DE2736050C2

DE2736050C2 - Dichtung für einen Schraubentrieb

Info

Publication number: DE2736050C2
Application number: DE2736050A
Authority: DE
Inventors: Jerry George La Habra Calif. Jelinek
Original assignee: Parker Hannifin Corp
Current assignee: Parker Hannifin Corp
Priority date: 1976-10-18
Filing date: 1977-08-10
Publication date: 1986-04-17
Also published as: GB1550498A; DE2736050A1; CA1072779A; US4053167A

Description

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (14) für eine unabhängig von dem Steigungswinkel des Gewindes im wesentlichen abdichtende Gleitberührung mit den Wandungen der Gewindenut (4) kreisprofilförmig ausgebildet ist

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindekopf (5) der Schraube (3) eine beträchtliche axiale Breitt besitzt, daß die Wendelrippe (16) an dem Gewindekopf (5) im Abstand von seinen beiden Rändern angreift, und daß sich die Endteile zueinander und zu den Übergangsstellen und dem Vorsprung (14) hin erstrecken.

4. Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche für einen Kugellager-Schraubentrieb, in dessen miteinander korrespondierenden, im wesentlichen halbkreisprofilförmigen Gewindenuten der Mutter und der Spindel Lagerkugeln angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (14) im wesentlichen halbkugelförmig ist.

5. Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (9) an einem seine Verformung selbst bei einer Beaufschlagung der Rippe (16) und des Vorsprungs (14) mit einem hohen Druckmittel druckverhindernden Ringhalter (10) befestigt ist.

6. Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (9) hermetisch dicht in einer Absenkung (15) der Mutter (6) aufnehmbar ist, und daß die Mutter (6) und der Ring (9) miteinander korrespondierende Flächen aufweisen, die den Ring (9) in der Absenkung (15) axial und drehfest so festlegen, daß der Vorsprung (14) in einer mit der Gewindenut (4) korrespondierenden Lage festlegbar ist.

7. Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (9) zwischen seinen Enden eine ihn umgebende, radial auswärts vorstehende Rippe (18) zur abdichtenden Berührung mit den Wandungen der Ansenkung (15) aufweist.

8. Dichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endteile (17) der Wendelrippe (16) zur Abdichtung der Übergangsstellen zwischen den Wandungen der Gewindenut (4) und dem Gewindekopf (5) mit entgegengesetzten Seiten des Vorsprungs (14) einstückig verbunden sind.

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für einen ίο Schraubentrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus den US-PS 27 06 656, 29 82 573 und 30 09 722 sind Gewindedichtungen bekannt, die nur als stationäre Didifungen verwendbar sind, weil der Ring aus elastischem Material an einem Schraubengewinde unter hohem Druck und mit starker Reibung angreift. In der US-PS 32 59 404 ist eine Gewindedichtung mit drei in gleichen Abständen voneinander angeordneten Vorsprüngen beschrieben, weiche an den Gewindeflanken und am Gewindefuß derart angreifen, daß die Bohrung des Ringes in den Kopfbereich des Gewindes nur teilweise einzutreten braucht Selbst wenn nur ein Vorsprung mit der Gewindenut korrespondiert, werden auf die beiden anderen Vorsprünge über die Gewindeflanken starke axiale Schubkräfte ausgeübt.

Eine Dichtung der eingangs genannten Ari ist bereits aus der DE-PS 6 93 131 bekannt Diese Dichtung weist eine in die Gewindenut der Schraube über einen Gewindegang eingreifende Wendelrippe auf, welche großflächig an einer Flanke des trapezförmigen Schraubengewindes anliegt. Bei der Relativbewegung von Mutter und Schraube sind daher in ungünstiger Weise relativ großer Reibungskräfte zu überwinden. Nachteilig ist ferner, daß die vorbekannte Dichtung aufgrund ihrer Ausbildung nur für ein Schraubengewinde mit einem bestimmten Steigungswinkel eingesetzt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Dichtung derart weiterzubilden, daß sie mit den Wandungen der Gewindenut unabhängig von dem Steigungswinkel des Gewindes in reibungsarmer und im wesentlichen abdichtender Gleitberührung steht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind in den nachgeordneten Patentansprüchen enthalten.

