DE102022110337B4

DE102022110337B4 - Gewindespindel mit Dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE102022110337B4
Application number: DE102022110337.4A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Troesch
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-04-28
Filing date: 2022-04-28
Publication date: 2024-05-29
Anticipated expiration: 2042-04-29
Also published as: DE102022110337A1

Abstract

Gewindespindel (1) mit Dichtungsanordnung (2), welche Gewindespindel (1) gegenüber einem Gehäuse (3) längsverschieblich ist und das Gehäuse (3) durchdringt, und mit einer Dichtung (7), die in einen von dem Gehäuse (3) und der Gewindespindel (1) gebildeten Ringspalt (20) eingreift, und deren ringförmiger Dichtlippenträger (8) eine schraubenförmig um die Spindelachse gewundene Dichtlippe (10) trägt, die in einen Gewindegang (4) der Gewindespindel (1) eingreift, wobei ein an dem Dichtlippenträger (8) befestigtes Führungsteil (11) in den Gewindegang (4) eingreift und für einen Gleitkontakt mit der Gewindespindel (1) ausgebildet ist, wobei die Dichtung (7) drehbar gelagert ist gegenüber dem Gehäuse (3, 18) sowie der Gewindespindel (1), wobei zwischen dem Gehäuse (3) und der Dichtung (7) ein Axiallager (21) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gewindespindel mit Dichtungsanordnung, welche Gewindespindel gegenüber einem Gehäuse längsverschieblich ist und das Gehäuse durchdringt.
Diese Gewindespindel ist üblicherweise Teil eines Gewindetriebes, dessen Mutter und das Gehäuse unbeweglich miteinander verbunden sind. Die Gewindespindel hat ein schraubenförmig um die Spindelachse gewundenes Gewinde mit wenigstens einer schraubenförmig gewundenen Gewinderille, die durch Gewindeflanken begrenzt ist. Unter einer Relativdrehung zwischen Gehäuse und Gewindespindel erfolgt sowohl eine Relativdrehung als auch eine axiale Relativverschiebung zwischen der Gewindespindel und dem Gehäuse.
Aus DE 10 2015 202 270 A1 ist eine Gewindespindel mit einer Dichtungsanordnung für einen Planetenwälzgewindetrieb bekannt geworden, deren Planetenrollen in einem Planetenrollenkäfig aufgenommen sind, der fest in einer Hülse angeordnet ist. Der Planetenrollenkäfig weist an seinen stirnseitig gelegenen Bordringen an deren Innenumfang jeweils eine schraubenförmig ausgebildete Dichtlippe auf, die in eine Gewinderille der Gewindespindel eingreift. Die Planetenrollen rotieren um ihre Planetenrollenachse und wälzen am Außenumfang der Gewindespindel ab unter einer Relativdrehung zwischen Gewindespindel und Planetenrollenkäfig. Der axiale Vorschub zwischen Planetenrollenkäfig und Gewindespindel pro einer vollen Relativumdrehung zwischen Planetenrollenkäfig und Gewindespindel muss genauso groß sein wie die Steigung des Gewindeganges der Gewindespindel. Nur mit dieser speziellen Übersetzung des Planetenwälzgewindetriebes können die am Innenumfang der Bordringe des Planetenrollenkäfigs angeordneten schraubenförmigen Dichtlippen entlang der Gewinderille der Gewindespindel verlagert werden, ohne von den Gewindeflanken der Gewindespindel überrollt zu werden.
Aufgabe der Erfindung war es, eine Gewindespindel mit einer Dichtungsanordnung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, die auf einfache Art und Weise verbessert ist und unabhängig von einer bestimmten Übersetzung des Gewindetriebes ist.
Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch die Gewindespindel mit einer Dichtungsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Zweckdienliche Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Gewindespindel mit einer Dichtungsanordnung ist mit einer gegenüber einem Gehäuse längs verschieblichen Gewindespindel versehen, die das Gehäuse durchdringt. Das Gehäuse kann beispielsweise einen Planetenwälzgewindetrieb aufnehmen, dessen Mutter an dem Gehäuse gehaltert ist. Das Gehäuse kann durch einen Gehäusering gebildet sein, der gestellfest gelagert ist.
Eine Dichtung greift in einen von dem Gehäuse und der Gewindespindel gebildeten Ringspalt. Das Eingreifen schließt eine Durchführung der Gewindespindel durch das Gehäuse ein.
Ein ringförmiger Dichtlippenträger der Dichtung trägt eine schraubenförmig um die Spindelachse gewundene Dichtlippe, die in einen Gewindegang der Gewindespindel eingreift. Durch den Eingriff wird sichergestellt, dass keine unerwünschten Fremdstoffe von außen in das Innere zwischen Gehäuse und Gewindespindel eindringt.
Die Dichtung ist drehbar gelagert gegenüber dem Gehäuse sowie der Gewindespindel. Somit sind Relativdrehungen der Dichtung sowohl gegenüber dem Gehäuse als auch gegenüber der Gewindespindel möglich.
Ein an dem Dichtlippenträger befestigtes Führungsteil greift in den Gewindegang ein und ist für einen Gleitkontakt mit der Gewindespindel ausgebildet. Unter einer Relativdrehung zwischen Dichtung und Gewindespindel verfährt das Führungsteil entlang der schraubenförmig gewundenen Rille der Gewindespindel. Wenn die Spindel lediglich axial verschoben wird - beispielsweise im Fall einer drehangetriebenen Mutter des Gewindetriebes - legt sich eine Gewindeflanke des Gewindeganges an das Führungsteil an, der in Umfangsrichtung ausweicht, um nicht überrollt zu werden von der Gewindeflanke. Das Führungsteil ist Teil der Dichtung, so dass die Dichtung unter dem axialen Vorschub der Gewindespindel entsprechend der Steigung des Gewindes relativ zu der Gewindespindel rotiert.
Auf diese Weise ist eine Gewindespindel mit einer Dichtungsanordnung bereitgestellt, deren Dichtung mit ihrer Dichtlippe unabhängig von bestimmten Übersetzungsverhältnissen oder Antriebsrichtungen einwandfrei in den Gewindegang der Gewindespindel eingreift.
Das Führungsteil kann durch einen Stift gebildet sein, dessen eines Ende in dem Dichtlippenträger verankert ist, und dessen anderes Ende in den Gewindegang eingreift. Der Stift kann eine an das Profil des Gewindeganges angepasste Kontur aufweisen, so dass ein guter Gleitkontakt zwischen der anliegenden Gewindeflanke und dem Stift gewährleistet ist.
Der ringförmig geformte Dichtlippenträger kann an seinen beiden axialen Enden Radialborde aufweisen, zwischen denen die Dichtlippe angeordnet und in dem Dichtlippenträger gehalten ist. Der Dichtlippenträger ist aus einem starren Material gebildet, beispielsweise aus Stahl. Die schraubenförmig um die Längsachse der Gewindespindel gewundene Dichtlippe ist aus einem für schleifende Dichtungen typischen Material gebildet, das weich und elastisch sein kann. Dieses Material kann an den Dichtlippenträger beispielsweise angespritzt sein.
Die Radialborde können an ihren voneinander abgewandten Stirnseiten mit Anlaufflächen zum Anlaufen gegen das Gehäuse versehen sein. Wenn die Dichtung unter einer axialen Verschiebung der Gewindespindel in Rotation versetzt wird, kann sich eine Rotation dieser Dichtung gegenüber dem Gehäuse einstellen, die durch die Anlaufflächen erleichtert wird.
Zwischen dem Gehäuse und der Dichtung ist ein Axialgleitlager angeordnet, das ein axiales Anlaufen der Dichtung und ein leichtgängiges Drehen der Dichtung gegenüber dem Gehäuse ermöglicht.
Das Gehäuse kann durch einen Gehäusering gebildet sein, an dessen beiden axialen Enden nach radial innen gerichteten Radialborden gebildet sind, an deren einander zugewandten Stirnseiten Gleitlagerflächen für die Dichtung ausgebildet sind.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in zwei Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Gewindespindel mit längsgeschnittener Dichtungsanordnung und
2 eine weitere Gewindespindel mit längsgeschnittener Dichtungsanordnung.

