a, 34b und 34c gelagert. Der Rotor 3o besitzt eine Stirnfläche 32 gegenüber der Wandfläche 2⁷a der Stirnwand 27 und eine Stirnfläche 32' gegenüber der Wanifläche 29a der Stirnwand 29. Die Apexabschnitte des Rotors 3o sind mit X, Y und Z bezeichnet. Die Seitenfläche 34b erstreckt sich zwischen den Apexabschnitten X und Y, die Seitenfläche 34c zwischen den Apexabschnitten Y und Z und die Seitenfläche 34a zwischen den Apexabschnitten Z und X.

In der Stirnfläche 32 sind entlang dan Seitenflächen 34a, 34b und 34c Seitendichtungen 36, im einzelnen 36a, 36b und 36c, angebracht, die zum Dichtungsein,~rif f gegenüber der Wandfläche 27a dienen. Die Enden der Seitendichtungen greifen in Kupplungsdichtungen 38X, 38Y und 38Z ein, die sich an den Apexabschnitten X, Y und Z befinden. Weiter sind an den Apexabschnitten X, Y und Z Apexdichtun;jsstreifen 4o, im einzelnen

- 12 -

409847/0396

242H95

4oX, 4oY und 4oZ angeordnet. In gleicher Weise sind auf der anderen Seite des Rotors 3o in der Stirnfläche 32' Seitendichtungen und Kupplungsdichtungen zur Dichtung gegenüber der Wandfläche 29a vorgesehen. Die Apexdichtungsstreifen 4o greifen an der trochoidalen .Fläche 24 an und gleiten auf dieser dichtend entlang, wenn sich der Rotor 3o dreht. Die Apexdichtungen 4o sind in Richtung des Radius R, diese ausgehend von der Rotorachse 31, gelagert. Die Mittellinienachse 31 des Rotors liegt exzentrisch zu der Achse 21 des Gehäuses. **

In Fig. 1 ist der Rotor in der Expansions- bzw. Zündstellung, so daß der Hohlraum in eine üxpansionslcammer 42, eine Ausblaskammer 44 und in eine Füll- und Kompressionskammer 46 unterteilt ist. Die Zündkammer 42 ist durch den Abschnitt der trochoidalen Fläche 24, die sich zwischen den Apexdichtungsstreifen 4oZ und 4oX befindet, die Seitenfläche 34a des Rotors und die Wandflächen 27a und 29a begrenzt. Die Gase in der Zündkamraer 42 sind somit durch die Apexdichtungen 4oZ und 4oX, die Kupplungsdichtungen 38Z und 38X, die Seitendichtung 36a und die dieser auf der anderen Seite des Rotors befindliche Seitendichtung nach aussen abgesperrt.

Die Ausblaskammer 44 ist durch den Abschnitt der trochoidalen Fläche 24 zwischen den Apexdichtungen 4oX und 4oY, die Seitenfläche 34b und die Wandflächen 27a und 29a umrißen. Ähnlich ist die Ansaugkammer 46 durch den zwischen den Apexdichtungen 4oY und 4oZ befindlichen Abschnitt der trochoidalen Fläche 24, die Seitenfläche 34c und die Wandflächen 27a und 29a umgrenzt. Wenn sich der Rotor 3o im Uhrzeigersinn, in Richtung des

- 13 -

409847/0396

242H95

Pfeils 48 dreht, durchläuft die Maschine die vier Takte des Ansaugens, der Verdichtung, der Expansion bzw. Zündung und Expansion sowie des Ausblasens, dem zufolge der Form der trochoidalen Fläche 24 und der exzentrischen Anordnung des Rotors 3o in dem Gehäuse 2o.

Bei der Maschine nach Fig. 1 sollen die Enden 5o der Apexdichtungen 4oX, 4oY und 4oZ intermittierend die Wandflächen 27a und 29a berühren. Wenn sich der Rotor 3o in dem Hohlraum dreht, ist die Winkelbeschleunigung der Enden 5o der Apexdichtungen an dem Punkt am größten, an dem die Apexdichtung an der trochoidalen Fläche 24 angreift. Mit anderen Worten, die Winkelgeschwindigkeit entlang der Länge des Endes 5o der Apexdichtung 4o nimmtzu, so wie sich der Abstand von der Rotationsachse des Rotors vergrößert. Folglich erfährt die äußere Spitze jedes der Enden 5o eine größere Winkelgeschwindigkeit als der in dem Schlitz in der Kupplungsdichtung befindliche Abschnitt, welcher bei Drehung dazu neigt, die Kupplungsdichtungen und die Apexdichtungen in den Richtungen der Pfeile 52 zu drehen, und zwar zufolge der aus-beigenden Reibbremsung an der äußeren Spitze der Enden 5o betreffender Apexdichtungen. Folglich werden die Kupplungsdichtungen an die Seiten der Apexdichtungen angepresst, so daß ein hohes Maß an Reibung zwischen den Apexdichtungsstreifen und der Kupplungsdichtung. Diese Reibung beeinträchtigt die freie Beweglichkeit der Streifen 4o in radialer Richtung und damit zugleich die Beweglichkeit der Kupplungsdichtungen 38 in Richtung auf die Wandflächen 27a und 29a.

