DE3152983T1

DE3152983T1 - WINCH DEVICE

Info

Publication number: DE3152983T1
Application number: DE813152983T
Authority: DE
Inventors: Randall Rey 61615 Peoria Ill. Bendtsen
Original assignee: Caterpillar Tractor Co NDGesDStaates Calif Peoria Ill; Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1981-09-17
Filing date: 1981-09-17
Publication date: 1983-11-17
Also published as: DE3152983C2; IT1212531B; JPS58501463A; JPH02275B2; CA1178572A; IT8223294A0; WO1983001089A1

Description

Winch device

Technisches Gebiet.Technical area.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Windvorrichtung und insbesondere auf eine Windvorrichtung mit einer Schaltsteuer-Vorrichtung zur kompakten und effektiveil Positionierung einer Welle eines Antriebsgetriebes in einer von drei Positionen.The invention relates generally to a wind device and in particular to a wind device with a shift control device for compact and effective positioning of a shaft of a drive gear in one of three positions.

Stand der Technik.State of the art.

Die Windenkonstruktion gemäß US-PS 4 161 126, ausgegeben am 17. Juli 1979 an J.E. Winzeler, sieht eine mit zwei Geschwindigkeiten mögliche Lasthebelfähigkeit sowie eine sichere Lastabsenkfähigkeit in einem besonders vorteilhaften Gesamtpaket vor. Das Antriebsgetriebe weist dabei drei miteinander verbundene Planetensätze auf, sowie eine Eingangswelle, eine die Eingangswelle umgebende Hohlwelle und eine mit dem Windengehäuse über eine Einwegbremse verbundene axial verschiebbare Welle. In einer ersten Position der verschiebbaren Welle kann eine Last mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit angehoben werden; in einer zweiten Position kann die Last relativ schnell angehoben werden; und in einer dritten und mittigen Position kann die Last abgesenkt werden.The winch construction of U.S. Patent 4,161,126 issued on July 17, 1979 to J.E. Winzeler, sees one at two speeds possible load lever ability as well as a safe load lowering capability in a particularly advantageous overall package. The drive gear has three interconnected planetary sets, as well as an input shaft, a hollow shaft surrounding the input shaft and an axially displaceable shaft connected to the winch housing via a one-way brake. In a first position of the displaceable shaft, a load with a relative low speed can be raised; in a second position the load can be raised relatively quickly will; and in a third and central position the load can be lowered.

Obwohl die Windenkonstruktion gemäß US-PS 4 161 126 im allgemeinen sehr zufriedenstellend arbeitet, ist die Kon-Although the winch construction of US Pat. No. 4,161,126 is generally works very satisfactorily, the con-

■ ·*» «ο · β ο ·■ · * »« ο · β ο ·

3-3-

struktion der axial verschiebbaren Welle nicht so stark wie gewünscht und der Zusammenbau derselben und der zugehörigen Unteranordnungen ist zu schwierig. Unerwünschterweise sind auch unterschiedliche Strömungsmittelbetätigungsvoluinina zum Verschieben der Welle erforderlich.The structure of the axially displaceable shaft is not so strong as desired and the assembly thereof and associated subassemblies is too difficult. Unwanted are also different fluid actuation volumes required to move the shaft.

Die Erfindung bezieht sich auf die Überwindung eines oder mehrerer der obengenannten Probleme.The invention relates to overcoming an or several of the above problems.

Offenbarung der Erfindung.Disclosure of the invention.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Windenvorrichtung vorgesehen, die einen SchaltSteuermechanismus aufweist, der eine innerhalb eines Gehäuses drehbar gelagerte Welle aufweist, und zwar einschließlich erster und zweiter innerhalb des Gehäuses und auf der Welle angeordneter Kolbenglieder. Erste Mittel sind vorgesehen, um strömungsmittelmäßig das erste Kolbenglied und die Welle in eine erste Position zu drücken, und zweite Mittel sind vorgesehen, um strömungsmittelmäßig das zweite Kolbenglied und die Welle in eine zweite Position entgegengesetzt zur ersten zu drücken und Zentriermittel sind ferner vorgesehen, um mechanisch die Welle zwischen den ersten und zweiten Positionen zu zentrieren, und zwar infolge des Anschlags mit den Kolbengliedern und dem Gehäuse.According to one aspect of the invention there is a winch device provided having a switch control mechanism having a shaft rotatably supported within a housing, including first and second piston members arranged within the housing and on the shaft. First means are provided for fluidly to urge the first piston member and the shaft to a first position and second means are provided to fluidly oppose the second piston member and the shaft in a second position To first press and centering means are also provided to mechanically position the shaft between the first and the first to center second positions, as a result of the Stop with the piston members and the housing.

Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Windenvorrichtung robuster und mit einer Schulter ausgestattet. Eines der Kolbenglieder stößt an der Schulter an und das andere Kolbenglied ist teleskopartig auf dem ersten Kolbenglied in der Weise angeordnet, daß die Zentriermittel einschließlich einer einzigen (gewickelten) Schraubendruckfeder eines Paars von ringförmigen Federsitzen zwischen den Koibengliedern als eine Unteranordnung eingefangen oder enthalten sein können. Mittel sind dabei vorgesehen, um die Kolbenglieder auf der verschiebbaren Welle in lös-The winch device according to the invention is advantageous more robust and equipped with one shoulder. One of the piston links hits the shoulder and that other piston member is telescopically arranged on the first piston member in such a way that the centering means including a single (coiled) helical compression spring of a pair of annular spring seats between captured or the Koibenlinks as a subassembly may be included. Means are provided in order to loosen the piston members on the displaceable shaft.

barer Weise zu koppeln und zu enthalten.easy way to couple and contain.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich ohne weiteres aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.Further features and advantages are readily apparent from the following description in conjunction with the drawings.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen.Brief description of the drawings.

Die einzige Figur ist eine schematische Ansicht einer Windenvorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, wobei ein Teil desselben im Schnitt dargestellt ist, um Einzelheiten der Konstruktion besser zu offenbaren.The sole figure is a schematic view of a winch device embodying an embodiment of the invention Figure 3, a portion of which is shown in section to better reveal details of construction.

