DE102011111040A1

DE102011111040A1 - Staubschaber mit Doppelschabscheiben für Kugelgewindestange

Info

Publication number: DE102011111040A1
Application number: DE102011111040A
Authority: DE
Inventors: Wen-Ho Hsieh; Ying-Min Ji
Original assignee: PREC MOTION IND Inc; Precision Motion Industries Inc
Current assignee: PREC MOTION IND Inc; Precision Motion Industries Inc
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2012-03-15
Also published as: JP2012057796A; US20120060631A1; TW201211411A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Staubschaber mit Doppelschabscheiben für Kugelgewindestange, der umfaßt: einen ringförmigen Hauptkörper (20), der durch eine Ringplatte gebildet ist und einen Innenraum (23), eine Umfangsfläche (24), eine erste Stirnfläche (21) und eine zweite Stirnfläche (22) aufweist; eine ringförmige Schabfläche (30), die durch die Innenwand des Innenraums (23) gebildet ist und mit der Umfangsseite (11) der Kugelgewindestange (10) in einer geringen Presspassung steht; eine erste Schabscheibe (40), die an der Verbindungsstelle der ringförmigen Schabfläche (30) und der ersten Stirnfläche (21) gebildet ist und mit der Umfangsseite (11) der Kugelgewindestange (10) in einer Presspassung steht, die größer ist als die Presspassung zwischen der ringförmigen Schabfläche (30) und der Kugelgewindestange (10); und eine zweite Schabscheibe (50), die an der Verbindungsstelle der ringförmigen Schabfläche (30) und der zweiten Stirnfläche (22) gebildet ist, wodurch sich die erste und zweite Schabscheibe (40, 50) an den beiden Seiten der ringförmigen Schabfläche (30) befinden, wobei die zweite Schabscheibe (50) mit der Umfangsseite (11) der Kugelgewindestange (10) in einer Presspassung steht, die größer ist als die Presspassung zwischen der ringförmigen Schabfläche (30) und der Kugelgewindestange (10), wobei die Richtung der ersten Schabscheibe (40) und der zweiten Schabscheibe (50) parallel zu der ersten und zweiten Stirnfläche (21, 22) ist. Der Staubschaber mit Doppelschabscheiben steht mit der Kugelgewindestange in einer geringen Presspassung, die durch die ringförmige Schabfläche und die erste und zweite Schabscheibe erreicht wird. Beim Vorwärtsdrehen und Rückwärtsdrehen der Kugelgewindestange (10) kann eine optimale Schabwirkung für die Kugelgewindestange (10) erzeugt werden. Die Höhe und der Abstand der beiden Schabscheiben (40, 50) kann je nach Bedarf gewählt werden, wodurch die Anforderung an unterschiedliche Reibungskoeffizienten erfüllt werden kann.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Staubschaber mit Doppelschabscheiben für Kugelgewindestangemit, der mit der Kugelgewindestange in einer geringen Presspassung steht, die durch eine ringförmige Schabfläche und eine erste und zweite Schabscheibe erreicht wird.
Stand der Technik
Bei der Bewegung der Kugelgewindestange kann Staub oder Metallspäne in den Spalt zwischen der Gewindestange und der Mutter eintreten. Um einen Verschleiß zu vermeiden, müssen der Staub und die Metallspäne beseitigt werden.
Um den Eintritt von Staub zu verhindern, ist an der Öffnung zwischen der Gewindestange und der Mutter eine Staubschutzhülle angeordnet. In der Staubschutzhülle kann ein Schaber vorgesehen sein, um den feinen Staub zu schaben. Daher ist der Schaber der letzte und wichtigste Schutz gegen Staub. Die Qualität des Schabers beeinflußt die Bewegung, die Passung und die Lebensdauer der Kugelgewindestange.
Der Schaber muß eine gute Schabwirkung und einen niedrigen Reibungswiderstand erzeugen. Diese beiden Anforderungen sind jedoch widersprüchlich. Je besser die Schabwirkung ist, desto höher ist der Reibungswiderstand. Wenn der Reibungswiderstand reduziert wird, wird die Schabwirkung schlechter. Der herkömmliche Schaber kann üblicherweise nicht gleichzeitig die beiden Anforderungen erfüllen.