In der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Rotors befinden sich der Motor in seiner Expansionsstellung. Der Apexdichtungs-

-H-

409847/0396

242U95

-H-

streifen 4oX bestimmt das vordere Ende der Expansionskammer 42 und zugleich das hintere Ende der Ausblaskammer 44. Der Apexdichtungsstreifen 4oY bestimmt das vordere Ende der Ausblaskammer 44 und das hintere Ende der Ansaugkammer 46, während die Apexdichtung 4oZ das vordere Ende der Ansaugkammer 46 und das hintere Ende der Expansionskammer 42 bestimmt. Wenn sich der Rotor in Richtung des Pfeils 48 dreht, gleitet die Apexdichtung 4o entlang der trochoidalen Fläche 24 in der Expansionsphase bis sie hinter die Auslaßöffnung 25 gleitet, von wo die zwischen den Apexdichtungen 4oX und 4oZ unmittelbar von der Expansionskammer zu der Ausblaskammer wird. Ähnlich bewegt sich die zwischen den Dichtungen 4oY und 4oZ befindliche Kammer in die Einlaß- und Verdichtungsposition, und wenn die Dichtung 4oZ die nach Fig. 1 mit der Dichtung 4oX besetzte Stellung erreicht, ist die Zündungs- und Expansionskammer 42 zwischen den Dichtungen 4oY und 4oZ bestimmt. Dabei stellt die Dichtung 4oZ das vordere Ende der Expansionskammer 42 dar. Die Einlaß- oder Ansaugkammer befindet sich dann zwischen den Dichtungen 4oX und 4oY. Während dieser Bewegung des Rotors in dem Hohlraum 22 sind die Apexdichtungen 4oX, 4oY und 4oZ sowie die Kupplungsdichtungen 38X, 38Y und 38Z etlichen Kräften ausgesetzt, die der Dichtwirkung entgegenstehen und zu Leckstellen führen, die wiederum zu Leistungsverlusten der Maschine führen. Einige der nachteiligen Kräfte und Bedingungen gegen einen einwandfreien Dichtungseingriff zwischen der Apexdichtungsseitenfläche und der Apexdichtungsnutseitenwand, zwischen der Apexdichtungsarbeitsspitze und der trochoidalen Oberfläche 24 sowie zwischen den Kupplungsdichtungen 38X, 38Y und 38Z und den Wandflächen 27a bzw. 29a sind:

- 15 -

409847/0396

242U95

1. Die durch das Spiel an der Ventilsteuerung verursachten Vibrations- oder Schwingungskräfte, besonders akut bei mindestens zwei Zuständen, nämlich bei der Zündung, durch die eine schroffe Umkehrung der Kräfte eintritt, und wenn die vordere Apexdichtung der Expansionskammer die Auslaß-Öffnung passiert, wobei sich die Kraftverhältnisse am Rotor ändern und die Ventilsteuerung zur Umkehrung entlastet wird,

2. die an- und die abschwellenden Kräfte an jedem Apexabschnitt des Rotors während dessen Umdrehung,

3. die Änderung des Neigungswinkels jedes Apexdichtungsstreifens in Bezug zu der Trochoidalflache,

4. der abrupte Wechsel der Bewegungsrichtung des Apexdichtungsstreifens, insbesondere wenn der Streifen hinter den oberen Vorsprung 28 gleitet, ,

5. das abrupte Ausbeigen der Reibungskräfte und des spezifischen Belastungsdrucks bei der Zündung, erbracht etwa durch das schroffe Ausbeigen der Kräfte, mit denen die Dichtungen an den Enden der Zündungs- und Expansionskammer an die trochoidal e Fläche gepreßt werden,

6. die Reibungskräfte zwischen dem Apexdichtungsstreifen und der Kupplungsdichtung, die die Rückkehrbewegung des Apexdichtungsstreifens und der Kupplungsdichtung behindern, wenn die Dichtungen außer Kontakt mit ihren zugehörigen Dichtungsflächen geblieben sind, und zwar auch die Reibungskräfte zwischen den Enden der Apexdichtungsstreifen und den Wand-

- 16 -

409847/0396

-Ab-

flachen 27 a und 29a,

7. die spezifische Belastung oder Kraft zwischen der Spitze des Dichtungsstreifens und der Trochoidfläche verändert sich in jeder Position des Streifens entlang der Trochoidfläche, deshalb ändert sich auch die Reibkraft zwischen der Spitze des Dichtungsstreifens und der Trochoidfläche in jeder Position des Dichtungsstreifens entlang der Trochoidfläche, und

8. die Trochoidfläche dehnt sich aus, zieht sich zusammen und unterliegt anderweitigen Verformungen zufolge Temperaturwechseln und verschiedenen Kräften, die ein Annähern und Entfernen der VorSprünge 26 und 28 zu- und voneinander bewirken, was eben erfordert, daß die Dichtungsstreifen in radialer Richtung frei beweglich der Fläche des Trochoiden folgen, wobei diese Bedingung weiter durch üngleiehförmigkeit in der Dichtungsfläche infolge Toleranzschwankungen bei der Herstellung ershcwert ist.