Bestes Verfahren zur Durchführung der Erfindung. Eine Windenvorrichtung 8 weist einen Schaltsteuermechanisinüs 10 auf, der gemäß der Erfindung aufgebaut ist, wie dies in der Zeichnung gezeigt wird. Die Winde besitzt eine Eingangswelle 14, die durch einen bidirektionalen, eine variable Drehzahl besitzenden Hydraulikmotor 16 angetrieben ist. Im allgemeinen ist die angetriebene Eingangswelle in zusammenarbeitender Weise mit ersten, zweiten und dritten Planetenzahnradsätzen 18, 20 und 22 und der Schaltsteuervorrichtung 10 assoziiert, um selektiv eine Last anzuheben, beispielsweise durch Drehen einer Windentrommel 24 und eines daraufgewickelten Kabels 26 im Uhrzeigersinn um eine Mittelachse 28, oder aber ein Absenken einer Last kann erreicht werden durch Drehen der Windentrommel entgegen dem Uhrzeigersinn, wenn man die Winde von der rechten Seite der Zeichnung aus längs einer Achse blickend ansieht.Best Mode for Carrying Out the Invention. A winch device 8 has a switching control mechanism 10 constructed in accordance with the invention as shown in the drawing. The winch has an input shaft 14 driven by a bidirectional, variable speed hydraulic motor 16. in the generally, the driven input shaft is cooperative with first, second and third planetary gear sets 18, 20 and 22 and the shift control device 10 are associated to selectively lift a load, for example by rotating a winch drum 24 and a cable 26 wound thereon clockwise about a central axis 28, or a load can be lowered by turning the winch drum counterclockwise, if one looks at the winch from the right side of the drawing looking along an axis.

Der erste oder mittig angeordnete Planetenzahnradsatz 18 weist ein erstes Ringzahnradelement 30 auf, ein erstes Sonnenzahnradelement 32 und ein erstes Planetenträgerelement 34 von üblicher Bauart, wobei eine Vielzahl von ähnlichen Planetenzahnra de lementen 36 drehbar am Trägere leinen tThe first or centrally arranged planetary gear set 18 has a first ring gear element 30, a first Sun gear element 32 and a first planet carrier element 34 of conventional design, with a plurality of similar Planetenzahnra de lementen 36 rotatable on the carrier linen t

gelagert ist und in kämmenden Zahneingriff mit den Ring- und Sonnen-Zahnrädern stehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Ring-Zahnrad 30 integral mit einem glockenförmigen Gehäuse 38 und auch mit einer Rohrwelle 40 für gemeinsame Drehung damit verbunden. Die Rohrwelle 40 ist mit einem Windengehäuse 42 über eine serienmäßig angeordnete Einwegkupplung oiäer überlauf kupplung 44 und mit einer üblichen Scheibenbremse 46 verbunden. Die Einwegkupplung gehört zur üblichen Rollenbauart und besitzt einen äußeren Laufring 48, der mit der normalerweise durch Federkraft in Eingriff stehenden und hydraulisch außer Eingriff bringbaren Bremse verbunden ist. Mit dieser Anordnung wird die Rohrwelle 40 die Kupplung dann überlaufen, wenn sie entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben wird, und zwar bei Betrachtung längs der Achse von der rechten Seite der Zeichnung aus, aber die Bremsung durch die Bremse erfolgt dann, wenn der Eingriff erfolgt bei Drehung im Uhrzeigersinn.is stored and are in meshing tooth engagement with the ring and sun gears. In the present embodiment, the ring gear 30 is integrally connected to a bell-shaped housing 38 and also to a tubular shaft 40 for common rotation therewith. The tubular shaft 40 is connected to a winch housing 42 via a serially arranged one-way clutch or overflow clutch 44 and to a conventional disc brake 46. The one-way clutch is of the common roller type and has an outer race 48 which is connected to the normally spring engaged and hydraulically disengageable brake. With this arrangement, tubular shaft 40 will override the clutch when driven counterclockwise as viewed along the axis from the right side of the drawing, but braking by the brake occurs when engaged when rotating clockwise.

Der zweite Planetenzahnradsatz 20 weist in ähnlicher Weise ein zweites Ring-Zahnrad auf, ferner ein Sonnen-Zahnrad, und Planetenträgerelemente 50, 52 und 54, wobei eine Vielzahl der Planeten-Zahnradelemente 56 drehbar auf dem Trägerelement gelagert sind. Wie dargestellt, ist das zweite Ring-Zahnrad zur gemeinsamen Drehung mit dem glockenförmigen Gehäuse 38 und dem ersten Ring-Zahnrad 30 verbunden. Auch der zweite Planetenträger 54 ist im wesentlichen für gemeinsame Drehung mit der Windentrommel 24 verbunden.The second planetary gear set 20 similarly has a second ring gear, furthermore a sun gear, and planetary carrier elements 50, 52 and 54, wherein a plurality of the planetary gear elements 56 are rotatable on the carrier element are stored. As shown, the second ring gear is for rotation in unison with the bell-shaped Housing 38 and the first ring gear 30 connected. The second planet carrier 54 is also essentially for common rotation associated with the winch drum 24.

Der dritte Planeten-Zahnradsatz 22 weist auch ein drittes Ring-Zahnrad auf, sowie ein Sonnen-Zahnrad und Planetenträgerelemente 58, 60 und 62 und schließlich eine Vielzahl von Planeten-Zahnradelementen 64, die drehbar am Trägerelement gelagert sind und in kämmendem Eingriff mit den Ring- und Sonnen-Zahnrad-Elementen stehen. Das dritte Ring-Zahnrad 58 ist mit der Windentrommel 24 zur geraeinsamenThe third planetary gear set 22 also has a third Ring gear on, as well as a sun gear and planet carrier elements 58, 60 and 62 and finally a plurality of planet gear elements 64 which are rotatable on the carrier element are stored and are in meshing engagement with the ring and sun gear elements. The third Ring gear 58 is straight with the winch drum 24

Drehung verbunden, und der dritte Planetenträger 62 ist mit dem Windengehäuse 42 verbunden und wird somit kontinuierlich stationär gehalten. Das dritte Sonnen-;Zahnrad 60 ist mit der Rohrwelle 4 0 verbunden, so daß man erkennt, daß die Ring-Zahnräder 30 und 50 und Sonnen-Zahnrad 60 als eine Einheit sich drehen.Rotation connected, and the third planetary carrier 62 is connected to the winch housing 42 and thus becomes continuous held stationary. The third sun gear 60 is connected to the tubular shaft 4 0, so that it can be seen that the ring gears 30 and 50 and sun gear 60 as turning a unit.

