DE1838870U

DE1838870U - WINCHES, IN PARTICULAR ELECTRIC VEHICLE WINCHES.

Info

Publication number: DE1838870U
Application number: DE1961W0026174
Authority: DE
Inventors: Emil Wegmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-05-18
Filing date: 1961-05-12
Publication date: 1961-10-05
Also published as: CH382943A

Description

Emil Wegmann, Rotfluhstrasse 48, Zollikon (Zürich, Schweiz) Winde, insbesondere elektrische Fahrzeugwinde Die Neuerung betrifft eine Winde mit einem Hubelement, das durch Drehen eines zu ihm koachsialen Antriebselementes in achsialer Richtung verschraubbar ist.Emil Wegmann, Rotfluhstrasse 48, Zollikon (Zurich, Switzerland) Winde, in particular electric vehicle winch The innovation relates to a winch with a Lifting element, which by turning a drive element coaxial to it in an axial Direction is screwable.

Bekannte Winden dieser Art, sogenannte Schraubenwinden, haben den Nachteil, dass die Reibung zwischen den beiden Elementen sehr gross ist. Dies ist besonders unangenehm bei elektrischen Fahrzeugwinden (Wagenhebern), die von der Fahrzeugbatterie gespeist werden. Zur Vermeidung dieses Nachteils zeichnet sich die neue Winde dadurch aus, dass die innere Oberfläche des äusseren Elementes und die äussere Oberfläche des inneren Elementes mit je einer schraubenförmigen Nut versehen sind, wobei die beiden Nuten gleiche Ganghöhe haben und sich zu einem Kanal ergänzen, in welchem Wälzkörper angeordnet sind.Known winches of this type, so-called screw jacks, have the Disadvantage that the friction between the two elements is very high. This is particularly uncomfortable with electric vehicle winches (jacks) that are operated by the Vehicle battery are fed. To avoid this disadvantage stands out the new wind through that the inner surface of the outer Element and the outer surface of the inner element each with a helical one Groove are provided, the two grooves have the same pitch and become one Supplement channel in which rolling elements are arranged.

Weitere Merkmale und Vorteile der neuen Winde werden aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen. In der Zeichnung sind ein Ausführungsbeispiel der Neuerung und zwei Varianten derselben dargestellt. Es ist : Fig. 1 eine Seitenansicht einer elektrischen Fahrzuugwinde ; Fig. 2 eine Draufsicht auf selbe Fig. 3 das elektrische Schaltschema der Winde ; Fig. 4 ein Horizontalschnitt gemäss der Linie IV-IV von Fig. 5 ; Fig. 5 ein Vertikalschnitt gemäss der Linie V-V von Fig. 4. Fig. 6 eine Einzelheit im Schnitt gemäss Linie VI-VI von Fig. 5 ; Fig. 7 eine Einzelheit in einem Vertikalschnitt von grösserem Masstab ; Fig. 8 ein Horizontalschnitt gemäss der Linie VIII-VIII von Fig. 7 ; Fig. 9 ein der Fig. 7 entsprechender Schnitt für eine Variante ; Fig. 10 ein ebenfalls der Fig. 7 entsprechender Schnitt für eine andere Variante ; Fig. 11 ein schematiserter und vergrösserter Teilschnitt nach Linie XI-XI von Fig. 10pro und Fig. 12 ein schematisierter und vergvösserter Teilschnitt nach Linie XII-XII von Fig. 10. Other features and advantages of the new winch will appear from the description below. In the drawing, an embodiment of the innovation and two variants of the same are shown. 1 is a side view of an electric traction winch; FIG. 2 shows a plan view of the same FIG. 3, the electrical circuit diagram of the winch; FIG. 4 shows a horizontal section along the line IV-IV of FIG. 5; 5 shows a vertical section along line VV of FIG. 4. FIG. 6 shows a detail in section along line VI-VI of FIG. 5; 7 shows a detail in a vertical section on a larger scale; 8 shows a horizontal section along the line VIII-VIII of Figure 7; FIG. 9 shows a section corresponding to FIG. 7 for a variant; FIG. FIG. 10 shows a section, likewise corresponding to FIG. 7, for another variant; FIG. 11 is a schematic and enlarged Partial section along line XI-XI of Fig. 10pro and Fig. 12 is a schematic and enlarged Partial section along line XII-XII of FIG. 10.