Ss soll nun eine Analyse der Nachteile, in erster Linie anhand der Fig. 3 bis Fig. 9, erörtert werden.

In Fig. 3 sind der Rotor 3o in ausgezogener Linie mit dem Apex X an dem oberen Vorsprung 28, die Achse 21 des Maschinengehäuses und die Achse 31 des Rotors 3o in ununterbrochener Linie gezeigt. Das Zentrum oder die Drehachse 31 des Rotors bewegt sich um die Achse 21 auf einem kreisförmigen Weg 54. Der Rotor dreht sich zwar mit wesentlich gleichförmiger Geschwindigkeit um seine Achse 31, doch erfahren die Apexabschnitte wegen ihres sich ändernden Abstandes zu der Achse

- 17 -

409847/0396

abwechselnd Beschleunigen und Verzögerungen während jeder Umdrehung des Rotors um die Achse 21. Die Apexabschnitte haben in Nähe der VorSprünge 26 und 28 den kleinsten Abstand zu der Achse 21 und somit in diesem Abschnitt ihres Weges die geringste Geschwindigkeit, so nach Fig. 3 der Apexabschnitt X.

Befinden sich jedoch die Apexabschnitte in ihrer größten Entfernung zu der Achse 21, dies ist .an den Stellen 56 und 58 der Trochoidfläche auf etwa halbem Weg zwischen den Vorsprüngen 26 und 28, so erreichen sie doch auch ihre höchste Geschwindigkeit, so beispielsweise der in Strich-Punkt-Linie dargestellte Apexabschnitt Z an Punkt 58, in seiner Winkelgeschwindigkeit um die Achse 21.

Hieraus ergibt sich, daß ein Apexabschnitt während einer Umdrehung des Rotors 3o auf seinem Weg seine Geschwindigkeit von Vorsprung 26 zu Punkt 58 erhöht, von dort zu Vorsprung 28 verringert, von dort zu Punkt 56 erhöht und schließlich von dort zu Vorsprung 26 wiederum verringert. Wird dementsprechend das Gehäuse von Vorsprung 26 bis Punkt 58 mit dem Quadranten D beginnend in die Quadranten D, E, F und G unterteilt, so ergibt sich, daß für die Apexabschnitte die Quadranten D und J? Beschleunigungsabschnitt und die Quadranten E und G Verzögerungsabschnitte darstellen.

Zeitlich ist der lauf eines Apexabschnittes in Fig. 3 durch die einander zeitgleichen Zonen A, A', B¹ und B veranschaulicht, Ebenso umfaßen die Winkel 6o, 62, 64 und 66 einander zeitgleiche Abschnitte.

- 18 -

409847/0396

Der Weg eines Apexabschnittes entlang der Trochoidflache entspricht etwa in einiger Beziehung einem rechteckigen Weg 61, wie in Strich-Punkt-Linie angegeben, der weiter mit dem linken beginnend und -wie alle Abläufe - im Uhrzeigersinn, in Wegabschnitte 61-A, 61-A1, 61-B und 61-B1 unterteilt ist.

Der simulierte rechteckige Weg 61 verdeutlicht, daß jeder Apexabschnitt seine Richtung bei Übergang von der Zone A zu der Zone A1 sowie von der Zone B1 zu der Zone B plötzlich wechselt. Der rechteckige Weg veranschaulicht auch, daß die Länge der Zone A in dem Wegabschnitt 61-A größer ist als die Zone A1 in dem Wegabschnitt 61-A1. Demnach ist die Zeit des Apexabschnitts zum Durchlaufen der Zone A die gleiche wie für die Zone A1.

Dor abrupte Richtungswechsel desApexabschnitts von Zone A zu Zone A1 verursacht abrupt Beschleunigungskräfte in Richtung des oberen Abschnitts des rechteckigen Weges 61 mit den Abschnitten 61-A1 und 61-B1 und ebenso abrupt Verzögerungskräfte in Richtung auf die Seite 61-A.