8 zeigt einen herkömmlichen Schaber mit Doppelschabscheiben, der einen Y-förmigen Querschnitt hat und zwei Schabscheiben 70 aufweist. Die beiden Schabscheiben 70 stehen mit der Umfangsseite 71 der Gewindestange in Presspassung. Die beiden Schabscheiben 70 bilden einen Aufnahmeraum 72, der mit der Umfangsseite 71 der Gewindestange nicht in Presspassung steht. Dieser Schaber weist jedoch folgende Probleme: beim ersteren sind die beiden Schabscheiben 70 schräg, wobei jede Schabscheibe 70 nur in einer Richtung die Schabwirkung erzeugen kann; beim zweiteren kann der Staub 73 in den Aufnahmeraum 72 zwischen den beiden Schabscheiben 70, der nicht in Presspassung steht, gesammelt werden. Wenn der Staub 73 voll ist, kann er einen Verschleiß der Umfangsseite 71 der Gewindestange verursachen.
Daher ist es erforderlich, einen Schaber zu entwickeln, die die Nachteile des herkömmlichen Schabers überwinden kann.
Aus diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher Lösungen, basierend auf langjähriger Erfahrung in diesem Bereich, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 eine Grundrißdarstellung der Erfindung mit der Kugelgewindestange,
2 eine Explosionsdarstellung der Erfindung mit der Kugelgewindestange,
3 eine perspektivische Schnittdarstellung der Erfindung,
4 eine vergrößerte Darstellung der Erfindung,
5 eine vergrößerte Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,
6 eine Darstellung eines nochmals Ausführungsbeispiels der Erfindung,
7 eine Darstellung eines wieder nochmals Ausführungsbeispiels der Erfindung,
8 eine vergrößerte Darstellung der herkömmlichen Lösung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Die 1, 2, 3 und 4 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das nur zur Darstellung der Erfindung dient. Darauf ist die Erfindung nicht beschränkt. Der erfindungsgemäße Staubschaber mit Doppelschabscheiben A wird um die Umfangsseite 11 einer Kugelgewindestange 10 (1 und 2) gelegt, um den Staub zu schaben. Der Staubschaber mit Doppelschabscheiben A umfaßt:
einen ringförmigen Hauptkörper 20, der durch eine Ringscheibe gebildet ist und einen Innenraum 23, eine Umfangsfläche 24, eine erste Stirnfläche 21 und eine zweite Stirnfläche 22 aufweist, wobei der ringförmige Hauptkörper 20 aus Kunststoffmaterial hergestellt werden kann,
eine ringförmige Schabfläche 30, die durch die Innenwand des Innenraums 23 gebildet ist und mit der Umfangsseite 11 der Kugelgewindestange 10 in einer geringen Presspassung steht (die Umfangsseite 11 der Kugelgewindestange 10 besitzt Abschnitte mit und ohne Gewinde),
eine erste Schabscheibe 40, die an der Verbindungsstelle der ringförmigen Schabfläche 30 und der ersten Stirnfläche 21 gebildet ist und mit der Umfangsseite 11 der Kugelgewindestange 10 in einer Presspassung steht, die größer ist als die Presspassung zwischen der ringförmigen Schabfläche 30 und der Kugelgewindestange 10, und
eine zweite Schabscheibe 50, die an der Verbindungsstelle der ringförmigen Schabfläche 30 und der zweiten Stirnfläche 22 gebildet ist, wodurch sich die erste und zweite Schabscheibe 40, 50 an den beiden Seiten der ringförmigen Schabfläche 30 befinden, wobei die zweite Schabscheibe 50 mit der Umfangsseite 11 der Kugelgewindestange 10 in einer Presspassung steht, die größer ist als die Presspassung zwischen der ringförmigen Schabfläche 30 und der Kugelgewindestange 10.
Die Richtung der ersten Schabscheibe 40 und der zweiten Schabscheibe 50 ist parallel zu der ersten und zweiten Stirnfläche 21, 22.
