NO764063L

NO764063L -

Info

Publication number: NO764063L
Application number: NO764063A
Authority: NO
Inventors: P Daniel
Original assignee: Inventio Ag
Priority date: 1975-11-28
Filing date: 1976-11-26
Publication date: 1977-06-01
Also published as: FR2333171A1; FR2333171B1; CH615736A5; IT1064529B; ES453730A1; DE2652629A1; GB1520388A; NL7612333A; SE7612910L; BE848424A

Description

Oppfinnelsen vedrorer et flertrinns planetgir, spesielt for vinsjtrekk, med automatisk belastningsutligning, hvor girtrinnene hver oppviser et indre sentralhjul, et ytre sentralhjul og flere, på en planethjulbærer dreibart lagrede planethjul, og hvor planethjulbæreren pa det forangående girtrinn samt det indre sentralhjul av det påfolgende girtrinn ikke er lagret radialt og er festet rotasjonsfast til hverandre. The invention relates to a multi-stage planetary gear, especially for winch pulling, with automatic load compensation, where the gear stages each have an inner central wheel, an outer central wheel and several planet wheels rotatably mounted on a planet gear carrier, and where the planet gear carrier on the preceding gear stage and the inner central wheel of the following gear stage are not stored radially and are attached rotationally to each other.

Planetgirets automatiske belastningsutligning har til hensikt The planetary gear's automatic load balancing is intended

å bevirke jevn belastningsforgrening ved oppdeling av et sen-tralhjuls dreiemoment på tanninngrepene til flere planethjul anordnet på en planethjulbærer. Fortanningen behover således kun å være dimensjonert på den del av det totale, moment som overfores via et planethjul. to effect uniform load branching by dividing a central wheel's torque on the tooth engagements of several planet wheels arranged on a planet wheel carrier. The toothing thus only needs to be dimensioned for the part of the total torque that is transmitted via a planet wheel.

Ved flertrinns planetgir og stiv kobling mellom de enkelte trinn kan den jfevne lastfordeling på alle planethjul kun oppnås ved meget hoy fremstillingsnoyaktighet og tilstrekkelig elastisk deformerbarhet av de i kraftoverforingsbanen liggende deler. Da den forste fordring ikke kan tilfredsstilles hoved-sakelig av omkostningsmessige grunner, vil noen av planethjulene ikke arbeide fullt ut i innkjoringsfasen, slik at den fulle ytelse ikke kan overfores. With multi-stage planetary gears and rigid coupling between the individual stages, the equal load distribution on all planetary wheels can only be achieved with very high manufacturing accuracy and sufficient elastic deformability of the parts lying in the power transmission path. As the first requirement cannot be satisfied mainly for cost-related reasons, some of the planetary gears will not work fully in the running-in phase, so that the full performance cannot be transferred.

Denne ulempe kan ved gir med tre planethjul unngås når man gir avkall på den radiale lagring av planethjulbæreren eller et sentralhjul, da denne eller dette under belastning stottes statisk bestemt av de tre tanninngrepspunkter. Fremstillingsunoyaktigheter bevirker derved kun en desentrering- av planethjulbæreren eller sentralhjulet. Den jevne, belastningsf or de-iling oppnås imidlertid. For belastningsoverforing mellom de :enkelte girtrinn må det dog benyttes konstruksjonselementer som kan utligne disse midtpunkt.sf orskyvninger.. This disadvantage can be avoided with gears with three planet wheels when the radial bearing of the planet wheel carrier or a central wheel is dispensed with, as this or that under load is supported statically determined by the three tooth engagement points. Manufacturing inaccuracies thereby only cause a decentering of the planet gear carrier or the central gear. However, the uniform load distribution is achieved. However, for load transfer between the individual gear steps, construction elements must be used which can compensate for these midpoint displacements.

Et slikt konstruksjonselement som hyppig benyttes for planetgir er f.eks. en dobbeltannkobling med bombert fortanning. Such a construction element that is frequently used for planetary gears is e.g. a double gear coupling with cambered teeth.