Eine axial verschiebbare Welle 66 ist drehbar durch eine Büchse 68 am Windengehäuse 42 am linken Ende der Winde 8 - vergleiche dazu die Zeichnung - gelagert, und am rechten Ende ist eine Keilnutenverbindung 70 mit dem drehbaren ersten Planetenträger 34 vorgesehen. Das linke Ende der Windentrommel 24 wird drehbar durch eine Kugellageranordnung 72 am Windengehäuse 42 gelagert und das rechte Ende ist am Windengehäuse durch eine Kugellageranordnung 73 gelagert, und da der zweite Planetenträger 54 mit der Windentrommel verbunden ist, dient der zweite Planetenträger zur drehbaren Lagerung des ersten Planetenträgers 34 durch eine weitere Kugellageranordnung 74. Eine weitere Kugellageranordnung 76 lagert das zweite Sonnen-Zahnrad 52 drehbar auf dem ersten Planetenträger 34.An axially displaceable shaft 66 is rotatable through a bushing 68 on the winch housing 42 at the left end of the winch 8 - compare the drawing - stored, and at the right end is a keyway connection 70 with the rotatable first planet carrier 34 is provided. The left end of the winch drum 24 is made rotatable by a ball bearing arrangement 72 mounted on the winch housing 42 and the right end is mounted on the winch housing by a ball bearing arrangement 73, and since the second planet carrier 54 is connected to the winch drum, the second planet carrier is used for rotatable The first planet carrier 34 is supported by a further ball bearing arrangement 74. Another ball bearing arrangement 76 the second sun gear 52 is rotatably supported on the first planet carrier 34.

Die axial verschiebbare Welle 66 ist insbesondere indirekt mit dem Windengehäuse 4 2 durch eine konventionelle Einwegbremse 78 der Knüppelbauart verbunden, und zwar über ein dazwischen angeordnetes verbindendes Rohrhülsenglied 80, weiches am linken Ende bei Betrachtung der Zeichnung angeordnet ist. Durch diese Anordnung überläuft die Welle 66 die Bremse 78 dann, wenn diese im Uhrzeigersinn gedreht wird, und zwar bei Betrachtung längs der Achse 28 vom rechten Ende aus. Wenn sie entgegen dem Uhrzeigersinn gedrückt wird, so verhindert die Bremse die Verdrehung. Das Hülsenglied 80 besitzt eine externe Keilnutverbindung 82 mit dem radial inneren Laufring der Bremse der Knüppelbauart, und ferner eine interne Keilnutverbindung 84 mit dem linken Ende der Welle 66.The axially displaceable shaft 66 is in particular indirect connected to the winch housing 4 2 by a conventional one-way brake 78 of the stick type via an interposed connecting tubular sleeve member 80 which is disposed at the left end as viewed in the drawing is. With this arrangement, the shaft 66 overruns the brake 78 when it is rotated clockwise is, when viewed along the axis 28 from right end. When pressed counterclockwise, the brake prevents rotation. The Sleeve member 80 has an external keyway connection 82 with the radially inner race of the stick-type brake, and also an internal keyway connection 84 to the left end of shaft 66.

Die verschiebbare Welle 66 besitzt auch eine nach links weisende Ringschulter 86, die darauf ausgebildet ist, und zwar zwischen einer mittig angeordneten zylindrischen Oberfläche 87 und einer zylindrischen Befestigungsoberflache 88, und ein sich radial nach außen erstreckendes Kupplungselement 90 besitzt gezahnte Stirn-Zahnräder 92 und 94 auf entgegengesetzten Seiten. Vorzugsweise ist das Kupplungselement 90 ein gesondertes Bauteil, welches durch Elektronenstrahlschweißen mit dem Hauptkörper der Welle 66 verbunden ist, und zwar längs einer zylindrischen Verbindungsoberfläche 96, die durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Für das mit geringer Geschwindigkeit erfolgende Anheben einer Last auf der Windentrommel 24 wird -das rechte Stirnzahnrad 94 mit einem Kronen- oder Stirn-Zahnrad 97 gekoppelt, und zwar definiert in der Seite des zweiten Sonnen-Zahnrads 52 und für das Anheben mit hoher Geschwindigkeit wird das linke Kronen- oder Stirn-Zahnrad 92 mit einem Stirn-Zahnrad 98 gekoppelt, welches lösbar mit der Windentrommel 24 verbunden ist.Slidable shaft 66 also has a leftwardly facing annular shoulder 86 formed thereon, and between a centrally arranged cylindrical surface 87 and a cylindrical fastening surface 88, and a radially outwardly extending coupling element 90 has toothed spur gears 92 and 94 opposite sides. The coupling element 90 is preferably a separate component which is produced by electron beam welding is connected to the main body of the shaft 66 along a cylindrical connecting surface 96 shown by dashed lines is. The right spur gear is used for lifting a load on the winch drum 24 at low speed 94 coupled to a crown or spur gear 97 defined in the side of the second sun gear 52 and for high speed lifting, the left crown or spur gear 92 is matched with a spur gear 98 coupled, which is detachably connected to the winch drum 24.