Die ringförmige Schabfläche 30 ist mit der Innenwand des Innenraums 23 des ringförmigen Hauptkörpers 20 einteilig ausgebildet und aus gleichem Material, wie Kunststoffmaterial, hergestellt.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der Erfindung beschrieben:
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, ist der Staubschaber mit Doppelschabscheiben A um die Umfangsseite 11 der Kugelgewindestange 10 gelegt und befindet sich in der Mutter 12 der Kugelgewindestange 10, um den Stab zu schaben. In den beiden Enden der Mutter 12 ist jeweils ein Staubschaber mit Doppelschabscheiben A angeordnet. Das Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Staubschaber mit Doppelschabscheiben A mit der Umfangsseite 11 der Kugelgewindestange 10 in einer geringen Presspassung steht, die durch die ringförmige Schabfläche 30 und die erste und zweite Schabscheibe 40, 50 erreicht wird, wie es in 4 dargestellt ist. D. h. der Durchmesser der ringförmigen Schabfläche 30 und der ersten und zweiten Schabscheibe 40, 50 ist kleiner als der Außendurchmesser der Umfangsseite 11 des Kugelgewindestange 10. Da die erste und zweite Schabscheibe 40, 50 an den beiden Seiten der ringförmigen Schabfläche 30 gebildet sind und die Richtung der ersten Schabscheibe 40 und der zweiten Schabscheibe 50 parallel zu der ersten und zweiten Stirnfläche 21, 22 und nicht schräg ist (die Schabrichtung der schrägen Schabscheiben ist begrenzt), können die erste und zweite Schabscheibe 40, 50 beim Vorwärtsdrehen und Rückwärtsdrehen der Kugelgewindestange 10 eine gleiche Schabwirkung für die Kugelgewindestange 10 erzeugen. Die ringförmige Schabfläche 30 zwischen der ersten und zweiten Schabscheibe 40, 50 kann eine Schabwirkung mit niedrigerer Reibung erzeugen. Daher besitzt die Erfindung eine stufige Schabbewegung mit hoher und niedriger Reibung, so dass eine optimale Staubschabwirkung erreicht wird.
Da die Presspassung zwischen den ersten und zweiten Schabscheibe 40, 50 und der Kugelgewindestange 10 und die Presspassung zwischen der ringförmigen Schabfläche 30 und der Kugelgewindestange 10 unterschiedlich ist, wird eine stufige Schabbewegung mit hoher und niedriger Reibung erreicht. Die Höhe und der Abstand der beiden Schabscheiben 40, 50 kann je nach Bedarf gewählt werden, wodurch die Anforderung an unterschiedliche Reibungskoeffizienten erfüllt werden kann. Wenn die Umgebung (Maschine oder Gerät) wegen einer hohen Drehzahl einen niedrigeren Reibungskoeffizient benötigt, kann die Presspassung zwischen der ringförmigen Schabfläche 30 und der Kugelgewindestange 10 verkleinert werden, wodurch die erste und zweite Schabscheibe 40, 50 eine größere Höhe haben. Da die Kontaktfläche der ersten und zweiten Schabscheibe 40, 50 mit der Kugelgewindestange 10 kleiner ist, wird der Reibungskoeffizient zwischen dem Staubschaber und der Kugelgewindestange 10 erheblich reduziert. Dadurch kann der Abstand, die Breite und der Querschnitt der ersten und zweiten Schabscheibe 40, 50 je nach Bedarf ausgestaltet werden. Diese Einsatzflexibilität wird dadurch erreicht, dass der Staubschaber mit Doppelschabscheiben A durch die ringförmige Schabfläche 30 und die erste und zweite Schabscheibe 40, 50 eine stufige Schabbewegung mit hoher und niedriger Reibung besitzt.
Wie aus 5 ersichtlich ist, kann in dem Innenraum 23 auch ein Schabring 60 aus einem anderen Material angeordnet sein, wobei die Härte des Schabrings 60 kleiner ist als die des ringförmigen Hauptkörpers 20 (wie Kunststoffmaterialien mit unterschiedlicher Härte). Hierbei sind die ringförmige Schabfläche 30 und die erste und zweite Schabscheibe 40, 50 an der Innenwand des Schabrings 60 gebildet. Dadurch ist der Staubschaber mit Doppelschabscheiben A aus zwei Materialien hergestellt. Der Schabring 60 kann durch Umspritzen in dem Innenraum 23 des ringförmigen Hauptkörpers 20 gebildet sein. Der Schabring 23 und die Innenwand des Innenraums 23 können Rastelemente besitzen, die ineinander einrasten, um die Verbindungsfestigkeit und die Verbindungsfläche zu vergrößern.