Da disse koblinger utligner parallelle og vinkelmessige bolgeforskyvninger, kan belastningsutligning oppnås enkelt ved selvsentrering. Ulemper er imidlertid de relativt hoye om-kostninger og den for planetgir ugunstige lengde. As these connections compensate for parallel and angular wave displacements, load compensation can be easily achieved by self-centering. Disadvantages, however, are the relatively high costs and the planet's unfavorable length.

Oppfinnelsen har til formål å tilveiebringe et flertrinns planetgir med automatisk belastningsutligning som ikke oppviser disse ulemper, men som derimot benytter midler som bevirker automatisk belastningsutligning på en omkostnings- og plass-besparende måte og utligner alle slags bolgeforskyvninger. The purpose of the invention is to provide a multi-stage planetary gear with automatic load equalization which does not exhibit these disadvantages, but which, on the other hand, uses means which effect automatic load equalization in a cost- and space-saving manner and compensates for all kinds of shaft displacements.

Disse midler er i prinsipp avledet fra den i og for seg kjente notskivekobling. Oppgaven loses ifolge oppfinnelsen ved at den av planethjulene i det ytre sentralhjul av et foregående girtrinn sentrerbare planethjulbærer oppviser en loddrett på drivakseleh foriopende not på den side som vender mot påfolgende girtrinn, idet det på drivakselen er anordnet en radialt ikke lagret koblingsdel som på hver av sine to endesider oppviser en list, av hvilke lister den ene er i inngrep.med noten på planethjulbæreren av det foregående girtrinn, og at det ved hjelp av planethjulene på det etterfolgende girtrinn sentrerbare indre sentralhjul oppviser en loddrett på drivakselen foriopende not på den side som vender mot det forangående girtrinn, hvilken not står i inngrep med koblingsdé-lens andre list. These means are in principle derived from the per se known keyed disk coupling. The task is solved according to the invention in that the planet gear carrier, which can be centered by the planet wheels in the outer central wheel of a preceding gear step, has a vertical groove on the drive shaft and a groove on the side facing the following gear step, the drive shaft being arranged with a radially non-bearing coupling part which on each of its two end faces show a strip, one of which strips engages with the groove on the planet gear carrier of the previous gear stage, and that the inner central wheel, which can be centered with the help of the planet wheels on the following gear stage, shows a groove perpendicular to the drive shaft on the side that faces the preceding gear stage, which notch engages with the coupling part's second strip.

På vedlagte tegning er det fremstilt to utforelseseksempler på oppfinnelsen, hvilke er nærmere beskrevet i det folgende: Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom et tretrinns planetgir med belastningsutligning for elektrisk vinsjdriftj Fig. 2 viser et snitt langs linjen A-A på fig. 1; The attached drawing shows two examples of the invention, which are described in more detail in the following: Fig. 1 shows a longitudinal section through a three-stage planetary gear with load equalization for electric winch operationj Fig. 2 shows a section along the line A-A in fig. 1;

i in

Fig. 3 viser deler av et lengdesnitt gjennom en variant av Fig. 3 shows parts of a longitudinal section through a variant of

det tretrinns planetgir; og the three-speed planetary gear; and

Fig. 4 viser et snitt langs linjen B-B på fig. 3. Fig. 4 shows a section along the line B-B in fig. 3.

På fig. 1 og 2 er en hul sylinderformet wiretrommel betegnet med 1, på hvilken trommel det er oppviklet en wire 2. En bæreflens 3 er fast forbundet med trommelens delvis viste kappe 4. På bæreflensen 3 er det festet et girhus 5 som utadtil er dekket av et girdeksel 6. Wiretrommelen 1 er på girsiden lagret i girdekselet 6 ved hjelp av et kulelager 7. Wiretrommelen 1 er for dette formål forsynt med en wiretrommelforlen-gelse 8 som rager inn i girhuset 5, hvilken forlengelse er lukket av et deksel 9 som tjener som opplagring. In fig. 1 and 2 is a hollow cylindrical wire drum denoted by 1, on which drum a wire 2 is wound. A support flange 3 is firmly connected to the drum's partially shown casing 4. On the support flange 3 is attached a gear housing 5 which is externally covered by a gear cover 6. The wire drum 1 is stored on the gear side in the gear cover 6 by means of a ball bearing 7. The wire drum 1 is for this purpose provided with a wire drum extension 8 which projects into the gear housing 5, which extension is closed by a cover 9 which serves as storage.

