DE2709089A1

DE2709089A1 - Windevorrichtung

Info

Publication number: DE2709089A1
Application number: DE19772709089
Authority: DE
Inventors: William Murray Somerville; Edward Douglas Watson
Original assignee: Clarke Chapman Group Ltd
Current assignee: Rolls Royce Power Engineering PLC
Priority date: 1976-03-02
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1977-09-08
Also published as: GB1529331A; NO150357B; US4132387A; NO770716L; DE2709089C2; NO150357C

Description

Telex: 526422 star d

Clarke Chapman Limited Victoria Works, Gateshead Tyne and Wear, England NE8 3HS

Windevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Krane und Winden, insbesondere zur Verwendung in der Schiffahrt, etwa beim Einholen von Seilen wie etwa beim Vertäuen oder Verankern oder Anheben von Lasten, wo die auf die Wickeltrommel wirkende Belastung variiert und die Lasten Stöße und Schläge auf andere Bauteile ausüben, falls kein Ausgleich stattfindet.

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ORIGiNAL INSPECTED

In einer bekannten Vorrichtung (US-PS 1 999 936) wird eine Wiekeltrommel durch einen Hauptmotor über ein Planetengetriebe und durch einen Zusatzmotor über das gleiche Getriebe angetrieben. Der Zusatzmotor ist ständig mit einer Meldetrommel gekoppelt, auf welcher ein Tragseil gewickelt ist, dessen eine Ende an einem aus der See auf ein Schiffsdeck über ein auf einer wiekeltrommel gewickeltes Lastseil anzuhebendes Flugzeug befestigt ist.

Ein Zahngesperre ist vorgesehen, um die übertragung einer Drehung der Meldetrommel zu verhindern.

Ein manuell betätigbarer Umschalter und ein drehempfindlicher An/Ausschalter steuern den Eingriff des Zahngesperres. Der An/Ausschalter ist derart, daß er schließt und solang* in der geschlossenen Stellung bleibt, wie die Meldetrommel "hebt", d.h. Seil aufwickelt. Nur eine Umschaltung des Handschalters kann den Zustand des Zahngesperres ändern und ist nur dann wirksam, wenn der An/Ausschalter schließt.

Das Zahngesperre ist derart angeordnet, daß der Zusatzmotor die Wickeltrommel trotz des Zustandes des Zahngesperres im Sinne einer "Hebebewegung" drehen kann.

Das Gesperre muß jedoch eingerückt sein, um ein Gegendrehmoment durch das Getriebe vorzusehen und zu ermöglichen, daß der Hauptmotor die Wickeltrommel im Sinne einer "Hebebewegung" antreibt.

Das Tragseilsystem erlaubt die Absenkung des Lastseils und Lasthakens gegen das Flugzeug mit einer auf dem Haken überlagerten Bewegung, die zum Teil der Auf- Und Abbewegung des Flugzeugs, verursacht durch die Seebewegung, entspricht.

In einer wahlweisen Ausführungsform erübrigt sich das Tragseil und der Zusatzmotor arbeitet den Durchhang des am

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Flugzeug befestigten Lastseils auf.

Die Getriebe von Kranaufzügen und analogen Vorrichtungen besitzen beträchtliche Trägheitskräfte, was auch ein großer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist, da das Planetengetriebe im Betrieb beträchtliche Trägheitsmomente besitzt.

Ein weiterer Nachteil besteht in der Notwendigkeit der Verwendung einer komplizierten elektrischen Anlage, um sogar im einfachen Fall der Vermeidung eines Seildurchhanges das Zahn·* gesperre zu betätigen (d.h., wo kein Tragseil verwendet wird).

Bei Verwendung eines Trag- oder Leitseils zur Kompensierung der Seebewegung vor Beginn des Lastanhebens, ist es mit dem Planetengetriebe nicht möglich, die Hakenbewegung exakt der Seebewegung anzugleichen. Zumindest die Amplitude der Hakenbewegung muß notwendigerweise unterschiedlich zur Amplitude der über die Welle eingeleiteten Bewegung des Flugzeugs sein.

Aus diesem Grund ist die Befestigung des Hakens am Flugzeug bei ruhigem Seezustand sehr schwierig und unmöglich bei rauer See. Ein Anheben der Flugzeuge ist somit nur dann möglich, wenn es die Seeverhältnisse zulassen.

Ein derartiges System ist somit in keiner Weise zur Befestigung und zum Anheben von Lasten unter schwierigen Seeverhältnissen, wie sie typischerweise beim Bohren von öl und anderen Bohroperationen in Gewässern mit üblichen Wellenhöhen über 1,2 bis 2,4 m vollkommen ungeeignet, wobei Lasten allerdings trotzdem angehoben werden müssen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Windevorrichtung zu schaffen, bei der die Trägheitswirkung reduziert oder durch Auffangen des Seildurchhangs ausgeschlossen wird. Weiter soll

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gemäe der Erfindung eine Anlage geschaffen werden, die einen sehr genauen Ausgleich der Wellenbewegung ermöglicht und somit ein präziseres Absenken des Hakens und eine sichere Befestigung der Last auch bei schwierigen Seebedingungen erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Windevorrichtung unter Einschluß einer Wiekeltrommel, einen ersten Motor und einen reversierbaren Motor zum Antrieb der WickeItrommel dadurch gelöst, daß der erste Motor reversierbar ist, und daß der erste Motor und die WickeItrommel mit einem von zwei Bauteilen einer Freilaufeinrichtung verbunden sind, um einen Seildurchhang aufzunehmen, wobei die Bauteile nur in einer Richtung relativ zueinander drehbar sind und der zweite Motor mit dem anderen der beiden Bauteile der Frei lauf einrichtung verbunden ist, sowie daß der* zweite Motor eine Einrichtung aufweist, die den durch den zweiten Motor auf die Trommel ausgeübten Widerstand im wesentlichen beseitigt.

Da wo ein Wellenausgleich vor Befestigung der Last erforderlich ist, wird eine einen Transmitter oder einen Meßwertgeber zugeordnete Leittrommel in Zusammenarbeit mit einem Transmitter an der Wickeltrommel zur Abgabe eines Differenzsignals verwendet und wird eine Steuereinrichtung betätigt, die den erstbenannten Motor die Wiekeltrommel antreiben läßt, so daß das Differenzsignal gegen Null reduziert wird.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Figur 1 ein Schema mit den Hauptbestandteilen einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung,

Figur 2 einen Hydraulikschaltkreis der ersten Ausführungsform,

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Figur 3 ein Schema einer zweiten AusfUhrungsform der Vorrichtung,

Figur 4 ein Schema einer dritten Au sfüh rungs form der Vorrichtung sowie

Figur 5 ein Blockschaltbild der Vorrichtung in Figur 4 mit der Steuereinrichtung der Vorrichtung.

