DE2102728A1

DE2102728A1 - Windenvorrichtung, vorzugsweise fur Schiffe

Info

Publication number: DE2102728A1
Application number: DE19712102728
Authority: DE
Inventors: H Hagenes
Original assignee: BERGENS MEK VERKSTED
Current assignee: BERGENS MEK VERKSTED
Priority date: 1970-01-23
Filing date: 1971-01-21
Publication date: 1971-07-29
Also published as: NL7100661A; SE374335B; JPS5414387B1; FR2077304A3; GB1282694A; NO141604C; NO141604B; NL171559C; NL171559B; FR2077304B3; DE2102728C2

Description

Patentanwalt

Dipl.-Ing. Walter JocHsch

7 Stuttgart N. Menzelstraße 40 J 3, Jaa 1971

A 32 112 - Br

A/S Bergens Mekaniske Verksteder

Postboks 858

5001 Bergen/Norwegen

Windenvorrichtung, vorzugsweise für Schiffe

Die Erfindung betrifft eine Windenvorrichtung, vorzugsweise für Schiffe, bestehend aus einer hydraulisch angetriebenen Zugwinde, die zwei Rillenseiltromnteln aufweist, die so ausgelegt sind, ein Seil mit grosser Kraft ein- und auszuhieven, und einer hydraulisch angetriebenen Lagerwinde, die so ausgelegt ist, das Seil zwischen den beiden Winden stramm genug zu halten, um unter allen Arbeitsbedingungen einen Schlupf zwischen dem Seil und den Rillenseiltronuneln zu verhindern, und die so ausgebildet ist, daß sie die gesamte wirksame bzw. vorhandene Seillänge aufnehmen kann.

In dem Maße, wie die Schiffe grosser und schwerer werden, werden ständig grössere Forderungen an Zugkraft und Ge-

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schwindigkeit von Vertäuungs- und Verholwinden gestellt. Dasselbe gilt für Schlepperwinden und Schi eppnet zwinden ι dort steigen die Anforderungen, tit der Zunahme der Motorkraft der Fahrzeuge und der Schwere und Grosse des Gerätes.

Grosse und grösste Schiffe können üblicherweise nicht

mit eigener Maschinenkraft so nahe an die Vertäuungs steile gelangen, wie es bei einem kleineren Fahrzeug der Fall ist. Es besteht deshalb Bedarf für entsprechend längere Vertäuung st ross en, wobei ferner di-ase

Trossen grosser bemessen werden und an Bord mehr Platz

beanspruchen. Um zu verhindern, daß der Abtrieb der

Schiffe durch Wind und Strom zu gross wird, ist es

wichtig daß die Trossen mit grosser Geschwindigkeit ausgehievt werden können, so daß das Herausholen des Schiffes nicht unnötig verzögert wird.

Grosse Trossenlänge und -bemessung verursacht jedoch besondere Probleme hinsichtlich einer zweckmässigen Lagerung und eines geeigneten Lagerplatzes für die Trosse an Bord. Wenn sie auf derselben Trommel gelagert werden soll, die auf die Trosse einzieht, wird man in dem Maße, als die Trosse in mehreren Lagen axt der Trommel aufgespult wird, wegen des ständig zunehmenden Durchmessers weniger und weniger verfügbare Zugkraft erhalten, und ausserdem werden Trommel und Trosse bei Aufspulung mit voller Zugkraft bedeutenden Beanspruchungen ausgesetzt.

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Von Walspillen, Grubenaufzügen und dergleichen her ist

es bekannt, eine getrennte Zugwinde, bestehend aus zwei zylindrischen Trommeln mit Rillen als Primärwinde zum

Einziehen der Trosse mit grosser Zugkraft vorzusehen

und dieser Zugwinde eine Sekundärwinde zuzuordnen, die die Trosse lagert und sie gleichzeitig stramm genug dazu hält, um zu verhindern, daß die Trosse aus der Zug trommel schlupft.

Der Antrieb der Sekundärtronmel kann durch ein mechanisches Getriebe oder dergleichen von der Hauptwinde übertragen

werden, oder sie kann separat elektrisch, hydraulisch oder mit Hilfe von Luft oder Dampf angetrieben werden.