En drivaksel betegnet med 10 er ved hjelp av en kobling 11 . forbundet rotasjonsfast med akselen 12 av en ikke vist driv-motor. Drivakselen 10 er lagret ved hjelp av kulelagre 13, 14 som er anordnet i en lagerplate 15 festet i det indre av wiretrommelen 1, henholdsvis i dekselet 9 av wiretrommelforlengelsen 8. A drive shaft denoted by 10 is by means of a coupling 11. connected rotatably with the shaft 12 of a drive motor not shown. The drive shaft 10 is supported by means of ball bearings 13, 14 which are arranged in a bearing plate 15 fixed in the interior of the wire drum 1, respectively in the cover 9 of the wire drum extension 8.

Det med 16 betegnede forste girtrinn er anordnet i det indre, The 16 designated first gear stages are arranged in the interior,

av wiretrommelen 1 og består av et på drivakselen 10: festet indre sentralhjul 17, et med wiretrommelen 1 forbundet ytre sentralhjul 18 og en planethjulbærer 19, på hvilken tre planethjul 20 er dreibart lagret. Planethjulbæreren 19 er ikke lagret radialt og sentreres av planethjulene 20 som stotter seg i det ytre sentralhjul 18. Planethjulbæreren oppviser en loddrett på drivakselen 10 foriopende not 22 på of the wire drum 1 and consists of an inner central wheel 17 attached to the drive shaft 10, an outer central wheel 18 connected to the wire drum 1 and a planet wheel carrier 19, on which three planet wheels 20 are rotatably mounted. The planet wheel carrier 19 is not supported radially and is centered by the planet wheels 20 which are supported in the outer central wheel 18. The planet wheel carrier exhibits a vertical on the drive shaft 10 in front of the groove 22 on

den side som vender mot et andre girtrinn 21. the side facing a second gear step 21.

Mellom det forste girtrinn 16 og det andre girtrinn 21 er det anordnet en radialt ikke lagret koblingsdel som består av en skive 23 som på hver av sine to endesider oppviser en list 24, hvilke lister forloper loddrett i forhold til hverandre og hvorav deri ene står i inngrep med noten 22 på det forste girtrinns 16 planethjulbærer 19. ) Between the first gear stage 16 and the second gear stage 21, there is arranged a radially non-bearing coupling part consisting of a disk 23 which on each of its two end faces has a strip 24, which strips run vertically in relation to each other and one of which stands in engagement with the groove 22 on the first gear stage 16 planet wheel carrier 19. )

! i ! in

• Det likeledes i det indre av wiretrommelen 1 andre girtrinn • There is likewise in the interior of the wire drum 1 second gear stage

21 består av et radialt ikke lagret indre sentralhjul 25, et med wiretrommelen 1 forbundet ytre sentralhjul 26 og en planethjulbærer 27, på hvilken tre planethjul 28 er roterbart lagret. Planethjulbæreren 27 er ikke lagret radialt og sentreres ved hjelp av planethjulene 28 som avstottes i det ytre sentralhjul 26, hvorved samtidig stillingen av det indre sen tralhjul 25 bestemmes. Planethjulbæreren oppviser en loddrett på drivakselen 10 foriopende not 30 på den side som vender mot et tredje girtrinn 29. Det indre sentralhjul 25 har en flens 31 som vender mot det forste girtrinn 16, hvilken flens oppviser en loddrett på drivakselen 10 foriopende not 32 som den andre list 24 på skiven 23 griper inn i. 21 consists of a radially unsupported inner central wheel 25, an outer central wheel 26 connected to the wire drum 1 and a planet wheel carrier 27, on which three planet wheels 28 are rotatably mounted. The planet wheel carrier 27 is not supported radially and is centered with the help of the planet wheels 28 which are supported in the outer central wheel 26, whereby at the same time the position of the inner tral wheel 25 is determined. The planetary gear carrier has a vertical groove on the drive shaft 10 facing groove 30 on the side facing a third gear stage 29. The inner central wheel 25 has a flange 31 facing the first gear stage 16, which flange has a vertical groove on the drive shaft 10 facing groove 32 which second strip 24 on disc 23 engages.

