DE69126426T2

DE69126426T2 - AUTOMATIC LOAD-BASED WINCH

Info

Publication number: DE69126426T2
Application number: DE69126426T
Authority: DE
Inventors: Us California; Guillermo Ferramola; Bruno Resch
Original assignee: Navtec Inc
Current assignee: NAVTEC Inc GUILFORD CONN US
Priority date: 1990-03-21
Filing date: 1991-03-21
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2011-03-22
Also published as: DE69126426D1; EP0521109A4; EP0521109B1; EP0521109A1; WO1991014646A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Winden und ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zur Verwendung bei Winden entwickelt worden, die auf Seefahrzeugen, wie zum Beispiel Yachten, verwendet worden.The present invention relates to winches and has been developed particularly, but not exclusively, for use with winches used on marine vessels such as yachts.

Solche Winden sind bekannt und werden in großem Umfang beim Segeln mit Yachten zum Spannen von Segeln, Aufzugsseilen und anderem laufenden Tauwerk von Yachten verwendet. Das Spannen erfolgt durch Drehen eines Handgriffs, so daß dadurch eine Windentrommel über eine Vielzahl von Getriebezügen mit unterschiedlichen Geschwindigkeitsverhältnissen gedreht wird, so daß durch progressives, selektives Steigern der Geschwindigkeitsverhältnisse zum Beispiel ein Segel rasch auf die erforderliche Spannung gebracht werden kann. Bei Winden gemäß dem Stand der Technik mit zwei Geschwindigkeiten erfolgt die Auswahl des geeigneten Geschwindigkeitsverhältnisses durch Umkehren der Drehrichtung des Betätigungshandgriffs. Bei manchen Winden gemäß dem Stand der Technik mit drei Geschwindigkeiten wird das dritte Geschwindigkeitsverhältnis durch eine vertikale Bewegung einer Handgriffwelle angeboten, um dadurch eine Klauenkupplung mit einer direkten Antriebsverbindung mit der Windentrommel in Eingriff zu bringen oder davon zu trennen.Such winches are well known and widely used in yacht sailing for tensioning sails, hoisting cables and other running yacht rigging. Tensioning is accomplished by turning a handle to rotate a winch drum through a plurality of gear trains having different speed ratios so that by progressively, selectively increasing the speed ratios, for example, a sail can be rapidly brought to the required tension. In prior art two-speed winches, selection of the appropriate speed ratio is accomplished by reversing the direction of rotation of the operating handle. In some prior art three-speed winches, the third speed ratio is provided by vertical movement of a handle shaft to thereby engage or disengage a dog clutch having a direct drive connection to the winch drum.

In dem US-Patent 4 054 266 ist eine Winde mit drei Geschwindigkeiten offenbart, bei der ein Hebel betätigt wird, um einen ersten Getriebezug einzurücken (den Getriebezug, der normalerweise zuerst verwendet wird und das niedrigste Geschwindigkeitsverhältnis aufweist). Der Windenhandgriff wird in dem ersten Gang in der einen Richtung gedreht, und er wird dann in der entgegengesetzten Richtung gedreht, um automatisch einen zweiten Gang einzulegen (wobei es sich um einen Getriebezug mit mittlerem Geschwindigkeitsverhältnis handelt), und anschließend daran wird der Windenhebel wiederum umgekehrt bewegt, um einen dritten Gang einzulegen (wobei es sich um den Getriebezug mit dem höchsten Geschwindigkeitsverhältnis handelt).US Patent 4,054,266 discloses a three speed winch in which a lever is operated to engage a first gear train (the gear train normally used first and having the lowest speed ratio). The winch handle is rotated in one direction in the first gear and is then rotated in the opposite direction to automatically engage a second gear (which is a medium speed ratio gear train), and then the winch lever is moved in reverse to engage third gear (which is the gear train with the highest speed ratio).

In der europaischen Patentschrift mit der Veröffentlichungsnummer 0 159 095 ist eine drei Geschwindigkeiten aufweisende Winde offenbart, bei der eine Anzahl von Zahnrädem vorgesehen ist, wobei der eine Satz auf einer an einer Basis befestigten Welle angebracht ist und weitere Sätze auf einem drehbaren Träger angebracht sind, der auf der Basis drehbar ist und der unter Federvorspannung steht, um unter einer auf die Windentrommel wirkenden Nullbelastung oder Minimalbelastung einen ersten Getriebezug von drei Getriebezügen einzurücken, wobei der erste Getriebezug ein Zahnrad auf der an der Basis befestigten Welle beinhaltet. Bei Drehung des Handgriffs in der einen Richtung, beispielsweise im Uhrzeigersinn, wird unter diesen Bedingungen der erste Getriebezug anstatt eines dritten Getriebezuges betätigt, solange der Träger nicht durch Betätigung des Handgriffs in der entgegengesetzten Richtung dazu veranlaßt wird, sich entgegen der Belastungsfeder zu bewegen. Eine Betätigung des Handgriffs in der entgegengesetzten Richtung führt zum Einrücken des zweiten Getriebezuges mit mittlerem Geschwindigkeitsverhältnis, und dieser Eingriff bleibt aufrechterhalten, bis die Drehrichtung des Handgriffs wieder in die ursprüngliche Richtung umgekehrt wird. Eine unter Federvorspannung stehende Sperrklinke wirkt auf ein ausgewähltes Zahnrad ein, um eine umgekehrte Drehbewegung der Winde bei der ersten Geschwindigkeit zu verhindern.In European Patent Publication No. 0 159 095 a three speed winch is disclosed in which a number of gears are provided, one set being mounted on a shaft secured to a base and further sets being mounted on a rotatable carrier which is rotatable on the base and which is spring loaded to engage a first of three gear trains under zero or minimum load on the winch drum, the first gear train including a gear on the shaft secured to the base. Under these conditions rotation of the handle in one direction, for example clockwise, will operate the first gear train rather than a third gear train unless the carrier is caused to move against the loading spring by operation of the handle in the opposite direction. Operating the handle in the opposite direction engages the second gear train at the intermediate speed ratio and this engagement is maintained until the direction of rotation of the handle is reversed back to the original direction. A spring-loaded pawl acts on a selected gear to prevent reverse rotation of the winch at the first speed.

Diese Winde mit drei Geschwindigkeiten ist nicht in dem Sinn lastabhängig, daß der betätigbare Getriebezug von der auf die Winde wirkenden Drehmomentbelastung abhängig ist, die durch die Segellast erzeugt wird. Die Beschreibung betont das Merkmal, daß der Übergang zwischen den drei Getriebezügen durch bloßes Wechseln der Drehrichtung des Antriebszahnrads vollautomatisch erfolgt, wobei diese Winde stets im ersten Gang beginnen muß, selbst wenn die anfängliche Segellast hoch ist, so daß die Bedienungsperson der Winde das Andrehen der Winde in Richtung des zweiten Gangs beginnen muß, um die Winde aus dem ersten Gang über den zweiten Gang in den dritten Gang zu schalten.This three-speed winch is not load-dependent in the sense that the gear train that can be operated is dependent on the torque load on the winch that is generated by the sail load. The description emphasizes the feature that the transition between the three gear trains is fully automatic by simply changing the direction of rotation of the drive gear. This winch must always start in first gear, even if the initial sail load is high, so that the winch operator must start turning the winch towards second gear in order to shift the winch from first gear through second gear to third gear.

Die internationale Anmeldung PCT/AU88/0053 (internationale Veröffentlichtungsnummer W088/06565) beschreibt eine Winde mit drei Geschwindigkeiten, die drei Getriebezüge aufweist. Der Antrieb wird zwischen zwei der Getriebezüge durch eine Verschiebung eines Zahnrads von einem der Getriebezüge zwischen einer unwirksamen Position und einer wirksamen Position übertragen. Diese spezielle Winde hat den Nachteil, daß sie relativ komplex ist und daher teuer in der Herstellung ist. Außerdem kommt die Komplexität zu dem Gewicht der Winde hinzu. Noch ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich die Winde nicht für eine Anpassung an die Konfiguration bestehender Winden eignet.International application PCT/AU88/0053 (international publication number W088/06565) describes a three-speed winch having three gear trains. The drive is transferred between two of the gear trains by a shift of a gear from one of the gear trains between an inoperative position and an operative position. This particular winch has the disadvantage of being relatively complex and therefore expensive to manufacture. In addition, the complexity is added to the weight of the winch. Yet another disadvantage is that the winch does not lend itself to adaptation to the configuration of existing winches.

Die US-A-4 111 397, auf der der Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 basiert, offenbart eine drei Geschwindigkeiten aufweisende Winde, bei der jede der drei Geschwindigkeiten nacheinander ausgewählt wird, indem die Drehrichtung der Handkurbel umgekehrt wird.US-A-4 111 397, on which the preamble of appended claim 1 is based, discloses a three-speed winch in which each of the three speeds is selected sequentially by reversing the direction of rotation of the hand crank.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Überwindung oder zumindest einer beträchtlichen Verminderung der vorstehend genannten Nachteile.The aim of the present invention is to overcome or at least to considerably reduce the above-mentioned disadvantages.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine automatische lastabhängige Winde geschaffen, die eine Basis, eine Windentrommel, die drehbar an der Basis montiert ist, sowie eine drehbare Antriebswelle aufweist, um die Windentrommel anzutreiben. Ferner besitzt die Winde mindestens zwei Getriebezüge, die auf angetriebenen Wellen angebracht sind und zwischen die Antriebswelle und die Trommel gekuppelt sind, um die Trommel in Abhängigkeit von der Drehung der Antriebswelle zu drehen. Einer der beiden Getriebezüge erzeugt für dieselbe Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle eine andere Windentrommelgeschwindigkeit als der andere der Getriebezüge.According to one aspect of the invention, there is provided an automatic load sensing winch comprising a base, a winch drum rotatably mounted on the base, and a rotatable drive shaft for driving the winch drum. The winch further comprises at least two gear trains mounted on driven shafts and connected between the drive shaft and drum are coupled to rotate the drum in response to the rotation of the drive shaft. One of the two gear trains produces a different winch drum speed than the other of the gear trains for the same drive shaft rotation speed.

Während des Betriebs wird eine variable Drehmomentbelastung auf eine der Wellen ausgeübt, indem ein auf die Windentrommel aufgewickeltes Seil oder Tau betätigt wird.During operation, a variable torque load is applied to one of the shafts by operating a rope or cable wound on the winch drum.