Vorteilhafterweise weist die Schaltsteuervorrichtung 10 erste und zweite Kolbenglieder auf, die allgemein durch die Bezugszeichen 99 und 100 bezeichnet sind. Jedes der Kolbenglieder besitzt einen rohrförmigen Teil 102 und einen Ringflanschteil 104. Der Rohrteil des zweiten oder rechten Kolbenglieds 100 ist länger als der des ersten oder linken Kolbenglieds 99 und besitzt ferner abgestufte erste und zweite zylindrische Oberflächen 105 und 106, die eine nach links weisende Ringschulter 108 dazwischen definieren. Wohingegen das rechte Kolbenglied auf der zylindrischen Oberfläche 88 der verschiebbaren Welle 66 angeordnet ist, ist das linke Kolbenglied teleskopartig auf der ersten zylindrischen Oberfläche 105 des rechten Kolbenglieds angeordnet, und zwar in Anschlag mit der Schulter 108 im vollständig eingebauten Zustand. Das linke Ende des Windengehäuses 42Advantageously, the shift control device 10 has first and second piston members generally defined by the Reference numerals 99 and 100 are designated. Each of the piston members has a tubular portion 102 and an annular flange portion 104. The tubular portion of the second or right piston member 100 is longer than that of the first or left Piston member 99 and further has stepped first and second cylindrical surfaces 105 and 106, one after Define left-pointing annular shoulder 108 between them. Whereas the right piston member is on the cylindrical surface 88 of the displaceable shaft 66 is arranged, the left piston member is telescopic on the first cylindrical Surface 105 of the right piston member arranged, in abutment with the shoulder 108 in the completely built-in condition. The left end of the winch housing 42

; O I U L Ό OO; OIU L Ό OO

>g-> g-

definiert eine abgestufte Bohrung 110, konzentrisch angeordnet längs der Mittelachse 28. Diese abgestufte Bohrung wird wie folgt definiert: Zum Teil durch eine mittig angeordnete vergrößete zylindrische Bohrung 112, im Durchmesser etwas kleinerer zylindrischer Abdichtoberflächen 114 und 116 an den entgegengesetzten Enden der vergrößerten Bohrung, und ein Paar von nach innen weisenden Ringschultern 118 bzw. 120, die dazwischen angeordnet sind. Auf diese Weise ist das linke Kolbenglied 99 gleitend und abdichtend innerhalb der Abdichtoberfläche 114 des Gehäuses angeordnet, und das rechte Kolbenglied 100 ist in ähnlicher Weise innerhalb der Abdichtoberfläche 116 angeordnet.defines a stepped bore 110 concentrically disposed along the central axis 28. This stepped bore is defined as follows: In part by a centrally located enlarged cylindrical bore 112, in diameter slightly smaller cylindrical sealing surfaces 114 and 116 at the opposite ends of the enlarged bore, and a pair of inwardly facing ring shoulders 118 and 120 interposed therebetween, respectively. In this way the left piston member 99 is slidably and sealingly disposed within the sealing surface 114 of the housing, and the right piston member 100 is similarly disposed within the sealing surface 116.

Gemäß einem Hauptaspekt der vorliegenden Erfindung sind erste Mittel 122 vorgesehen, um strömungsmittelmäßig das linke Kolbenglied 99 und die Welle 66 in eine erste oder rechts gelegene Position entsprechend der Anhebung einer Last mit niedriger Geschwindigkeit zu drücken, und zweite Mittel 124 sind vorgesehen, um strömungsmittelmäßig das rechte Kolbenglied 100 und die Welle 66 in eine zweite oder links gelegene Position zu drücken, und zwar entsprechend einer Hochgeschwindigkeitsrate für das Anheben einer Last, und schließlich sind Zentriermittel 126 vorgesehen, um mechanisch die Welle zu zentrieren, und zwar infolge des Anschlags mit den Kolbengliedern und dem Gehäuse 42.According to a main aspect of the present invention are first means 122 provided to fluidly the left piston member 99 and the shaft 66 in a first or right position corresponding to lifting a load at low speed to press, and second Means 124 are provided to fluidly the right piston member 100 and the shaft 66 in a second or left position corresponding to a high speed rate for lifting a Load, and finally centering means 126 are provided, to mechanically center the shaft as a result of the stop with the piston members and the housing 42.

Die ersten Mittel 122 weisen einen manuell betätigbaren Steuerhebel 128 und ein zugehöriges Steuersystem 130 der Kolbenventilbauart auf, wie es beispielsweise in US-PS 4 048 799, ausgegeben am 2o. September 1977 an K.F. Golan et al. beschrieben ist. Ein solches Steuersystem ist zur selektiven Verbindung einer Strömungsmittelquelle unter Druck mit einer Leitung und einem zugehörigen Durchlaß 132 geeignet, und zwar mit Flüssigkeit bis zu einem Niveau von beispielsweise 2Ö6 7 kPa (300 psi). Die zweitenThe first means 122 have a manually operable control lever 128 and an associated control system 130 of the spool valve type, such as that disclosed in U.S. Pat. No. 4,048,799, issued Jan. September 1977 K.F. Golan et al. is described. Such a tax system is suitable for selectively connecting a source of fluid under pressure to a conduit and associated passage 132, with fluid to one Level of, for example, 2Ö6 7 kPa (300 psi). The second

Mittel 124 können das gleiche Steuersystem aufweisen, so daß die Anordnung des Steuerhebels 128 in einer zweiten Position die alternative Unterdrucksetzung einer Leitung und eines zugehörigen Durchlasses 134 bewirkt. In einer weiteren dritten Position des Steuerhebels kann die Druckströmungsmittelquelle durch das Steuersystem von diesen beiden Leitungen blockiert werden, und die Leitungen werden druckentlastet durch deren Rückverbindung mit einem Ablaßdurchlaß innerhalb des Steuersystems, was nicht gezeigt ist. Leitung und Durchlaß 132 führen zu einer ersten Ringkammer 138, angeordnet links vom ersten Kolbenglied 99. In ähnlicher Weise stehen Leitung und Durchlaß 134 in Strömungsmittelverbindung mit einer zweiten Ringkammer 142. Somit sind die ersten und zweiten Mittel 122, 124 effektiv, um entweder die Kammer 138 oder die Kammer 142 unter Druck zu setzen, wobei diese Kammern mindestens teilweise durch das Gehäuse und die Kolbenglieder definiert sind.Means 124 can have the same control system, see above that the arrangement of the control lever 128 in a second position, the alternative pressurization of a line and an associated passage 134 causes. In a further third position of the control lever, the source of pressurized fluid will be blocked by the control system of these two lines, and the lines will relieved of pressure by their connection back to a drain passage within the control system, which is not shown. Line and passage 132 lead to a first annular chamber 138, located to the left of the first piston member 99. The line and passage 134 in FIG Fluid communication with a second annular chamber 142. Thus, the first and second means 122, 124 are effective to keep either the chamber 138 or the chamber 142 under pressure to set, these chambers being at least partially defined by the housing and the piston members.

