DE3419799A1

DE3419799A1 - Windenvorrichtung

Info

Publication number: DE3419799A1
Application number: DE19843419799
Authority: DE
Inventors: John Gateshead Tyne and Wear Allen
Original assignee: Northern Engineering Industries PLC
Current assignee: Rolls Royce Power Engineering PLC
Priority date: 1982-11-16
Filing date: 1984-05-26
Publication date: 1985-11-28
Also published as: US4666127A; FR2564447A1; NL8401590A; NL191837C; NL191837B; BE899725A; DE3419799C2; GB8330395D0; GB2130164B; FR2564447B1; GB2130164A

Description

Wi ndenvorri chtung

Die Erfindung bezieht sich auf Windenvorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Windenvorrichtungen sind zur Förderung von Nutzlasten zwischen zueinander beweglichen Stationen, wie z.B. zwei Schiffen, geeignet.

Windensysteme zur Beförderung von Nutzlasten zwischen einem Versorgungsschiff und einem Aufnahmeschiff sind bekannt. Die Nutzlast wird auf einem Förderkarren, einer Laufkatze oder einem Rollenzug getragen, welche auf einem sich zwischen den Schiffen erstreckenden Seil bewegt und entlang des Seils von dem Windensystem befördert werden. Die Windenvorrichtung umfaßt eine Einholwinde zur Beförderung in Richtung auf das

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Versorgungsschiff und eine Ausholwinde zur Beförderung in Richtung auf das Aufnahmeschiff. Die Winden sind entweder beide auf dem Versorgungsschiff untergebracht, oder die Ausholwinde befindet sich auf dem Aufnahmeschiff, während die Einholwinde sich auf dem Versorgungsschiff befindet.

Bislang wurde vorgeschlagen, die Bewegungsgeschwindigkeit des Förderkarrens, der Laufkatze oder des Rollenzugs durch Steuerung der Geschwindigkeit zuerst einer Winde, dann beider Winden und schließlich der anderen als der für die Beförderung der Nutzlast verwendeten Winde. Derartige Steuerungen wurden bisher durch Kontrolle der Abwi ekel geschwindigkeit einer oder jeder betroffenen Winde verwirklicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geeignete Fördergeschwindigkeiten mittels einer vereinfachten Vorrichtung zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Motor für die Ausholwinde deren Trommel über einen Drehmomentwandler derart antreibt, daß die Ausholwinde ungeachtet des Drehsinns ihrer Trommel

für eine Zugkraft an der Trageinrichtung sorgt, und daß eine Steuerungseinrichtung die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Trommel der Einhol winde in Bezug auf die Geschwindigkeit der Trageinrichtung steuert.

Der Motor der Ausholwinde kann entweder zwei oder mehrere Geschwindigkeitseinstellungen aufweisen, oder polumschaltbar oder mit variabler Drehzahl bzw. Geschwindigkeit betreibbar sein. Dadurch kann je nach Wunsch eine Einstellung mit höher Geschwindigkeit verwendet werden, wenn die das Seil einzieht. Ebenso kann die Geschwindikeit an die zu handhabende Last, an die Umgebungsbedingungen oder an die unbelastete Vorrichtung entsprechend angepaßt werden.

Die Trommel der Ausholwinde kann von einem Drehmomentwandler über ein Geschwindigkeitswechsel getriebe angetrieben sein, so daß für diese Trommel eine verhältnismäßig hohe Drehgeschwindigkeit möglich ist, die somit zwecks Anpassung an unterschiedliche Lasten oder unterschiedliche Umgebungsbedingungen oder an die unbelastete Vorrichtung wählbar ist.

Im folgenden werden erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Figuren 1 und 3 schematische Darstellungen zweier unterschiedlieher Ausführungsbeispiele; und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Winden aus Figur 1.