In achtzehn in Strich-Punkt-Linie dargestellten Stellungen des Apexabschnittes Z ist zwischen den Punkten 58 und 56 bzw. bei einer Bewegung des Apexabschnittes Z durch die Quadranten E und F gezeigt, wie, beginnend in Position 3 und bei Übergang von Zone A zu Zone A1 der abrupte Richtungswechsel die Reibung zwischen der linken bzw. hinteren Seite der Apexdichtung und der treibenden bzw. hinteren Seite der Nut erhöht.

- 19 -

409847/0396

_ ₁₉ _ 242U95

In dem Umfang, in dem der Bewegungsanteil des Apexabschnittes in horizontaler Richtung entlang den Abschnitten 61-A1 und 61-B1 größer ist als der Bewegungsanteil aufwärts in einer vertikalen Richtung, besteht auch die Tendenz der Apexdichtung, sich von der Trochoidflache 24 abzuheben. Wenn sich die Apexdichtung in dem Quadranten F durch die Zone B1 bewegt, muß sich der Abstand der Apexdichtung von der Achse 21 vergrößern, um die Apexdichtung in Anlage an der Trochoidfläche 24 zu halten, oder umgekehrt, die Trochoidfläche 24 neigt dazu, sich von der Apexdichtung zu entfernen. Diese Bedingung ist in Zone B1, darin insbesondere in der Zone I durch Hitze- und Kräftebedingte Verformungen der Trochoidfläche 24 erschwert, wodurch sich der bereits gegebene Abstand der Punkte der Trochoidfläche 24 zu der Achse 21 noch weiter vergrößert.

In Fig. 4 sind die Geschwindigkeitswechsel der Apexdichtungen X, Y und Z während einer vollen Umdrehung des Rotors schaubildlich dargestellt. Dabei entsprechen die Länge L einer vollen Umdrehung um 360° und die Höhe H der Steigerungsrate in % der unteren Geschwindigkeit der Apexdichtungen. Die Vorsprünge 26 und 28 sowie die Punkte 56 und 58 erleichtern das Verständnis der in Richtung der Pfeile 67 ausbeigenden und in Richtung der Pfeile 68 abfallenden Geschwindigkeit, deren Kurvenverlauf für ,"jede der Apexdichtungen X, Y und Z dargestellt ist.

In Pi.g 3 in den achtzehn Positionen, ist gezeigt, wie sich der Neigungs- oder Anstellwinkel der Apexdichtungen gegenüber der Trochoidfläche 24 während deren Entlanggleiten daran ändert. Der Anstellwinkel ist günstig bei Ergeben einer

- 2o -

40 9847/0396

- 2ο -

242U95

Komponente auf die Apexdichtung radial einwärts und ungünstig "bei einer Komponente, die auf die Apexdichtung radial auswärts wirkt. Wenn sich die Apexdichtung an den Vorsprüngen 26 oder 28 oder an den Punkten 56 oder 58 befindet, kann die Wirkung des Anstellwinkels als neutral bezeichnet werden.
So ist der Anstellwinkel in den Positionen 1 bis 8 in Quadrant E negativ, dagegen in Position 1o bis 17 in Quadrant F positiv. Der Wechsel von negativ zu positiv wenn sich die Dichtung nach den Vorsprüngen 26, 28 umstellt.

409847/π 396

Claims

Patentansprüche;

1. Dichtungsanordnung für eine zwischen zwei zueinander beweglichen Elementen gleitende Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Element eine Nut eingeladen ist, daß diese Nut im wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung gegenüber dem anderen Element angeordnet ist, daß die Nut in Bewegungsrichtung - eine vordere Seitenwand, eine hintere Seitenwand und einen Boden zwischen den Seitenwänden besitzt, daß in der Nut ein Dichtungsstreifen angeordnet ist, daß der Dichtungsstreifen einen aus der Nut vorstehenden Kopfabschnitt mit einer Gleitfläche daran zum gleitenden dichtenden Anliegen an der Oberfläche des anderen Elements besitzt, daß der Dichtungsstreifen eine sich von dem Kopfabschnitt ausgehend erstreckende hintere Seitenfläche gegenüber der hinteren Seitenwand der Nut aufweist, daß der Dichtungsstreifen eine von der vorderen Kante seines KopfabSchnitts ausgehende vordere Seitenfläche gegenüber der vorderen Seitenwand der Nut besitzt, und daß eine Profilierung, Verzahnung o.dgl. an der hinteren Seitenwand der Nut und der hinteren Seitenfläche des DichtungsStreifens vorgesehen sind _% <3ie zusammen arbeitend, die hintere Seitenfläche an die hintere Seitenwand drängende Kräfte in eine den Dichtungsstreifen aus der Nut drängende Komponente umsetzen.

409847/0396

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Profilierung eine konvexe Fläche an der hinteren Seitenwand oder der hinteren Seitenfläche und eine konkave Fläche an der anderen Seitenwand oder Seitenfläche vorgesehen sind.

5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Fläche an die hintere Seitenwand und die konkave Fläche an der hinteren Seitenfläche angeformt sind.

4. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fläche eine geringere Krümmung als die konvexe Fläche aufweist, derart, daß wesentlich ein Linienkontakt zwischen der hinteren Seitenwand und der hinteren Seitenfläche besteht.

5. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar zylindrischer Kupplungsdichtungsaus sparungen an den einander gegenüberliegenden Enden der Nut vorgesehen sind, daß eine Kupplungsdichtung in

.jeder der Aussparungen aufgenommen ist, daß die Kupplungsdichtungen einen zylindrischen, in der zugehörigen Kupplungsdichtungsaussparung drehbaren Körper haben, daß eine Nut in diesen Körper, korrespondierend mit der Nut des Elements zur Aufnahme des Endabschnitts des Dichtungsstreifens, eingeformt ist, daß ineinandergreifende Mittel zwischen jeder der Kupplungsdichtungen und dem Dichtungsstreifen vorgesehen sind, mit denen die Kupplungsdich-

409847/0396

2A2U95

tungen in axialer Richtung aus den Kupplungsdichtungsaussparungen, der Apexdichtungsstreifen in der Nut in eine Mittelstellung und aus der Nut heraus mit Druck beaufschlagt werden.

6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus einem Paar an den Dichtungsstreifen angeformter Kupplungsdiehtungsprofilflächen und einem an jedes der Kupplungsdichtungsglieder angeformt s Dichtungsstreifendruckglied bestehen, und daß jedes der Diehtungsstreifendruckglieder mit einer der Profilflächen in Bezug zu der Drehung der Kupplungsdiehtungsglieder in ihren Aussparungen eingreifbar ausgebildet ist,

7- Dichtungsanordnung nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Kupplungsdichtungsglieder an seinem äußeren Ende mit einer oberen Eingreiffläche für gleitenden Dichtungseingriff mit einer von jedem der bezüglichen Enden des Gliedes einen Abstand aufweisenden -Fläche und einer unteren hinterschnittenen Fläche, versehen ist, und daß letzte von der Eingreiffläche zu der Aussparung zurück geneigt ist.

8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsdichtungsprofilflachen an der vorderen Fläche des Dichtungsstreifens angeformt sind, daß an jedes der Kupplungsdichtungsglieder ein aus dem zylindrischen Körper hervorspringender Arm entlang der vorderen Seitenfläche des Dichtungsstreifens vorgesehen

4 7 /0396

ist, und daß das Dichtungsstreifendruckglied an den hervorspringenden Arm und zum Eingriff mit einer der Kupplungsdichtungsprofilflachen geformt ist.

9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Apexdichtungsstreifen obere und untere Flächen haben, und daß die unteren Flächen in Bezug zu den oberen Flächen nach einwärts zurückgesetzt angeordnet sind.

ο. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, der vordere Teil der Arbeitsfläche des Kopfes des Dichtungsstreifens eine Krümmung aufweist, die unterschiedlich zu der Krümmung des hinteren Abschnitts der Arbeitsfläche ist.

11. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Element ein Rotor für eine drehende Maschine o.dgl. ist.

12. Dichtungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mindestens einen Apexabschnitt besitzt, und das die Nut in den Apexabschnitt eingeformt ist.

13. Dichtungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Element in einem Rotor für eine rotierende Maschine o.dgl. besteht.

14. Dichtungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mindestens einen Apexabschnitt

409847/0396

besitzt, und das in diesen Apexabschnitt die Nut eingeformt ist.

15. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fläche eine geringere Krümmung aufweist als die konvexe Fläche, derart, daß zwischen der hinteren Seitenwand und der hinteren Seitenfläche ein wesentlicher Linienkontakt besteht.

16. Dichtungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar zylindrischer Kupplungsdichtungsaussparungen an den einander gegenüberliegenden Enden der Nut vorgesehen sind, daß eine Kupplungsdichtung in jeder der Aussparungen aufgenommen ist, daß die Kupplungsdichtungen einen zylindrischen, in der zugehörigen Kupplungsdichtungsaussparung drehbaren Körper besitzen, daß eine Nut in diesen Körper, korrespondierend zu der Nut des einen Elements, zur Aufnahme des Endabschnitts des Dichtungsstreifens eingeformt ist, und daß ineinandergreifende Mittel zwischen jeder der Kupplungsdichtungen und dem Dichtungsstreifen vorgesehen sind, mit denen die Kupplungsdichtungen in axialer Richtung aus ihren Kupplungsdichtungsaussparungen, gleichzeitig der Apexdichtungsstreifen in eine Mittelstellung und in Richtung aus der Nut mit Druck beaufschlagt werden.

17. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der äußeren Enden des Apexdichtungsstreifens obere und untere Flächen besitzt, von denen die unteren Flächen gegenüber den oberen Flächen zurückgesetzt angeordnet sind.