Die erste und in dem Figuren 1 und 2 dargestellte AusfUhrungsform der Windevorrichtung umfaßt eine WickeItrommel oder Wickelwalze 10, die unmittelbar mit der Ausgangswelle 12A eines ersten Hydraulikmotors 12 verbunden ist, der auch Ausgleichsmotor genannt wird. Der Motor 12 besitzt ein konstantes Schluckvolumen, in diesem Fall 63 Kubiczoll pro Umdrehung.

Die Trommel 10 ist weiter mit einem Teil eines Zahngesperres 14 mit einer in einer Richtung wirkenden Klinke und einem Sperrzahnrad verbunden, wobei dessen anderes Teil mit einem Zahnrad 16 verbunden ist, welches mit einem weiteren Zahnrad 18 in Eingriff steht. Das Zahnrad 18 ist auf der Ausgangswelle eines zweiten oder Haupthydraulikmotors 20 angeordnet.

Der Motor 20 besitzt ein variables Schluckvolumen, in diesem Fall von 244 bis 489 Kubikzoll pro Umdrehung.

Die Trommel 10 ist die Wickeltrommel eines nicht dargestellten Kranes und der Kranhaken ist an einem Seil befestigt, dessen eine Ende an der Trommel 10 befestigt ist.

Das Zahngesperre 14 ist derart ausgebildet, daß es zusammenwirkt, wenn der Hauptmotor in dem Sinn dreht, die Trommel 10 im Sinne des Gebebs euber Käst anzutreiben. Diese Bewegungsrichtung des Motors 20 soll "Hebevorgang" oder im Sinne des "Hebens" genannt werden. Es ist offensichtlich, daß sich der Motor 12 in

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entgegengesetztem Sinn dreht, wenn er auf "Heben" gestellt ist, da er an Stelle der Verbindung über Zahnräder wie beim Motor 20 unmittelbar mit der Trommel 10 gekoppelt ist.

Die Kranleistung ist dabei derartig, daß er etwa ein Gewicht von 14 t bei 5m/Min oder 4 t bei 10 m/Min heben muß. Die Trommel dreht sich in diesem Fall 2 Upm bei einer Seilgeschwindigkeit von 5 m/Min.

Der Kran muB eine Last unter wechselnden BetriebsverhMltnlssen heben, und zwar insbesondere dort, wo er auf einem Schiff montiert ist. Erforderlich ist

a) die Aufrechterhaltung eines nominellen Zugs auf das Hebeseil wahrend der Haken mit einer Last verbunden ist, die sich entweder mit der Bewegung der See auf- und abbewegt,

b) Heben der Last von Kriechgeschwindigkeit auf volle Geschwindigkeit, wobei beständig das Seil straff gespannt bleiben muß, sowie

C) Senken der Last von Kriechgeschwindigkeit auf volle Geschwindigkeit ohne Kompensierung für das schlaffe Seil.

Diesen Forderungen und der gewünschten Kranleistung wird durch die geeignete Auswahl der Motoren 12 und 20, durch die Seilrollen und Seilanordnungen, um auf die Hakeneinrichtung einen Zug aufzugeben, und durch den die Motoren antreibenden Schaltkreis Rechnung getragen.

Figur 2 zeigt den Hydraulikschaltkreis für den Motor 12.

Eine Hochdruck-Hydraulikleitung ist mit dem Bezugszeichen 40 und eine Niederdruck-Rückführleitung mit dem Bezugszeichen 42 gekennzeichnet. Die Niederdruckleitung 42 ist durch eine Leitung

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über ein Schaltventil 50 am Motor 12 angeschlossen. Die Hochdruckleitung 40 ist durch eine Drosseleinrichtung 52 mit dem Ventil 50 verbunden. Innerhalb des Ventile 50 ist in dessen neutraler Stellung die Leitung 44 an eine mit dem zweiten Eingang des Motors 12 verbundene Zweigleitung 54 angeschlossen. Die Leitung 54 ist über ein Entlastungsventil 56 mit der Leitung 44 zwischen dem Ventil 50 und dem Motor 12 verbunden.

Die Aufgabe des Ventils 50 besteht darin, die Hochdruckleitung 40 und die Niederdruckleitung 42 mit den Eingängen des Motors 12 zu dessen Erregung zu verbinden.

Während bestimmter Betriebsstufen des Krane wird der Motor 12 durch die Trommel 10 angetrieben und ist gezwungen "nachzugeben", d.h., in entgegengesetztem Sinn zu drehen, indem er ansonsten, falls frei, unter aufgegebenen Hydraulikdruck drehen würde. In diesen Fällen wird der an der Hochdruckseite des Motors 12 aufgebaute übermäßige Druck durch das Ventil 56 zur Niederdruckleitung 42 abgegeben. Der Druck, bei dem über das Ventil 56 eine Druckentlastung erfolgt, kann eingestellt werden und zwar in diesem Fall etwa zwischen 630 bis 945 kg/Kubikzo 11. gemäß der Einstellung, wird demgemäß der durch den Kranhaken während des Hebeausgleichs ausgeübte Zug wenn der Motor 12 auf "Heben" gesetzt ist zwischen 337,5 kg und 517,5 kg Gewicht variiert.werden.

In Figur 2 wird zur Stellung des Motors 12 auf "Heben" das Ventil in Richtung des Pfeiles 1-1 verstellt, wobei eine Verstellung in entgegengesetzter Richtung den Motor auf "Senken" stellt.

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Arbeitsweise

A) Das Seil bleibt straff gespannt, Last bewegt sich mit der Seet

Der Hauptmotor 20 weist ein Stellglied auf, welches in Stellungen bewegbar ist, die die hydraulische Schluckmenge pro Umdrehung bestimmen. Dieses Steuerglied wird in die Minimalstellung versetzt, welche einer Einstellung auf Maximalgeschwindigkeit entspricht, jedoch ist der Hauptmotor noch nicht eingeschaltet. Anstelle davon wird ein Ventil, ähnlich dem Ventil 50, welches die Zufuhr der Hydraulikflüssigkeit zum Motor 20 von einer Hydraulikquelle steuert, in eine Leerlaufstellung gesetzt, so daß der Motor 20 frei unter äußerer Last drehen kann, welche auf seine Ausgangswelle wirkt, der Motor jedoch nicht von der Hydraulikquelle angetrieben wird.

Der Ausgleichsmotor 12 wird durch Stellung des Ventils 50 in seine rechte Stellung hydraulisch gespeist entsprechend der Erregung des Motors im Sinne von "Heben

Angenommen, daß sich die Last mit der Seebewegung nach unten bewegt (also einen Wellenberg hinab), wird der Motor 20 zwangsweise durch das Gewicht der Last gedreht, besitzt jedoch einen sehr' kleinen Widerstand gegen die Abwärtsbewegung der Last. Der Ausgleichsmotor 12 besitzt ein nicht ausreichendes Ausgangsdrehmoment, um die Abwärtsbewegung der Last zu verhindern und wird gezwungen, "nachzugeben"· Der Motor 12 bedingt einen Widerstand gegen die Abwärtsbewegung der Last und sichert, daß das Seil straff gespannt bleibt. Der sich auf der Hochdruckseite des Motors 12 aufbauende hohe Druck wird über die Leitung 42 durch das Ventil 56 abgegeben.