Ein Beispiel hierfür ist norwegisches Patent Nr. 111 414, wobei die Lagerungstrommel von einem separaten Motor angetrieben ist, der ein annähernd konstantes Drehmoment gibt.

Eine solche Konstruktion weist jedoch eine Reihe Schwächen auf, weil die Lagerwinde ständig mit einem verhältnismässig hohen Drehmoment arbeiten muss, ungeachtet der Last auf der Zugwinde und ungeachtet dessen, ob sie Trosse ein- oder aushievt. Das Drehmoment darf nämlich nicht kleiner sein als das, was erforderlich ist, um Schlupf bei maximaler Belastung der Zugwinde zu verhindern. Dies bedeutet, daß der Motor der Lagerwinde bei leichter Last ein untätig grosses Drehmoment, beim Einhieven und beim Aushieven der Trosse, besitzt, so daß dieser Motor sehr oft unnötig hart belastet sein wird.

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Um zu gewährleisten, daß die Lagerwinde den "Schlack" von der Zugwinde schnell genug einnimmt, darf jedoch der Motor der Lagerwinde nicht ein gewisses Leistungs-Minimun unterschreiten. Besonders ungünstig ist es, wenn ein hydraulischer Antrieb der Lagertrommel besteht, da die hydraulische Pumpe so gross bemessen werden muss, daß ihre Kapazität ausreicht, die Lagertrommel unter allen Verhältnissen schnell genug anzutreiben. Die Forderung an Pumpenkapazität ist beim Einhieven loser Trosse mit leerer Trommel am grössten. Wenn die Winde als Vertäuungswinde arbeitet, ist die Hievgeschwindigkeit oder die Einholgeschwindigkeit sozusagen gldsh null, und die der Pumpe zugeführte Energie wird daher nicht benötigt. Ein anderer grosser Nachteil ist, daß die gesamte Energiemenge, die zugeführt wird, von dem öl als Wärme aufgenommen wird und diese Wärmemenge muss wieder durch Kühlung oder in anderer Weise abgeleitet werden, damit Betriebsschwierigkeiten vermieden werden.

Wenn die Trosse in schnellster Weise an Land gebracht werden soll und wenn sie dabei aus der Zugwinde gegeben wird, muss die Lagerwinde unter Abgabe der Trosse rückwärts laufen; ihr hydraulischer Motor wird dann wie eine Pumpe betrieben. Die dabei umlaufende ö Im enge muss ein überstr an ventil passieren, welches das Ol drosselt; dabei geht auch diese Energie als Wärme in das 01 über.

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Die Erfindung bezweckt nun,eine Windenvorrichtung zu schaffen, bei der die genannten Nachteile vermieden sind und die Vorteile der Doppelscheibenwinde gleichzeitig beibehalten werden. Durch die Erfindung soll ferner die Wirksamkeit der Windenanlage mit einfachen Mitteln erhöht und die mit ihrer Herstellung und ihrem Betrieb verbundenen Kosten vermindert werden.

Dies ist gemäss der Erfindung dadurch gelöst worden, daß dasselbe hydraulische Pumpenaggregat sowohl Zugwinde als auch Lagerwinde parallel, jedoch so antreibt, daß die Zugwinde mit Hilfe eines gewöhnlichen Vierwege-Manövrierventils umwerfbar ist, während der hydraulisbhe Motor der Lagerwinde mit seinem einen Ende, das ständig Druckseite ist, mit der Druckseite der Pumpe gekuppelt ist. Der hydraulische Motor der Lagerwinde wird dadurch ständig ein positives Drehmoment in einer Richtung aufweisen und versuchen, die Trosse zwischen den Winden strammzuhalten, wenn sich das Pumpenaggregat in Gang befindet, unabhängig davon, ob mit der Zugwinde eingehievt oder ausgehievt wird. Dadurch erzielt man, daß zwischen dem Moment auf der Zugwinde und dem Momentfiuf der Lagerwinde eine Proportionalität