409847/0396

18. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine- zylindrische Kupplungs-

dichtungpaussparung in dem einen Element an einem Ende eingerannt ist. '

der Nut* laß ein Kupplungsdichtungsglied in der Aussparung aufgenommen ist_f daß dieses Kupplungsdichtungsglied einen zylindrischen in der Aussparung drehbaren Körper besitzt, und daß in den Körper und korrespondierend mit der Nut in dem einen Element eine Nut zur Aufnahme eines Endabschnitts des Dichtungsstreifens eingeformt ist.

19. Dichtungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ineinandergreifende Mittel zwischen dem Kupplungsdichtungsglied und dem Dichtungsstreifen vorgesehen sind, mit denen die Kupplungsdichtung in axialer Richtung aus der Kupplungsdichtungsaussparung, zugleich der Dichtungsstreifen in eine Mittelstellung in der Nut und aus der Nut heraus mit Druck beaufschlagt werden.

20. Dichtungsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus einer an den Dichtungsstreifen angeformten Kupplungsdichtungsprofilfläche und aus einem ^ichtungsstreifenkontaktglied an dem Kupplungsdichtungsglied bestehen, und daß das Dichtungsstreifenkontaktglied mit der Kupplungsdichtungprofi-lflache in Abhängigkeit der Drehung des Kupplungsdichtungsgliedes in seiner Aussparung eingreifbar ausgebildet ist.

21. Dichtungsanordnung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsdichtungsglied andererseits außer Kontakt mit dem Dichtungsstreifen ist, wenn das Dichtungsstreifenkontaktglied in Eingriff mit der

409847/0396

Kupplungsdichtungsaussparung ist.

22. Dichtungsanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsstreifenkontaktglied an der vorderen Seitenwand der Nut in dem Kupplungsdichtungsglied angeformt ist, und daß die Kupplungsdichtungsprofilf lache an der vorderen Seitenfläche des Dichtungsstreifens angeformt ist.

23. Dichtungsanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsdichtungsglied einen aus seinem zylindrischen Körper hervortretenden Arm entlang der vorderen Seitenfläche des Dichtungsstreifens aufweist, daß das Dichtungsstreifenkontaktglied an den hervorstehenden Arm angeformt ist, und daß die Kupplungsdichtungsprofilf lache an der vorderen Seitenfläche des DichtungsStreifens vorgesehen ist.

24. Dichtungsanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsdichtungsprofilflächen an die vordere Seitenfläche des Dichtungsstreifens angeformt sind, daß jedes der Kupplungsdichtungsglieder mit einem aus seinem zylindrischen Körper hervorstehenden Arm entlang der vorderen Seitenfläche des Dichtungsstreifens versehen ist, und daß das Dichtungsstreifenanpreßglied an dem.hervorstehenden Arm und eingreifbar mit einer der Kupplungsdichtungsprofilflächen angeordnet ist.

409847/0396

25. Dichtungsanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsdichtungsglied ein äußeres Ende mit einer oberen, sich zu dem Ende des hervortretenden Armes erstreckenden Kontaktfläche zum gleitenden Kontakt mit einer zu dem zugeordneten Ende des Gliedes mit Abstand angeordneten Fläche aufweist, und daß eine untere zurückgesetzte Fläche abgeneigt von der Kontaktfläche zu der diesbezüglichen Aussparung vorgesehen ist.

26. Dichtungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die vordrere Seitenwand der Nut in dem einen Element konvex und die vordere Seitenfläche des dichtungsstreifens konkav ausgebildet sind.

27. Dichtungsanordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsstreifenkontaktglied auf die Kupplungsdichtungsprofilflache an einem Punkt auftrifft, der einen Abstand zu dem hauptsächlichen Linienkontakt zwischen der hinteren Seitenfläche und der hinteren Seitenwand an der gegenüberliegenden Seite davon von dem Boden der Nut des Elements entfernt liegt, um hierdurch die Kante der vorderen an dem Boden angelegten Seitenfläche an der vorderen Seitenwand der Nut in dem einen Element in hauptsächlich Linienkontakt zu drängen.

28. Dichtungsanordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilflächen aus eine konvexen Fläche entweder an der hinteren Seitenwand oder der hinteren Seitenfläche sowie einer konkaven Fläche an der jeweils anderen hinteren Seitenwand bzw. hinteren Seitenfläche gebildet sind.

409847/0396

i$ ^242U95

29. Dichtungsanordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Fläche an der hinteren Seitenwand und die konkave Fläche an hinteren Seitenfläche angeordnet sind.

30. Dichtungsanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fläche eine geringere Krümmung als die konvexe Fläche derart aufweist, daß hauptsächlich Linienkontakteingriff zwischen der hinteren Seitenwand und der hinteren Seitenfläche bestehen.