Mellom det andre girtrinn 21 og det tredje girtrinn 29 er det anordnet en radialt ikke lagret koblingsdel som består av en skive 33 som på hver av sine to éndesider oppviser en list 34, hvilke lister forloper loddrett på hverandre og hvorav en står i inngrep med noten 30 på det andre girtrinns 21 planethjulbærer 27. Between the second gear stage 21 and the third gear stage 29, a radially non-bearing coupling part is arranged which consists of a disc 33 which on each of its two end faces has a strip 34, which strips run perpendicular to each other and one of which engages with the slot 30 on the second gear stage 21 planetary gear carrier 27.

Det i girhuset 5 anbrakte tredje girtrinn 29 består av et radialt ikke lagret indre sentralhjul 35, et med girhuset 5 forbundet ytre sentralhjul 36 og tre planethjul 37. Planethjulene 37 er dreibart lagret på en planethjulbærer som er dannet av dekselet 9 og en bærer 38 festet til wiretrommelen 1. For å muliggjore planethjulenes 37 inngrep med det ytre sentralhjul 36 er wiretrommelforlengelsen 8 forsynt med ut-sparinger 39. Det indre sentralhjul 35 har en flens 40 som vender mot det andre girtrinn 21, hvilken flens oppviser en loddrett på drivakselen 10 foriopende not 41 som skivens 33 andre list 34 griper inn i. The third gear stage 29 placed in the gear housing 5 consists of a radially unsupported inner central wheel 35, an outer central wheel 36 connected to the gear housing 5 and three planet wheels 37. The planet wheels 37 are rotatably mounted on a planet wheel carrier which is formed by the cover 9 and a carrier 38 attached to the wire drum 1. To enable the engagement of the planet wheels 37 with the outer central wheel 36, the wire drum extension 8 is provided with recesses 39. The inner central wheel 35 has a flange 40 which faces the second gear step 21, which flange exhibits a vertical on the drive shaft 10 opposite groove 41 into which the disc 33's second strip 34 engages.

Det rom som begrenses av lagerplaten 15, wiretrommelen 1, girhuset 5 og girdekselet 6 inneholder smoreolje og er avtet-tet av en tetningsring 42 anordnet mellom den faststående bæreflehs 3 og den dreibare wiretrommel 1 samt en tetningsring 43 anbrakt på kulelageret 13 i lagerplaten 15. Smore-oljen blir stadig distribuert av wiretrommelens 1 rotasjon,, 'slik at alle bevegelige deler av giret smores på en enkel måte. The space bounded by the bearing plate 15, the wire drum 1, the gear housing 5 and the gear cover 6 contains lubricating oil and is sealed by a sealing ring 42 arranged between the fixed bearing flange 3 and the rotatable wire drum 1 as well as a sealing ring 43 placed on the ball bearing 13 in the bearing plate 15. The lubricating oil is constantly distributed by the rotation of the wire drum 1, so that all moving parts of the gear are lubricated in a simple way.

Herved blir spesielt den friksjon som oppstår ved glidning In this way, especially the friction that occurs when sliding

av listene 24, 34 i notene 22., 32, 30, 41 sterkt redusert, slik at kun mindre slitasje kan oppstå. of the strips 24, 34 in notes 22., 32, 30, 41 greatly reduced, so that only minor wear can occur.

På fig. 3 og 4 betegner henvisningstallene 1, 10, 16 - 28, In fig. 3 and 4 denote the reference numbers 1, 10, 16 - 28,