Die Winde beinhaltet einen Mechanismus, der in Abhängigkeit von Veränderungen bei der variablen Drehmomentbelastung hinsichtlich der einen Welle in vertikaler Richtung verschiebbar ist. Der Mechanismus weist eine Einrichtung auf, um mit dem einen der Getriebezüge in einer ersten vertikalen Position des Mechanismus in Eingriff zu kommen und um mit dem einen Getriebezug in einer zweiten vertikalen Position außer Eingriff zu kommen, um den einen Getriebezug abzutrennen und für eine Drehung der Trommel durch den anderen Getriebezug zu sorgen.The winch includes a mechanism that is vertically displaceable in response to changes in the variable torque load on the one shaft. The mechanism includes means for engaging one of the gear trains in a first vertical position of the mechanism and for disengaging one of the gear trains in a second vertical position to disconnect one of the gear trains and provide rotation of the drum by the other of the gear trains.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist der Mechanismus für eine Rotation zusammen mit der einen Welle angebracht, und er beinhaltet eine zylindrische Öffnung zum Aufnehmen der Welle. Die Öffnung besitzt eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Keilwellennuten, und die Welle besitzt ebenfalls eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Keilwellennuten, die mit den Keilwellennuten des Mechanismus in Eingriff kommen. Der Mechanismus dreht sich in Abhängigkeit von der Drehung der Welle, wobei er jedoch in Längsrichtung bezüglich der Welle aus der ersten vertikalen Position in die zweite vertikale Position gleitend verschiebbar ist. Der Mechanismus bewegt sich in hin- und hergehender Weise nach oben und unten und ist unter Federvorspannung in die erste vertikale Position vorgespannt und ist entgegen der Vorspannung in die zweite vertikale Position gleitend verschiebbar. Die Keilwellennuten an der Welle kommen mit den Keilwellennuten des Mechanismus in Eingriff, um eine Reibung zu erzeugen, die zunimmt, wenn die auf die Winde wirkende Drehmomentbelastung zunimmt. Der Mechanismus wird in der zweiten vertialen Position gehalten, wenn die Reibung in Abhängigkeit von der Drehmomentbelastung auf einen ausreichenden Wert erhöht wird, um die Federvorspannung auf den Mechanismus zu überwinden.According to one aspect of the invention, the mechanism is mounted for rotation with the one shaft and includes a cylindrical opening for receiving the shaft. The opening has a plurality of longitudinal splines and the shaft also has a plurality of longitudinal splines that engage the splines of the mechanism. The mechanism rotates in response to rotation of the shaft but is slidable longitudinally with respect to the shaft from the first vertical position to the second vertical position. The mechanism moves up and down in a reciprocating manner and is spring biased to the first vertical position and is slidable against the bias to the second vertical position. The splines on the shaft engage the splines of the mechanism. Engaging to create a friction that increases as the torque load acting on the winch increases. The mechanism is held in the second vertical position when the friction is increased in response to the torque load to a sufficient value to overcome the spring preload on the mechanism.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der im unmittelbar vorausgehenden Absatz beschriebene Mechanismus eine Vielzahl von Rampen auf, die von diesem vertikal nach oben vorstehen, wobei die Rampen längs eines Bogens um den Mechanismus herum beabstandet sind. Die Rampen kommen periodisch mit einer Vielzahl von Rampen in Eingriff, die in festen vertikalen Positionen bezüglich der Welle angeordnet sind. Die Rampen des Mechanismus gleiten über die Rampen, die bezüglich der Welle befestigt sind, um den Mechanismus vertikal und hinund hergehend zu verschieben. Wenn die Reibung einen Punkt erreicht, an dem die Reibung die Vorspannung überwindet, wird der Mechanismus durch die Reibung zwischen den Keilwellennuten in der zweiten vertikalen Position gehalten.According to another aspect of the invention, the mechanism described in the immediately preceding paragraph has a plurality of ramps projecting vertically upwardly therefrom, the ramps being spaced along an arc around the mechanism. The ramps periodically engage a plurality of ramps located at fixed vertical positions relative to the shaft. The ramps of the mechanism slide over the ramps fixed relative to the shaft to translate the mechanism vertically and reciprocally. When the friction reaches a point where the friction overcomes the bias, the mechanism is held in the second vertical position by the friction between the splines.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine vertikale Verschiebung des Mechanismus in einer anderen Weise erzielt. Ein Nockenelement befindet sich in einer festen vertikalen Position bezüglich der einen Welle. Das Nockenelement weist wenigstens eine Nockenoberfläche auf, die in einer bogenförmigen Relation bezüglich der Welle geformt ist, wobei sie in einer am meisten bevorzugter Weise in einer wendelförmigen Relation bezüglich dieser geformt ist. Der verschiebbare Mechanismus weist ein Nockenfolgeteil auf, das auf der wendelförmigen Nockenoberfläche gleitet. Das Nockenfolgeteil gleitet in Abhängigkeit von Änderungen der Drehmomentbelastung über die Nockenoberfläche, um den Mechanismus aus der ersten vertikalen Position in die zweite vertikale Position zu bewegen.According to another embodiment of the invention, vertical translation of the mechanism is achieved in another manner. A cam member is in a fixed vertical position relative to the one shaft. The cam member has at least one cam surface shaped in an arcuate relation relative to the shaft, most preferably shaped in a helical relation relative thereto. The translational mechanism has a cam follower that slides on the helical cam surface. The cam follower slides over the cam surface in response to changes in torque load to move the mechanism from the first vertical position to the second vertical position.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet das Nockenelement eine Vielzahl von Vorsprüngen, die sich in Längsrichtung von dem Nockenelement weg in Richtung auf den Mechanismus erstrecken. Der Mechanismus beinhaltet eine Vielzahl entsprechender Vorsprünge. Die Vorsprünge besitzen spiegelbildliche wendelförmige Flächen, die aufeinander gleiten und den Mechanismus in Abhängigkeit von Erhöhungen der Drehmomentbelastung in vertikaler Richtung bewegen.In a preferred embodiment of the invention, the cam member includes a plurality of projections extending longitudinally away from the cam member toward the mechanism. The mechanism includes a plurality of corresponding projections. The projections have mirror-image helical surfaces that slide on each other and move the mechanism in a vertical direction in response to increases in torque load.

Wie vorstehend beschrieben, ist der Mechanismus in Abhängigkeit von Veränderungen der Drehmomentbelastung in vertikaler Richtung verschiebbar. Der Mechanismus ist betriebsmäßig mit einem Übertragungsteil verbunden. Das Übertragungsteil dreht sich mit der einen Welle und ist in Abhängigkeit von einer vertikalen Bewegung des Mechanismus auf der Welle vertikal gleitend verschiebbar. Das Übertragungsteil weist eine Vielzahl von Sperrklinken auf, die von dem Übertragungsteil radial nach außen vorgespannt sind. Der eine Getriebezug beinhaltet ein ringförmiges Zahnrad mit inneren Sperrklinkenzähnen, mit denen die Sperrklinken in Eingriff treten. Das ringförmige Zahnrad besitzt äußere Zahnradzähne, um den einen der Getriebezüge anzutreiben.As described above, the mechanism is vertically slidable in response to changes in torque load. The mechanism is operatively connected to a transmission member. The transmission member rotates with the one shaft and is vertically slidable on the shaft in response to vertical movement of the mechanism. The transmission member includes a plurality of pawls biased radially outwardly from the transmission member. The one gear train includes an annular gear having internal pawl teeth with which the pawls engage. The annular gear has external gear teeth for driving the one of the gear trains.

Die Sperrklinken sind in der ersten vertikalen Position des Übertragungsteils von dem Übertragungsteil radial nach außen in Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen vorgespannt. Die Sperrklinken sind in der zweiten vertikalen Position radial nach innen gegen die Vorspannung außer Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen bewegbar. Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung weist die Winde einen Ringflansch auf, der sich von den inneren Sperrklinkenzähnen radial nach innen erstreckt, wobei der Flansch die Sperrklinken in der zweiten vertikalen Position außer Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen hält. Vorzugsweise weist der Flansch eine radiale Fläche auf, welche die Sperrklinken außer Eingriff hält, sobald sich das Übertragungsteil in Längsrichtung bezüglich des Zahnrades bewegt hat, das die inneren Sperrklinkenzähne aufweist.The pawls are biased radially outward from the transmission part into engagement with the pawl teeth in the first vertical position of the transmission part. The pawls are movable radially inward against the bias out of engagement with the pawl teeth in the second vertical position. According to one aspect of the invention, the winch has an annular flange extending radially inward from the inner pawl teeth, the flange holding the pawls out of engagement with the pawl teeth in the second vertical position. Preferably, the flange has a radial surface which holds the pawls out of engagement as soon as the transmission part moved longitudinally with respect to the gear having the inner pawl teeth.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Ringflansch an seiner oberen Oberfläche eine Rampe auf, um die Sperrklinken radial nach innen zu bewegen, wenn sich das Übertragungsteil hinsichtlich des ringförmigen Zahnrads nach unten bewegt.According to a preferred embodiment of the invention, the annular flange has a ramp on its upper surface to move the pawls radially inward when the transmission member moves downward with respect to the annular gear.

Wie zu erkennen ist, spricht die Winde gemäß der vorliegenden Erfindung auf Änderungen der auf die Winde wirkenden Drehmomentbelastung an. Wenn die Belastung sehr hoch ist, arbeitet die Winde in dem einen Getriebezug. Ist die Belastung niedrig, arbeitet die Winde in einem anderen Getriebezug. Weitere Vorteile einer Winde gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung.As can be seen, the winch according to the present invention is responsive to changes in the torque load acting on the winch. When the load is very high, the winch operates in one gear train. When the load is low, the winch operates in another gear train. Other advantages of a winch according to the present invention will become apparent from the detailed description below.

Short description of the drawings

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische, teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer drei Geschwindigkeiten aufweisenden Winde zur Verwendung auf einer Yacht;Fig. 1 is a schematic, partially sectioned, side view of a three-speed winch for use on a yacht;

Fig. 2, 3 und 4 schematische Seitenansichten des zentralen An triebsbereichs der Winde der Fig. 1 in drei Antriebsmoden, wobei Fig. 2 die Winde in dem Zustand zeigt, in dem sich die Trommel mit der höchsten Geschwindigkeit und der niedrigsten Leistung dreht; wobei Fig. 3 die Winde in dem Zustand zeigt, in dem sich die Trommel mit einer mittleren Geschwindigkeit und bei Übertragung einer mittleren Leistung dreht; und wobei Fig. 4 die Winde in dem Zustand zeigt, in dem sich die Trommel mit der langsamsten Geschwindigkeit dreht und die maximale Leistung übertragen wird;Fig. 2, 3 and 4 are schematic side views of the central drive area of the winch of Fig. 1 in three drive modes, Fig. 2 showing the winch in the state in which the drum is rotating at the highest speed and the lowest power; Fig. 3 showing the winch in the state in which the drum is rotating at an intermediate speed and transmitting an intermediate power; and Fig. 4 showing the winch in the state in which the drum is rotating at the slowest speed and the maximum power is transmitted;

Fig. 5 eine schematische, fragmentarische, auseinandergezogene Perspektivansicht des zentralen Antriebsbereichs der Winde in Fig. 1;Fig. 5 is a schematic, fragmentary, exploded perspective view of the central drive section of the winch in Fig. 1;

Fig. 6 eine Perspektivansicht einer weiteren Winde gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 6 is a perspective view of another winch according to the present invention;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die in Fig. 6 gezeigte Winde;Fig. 7 is a plan view of the winch shown in Fig. 6;

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Ebene 8-8 der Fig. 7;Fig. 8 is a sectional view taken along the plane 8-8 of Fig. 7;

Fig. 9 eine der Fig. 8 ähnliche Ansicht mit der Ausnahme, daß die Taste oben auf der Winde niedergedrückt worden ist und in der niedergedrückten Position gehalten ist;Fig. 9 is a view similar to Fig. 8 except that the button on top of the winch has been depressed and is held in the depressed position;

Fig. 10 eine Perspektivansicht der in den Fig. 8 und 9 gezeigten Rampe;Fig. 10 is a perspective view of the ramp shown in Figs. 8 and 9;

Fig. 11 eine auseinandergezogene Perspektivansicht der wesentlichen Komponenten zum Umschalten zwischen Getriebezügen im Hinblick auf Änderungen bei der Drehmomentbe lastung;Fig. 11 is an exploded perspective view of the essential components for switching between gear trains in view of changes in torque loading;

Fig. 12 eine Perspektivansicht der Unterseite von einem der in Fig. 11 gezeigten Teile;Fig. 12 is a perspective view of the underside of one of the parts shown in Fig. 11;

Fig. 13 eine fragmentarische Schnittansicht entlang den Ebenen 13-13 der Fig. 7;Fig. 13 is a fragmentary sectional view taken along the planes 13-13 of Fig. 7;

Fig. 14 eine Schnittansicht entlang der Ebene A-A der Fig. 13;Fig. 14 is a sectional view along the plane A-A of Fig. 13;

Fig. 15 eine Schnittansicht entlang den Ebenen 15-15 der Fig. 7; undFig. 15 is a sectional view taken along planes 15-15 of Fig. 7; and

Fig. 16 eine Schnittansicht entlang der Ebene B-B der Fig. 15.Fig. 16 is a sectional view along the plane B-B of Fig. 15.

Detailed description

Im Hinblick auf Fig. 1 ist zu erkennen, daß die dargestellte Winde durch zwei vertikale Ebenen geschnitten wird, die sich entlang der Achse der Antriebswelle 12 schneiden. Die eine Ebene verläuft durch die Achse der angetriebenen Welle 44, und die andere Ebene verläuft durch die Achse der Antriebswelle 45.With reference to Fig. 1, it can be seen that the illustrated winch is cut by two vertical planes which intersect along the axis of the drive shaft 12. One plane passes through the axis of the driven shaft 44 and the other plane passes through the axis of the drive shaft 45.

Die Winde 10 besitzt eine zentrale Antriebsanordnung 11 mit einer Eingangsantriebswelle 12. Die Welle 12 besitzt eine obere, mit Keilwellennuten versehene Aufnahme 13, in die ein nicht gezeigter Kurbelhandgriff eingreift. Die Welle 12 umgebend ist eine Windentrommel 14 vorgesehen, die sich von oben gesehen im Uhrzeigersinn dreht. Wenn unter Bezugnahme auf Fig. 2 die Welle 12 anfangs im Uhrzeigersinn angetrieben wird, wie dies durch den Pfeil dargestellt ist, erzeugt die Drehung der Welle 12 die höchste Drehgeschwindigkeit der Trommel 14. Wenn die Drehung der Welle 12 umgekehrt wird, wie dies durch den Pfeil in Fig. 3 dargestellt ist, wird die zweithöchste oder mittlere Geschwindigkeit der Trommel 14 erzielt. Die Rotationsrichtung der Trommel 14 ist dabei wiederum im Uhrzeigersinn, trotz der Drehung der Welle 12 im Gegenuhrzeigersinn. Wenn die Rotationsrichtung wieder umgekehrt wird, wie dies durch den Pfeil in Fig. 4 gezeigt ist, und die Welle 12 im Uhrzeigersinn angetrieben wird, wird die niedrigste Geschwindigkeit der Trommel 14 erzeugt. Die Rotationsrichtung der Trommel 14 verläuft wiederum im Uhrzeigersinn.The winch 10 has a central drive assembly 11 with an input drive shaft 12. The shaft 12 has an upper splined receptacle 13 into which a crank handle (not shown) engages. Surrounding the shaft 12 is a winch drum 14 which rotates clockwise when viewed from above. Referring to Fig. 2, when the shaft 12 is initially driven clockwise as shown by the arrow, the rotation of the shaft 12 produces the highest rotational speed of the drum 14. When the rotation of the shaft 12 is reversed as shown by the arrow in Fig. 3, the second highest or intermediate speed of the drum 14 is achieved. The direction of rotation of the drum 14 is again clockwise, despite the rotation of the shaft 12 in the counterclockwise direction. When the direction of rotation is reversed again, as shown by the arrow in Fig. 4, and the shaft 12 is driven clockwise, the lowest speed of the drum 14 is produced. The direction of rotation of the drum 14 is again clockwise.