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Wenn die Last durch die Seebewegung nach oben bewegt wird, ist der Hauptmotor 20 außer Betrieb und Im Stillstand. Der Motor 12 spricht jedoch durch Drehung im Sinne "Heben" schnell an und dreht die Trommel 10, um das Seil aufzuwickeln und eine ausreichende Spannung auf das Seil aufrechtzuerhalten. Während dieses Aufholens erlaubt das Zahngesperre die Bewegung der Trommel 10 relativ zu den Zahnrädern 16 und 18 und zum Motor 20.

B) Hochwinden mit Kompensation des schlaffen Seilst

Für alle Hebegeschwindigkeiten von Kriechgeschwindigkeit bis maximaler Geschwindigkeit ist eine straffe Spannung des Seils erforderlich.

Der Hauptmotor 20 wird in seiner "Hebe"-Einstellung erregt und das Schluckvolumen auf eine Stellung eingestellt/ die der gewünschten Geschwindigkeit entspricht. Der Motor 12 wird gleichfalls im Sinne von "Heben" in Betrieb gesetzt.

Falls die Last von der See oder der Fläche des Schiffs etc. auf welcher sie abgestützt ist, abhebt, erfolgt weiter das unverminderte Anheben, wobei der Hauptmotor 20 die Trommel über das Zahngesperre 14 antreibt. Der Ausgleichsmotor 12 "folgt", d.h., seine Geschwindigkeit wird durch die Drehgeschwindigkeit der Trommel 10 bestimmt, wie sie durch die beim Motor 20 eingestellte Geschwindigkeit diktiert wird.

Falls die Last plötzlich durch die Seebewegung bei einer Geschwindigkeit, die größer als die eingestellte Hebegeschwindigkeit ist, angehoben wird, hält der Ausgleichsmotor 12 das Seil unter Spannung, indem die Trommel 10 infolge der plötzlichen Reduzierung der Drehkraft auf die Trommel beschleunigt wird. Während dieser Ausgleichsdrehung der

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Trommel ΙΟ, wird es letzteren über das Zahngesperre 14 erlaubt, sich relativ zu den Zahnrädern 16 und 18 und zum Motor 20
zu bewegen.

Während des Hebevorgangs, ist der AufwKrtshub der Last anfänglich relativ gering, wobei gleichfalls die See. für eine Zeitspanne nach oben drückt. Falls die Seebewegung plötzlich ändert, die ' See also sich nach unten bewegt, verbleibt die Last, da sie am Seil aufgehängt ist, jedoch erfahren die Last, das Seil und der Kran nur einen geringen Schlag, da ein schlaffes
Durchhängen des Seile während der Aufwärtsbewegung der See ausgeschlossen war.

C) Senkvorgang»

Der Hauptmotor 20 wird im Sinne des "Senkens" in Betrieb
gesetzt und zwar mit einer Schluckvolumeneinstellung, die
der gewünschten Absenkgeschwindigkeit entspricht. Der Ausgleichsmotor 12 wird gleichfalls im Sinne des "Senkens"
in Betrieb gesetzt. Obgleich der Motor 12 versucht, die
Trommel 10 schneller anzutreiben, als die eingestellte Geschwindigkeit am Hauptmotor 20, beherrscht letzterer die
Geschwindigkeit, da der Antrieb vom Motor 12 in einem Sinne erfolgt, das Zahngesperre 14 so zu betätigen, daß der Hauptmotor 2O durch das Zahngesperre 14 dem Motor 12 widersteht.

In der in Figur 3 gezeigten zweiten AusfUhrungsform der Vorrichtung, sind die Hydraulikmotoren 12, 20 durch jeweilige Elektromotoren 112, 120 ersetzt, wobei der Motor 112 eine
mit der Trommel 10 verbundene Ausgangswelle 11A besitzt.
Die Motoren sind vorzugsweise, obgleich nicht notwendigerweise, identisch aufgebautund übliche Gleichstrommotoren
mit Leonard Schaltung oder statischer Steuerung zur Strombegrenzung. Die Motoren 112, 120 haben integrierte betriebssichere Bremsen 113, 121, die federbelastet und elektrisch lösbar sind.

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GRiGlNAt:⁵ INSPEÖTED

Der Ausgangstrieb vom Hauptmotor 120 umfaßt eine Kupplung 122, die drehfest mit einem Zahnrad 124 verbindbar ist/ das mit einem Zahnrad 126 in Eingriff steht. Das Zahnrad 126 ist mit einem Zahnrad 128 fest verbunden, welches mit dem Zahnrad 16 in Eingriff steht. Die Zahnräder 124, 126, 128 und 16 bilden ein Reduktionsgetriebe.

Die Kupplung 122 ist über eine Feder in Eingriff bringbar und elektrisch lösbar.

Mit der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung, ist der direkte antrieb vom Ausgleichsmotor 112 durch eine hohe Geschwindigkeit und ein relativ kleines Drehmoment gekennzeichnet. Der Hauptmotor 120 und das Reduktionsgetriebe geben auf die Trommel bei einer viel tieferen Geschwindigkeit ein hohes Drehmoment.

Arbeitsweise χ

Im unbelasteten Zustand wird die Wiekeltrommel durch den Ausgleichsmotor 112 angetrieben und gesteuert, wobei der Hauptmotor 120 durch die Kupplung 122 abgetrennt ist und sich im Leerlauf befindet. Wenn das Lastseil an der sich bewegenden Last befestigt 1st, Vird der Ausgleichsmotor 112 in seinen "Hebe"-Zustand bei minimaler Einstellung gesetzt und sobald das Seil fest ist, wird die Einstellung auf den maximalen Kempensations-Hebewert gesteigert. Die Last folgt der Wellenbewegung, teilweise unterstützt durch das Lastseil. Die Wickeltrommel läuft frei auf dem Zahngesperre, wenn die Last aufsteigt und der Ausgleich läßt nach und die Trommel treibt die leerlaufenden Zahnräder und die gelöste Kupplung, wenn die Last nach unten fällt· Sobald die Bedingungen zum Heben richtig sind, wird die Hauptmotorkupplung eingerückt, gerade nachdem das Tal der letzten Welle vorbei ge lau fen ist und der Hauptmotor

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wird auf volle Geschwindigkeit beschleunigt. Wenn die ansteigende Flanke der Helle die Last schneller anhebt als der Haupthebemotor, wickelt der Ausgleichsmotor das Seil und die Wickeltrommel übernimmt den Freilauf des Getriebes auf dem Zahngesperre. Wenn sich der Wellenkamm nähert, verlangsamt sich die Vertikalbewegung und, sobald die Geschwindigkeit gleich der Haupthubgeschwindigkeit ist, rückt die Klinke in das Sperrzahnrad ein und der Hauptmotor übernimmt die Arbeit und hebt die Last vom Kamm der Welle ab.