Die dargestellte Fahrzeugwinde weist ein Gehäuse 1 auf, in das ein Elektromotor 2 fest eingebaut ist. Der Motor 2 treibt über ein Kegelradpaar 2a, eine Schnecke 3 und ein Schneckenrad 3a eine Hohlwelle 4 an, auf welcher das Schneckenrad 3a befestigt ist. Die Hohlwelle 4 umfasst gemäss Fig. 4,5 und 7 eine mit ihr koachsiale Spindel 5 und ist längs ihrer ganzen inneren Oberfläche mit einer schraubenlinienförmigen Nut 4a von halbkreisförmigem Querschnitt versehen. Die Spindel 5 ist an ihrer äusseren Oberfläche ebenfalls mit einer schraubenlinienförmigen Nut 5a von halbkreisförmigem Querschnitt versehen, die sich aber nur über einen kleinen, unteren Teil der Spindel 5 erstreckt und weniger als fünf Gänge aufweist. The vehicle winch shown has a housing 1 into which a Electric motor 2 is permanently installed. The motor 2 drives a pair of bevel gears 2a, a worm 3 and a worm wheel 3a to a hollow shaft 4 on which the worm wheel 3a is attached. According to FIGS. 4, 5 and 7, the hollow shaft 4 comprises a shaft that is coaxial with it Spindle 5 and is helical along its entire inner surface Groove 4a is provided with a semicircular cross-section. The spindle 5 is on its outer side Surface also with a helical groove 5a of semicircular Cross-section provided, but only over a small, lower part of the spindle 5 extends and has less than five gears.

Die Nuten 4a und 5a weisen gleiche Ganghöhe auf und ergänzen sich zu einem schraubenlinienförmigen Kanal 6 von kreisförmigem Querschnitt, in dem sich Kugeln 7 befinden.The grooves 4a and 5a have the same pitch and complement each other to a helical channel 6 of circular cross-section in which Balls 7 are located.

Das obere und das untere Ende der Nut 5a sind durch einen in der Spindel 5 vorgesehenen ebenfalls mit Kugeln 7 gefüllten Rückführungskanal 8 miteinander verbunden, wobei dieser Kanal 8 bei seinen Uebergängen in die Nut 5a gebogen ist, um den Durchgang der Kugeln 7 zu erleichtern.The upper and lower ends of the groove 5a are through one in the spindle 5 also provided with balls 7 filled return channel 8 connected to one another, this channel 8 at its transitions into the groove 5a is curved to facilitate the passage of the balls 7.

Die Hohlwelle 4 ist unten in einem Kugellager 9 gelagert, das auch den Achsialdruck aufnimmt, und weiter oben durch ein Radiallager 10 geführt. Es ist ersichtlich, dass bei Drehen der Hohlwelle 4 die Spindel 5, die sich aus später erläuterten Gründen nicht mitdrehen kann, eine achsiale Verschiebung in Bezug auf die Hohlwelle 4 erfährt. Sie wird genau so wie eine Schraube in einer sich drehenden Mutter verstellt, d. h. bei jeder Umdrehung der Hohlwelle um eine Ganghöhe, wobei aber die Reibung viel geringer ist, weil die Kugeln 7 in den Nuten 4a, bzw. 5a rollen. The hollow shaft 4 is supported at the bottom in a ball bearing 9, which also absorbs the axial pressure, and is guided further up through a radial bearing 10. It it can be seen that when the hollow shaft 4 is rotated, the spindle 5, which emerges later explained reasons cannot rotate, an axial displacement in relation to the hollow shaft 4 experiences. It becomes just like a screw in a spinning one Mother adjusted, d. H. with each revolution of the hollow shaft by one pitch, where but the friction is much lower because the balls 7 roll in the grooves 4a and 5a, respectively.

Um zu verhindern, dass die Hohlwelle 4 über die zulässigen Endstellungen der Spindel 5 gedreht wird, sind zwei Endschalter 11 (siehe Fig. 3,5 und 6) vorhanden, die durch einen Schaltnocken 12 betätigt werden, der auf einem Aussengewinde 12a der Hohlwelle 4 aufgeschraubt ist und den ein Haltestift 13 am Mitdrehen verhindert. Das Aussengewinde 12a hat eine geringere Steigung als die Nut 4a, so dass der Schaltnocken 12 eine der Bewegung der Spindel 5 proportionale, im Verhältnis der Steigungen reduzierte Bewegung ausführt. Ist die eine oder die andere zulässige Endlage der Spindel erreicht, so stösst der Schaltnocken 12 am Betätigungsorgan des betreffenden Endschalters 11 an, wodurch der Motor 2 abgeschaltet wird. In order to prevent the hollow shaft 4 from exceeding the permissible end positions the spindle 5 is rotated, there are two limit switches 11 (see Fig. 3, 5 and 6), which are actuated by a switching cam 12 on an external thread 12a the hollow shaft 4 is screwed on and a retaining pin 13 prevents it from rotating. The external thread 12a has a smaller pitch than the groove 4a, so that the switching cam 12 one of the movement of the spindle 5 proportional, reduced in the ratio of the pitches Movement. If one or the other permissible end position of the spindle has been reached, so the switching cam 12 hits the actuator of the limit switch in question 11, whereby the motor 2 is switched off.

