DE3641682A1 - Dichtung fuer einen kugelgewindetrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Dichtung der angegebenen Art ist aus der US-PS 27 57 548 bekannt. Die darin gezeigte Dich­ tung besteht aus mehreren Dichtringen mit unter­ schiedlichem Aufbau und aus verschiedenen Werk­ stoffen. Trotz der guten Anpassung der inneren Dichtlippen an die Gewindespindel ergibt sich aber keine ausreichende Dichtung bei der Anwendung zur Verstellung von Landeklappen in Flugzeugen. Die Dichtung muß dabei nämlich sowohl das Eis auf der Spindel entfernen als auch gegen bestimmte, von außen kommende Medien wie Hydrauliköl beständig sein. Dabei ergibt sich aber das weitere Problem, daß die hierfür geeigneten Dichtungswerkstoffe nicht für die Schmiermittel, die im Kugelgewinde­ trieb verwendet werden, resistent sind. Weiterhin müssen trotz hoher Temperaturschwankungen von ca. -55°C bis +85°C die Dichtungen funktionsfähig bleiben.

Es ergibt sich daher die Aufgabe eine Dichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für die Anwendung in Flugzeugen so weiter zu verbessern, daß sie auch bei den dort auftretenden besonderen Betriebsverhältnissen funktionsfähig bleibt.

Die Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 5 enthalten weitere Ausgestaltungen.

Dadurch daß der der Vordichtung benachbarte Dicht­ ring aus einem Material besteht, das bezüglich Hydrauliköl beständig ist, werden die Dichtlippen nicht zerstört. Durch die spezielle Gestaltung wird verhindert, daß das Hydrauliköl zum inneren Dichtring gelangt. Letzterer besteht aus einem Material, das gegen Schmiermittel beständig ist und bewirkt somit unterstützt durch die spezielle Gestaltung der Dichtlippen eine sehr gute Abdich­ tung gegen das Austreten von Schmiermittel. Die speziellen Gestaltungen der Dichtlippen bestehen aus am Umfang verteilten Freiräumen, in denen das eventuell eingedrungene Medium nach Entfernung von der Spindel durch Abstreifkanten über schräge Förderflächen zur Zwischenlagerung gesammelt wird. Nach Umkehr der Dreh- und Bewegungsrichtung wird der größte Teil dieses angesammelten Mediums wieder herausgefördert. Dies erfolgt beim äußeren Dichtring nach außen. Dabei handelt es sich um Eis, Hydrauliköl und sonstigen Schmutz. Der innere Dichtring fördert das Schmiermittel wieder in die Spindel zurück, weswegen die speziellen Gestal­ tungsmerkmale gegenüber dem äußeren Dichtring spiegelbildlich angeordnet sind. Damit alle Dichtringe im Bereich der Dichtlippen auch bei extremen Temperaturschwankungen funktionieren, sind sie mit radialem Spiel im Gehäuse eingebaut. Da­ durch ist eine bessere Anpassung an Form und Lage­ änderungen der Spindel möglich.

Nach einer bevorzugten Ausführung sind die Dicht­ ringe bzw. Dichtringgruppen zumindest teilweise in L-förmigen Blechringen eingegossen. Dadurch wird ihre Stabilität erhöht und es ergeben sich leichter einbaubare Baueinheiten.

Damit das Eis noch besser von der Vordichtung aus chemisch beständigem Metall von der Spindel abgge­ schabt wird, befinden sich auf einem Teil der Außenfläche Zähne, wobei deren asymmetrische Spitzen mit scharfer Kante gegen die mit Eis ver­ sehene Spindel vorstehen, wenn diese in das Ge­ häuse hineingedreht wird.

Um die Dichtwirkung sowohl von außen nach innen als auch von innen nach außen noch zu verstärken, können an Dichtringabschnitten oder an einem Dichtring aus einer Gruppe im Dichtlippenbereich auf einer Seite Flächen vorgesehen werden, die senkrecht auf der Spindelachse stehen, während sie auf der anderen Seite so schräg geneigt sind, daß sich eine Verjüngung im Dichtlippenbereich ergibt. Die geraden Flächen verbessern dabei den Abstreif­ effekt, während die Abschrägungen die Dichtlippen elastischer und damit anpassungsfähiger machen.

Die Erfindung wird an Hand von zwei Beispielen näher erläutert, wobei die Figuren Teilquerschnit­ te durch einen Kugelgewindetrieb im Dichtungsbe­ reich zeigen.

Gemäß der Fig. 1 ist zwischen der Spindel 1 und dem Gehäuse 2 die Dichtung 3 angeordnet. Letztere umfaßt die Vordichtung 4 aus Metall, die der Spin­ del 1 mit geringem Spalt 5 gegenübersteht und so zusammen mit den an ihr angebrachten Zähnen 4′ zum Aufreißen und Abhalten des auf der Spindel 1 abge­ lagerten Eises dient. Um das Aufreißen zu begün­ stigen, sind die asymmetrischen Zähne 4′, wie der Ausschnitt A zeigt, mit möglichst scharfen Kanten 4′′ gegen die mit Eis versehene, sich bewegende Spindel 1 gerichtet.

An die Vordichtung 4 schließt sich zunächst ein Dichtring 6 an, der mit einem großen Freiraum 7 versehen ist. Im Lippenbereich dieses Dichtrings 6 sind am Umfang verteilte Abstreifkanten 8 mit anschließend zum Freiraum 7 schräg geneigten Förderflächen 9 vorgesehen. Um eine gewisse ra­ diale Vorspannung des Dichtrings 6 zu erzeugen, ist noch eine umlaufende Schraubenfeder 10 in einer Nut 11 vorgesehen. Der Dichtring 6 besteht aus einem Material, das gegen Hydrauliköl beständig ist.