Beim Absenken sind beide Motoren 112 und 120 auf "Absenken" gestellt und arbeiten in der mit Bezug auf die Figuren 1 und 2 beschriebenen Weise.

Sowohl bei der hydraulischen oder der elektrischen Ausführungsform kann die Genauigkeitssteuerung des unbelasteten Lastseiles während des Hebens und Absenkens wie nachfolgend beschrieben ausgeführt werden. Der Hauptmotor arbeitet ständig durch das Zahngesperre. In der Heberichtung treibt der Hauptmotor den Ausgleichsmotor im entgegengesetzten Sinn, in dem er erregt wird. In Absenkrichtung arbeitet der Hauptmotor regelnd zur Verlangsamung der Trommel, wenn sie durch den Ausgleichsmotor angetrieben wird. Bei Verwendung des Ausgleichmotors 12 in dieser Welse, muß eine Druckentlanstungseinrichtung vorgesehen sein, um den übermäßien Öldruck abzubauen, wenn das Seil eingewickelt wird. Wahlweise kann der Motor 12 und der Motor 112 während des Hebevorganges auf Leerlauf gestellt werden.

Die hydraulische oder elektrische Ausführungsform kann durch Umbau des Getriebes zwischen einem Motor oder Motoren und der Trommel abgeändert werden. Beispielsweise können der Ausgleichsmotor 12 oder 112 und das Zahngesperre auf der Welle eines Zwischenzahnrades in einem Getriebesystem der Art wie in Figur dargestellt angeordnet werden.

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Vorzugsweise sieht man in jeder Ausführungsform eine Verschlußeinrichtung vor, die einen Wechsel auf den Ausgleichsbetrieb, während eine Last am Kranhaken aufgehängt ist, verhindert.

Dies kann in der hydraulischen Ausführungsform durch Eingliederung eines auf Druck reagierenden Schalters in der Leitung ausgeführt werden, welches die Zuführleitung für die unter hohem Druck stehende Hydraulikflüssigkeit zum Motor 20 während des Hebebetriebs ist. In der elektrischen Ausführungsform kann die Sperre die Form eines auf einen polarisierten Arbeitsstrom ansprechenden Relais in der Schaltung des Hauptmotors 120 ausgebildet sein.

In jedem Fall sollte diese Sperreinrichtung ein Verzögerungsglied beinhalten, um während augenblicklicher Wechsel in der angezeigten Last,wenn sie in der Absenkrichtung beschleunigt, eine falsche Arbeitsweise zu verhindern.

Die Spannung im Seil ist eine Funktion des durch die hydraulischen oder elektrischen Motoren (oder welcher Motor auch immer) dargestellten Widerstands zur Drehung wenn die Bewegung der Last die Motorausgangswellen antreibt. Deshalb kann die Spannung durch Wahl der Motorcharakteristik ein Nennwert oder ein höherer Wert sein. Die Erfindung ist nicht zur Verwendung auf Krane beschränkt. Sie kann auch bei Hebe- und Absenkvorgängen allgemeiner Art angewendet werden, wo immer die Bedingungen während des Betriebs wechseln und es erforderlich ist, das Seil unter Spannung zu halten. Beispielsweise werden in HeIi-; kopter montierte Winden gewöhnlicherweise zum Heben und Absenken von Lasten unter Wechselnden Bedingungen verwendet, beispielsweise da wo die Last von der See oder dem Deck eines Bootes, Schiffes, Bohrplattform oder eines anderen Aufbaues auf oder benachbart der Seeoberfläche abgehoben oder darauf abgesenkt werden muß. In solchen Fällen bedingt die Bewegung der Seeoberfläche oder die Einwirkung der Luftbewegung oder

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beides zusammen einen schnellen Wechsel der Betriebszustände, denen die Nindevorrichtung ausgesetzt ist. Die Erfindung kann unter derartigen Bedingungen die Seilspannung aufrechterhalten, wobei die Trommel 10 dann eine Wiekeltrommel ist.

Ein weiteres Beispiel der erfindungsgemäßen Verwendung ist der Fall, in dem die Trommel zu einer selbstspannenden oder automatischen Schiffsvertäuungs-Winde gehört.,Selbstspannende Winden werden zum Vertäuen von Schiffen sowie als Schleppwinden an Schleppschiffen und als Schleppwinden zum Ziehen von Netzen von Fischereifahrzeugen verwendet.

In allen derartigen Anwendungen und in anderen analogen Anwendungen kann gemäß der Erfindung die Spannung in einem um die Trommel einer Winde gewickelten Seils aufrechterhalten werden. Die Erfindung ermöglicht weiter das automatische Nachgeben des Seils unter anwachsenden Lastbedingungen, beispielsweise da wo ein vertüutes Schiff einer zusätzlichen durch Wellen- oder Gezeitenbewegung oder durch Sturm hervorgerufenen Kraft unterworfen ist.

Die Winde holt gleichfalls automatisch Seil ein, wenn sich die Kraft auf den früheren Wert reduziert.

Die Erfindung kann auf einen Kran angewendet werden, bei dem

1. sein Haken langsam gegen das Deck eines Schiffes abgesenkt wird, während zur gleichen Zeit auf den Haken eine Bewegung ausgeübt wird, die die aufgrund der Seewellen und Seetätigkeit hervorgerufene Bewegung des Schiffdecks kopiert und bei dem

2. der Haken in einer konstanten oder nahezu konstanten Distanz von einem Schiffsdeck vor Befestigung der Last am Haken gehalten ist, beispielsweise wo der Kran auf

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einem ersten Schiff oder Aufbau angeordnet und die Last von diesem Schiff auf das Deck eines zweiten Schiffes^ beispielsweise eines Versorgungsschiffes, abgesenkt oder davon abgehoben werden muß. Dabei kann das erste Schiff oder Aufbau beispielsweise ein Bohrschiff oder eine Bohrplattform etc. sein.

Figur 4 zeigt ein Beispiel einer für solch einen Kran geeigneten Vorrichtung und Figur 5 zeigt ein Blockschaltbild des Steuersystems dieser Vorrichtung.

üblicherweise haben derartige Off Shore-Krane, wie sie auf Schiffen oder Aufbauten der gerade erwähnten Art verwendet werden, eine Hauptwindenkapazität von etwa 25 t sowie eine zusätzliche oder sogenannte "Wipp-Kran" ("whip-hoist") Kapazität von etwa 20 bis 40 % der Hauptwindenkapazität, also 5 bis 10 t. Der Wipp-Kran hat kennzeichnenderweise nur einen einzigen Drahtfall zu seinem Haken und kann bei relativ hoher Geschwindigkeit arbeiten.

