DD215135A1

DD215135A1 - ARRANGEMENT FOR SEALING SPINDLE NUTS OF MILLING SCREW DRIVES

Info

Publication number: DD215135A1
Application number: DD25044583A
Authority: DD
Inventors: Joachim Scheibe
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1983-05-02
Filing date: 1983-05-02
Publication date: 1984-10-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abdichtung von Spindelmuttern von Waelzschraubtrieben mit dem Ziel, die Zuverlaessigkeit zu erhoehen, wobei bei guter Abdichtung und geringem Reibmoment eine lange wartungsfreie Laufzeit des Waelzschraubtriebes erreicht wird. Ein in einer Fassung angeordnetes Abdichtelement, welches an der Stirnseite der Spindelmutter befestigt ist, besteht aus einer Vielzahl von duennen, gleichartigen, ringfoermigen, dicht aneinanderliegenden Dichtungsscheiben, die mit ihrer Dichtlippe oder Dichtkante an der Kugelspindel anliegen. Die Dichtungsscheiben besitzen an ihren Flanken eine Nut und eine Feder, wobei die Nuten und Federn benachbarter Scheiben formschluessig ineinanderliegen. Die dichtende Innenkante der Dichtungsscheiben besitzt das Profil der Begrenzungslinie der Querschnittflaeche der Spindel. Die zu einem Abdichtelement vereinigten Dichtungsscheiben sind gegeneinander um einen Winkel verdreht angeordnet.The invention relates to an arrangement for sealing spindle nuts of Waelzschraubtrieben with the aim to increase the reliability, with good sealing and low friction torque a long maintenance-free running time of the Waelzschraubtriebes is achieved. A arranged in a socket sealing element, which is attached to the front side of the spindle nut, consists of a plurality of thin, similar, ringfoermigen, tight-fitting sealing discs, which abut with its sealing lip or sealing edge on the ball screw. The sealing discs have on their flanks a groove and a spring, wherein the grooves and springs of adjacent discs formschlüssig each other. The sealing inner edge of the sealing washers has the profile of the boundary line of the cross-sectional area of the spindle. The united to a sealing sealing washers are arranged rotated against each other at an angle.

Description

-A--A-

Title of the invention:

Anordnung zur Abdichtung von Spindelmuttern von WälzschraubtriebenArrangement for sealing spindle nuts of Wälzschraubtrieben

Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abdichtung von Spindelmuttern von Wälaschraubtrieben, insbesondere von mit Schmiermitteln gefüllten Spindeimuttern.The invention relates to an arrangement for sealing spindle nuts of Wälaschraubtrieben, in particular filled with lubricants spindle nuts.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Eine Anordnung zur Abdichtung von Spindelmuttern, die auch noch die Funktion von Schmutzabstreifern erfüllt, umfaßt einen Filzring, in welchem das Gegenprofil der Spindel in einer vollen GewindeSteigung eingearbeitet ist. Dieser Filzring schleift auf der Spindel und verhindert so das Eindringen grober Schmutzteilchen in den Schraubtrieb. Gleichzeitig dient er als Fett- und Qlspeicher, der in begrenztem Umfang das gespeicherte Schmiermittel an die Kugelrollbahn abgibt· Nachteilig ist vor allem, daß durch die fläehenhafte Anlage des Filzringes an der Spindeloberfläche ein großes Reibmoment auftritt, welches zur Schwergängigkelt des Schraubtriebs führt. Auch können sich Späne oder harte Schmutzteilohen in den Filzring eindrücken, welche Beschädigungen der Kugelrollbahn an der Spindel hervorrufen. In der DE-OS 2 928 717 ist eine Einlippendichtung für Wälzschraubtriebe beschrieben, welche nahe oder am Stirnende der Gewindemutter drehfest und axial unverschiebbar angebracht ist. Am radial gesehen inneren Um- Characteristic of the known technical solutions: An arrangement for sealing spindle nuts, which also fulfills the function of dirt wipers, comprises a felt ring, in which the counter profile of the spindle is incorporated in a full threaded pitch. This felt ring rubs on the spindle and prevents the penetration of coarse dirt particles in the screw drive. At the same time it serves as a grease and Qlspeicher which emits the stored lubricant to the ball track to a limited extent · The main disadvantage is that the Fläehenhafte system of the felt ring on the spindle surface, a large friction torque occurs, which leads to Schwergängigkelt the Schraubtriebs. Also, chips or hard dirt particles can push into the felt ring, which cause damage to the ball track on the spindle. In DE-OS 2,928,717 a Einlippendichtung for Wälzschraubtriebe is described, which is mounted near or at the front end of the threaded nut rotationally fixed and axially immovable. On the radially inner circumference