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entsteht, bei j&er Arbeltsdruck der Pumpe bei zunehmender Belastung und gleichzeitig bei beiden Winden steigt. Der hiermit verbundene Vorteil ist, daß man ein ganzes Pumpenaggregat mit Druckregelventil sowie das, was an Steuerungsautomatik für die Lagerwinde damit verbunden ist, ehspart. Eine Windenanlage gemäss der vorliegenden Erfindung

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wird automatisch dafür sorgen, daß öl von dem Pumpenaggregat in dem von den konstruktiven Bedingungen bestimmten richtigen Verhältnis und mit dem von der Last bestimmten Druck an Zugwinde und Lagerwinde verteilt wird. Man vermeidet daher die Drosselung und Erwärmung des UIs, die man sonst dadurch erhält, weil man die Lagerwinde mit konstantem Drehmoment arbeiten lassen müsste. Wegen der Einfachheit des Systems und der erreichten Ersparnissen sowohl hinsichtlich von Aussbttungs- als auch der Betriebskosten wird durch die Erfindung eine wesentliche Verbesserung der Einsatz- und Betriebsmöglichkeiten der Winde erzielt.

Die Erfindung bringt ferner eine bedeutende Geschwindigkeitserhöhung, wenn die Trosse ausgegeben werden soll, da der Motor der Lagertrommel dann als eine Pumpe parallel zu dem eigentlichen Pumpenaggregat betrieben wird und so die Geschwindigkeit der Zugwinde erhöht wird. Man erreicht dadurch eine guteAusnutzung der umlaufenden ölmenge, des Motors der Lagertrommel und gleichzeitig eine in höchstem MaBe erwünschte Geschwindigkeitserhöhung der Zugwinde, während man bisher, wie bei der Vorrichtung nach dem genannten norwegischen Patent, das Ul zwecks Drosselung durch ein Überlaufventil führen musste, wodurch unerwünschte Härme entwickelt würde.

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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Windenanlage ist j. daß man die Trosse direkt auf die Lagertrammel gehen lassen kann und die Zugwinde gleichzeitig mit einer mechanischen Bremse verriegelt wird, die gesamte öImenge von dem Pumpenaggregat durch den Hydromotor der Winde leiten und dadurch eine sehr grosse Geschwindigkeit beim Einholen schlacker Trosse erzielen kann. Dies ist bekanntlich von sehr grosser Bedeutung, da man den Propeller des Schiffs nicht benutzen darf, solange die Trossen in der See liegen.

Zur Regelung der Zugwinde und damit der Geschwindigkeit der Rillenseiltrommeln ist ein By-Pass-Kanal in des Schiebergehäuse des Manövrierventils \Org«s&han_f wodurch ein grösserer oder kleinerer ölstrom, abhängig von der gewünschten Geschwindigkeit der Rillenseiltrommeln, durch diesen Kanal geleitet wird.

Die Erfindung wird nachstehen anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch die Zugwinde mit den beiden Rillenseiltromroeln oben an Deck angeordnet und die Lagerungswinde unter Deck aufgestellt;

Fig. 2 zeigt dieselbe Anordnung von oben gesehen.

Die in der Zeichnung gezeigte Windenvorrichtung umfasst eine Pumpe 1 konstanten Volumtyps, die von einem (nicht gezeigten) Elektromotor, Dieselmotor oder einer anderen Kraftquelle angetrieben werden kann. Die Pumpe liefert einen ölstrom in einem Kreislauf, der mit Symbolen in Fig. 2 gezeigt ist. Das Manövrierventil 4 steuert 01 zu dem hydraulischen Motor 2, der die Rillenseiltrommeln 6 und 6* über ein Getriebe oder dergleichen, eingebaut in die Winde 7, antreibt. Die Geschwindigkeit der Rillenseiltxoameln 6, 6* kann mit Hilfe des Manövrierventils 4 dadurch geregelt werden, daß ein grösserer oder kleinerer Teil des UIs duztfe. einen By-Pass-Kanal im Schiebergehäuse geleitet wird. Der hydraulische Motor 3 treibt die Lagertromrael 5 an und ist mit der Pumpe 1 so gekuppelt, daß beide inner dieselbe gemeinsame Druckseite und dieselbe gemeinsame Rücklauf-und Saugseite besitzen, und so, daß der Pumpendruck immer ein Drehmoment auf die Lagertrommel 5 ausüben* wird, die versuchen wird, Trosse von der Zugwinde 7 einzuziehen.