31. Dichtungsanordnung nach Anspruch 3o, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Fläche von der äußeren Kante der Nut gegenüber deren Boden ausgeht, daß die konkave Fläche von der hinteren Kante des KopfabSchnitts ausgeht, daß die hintere Seitenwand einen konkaven unteren, von der konvexen Fläche ausgehenden Abschnitt in Richtung auf den Boden aufweist, und daß die hintere Seitenfläche einen unteren konvexen, von der unteren Kante der konkaven Fläche ausgehenden Abschnitt besitzt.

32. Dichtungsanordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche des äußeren Kopfabschnitts einen vorderen und einen hinteren Abschnitt besitzt, daß eine gedachte Neigungswinkellinie den Kopfabschnitt derart unterteilt, daß der vordere Abschnitt der Arbeitsfläche auf der einen Seite und der hintere Abschnitt der Arbeitsfläche auf der anderen Seite der Neigungswinkellinie liegen, daß der vordere Abschnitt mit einem Radius abgerundet ist, dessen Mittelpunkt angenähert auf der

409847/0396

Neigungswinkellinie gelegen ist, daß der hintere Abschnitt mit einem Radius abgerundet ist, dessen Mittelpunkt gegenüber der Neigungswinkellinie auf der vorderen Seite gelegen ist, daß der Radius an dem hinteren Abschnitt größer als der Radius auf dem vorderen Abschnitt bemessen ist, derart, daß sich der hintere Abschnitt der Arbeitsfläche von der Neigungswinkellinie ausgehend weiter als der vordere Abschnitt der Arbeitsfläche erstreckt.

33. Dichtungsanordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungswinkellinie die Bodenfläche des Dichtungsstreifens näher zu der hinteren Seitenfläche als zu der vorderen Seitenfläche unterteilt, und daß die Neigungswinkellinie den Boden der Nut in dem einen Element an einer näher zu der hinteren als zu der vorderen Seitenwand gelegenen Stelle durchdringt.

34. Dichtungsanordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Dichtungsstreifen mindestens ein sich durch den Dichtungsstreifen erstreckender Kanal mit einer Öffnung in dem Kopfabschnitt an der hinteren Seite des hinteren Abschnitts der Arbeitsfläche davon vorgesehen ist.

35. Dichtungsanordnung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nut eine Dichtungsstreifenfeder vorgesehen ist, mittels der der Dichtungsstreifen in Richtung aus der Nut heraus mit Druck beaufschlagt ist.

36. Dichtungsanordnung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kupplungsdichtungsaussparung eine

409847/0396

Kupplungsdichtungsfeder angeordnet ist, mittels der das Kupplungsdichtungsglied in Richtung aus der Aussparung heraus mit Druck beaufschlagt ist.

37. Dichtungsanordnung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsstreifenfeder einen mittleren Abschnitt, der an dem Boden der Nut anliegt, und zwei aufwärts auswärts gerichtete, von dem mittleren Abschnitt abweisende Pederarme besitzt, daß an den einander gegenüberliegenden Seiten des Dichtungsstreifens, an dessen Bodenfläche nach unten gerichtet Vorsprünge vorgesehen sind, daß die Anstoßstellen zwischen der Bodenfläche und den VorSprüngen abgerundet sind, daß die Federarme an den Abrundungen anliegen und deren Kurvenform folgen oder angenähert sind.

38. Dichtungsanordnung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet j daß das eine Element mit einem Dichtungsstreifenhalter versehen ist.

39. Dichtungsanordnung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifenhalter bei einem Rotor •für eine rotierende Maschine o.dgl. in dem Rotor angeordnet ist.

40. Dichtungsanordnung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mindestens einen, mit dem Dichtungsstreifenhalter besetzten Apexabschnitt besitzt.

41. Dichtungsanordnung nach Anspruch 4o, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Dichtungsstreifenhalter an jedem

409847/0396

242U95

seiner Enden ein Paar zueinander auseinanderlaufenden Seitendichtungsschlitze vorgesehen ist.

42. Dichtungsanordnung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor mit der Endfläche des Dichtungsstreifenhalters in etwa der gleichen Ebene gelegen ist, und daß in der Stirnfläche des Rotors mindestens ein Paar Seitendichtungsstreifen angeordnet ist, deren je eines Ende ein einem der Seitendichtungsschlitze aufgenommen ist.

43. Dichtungsanordnung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden der Seitendichtungsstreifen und den Wänden der Seitendichtungsschlitze spiel vorgesehen ist.

44. Dichtungsanordnung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kupplungsdichtungsglied ein Paar Seitendichtungsschlitze in Übereinstimmung mit den Seitendichtungsschlitzen in dem Dichtungsstreifenhalter angeordnet ist, daß die betreffenden Enden der Seitendichtungsstreifen mit einem solchen Spiel in den Seitendichtungsschlitzen des Kupplungsdichtungsgliedes aufgenommen sind, daß dieses in allen Stellungen des Kupplungsi dichtungsgliedes aufrechterhalten bleibt.