Das oben beschriebene Ausgleichssystem kann ohne weiteres auf beide, also auf die Hauptwinde und den Wipp-Kran angewendet werden und es besteht nicht die Notwendigkeit, das System zweifach vorzusehen.

In den Figuren 4 und 5 sind Bauteile ähnlich denen in-Figur 1 dargestellt, wobei für gleiche Teile entsprechende Bezugszeichen verwendet wurden.

Die Kupplung 14 ist eine Freilaufkupplung. Der Motor 20 treibt das Zahnrad 18 über eine Schlupfkupplung 150 an, das ist eine Kupplung, welche den Antrieb bis auf einen vorbestimmten Drehmomentwert überträgt, aber dann schlupft, wenn das Drehmoment erreicht ist. *

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Das Schiffsdeck ist mit dem Bezugszeichen 152 gekennzeichnet. Auf diesen ruht eine Last 154, die auf die Plattform oder einen anderen Aufbau, auf welchen der Kran angeordnet ist, angehoben werden soll. An der Last sind Schlingen 156 vorgesehen. Der Kran umfafit ein von der Trommel 10 laufendes und einen Lasthaken 160 aufweisendes Drahtseil 158. Ein Rückhalteseil 162 verbindet den Haken 160 mit dem Deck 152.

Der Kran umfaßt weiter eine Melde- oder Leittrommel 164, von der ein Trag- oder Leitseil 166 zu einem schaltbaren Dauermagneten oder, wahlweise, einen leichten, am Deck 152 befestigbaren Haken läuft.

Die Meldetrommel 164 wird durch einen Motor 17Ο angetrieben, welcher einen Handschalter 172 aufweist, von dem ein Signal entlang Leitung 174 zum Motor 170 (siehe Figur 5) gelangt.

Die Trommeln 10 und 164 haben jeweilig Transmitter oder Meßwertgeber 176, 178, die Signale abgeben, welche die augenblickliche Stellung und den Drehsinn der jeweiligen Trommeln angeben. Die Signale gelangen Über die Leitungen 180, 182 zu einer Fehlerbestimmungseinheit 184. über die Leitung 186 gelangt ein Signal von der Einheit 184 zu einer Steuereinheit 19o für den Ausgleichsmotor.

Der Ausgleichsmotor 12 besitzt einen Handschalter 192, von dem ein Signal über die Leitung 194 zur Steuereinheit 190 gelangen kann. Die Steuereinheit 190 erzeugt ein Steuersignal für den Motor 12 in der Leitung 196.

Der Hubmotor 20 besitzt einen Handschalter 200, von dem ein signal zum Motor 20 über die Leitung 202 gelangen kann. Ein Signal kann weiter über die Leitung 204 von der Leitung 2Ο2 zur Steuereinheit 190 gelangen.

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Ein "Sonderhub"/"Sonderausgleichs-" Steuereinrichtung ist mit dem Bezugszeichen 210 gekennzeichnet. Die Einrichtung 210 weist einen Handschalter 212 mit einer Aus-Stellung, einer Sonderausgleichsstellung 214 und einer Sonderhebestellung 216 auf, wobei der Schalter 212 zwischen den Stellungen 214 und 216 umschaltet.

Die "Sonderausgleichs-" Stellung 214 des Schalters 212 vervollständigt einen Schaltkreis, der ein Signal in der leitung 218 zu einer "Sonderausgleichs-"Steuereinheit 220 gibt. Die Einheit 220 erzeugt ein Ausgangssignal in der leitung 222 zur Ausgleichsmotor-Steuereinheit 190 und in der leitung 224 zu einer Kupplungs-Steuereinheit 226.

Die "Sonderhub-"stellung 216 des Schalters 212 vervollständigt einen Kreislauf, der ein Signal in Leitung 228 zu einer "Sonderhub-"Steuereinheit 230 gibt. Die Einheit 230 erzeugt Ausgangssignale in der Leitung 232 zur Ausgleichsmotor-Steuereinheit 190 in Leitung 234 zu einer Sicherheitsrelais-Einheit 240, und in der Leitung 236 zur Kupplungs-Steuereinheit 226.

Die Sicherheitsrelais-Einheit 240 empfängt auch Signale über die Leitung 242 von der Leitung 2o2, d.h. vom Hubmotorschalter 200 und über Leitung 244 von der der Trommel 10 beigeordneten Trans· mittereinrichtung 176.

Die Sicherheitsrelaiseinheit kann ein Signal in Leitung 246 zu einem Zeitzähler 248 erzeugen, der einerseits ein Signal in leitung 250 zur Kupplungs-Steuereinheit 226 und in Leitung 252 zur Ausgleichsmotor-Steuereinheit 190 erzeugen kann.

Um das System auf einen automatischen Ausgleich zu bringen,

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ist ein Handschalter 260 mit einer Aus-Stellung, einer Haltestellung 262 und einer automatischen Frei-Stellung 264 vorgesehen.

In der Haltestellung 262, gibt der Schalter 260 über Leitung 266 zur Kupplungs-Steuereinheit 226 ein Signal.

In der automatischen Frei-Stellung 264 gibt der Schalter 260 ein Signal über Leitung 268 zur Ausgleichsmotor-Steuereinheit 190 und veranlaßt diese, den Motor derart zu betätigen, daß er ein Hebedrehmoment aufrechterhält, sowie ein Signal über Leitung 270 zu einer Steuereinheit 272. Die Steuereinheit 272 empfängt auch ein Signal über Leitung 274 von einem nicht gezeichneten Schalter, der die Relativbewegungen der beiden Teile der Freilaufkupplung 14 ermittelt sowie ein Signal über Leitung 276 von der Leitung 202 des Hubmotorschalters 200. Die Steuereinheit 272 gibt ein Ausgangssignal über Leitung 278 zur "Sonderausgleichs- "Steuereinheit 220.

Vier Überlast-Schutzeinrichtungen 280, 282, 284 und 286 sind vorgesehen. Jede Einrichtung kann über jeweilige Leitungen 288, 290, 292 und 294 ein Signal zu einem Signaltransmitter 29 6 geben. Der Transmitter 296 überträgt bei Empfang eines Signales von einem oder mehreren der Einrichtungen 280, 282, 284 und 286 ein Signal über Leitung 298 zur "Sonderausgleichs-"Steuereinheit 220 und verursacht die Umstellung der Einrichtung zum Selbst-Ausgleich (automatischer Ausgleich). Die Einrichtungen 280, 282, 284 und 286 sind nur dann in Aktion, wenn der Schalter 212 sich inStellung 216 befindet, wodurch ein Signal über Leitung 300 zur Aktivierung der Einrichtungen gegeben wird.