1 zeigt Ausführungsbeispiel einer Gewindespindel 1 mit einer Dichtungsanordnung 2. Die Gewindespindel 1 greift in ein Gehäuse 3 ein, das gestellfest angeordnet sein kann.
Die Gewindespindel 1 weist einen schraubenförmig um die Spindelachse gewundenen Gewindegang 4 auf, dessen Gewinderille 5 durch Gewindeflanken 6 begrenzt ist.
Die Dichtungsanordnung 2 umfasst eine Dichtung 7, die einen Dichtlippenträger 8 mit einer ringförmig angespritzten Dichtkörper 9 aufweist, an dessen Innenumfang eine schraubenförmig um die Spindelachse gewundene Dichtlippe 10 aufweist, die in die Gewinderille 5 eingreift.
Die Dichtung 7 umfasst ferner ein Führungsteil 11, das im Ausführungsbeispiel durch einen aus Stahl hergestellten Stift 12 gebildet ist. Der Stift 12 ist an dem Dichtlippenträger 8 gehaltert. Eine Stiftachse des Stiftes 12 ist quer zur Längsachse der Gewindespindel 1 angeordnet und schneidet die Längsachse. Das der Gewindespindel 1 zugewandte Stiftende 13 des Stiftes 12 greift in die Gewinderille 5 der Gewindespindel 1 ein. Es können mehrere über den Umfang verteilte Stifte 12 vorgesehen sein, die abhängig von der Steigung des Gewindeganges 4 entlang einer schraubenförmigen Linie angeordnet sind.
Zwischen dem Gehäuse 3 und der Dichtung 7 sind Axiallager 21 eingerichtet, die zu beiden Stirnseiten der Dichtung 7 angeordnet sind. Die Axiallager 21 weisen Lagerscheiben 14 auf, die am Gehäuse 3 gehaltert sind, und deren der Dichtung 7 zugewandte Stirnseiten als Gleitlagerflächen 15 ausgebildet sind, die mit Anlaufflächen 16 zusammenarbeiten, die an Stirnseiten von Radialborden 17 des Dichtlippenträgers 8 ausgebildet sind.
Die Dichtung 7 kann relativ drehen sowohl gegenüber der Gewindespindel 1 als auch gegenüber dem Gehäuse 3. Wenn die Gewindespindel 1 axial verschoben wird, drückt die eine Gewindeflanke 6 des Gewindeganges 4 gegen den Stift 12. Entsprechend der Steigung des Gewindeganges 4 dreht die Dichtung 7 mit dem Stift 12 relativ gegenüber der Gewindespindel 1, wobei der Stift 12 in Eingriff mit der Gewinderille 5 bleibt. Die Dichtlippe 10 bleibt demzufolge ebenfalls in Eingriff in mit der Gewinderille 5, deren Gewindeflanken 6 die Dichtlippe 10 demzufolge nicht überrollen.
Das in 2 abgebildete Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich durch ein modifiziertes Gehäuse, das hier durch einen Gehäusering 18 gebildet ist, der an einem ortsfesten Gestell 19 angeschraubt ist.
In beiden Ausführungsbeispielen ist die Dichtung 7 koaxial in einen Ringspalt 20 eingesetzt, der gebildet wird durch die Gewindespindel 1 sowie dem Gehäuse 3 und dem Gehäusering 18.