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η mi η mi

fangsbereich des ringförmigen Dichtkörpers befindet sich eine Dichtungsfläche, die an der Gewindespindel anliegt. Diese Dichtungsfläche 1st als Dichtlippe äasgebiJößt, die in einer im wesentlichen rechtwinklig zur Spindelachse liegenden Ebene angeordnet ist, wobei die radial gesehen innere Kante der Dichtlippe im wesantliehen dem Verlauf des Gewindeprofils folgt. Die gesamte Dichtung umfaßt einen axial gefaßten Ring, an welchen Sich mittig, radial der dünne, dem Spindelprofil folgende Dichtkörper fest Terbunden anschließt. Dieser Dichtkörper mit Dichtlippe ist, um dem Querschnitt des Spindelprofils zu folgen, auf seinem Umfang unterschiedlich lang. Je weiter jedoch der Dichtkörper mit der Dichtlippe in das Gewindeprofil der Spindel hineinragt, desto instabiler wird er in axialer Sichtung. Bs können nachteilige Verformungen entstehen, die eine gute Abdichtung und Schmutzabstrelfung verhindern.catching area of the annular sealing body is a sealing surface which bears against the threaded spindle. This sealing surface is abutted as a sealing lip, which is arranged in a plane lying essentially at right angles to the spindle axis, the radially inner edge of the sealing lip essentially following the course of the thread profile. The entire seal comprises an axially gripped ring, to which centrally, radially adjoins the thin, the spindle profile following sealing body fixed Terbunden. This sealing body with sealing lip is, in order to follow the cross section of the spindle profile, of different lengths on its circumference. However, the further the sealing body protrudes with the sealing lip in the thread profile of the spindle, the more unstable he will be in axial sighting. Bs can be disadvantageous deformations prevent good sealing and Schmutzabstrelfung.

Aim of the invention;

Es ist Ziel der Erfindung, die Nachteile des,Standes der Technik zu beseitigen und die Zuverlässigkeit der Wälzschraubtriebe zu erhöhen bei Gewährleistung geringer Reibmomente zwischen Spindel und Spindelmmtter*It is an object of the invention to eliminate the disadvantages of the prior art and to increase the reliability of the Wälzschraubtriebe while ensuring low friction moments between the spindle and Spindelmmtter *

Explanation of the essence of the invention:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Abdichtung von Spindelmuttern zu schaffen, welche bei guter Abdichtung und geringem Reibmoment eine schmutzabstreifende Wirkung besitzt und eine lange wartungsfreie Laufzeit des Wälzschraubtriebes garantiert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem an den Stirnseiten der Spindelmutter in einer Fassung angeordneten Abdichtelement dadurch gelöst, daß das Abdicht element aus mehreren, dünnen, gleichartig!^ ringförmigen, dicht aneinanderliegenden Dichtungsscheiben besteht, welche am der Kugelspindel zugewandten Umfang je eine keilförmige Dichtlippe oder eine Dichtkante und auf ihreij einen ring-The invention has for its object to provide an arrangement for sealing spindle nuts, which has a dirt-repellent effect with good sealing and low friction and guarantees a long maintenance-free running time of the Wälzschraubtriebes. According to the invention the object is achieved with a arranged on the end faces of the spindle nut in a socket sealing member characterized in that the Abdicht element of a plurality of thin, similar! ^ Annular, closely spaced sealing washers which on the ball screw facing per circumference each have a wedge-shaped sealing lip or a Sealing edge and on herij a ring