Diese Analyse der verschiedenen Geschwindigkeiten der Trommel 14 basiert auf einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit der Welle 12. Die verschiedenen Getriebeanordnungen, die jeder der vorstehend erörterten Geschwindigkeiten der Winde 10 zugeordnet sind, sind in den Fig. 2, 3 bzw. 4 schematisch dargestellt.This analysis of the various speeds of the drum 14 is based on a predetermined rotational speed of the shaft 12. The various gear arrangements associated with each of the above-discussed speeds of the winch 10 are schematically shown in Figs. 2, 3 and 4, respectively.

Die Antriebsanordnung 11 ist auf der Welle 12 angebracht und wird von dieser angetrieben, wobei die Antriebsanordnung 11 ein oberes Zahnrad 17 beinhaltet, das Bestandteil des Getriebezuges bildet, der die zweithöchste Geschwindigkeit liefert (Fig. 3). Das Zahnrad 17 besitzt innere Keilwellennuten 15, die mit den Keilwellennuten 16 der Welle 12 in Eingriff kommen; die Keilwellennuten 15 und 16 verhindern eine Rotation des Zahnrads 17 gegenüber der Welle 12, ermöglichen dem Zahnrad 17 jedoch eine Verschiebung in Längsrichtung in bezug auf die Welle 12. Ferner beinhaltet die Antriebsanordnung ein mittleres Zahnrad 18, das einen Bestandteil des Getriebezuges mit der geringsten Geschwindigkeit bildet (Fig. 4). Das Zahnrad 18 besitzt innere Keilwellennuten 19, die mit den Keilwellennuten 16 in Eingriff kommen. Der Getriebezug mit der höchsten Geschwindigkeit beinhaltet ein Zahnrad 20, das einen Bestandteil der Antriebsanordnung 11 bildet. Das Zahnrad 20 wird durch einen Sperrklinkenmechanismus 21 selektiv angetrieben.The drive assembly 11 is mounted on and driven by the shaft 12, the drive assembly 11 including an upper gear 17 which forms part of the gear train providing the second highest speed (Fig. 3). The gear 17 has internal splines 15 which engage the splines 16 of the shaft 12; the splines 15 and 16 prevent rotation of the gear 17 relative to the shaft 12, but allow the gear 17 to move longitudinally relative to the shaft 12. The drive assembly also includes a middle gear 18 which forms part of the gear train providing the lowest speed (Fig. 4). The gear 18 has internal splines 19 which engage the splines 16. The highest speed gear train includes a gear 20 which forms part of the drive assembly 11. The gear 20 is selectively driven by a ratchet mechanism 21.

Der Sperrklinkenmechanismus besitzt eine Basis 22, die innere Keilwellennuten 23 aufweist, die mit den Keilwellennuten 16 kämmen. Die Basis 22 ist ferner mit äußeren Keilwellennuten 24 versehen, die mit den inneren Keilwellennuten 25 eines Übertragungsteus 26 in Eingriff kommen. Das Übertragungsteil 26 ist mit einem Paar schwenkbar angebrachter Sperrklinken 27 versehen, die mittels Federn 28 elastisch radial nach außen vorgespannt sind. Die Sperrklinken 27 kommen mit Sperrklinkenzähnen 29 in Eingriff, die innen an dem Zahnrad 20 ausgebildet sind. Das Zahnrad 20 ist ferner mit einem ringförmigen Flansch 30 versehen, der sich radial nach innen erstreckt.The pawl mechanism has a base 22 having inner splines 23 that mesh with the splines 16. The base 22 is further provided with outer splines 24 that engage with the inner splines 25 of a transmission member 26. The transmission member 26 is provided with a pair of pivotally mounted pawls 27 that are resiliently biased radially outward by springs 28. The pawls 27 engage with pawl teeth 29 formed internally on the gear 20. The gear 20 is further provided with an annular flange 30 that extends radially inward.

Die Basis 22 ist auf der Welle derart angebracht, daß sie nicht in Längsrichtung derselben beweglich ist. Dagegen sind das Übertragungsteil 26, das Zahnrad 18 und das Zahnrad 17 in Längsrichtung der Welle 12 beweglich.The base 22 is mounted on the shaft in such a way that it is not movable in the longitudinal direction of the shaft. In contrast, the transmission part 26, the gear 18 and the gear 17 are movable in the longitudinal direction of the shaft 12.

Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 zu sehen ist, erstrecken sich Federn 31 zwischen der Basis 22 und dem Zahnrad 18, während sich Federn 32 zwischen dem Übertragungsteil 26 und dem Zahnrad 18 erstrecken. Zur Schaffung einer Anlage für die Federn 32 ist das Zahnrad 18 mit einem ringförmigen Flansch 33 versehen, der sich radial nach außen erstreckt. Eine Rotation des Zahnrads 18 relativ zu dem Übertragungsteil 26 ist durch Schrauben 34a verhindert, die an dem Übertragungsteil dadurch angebracht sind, daß sie in Gewindeöffnungen 34b eingeführt sind, sich jedoch durch öffnungen in dem Flansch 33 hindurch erstrecken, so daß das Zahnrad 18 relativ zu dem Übertragungsteil 26 in Längsrichtung der Welle beweglich ist. Zwischen den Zahnrädem 17 und 18 erstreckt sich eine Abstandshülse 35, die am besten in den Fig. 2 bis 4 zu sehen ist.As can be seen with reference to Figures 2 to 4, springs 31 extend between the base 22 and the gear 18, while springs 32 extend between the transmission part 26 and the gear 18. To provide abutment for the springs 32, the gear 18 is provided with an annular flange 33 extending radially outward. Rotation of the gear 18 relative to the transmission part 26 is prevented by screws 34a which are attached to the transmission part by being inserted into threaded openings 34b, but extend through openings in the flange 33 so that the gear 18 is movable relative to the transmission part 26 in the longitudinal direction of the shaft. A spacer sleeve 35 extends between the gears 17 and 18 and is best seen in Figs. 2 to 4.

Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 5 zu sehen ist, besitzt das Zahnrad 17 einen ringförmigen Flansch 36, der mit einer Vielzahl voneinander beabstandeter Rampenflächen 37 versehen ist. Über dem Zahnrad 17 ist eine Platte 38 positioniert, die eine Vielzahl voneinander beabstandeter Rampenflächen 39 aufweist, die derart positioniert sind, daß sie sich über die Rampenflächen 37 hinwegbewegen können, so daß dadurch das Zahnrad 17 zur Ausführung einer in Längsrichtung hin- und hergehenden Bewegung in bezug auf die Platte 38 veranlaßt wird. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist das Zahnrad 17 über eine Distanz nach unten gedrückt worden, die der Höhe einer der Rampen 37 und 39 entspricht. Die Platte 38 besitzt sich ringförmig erstreckende Schlitze 40, die einen oder mehrere Stifte 41 aufnehmen, um die Platte 38 stationär zu halten.As can be seen with reference to Figures 3 and 5, the gear 17 has an annular flange 36 provided with a plurality of spaced apart ramp surfaces 37. Positioned above the gear 17 is a plate 38 having a plurality of spaced apart ramp surfaces 39 positioned to move over the ramp surfaces 37, thereby causing the gear 17 to perform a longitudinal reciprocating movement with respect to the plate 38. As shown in Figure 3, the gear 17 has been pushed downward a distance equal to the height of one of the ramps 37 and 39. The plate 38 has annularly extending slots 40 which receive one or more pins 41 to hold the plate 38 stationary.

Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 zu sehen ist, besitzt die Winde 10 einen Hauptkörper 42 mit einer Basisplatte 43 zur Befestigung an einer Halterungskonstruktion. Die Basisplatte 43 und das zugeordnete Getriebegehäuse haltern ein Paar paralleler angetriebener Wellen 44 und 45, und ferner haltern sie die Antriebswelle 12 mittels Lagern 46 und 47 in drehbarer Weise. Die Trommel 14 ist an dem Körper 42 durch Lager 48 und 49 drehbar gelagert. Die Lager 49 greifen an einem Abstandshalter 50 an, der die Welle 12 über ein Lager 51 ebenfalls drehbar haltert. Ein Drucklager 52 erstreckt sich zwischen dem Abstandshalter 50 und einer Anlagefläche 53 der Trommel 14. Der Abstandshalter 50 stützt sich auf der Basispiatte 43 ab.Referring to Fig. 1, the winch 10 has a main body 42 with a base plate 43 for attachment to a support structure. The base plate 43 and the associated gear housing support a pair of parallel driven shafts 44 and 45 and also support the drive shaft 12 by means of bearings 46 and 47 in a rotatable manner. The drum 14 is rotatably mounted on the body 42 by bearings 48 and 49. The bearings 49 engage a spacer 50, which also rotatably supports the shaft 12 via a bearing 51. A thrust bearing 52 extends between the spacer 50 and a bearing surface 53 of the drum 14. The spacer 50 is supported on the base plate 43.

Von der Welle 44 ist ein Getriebeelement 54 drehbar gehaltert, das ein erstes Zahnrad 55 aufweist, das mit dem Zahnrad 20 in kämmenden Eingriff kommt. Das Getriebeelement 54 weist ein oberes Zahnrad 56 auf, das mit einem weiteren Zahnrad 57 in kämmenden Eingriff kommt, welches durch die Welle 45 drehbar gehaltert ist. Das Zahnrad 57 tritt mit einem innen verzahnten Ringrad 56 in Eingriff, das Teil der Trommel 14 ist.A gear element 54 is rotatably supported by the shaft 44, which has a first gear 55 that meshes with the gear 20. The gear element 54 has an upper gear 56 that meshes with another gear 57 that is rotatably supported by the shaft 45. The gear 57 meshes with an internally toothed ring gear 56 that is part of the drum 14.

Ferner ist ein Zahnrad 59 um die Welle 44 drehbar, wobei das Zahnrad 59 mit dem Zahnrad 18 kämmt. Das Zahnrad 59 tritt mit dem Getriebeelement 54 über Sperrklinkenzähne 60 und Sperrklinken 61 in Eingriff. Die Sperrklinken 61 sind an dem Getriebeelement 56 schwenkbar angebracht und mit Federn versehen, um sie radial nach außen in Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen 60 vorzuspannen.Furthermore, a gear 59 is rotatable about the shaft 44, the gear 59 meshing with the gear 18. The gear 59 engages with the gear element 54 via pawl teeth 60 and pawls 61. The pawls 61 are pivotally mounted on the gear element 56 and provided with springs to bias them radially outward into engagement with the pawl teeth 60.

Ferner ist ein Zahnrad 62 auf der Welle 45 über das Zahnrad 57 drehbar gehaltert. Das Zahnrad 52 tritt mit dem Zahnrad 57 über Sperrklinken 63 in Eingriff, die an dem Zahnrad 57 schwenkbar angebracht sind. Die Sperrklinken 63 treten mit Sperrklinkenzähnen 64 in Eingriff, die an der Innenfläche des Zahnrads 62 ausgebildet sind. Das Zahnrad 62 kämmt mit dem Zahnrad 17, wobei die Zahnräder 17 und 62 die mittlere Geschwindigkeit liefern (Fig. 3).Furthermore, a gear 62 is rotatably supported on the shaft 45 via the gear 57. The gear 52 engages the gear 57 via pawls 63 pivotally mounted on the gear 57. The pawls 63 engage with pawl teeth 64 formed on the inner surface of the gear 62. The gear 62 meshes with the gear 17, with the gears 17 and 62 providing the intermediate speed (Fig. 3).

Wenn im Betrieb der vorstehend beschriebenen Winde 10 die Welle 12 anfangs im Uhrzeigersinn gedreht wird, dann wird die Trommel 14 über die Zahnräder 20, 55, 56, 57 und 58 im Uhrzeigersinn gedreht. Da das Getriebeelement 54 eine relativ hohe Drehgeschwindigkeit aufweist, bewegen sich die Sperrklinken 61 über die Sperrklinkenzähne 60 hinweg, so daß keine Bewegungsübertragung zwischen dem Zahnrad 59 und dem Getriebeelement 54 stattfindet. Das Zahnrad 18 ist somit in wirksamer Weise abgetrennt. Das Zahnrad 17 ist ebenfalls in wirksamer Weise abgetrennt, da sich die Sperrklinken 63 über die Sperrklinkenzähne 62 hinwegbewegen, da das Zahnrad 64 in der falschen Richtung angetrieben wird. Diese spezielle Anordnung verleiht der Trommel 14 die höchste Drehgeschwindigkeit bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit der Welle 12.When, in operation of the winch 10 described above, the shaft 12 is initially rotated clockwise, the drum 14 is rotated clockwise via the gears 20, 55, 56, 57 and 58 rotated. Since the gear member 54 has a relatively high rotational speed, the pawls 61 move over the pawl teeth 60 so that there is no transmission of motion between the gear 59 and the gear member 54. The gear 18 is thus effectively disconnected. The gear 17 is also effectively disconnected because the pawls 63 move over the pawl teeth 62 because the gear 64 is driven in the wrong direction. This special arrangement gives the drum 14 the highest rotational speed for a given rotational speed of the shaft 12.