45. Kupplungsdichtungsglied für einen Rotationsmotor o.dgl. dadurch gekennzeichnet, daß dieses einen zylindrischen Körper und darin sich in dessen Längsrichtung erstreckende Nut aufweist, daß an das Kupplungsdichtungsglied ein Dichtungsstreifenanpressglied zum Angreifen an einem

409847/0396

mindestens teilweise in der Nut aufgenommenen Dichtungsstreifen angeformt ist.

46. Kupplungsdichtungsglied nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper ein äußeres Ende mit einer.oberen Kontaktfläche zum gleitenden,
dichtenden Eingriff an einer Fläche eines anderen Elements und eine untere gegenüber der Eingriffläche zurückgesetzte Fläche besitzt.

47. Kupplungsdichtungsglied nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsdichtungsglied mit einem

aus dem zylindrischen Körper an einer Seite der Nut hervorstehenden Arm versehen ist, daß das Dichtungsstreifenandruckglied an den hervorstehenden Arm angeformt ist zu dem Zweck, an einer an den in der Nut aufgenommenen Apexdichtungsstreifen angeformten Kupplungsdichtungsprofilflache einzugreifen.

48. Dichtungsstreifen für einen Rotationsmotor o.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß er einen Kopfabschnitt mit
einer Arbeitsfläche darauf besitzt, daß der Kopfabschnitt eine vordere und eine hintere Kante, eine hintere von der hinteren Kante des Kopfabschnitts ausgehende hintere Seitenfläche, eine vordere von der vorderen Kante des Kopfabschnitts ausgehende vordere Seitenfläche und eine an die hintere Seitenfläche angeformte Profilfläche aufweist.

409847/0396

3¥ 242U95

49. Dichtungsstreifen nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilfläche aus einer an die hintere Seitenfläche angeformten konkaven Fläche besteht.

50. Dichtungsstreifenglied nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß an seiner vorderen Seitenfläche ein Paar Kupplungsdichtungsprofilflachen angeformt ist.

51. Dichtungsstreifenglied nach Anspruch 5o, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der äußeren Enden des Dichtungsstreifens obere und untere Flächen besitzt, von denen die unteren Flächen in Bezug zu den oberen Flächen zurückgesetzt ausgebildet sind.

52. Dichtungsstreifen nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche auf dem außen gelegenen Kopfabschnitt einen vorderen und einen hinteren Abschnitt besitzt, daß eine gedachte Neigungswinkellinie den Kopfabschnitt derart unterteilt, daß der vordere Abschnitt der Arbeitsfläche auf der einen Seite und der hintere Abschnitt der Arbeitsfläche auf der anderen Seite der Neigungswinkellinie liegen, daß der vordere Abschnitt mit einem Radius abgerundet ist, der etwa auf der Neigungswinkellinie liegt, daß der hintere Abschnitt mit einem Radius abgerundet ist, dessen Mittelpunkt auf der vorderen Seite der Neigungswinkellinie liegt, daß die Krümmung an dem hinteren Abschnitt geringer als die Krümmung an dem vorderen Abschnitt der Arbeitsfläche bemeßen ist, derart, daß sich der hintere Abschnitt der Arbeitsfläche von der Neigungswinkellinie aus weiter erstreckt als der vordere Abschnitt der Arbeitsfläche.

409847/0396

53. Dichtungsstreifen nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungswinkellinie die Bodenfläche des Dichtungsstreifens an einer näher zu der hinteren als zu der vorderen Seitenfläche gelegenen Stelle durchdringt.

54. Dichtungsstreifenhalter, dadurch gekennzeichnet, daß darin etwa senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung eine Nut eingelaßen ist, daß die Nut eine vordere Seitenwand, eine hintere Seitenwand und zwischen diesen einen Boden besitzt, und daß an der hinteren Seitenwand eine Profilfläche zum Druckbeaufschlagen eines in die Nut eingesetzten Dichtungsstreifens in Richtung aus der Nut in Abhängigkeit von den Dichtungsstreifen gegen die Profilfläche anpressenden Kräften vorgesehen ist.

55. Rotor für einen Rotationsmotor o.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß er eine Mehrzahl von Apexabschnitten besitzt, daß in ;jeden der Apexabschnitte wesentlich zu der Achse der Rotors parallel laufend eine Nut eingelaßen ist, daß eine Mehrzahl von Speicherkanälen, korrespondierend zu der Anzahl der Nuten, in den Rotor, daß jeder der Speicherkanäle ein in der vorderen Seitenwand der Nut an einem Apexabschnitt mindestens Ende und ein anderes in der hinteren Seitenwand des Apexabschnitts mindendes Ende in Richtung zu und hinter dem Apexabschnitt aufweist.

409847/0396

Leerseite