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. λ ο (Ui At\ ο η .... 4 η ο 4\ ·* ο , λ ο (Ui At \ ο η .... 4 η ο 4 \ · * ο

förmigen Flanke eine kreisförmige Nut, und auf ihrer anderen Flanke eine der Hut gegenüberliegende kreisförmige Feder oder Wulst besitzen, wobei bei den aneinander liegenden Dichtungsscheiben die Muten und Federn formschlüssig verbunden sind und die Feder der der Stirnseite der Spindelmutter benachbarten Dichtungsscheibe an dieser fest anliegt und daß die die Dichtungsscheiben umschließende Fassung mit den Dichtungsscheiben stirnflächenseitig mit der Spindelmutter verschraubt sind.shaped flank has a circular groove, and on its other flank a hat opposite circular spring or bead possess, wherein the mating springs and springs are positively connected in the adjacent sealing discs and the spring of the end face of the spindle nut adjacent sealing washer rests against this and that the sealing discs enclosing the socket with the sealing washers are screwed to the end face side with the spindle nut.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die dichtende Innenkante der Dichtungsscheibe das Profil der Begrenzungslinie einer senkrecht zur Spindelachse liegenden Querschnittsfläche der Spindel besitzt und daß die zu einem Abdicht- element zusammengefügten Dichtungsscheiben gegeneinanderIt is advantageous if the sealing inner edge of the sealing washer has the profile of the boundary line of a perpendicular to the spindle axis cross-sectional area of the spindle and that the assembled together to a sealing element sealing discs against each other

um einen Winkel ö^ = |- · d verdreht angeordnet sind,are arranged twisted by an angle ö ^ = | - · d,

worin h die Steigung der Spindel und d die Dicke der Dichtungsscheibe sind.where h is the pitch of the spindle and d is the thickness of the washer.

Dabei bestehen die Dichtungsscheiben aus Polyuretan Gießelastomeren oder anderen geeigneten, gießfähigen, aushartbaren Kunststoffen, welche eine hohe Standzeit und gute Gleiteigenschaften besitzen und widerstandsfähig gegen mechanische und chemische Einflüsse sind. So ist es ein Yorteil der Erfindung, daß eine lange wartungsfreie Laufzeit der Wälzschraubtriebe erzielt wird, weil durch die Anordnung eine gute Abdichtung der Spindelmutter vorhanden ist und damit Schmutzteilchen nicht die Funktion des Schraubtriebes beeinflussen können. Weiterhin wird infolge des geringen Reibmomentes der Dichtungsscheiben an der Spindel die Leichtgängigkelt der Schraubtriebe nicht negativ beeinflußt.The gaskets consist of polyurethane cast elastomers or other suitable, castable, hardenable plastics which have a long service life and good sliding properties and are resistant to mechanical and chemical influences. Thus, it is a Yorteil the invention that a long maintenance-free running time of Wälzschraubtriebe is achieved because the arrangement a good seal of the spindle nut is present and thus dirt particles can not affect the function of the screw drive. Furthermore, as a result of the low friction torque of the sealing washers on the spindle, the smooth running of the screw drives is not adversely affected.

Embodiment:

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Wälzschraubtrieb1 shows a longitudinal section through a Wälzschraubtrieb

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Flg. 2 eine Ansieht; A-A auf die Stirnseite desFlg. 2 an appearance; A-A on the front of the

WälzschraubtriebesWälzschraubtriebes

Fig» 3 einen Schnitt durch eine Bielitungsselieite mit Dichtlippe und3 shows a section through a Bielitungsselieite with sealing lip and