30 - 35, 40 og 41 de samme deler som på fig. 1 og 2. Mellom 30 - 35, 40 and 41 the same parts as in fig. 1 and 2. Between

det forste girtrinn 16 og det andre girtrinn 21 er det anordnet en radialt ikke lagret koblingsdel som består av en skive 23 og en tilleggsskive 44. Skivens 23 lister 24 er anordnet foriopende i en vinkel på 60° i forhold til hverandre. En av skivens 23 lister 24 står i inngrep med planethjulbærerens 19 not 22, idet noten 22 er anordnet foriopende parallelt med forbindelseslinjen mellom to planethjulmidtpunkter. Tilleggsskiven 44 oppviser en not 45 på den side som vender mot skiven 23 og en list 24 på den side som vender mot flensen 31, hvilken not og list likeledes er anordnet foriopende med en innbyrdes vinkel på 60°. Tilleggsskivens 44 not 45 står i inngrep med skivens 23 andre list 24, mens tilleggsskivens 44 list 24 står i inngrep med flensens 31 not 32. the first gear stage 16 and the second gear stage 21, a radially non-bearing coupling part consisting of a disc 23 and an additional disc 44 is arranged. The strips 24 of the disc 23 are arranged opposite each other at an angle of 60° in relation to each other. One of the strips 24 of the disk 23 engages with the groove 22 of the planetary gear carrier 19, the groove 22 being arranged parallel to the connecting line between two planetary gear centers. The additional disc 44 has a groove 45 on the side facing the disc 23 and a strip 24 on the side facing the flange 31, which groove and strip are also arranged opposite each other at a mutual angle of 60°. The notch 45 of the additional disc 44 engages with the second strip 24 of the disc 23, while the strip 24 of the additional disc 44 engages with the notch 32 of the flange 31.

Mellom det andre girtrinn 21 og det tredje, girtrinn 29 er det anordnet en radialt ikke lagret koblingsdel som består av skiven 33 og en tilleggsskive 46. Skivens 33 lister 34 er anordnet foriopende med en innbyrdes vinkel på 60°.. En av skivens 33 lister 34 står i inngrep med planethjulbærerens 21 not 30, idet noten 30 forloper parallelt med forbindelseslinjen mellom to planethjulmidtpunkter. Tilleggsskiven 46 oppviser en not 47 på den endeflate som vender mot skiven 33 og en list 34 på den endeflate som vender mot flensen 40, hvilke lister likeledes forloper med en innbyrdes vinkel på 60°. Noten 47 på tilleggsskiven 46 står i inngrep med skivens 33 andre list 34, mens tilleggsskivens 46 list 34 står i inngrep med flensens 40 not 4l. Between the second gear stage 21 and the third, gear stage 29, there is arranged a radially non-bearing coupling part consisting of the disc 33 and an additional disc 46. The strips 34 of the disc 33 are arranged opposite each other with a mutual angle of 60°. One of the strips 33 of the disc 34 engages with the groove 30 of the planetary gear carrier 21, the groove 30 running parallel to the connecting line between two planetary gear centers. The additional disc 46 has a groove 47 on the end face facing the disc 33 and a strip 34 on the end face facing the flange 40, which strips likewise run at a mutual angle of 60°. The notch 47 on the additional disc 46 engages with the second strip 34 of the disc 33, while the strip 34 of the additional disc 46 engages with the notch 4l of the flange 40.

Mellom boringene i de radialt ikke lagrede indre sentralhjul 25, 35, planethjulbærerne 19, 27, skivene 23, 33 samt tilleggs-skivene 44, 46 og drivakselen 10 foreligger en klaring som er slik dimensjonert at det ved fremstillingsunoyaktigheter I oppnås problemfri sentrering av planethjulbærerne 19, 27 og Between the bores in the radially unsupported inner central wheels 25, 35, the planetary gear carriers 19, 27, the disks 23, 33 and the additional disks 44, 46 and the drive shaft 10, there is a clearance that is dimensioned in such a way that problem-free centering of the planetary gear carriers 19 is achieved in case of manufacturing inaccuracies I , 27 and

! !

I de indre sentralhjul 25, 35. In the inner central wheels 25, 35.

De fordeler som oppnås ved oppfinnelsen består spesielt i at skivene 23, 33, 44, 46 som anvendes for belastningsoverfbring mellom girtrinnene, tillater midtpunkts- og vinkelforskyvninger i alle retninger, hvorved den problemfrie sentrering av de radialt fritt bevegelige planethjulbærere 19, 27 og de indre sentralhjul 25, 35 muliggjores. Ytterligere fordeler er de relativt billige fremstillingsomkostninger samt den korte lengde i forhold til f.eks. en dobbeltannkobling med bombert fortanning. The advantages achieved by the invention consist in particular in that the disks 23, 33, 44, 46, which are used for load transfer between the gear steps, allow center point and angular displacements in all directions, whereby the problem-free centering of the radially freely movable planet wheel carriers 19, 27 and the internal central wheel 25, 35 is made possible. Further advantages are the relatively cheap manufacturing costs as well as the short length compared to e.g. a double gear coupling with cambered teeth.