Zentriermittel 126 weisen vorzugsweise eine einzige Schraubendruckfeder 144 auf, und zwar angeordnet allgemein zwischen einem Paar von Ringfedersitzen oder Laufringen 146. Die Federsitze sind, wie dargestellt, in Anschlag mit den Schultern 118 und 120 des Windengehäuses 4 2 angeordnet, und sie sind angeordnet an den Flanschteilen 104 der Kolbenglieder 99 und 100 durch dazwischen vorgesehene Nadelschublager 147 in der zentrierten Position der verschiebbaren Welle 66.Centering means 126 preferably have a single helical compression spring 144, arranged generally between a pair of annular spring seats or races 146. As shown, the spring seats are arranged in abutment with the shoulders 118 and 120 of the winch housing 4 2, and they are disposed on the flange portions 104 of the piston members 99 and 100 through needle thrust bearings therebetween 147 in the centered position of the displaceable shaft 66.

Während des anfänglichen Zusammenbaus der Kolbenglieder 99 und 100 und der Zentriermittel 126 auf der Welle 66 sind erste UmschlieBungsmittel 148 vorgesehen, um die Kolbenglieder in einem vorgewählten Abstand gegenüber der Feder 144 zu halten, die lad- oder spannbar dazwischen enthalten ist. Die Umschließungs- oder Haltemittel 148 weisen im vorliegenden Beispiel vorzugsweise einen unterbrochenenDuring the initial assembly of the piston members 99 and 100 and the centering means 126 on the shaft 66, first enclosing means 148 are provided around the piston members at a preselected distance from the spring 144 to hold the loadable or tensionable therebetween is. In the present example, the enclosing or holding means 148 preferably have an interrupted one

kreisförmigen Schnappring 150 auf, der in einer Ringausnehmung angeordnet ist, die in der zylindrischen Oberfläche 105 des zweiten Kolbenglieds 100 definiert ist. Als Unteranordnung wird der Schnappring 150 in positiver Weise an seinem Platz innerhalb einer Ringgegenbohrung 154 im ersten Kolbenglied 99 gehalten. Bei Verwendung jedoch ist der Schnappring nicht radial innerhalb der Gegenbohrung 154 angeordnet, sondern innerhalb einer weiteren gegenüberliegenden Gegenbohrung 156, definiert innerhalb des rechten Endes des Rohrhülsenglieds 80. Im Betrieb wird das Hülsenglied 80 voll nach rechts derart gedrückt, daß die Kolbenglieder 99, 100 eng miteinander durch eine Endplatte 158 verklammert sind. Die Endplatte wird unter Lastausübung durch eine lösbare Befestigungsvorrichtung 160 irfäßt, die schraubengewindemäßig mit der Welle 66 in Einigriff steht. circular snap ring 150, which is in a ring recess which is defined in the cylindrical surface 105 of the second piston member 100. As a sub-assembly, the snap ring 150 becomes positive Manner is held in place within an annular counterbore 154 in the first piston member 99. When used, however the snap ring is not arranged radially within the counterbore 154, but within a further one opposite counterbore 156 defined within the right end of the tubular sleeve member 80. In operation, the sleeve member 80 is pushed fully to the right such that the piston members 99, 100 close together by an end plate 158 are bracketed. The end plate is secured under load by a releasable fastener 160 irfasst which is screw threadly with the shaft 66 in engagement.

Industrielle Anwendbarkeit.Industrial applicability.

Wenn eine Last mit niedriger Geschwindigkeit angehoben werden soll, durch Aufnahme des Kabels 26 auf der Windentrommel 24, so wird das Kopplungselement 90 nach rechts geschaltet. Dies wird dadurch erreicht, daß man hydraulisches Strömungsmittel unter Druck zur ersten Kammer 138 über das Steuersystem 130 und die Leitung und Durchlaß 132 leitet. Wenn infolge dieser UnterdruckSetzung das erste Kolbenglied 99 nach rechts - vergleiche die Zeichnung gedrückt wird, so werden die Zentriermittel 126 gegen die rechte Schulter 120 gedrückt. Das erste Kolbenglied stößt kontinuierlich am zweiten Kolbenglied 100 an und drückt es daher und die verschiebbare Welle 66 nach rechts derart, daß die Stirn-Zahnräder 94 und 97 miteinander kämmend in Eingriff kommen. Somit ist das Sonnen-Zahnrad 52 des zweiten Planeten-Zahnradsatzes 20 mit der verschiebbaren Welle und mit dem ersten Planetenträger 34 gekoppelt, und zwar für gemeinsame Verdrehung bevor die Eingangswelle 14 durch den Motor 16 verdreht wird. Wenn die Eingangswelle im Uhr-When lifting a load at low speed should, by taking up the cable 26 on the winch drum 24, the coupling element 90 is switched to the right. This is accomplished by delivering hydraulic fluid under pressure to the first chamber 138 via control system 130 and line and passage 132. If as a result of this pressurization the first Piston member 99 to the right - compare the drawing is pressed, the centering means 126 are against the right shoulder 120 pressed. The first piston member continuously abuts the second piston member 100 and pushes it therefore and the displaceable shaft 66 to the right such that the spur gears 94 and 97 mesh with each other in Intervention come. Thus, the sun gear 52 of the second planetary gear set 20 is with the sliding shaft and coupled to the first planet carrier 34 for common rotation before the input shaft 14 passes the motor 16 is rotated. When the input shaft in the clock

··;.·; 3152383··;. ·; 3152383

-vT- --vT- -

zeigersinn verdreht wird, so wird die Trommel in gleicher Weise im Uhrzeigersinn mit einer verminderten Geschwindigkeit gedreht, wobei deren Verhältnis bestimmt ist durch die Zahnradverhältnisse der ersten, zweiten und dritten Planeten-Zahnradsätze 18, 20 und 22. Die Rohrwelle 40 wird bei dieser Betriebsweise entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben und überläuft die Einwegkupplung 44. Sollte während des Anhebens einer Last die Leistungsversorgung ausfallen, so würde die auf die Last einwirkende Schwerkraft versuchen, das Seil oder Kabel 26 von der Trommel abzuwickeln und die Trommel entgegen dem Uhrzeigersinn zu verdrehen. Die normalerweise in Eingriff stehende Bremse 46 und die Einwegkupplung 44 jedoch wurden in positiver Weise die entsprechende Uhrzeigerdrehung der Rohrwelle verhindern und die Drehung der Trommel in der unerwünschten Richtung stoppen.is rotated clockwise, the drum is turned in the same way Way rotated clockwise at a reduced speed, the ratio of which is determined by the gear ratios of the first, second and third planetary gear sets 18, 20 and 22. The tubular shaft 40 becomes driven counterclockwise in this mode of operation and overflows the one-way clutch 44. Should during If the power supply fails when a load is lifted, the force of gravity acting on the load would try to unwind the rope or cable 26 from the drum and the Turn the drum counterclockwise. Usually however, the engaged brake 46 and the one-way clutch 44 positively became the corresponding Prevent clockwise rotation of the tubular shaft and the Stop rotating the drum in the undesired direction.