Das gleiche gilt für den anschließenden Dichtring 12, der die Dichtung weiter verbessern soll. Letz­ terer besitzt ebenfalls einen Freiraum 13, der kleiner sein kann als der Freiraum 7. Die ebene Fläche 12 ist auf der Außenseite angeordnet und die schräge Fläche 12′′ auf der Innenseite. Die insbesondere durch das letzte Merkmal erzeugte Verjüngung des Dichtrings ergibt eine elastische und damit besser anliegende Dichtlippe 12′′′.

Die innere Dichtung kann den gleichen Aufbau besitzen, wie die oben beschriebene. Dabei müssen alle Merkmale nur spiegelbildlich umgekehrt wer­ den. Bei den Beispiel nach der Figur findet aber ein anderer Dichtring 14 Verwendung. Dieser ist einteilig und wird im Bereich des Gehäuses 2 mit einem eingegossenen L-förmigen Verstärkungsring 15 versehen. Der Dichtring 14 besitzt einen ersten mit Schraubenfeder 16 beaufschlagten Dichtteil 17, der Abstreifkanten 18 und schräge Förderflächen 19 umfaßt, und einen zweiten Dichtteil 20 mit der geraden Fläche 20′ und der schrägen Fläche 20′′. Die Funktionsabschnitte sind hier jeweils so gerich­ tet, daß ein Durchlassen von Schmiermitteln nach außen möglichst verhindert wird. Zwischen den beiden Dichtteilen 16 und 20 befindet sich der Freiraum 21.

Damit trotz der hohen Temperaturschwankungen eine bessere Anpassung an die Spindel 1 möglich ist, sind alle Dichtungen gegenüber dem Gehäuse 2 mit einem radialen Spalt 22 versehen, wobei hier noch ein elastischer Ring 23 dazwischen geschaltet ist. Alle Dichtringe müssen im übrigen noch mit Ver­ drehsicherungen versehen sein.

Die Fig. 2 zeigt eine leicht handhabbare und einbaubare Einheit einer Dichtung. Die Vordichtung 25 besitzt hier deshalb im Teilquerschnitt eine L-förmige Gestalt. Dabei werden alle Dichtringe 26 in der Bohrungsfläche 25′′ des radialen Schenkels 25′ radial mit kleinem Spalt 29 umfaßt. Die Be­ festigung im Gehäuse 2 erfolgt über einen umge­ bogenen Halteabschnitt 27, der in eine Nut 28 des Gehäuses 2 eingeschnappt ist.

Claims (5)

1. Dichtung für einen Kugelgewindetrieb bestehend aus mehreren am Gehäuse drehfest angeordneten Dichtungen aus verschiedenem Material und einer metallischen Vordichtung, die der Gewin­ despindel mit sehr kleinem Spalt gegenübersteht oder an ihr anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtring oder eine Gruppe von Dicht­ ringen (6, 12) im der Vordichtung (4) benach­ barten Bereich aus Material besteht, das bezüg­ lich von außen kommender Medien, wie Hydraulik­ öl beständig ist, während ein innerer Dichtring (14) oder eine Gruppe von Dichtringen aus einem Material besteht, das gegen Schmiermittel beständig ist, wobei die Dichtringe (6, 12, 14) zur Spindel (1) hin am Umfang verteilte Frei­ räume (7, 13, 21) besitzen, die inneren Be­ grenzungsflächen abschnittsweise als schräg geneigte Abstreifkanten (8, 18) sowie zu den Freiräumen (7, 13, 21) hin gerichtete Förder­ flächen (9, 19) ausgebildet sind und die Dichtringe (6, 12, 14) mit radialem Spiel (22) im Gehäuse (2) eingebaut sind.

2. Dichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vordichtung (4) außen mit Zähnen (4′) versehen ist, wobei die asymme­ trischen Spitzen so angeordnet sind, daß sie gegen die mit Eis versehene, sich nach innen bewegende Spindeloberfläche mit möglichst scharfen Kanten (4′′) vorstehen.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Dichtringabschnitte (20) oder ein Dichtring (12) aus einer Gruppe von Dicht­ ringen in Dichtlippenbereich auf einer Seite Flächen (12′; 20′) besitzen, die senkrecht auf der Spindelachse stehen und auf der anderen Seite Flächen (12′′, 20′′) haben, die schräg geneigt sind, wobei bei den Dichtungen (6, 12), die gegen Medien von außen beständig sind, die ebene Fläche (12′) bevorzugt außen und bei den Dichtungen (14), die gegen Schmiermittel be­ ständig sind, bevorzugt innen angeordnet sind und die schrägen Flächen (12′′; 20′′) so geneigt sind, daß sich eine Verjüngung im Dichtlippen­ bereich ergibt.

4. Dichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (14) bzw. Dichtringgruppen zumindest teilweise in im Teilquerschnitt L-förmigen Verstärkungsringen (15) eingegossen sind.

5. Dichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung (25) im Teilquerschnitt L-förmig ausgebildet ist, wobei ihr axialer Schenkel (25′) alle Dichtringe (26) oder Gruppen von Dichtringen mit seiner Boh­ rungsfläche (25′′) umgibt und wobei am Ende des axialen Schenkels ein nach außen, um mehr als 90° umgebogener Halteabschnitt (27) vorgesehen ist, der in eine Nut (28) des Gehäuses (2) eingeschnappt ist.