Dertil oppnås ved anvendelse av koblingsdelen med to skiver This is achieved by using the coupling part with two discs

og noter, henholdsvis lister forskjovet innbyrdes med 60° folgende fordeler: Ved hjelp av de parallelt med .forbindelseslinjen mellom to planethjulmidtpunkter foriopende noter 22, 30 på planethjulbærerne 19, 27 er koblingsdelens bevegelsesfelt tilpasset planethjulenes 19, 27 bevegelsesfelt, slik at disses innstilling lettes. Ved forskyvning av listene i notene kan de nodvendige innstillingskrefter forokes med en faktor lik l/cos 30° = 1,155, mens ved anvendelse av en koblingsdel bestående av en skive hvor notene og listene forloper med 90° i forhold til hverandre kan de nodvendige innstillings-kref ter okes med en faktor lik l/cos 45° = 1,414, hvilket er lik kvadratroten av 2. and grooves, respectively strips offset from each other by 60° have the following advantages: With the help of the grooves 22, 30 on the planetary gear carriers 19, 27 running parallel to the connecting line between two planetary wheel centers, the coupling part's field of motion is adapted to the field of motion of the planet wheels 19, 27, so that their adjustment is facilitated. By displacing the strips in the slots, the necessary setting forces can be increased by a factor equal to l/cos 30° = 1.155, while by using a coupling part consisting of a disk where the slots and strips run at 90° in relation to each other, the necessary setting forces forces are increased by a factor equal to l/cos 45° = 1.414, which is equal to the square root of 2.

Claims

1. Multi-stage planetary gears, especially for electrically driven winches, with automatic load recovery, where the gear stages each have an inner central wheel, an outer central wheel and several planet wheels rotatably supported on a planet wheel carrier, and where the planet gear carrier in the preceding gear step and the inner central gear of the following gear step are not supported radially and are attached rotationally fixed to each other, characterized by the fact that the one of the planet gears (20, 28) in the outer central gear (18, 26) of a preceding gear stage (16, 21) centerable planet gear carrier (19,' 27) has a vertical on the drive shaft (10) fore-opening groove (22, 30) on the side facing the following gear stage (21, 29), as on the drive shaft ( 10) a radially unsupported coupling part is arranged which on each of its two end faces has a strip (24, 34), one of which strips engages with the groove (22, 30) on the planet wheel the carrier (19, 27) of the preceding gear stage (16, 21), and that the inner central wheel (25, 35) which can be centered using the planet wheels (28, 37) of the following gear stage (21, 29) exhibits a vertical position on the drive shaft (10) forward groove (32, 41) on the side facing the preceding gear step (16, 21), which groove (32, 41) engages with the coupling part's second strip ( 24, 34 ).

2. Multi-stage planetary gear according to claim 1, characterized in that the groove (22, 30) present in the planetary gear carrier (19, 27) runs parallel to the connecting line between two planetary gear centers.

3. Multi-stage planetary gear according to requirements 1 and 2, characterized by. that the connecting part consists of a disc (23, 33) and that the strips (24, 34) are arranged perpendicular to each other.

4. Multi-stage planetary gear according to claims 1 and 2, characterized in that the coupling part consists of a disk (23, 33) and an additional disk (44, 46), as the strips (24, 34) of the disk (23, 33) run at a mutual angle of 60°, and that the additional disc' (44, 46) has a groove (45, 47) on the end face facing the disc (23, 33) and a strip (24, 34) on the end face facing the subsequent gear step ( 21, 29), as the note. ( 45, 47 ) and the strip ( 24, 34 ) on the additional disc (44, 46) are arranged in front of each other with a mutual angle of 60° and as the strip (24, 34) of the disc (23, 33), which faces the additional disc (44 , 46), engages with the additional washer's (44, 46) groove (45, 47).