Das Anheben der Last mit hoher Geschwindigkeit wird dadurch erreicht, daß man das Kupplungselement 90 in der Zeichnung nach links verschiebt, und zwar dadurch, daß man Strömungsmittel zur zweiten Kammer 142 durch die zweiten Mittel 124 leitet. Dies bewirkt die Verbindung der Windentrommel 24 zur gemeinsamen Verdrehung mit dem zweiten Planetenträger 54 und dem ersten Planetenträger 34. Wenn die Eingangswelle 14 wiederum im Uhrzeigersinn angetrieben wird, so wird die Trommel ebenfalls im Uhrzeigersinn angetrieben, und zwar mit einem Geschwindigkeitsverhältnis, bestimmt durch die Zahnradverhältnisse der ersten und dritten Planetenradsätze 18, 22. Die umgekehrte Drehung der Trommel wird im Falle eines Leistungsausfalls in der gleichen Weise verhindert, wie bei dem Anheben der Last mit niedriger Geschwindigkeit .Lifting the load at high speed is thereby made achieved that one moves the coupling element 90 in the drawing to the left, namely by having fluid to the second chamber 142 through the second means 124. This causes the winch drum 24 to be connected for common rotation with the second planet carrier 54 and the first planet carrier 34. When the input shaft 14 is again driven clockwise, the drum is also driven clockwise, namely with a speed ratio determined by the gear ratios of the first and third planetary gear sets 18, 22. Reverse rotation of the drum is prevented in the event of a power failure in the same way like lifting the load at low speed.

Um eine Last in steuerbarer Weise abzusenken, wird das Kupplungselement 90 in seiner neutralen oder zentrierten Position angeordnet, wie dies dargestellt ist, und zwarIn order to lower a load in a controllable manner, the coupling element 90 is in its neutral or centered position Position arranged as shown, namely

-1t--1t-

durch öffnen beider Ringkammern 138 und 142 zum Abfluß und um zu gestatten, daß die Zentriermittel 126 die Welle 66 in der mittigen Position anordnen. Hydraulikdruck wird an die Bremse 46 in bekannter Weise angelegt, um die Bremse im gewünschten Ausmaß freizugeben, und um zu gestatten, daß die Last an der Windentrommel 24 die Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn gestattet, und um ferner zu gestatten, daß die Rohrwelle 40 in steuerbarer Weise im Uhrzeigersinn sich dreht.by opening both annular chambers 138 and 142 to the drain and to allow the centering means 126 to support the shaft 66 arrange in the central position. Hydraulic pressure is applied to the brake 46 in a known manner to operate the brake to release to the desired extent, and to allow the load on the winch drum 24 to rotate in the opposite direction Clockwise, and also to allow the tubular shaft 40 controllably rotates clockwise.

Wenn es gewünscht ist, das Seil 26 von der Wickeltrommel 24 mit Leistung abzuwickeln, so wird das Kupplungselement 90 in seiner neutralen Position platziert und die Bremse 46 wird hydraulisch außer Eingriff gebracht. Die Eingangswelle 14 wird in der entgegengesetzten oder Gegenuhrzeigeririchtung gedreht, und zwar durch Umkehrbetrieb des Motors 16 und die Bremse 78 der Knüppelbauart verhindert, daß die verschiebbare Welle 66 und der erste Planetenträger 34 sich entgegen dem Uhrzeigersinn verdrehen. Wenn unter diesen Bedingungen die Bremse 78 den ersten Planetenträger 34 stationär hält, so wird das erste Ring-Zahnrad 30 zur Drehung im Uhrzeigersinn längs des dritten Sonnen-Zahnrads 60 gezwungen, und dies treibt die Windentrommel entgegen dem Uhrzeigersinn an. Sollte das Gewicht der Last am Seil 26 die Drehgeschwindigkeit der Trommel mit einer Rate schneller als die durch die Relativgeschwindigkeit der Eingangswelle 14 vorgesehene beschleunigen, so wird die Drehgeschwindigkeit des ersten Ring-Zahnrads 30 bis zu dem Punkt sich erhöhen, wo der erste Planetenträger 34 in einem Zustand betrieben wird, um die Bremse 78 der Knüppelbauart zu überlaufen. Vorteilhafterweise hat dies die effektive Trennung des ersten Sonnenzahnrads 32 und des Motors 16 von der Wickeltrommel 24 zur Folge, so daß der Motor nunmehr als eine Pumpe betrieben wir-d.If so desired, the rope 26 from the winding drum 24 with power, the coupling element 90 is placed in its neutral position and the brake is applied 46 is hydraulically disengaged. The input shaft 14 is in the opposite or counterclockwise direction rotated by reverse operation of the motor 16 and the brake 78 of the stick type prevents the displaceable shaft 66 and the first planet carrier 34 rotate counterclockwise. If among these Conditions, the brake 78 holds the first planet carrier 34 stationary, the first ring gear 30 is rotated forced clockwise along the third sun gear 60, and this drives the winch drum counter to that Clockwise. The weight of the load on rope 26 should increase the speed of rotation of the drum at a rate faster than that due to the relative speed of the input shaft 14, the rotational speed of the first ring gear 30 will increase to the point where the first planetary carrier 34 is operated in a state to override the stick type brake 78. Advantageously, this has the effective separation of the first sun gear 32 and the motor 16 of the winding drum 24 result, so that the motor now as a pump is operated d.