Pig. 4 einen Schnitt lurch eine DichtungsscheibePig. 4 a section through a sealing washer

mit Dichtkantewith sealing edge

Der in Fig. 1 dargestellte Wälzsehraubtrieb umfaßt eine Spindelmutter 1 ,und eine mit einem Gewindeprofil 2 versehene Kugelspindel 3, wobei im ßewindeprofil 2 der Spindel 3 und' im Gewindeprofil 4 der Spindelmutter 1 Wälzkörper 5 in Form von Kugeln angeordnet sind, die die Verbindung zwischen lugelspindel 3 und Spindelmutter 1 herstellen. An einer oder beiden Stirnseiten 6 der Spindelmutter 1 ist eine Anordnung zum Abdichten j der Spindelmutter 1 gegen die Kugelspindel 3 vorteilhaft mittels Schrauben 7 befestigt, welche eine Fassung 8 umfaßt, in welcher ein aus mehreren, dünnen, gleichartigen, ringförmigen, dicht aneinanderliegenden Dichtungsscheiben 9 bestehendes Abdicht element lOisl.Die ringförmigen Dichtungsscheiben 9, 9' besitzen an dem der Spindel 3 zugewandten Umfang eine keilförmige flexible Dichtlippe 11 (Fig. 3) oder Diohtkante 12 (Fig. 4), wobei die Dichtkänte 12 zwecks Erhöhung der Flexibilität und besserer Anlage an der Spindel 3 eine nutförmige Vertiefung aufweist.The Wälzsehraubtrieb shown in Fig. 1 comprises a spindle nut 1, and provided with a thread profile 2 ball screw 3, wherein in ßewindeprofil 2 of the spindle 3 and 'in the thread profile 4 of the spindle nut 1 rolling elements 5 are arranged in the form of balls, the connection between Thread spindle 3 and spindle nut 1. On one or both end faces 6 of the spindle nut 1, an arrangement for sealing j of the spindle nut 1 against the ball screw 3 is advantageously secured by screws 7, which comprises a socket 8, in which one of several, thin, similar, annular, tight sealing washers 9 The annular sealing disks 9, 9 'have on the circumference facing the spindle 3 a wedge-shaped flexible sealing lip 11 (FIG. 3) or longitudinal edge 12 (FIG. 4), wherein the sealing joints 12 are designed to increase flexibility and better installation on the spindle 3 has a groove-shaped recess.

Auf der einen ringförmigen Flanke 14 der Dichtungsscheiben 9, 9' ist eine kreisförmige füut 15 vorgesehen, welcher auf der anderen Flanke 16 eine Feder gegenüberliegt, so daß bei den aneinanderllegenden Dichtungsscheiben 9 Nut 15 und Feder 17 benachbarter Scheiben 9 formschlüssig verbunden sind. Dabei liegt die Feder 17 der der Stirnseite 6 der Spindelmutter 1 benachbarten Dichtungsscheibe 9 fest an der Mutter an. Die Nuten 15 und Federn 17 besitzen neben ihrer Abdichtfunktion auch eine die Scheiben 9 zentrierende Funktion.On the one annular flank 14 of the sealing discs 9, 9 ', a circular groove 15 is provided, which is opposite to a spring on the other flank 16, so that in the abutting sealing washers 9 groove 15 and spring 17 adjacent discs 9 are positively connected. In this case, the spring 17 of the end face 6 of the spindle nut 1 adjacent sealing washer 9 is fixed to the mother. The grooves 15 and springs 17 have not only their sealing function but also a disc 9 centering function.

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19 im loaa* ι ii*.un R19 in loaa * ι ii * .un R