Die Einrichtung 280 ist eine überlastkupplung, die von einem überlastanzeiaesehalter (nicht gezeichnet) in der Kupplung über Leitung 302 ein Signal empfängt. Die Einrichtungen 282, 284 und 286 sind jeweilig eine Lastanzeigeeinrichtung,

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eine Lastmomentanzeigeeinrichtung sowie eine Hubmotor-Überlasteinrichtung.

Arbeitsweise!

Das in den Figuren 4 und 5 dargestellte System ist am besten bei Betrachtung seiner Betriebsweise unter Voraussetzung, daß eine Last von einem Schiffsdeck abgehoben werden muß, verständlich. Die Beschreibung ist gleichermaßen auf die Betriebsweise einer Hauptwinde des Krane mit etwa 25 t Kapazität oder eines sogenannten Wippkrane von etwa 10 t Kapazität anwendbar. Der beschriebene Kran besitzt beide Hebewerke und die automatische Steuereinrichtung kann beim Ausgleichssystem beider Hebewerke angewendet werden. In der nachfolgenden Beschreibung steht also der Ausdruck "Hebewerk" für entweder eine Hauptwinde oder einen Wippkran.

Das Ausgleichssystem für die Bewegung ist ausgeschaltet, wenn sich der Haken 160 mehr als einen vorbestimmten Abstand oberhalb des Schiffsdecks 152 befindet. Bei der Arbeit bis zur Höhe der Plattform, die den Kran trägt, ist Normalbetrieb möglich. Wenn der Haken gegen das Versorgungsschiff abgesenkt wird, kann das Automatiksystem in Betrieb gesetzt werden. Dies wird mit einer Anzeigeeinrichtung (nicht gezeichnet) bewerkstelligt, beispielsweise einer Anzeigeeinrichtung für die "Aus"-Angabe für die Seillänge, welche in die Einheit 190 ein Signal gibt, die Einheit 190 auszusperren oder auf Ausgleichsbetrieb zu stellen. Im ausgesperrten Zustand bewirkt die Einheit 190, daß der Motor 12 dem Motor 20 gemäß dem Signal in der Leitung 204 "folgt". Im Ausgleichezustand, übersteuern andere Signale zur Einheit 190 das Signal in Leitung 204.

Absenken des unbelasteten Hakens) Der Haken wird unter normaler Steuerung auf eine Höhe mit sicherem

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Abstand zum Deck 152 des Versorgungsschiffs abgesenkt und gestoppt. Das Tragseil 176 wird dann unter Verwendung des Handschalters 172 abgesenkt und querab von der Last am Deck des Versorgungsschiffes befestigt. Nach Befestigung wird der Schalter 172 auf "konstante Spannung" zum Straffen des Drahtseils gestellt. In der Leitung 182 ist jetzt ein Signal vom Transmitter 178 zur.Fehlerbestimmungseinheit 184 verfügbar, welches das STeigen und Fallen des Schiffsdecks angibt. Der Ausgleichsmotorschalter 192 befindet sich in seiner "Neutral-"Stellung und das System ist noch nicht aktiviert. Der Bedienungsmann wartet bis das Schiff sich in der Nähe eines Wellenkamnes befindet und bewegt den Schalter 212 zur "Sonderausgleichs"-Stellung 214i

Diese Tätigkeit erzeugt ein Signal in der Leitung 218, die "Sonderausgleichs-"Steuereinheit 20 zu aktivieren. Die betätigte Einheit 220 erzeugt gleichzeitig Signale in den leitungen 222 und 224. Das Signal in Leitung 224 verursacht, daß die Kupplungs-Steuereinheit 226 die Kupplung 150 ausrückt. Das Signal in Leitung 222 betätigt die Ausgleichsmotor-Steuereinheit 19Ο. Die Einheit 190 erzeugt ein Ausgangssignal in der Leitung 196 und bedingt, daß der Motor 12 in solch einer Weise antwortet, daß das Fehlersignal (Abweichung), welches die Einheit 190 über die Leitung 186 von der Fehlerbestimmungseinheit 184 empfängt, auf Null reduziert wird. Dies hat zur Ursache, daß der Haken 160 dem Tragseil 166 nach oben und nach unten mit der Hellenbewegung folgt und der Haken 160 somit in einem im wesentlichen gleichen Abstand zum Schiffsdeck 152 gehalten wird.

Der Ausgleichsmotorschalter 192 wird jetzt durch den Bedienungsmann auf "Senken" gestellt. Dies gibt ein positives Fehlersignal über Leitung 19 4 in die Einheit 190, so daß beim Versuch den Fehler auf Null zu reduzieren, die Einheit 190 den Ausgleichsmotor 12 steuert, um auf die Ausgleichsbewegung des Hakens 160 eine

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leichte Differenzbewegung zu geben, die den Haken näher zum Schiffsdeck bringt. Diese unterschiedliche Bewegung des Hakens 160 in bezug auf das Tragseil 166 kann durch den Bedienungsmann durch STeIlen des Ausgleichsmotorschalters 192 auf "neutral" oder "Heben" beendet oder umgekehrt werden.

Einhängen des Hakens:

Falls die Seitwärtsbewegung des Hakens 160 und dessen Senkgewichts (nicht gezeichnet) übermäßig ist., kann ein Rückhalteseil 162 vom Senkgewicht am Schiffsdeck befestigt werden und wird der Ausgleichsmotorschalter 192 auf "Heben" gestellt. Diese Tätigkeit strafft das Seil ohne den Ausgleichsbetrieb zu unterbrechen. Die Schlingen 156 können nun in den Haken relativ sicher eingehängt werden. Sobald die Schlingen eingehängt sind, wird der Ausgleichsmotorschalter 192 auf "Senken" gestellt, un> das Lösen des Rückhalteseils zu erleichtern. Zur Straffung der Schlinge wird dann auf "Heben" geschaltet.

Anheben:

Das Anheben erfolgt halbautomatisch. Erhält der Bedienungsmann das Signal, daß er anheben soll, bewegt er den Schalter 212 in die Stellung 216 und stellt den Schalter 200 auf "Heben", wenn sich das Schiff in einem Wellental befindet.

Der Schalter 212 in der Stellung 216 erzeugt ein Signal in der Leitung 22 8, um die Sonderhub-Steuereinheit 230 in Betrieb zu setzen.

Da der Schalter 212 ein Schalter ohne Unterbrechung ist, wird vor Außerbetriebsetzung der "Sonderausgleichs"-Steuereinheit 220 die Steuereinheit 230 betätigt. Dadurch erzeugt die Sonderhub-Steuereinheit 230 Signale in den Leitungen 232 und 236 zur

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Ausgangsmotor-Steuereinheit 190 und der Kupplungssteuereinheit 226, die bedingen, daß die Einheit 190 das System im Ausgleichebetrieb hält und, daß die Einheit 226 die Kupplung 150 ausgerückt hält. Wenn somit die "Sonderausgleichs"- Einheit 22o außer Tätigkeit gelangt, übernimmt die "Sonderhub-" Steuereinheit 230 zeitweilig die Funktion der Einheit 220.