1: Gewindespindel
2: Dichtungsanordnung
3: Gehäuse
4: Gewindegang
5: Gewinderille
6: Gewindeflanke
7: Dichtung
8: Dichtlippenträger
9: Dichtkörper
10: Dichtlippe
11: Führungsteil
12: Stift
13: Stiftende
14: Lagerscheibe
15: Gleitlagerfläche
16: Anlauffläche
17: Radialbord
18: Gehäusering
19: Gestell
20: Ringspalt
21: Axiallager

Claims

Gewindespindel (1) mit Dichtungsanordnung (2), welche Gewindespindel (1) gegenüber einem Gehäuse (3) längsverschieblich ist und das Gehäuse (3) durchdringt, und mit einer Dichtung (7), die in einen von dem Gehäuse (3) und der Gewindespindel (1) gebildeten Ringspalt (20) eingreift, und deren ringförmiger Dichtlippenträger (8) eine schraubenförmig um die Spindelachse gewundene Dichtlippe (10) trägt, die in einen Gewindegang (4) der Gewindespindel (1) eingreift, wobei ein an dem Dichtlippenträger (8) befestigtes Führungsteil (11) in den Gewindegang (4) eingreift und für einen Gleitkontakt mit der Gewindespindel (1) ausgebildet ist, wobei die Dichtung (7) drehbar gelagert ist gegenüber dem Gehäuse (3, 18) sowie der Gewindespindel (1), wobei zwischen dem Gehäuse (3) und der Dichtung (7) ein Axiallager (21) angeordnet ist.
Gewindespindel (1) mit Dichtungsanordnung (2) nach Anspruch 1, deren Führungsteil (11) durch einen Stift (12) gebildet ist, dessen eines Ende in dem Dichtlippenträger (8) verankert ist, und dessen anderes Ende in den Gewindegang (4) eingreift.
Gewindespindel (1) mit Dichtungsanordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2, deren ringförmig geformter Dichtlippenträger (8) an seinen beiden axialen Enden Radialborde (17) aufweist, zwischen denen die Dichtlippe (10) angeordnet und in dem Dichtlippenträger (8) gehalten ist.
Gewindespindel (1) mit Dichtungsanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, deren Axiallager (21) Anlaufflächen (16) zum Anlaufen gegen das Gehäuse (3,) aufweisen, die an voneinander abgewandten Stirnseiten der Radialborde (17) des Dichtlippenträgers (8) angeordnet sind.
Gewindespindel (1) mit Dichtungsanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, deren Gehäuse (3) durch einen Gehäusering (18) mit an dessen beiden axialen Enden nach radial innen gerichteten Radialborden gebildet ist, zwischen denen und dem Dichtlippenträger (8) jeweils eines der Axiallager (21) ausgebildet sind.