Bei den Dichtungsscheiben 9, 9* besitzt ihre dichtende Innenkante 18 (Fig. 2) das Profil der BegrenzungSlinie einer senkrecht zur Spindelachse 19 liegenden Querschttittsflache der Kugelspindel '3\". Alle au dem Abdichtelement 10 vereinigten Dichtungsseheiben 9, 9* haben die gleiche geometrische Form. Bei montiertem Wälzschraubtrleb sind die im Abdichtelement 1Θ vereinigten Di oh tungsscheiben 9, 9' gegeneinander um einen. Winkel CkC" = 360 . r verdreht angeordnet, woriad die Dicke der Dichtungsscheiben 9, 9* und h die Steigung des Gewindeprofils 4 der Kugelspindel 3 sind, d.h. jede Dichtungsscheibe 9, 9' ist zur benachbarten um 06 verdreht. So ergibt sieh beispielsweise bei einer Steigung h = 10 mm und einer Dicke d= 1 mm ein Winkel ca = 36°.In the case of the sealing disks 9, 9 *, their sealing inner edge 18 (FIG. 2) has the profile of the boundary line of a transverse plane of the ball spindle 3 ' lying perpendicular to the spindle axis 19. All the sealing disks 9, 9 * combined on the sealing element 10 have the same geometric shape When the rolling-contact thrust bearing is mounted, the centering disks 9, 9 'combined in the sealing element 1Θ are mutually angled by an angle CkC " = 360. r arranged twisted, woriad the thickness of the sealing discs 9, 9 * and h are the pitch of the thread profile 4 of the ball screw 3, ie, each sealing disc 9, 9 'is rotated to the adjacent at 06. Thus, for example, with an inclination h = 10 mm and a thickness d = 1 mm, an angle ca = 36 ° results.

Um diesen Winkel sind die in Fig. 2 dargestellten Bohrungen 20 ander Stirnseite 6 der Mutter ' 1 für die Schrauben 7 versetzt vorgesehen. Diese Bohrungen besitzen auch die Dichtungsscheiben. Im Gegensatz zu der dargelegten Ausführungsform besteht ein Abdichtelement nicht aus zusammengesetzten einzelnen Diohtungsscheiben, sondern es ist ein kompakter, aus einem Teil gefertigter Körper (nicht dargestellt) mit an seinem inneren Umfang angeformten Dichtlippen oder -kanten· Auf der Flanke des Abdichtelementes, die an die Stirnfläche der Mutter grenzt, ist radial entlang des Umfanges eine Feder oder Dichtwulst vorhanden. Das Abdichtelement wird mit einem Druckring gegen die Spindelmutter ge-At this angle, the holes 20 shown in Fig. 2 on the other end face 6 of the nut '1 are provided for the screws 7 offset. These holes also have the gaskets. In contrast to the embodiment set forth, a sealing element is not composed of individual discs, but is a compact one-piece body (not shown) with sealing lips or edges formed on its inner circumference. On the flank of the sealing element attached to the Boundary face of the mother, is radially along the circumference of a spring or sealing bead available. The sealing element is pressed against the spindle nut with a pressure ring.

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Claims

Brfindungsanspruch

1. An arrangement for sealing spindle nuts of Wälzscliraubtrieben, comprising a fixed to the end faces of the spindle nut socket, in which a sealing element is arranged, which aaliegt radially on the circumference and in the Jlewindeprofil on the ball screw, characterized in that the Abdicht element (ϊθ) consists of several thin, similar, closely adjoining, annular sealing discs (9, 9 ¹ ), which on the ball screw (3) facing the perimeter each have a wedge-shaped sealing lip (11) or a sealing edge (13) and on its one annular flank (14) a circular groove (15), and on its other flank (16) have a circular spring (17) or bead opposite the groove (15), the grooves (15) and springs (15, 9) being adjacent to the sealing washers (9, 9 '). 17) are positively connected and the spring (17) of the end face (6) of the spindle nut (1) adjacent sealing washer (9.9 ·) firmly against this, and d ate the the sealing washers (9, 9 ^f ) enclosing socket (8) with the sealing discs (9, 9 ·) are screwed end face side with the spindle nut (i). ,

2. Arrangement according to item 1, characterized in that the sealing inner edge (18) of the sealing disc (9, 9 ') has the profile of the boundary line of a perpendicular to the spindle axis (19) lying cross-sectional area of the spindle (3) and that to a sealing element (10) assembled sealing washers (9, 9 ') against each other

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an angle oC »* τγ- ~ · d are arranged twisted, wherein

h is the pitch of the spindle (3) and d is the thickness of the sealing washer (9, 9 ').

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