Die wie oben funktionierende "Sonderhub"-Steuereinheit 230, gibt ebenfalls ein Signal in die Leitung 234, welches das Sicherheitsrelais 240 stellt, sowie ein Signal in Leitung 3OO zur Betätigung der überlast-Schütze in richtungen 280, 282, 284 und 286.

Das Sicherheitsrelais 240 empfängt über Leitung 242 ein Signal, welches prüft, ob der Schalter 200 des Hebewerks im Sinne von "Heben" betätigt ist, und empfängt ein Signal über Leitung vom an der Trommel 10 befestigten Transmitter 176. Wenn die Bedingungen in Ordnung sind, d.h., das Schiff beginnt auf einer Welle anzusteigen, erregt sich das Sicherheitsrelais 240 und erzeugt ein Signal in der Leitung 246, um den Zeitzähler 248 in Gang zu setzen, der nach einer kurzen Verzögerungszeit ein Signal in der Leitung 250 erzeugt, wodurch die Kupplungssteuereinheit 226 die Kupplung 150 einrückt, also das Signal in Leitung 236 von der Einheit 230 übersteuert.

Die Kupplung 150 und der Getriebeaufbau 16, 18 haben die Freilaufkupplung 14, die erlaubt, daß der Ausgleichsmotor 12 und die Hebewerktrommel 10 den Hebewerkmotor 20 überlagern. Wenn sich das Schiff dem Wellenkamm nähert, fällt die Geschwindigkeit der Last, bis sie gleich dem des langsameren Hebewerkmotors ist. Der Antrieb des Hebewerkmotors wird durch den Freilauf auf die Trommel 10 gegeben, so daß die Last 154 vom Wellenkamm abgehoben wird. Der Ausgleichsmotor 12 wird durch ein Signal vom Zeitzähler 248 über die Leitung 252 zur Ausgleichsmotor-Steuereinheit 190 auf volles "Heben" gesperrt, wobei dieses Signal die Steuer-

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einheit 19O betätigt, um das Signal in der Leitung 232 von der Einheit 230 zu übersteuern.

Falls die Last 154 aus irgendeinem Grund noch am Schiff befestigt oder zu schwer ist oder der Kran einen zu g ro Ben Arbeite radius besitzt, wird dies durch wenigstens eine der Überlastungsschutzeinrichtungen 280, 282, 284 und 286 angezeigt.

Die Anzeige einer überlastung bewirkt ein Signal von einer der Einrichtungen, welches im Transmitter 296 und dann in der "Sonderausgleichs-"Steuer einheit 220 erscheint. Die Einheit 220 schaltet durch Auskuppeln des Hauptantriebs auf automatische Ausgleichung ua, während der Kompensationsmotor 12 auf vollem "Heben" -Drehmoment verbleibt. Dies minimiert die Reaktion des Auslegers und der Ausgleichsmotor 12 gibt nach, wenn das Schiff abfällt.

Falls das Anheben erfolgreich vonstatten gegangen ist, muß das Tragseil 166 sobald als die Last 154 genügend weit vom Schiff entfernt ist,losgemacht werden. Das Tragseil 166 wird automatisch in seine Ausgangsposition gewickelt.

Absenken einer Last auf das Deck eines Schiffest

Der erforderliche Leistungsbedarf, um ein Maximum an Last in Übereinstimmung mit dem Schiffsdeck auf- und abwärts zu bewegen, ist sehr groß und die periodische Zuführung und Wiedergewinnung dieser Energie verursacht bei der Ausbildung des Hauptmotors oder des Energiezufuhrsystems technische Schwierigkeiten.

Derartige Schwierigkeiten werden aufgrund der nachfolgenden Betriebsweise vermieden.

Die von der Plattform auf das Schiff zu übertragende Last wird normalerweise durch den Hebewerkantrieb angehoben und zum Schiff

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geschwungen. Das Tragseil 166 wird auf das Schiffsdeck abgesenkt und befestigt, während die Last normalerweise bis zu einen Punkt kurz oberhalb des höchsten Punktes der Schiffsbewegung abgesenkt wird· Wenn die Last richtig positioniert ist, beurteilt der Bedienungsmann sorgfältig die Deckbewegung und wählt eine langsamere Senkbewegung (3 bis 4,5 m/Min) am Hebewerkschalter 200, um zu sichern, daß die Last kurz bevor das Deck während seiner aufsteigenden oder fallenden Bewegung einen Kamm erreicht, auf das Deck gelangt. Der Bedienungsmann bewegt zur gleichen Zeit den Schalter 260 auf die automatische Frei-Stellung 264. Die Signale gelangen über Leitungen 270 und 276 zur Steuereinheit 272, um diese zu betätigen. Ein Signal über die Leitung 268 bewirkt, daß der Motor 12 ein Hebe drehmoment aufrechterhält.

Unter der Annahme, daß die Last kurz vor Erreichen des Wellenkammes auf das Deck gelangt, hebt sich die Last leicht mit dem deck, wenn der Wellenkamm ankommt. Der Ausgleichsmotor hebt dann in das schlaffe Seil und die Relativbewegung dar Teile des Freilaufs wird über einen nicht gezeichneten Schalter angezeigt, welcher ein Signal zur Steuereinheit 272 gibt.

Die Steuereinheit 272 erzeugt in der Leitung 278 ein Signal zur "Sonderausgleichs"-Steuereinheit 220, die über Leitung 222 ein Signal erzeugt, das die Ausgleichsmotor-Steuereinheit 190 aktiviert, die dann auf das Fehlersiqnal von der Fehlerbestimmungseinheit 184 antwortet. Die Einheit 220 gibt über die Leitung 224 ein Signal zur Kupplungssteuereinheit 226 und bewirkt, daß die Kupplung 150, wie oben beschrieben, ausrückt. Das Signal über die Leitung 222 übersteuert das Signal in Leitung 268 vom schalter 260.

Zur Sicherheit ist der "automatische Ausgleich" mit dem Rest des systems verriegelt, so daß der Ausgleich automatisch nur eintreten

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kann, wenn die Hebewerksteuerung auf "Senken" gesetzt und wenn "automatischer Ausgleich" gewählt ist und das Schiffsdeck steigt und die Last anhebt.

Sobald das System durch die obigen Bedingungen auf automatischen ausgleich gestellt ist, ist eine Rückschaltung auf "Halt" nicht möglich und die Last kann nur durch die Abhebfolge gehoben werden. Diese Vorsicht ist zur Verhinderung von starken Stößen der Lasten an den Kran und zwischen Last und Deck notwendig.

Die nachfolgenden Bewegungen der Teile der Freilaufeinrichtung 14 beeinflussen nicht die Steuereinheit 272, da sie zur Erzeugung von kontinuierlichen Signalen in der leitung 278 eingerichtet ist. Allerdings ist es aus Sicherheitsgründen bevorzug*-, daß der Bedienungsmann gleichfalls sobald als möglich nach automatischer Inbetriebnahme des Ausgleichs den Schalter 212 auf die "Sonderausgleichs"-Stellung 214 bewegt.