Wenn die Drehrichtung der Welle 12 umgekehrt wird, d.h. diese im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, dann wird die Trommel 14 durch die Zahnräder 17, 62, 57 und 58 angetrieben. Die Sperrklinken 63 treten mit den Sperrklinkenzähnen 64 in Eingriff, da ein Antrieb derselben in der richtigen Richtung erfolgt. Die Sperrklinken 27 und 61 bewegen sich über ihre jeweiligen Zähne 30 und 60 hinweg, da sie in der entgegengesetzten Richtung für einen Antriebseingriff angetrieben werden. Somit sind die Zahnräder 18 und 20 in wirksamer Weise abgetrennt. Diese spezielle Getriebeanordnung ergibt die zweithöchste Drehgeschwindigkeit für die Trommel 14 bei einer bestimmten Drehgeschwindigkeit der Welle 12 im Gegenuhrzeigersinn.When the direction of rotation of the shaft 12 is reversed, i.e. it is rotated counterclockwise, the drum 14 is driven by the gears 17, 62, 57 and 58. The pawls 63 engage the pawl teeth 64, as they are driven in the correct direction. The pawls 27 and 61 move over their respective teeth 30 and 60 as they are driven in the opposite direction for driving engagement. Thus, the gears 18 and 20 are effectively disconnected. This special gear arrangement provides the second highest rotational speed for the drum 14 for a given rotational speed of the shaft 12 in the counterclockwise direction.

Die niedrigste Drehgeschwindigkeit der Trommel 14 wird durch die Zahnräder 18, 59, 56, 57 und 58 erreicht. Die Drehkraft wird über das Getriebeelement 54 sowie die Sperrklinken 61 und die Sperrklinkenzähne 50 übertragen. Zur Übertragung von Kraft über diese Zahnräder ist es jedoch erforderlich, das Zahnrad 20 abzutrennen. Dies erfolgt durch eine axial nach unten gehende Bewegung des Übertragungsteils 26, so daß dessen Sperrklinken 27 radial nach innen gedrückt werden und durch den Flansch 30 festgehalten sind, so daß sie nicht mehr mit den Sperrklinkenzähnen 29 in Eingriff kommen. Dies schafft dann eine wirksame Abtrennung des Zahnrads 20.The lowest rotational speed of the drum 14 is achieved by the gears 18, 59, 56, 57 and 58. The rotational force is transmitted via the gear element 54 as well as the pawls 61 and the pawl teeth 50. However, in order to transmit power via these gears it is necessary to separate the gear 20. This is done by an axially downward movement of the transmission part 26 so that its pawls 27 are pressed radially inwards and are held by the flange 30 so that they no longer engage the pawl teeth 29. This then creates an effective separation of the gear 20.

Im folgenden wird die Bewegung des Übertragungsteus beschrie ben. Das Übertragungsteil 26 muß in Längsrichtung der Welle 12 nach unten bewegt werden, um das Zahnrad 20 abzutrennen. Eine nach oben gehende Bewegung des Übertragungsteils 26 ist ebenfalls erforderlich, um die Verbindung zwischen dem Übertragungsteil 26 und dem Zahnrad 20 wiederherzustellen. Diese Bewegung des Übertragungsteus 26 wird durch die Federn 31, 32 sowie die Wechselwirkung der Rampenflächen 37 und 39 bewerkstelligt. In der Ausgangsposition befinden sich die Sperrklinken 27 in Eingriff mit den Zähnen 29, um Kraft zwischen dem Übertragungsteil 26 und dem Zahnrad 20 zu übertragen. In dieser Position spannen die Federn 31 das Zahnrad 18 zusammen mit dem Abstandshalter 35 und dem Zahnrad 17 in Richtung nach oben vor. Diese Einrichtungen werden jedoch zur Ausführung einer hin- und hergehenden Bewegung in vertikaler Richtung veranlaßt, da sich die Rampenflächen 37 über die Rampenflächen 39 hinwegbewegen. Die relative Bewegung zwischen dem Zahnrad 18 und dem Übertragungsteil 26 wird von den Federn 34 aufgenommen. Es ist darauf hinzuweisen, daß sich das Übertragungsteil 26 nicht nach unten in eine Position bewegen kann, in der die Sperrklinken 27 außer Eingriff gebracht werden, da die Sperrklinken 27 mit den Sperrklinkenzähnen 29 in Eingriff stehen und an der radial oberen Fläche des Flansches 30 anstoßen.The movement of the transmission part is described below. The transmission part 26 must be moved downwards along the length of the shaft 12 in order to separate the gear 20. An upward movement of the transmission part 26 is also required in order to restore the connection between the transmission part 26 and the gear 20. This movement of the transmission part 26 is accomplished by the springs 31, 32 and the interaction of the ramp surfaces 37 and 39. In the initial position, the pawls 27 are in engagement with the teeth 29 in order to transmit force between the transmission part 26 and the gear 20. In this position, the springs 31 bias the gear 18 together with the spacer 35 and the gear 17 in an upward direction. However, these devices are caused to perform a reciprocating movement in the vertical direction as the ramp surfaces 37 move over the ramp surfaces 39. The relative movement between the gear 18 and the transmission member 26 is taken up by the springs 34. It should be noted that the transmission member 26 cannot move downward to a position where the pawls 27 are disengaged because the pawls 27 are engaged with the pawl teeth 29 and abut against the radially upper surface of the flange 30.

Wenn die Drehgeschwindigkeit der Welle 12 zur Schaffung eines Antriebs über das Zahnrad 17 umgekehrt wird, dann wird das Zahnrad 17 in die in Fig. 3 gezeigte Position nach unten bewegt, und zwar aufgrund des Eingriffs zwischen den Rampenflächen 37 und 39, wobei dabei die Hülse 35 und das Zahnrad 18 mit nach unten gedrückt werden. Das Zahnrad 17 wird in dieser nach unten bewegten Position durch die Reibung zwischen den Keilwellennuten 15 und den Keilwellennuten 16 festgehalten. Genauer gesagt, es wird durch die erhöhte Last, die zwischen den Keilwellennuten 15 und den Keilwellennuten 16 übertragen wird, ein Reibungsanstieg erzeugt. Dadurch, daß es in einer nach unten beabstandeten Position gehalten ist, drückt das Zahnrad 17 die Federn 31 und 32 zusammen, die das Übertragungsteil 26 nach unten vorspannen. Da sich die Sperrklinken 27 nun in der entgegengesetzten Richtung zu ihrer Antriebsrichtung bewegen, werden sie kontinuierlich radial nach innen geschoben, und zwar über eine Distanz, die ausreichend ist, um von dem Flansch 30 freizukommen. Gleichzeitig werden aufgrund der Tatsache, daß das Übertragungsteil 26 nach unten vorgespannt ist, die Sperrklinken 27 letztendlich durch den Flansch 30 radial nach innen bewegt festgehalten.When the rotational speed of the shaft 12 is reversed to provide a drive through the gear 17, the gear 17 is moved downwards to the position shown in Fig. 3 due to the engagement between the ramp surfaces 37 and 39, thereby forcing the sleeve 35 and the gear 18 downwards. The gear 17 is held in this downwardly moved position by the friction between the splines 15 and the splines 16. More specifically, an increase in friction is created by the increased load transmitted between the splines 15 and the splines 16. By being in a downwardly spaced position, the gear 17 compresses the springs 31 and 32 which bias the transmission member 26 downwards. Since the pawls 27 now move in the opposite direction to their driving direction, they are continuously pushed radially inward over a distance sufficient to clear the flange 30. At the same time, due to the fact that the transmission member 26 is biased downwards, the pawls 27 are ultimately held in place by the flange 30 in a radially inward manner.

Wenn die Drehrichtung der Welle 12 wieder umgekehrt wird, dann wird das Zahnrad 20 somit in wirksamer Weise abgetrennt, da die Sperrklinken 27 durch den Flansch 30 radial nach innen bewegt festgehalten sind und von den Zähnen 29 getrennt sind. Dadurch wird die Trommel 14 durch die Zahnräder 18 und 59 angetrieben.When the direction of rotation of the shaft 12 is reversed again, the gear 20 is thus effectively disengaged since the pawls 27 are held in place by the flange 30 in a radially inward motion and are disengaged from the teeth 29. The drum 14 is thereby driven by the gears 18 and 59.

Wenn die auf die Winde wirkende Drehmomentbelastung unter einen Wert sinkt, der eine ausreichende Reibung zwischen den Keilwellennuten 15 und den Keilwellennuten 16 erzeugt, um das Zahnrad 17 in der nach unten verlagerten Position festzuhalten, wird das Zahnrad 17 in die in Fig. 2 gezeigte Position nach oben vorgespannt, in der die Sperrklinken 27 wieder mit den Zähnen 29 in Eingriff kommen, um die Winde mit der höchsten Geschwindigkeit anzutreiben.When the torque load acting on the winch falls below a level that creates sufficient friction between the splines 15 and the splines 16 to hold the gear 17 in the downwardly displaced position, the gear 17 is biased upwardly to the position shown in Fig. 2, in which the pawls 27 re-engage the teeth 29 to drive the winch at the highest speed.

Zur Verhinderung eines "klappernden" Eingriffs zwischen den Rampe nflächen 37 und 39, wenn das Zahnrad 17 in seiner nach unten beabstandeten Position gehalten ist, ist die Platte 37 nicht an dem Körper 42 festgelegt. Die Platte 38 kann somit aus dem Eingriff mit den Stiften 41 heraus nach unten fallen und sich auf diese Weise zusammen mit dem Zahnrad 17 drehen.To prevent "chattering" engagement between the ramp surfaces 37 and 39 when the gear 17 is held in its downwardly spaced position, the plate 37 is not secured to the body 42. The plate 38 can thus fall downwardly out of engagement with the pins 41 and thus rotate together with the gear 17.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 16 wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Winde gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.With reference to Figs. 6 to 16, another embodiment of a winch according to the present invention will now be described.

Die in diesen Figuren gezeigte Winde besitzt vier Geschwindigkeiten. Wie in erster Linie unter Bezugnahme auf Fig. 7, jedoch auch auf die Fig. 8, 13 und 15 zu sehen ist, besitzt die Winde eine Hauptantriebswelle 100, die von unten her in herkömmlicher Weise angetrieben wird. Die Winde beinhaltet ebenfalls drei angetriebene Wellen 102, 104 und 106. Wie in den Fig. 6, 7, 8 und 9 gezeigt ist, besitzt die Winde eine obere Antriebstaste 108 zum manuellen Einrücken des anfangs verwendeten Zahnrads der Winde. Die Antriebstaste 108 und ihr zugehöriger Übertragungsmechanismus 109 sind im Inneren der Windentrommel 110 durch eine obere Abdeckplatte 112 gehalten, die die inneren Komponenten der Winde überdeckt und die Taste 108 festhält.The winch shown in these figures has four speeds. As can be seen with reference primarily to Fig. 7, but also to Figs. 8, 13 and 15, the winch has a main drive shaft 100 which is driven from below in a conventional manner. The winch also includes three driven shafts 102, 104 and 106. As shown in Figs. 6, 7, 8 and 9, the winch has an upper drive button 108 for manually engaging the winch's initial gear. The drive button 108 and its associated transmission mechanism 109 are held inside the winch drum 110 by an upper cover plate 112 which covers the internal components of the winch and holds the button 108 in place.

Im folgenden wird der Eingriff des anfangs verwendeten Getriebezugs beschrieben. Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 zu sehen ist, wird der anfangs verwendete Getriebezug dadurch angetrieben, daß Sperrklinken 114 mit Sperrklinkenzähnen 116 eines ringförmigen Zahnrads 118 in Eingriff kommen, das mit der Trommel 110 verbunden ist. Wie genauer unter Bezugnahme auf Fig. 9 zu erkennen ist, werden die Sperrklinken 114 in Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen 116 nach außen vorgespannt, wenn sich die Taste 108 in der nach unten bewegten Position der Fig. 9 befindet. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich die Welle bei Betrachtung von oben im Uhrzeigersinn. Die Verlagerung von diesem anfangs verwendeten Zahnrad auf das erste Zahnrad wird nun anhand eines Vergleichs zwischen den Fig. 8 und 9 beschrieben.The engagement of the initially used gear train is now described. As can be seen by referring to Figs. 8 and 9, the initially used gear train is driven by pawls 114 engaging pawl teeth 116 of an annular gear 118 connected to the drum 110. As can be seen more particularly by referring to Fig. 9, the pawls 114 are biased outwardly into engagement with the pawl teeth 116 when the key 108 is in the downward position of Fig. 9. At this time, the shaft rotates clockwise when viewed from above. The shift from this initially used gear to the first gear will now be described by comparing Figs. 8 and 9.