Ein Rohr 14 ruht mit seinem oberen, geschlossenen Ende auf dem oberen Ende der Spindel 5, und zwar so, dass bei Festhalten des Rohres 14 die Spindel 5 sich nicht drehen kann. Das Rohr 14 ist auf die Hohlwelle 4 aufgeschoben, auf der er aber nur an seinem untersten Teil 14a geführt ist. Das Rohr 14 ist aussen mit drei Tragnocken 15 versehen, die um 900 versetzt und in verschiedener Höhe angeordnet sind. Bei Gebrauch der Winde wird einer dieser Tragnocken 15 unter dem Rahmen des zu hebenden Fahrzeuges angeordnet und hierauf der Motor 2 in Richtung"Heben"in Tätigkeit gesetzt. A tube 14 rests with its upper, closed end on the upper one End of the spindle 5 in such a way that when the tube 14 is held in place, the spindle 5 can't turn. The tube 14 is pushed onto the hollow shaft 4 on the but it is only guided at its lowest part 14a. The pipe 14 is outside with three support cams 15 provided, which are offset by 900 and arranged at different heights are. When using the winch one of these support cams 15 is under the frame of the Arranged to be lifted vehicle and then the motor 2 in the "lifting" direction in action set.

Zur Betätigung des Motors 2 in Richtung"Senken", respektive"Heben"sind zwei doppelpolige Druckknopfschalter 16, respektive 17 vorgesehen. Die Wirkungsweise der in Fig. 3 dargestellten Schaltung, in welcher mit 18 eine Gleichstromquelle bezeichnet ist, ist nach dem Gesagten ohne weiteres verständlich. Als Stromquelle für die dargestellte Winde soll die in den üblichen Kraftwagen stets vorhandene elektrische Batterie benützt werden. Die Schalter 16 und 17 sind im Zuge eines mit dem Motor 2 verbundenen Anschlusskabels 19 eingebaut. To operate the motor 2 in the "lower" or "lift" direction two double-pole push-button switches 16 and 17, respectively, are provided. The mode of action the circuit shown in Fig. 3, in which 18 is a direct current source is, after what has been said, is easily understandable. As a power source for the winch shown, the one that is always present in the usual motor vehicle electric battery can be used. The switches 16 and 17 are in the course of a with the connecting cable 19 connected to the motor 2 is installed.

Sobald der Fahrzeugrahmen auf dem Tragnocken 15 ruht, verhindert er eine Drehung des Rohres 14 und damit der Spindel 5. Vorher ist das Rohr 14 von Hand festzuhalten. As soon as the vehicle frame rests on the support cam 15, prevents he a rotation of the tube 14 and thus the Spindle 5. Is before to hold the tube 14 by hand.

Selbstverständlich könnte man auch ein besonderes Element vorsehen, um die Drehung der Spindel 5 zu verhindern.Of course, a special element could also be provided, to prevent the spindle 5 from rotating.

Im Hinblick darauf, dass die Fahrzeugbatterie möglichst geschont werden soll, ist es gerade bei einer elektrischen Fahrzeugwinde (Wagenheber) von besonderer Bedeutung, die Reibungsverluste zu verhindern, die bei den üblichen Schraubengetrieben sehr hoch sind. Man kann aber natürlich auch bei Handwinden die beschriebenen Elemente 4 und 5 mit den Kugeln 7 verwenden, um die Reibung zu vermindern und derartige Winden auch zu ganz anderen Zwecken als zum Wagenheben verwenden. Während beim dargestellten Wagenheber die Hohlwelle 4 als Aatriebselement und die Spindel 5 als Hubelement dient, könnte man auch die Spindel 5 als Antriebselement und die Hohlwelle 5 als Hubelement verwenden. With a view to conserving the vehicle battery as much as possible is to be, it is just with an electric vehicle winch (jack) from of particular importance to prevent the frictional losses that occur with the usual screw drives are very high. Of course, you can also use the described elements with hand winches Use 4 and 5 with balls 7 to reduce friction and such winches can also be used for purposes other than lifting a car. While the depicted Jack the hollow shaft 4 as a drive element and the spindle 5 as a lifting element serves, you could also use the spindle 5 as a drive element and the hollow shaft 5 as Use lifting element.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Variante haben die Nuten 4b und 5b, der Hohlwelle 4 und der Spindel 5, einen kreisbogenförmigen Querschnitt von etwas weniger als 1800. In the variant shown in Fig. 9, the grooves 4b and 5b, the hollow shaft 4 and the spindle 5, an arcuate cross section of something less than 1800.