Der Zusammenbau des Betätigungsteils oder der linken Seite der Winde 12 ist relativ einfach und wird erreicht, nachdem mehrere Grund-Unteranordnungen zusammengebaut sind. Die erste Unteranordnung weist folgendes auf: Den ersten Planetenträger 34 und seine zugehörigen Planeten-Sahnräder 36, und die zweite Unteranordnung weist den zweiten Planetenträger 54 und seine zugehörigen Planeten-Zahnräder 56 auf. Die ersten und zweiten Unteranordnungen werden sodann miteinander gekoppelt, um eine dritte Unteranordnung von der Windentrommel 24 weg zu definieren. Lageranordnung 74 und zugehörige Halteringe, Lageranordnung 76 und zugehörige Halteringe und das zweite Sonnen-Zahnrad 52 bilden einen Teil dieser dritten Unteranordnung zusammen mit einem Befestigungsflansch 162. Der Befestigungsflansch 162 ist lösbar am zweiten Planetenträger 54 befestigt, und zwar durch eine Vielzahl von Befestigungsvorrichtungen 164, die vorteilhafterweise schraubgewindemäßig in den Träger installiert sind, und zwar vom linken oder Außenteil der Winde her, um so leichter wartbar zu sein. Ein rechts angeordneter interner Haltering 166 ist in den Befestigungsflansch 162 eingebaut, und die dritte Unteranordnung wird sodann in die Trommel 24 eingesetzt und in dieser durch eine Vielzahl von Befestigungsbolzen 168 befestigt.The assembly of the operating part or the left side winch 12 is relatively simple and is achieved after several basic subassemblies are assembled. The first sub-assembly includes: the first planet carrier 34 and its associated planet pinion gears 36, and the second subassembly includes the second planet carrier 54 and its associated planet gears 56. The first and second subassemblies are then coupled together to form a third subassembly from the Define winch drum 24 away. Bearing assembly 74 and associated retaining rings, bearing assembly 76 and associated retaining rings and the second sun gear 52 form one Part of this third subassembly together with a mounting flange 162. The fastening flange 162 is releasably fastened to the second planet carrier 54, namely by a variety of fasteners 164, advantageously Installed with a screw thread in the carrier from the left or outer part of the winch, so as to be easier to maintain. One on the right internal retaining ring 166 is built into mounting flange 162 and the third subassembly is then inserted into the drum 24 and fastened therein by a plurality of fastening bolts 168.

Ein Läuferkäfig 170 einschließlich der Lageranordnung 72 und Dichtung 172 bilden grundsätzlich eine vierte Unteranordnung und diese werden dadurch eingebaut, daß man beispielsweise den Käfig an einer äußeren Gehäusewand 174 des Windengehäuses 42 befestigt, und zwar durch eine Vielzahl von Befestigungsbolzen 176. Ein Haltering 178 befestigt den Innenlaufring der Lageranordnung an seinem Platz am Halteflansch 162, um so zu ermöglichen, daß die Windentrommel 24 grundsätzlich vollständig drehbar innerhalb des Windengehäuses getragen ist.A rotor cage 170 including the bearing assembly 72 and seal 172 basically form a fourth subassembly and these are installed by For example, the cage attached to an outer housing wall 174 of the winch housing 42, through a A plurality of mounting bolts 176. A retaining ring 178 fastens the inner race of the bearing assembly to his Space on the retaining flange 162 so as to enable the winch drum 24 to be generally completely rotatable within of the winch housing is carried.

Die verschiebbare Welle 66 wird sodann in die Keilnutver-The slidable shaft 66 is then inserted into the keyway

οι οζαο οοι οζαο ο

bindung 70 innerhalb des ersten Planetenträgers 34 eingesetzt. Vorteilhafterweise kann das Stirn-Zahnrad 98 keilnutartig in die Position innerhalb des Befestigungsflansches 162 gebracht werden, und zwar axial gegenüber dem Baltering 1,66 und sodann wird ein weiterer Haltering 180 zur Befestigung am Platz eingebaut. Ein ringförmiges Gehäuseglied 182 wird sodann an seinem Platz beispielsweise durch eine Vielzahl von Befestigungsbolzen 183 am Lagerkäfig 170 befestigt werden.binding 70 inserted within the first planet carrier 34. Advantageously, the spur gear 98 can be brought into the position within the mounting flange 162 in the manner of a keyway, namely axially opposite the Baltering 1.66 and then another retaining ring 180 is installed for fastening in place. An annular housing member 182 is then in place, for example be fastened to the bearing cage 170 by a plurality of fastening bolts 183.

Eine fünfte Unteranordnung wird durch die ersten und zweiten Kolbenglieder 99, 100, Feder 144, Federsitze 146, Lager und mit dem Schnappring 150 gebildet werden, und zwar angeordnet gegenüber dem ersten Kolbenglied und die Belastung oder Ladung der im wesentlichen zusammengedrückten Feder haltend. Diese Unteranordnung wird über der verschiebbaren Welle 66 eingebaut und wird an ihrem Platz durch die Wirkung des Befestigungsbolzens 160 verankert. Der Bolzen ist schraubgewindemäßig in die Welle derart eingeführt, daß die Endplatte 158 und das intern und extern mit Keilnuten versehene Hülsenglied 80 gegen das erste Kolbenglied 99 und die zusammengedrückte Feder gedrückt wird.A fifth sub-assembly is formed by the first and second piston members 99, 100, spring 144, spring seats 146, bearings and formed with the snap ring 150 positioned opposite the first piston member and the load or charging the substantially compressed spring holding. This sub-assembly is installed over the sliding shaft 66 and is in place by the action of the fastening bolt 160 anchored. The bolt is threaded into the shaft in such a way that that the end plate 158 and the internally and externally splined sleeve member 80 against the first piston member 99 and the compressed spring is pressed.

Schließlich werden die äußeren Endglieder, verbunden mit der Bremse 78 der Knüppelbauart, eingebaut, und zwar einschließlich einer Traganordnung 184, der innere und äussere Laufringe 186, 188 aufweist, einer Verzögerungsfeder 190 und einer Abdeckung 192, und zwar geschieht dieser Einbau durch eine Vielzahl von Befestigungsbolzen 194, die im Gehäuseglied 182 eingeschraubt sind.Finally, the outer end links connected to the stick type brake 78 are installed, inclusive a support assembly 184 having inner and outer races 186, 188, a delay spring 190 and a cover 192, and this happens Installation by a plurality of fastening bolts 194 which are screwed into the housing member 182.