Vorteilhaft wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine reibungsarme bewegliche Dichtung für Schraubentriebe geschaffen, die unabhängig von dem Steigungswinkel des Gewindes einsetzbar ist und linienförmig mit den Wandungen der Gewindenut in axialer Richtung oder auf einer in der Umfangsrichtung schmalen Fläche von Gewindekopf zu Gewindekopf und mit dem Gewindekopf von einem Ende der Fläche zu dem anderen Ende abdichtet.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Dichtung für einen Schraubentrieb gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Schnittlinie 2-2 in Fig. T;und

F i g. 3 in einem Mittellängsschnitt die in einer Mutter eines Kugellager-Schraubentriebs eingebaute Dichtung gemäß den F i g. 1 und 2.

Die in den Zeichnungen dargestellte Dichtung 1 ist in

einem Kugeilager-Schraubentrieb 2 eingebaut. Dieser besitzt eine Schraube (3) mit einer halbkreisprofilförmigen Gewindenut 4 und einem relativ breiten, zylindrischen Gewindekopf 5, sowie eine Mutter 6 mit einer entsprechenden halbkreisproFiIförmigen Gewindenut 7. In den Nuten 4 und 7 sind mehrere Kugeln 8 geführt. In an sich bekannter Weise ist durch nicht gezeigte Einrichtungen dafür gesorgt, daß die Kugeln 8 vom einen Ende der Gewindenut 7 der Mutter 6 zum anderen umlaufen. In einem Kugellager-Schraubentrieb 2 der dargestelJten Art bewirkt eine Relativdrehung der Schraube 3 und der Mutter 6, daß sich diese Teile axial relativ zueinander bewegen.

Die Dichtung 1 des Kugellager-Schraubentriebs 2 besteht aus einem Ring 9 aus elastischem oder elastomerem Material. Dieser Ring 9 ist beispielsweise durch Kleben an einem Ringhalter 10 befestigt Der Ringhalter 10 hat einen Radialflansch 11 mit Löchern 12 (F i g. 1 und 2) zur Aufnahme von Schrauben 13 (F i g. 3), die den Ring 9 koaxial in der Mutter 6 in einer vorherbestimmten axialen und Winkelstellung halten. Diese .ixiale und Winkelstellung des Ringes 9 ist so gewählt, daß ein kreisprofilförmiger, vorzugsweise halbkreisprofilförmiger, innerer Vorsprung 14 des Ringes 9 mit der Gewindenut 4 fluchtet und auf einer in der Umfangsrichtung schmalen Fläche mit den Wandungen der Gewindenut 4 von Gewindekopf zu Gewindekopf in reibungsarmer, abdichtender Gleitberührung steht

Die Mutter 6 hat eine Ansenkung 15, deren axiale Tiefe im wesentlichen ebensogroß ist wie die Länge des Ringes 9 von dessen axial innerem Ende zu dem Flansch 11 des Ringhalters iO. Wenn sich die Dichtung 1 in der in der Zeichnung dargestellten, richtigen axialen und Winkelstellung befindet, liegt der Vorsprung 14 unabhängig von dem Steigungswinkel der Gewindenut 4 an deren Wandungen von Gewindekopf zu Gewindekopf unter im wesentlichen einheitlichem Druck an.

Der Ring 9 besitzt innen eine schmale Wendelrippe 16, die sich :iber eine Windung erstreckt und mit dem Gewindekopf 5 der Schraube 3 zwischen den Rändern dieses Gewindekopfes, vorzugsweise in der Mitte desselben, in reibungsarmer, abdichtender Gleitberührung steht. Die Rippe 16 besitzt Endteile 17, die sich zueinander und zu den Übergangsstellen zwischen dem Gewindekopf 5 u;;d der von ihm begrenzte:·. Gewindenut 4 hin erstrecken. Zum Abdichten an diesen Übergangsstellen sind die Endteile 17 der Rippen seitlich mit entgegengesetzten Seiten des einwärts gerichteten Vorsprunges 14 dicht verbunden (F i g. 2).

Der Ring 9 ist auf seiner Außenseite zwischen seinen Stirnfläche.! vorzugsweise mit einer schmalen Ringrippe 18 versehen, die bei gemäß F i g. 3 eingebauter Dichtung 1 mit den Wandungen der Ansenkung 15 in abdichtender Berührung steht.