Wie unter Bezugnahme auf Fig. 8 zu erkennen ist, erfolgt dann, wenn die Taste 108 freigegeben wird und vertikal nach oben in die in Fig. 8 gezeigte Position bewegt wird, eine Bewegung der Sperrklinken 114 nach oben, wobei sie im Verlauf dieser Bewegung mit der Rampe 120 in Berührung treten und entgegen der auf die Sperrklinken wirkenden Vorspannung radial nach innen in eine Position gedrückt werden, in der die Sperrklinken außer Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen 116 festgehalten sind. Genauer gesagt, es werden die Sperrklinken durch die radiale Fläche 122 außer Eingriff gehalten, so daß bei Drehung der Antriebswelle 100 im Uhrzeigersinn die Sperrklinken 114 außer Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen 116 angeordnet sind. Der Hauptmechanismus, durch den die Sperrklinken 114 entgegen einem Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen 116 radial nach innen bewegt festgehalten sind, ist im Hinblick auf Fig. 11 besser beschrieben, die einen anderen Sperrklinkenmechanismus innerhalb der Winde zeigt, wobei dieser Sperrklinkenmechanismus jedoch in ähnlicher Weise funktioniert.As can be seen with reference to Fig. 8, when the button 108 is released and moved vertically upward to the position shown in Fig. 8, a movement of the pawls 114 upwardly, in the course of this movement engaging ramp 120 and being urged radially inwardly against the preload acting on the pawls to a position in which the pawls are held out of engagement with pawl teeth 116. More specifically, the pawls are held out of engagement by radial surface 122 so that upon clockwise rotation of drive shaft 100, pawls 114 are positioned out of engagement with pawl teeth 116. The primary mechanism by which pawls 114 are held radially inwardly against engagement with pawl teeth 116 is better described with respect to Fig. 11 which shows a different pawl mechanism within the winch, but this pawl mechanism functions in a similar manner.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Taste 108 beschrieben. Fig. 8 zeigt die Taste in einer ersten vertikalen Position, während Fig. 9 die Taste in einer zweiten vertikalen Position zeigt, in der die Taste nach unten bewegt worden ist. Die Taste ist an einem zweiten Antriebwellenabschnitt 126 angebracht und gegenüber dem Hauptabschnitt 101 der Antriebswelle 100 in vertikaler Richtung verschiebbar. Der zweite Wellenabschnitt 126 ist durch eine Feder 128 in Längsrichtung nach oben vorgespannt und in vertikaler Richtung nach unten beweglich, um die Feder 128 zusammenzudrücken, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Der Hauptabschnitt der Welle 100 beinhaltet eine radiale Öffnung 130, die einen Stift 132 aufweist, der sich aus der Öffnung herausbewegen läßt und durch eine Feder 134 vorgespannt ist. Die innere zylindrische Oberfläche des Wellenabschnitts 126 beinhaltet eine Stiftaufnahme-Arretiereinrichtung 136. Wie aus einem Vergleich zwischen den Fig. 8 und 9 zu sehen ist, ist dann, wenn die Taste 108 nach unten gedrückt ist, der Stift 132 in die Arretiereinrichtung 136 gepaßt, um die Taste in der unteren vertikalen Position festzuhalten und für einen Eingriff der Sperrklinken 114 mit den Sperrklinkenzähnen 116 zu sorgen.The operation of the button 108 will now be described. Fig. 8 shows the button in a first vertical position, while Fig. 9 shows the button in a second vertical position in which the button has been moved downward. The button is attached to a second drive shaft portion 126 and is vertically movable relative to the main portion 101 of the drive shaft 100. The second shaft portion 126 is longitudinally biased upwardly by a spring 128 and is vertically movable downwardly to compress the spring 128, as shown in Fig. 9. The main portion of the shaft 100 includes a radial opening 130 having a pin 132 movable out of the opening and biased by a spring 134. The inner cylindrical surface of the shaft portion 126 includes a pin receiving detent 136. As can be seen from a comparison between Figs. 8 and 9, when the key 108 is depressed, the pin 132 is fitted into the detent 136 to hold the key in the lower vertical position and to provide a To ensure engagement of the pawls 114 with the pawl teeth 116.

Die Antriebswelle 100 dreht sich bei der anfänglichen Getriebegeschwindigkeit im Uhrzeigersinn. Zum Verändern der Geschwindigkeiten dreht die die Winde bedienende Person die Antriebswelle im Gegenuhrzeigersinn, so daß sich die Winde in der zweiten Geschwindigkeit befindet. Nachdem die Welle 100 über einen Winkel von wenigstens 180º gedreht worden ist, bewegen sich die Stifte 138, die sich radial aus dem Antriebswellenabschnitt 125 herauserstrecken, auf die Rampen 140 hinauf. Die Rampen 140 sind in Fig. 10 am besten zu sehen, die eine zylindrische Halterung 142 zeigt, von der die Rampen 140 nach oben wegragen. Die Rampen sind in einem Abstand von 1800 voneinander vorgesehen und schaffen eine Fläche, die die Stifte 138 vertikal nach oben drückt, wenn die Antriebswelle 100 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Eine Federkupplung 141 ermöglicht eine Drehung der Halterung 142 im Uhrzeigersinn und verriegelt die Halterung 142 gegen eine Drehung im Gegenuhr zeigersinn. Die gegen die Rampen 140 wirkende Kraft der Stifte 138 reicht aus, um die Feder 134 zu überwinden, die den Stift 132 in Eingriff mit der Arretiereinrichtung 136 festhält. Auf diese Weise springt die Taste 108 aus der in Fig. 9 gezeigten Position vertikal nach oben in die in Fig. 8 gezeigte Position, so daß dadurch die Sperrklinken 114 außer Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen 118 gebracht werden.The drive shaft 100 rotates clockwise at the initial gear speed. To change speeds, the person operating the winch rotates the drive shaft counterclockwise so that the winch is at the second speed. After the shaft 100 has been rotated through an angle of at least 180º, the pins 138 extending radially from the drive shaft portion 125 move up onto the ramps 140. The ramps 140 are best seen in Fig. 10, which shows a cylindrical support 142 from which the ramps 140 extend upwardly. The ramps are spaced 180º apart and provide a surface that urges the pins 138 vertically upward when the drive shaft 100 is rotated counterclockwise. A spring clutch 141 allows clockwise rotation of the bracket 142 and locks the bracket 142 against counterclockwise rotation. The force of the pins 138 acting against the ramps 140 is sufficient to overcome the spring 134 which holds the pin 132 in engagement with the locking device 136. In this way, the button 108 springs vertically upward from the position shown in Fig. 9 to the position shown in Fig. 8, thereby disengaging the pawls 114 from the pawl teeth 118.

Sobald die die Winde bedienende Person erkennt, daß die Taste nach oben gesprungen ist, kann die Bedienungsperson die Drehung der Antriebswelle im Gegenuhrzeigersinn fortsetzen, so daß der zweite Gang eingelegt wird. Wie im folgenden noch ausführlicher beschrieben wird, ist die Winde bei Drehung der Antriebswelle im Uhrzeigersinn entweder im ersten oder im dritten Gang, wobei dies von der Drehmomentbelastung abhängig ist. Sowohl bei der Anfangsgeschwindigkeit als auch bei der ersten Geschwindigkeit der Winde wird die Welle in derselben Richtung gedreht, und somit muß die Wechselwirkung zwischen den Sperrklinken 114 und 116 aufgehoben werden, damit die Welle 100 die Winde über das Zahnrad 124 mit der ersten Geschwindigkeit antreiben kann.Once the operator of the winch sees that the button has popped up, the operator can continue to rotate the drive shaft counterclockwise, engaging second gear. As will be described in more detail below, when the drive shaft is rotated clockwise, the winch will be in either first or third gear, depending on the torque load. At both the initial speed and the first speed of the winch, the shaft will rotate in the same direction. rotated, and thus the interaction between the pawls 114 and 116 must be canceled so that the shaft 100 can drive the winch via the gear 124 at the first speed.

Wie zu erkennen ist, beinhaltet die Winde viele verschiedene Drucklager, die im allgemeinen durch Kreiskugeln bei dem Bezugszeichen 144 dargestellt sind. Ferner beinhaltet die Winde viele verschiedene Wälzlager 146, die im allgemeinen durch ein X durch einen rechteckigen Kasten dargestellt sind. Diese Lager arbeiten in herkömmlicher Weise und brauchen daher nicht weiter beschrieben zu werden.As can be seen, the winch includes a variety of thrust bearings, generally represented by circular balls at numeral 144. The winch also includes a variety of roller bearings 146, generally represented by an X through a rectangular box. These bearings operate in a conventional manner and therefore need not be further described.

Eine die Winde betätigende Person gelangt somit zu der anfänglichen Windengeschwindigkeit, indem die Taste 108 niedergedrückt wird und die Welle im Uhrzeigersinn gedreht wird. Sobald die Bedienungsperson die Antriebswelle im Gegenuhrzeigersinn dreht, bewegt sich die Taste nach oben, und es erfolgt ein Auskoppeln der Anfangsgeschwindigkeit und somit ein Eingriff der Sperrklinken 114 mit den Sperrklinkenzähnen 116. Zu diesem Zeitpunkt hat die die Welle drehende Bedienungsperson zwei Optionen. Es ist entweder möglich, die Welle weiter im Gegenuhrzeigersinn zu drehen und die Winde mit der zweiten Geschwindigkeit anzutreiben, bei der es sich um die einzige Windengeschwindigkeit handelt, die sich durch Drehung der Antriebswelle im Gegenuhrzeigersinn ergibt.Thus, an operator operating the winch will access the initial winch speed by depressing button 108 and rotating the shaft clockwise. Once the operator rotates the drive shaft counterclockwise, the button will move upward and disengage the initial speed and thus engage the pawls 114 with the pawl teeth 116. At this point, the operator rotating the shaft has two options. It is possible to either continue rotating the shaft counterclockwise and drive the winch at the second speed, which is the only winch speed that can be achieved by rotating the drive shaft counterclockwise.

Ferner hat die Bedienungsperson die Option, die Antriebswelle im Uhrzeigersinn zu drehen, wodurch sich die Winde im ersten oder dritten Gang befindet, wobei dies von der Drehmomentbelastung abhängig ist. Das automatische lastabhängige Merkmal der Winde wird nun anhand eines Vergleichs der Fig. 13 und 14 einerseits mit den Fig. 15 und 16 andererseits erläutert. Für den Leser wäre es hilfreich, die Fig. 13 und 15 Seite an Seite nebeneinanderzulegen, so daß die vertikale Bewegung bestimmter Komponenten an der angetriebenen Welle 102 erkennbar ist.The operator also has the option of rotating the drive shaft clockwise, which places the winch in first or third gear, depending on the torque load. The automatic load sensing feature of the winch will now be explained by comparing Figures 13 and 14, on the one hand, with Figures 15 and 16, on the other. It would be helpful for the reader to place Figures 13 and 15 side by side so that the vertical movement of certain components on the driven shaft 102 can be seen.

Fig. 13 zeigt die Winde in der ersten Geschwindigkeit, wobei es sich um eine Geschwindigkeit handelt, die zwischen der anfänglichen Geschwindigkeit und der zweiten Geschwindigkeit liegt. Fig. 15 zeigt die Winde in der dritten Geschwindigkeit, bei der es sich um die langsamste Geschwindigkeit handelt. Sowohl bei der ersten Geschwindigkeit als auch bei der dritten Geschwindigkeit, die in den Fig. 13 und 15 gezeigt sind, dreht sich die Antriebswelle 100 im Uhrzeigersinn.Fig. 13 shows the winch at the first speed, which is a speed between the initial speed and the second speed. Fig. 15 shows the winch at the third speed, which is the slowest speed. At both the first speed and the third speed shown in Figs. 13 and 15, the drive shaft 100 rotates clockwise.

Wenn auf die Winde eine beträchtliche Drehmomentbelastung einwirkt, befindet sich die Winde in der in Fig. 15 gezeigten Position. Wenn die Drehmomentbelastung nachläßt, befindet sich die Winde in der in Fig. 13 gezeigten Position.When a significant torque load is applied to the winch, the winch is in the position shown in Fig. 15. When the torque load is released, the winch is in the position shown in Fig. 13.

Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 13 und 15 zu sehen ist, befindet sich ein Nockenelement 150 in einer festen vertikalen Position bezüglich der angetriebenen Welle 102. Ein Nockenfolgemechanismus 152 bewegt sich von einer in Fig. 13 gezeigten ersten vertikalen Position in eine in Fig. 15 gezeigte zweite vertikale Position. Die in bezug auf die Fig. 13 und 15 beschriebenen Teile sind auch in einer auseinandergezogenen Perspektivansicht in den Fig. 11 und 12 gezeigt. Auf der rechten Seite der Fig. 13 und 15 sind das Nockenelement 150 und der Nockenfolgemechanismus 152 in einer seitlichen Schnittansicht gezeigt, so daß die Arbeitsweise der Nockenoberflächen und des Nockenelements besser zu verstehen ist.As can be seen with reference to Figures 13 and 15, a cam member 150 is in a fixed vertical position with respect to the driven shaft 102. A cam follower mechanism 152 moves from a first vertical position shown in Figure 13 to a second vertical position shown in Figure 15. The parts described with respect to Figures 13 and 15 are also shown in an exploded perspective view in Figures 11 and 12. On the right side of Figures 13 and 15, the cam member 150 and cam follower mechanism 152 are shown in a side sectional view so that the operation of the cam surfaces and cam member can be better understood.

Wie in den Fig. 13 und 15 zu sehen ist, ist der verschiebbare Nockenfolgemechanismus 152 aus der in Fig. 13 gezeigten ersten vertikalen Position in die in Fig. 15 gezeigte zweite vertikale Position beweglich. Zusätzlich dazu dreht sich der Mechanismus 152 aus einer ersten Rotationsstellung in eine zweite Rotationsstellung, die von der ersten Rotationsstellung um eine in Fig. 15 gezeigte Distanz 154 verlagert ist. Das Nok kenelement 150 beinhaltet wenigstens eine und vorzugsweise mehrere Nockenoberflächen 156, die in einer bogenförmigen Relation, vorzugsweise einer wendelförmigen Relation, bezüglich der Welle 102 geformt sind. Die Nockenoberfläche 156 liegt an einem Nockenfolgeteil 158 an dem Mechanismus 152 an. Auf diese Weise bewegt sich der Mechanismus 152 in einem wendelförmigen Verlauf aus der in Fig. 13 gezeigten Position in eine in Fig. 15 gezeigte Position.As seen in Figs. 13 and 15, the slidable cam follower mechanism 152 is movable from the first vertical position shown in Fig. 13 to the second vertical position shown in Fig. 15. In addition, the mechanism 152 rotates from a first rotational position to a second rotational position that is displaced from the first rotational position by a distance 154 shown in Fig. 15. The cam member 150 includes at least one and preferably a plurality of cam surfaces 156 arranged in an arcuate relationship, preferably a helical relationship with respect to the shaft 102. The cam surface 156 abuts a cam follower 158 on the mechanism 152. In this way, the mechanism 152 moves in a helical manner from the position shown in Fig. 13 to a position shown in Fig. 15.

Der Mechanismus 152 ist durch eine Reihe konischer Federn 160, die auch als "Belleville-"Federn oder Tellerfedern bekannt sind, in die in Fig. 13 gezeigte Postion nach oben vorgespannt. Die Belleville-Federn 160 drücken den Mechanismus 152 nach oben. Der Mechanismus 152 läßt sich entgegen der Vorspannung der Feder 160 nach unten bewegen. Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung sind die Federn durch eine Abdeckung 162 zugänglich, so daß die Federspannung verändert werden kann, falls dies erwünscht ist.The mechanism 152 is biased upwardly to the position shown in Figure 13 by a series of conical springs 160, also known as "Belleville" springs or disc springs. The Belleville springs 160 urge the mechanism 152 upwardly. The mechanism 152 can be moved downwardly against the bias of the spring 160. In accordance with one aspect of the invention, the springs are accessible through a cover 162 so that the spring tension can be changed if desired.

Wenn die auf die Winde wirkende Drehmomentbelastung zunimmt, beginnt der Mechanismus 152, sich in vertikaler Richtung zu bewegen sowie sich aus der in Fig. 13 gezeigten Position in die in Fig. 15 gezeigte Position zu verdrehen, und zwar durch die Übertragung einer Drehmomentbelastung in eine vertikale Verschiebung des Mechanismus 152. Wie im folgenden noch beschrieben wird, sorgt der Unterschied in der Position des Mechanismus 152 für das Einrücken unterschiedlicher Getriebezüge.As the torque load on the winch increases, the mechanism 152 begins to move vertically and rotate from the position shown in Fig. 13 to the position shown in Fig. 15 by translating torque load into vertical displacement of the mechanism 152. As will be described below, the difference in the position of the mechanism 152 causes different gear trains to engage.

Die spezielle Konstruktion der wendelförmigen Nockenoberflächen wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 11, 12 und 13 be schrieben. Das Nockenelement beinhaltet eine Vielzahl von Vorsprüngen 164, die sich in Längsrichtung von dem Nockenelement 150 weg in Richtung auf den Mechanismus erstrecken. Die Vorsprünge des Nockenelements 150 sind im wesentlichen das Spiegelbild der Nockenfolgeteile 166 des Mechanismus 152. Jede Nockenoberfläche 164 und 166 beinhaltet eine Fläche, die von zwei Kanten 170 und 172 begrenzt ist.The specific construction of the helical cam surfaces will now be described with reference to Figures 11, 12 and 13. The cam member includes a plurality of projections 164 extending longitudinally away from the cam member 150 toward the mechanism. The projections of the cam member 150 are essentially the mirror image of the cam followers 166 of the mechanism 152. Each cam surface 164 and 166 includes an area defined by two edges 170 and 172.

Die Kanten 170 und 172 sind Teile von zwei konzentrischen Wendein, die sich in wendelförmiger Gestalt bezüglich der Welle 102 erstrecken. Die Fläche 168 liegt auf einer Linie 170, die zwischen den beiden Kanten 170 und 172 sowie der Achse der Welle verläuft, wobei die Linie rechtwinklig zu der Wellenachse ist. Genauer gesagt ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist, die Linie 174 rechtwinklig zu der Wellenachse 176, und sie schneidet sowohl die Kante 170 als auch die Kante 172. Würde man sich eine Bewegung der Linie in vertikaler Richtung vorstellen, bei der diese gleichzeitig gedreht wird, dann würde die Fläche 168 bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung auch stets mit der Linie 174 zusammenfallen.Edges 170 and 172 are parts of two concentric turns that extend in a helical shape with respect to shaft 102. Surface 168 lies on a line 170 that runs between the two edges 170 and 172 and the axis of the shaft, the line being perpendicular to the shaft axis. More specifically, as shown in Fig. 11, line 174 is perpendicular to shaft axis 176 and intersects both edge 170 and edge 172. If one were to imagine the line moving in a vertical direction while simultaneously rotating it, surface 168 would always coincide with line 174 in the preferred embodiment of the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sowohl an dem Mechanismus 152 als auch an dem Nockenelement 150 vier Nockenvorsprünge für jedes Teil vorgesehen, die auf einer kreisförmigen Bahn bezüglich der Wellenachse angeordnet sind. Jeder Nockenvorsprung 166 an dem Mechanismus 152 besitzt einen spiegelbildlichen Nockenvorsprung 164 an dem Nockenelement 150.According to a preferred embodiment of the invention, both the mechanism 152 and the cam member 150 have four cam projections for each part arranged in a circular path with respect to the shaft axis. Each cam projection 166 on the mechanism 152 has a mirror image of the cam projection 164 on the cam member 150.

Die Nockenvorsprünge sind voneinander beabstandet, und zwischen diesen ist eine Reihe rechteckiger Vorsprünge 165 und 167 angeordnet, die auf derselben Kreisbahn gleichmäßig um die Wellenachse 176 beabstandet sind. Diese Vorsprünge 165 und 167 bilden Anschlagflächen, die die erste und die zweite Position des Mechanismus 152 definieren. Wie insbesondere aus einem Vergleich zwischen den Fig. 13 und 15 zu erkennen ist, tritt die Oberfläche 178 des Vorsprungs 165 mit der Oberfläche 180 des Vorsprungs 167 in Berührung, wenn sich der Mechanismus aus der in Fig. 13 gezeigten Position in die in Fig. 15 gezeigte Position bewegt.The cam projections are spaced apart from one another and between them is a series of rectangular projections 165 and 167 which are evenly spaced on the same circular path about the shaft axis 176. These projections 165 and 167 form stop surfaces which define the first and second positions of the mechanism 152. As can be seen particularly from a comparison between Figs. 13 and 15, the surface 178 of the projection 165 comes into contact with the surface 180 of the projection 167 when the mechanism moves from the position shown in Fig. 13 to the position shown in Fig. 15.

Vorzugsweise weist das Nockenelement 150 in der in den Fig. 11 bis 15 gezeigten Weise das Spiegelbild der Vorsprünge des Mechanismus 152 einschließlich der verschiedenen Anschlagflächen und der Nockenvorsprünge auf.Preferably, the cam element 150 has the mirror image of the projections of the Mechanism 152 including the various stop surfaces and cam projections.

Der Mechanismus 152 beinhaltet ferner sich nach außen erstrekkende Zahnradzähne 182, die mit ähnlichen Zähnen auf der Welle 106 in Eingriff treten, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist.The mechanism 152 further includes outwardly extending gear teeth 182 that engage similar teeth on the shaft 106, as shown in Figure 15.

Der Mechanismus 152 beinhaltet vorzugsweise ein Übertragungsteil 184, das in Fig. 12 perspektivisch dargestellt ist und das in den Fig. 14 und 16 in zwei Schnittansichten dargestellt ist. Das Übertragungsteil ist vorzugsweise einstückig mit dem Mechanismus 152 ausgebildet und beinhaltet eine Reihe von Sperrklinken 186, die durch Federn 188 radial in Richtung nach außen vorgespannt sind, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist. Die Sperrklinken sind entgegen der Vorspannung der Feder 188 radial nach innen beweglich, wie dies in Fig. 16 gezeigt ist. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, sind die Sperrklinken 188 in Sperrklinken-Hohlräume 190 des Übertragungsteils 184 eingesetzt. Abstandselemente 192, wie sie in Fig. 11 gezeigt sind, werden nach dem Einsetzen der Sperrklinken eingesetzt.The mechanism 152 preferably includes a transmission member 184, which is shown in perspective in Fig. 12 and which is shown in two sectional views in Figs. 14 and 16. The transmission member is preferably formed integrally with the mechanism 152 and includes a series of pawls 186 which are biased radially outward by springs 188, as shown in Fig. 14. The pawls are movable radially inward against the bias of the spring 188, as shown in Fig. 16. As shown in Fig. 12, the pawls 188 are inserted into pawl cavities 190 of the transmission member 184. Spacers 192, as shown in Fig. 11, are inserted after the pawls have been inserted.

Die Sperrklinken 186 treiben ein ringförmiges Zahnrad 194 an, das innere Sperrklinkenzähne 196 und äußere Antriebszähne 198 aufweist. In der in Fig. 13 gezeigten Position sind die Sperrklinken 186 radial nach außen in Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen 196 vorgespannt. Beim Drehen der Welle 102 treten die Sperrklinken somit mit den Sperrklinkenzähnen 198 in Eingriff und treiben das Zahnrad an. In der in Fig. 15 gezeigten Position sind das Übertragungsteil und die Sperrklinken in Längsrichtung nach unten bewegt, so daß die Sperrklinken 186 radial nach innen bewegt sowie außer Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen 196 festgehalten sind. Genauer gesagt, es erstreckt sich ein ringförmiger Flansch 200 unterhalb der inneren Sperrklinkenzähne. Der Flansch 200 beinhaltet eine radiale Fläche, die die Sperrklinken außer Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen 196 hält. Vorzugsweise beinhaltet der ringförmige Flansch eine Rampe 204 von dessen oberer Oberfläche weg, die hilfreich ist, um die Sperrklinken radial nach innen zu drükken, wenn sich das Übertragungsteil nach unten bewegt.The pawls 186 drive an annular gear 194 having inner pawl teeth 196 and outer drive teeth 198. In the position shown in Fig. 13, the pawls 186 are biased radially outward into engagement with the pawl teeth 196. Thus, as the shaft 102 rotates, the pawls engage the pawl teeth 198 and drive the gear. In the position shown in Fig. 15, the transmission member and pawls are moved longitudinally downward so that the pawls 186 are moved radially inward and held out of engagement with the pawl teeth 196. More specifically, an annular flange 200 extends below the inner pawl teeth. The flange 200 includes a radial surface that holds the pawls out of engagement with the pawl teeth 196. Preferably, the annular flange includes a ramp 204 from its upper surface, which is helpful to press the pawls radially inward as the transmission part moves downward.

Wie am besten aus einem Vergleich zwischen den Fig. 14 und 16 zu sehen ist, sind die Sperrklinken 186 nun durch die Fläche 202 radial nach innen bewegt sowie außer Eingriff mit den Sperrklinkenzähnen 196 festgehalten.As best seen by comparing Figs. 14 and 16, the pawls 186 are now moved radially inward by the surface 202 and held out of engagement with the pawl teeth 196.