Falls der Bedienungsmann sieht, daß die Last in eine unrichtige Lage gelangt, (beispielsweise das Schiffsgeländer überstreicht), kann der Bedienungsmann durch Bewegung des Schalters 260 auf die "Halte"-Stellung 262 die automatische Inbetriebsnahme des Ausgleichs verhindern. Dann gelangt über die Leitung 266 eine Signal zur Kupplungssteuereinheit 226, um zu gewährleisten, daß die Kupplung 150 in der eingerückten Stellung versperrt ist. Wahlweise kann er den Hebewerkschalter 200 einfach auf "neutral" oder "Heben" stellen, welches das Signal in Leitung 276 entfernt und so verhindert, daß das System automatisch den Ausgleichsbetrieb aufnimmt.

Absenkbegrenzung:

Es ist augenscheinlich, daß bei leichten Lasten, bei denen das gewicht geringer als das Hebevermögen des Ausgleichmotors ist, das "Leichthakenverfahren" zum Absenken derartiger Lasten verwendet wird.

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Für größere, jedoch kleinere Lasten als die übernehmbare Last des Ausgleichsmotors (das sind zwischen 3 und 20 % der Last) wird das System der Absenkung unbestimmt und es ist notwendig, den Ausgleichsmotor auf einen herabgef'ahrenen Zustand zu stellen. Das Tragseil 166 muß verwendet werden und die Höhe und die Zeit der Erregung des Ausgleichssystem muß durch den Bedienungsmann mit Hilfe von Signalen vom Schiff und der im Kranhaus montierten Lastanzeigeeinrichtung beurteilt werden.

Wenn Ausgleich stattfindet/ sollte in diesem Fall die Ausgleichsmotor steuerung auf "neutral" zurückgesetzt werden, um eine übermäßige Durchhangbildung des Seiles zu verhindern und das Senkgewicht vom Deck abzuhalten.

Leistungsabfallι

Sollte sich im Ausgleichsbetrieb die Hebeleistung des Krans mindern, werden durch Federn sowohl die Bremse für die Hebebewegung und die Kupplung automatisch eingerückt und verhindern ein Herunterfallen der Last.

Falls der Kranhaken in irgendeiner Weise am Schiff befestigt ist, wird eine Lastbegrenzungs-Schlupfkupplung bei 150 % der Last in Betrieb gesetzt, um ein Reißen des Lastseils zu verhindern·

Der verwendete Ausdruck "Seil" umfaßt Seile aus Draht oder anderen Materialien sowie Kabel, Ketten u.a..

Falls es bevorzugt ist, kann anstelle des Motors 20 mit variablem Schluckvolumen ein Motor mit konstantem Schluckvolumen verwendet werden. Die Geschwindigkeitsregelung würde dann durch Steuerung der Hydraulikpumpe, die den Motor speist, erfolgen·

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Das mit Bezug auf Figur 5 beschriebene Steuersystem ist gleichermaßen auf Elektromotoren anwendbar, wie sie etwa beim Kran gemäß Figur 4 verwendet werden.

- Patentansprüche -

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Leerseite

Claims

270908 Patentansprüche ι

1. bindevorrichtung mit einer Wickeltrommel, einem ersten Motor ^_^und einem reversierbaren Motor zum Antrieb der WicJceltrommel, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor (12, 112) reversierbar ist, und daß der erste Motor (12, 112) und die Wickeltrommel (10) mit einem von zwei Bauteilen einer Freilaufeinriehtung (14) verbunden sind, wobei beide Bauteile nur in einer Richtung relativ zueinander drehbar sind und der zweite Motor (20, 120) mit dem anderen der beiden Bauteile der Freilaufeinrichtung (14) verbunden ist, sowie daß der zweite Motor (20, 120) eine Einrichtung (122) aufweist, die den durch den zweiten Motor auf die Trommel (10) ausgeübten Drehwiderstand beseitigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor (12, 112) ein Hydraulikmotor (12) ist, der ein bei Antrieb des ersten Motors (12) durch die Trommel (10) in einer entgegengesetzten Richtung zur Antriebsrichtung des ersten Motors (12) oberhalb eines bestimmten Druckwerts den Öldruck abbauendes Entlastungsventil (50) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Motor (20, 120) ein Hydraulikmotor (20) ist, und die Vorrichtung hydraulische Steuerventile mit einer Ruhestellung umfaßt, in welcher bei Antrieb des zweiten Motors durch die Wickeltrommel (10) vom zweiten Motor Hydraulikflüssigkeit zum Abbau des Drehwiderstands abfUhrbar ist.

4. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor (12, 112) ein Elektromotor (112) ist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Motor (20, 120) ein Elektromotor (120) ist und die Vorrichtung eine zum Abkuppeln des zweiten Motors (120) von der Wickeltrommel (10) selektiv betätigbare Kupplungseinrichtung (122) umfaßt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufeinrichtung ein Zahngesperre (14) ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufeinrichtung (14) eine in einer Richtung arbeitende Kupplung ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor (12, 112) durch eine Triebwelle (12A,112A) unmittelbar mit der Trommel (10) verbunden ist, das erste Bauteil der Freilaufeinrichtung (14) auf der Trommel (10) angeordnet und der zweite Motor (20, 120.) mit dem zweiten Bauteil der Einrichtung (14) über ein Getriebe (16, 18; 124, 126, 128, 16) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Motor (20, 120) mit der Trommel (10) durch ein Getriebe (16, 18; 124, 126, 128, 16) verbunden ist, die Freilaufeinrichtung (14) und der erste Motor (12, 112) in bezug auf eine Zwischenwelle des Getriebes (16, 18; 124, 126, 128, 16) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Meldewickeltrommel (164), einen reversierbaren Meldemotor (170) zum Antrieb der Meldetrommel (164), einen ersten auf eine Bewegung der Meldetrommel (164) ansprechenden Transmitter (178), einen zweiten auf eine Bewegung der Wicke!trommel (10) ansprechenden Trans-

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•3-mitter (176) sowie einen Fehleranzeiger (184) zum Anzeigen des Fehlers zwischen den durch die Transmitter (178, 176) erzeugten Signale umfaßt, wobei der erste Motor (12, 112) durch eine auf einen Ausgang van Anzeiger (184) ansprechende Steuereinheit (190) regelbar ist, wodurch der Fehler zur Erzeugung einer Ausgleichsbewegung in der Wickeltrommel (10) auf Null vermindert wird und wodurch ein Fehler variabel in die Steuereinheit (190) zur'Überlagerung einer Annäherungsbewegung auf die Ausgleichsbewegung der Wickeltrommel (10) einfOhrbar ist.

Starnberg, den 1. März 1977/1062/d

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