Wenn die Dichtung 1 nur mit einem niedrigen Druck beaufschlagt ist, beispielsweise wenn sie in erster Linie die Aufgabe hat, ein Lecken von Kugellager-Schmiermittel und einen Eintritt von Staub und Fremdkörpern zu den Kugeln zu verhindern, kann man den Ringhalter 10 weglassen.

Die hier dargestellte Dichtung 1 bewirkt eine einwandfreie Abdichtung unter hohen Flüssigkeitsdrücken von ca. 17 kPa (175 atü) und mehr. Dabei verhindert der Ringhalter 10 eine Verformung des Ringes 9, selbst wenn die Rippe 16 und der Vorsprung 14 mit hohem <-_l5 Druck beaufschlagt werden. Bei Beaufschlagung mit niedrigen Drücken kann der Ringhalter 10 entfallen, wie vorstehend angegeben wurde. Ferner kann die Dichtung 1 auch mit anderen Mitteln als dem dargestellten Flansch 11 und den dargestellten Schrauben 13 in dor richtigen Winkelstellung gehalten werden, beispielsweise mit Hilfe eines an der Dichtung 1 angeformten Keils, der in eine Keilnut der Mutter 6 eingreift

Vorstehend und in den Zeichnungen wurde die Erfindung anhand eines Kugellager-Schraubentriebes 2 erläutert Es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auch in einer Anordnung mit einer Schraube und einer Mutter verwendet werden kann, die beispielsweise mit Trapezgewinden, Spitzgewinden oder Flachgewinden ineinandergreifen. Bei Trapez- und Spitzgewinden ist der einwärtsgerichtete Vorsprung 14 kegelstumpfförmig, damit er an den Wandungen der Gewindenut von Gewindekopf zu Gewindekopf anliegt Bei Flachgewinden ist der einwärtsgerichtete Vorsprung 14 zylindrisch, damit er an den Wandungen der flachen Gewindenut von Gewindekopf zu Gewindekopf anliegt.

In manchen Anwendungsfällen ist ein geringes Lekken an der Dichtung 1 erwünscht. Hierfür kann man den Vorsprung 14, die Wendelrippe 16 und deren Endteile 17 so ausbilden, daß sie in einem kleinen Abstand von den Wandungen der Gewindenut 4 und von dem Gewindekopf 5 zu liegen kommen, so daß das geringfügige, gewünschte Lecken erzielt wird.

Während die bekannten Gewindedichtungen nur als stationäre Dichtungen verwendet werden können, läßt sich die vorstehend beschriebene Dichtung mit befriedigendem Erfolg als reibungsarme, bewegliche Dichtung in einem kugelgelagerten Schraubentrieb und ähnlichen Anordnungen verwenden, in denen eine Relativdrehung der Schraube und Mutter in eine axiale Relativbewegung dieser Teile umgesetzt wird. Dabei steht die Dichtung unabhängig von dem Steigungswinkel des Gewindes mit den Wandungen der Gewindenut an einer Linie oder auf einer in der Umfangsrichtung schmalen Fläche von Gewindekopf zu Gewindekopf und mit dem Gewindekopf vom einen Ende der genannten Fläche zum anderen in reibungsarmer, abdichtender Gleitberüh-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtung für einen Schrauben trieb mit einer Mutter und einer Schraube, welche bei einer Relativbewegung aufgrund gegenseitigen Gewindeeingriffs relativ zueinander axial bewegbar sind, bestehend aus einem Ring aus elastischem Material, der dreh- und ortsfest an der Mutter befestigbar ist und eine abdichtende, sich über eine Windung erstrekkende innere Wendelrippe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelrippe (16) mit dem Gewindekopf (5) der Schraube (3) in einer im wesentlichen dichtenden Gleitberührung steht, daß die Wendelrippe (16) in Endteilen (17) mündet, die sich mit dem Gewindekopf (5) in einer im wesentlichen abdichtenden Gleitberührung befinden, daß sich die Endteile (17) bis zu den Übergangsstellen zwischen dem Giewindekopf (5) und der von ihm begrenzten Gewmdenut (4) erstrecken, und daß der Ring (9) zwischen den Endteilen (17) einen radial einwärts gerichteten Vorsprung (14) besitzt, der mit den Wandungen der Gewindenut (4) vom Gewindekopf (5) zu Gewindekopf in einer im wesentlichen abdichtenden Gleitberührung steht.