Die Zugwinde 7 ist jedoch wesentlich stärker als die Lagerwinde, die daher ungeachtet dessen, ob sie Trosse einhievt oder aushievt der Drehrichtung da: Zugwinde 7 folgen muss. Wenn die Winde 7 aushievt, wird der Motor 3 der Lagertrommel 5 als eine Pumpe betrieben, und die Olmenge, die in dieser dadurch zirkuliert, wird zu der konstanten ulraenge von der Pumpe 1 hinzukommen. Der hydraulische Motor 2 wird daher wesentlich schneller betrieben werden können, wenn die Winde Trosse auehievt, als wenn sie einhievt.

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Dies ist besonders von Vorteil, weil es oft sehr wichtig ist, daß die Trosse schnell an Land gebracht und beim Einholen und Manövrieren des Schiffs wie dieses selbst festgelegt werden.kann.

Aus der Zeicnung geht hervor, daß die Trosse die einzige mechanische Verbindung zwischen der Zugwinde 7 und der Lagerwinde 5 ist, was besagt, daß man die beiden Winden 5, 7 ohne diese Verbindung getrennt betreiben kann. Dies kann man durch mechanisches oder hydraulisches Verriegeln der einen Winde erzielen, wodurch die andere mit Hilfe des Manövrierventils 4, das mit dem erstgenannten By-Pass-Kanal versehen ist, betrieben werden kann. Es ist so ermöglicht, die Lagertrommel 5 allein arbeiten zu lassen, wenn die nicht belastete Trosse dadurch eingezogen werden soll, die Trosse nur von den Rillenseiltrommeln 6 und 6* abzuwickeln sowie die Zugwinde zu verriegeln, so daß sich diese nicht drehen kann. Mit Hilft des Manövrierventils 4 kann die Einhievgeschwindigkeit der Lagerwinde dann innerhalb weiter Grenzen geregelt werden.

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Claims

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Ansprüche

Windenvorrichtung, bestehend aus eher hydraulisch angetriebenen Zugwinde mit zwei Rillenseil trommeln, die sum Ein- und Aushieven des Seiles mit grosser Kraft und einer hydraulisch angetriebenen Lagerwinde, zum ausreichenden Spannen des Seiles zwischen den beiden Winden stramm genug gehalten sind, um einen Schlupf unter allen Arbeitsbedingungen zu verhindern, wobei die Lagerwinde so ausgebildet ist, daß sie die ganze wirksame Seillange aufnehmen kann,dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Motor (3) der Lagerwinde (5) und der hydraulische Motor (2) der Zugwinde (7) parallel mit der Pumpe (1) der Wind en vorrichtung verbunden sind, derart, daß der hydraulische Motor (3) der Lagerwinde und die Pumpe

(1) stets dieselbe gemeinsame Druckseite und dieselbe gemeinsame Niederdruck- und Saugseite haben und der hydraulische Motor (3) ständig ein Drehmoment aufweist, das in der Einhievrichtung der Lagerwinde (5) wirksam ist, während der Druck- und Rücklauf des hydraulischen Motors

(2) der Zugwinde (7) über ein an sich bekanntes Vierweg-Manövrierventil (4) umstellbar mit der Pumpe (1) der

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Windenvorrichtung verbunden sind, derart, daß ein Einhieven und Aushieven des Seiles möglich 1st, ohne daß mehr Energie für den Betrieb der Lagerungswinde (5) verbraucht wird als die, die für die wirksame Belastung und Geschwindigkeit erforderlich ist.
2.) Windenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Winden mit einer mechanischen oder hydraulischen Sperrvorrichtung ausgerüstet ist, derart daß die andere Winde getrennt zu betreiben ist, wenn die erste Winde blockiert 1st.
3.) Windenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Zugwinde (7) mit Hilfe eines by-pass-Kanals in dem Schiebergehäuse des Manövrierventils (4) steuerbar ist.

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