Man erkennt somit, daß die Winde 8 in relativ einfacher Weise zusammengebaut und auch auseinandergenommen werden kann. Vorteilhafterweise kann die verschiebbare Welle 66 zur Wartung eingebaut oder freigegeben werden, wobei derIt can thus be seen that the winch 8 is assembled and also taken apart in a relatively simple manner can. Advantageously, the displaceable shaft 66 can be installed or released for maintenance, wherein the

• ■ « β · * e• ■ «β * e

Befestigungsflansch 162 in seiner .eingebauten Position derart gehalten wird, daß die Drehlagerung der Windentrommel 24 fortgesetzt wird. Beispielsweise kann nach Entfernung des Gehäuseglieds 182 und anderer externer Teile links davon in der Zeichnung und auch des Stirn-Sahnrads 98 die verschiebbare Welle und das Kupplungselement 90 axial entfernt werden, und zwar aus dem Bereich innerhalb des reichlichen Innendurchmessers oder der Bohrung des Befestigungsflanschs 162. Dies war bei der Konstruktion gemäß US-PS 4 161 126 nicht möglich.Mounting flange 162 in its .installed position in this way is held that the rotary bearing of the winch drum 24 is continued. For example, after removal of the housing member 182 and other external parts to the left thereof in the drawing and also of the spur gear 98 the displaceable shaft and the coupling element 90 are axially removed from the area within the ample inside diameter or the hole in the mounting flange 162. This was not possible with the construction of US Pat. No. 4,161,126.

Darüber hinaus können die ersten und zweiten Kolbenglieder 99, 100 und die Zentriermittel 126 als eine selbst abgeschlossene ünteranordnung auf der verschiebbaren Welle eingebaut und von dort entfernt werden, wobei die Kolbenglieder und das Windengehäuse 42 im allgemeinen Betriebskammern 138 und 14 2 mit gleichen Betriebsvoiumina definieren. Das letzte Merkmal ist von dem Standpunkt aus vorteilhaft, daß das betriebsmäßig zugehörige Steuersystem 130 leicht eine ähnliche Ansprechrate für Betrieb mit sowohl hoher als auch niedriger Geschwindigkeit liefert. Im Gegensatz dazu hat die Winde des Standes der Technik gemäß US-PS 4 161 126 keine positiv zusammenarbeitenden ersten und zweiten Kolbenglieder oder gleiches Volumen besitzende Arbeitskammern 138, 142.In addition, the first and second piston members 99, 100 and the centering means 126 can be self-contained sub-arrangement on the sliding shaft installed and removed from there, with the piston members and winch housing 42 generally defining operating chambers 138 and 14 2 of equal operating volume. The last feature is advantageous from the standpoint that the operationally associated control system 130 easily provides a similar rate of response for both high and low speed operation. In contrast in addition, the prior art winch of US Pat. No. 4,161,126 does not have a positively cooperating first and second piston members or working chambers 138, 142 having the same volume.

Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung erhält man aus dem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche.Further aspects, objects and advantages of the invention are obtained one from a study of the drawings, the disclosure and the appended claims.

Claims

U L αο ο S 5855 winch device claims

1. In a winch device (8) with a sound control device (10) including a shaft (66) rotatable within a housing (42) on a Central axis (28) is mounted, is marked through:

first and second piston members (99, 100), fixedly arranged arranged on the shaft (66) and axially displaceable within the housing (42),

first means (122) for fluid pushing the first piston member (99) and the shaft (66) in a first direction towards a first position,

second means (124) for fluidly urging the second piston member (100) and the shaft (66) into one Direction opposite to the first direction towards a second position, and,

Centering means (126) for mechanically centering the shaft (66) between the first and second positions as a result of the stop with the piston members (99, 100) and the housing (42).

2. Coiling device (8) according to claim 1, wherein the centering means (126) have a compression spring (144) and first and second annular springs (146), wherein the compression spring (144) abuts against the spring seats (146).

3. Winding device (8) according to claim 2, wherein the centering means (126) have first and second bearings (147) arranged axially outside the spring seats (146).

4. Winding device (8) according to claim 3, wherein the housing (42) has an enlarged bore (112) with shoulders (118, 120) at opposite ends of the bore (112), the spring seats (146) each opposing the shoulders (118, 120) sit in the centered position of the shaft (66).

5. Winding device (8) according to claim 4, wherein each of the piston members (99, 100) has an annular flange (104) and the bearings (14 7) individually bear against the corresponding flange (104).

6. winding device (8) according to claim 1, wherein each the piston members (99, 100) has a tubular part (102) and an annular flange part (104), and wherein the tubular parts (102) overlap telescopically.

7. Winding device (8) according to claim 6, wherein the centering means (126) against the flange parts (104) in the central position of the shaft (66) act.

v> I

8. Winding device (8) according to claim 7 including Means (150) for containing the centering means (126) between the flange parts (104) during the initial Assembly.

9. Winding device (8) according to claim 1, wherein the shaft (66) has a shoulder (86), the second piston member (100) is in abutment with the shoulder (86), and the first piston member (99) in the end face stop (facing stop) with the second piston member (100) stands, with the centering means (126) in between are arranged.

10. Winding device (8) according to claim 9, wherein the centering means (126) a single compression spring (144) exhibit.

11. Winding device (8) according to claim 10 including Means (80, 158, 160) for restricting or preventing separation of the first and second piston members (99, 100) as a result of the load on the compression spring (144).

12. turning device (8) according to claim 10, wherein the shaft (66) defines a radially outwardly extending coupling element (90) with toothed Face gears (92, 94) on opposite sides.

13. Winding device (8) according to claim 1, wherein the centering means (126) comprise a pair of spring seats (146), a single compression spring (144) generally disposed between the spring seats (146) and a pair of Storage (147).

14. Winding device (8) according to claim 13, wherein the Housing (42) has a cylindrical bore (112), the annular shoulders (118, 120) on axially opposite lying ends thereof are defined, with the spring seats (146) on in corresponding shoulders (118, 120) in the centered Position of the shaft (66) are arranged.

15. Winding device (8) according to claim 1, wherein the housing (42) and the piston members (99, 100) at least partially form first and second annular chambers (138, 142), which have essentially the same operating volumes.