Diese Nuten 4b und 5b ergänzen sich wiederum zu einem schraubenförmigen Kanal 6 von kreisförmigem Querschnitt, in welchem sich Kugeln 7 befinden. Diese Kugeln 7 werden einzeln in einem durch eine zylindrische Blechmanschette 20 gebildeten Kugelkäfig gehalten, der für jede Kugel 7 ein entsprechendes Loch 21 aufweist und in dem Spalt 22 zwischen der Hohlwelle 4 und der Spindel 5 frei beweglich ist.These grooves 4b and 5b in turn complement each other to form a helical one Channel 6 of circular cross-section in which balls 7 are located. These Balls 7 will be individually in one through a cylindrical sheet metal sleeve 20 formed ball cage held, the 7 a corresponding hole for each ball 21 and in the gap 22 between the hollow shaft 4 and the spindle 5 free is movable.

Bei Drehen der Hohlwelle 4 wird die Spindel 5 wiederum nach oben oder nach unten geschraubt. Die Kugeln 7, die je nach der Drehrichtung der Hohlwelle 4 in steigender oder fallender Richtung rollen, nehmen den Käfig 20 mit, so dass er eine Schraubbewegung ausführt, deren Achsialgeschwindigkeit relativ zur Hohlwelle 4, bzw. zur Spindel 5, je gleich der Hälfte der Achisalgeschwindigkeit der Spindel 5 relativ zur Hohlwelle 4 ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Rückführungskanal 8 für die Kugeln 7 überflüssig ist, in welchem sich letztere gegenseitig vorwärts schieben müssen. When the hollow shaft 4 is rotated, the spindle 5 is again upward or screwed down. The balls 7, depending on the direction of rotation of the hollow shaft 4 roll in an ascending or descending direction, take the cage 20 with it, so that he executes a screwing movement, the axial speed of which is relative to the hollow shaft 4, or to the spindle 5, each equal to half the achisal speed of the spindle 5 is relative to the hollow shaft 4. This embodiment has the advantage that the return channel 8 for the balls 7 is superfluous, in which the latter mutually forward each other have to push.

Eine weitere Variante, bei der ein die Spindel 5 durchsetzender Rückführungskanal 8 vermieden wird, ist in den Fig. 10-12 dargestellt. Bei dieser Variante sind mehrere Gänge der schraubenförmigen Nut 5c je durch eine kurze, schräge Rückführungsnut 23 in sich geschlossen, d. h. dass die Nut 23 das Ende des Ganges mit dessen Anfang verbindet und dabei die zwischen den Gängen vorhande schraubenlinienförmige Rippe 24 durchbricht. Another variant in which a return channel penetrating the spindle 5 8 is avoided is shown in Figs. 10-12. With this variant there are several Threads of the helical groove 5c each through a short, inclined return groove 23 self-contained, d. H. that the groove 23 is the end of the corridor connects with its beginning and thereby the helical shape existing between the aisles Rib 24 breaks through.

Damit die in einem Gang der Nut 5c angeordneten Kugeln 7 dessen Gang nicht verlassen können, sind an dessen Enden zwei einander gleiche, aber entgegengesetzt gerichtete Endstücke 25 und 25'vorgesehen. Das Ablenkstück 25 weist gemäss Fig. 10-12 einen Körper 26 auf, der auf beliebige Weise auf dem Grund der Nut 5c befestigt ist und eine schräge Ablenkfläche 27 besitzt, der die Kugeln 7 zwingt in die Rückführungsnut 23 einzutreten. So that the balls 7 arranged in a gear of the groove 5c its gear can not leave, at its ends two are equal to each other, but opposite directed end pieces 25 and 25 'provided. The deflector 25 has according to FIG. 10-12 a body 26 which is attached in any way to the bottom of the groove 5c and has an inclined deflecting surface 27 which forces the balls 7 into the return groove 23 to enter.