Wie aus 6 ersichtlich ist, kann der Staubschaber mit Doppelschabscheiben A an einer Seite mit einer ringförmigen Unterlegscheibe 81 und einem C-förmigen Ring 82 versehen sein. Die ringförmige Unterlegscheibe 81 liegt an der ersten Stirnfläche 21 (oder der zweiten Stirnfläche 22) des Staubschabers mit Doppelschabscheiben A an. Der C-förmige Ring 82 liegt an der ringförmigen Unterlegscheibe 81 an, wodurch die ringförmige Unterlegscheibe 81 und der Staubschaber mit Doppelschabscheiben A begrenzt sind. Der C-förmige Ring 82 kann in eine Ringnut (nicht dargestellt) der Mutter 12 eingreifen. In diesem Ausführungsbeispiel weist der C-förmige Ring 82 eine Öffnung. Allein durch den C-förmigen Ring 82 kann der Staubschaber mit Doppelschabscheiben A nicht zuverläßig begrenzt werden (insbesondere wenn der Staubschaber mit Doppelschabscheiben eine größere Abmessung hat). Durch die ringförmige Unterlegscheibe 81, die zwischen dem C-förmigen Ring 82 und dem Staubschaber mit Doppelschabscheiben A angeordnet ist, kann dieses Problem gelöst werden.
Wie aus 7 ersichtlich ist, bildet die Umfangsfläche 24 des ringförmigen Hauptkörpers 20 einen Ringflansch 25 und mindestens einen Positioniervorsprung 26. Die Mutter 12 der Kugelgewindestange 10 weist an der Innenseite für den Staubschaber mit Doppelschabscheiben A eine Ringnut 13 und mindestens eine Positionierausnehmung 14 auf. Der Ringflansch 25 der Umfangsfläche 24 des ringförmigen Hauptkörpers 20 greift in die Ringnut 13 ein. Der Positioniervorsprung 26 der Umfangsfläche 24 des ringförmigen Hauptkörpers 20 greift in die Positionierausnehmung 14 ein. Dadurch wird der Staubschaber mit Doppelschabscheiben A positioniert und kann sich nicht lösen und drehen.
Zwischen der ringförmigen Schabfläche 30 und der Umfangsseite der Kugelgewindestange 10 kann auch ein ringförmiger Spalt für Schmieröl gebildet sein. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Größe des Spalts je nach der Viskosität des Schmieröls gewählt werden, um die beste Schabwirkung zu erreichen. Der im Spalt gefüllte Schmieröl kann ebenfalls eine Passung zwischen der ringförmigen Schabfläche 30 und der Kugelgewindestange 10 erzeugen.
Nachfolgend werden die Vorteile der Erfindung beschrieben:

1. der erfindungsgemäße Staubschaber mit Doppelschabscheiben steht mit der Kugelgewindestange in einer geringen Presspassung, die durch die ringförmige Schabfläche und die erste und zweite Schabscheibe erreicht wird, wobei beim Vorwärtsdrehen und Rückwärtsdrehen der Kugelgewindestange eine optimale Schabwirkung für die Kugelgewindestange erzeugt werden kann, und wobei die Hohe und der Abstand der beiden Schabscheiben je nach Bedarf gewählt werden kann, wodurch die Anforderung an unterschiedliche Reibungskoeffizienten erfüllt werden kann;
2. in dem Innenraum kann ein Schabring aus einem anderen Material angeordnet sein, wobei die Härte des Schabrings kleiner ist als die des ringförmigen Hauptkörpers, und wobei die ringförmige Schabfläche und die erste und zweite Schabscheibe an der Innenwand des Schabrings gebildet sind, wodurch der ringförmige Hauptkörper eine größere Härte haben kann, damit eine stabilere Positionierung erreicht wird, und die erste und zweite Schabscheibe eine kleinere Härte haben können, damit eine Elastizität und eine bessere Dichtigkeit erreicht wird;
3. im Verglich mit dem herkömmlichen Schaber in 8 kann die Erfindung beim Vorwärtsdrehen und Rückwärtsdrehen der Kugelgewindestange eine gleiche und optimale Schabwirkung erzeugen; da die ringförmige Schabfläche und die beiden Schabscheiben alle mit dem Kugelgewindestange in Presspassung stehen, kann eine Staubsammlung vermieden werden.

Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.