Wenn sich die Winde in der zweiten Geschwindigkeit befindet und die Antriebswelle 100 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, sind die Zähne 182 des Mechanismus 152 stets in Eingriff gebracht, und die auf die Winde wirkende Drehmomentbelastung wird durch das Nockenelement 150 erfaßt, das hinsichtlich des Nockenfolgemechanismus 152 gleitend verschoben wird.When the winch is in the second speed and the drive shaft 100 is rotated counterclockwise, the teeth 182 of the mechanism 152 are always engaged and the torque load acting on the winch is sensed by the cam member 150 which is slidably displaced with respect to the cam follower mechanism 152.

Wenn die Richtung der Antriebswelle 100 von einer Bewegung im Gegenuhrzeigersinn in eine Bewegung im Uhrzeigersinn verändert wird und dabei eine hohe Drehmomentbelastung auf die Winde wirkt, werden die Sperrklinken 186 außer Eingriff mit den inneren Sperrklinkenzähnen 196 gehalten, und das ringförmige Zahnrad 194 ist somit in wirksamer Weise abgetrennt. Falls die Zugbelastung sinkt, bewegt sich der Nockenfolgemechanismus 152 vertikal nach oben, um die Sperrklinken 186 wieder mit den Sperrklinkenzähnen 196 zum Antreiben der Winde in Eingriff zu bringen.When the direction of the drive shaft 100 is changed from counterclockwise to clockwise movement while a high torque load is applied to the winch, the pawls 186 are held out of engagement with the inner pawl teeth 196 and the annular gear 194 is thus effectively disengaged. If the tensile load decreases, the cam follower mechanism 152 moves vertically upward to re-engage the pawls 186 with the pawl teeth 196 to drive the winch.

Um die Arbeitsweise von jedem der vier Getriebezüge besser zu verstehen, wird jeder Getriebezug nun ausführlich beschrieben.To better understand how each of the four gear trains works, each gear train is now described in detail.

Initial gear train

Die Antriebswelle 100 wird im Uhrzeigersinn gedreht. Dadurch dreht sich die Trommel 110 mittels der Sperrklinken 114 und der Sperrklinkenzäne 116. Wenn die Winde im Anfangsgang angetrieben wird, werden dabei auch Teile des ersten und des dritten Getriebeantriebszuges angetrieben. Da beide dieser Getriebeeinrichtungen langsamere Geschwindigkeiten aufweisen, übergeht die Winde in Wirklichkeit diese Getriebeeinrichtungen mittels der Sperrklinken und der Sperrklinkenzähne. Das erste Getriebe versucht dabei, die Winde durch das Zahnrad 301 in Fig. 8 anzutreiben, das auf der Eingangswelle 100 angebracht ist. Das Zahnrad 301 treibt das Zahnrad 304 an, das in Fig. 13 gezeigt ist. Das Zahnrad 304 ist Teil der Welle 104, die das integrale Zahnrad 305 antreibt. Das Zahnrad 305 treibt das Zahnrad 198 in Fig. 11 an. Die Sperrklinken 186, die Teil des Mechanismus 152 sind, treten mit den Sperrklinkenzähnen 196 in Eingriff und treiben den Mechanismus 152 an. Dieses Drehmoment wird über die Vorsprünge auf das Nockenelement 150 übertragen. Das Nockenelement 150 besitzt Sperrklinken 306, die sich in diesem bewegen und versuchen, Sperrklinkenzähne 307 in einem Antriebsritzel 308 anzutreiben. Die Sperrklinkenzähne 307 bewegen sich schneller als die Sperrklinken, und zwar aufgrund der Tatsache, daß dietrommel 110, die durch den anfänglichen Antrieb angetrieben wird, an dem Ringzahnrad 310 angebracht ist, das ein Zahnrad 309 antreibt, das Teil des Ritzeis 308 ist. Dies erläutert die Art und Weise, wie die erste Getriebeeinrichtung übergangen wird. Die dritte Getriebeeinrichtung wird ebenfalls angetrieben, doch auch diese Einrichtung wird übergangen. Das dritte Getriebe wird von einem in Fig. 15 gezeigten Zahnrad 311 auf der Antriebswelle 100 angetrieben, welches wiederum ein Zahnrad 312 antreibt. In das Zahnrad 312 sind Sperrklinkenzähne 313 in dessen Innendurchmesser eingeschnitten, wobei diese versuchen, die Sperrklinken 314 anzutreiben. Die Sperrklinken 314 überlaufen in Wirklichkeit die Sperrklinkenzähne 313. Dies wird durch die erste Getriebeeinrichtung hervorgerufen, die das Zahnrad 152 antreibt, welches das Zahnrad 315 auf der Welle 106 antreibt, so daß dadurch die Sperrklinken 314 dazu veranlaßt werden, die Sperrklinkenzähne 313 zu überlaufen. Die Sperrklinken 314 bewegen sich in einer Sperrklinkennabe 316, die an der Welle 106 angebracht ist. Eine Drehbewegung der Welle 100 im Uhrzeigersinn veranlaßt die Sperrklinken 302 zum Sperren auf den Sperrklinkenzähnen 303. Hierbei handelt es sich um die Sperrklinkenzähne für die zweite Geschwindigkeit. Diese Sperrwirkung verhindert einen Antrieb durch die zweite Getriebeeinrichtung.The drive shaft 100 is rotated clockwise. This causes the drum 110 to rotate by means of the pawls 114 and the pawl teeth 116. When the winch is driven in the initial gear, parts of the first and third gear drive train. Since both of these gear devices have slower speeds, the winch actually bypasses these gear devices by means of the pawls and pawl teeth. The first gear device attempts to drive the winch through gear 301 in Fig. 8, which is mounted on input shaft 100. Gear 301 drives gear 304, shown in Fig. 13. Gear 304 is part of shaft 104 which drives integral gear 305. Gear 305 drives gear 198 in Fig. 11. Pawls 186, which are part of mechanism 152, engage pawl teeth 196 and drive mechanism 152. This torque is transmitted to cam member 150 through the projections. The cam member 150 has pawls 306 moving therein which attempt to drive pawl teeth 307 in a drive pinion 308. The pawl teeth 307 move faster than the pawls due to the fact that the drum 110 driven by the initial drive is attached to the ring gear 310 which drives a gear 309 which is part of the pinion 308. This explains the manner in which the first gear means is bypassed. The third gear means is also driven but this means is also bypassed. The third gear is driven by a gear 311 shown in Fig. 15 on the drive shaft 100 which in turn drives a gear 312. The gear 312 has pawl teeth 313 cut into its inner diameter which attempt to drive the pawls 314. The pawls 314 actually override the pawl teeth 313. This is caused by the first gearing means driving the gear 152 which drives the gear 315 on the shaft 106, thereby causing the pawls 314 to override the pawl teeth 313. The pawls 314 move in a pawl hub 316 which is attached to the shaft 106. Clockwise rotation of the shaft 100 causes the Pawls 302 for locking on the pawl teeth 303. These are the pawl teeth for the second speed. This locking effect prevents drive through the second gear device.

First gear train

Die erste Getriebeeinrichtung wird ebenfalls durch eine Drehung der Eingangswelle 100 im Uhrzeigersinn angetrieben. Die Taste 108 muß in der nach oben bewegten Position sein, und die Winde darf für ein Antreiben in diesem Gang nur leicht belastet werden. Die erste Getriebeeinrichtung darf zum Antreiben in diesem Gang also nur leicht belastet werden. Die erste Getriebeeinrichtung wird durch das Zahnrad 301 in Fig. 8 angetrieben, das auf der Antriebswelle 100 angebracht ist. Das Zahnrad 301 treibt das Zahnrad 304 in Fig. 13 an. Das Zahnrad 304 ist Teil der Welle 104, die als weiteren Teil das Zahnrad 305 aufweist. Dieses Zahnrad treibt das Zahnrad 198 in Fig. 11 an. Die Sperrklinken 186, die Teil des Mechanismus 152 sind, treten mit den Sperrklinkenzähnen 196 in Eingriff und treiben den Mechanismus 152 an. Dieses Drehmoment wird auf das Nockenelement 150 weiter übertragen. Das Nockenelement besitzt Sperrklinken 306, die sich in diesem bewegen und Sperrklinkenzähne 307 an dem Ritzel 308 antreiben. Dieses Antriebsritzel 308 beinhaltet ein Zahnrad 309. Das Zahnrad 309 treibt das Ringrad 310 an, das die Trommel 110 antreibt. Die dritte Getriebeeinrichtung wird ebenfalls angetrieben, doch auch hier erfolgt ein Überlaufen derselben. Die dritte Getriebeeinrichtung wird von dem in Fig. 15 gezeigten Zahnrad 311 auf der Antriebswelle 100 angetrieben, welches wiederum das Zahnrad 312 antreibt. In den Innendurchmesser des Zahnrads 312 sind Sperrklinkenzähne eingeschnitten, die versuchen, die Sperrklinken 314 antriebsmäßig zu bewegen. Die Sperrklinken 314 überlaufen in Wirklichkeit die Sperrklinkenzähne 313. Dies wird durch den ersten Getriebeantriebsmechanismus 152 hervorgerufen, der das Zahnrad 315 auf der Welle 106 antreibt, so daß die Sperrklinken 314 zum Überlaufen der Sperrklinkenzähne 313 veranlaßt werden. Die Sperrklinken 314 bewegen sich in einer Sperrklinkeneinrichtung 316, die an der Welle 106 angebracht ist. Eine Drehung der Welle 100 im Uhrzeigersinn führt zu einem Sperren der Sperrklinken 302 auf den Sperrklinkenzähnen 303. Diese Sperrwirkung verhindert ein Antreiben der zweiten Getriebeeinrichtung.The first gear assembly is also driven by clockwise rotation of the input shaft 100. The button 108 must be in the upward position and the winch must be lightly loaded to drive in this gear. Thus, the first gear assembly must be lightly loaded to drive in this gear. The first gear assembly is driven by gear 301 in Fig. 8 which is mounted on the input shaft 100. Gear 301 drives gear 304 in Fig. 13. Gear 304 is part of shaft 104 which also has gear 305. This gear drives gear 198 in Fig. 11. Pawls 186 which are part of mechanism 152 engage pawl teeth 196 and drive mechanism 152. This torque is further transmitted to cam member 150. The cam member has pawls 306 moving therein which drive pawl teeth 307 on the pinion 308. This drive pinion 308 includes a gear 309. The gear 309 drives the ring gear 310 which drives the drum 110. The third gear means is also driven, but again overruns. The third gear means is driven by the gear 311 shown in Fig. 15 on the drive shaft 100 which in turn drives the gear 312. The inside diameter of the gear 312 has pawl teeth cut into it which attempt to drive the pawls 314. The pawls 314 actually overrun the pawl teeth 313. This is caused by the first gear drive mechanism 152, which drives the gear 315 on the shaft 106, so that the pawls 314 to overrun the pawl teeth 313. The pawls 314 move in a pawl device 316 which is attached to the shaft 106. A clockwise rotation of the shaft 100 leads to a locking of the pawls 302 on the pawl teeth 303. This locking effect prevents the second gear device from being driven.

Second gear train

Die zweite Getriebeeinrichtung wird durch eine Drehung der Welle 100 im Gegenuhrzeigersinn angetrieben. Ein Zahnrad 317, das auf der Welle 100 angebracht ist, besitzt Sperrklinken 302, die mit Sperrklinkenzähnen 303 in Eingriff treten. Dies führt zu einem Antreiben des Zahnrads 318, das Zahnradzähne 300 aufweist. Dadurch wird das Zahnrad 182 angetrieben, das Teil des Mechanismus 152 ist. Dieses Drehmoment wird auf das Nockenelement 150 weiter übertragen. Das Nockenelement 150 besitzt Sperrklinken 306, die sich in diesem bewegen und Sperrklinkenzähne 307 in dem Ritzel 308 antreiben. Dies führt zu einem Antreiben des Ritzeis 308, das das Zahnrad 309 beinhaltet. Das Zahnrad 309 treibt das Ringrad 310 an, welches die Trommel 110 antreibt. Die im Gegenuhrzeigersinn erfolgende Drehung der Welle 100 hat ferner die Tendenz, die erste und die dritte Getriebeeinrichtung rückwärts anzutreiben. Diese Tendenz führt lediglich zu einem Sperren der Sperrklinken. Wenn die erste Getriebeeinrichtung im Gegenuhrzeigersinn angetrieben wird, treibt das Zahnrad 301 das Zahnrad 304 an. Das Zahnrad 304 ist auf der Welle 104 angebracht, die ein Zahnrad 305 aufweist. Das Zahnrad 305 ist Teil des ringförmigen Zahnrads 194, das Sperrklinkenzähne 196 aufweist. Diese Sperrklinkenzähne bewegen sich über die Sperrklinken 186 hinweg, so daß dadurch die dritte Getriebeeinrichtung in einer Rotationsbewegung im Gegenuhrzeigersinn angetrieben wird und dadurch wiederum das Zahnrad 311 angetrieben wird, welches das Zahnrad 312 antreibt. Das Zahnrad 312 besitzt Sperrklinkenzähne 313, die auf den Sperrklinken 314 sperren, so daß kein Antreiben im dritten Gang erfolgt.The second gearing is driven by counterclockwise rotation of the shaft 100. A gear 317 mounted on the shaft 100 has pawls 302 which engage pawl teeth 303. This results in driving the gear 318 which has gear teeth 300. This drives the gear 182 which is part of the mechanism 152. This torque is further transmitted to the cam member 150. The cam member 150 has pawls 306 which move therein and drive pawl teeth 307 in the pinion 308. This results in driving the pinion 308 which includes the gear 309. The gear 309 drives the ring gear 310 which drives the drum 110. The counterclockwise rotation of the shaft 100 also tends to drive the first and third gears in reverse. This tendency merely results in locking of the pawls. When the first gear is driven in a counterclockwise direction, the gear 301 drives the gear 304. The gear 304 is mounted on the shaft 104 which has a gear 305. The gear 305 is part of the annular gear 194 which has pawl teeth 196. These pawl teeth move over the pawls 186, thereby driving the third gear in a counterclockwise rotational movement, which in turn drives the gear 311 which drives the gear 312. The gear 312 has pawl teeth 313, which lock on the pawls 314 so that no drive in third gear takes place.