Ferner weist das Endstück 25 eine Zunge 28 auf, die die am oberen Ende des Gangs befindliche Kugel 7 übergreift und dadurch ebenfalls in die Rückführungsnut 23 hineinführt. Die Rückführungsnut 23 ist nämlich, wie aus Fig. 12 ersichtlich, gegenüber der Schraubennut 5c vertieft, damit die durch Rückführungsnut hindurchgehende Kugel 7 unter der schraubenlinienförmigen Rippe 29 hindurch kommen kann, die zwischen den Gängen der Schraubennut 4c der Hohlwelle 4 vorhanden ist. In Fig. 10 sind nur zwei mit je einer Rückführungsnut versehene Gänge der Schraubennut 5c gezeigt, die ihrerseits um einen ganzen Gang voneinander getrennt sind.Furthermore, the end piece 25 has a tongue 28 which is at the top At the end of the aisle located ball 7 engages and thereby also into the return groove 23 leads into it. The return groove 23 is namely, as can be seen from Fig. 12, recessed in relation to the screw groove 5c, so that the one passing through the return groove Ball 7 can pass under the helical rib 29 between the turns of the screw groove 4c of the hollow shaft 4 is present. In Fig. 10 are only two turns of the screw groove 5c, each provided with a return groove, are shown in turn are separated from each other by a whole corridor.

Selbstverständlich werden aber im allgemeinen mehr als zwei kugelgefüllte Gänge vorgesehen. Ferner kann der Abstand zweier kugelgefüllter Gänge so gering sein als es der zwischen denselben von den Endstücken 25 und 25'eingenommene Platz gestattet. Bei dieser Variante ist es besonders leicht ein einwandfreies Zirkulieren der Kugeln zu gewährleisten.Of course, there are generally more than two ball-filled Aisles provided. Furthermore, the distance two ball-filled Gears must be as small as that taken between them by the end pieces 25 and 25 ' Space allowed. With this variant, it is particularly easy to have perfect circulation to ensure the balls.

Es ist möglich, anstelle der Kugeln 7 auch andere Wälzkörper zu verwenden, wobei dies aber im allgemeinen weniger vorteilhaft sein wird. It is possible to use other rolling elements instead of the balls 7, but this will generally be less advantageous.

Claims

S c hut z ans p rtic he 1.) Winch with a lifting element that goes through Rotation of a drive element that is coaxial with it can be screwed in the axial direction is, characterized in that the inner surface of the outer element (4) and the outer surface of the inner element (5) each with a helical shape Grooves (4a, 5a; 4b, 5b; 4c, 5c) are provided, the two grooves having the same pitch have and complement each other to form a channel (6) in which rolling elements (7) are arranged are.

2.) winch according to claim 1, characterized in that the grooves (4a, 5a;, 4b, 5b; 4c, 5c) have a circular arc-shaped cross-section and that as a rolling element Balls (7) are provided.

3.) Winch according to claims 1 and 2, characterized in that a return channel (8) for the rolling elements (7) is provided in one element (5) which connects the ends of the groove (5a) of this element to one another.

4.) Winch according to claims 1 and 2, characterized in that the rolling elements (7) are held in a cage (20) in one between the two Elements (4,5) provided gap (22) are freely movable.

5.) winch according to claims 1, 2 and 4, characterized in, that the cage is designed as a sleeve (20) and for each rolling element (7) with a hole (21) is provided in which this rolling element is arranged.

6.) Winch according to claims 1 and 2, characterized in that one or more turns of the helical groove (5c) of one element (5) each by a short incline, connecting the ends of the corridor, in relation to the

helical groove deep return groove

(23) are short-circuited in themselves. 7.) winch according to claims 1, 2 and 6, characterized

shows that at the ends of the passage two oppositely directed end pieces (25, 25 ') are inserted into the helical groove (5c), each having a body (26) fixed in the groove, an inclined deflecting surface (27) and a has in the passage protruding tongue (28) which engages over at least one ball (7) located at its end.

8.) Winch according to claims 1 to 7, which is designed as a vehicle jack is, characterized in that the outer element (4) has a reduction gear (3,3a) driven, axially non-displaceable hollow shaft (4) is, and that the inner element is a spindle (5) on its upper end the closed upper end of this provided with at least one support cam (15) Carries tube (14) which is pushed onto the hollow shaft.

9.) winch according to claims 1 to 8, characterized in that it has an electric motor (2) connected to the reduction gear (3, 3a), and that the hollow shaft (4) is provided with an external thread (12a) on which a The switching cam (12) prevented from rotating at the same time is screwed on, which is connected to two for Stopping the engine serving limit switches (11) cooperates.

10.) winch according to claims 1-9, characterized in that the Electric motor (2) is connected to a cable (19) for connection to a vehicle battery is determined, two push-button switches (16,17) being provided in the course of this cable to switch the motor on in "raise" or "lower" direction.