Claims

Staubschaber mit Doppelschabscheiben für Kugelgewindestange, wobei der Staubschaber mit Doppelschabscheiben (A) um die Umfangsseite (11) einer Kugelgewindestange (10) gelegt ist und sich in der Mutter (12) der Kugelgewindestange (10) befindet, um den Staub zu schaben, umfassend einen ringförmigen Hauptkörper (20), der durch eine Ringplatte gebildet ist und einen Innenraum (23), eine Umfangsfläche (24), eine erste Stirnfläche (21) und eine zweite Stirnfläche (22) aufweist, eine ringförmige Schabfläche (30), die durch die Innenwand des Innenraums (23) gebildet ist und mit der Umfangsseite (11) der Kugelgewindestange (10) in einer geringen Presspassung steht, eine erste Schabscheibe (40), die an der Verbindungsstelle der ringförmigen Schabfläche (30) und der ersten Stirnfläche (21) gebildet ist und mit der Umfangsseite (11) der Kugelgewindestange (10) in einer Presspassung steht, die größer ist als die Presspassung zwischen der ringförmigen Schabfläche (30) und der Kugelgewindestange (10), und eine zweite Schabscheibe (50), die an der Verbindungsstelle der ringförmigen Schabfläche (30) und der zweiten Stirnfläche (22) gebildet ist, wodurch sich die erste und zweite Schabscheibe (40, 50) an den beiden Seiten der ringförmigen Schabfläche (30) befinden, wobei die zweite Schabscheibe (50) mit der Umfangsseite (11) der Kugelgewindestange (10) in einer Presspassung steht, die größer ist als die Presspassung zwischen der ringförmigen Schabfläche (30) und der Kugelgewindestange (10), wobei die Richtung der ersten Schabscheibe (40) und der zweiten Schabscheibe (50) parallel zu der ersten und zweiten Stirnfläche (21, 22) ist.
Staubschaber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Schabfläche (30) mit der Innenwand des Innenraums (23) des ringförmigen Hauptkörpers (20) einteilig ausgebildet und aus gleichem Material hergestellt ist.
Staubschaber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum (23) ein Schabring (60) aus einem anderen Material angeordnet sein, wobei die Härte des Schabrings (60) kleiner ist als die des ringförmigen Hauptkörpers (20), und wobei die ringförmige Schabfläche (30) und die erste und zweite Schabscheibe (40, 50) an der Innenwand des Schabrings (60) gebildet sind.
Staubschaber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schabring (60) durch Umspritzen in dem Innenraum (23) des ringförmigen Hauptkörpers (20) gebildet ist, wobei der Schabring (23) und die Innenwand des Innenraums (23) Rastelemente besitzen, die ineinander einrasten, um die Verbindungsfestigkeit und die Verbindungsfläche zu vergrößern.
Staubschaber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Staubschaber mit Doppelschabscheiben (A) an einer Seite mit einer ringförmigen Unterlegscheibe (81) und einem C-förmigen Ring (82) versehen ist, wobei die ringförmige Unterlegscheibe (81) an einer Stirnfläche des Staubschabers mit Doppelschabscheiben (A) anliegt, wobei der C-förmige Ring (82) an der ringförmigen Unterlegscheibe (81) anliegt, wodurch die ringförmige Unterlegscheibe (81) und der Staubschaber mit Doppelschabscheiben (A) begrenzt sind.
Staubschaber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche (24) des ringförmigen Hauptkörpers (20) einen Ringflansch (25) und mindestens einen Positioniervorsprung (26) bildet, wobei die Mutter (12) der Kugelgewindestange (10) an der Innenseite für den Staubschaber mit Doppelschabscheiben (A) eine Ringnut (13) und mindestens eine Positionierausnehmung (14) aufweist, wobei der Ringflansch (25) der Umfangsfläche (24) des ringförmigen Hauptkörpers (20) in die Ringnut (13 eingreift, wobei der Positioniervorsprung (26) der Umfangsfläche (24) des ringförmigen Hauptkörpers (20) in die Positionierausnehmung (14) eingreift, wodurch der Staubschaber mit Doppelschabscheiben (A) positioniert wird und sich nicht lösen und drehen kann.
Staubschaber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Schabfläche (30) mit der Umfangsseite (11) der Kugelgewindestange (10) in einer geringen Presspassung steht und die erste und zweite Schabscheibe (40, 50) mit der Kugelgewindestange (10) in einer Presspassung stehen, die größer ist als die Presspassung zwischen der ringförmigen Schabfläche (30) und der Kugelgewindestange (10).
Staubschaber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ringförmigen Schabfläche (30) und der Umfangsseite (11) der Kugelgewindestange (10) ein ringförmiger Spalt für Schmieröl gebildet ist.