Third gear train

Die dritte Getriebeeinrichtung wird durch eine Drehbewegung der Antriebswelle 100 im Uhrzeigersinn angetrieben, wenn die Winde stark belastet wird und sich die obere Antriebstaste in der nach oben bewegten Position befindet. Der Antrieb der dritten Getriebeeinrichtung erfolgt durch das Zahnrad 311, das auf der Antriebswelle 100 angebracht ist und das Zahnrad 312 antreibt. Die Sperrklinkenzähne 313 im Innendurchmesser des Zahnrads 312 treiben die Sperrklinken 314 antriebsmäßig an, die in der Sperrklinkennabe 316 positioniert sind, wodurch die Welle 106 angetrieben wird. Das Zahnrad 315, das Teil der Welle 106 ist, treibt das Zahnrad 182 an. Das Zahnrad 182 ist Teil des Mechanismus 152. Dieses Drehmoment wird auf das Nokkenelement 150 weiter übertragen. Das Nockenelement 150 besitzt Sperrklinken 306, die sich in diesem bewegen und Sperrklinkenzähne 307 an dem Ritzel 308 antreiben. Dies führt zu einem Antreiben des Ritzeis 308, das das Zahnrad 309 beinhaltet. Das Zahnrad 309 treibt das Ringzahnrad 310 an, welches die Trommel 110 antreibt. Die erste Getriebeeinrichtung versucht, die Winde durch das in Fig. 8 gezeigte Zahnrad 301 anzutreiben, das auf der Antriebwelle 100 befestigt ist. Dies führt zum Antreiben des Zahnrads 304 in Fig. 13. Das Zahnrad 304 ist Teil der Welle 104, die als weiteres Teil das Zahnrad 305 aufweist. Das Zahnrad 305 treibt das Zahnrad 198 in Fig. 11 an. Die Sperrklinken 186, die Teil des Mechanismus 152 sind, werden geschlossen gehalten und sind aufgrund des Rings 202 nicht in der Lage, mit den Sperrklinkenzähnen 196 in Eingriff zu treten, so daß dadurch die erste Getriebeeinrichtung ausgeschaltet wird. Eine Drehung der Welle 100 im Uhrzeigersinn führt zu einem Sperren der Sperrklinken 302 auf den Sperrklinkenzähnen 303. Diese Sperrwirkung verhindert einen Antrieb der zweiten Getriebeeinrichtung.The third gearing is driven by a clockwise rotation of the drive shaft 100 when the winch is under a heavy load and the upper drive button is in the upward position. The third gearing is driven by the gear 311 which is mounted on the drive shaft 100 and drives the gear 312. The pawl teeth 313 in the inner diameter of the gear 312 drive the pawls 314 which are positioned in the pawl hub 316, thereby driving the shaft 106. The gear 315 which is part of the shaft 106 drives the gear 182. The gear 182 is part of the mechanism 152. This torque is further transmitted to the cam member 150. The cam member 150 has pawls 306 moving therein and driving pawl teeth 307 on the pinion 308. This results in driving the pinion 308 which includes the gear 309. The gear 309 drives the ring gear 310 which drives the drum 110. The first gearing device attempts to drive the winch through the gear 301 shown in Fig. 8 which is mounted on the drive shaft 100. This results in driving the gear 304 in Fig. 13. The gear 304 is part of the shaft 104 which also has the gear 305. The gear 305 drives the gear 198 in Fig. 11. The pawls 186, which are part of the mechanism 152, are held closed and are unable to engage the pawl teeth 196 due to the ring 202, thereby disengaging the first gear device. Clockwise rotation of the shaft 100 results in locking the pawls 302 on the pawl teeth 303. This locking action prevents the second gear device from being driven.

Zusammengefaßt ist daher ersichtlich, daß eine Winde gemäß der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit zum Erfassen einer Drehmomentbelastung besitzt, die die Winde in die Lage versetzt, in Abhängigkeit von Veränderungen bei der Drehmomentbelastung auf die geeignete Getriebegeschwindigkeit umzuschalten. Dies erfolgt in besonders einfacher Weise ohne Teile, die einem Verschleiß in einem beträchtlichen Ausmaß unterliegen.In summary, it can therefore be seen that a winch according to the present invention has the ability to sense a torque load which enables the winch to switch to the appropriate gear speed in response to changes in the torque load. This is done in a particularly simple manner without parts which are subject to wear to a significant extent.

Claims

1. Automatic load sensing winch having:

- a base (43);

- a winch drum (14; 110) rotatably mounted on the base;

- a rotatable drive shaft (12; 100) to drive the winch drum;

- at least two gear trains (((20, 55, 56, 57 and 58), (17, 62, 57 and 58) or (18, 59, 56, 57 and 58)); ((301, 304, 305, 198, 310 and 309), (301, 304, 305, 198, 309 and 310), (317, 318, 182, 309 and 310) or (311, 312, 315, 182, 309 and 310))), each having at least one gearwheel and mounted between the drive shaft and the winch drum to rotate the winch drum in dependence on the rotation of the drive shaft, one of the two gear trains being for the same rotational speed of the drive shaft produces a different winch drum speed than the other of the gear trains; and

- a mechanism ((17, 18, 26, 27 and 28); (152, 184, 186 and 188)) slidable between first and second positions, the mechanism having means for engaging one of the gear trains in the first position and for disengaging one of the gear trains in the second position to disconnect one of the gear trains and provide rotation of the winch drum by the other of the gear trains,

characterized,

that the mechanism is displaceable depending on load changes acting on the winch drum (14; 110).

2. A winch according to claim 1, wherein the mechanism is vertically displaceable in response to changes in torque load acting on the winch drum, the mechanism having means for engaging one of the gear trains ((20, 55, 56, 57 and 58); (301, 304, 305, 198, 309 and 310)) in a first vertical position of the mechanism and for disengaging one of the gear trains in a second vertical position to disconnect one of the gear trains and provide rotation of the drum by the other of the gear trains ((18, 59, 56, 57 and 58); (311, 312, 315, 182, 309 and 310)).

3. A winch according to claim 2, wherein the mechanism is biased to the first vertical position and slidable against the bias to the second vertical position, the mechanism being held in the second vertical position when the friction is increased in response to the torque load to a sufficient level to overcome the bias on the mechanism.

4. A winch according to claim 1, wherein at least a portion of the gear trains are mounted on driven shafts (44, 45), the mechanism being vertically slidable with respect to the one of the shafts; the mechanism having a cylindrical opening formed therein for receiving the one shaft therein, the opening having a plurality of longitudinally extending internal splines (25), the shaft having a plurality of longitudinally extending splines (16) which engage the splines of the mechanism to rotate the winch drum in response to rotation of the one shaft and to transmit a torque load, the mechanism being longitudinally slidable with respect to the one shaft from the first vertical position to the second vertical position;

and wherein the splines on the shaft engage the internal splines to create a friction that increases as the torque load increases.

5. A winch according to claim 4, further comprising means (15, 16, 17, 31 and 32) for moving the mechanism reciprocally with respect to the shaft when the friction between the splines is of insufficient value to overcome the preload on the mechanism, and wherein the one shaft is the drive shaft.

6. A winch according to claim 5, wherein the mechanism includes a plurality of ramps (37) projecting vertically upwardly therefrom, the ramps being spaced along an arc around the body, the ramps periodically engaging a plurality of ramps (39) arranged in fixed vertical positions with respect to the shaft, and the ramps of the body sliding over the ramps fixed with respect to the shaft to translate the mechanism vertically and reciprocally.

7. Winch according to claim 1,

which also includes:

- means for applying a variable torque load to one of the shafts to rotate the one shaft;

the mechanism being vertically displaceable with respect to the one of the shafts in response to changes in torque load, the mechanism having means for engaging the one of the gear trains in a first vertical position of the mechanism and for disengaging the one of the gear trains in a second vertical position, to disconnect one gear train and allow the drum to rotate through the other gear train.

8. Winch according to claim 1,

which also includes:

the mechanism having a cylindrical opening formed therein for receiving the one shaft, the opening having a plurality of longitudinally extending internal splines (25), the shaft having a plurality of longitudinally extending splines (16) engaging the splines of the mechanism to rotate the winch drum in response to rotation of the one shaft and to transmit the torque load, the mechanism being slidable longitudinally relative to the one shaft from the first vertical position to the second vertical position;

the mechanism being biased to the first vertical position and slidable against the bias to the second vertical position, the splines of the shaft engaging the inner splines to produce a friction which increases as the torque load increases, the mechanism being maintained in the second vertical position when the friction has been increased in response to the torque load to a sufficient level to overcome the bias on the mechanism.

9. A winch according to claim 8, further comprising means (15, 16, 17, 31 and 32) for moving the mechanism reciprocally with respect to the shaft when the friction between the splines has an insufficient value to overcome the preload on the mechanism, and wherein one shaft is the drive shaft.

10. Winch according to claim 9,

the mechanism having a plurality of ramps (37) projecting vertically upwardly therefrom,

the ramps being spaced along an arc around the body, the ramps periodically engaging a plurality of ramps (39) disposed in a fixed vertical position relative to the shaft, the ramps of the body sliding over the ramps fixed relative to the shaft to translate the mechanism vertically and reciprocally.

11. A winch according to claim 8, wherein the gear train engagement and disengagement device comprises:

- said one gear train comprises an annular gear (194) provided with internal ratchet teeth (196), the gear having external gear teeth (198) for driving said one gear train;

- a transmission member (184) rotating with the shaft and vertically slidable on the shaft in response to vertical movement of the mechanism, the transmission member being slidable from a first vertical position to a second vertical position, the transmission member having a plurality of pawls (186) biased radially outwardly from the transmission member into engagement with the pawl teeth in the first vertical position of the transmission member, the pawls being movable radially inwardly against the bias out of engagement with the pawl teeth in the second vertical position (Fig. 16); and

- a device (200) for keeping the pawls out of engagement with the pawl teeth in the second vertical position of the transmission part.

12. The winch of claim 1, wherein the mechanism has a first rotational position corresponding to the first vertical position of the mechanism and a second rotational position offset from the first rotational position corresponding to the second vertical position of the mechanism, the mechanism moving along a precise distance between the first vertical position and the second position in response to an increase in torque load.

13. A winch according to claim 1, further comprising:

- a cam member (150) disposed in a fixed vertical position relative to said one shaft, said mechanism being movable from a position proximate to said cam member to a position spaced from said cam member, said cam member having at least one cam surface (156) shaped in an arcuate relation relative to said one shaft, said slidable mechanism having a cam follower (152) sliding on said helical cam surface, said cam follower sliding over said cam surface in response to changes in torque load to move said mechanism from said first vertical position to said second vertical position.

14. Winch according to claim 1,

which also includes:

- said one gear train comprises an annular gear (194) provided with internal ratchet teeth (196) for driving said one gear train;

- the mechanism includes a transmission member (184) that rotates with the shaft and is vertically slidably mounted on the shaft, the transmission member being slidably displaceable from a first vertical position to a second vertical position, the transmission member having a plurality of pawls (186) that are biased radially outwardly from the transmission member into engagement with the pawl teeth in the first vertical position of the transmission member to drive the one gear train, the pawls being movable radially inwardly against the bias out of engagement with the pawl teeth in the second vertical position to disconnect the one gear train and to provide rotation of the drum by the second gear train; and

- means (200) for keeping the pawls out of engagement with the pawl teeth in the second vertical position of the transmission part.

15. A winch according to claim 14, wherein the pawl retaining means comprises an annular flange (200) extending radially inwardly from the inner pawl teeth, the flange having a radial surface (202) which holds the pawls out of engagement with the pawl teeth when the transmission member is moved longitudinally with respect to the gear to the second vertical position of the transmission member.

16. The winch of claim 1, wherein the mechanism has a first rotational position and a second rotational position offset from the first rotational position, the mechanism moving between the first position and the second position in response to an increase in torque load.