Gemäß Fig. 1 soll auf einem Gewässer zwischen einem Versorgungsschiff 10 und einem Aufnahmeschiff 12 eine Nutzlast 14 befördert werden. Die Nutzlast 14 wird von einer Trageinrichtung 16, beispielsweise eine Laufkatze, getragen. Die Trageinrichtung 16 bewegt sich auf einem Seil 18 aus Stützdraht, deren eines Ende am Aufnahmeschiff 12 befestigt ist, und deren anderes Ende um eine Trommel 22 einer sich selbsttätig spannenden Winde 20 (s, Fig. 2) auf dem Versorgungsschiff 10 gewickelt ist.

Die Laufkatze 16 ist durch eine Seilanordnung 24 mit Trommeln 30 bzw. 32 der Einhol- und Ausholwinden 26 bzw. 28 (s. Fig. 2) auf dem Versorgungsschiff 10 verbunden. Das Seil 24 ist um eine

Rolle 48 auf dem Aufnahmeschiff 12 geführt.

Das Ausführungsbeispiel gem. Fig. 3 ist dem in Fig. 1 gezeigten im wesentlichen ähnlich , außer daß sich die Ausholwinde auf dem Aufnahmeschiff 12 befindet.

Bei beiden Ausführungsbeispielen weist die Einholwinde 26 einen Gleichstrommotor zum Antrieb ihrer Trommel 30 auf, der vorzugsweise von einem Festkörper-Geschwindigkeitssteuerungssystem 42 (s. Fig. 2) gesteuert wird. Bei beiden Ausführungsbeispielen weist die Ausholwinde 28 einen pol umschaltbaren Wechselstrommotor 36 (s. Fig. 2) mit zwei Geschwindigkeiten auf, der einen hydrokinetischen Drehmomentwandler (s. Fig. 2) antreibt. Der Ausgang des Drehmomentwandlers 38 treibt die Ausholwinden Trommel 32 der Ausholwinde über ein Geschwindigkeitswechsel getriebe 40 (s.Fig. 2) mit zwei oder mehr Übersetzungsverhältnisse an. Das Getriebe 40 kann auch einen Rückwärtsgang aufweisen, der beim Zusammenbau der Vorrichtung nützlich ist. Als Alternative zu den bereits genannten Antrieben können beliebige Antriebsmöglichkeiten für die Einhol- und Ausholwinde 26, verwendet werden.

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Beispielsweise kann für die Einholwinde 26 ein Wechselstrom- oder Hydraulikantrieb und für die Aushol winde ein Gleichstrom- oder Hydraulikantrieb Verwendung finden. In beiden Fällen weist die sich selbsttätig spannende Winde 20 einen Gleichstrommotor 44 auf, der von einem Thyristorsteuerungssystem 46 gesteuert wird.

Die in Fig. 2 in der Draufsicht gezeigte Anordnung läßt sich auch auf das Ausführungsbeispiel gem. Fig. 3 anwenden, wobei jedoch die Ausholwinde 28 auf dem Aufnahmeschiff 12 angeordnet wäre.

Als Drehmomentwandler 38 wird vorzugsweise ein Typ verwendet, der bei British Twin Disc of Rochester, Kent unter der Bezeichnung "Type 4" erhältlich ist.

Im folgenden wird die Betriebsweise erläutert. Bei der Beförderung einer leeren Laufkatze 16 oder einer sonstigen Last in Richtung auf das Versorgungsschiff 10 ist die Ausholwinde 28 so eingestellt, daß auf das Seil 24 eine verhältnismäßig leichte Zugkraft ausgeübt wird, wodurch ein übermäßiges Durchhängen des hinter der Laufkatze 16 frei hängenden Seils vermieden wird. Der Motor 36 ist in einem solchen Dreh-

sinn erregt, daß die Ausholwindenwalze 32 Seil einwickeln würde, wenn sie dazu die Freiheit hätte.

Das Steuerungssystem 42 ist derart eingestellt, daß der Motor 34 der Einholwinde zum Antrieb ihrer Trommel 30 mit einer Geschwindigkeit erregt wird, bei der die Zugkraft der Ausholwinde 28 überwunden wird, so daß die deren Trommel 32 zum Ausrollen von Seil gezwungen ist. Die leichte Zugkraft, die im freihängenden Teil des Seiles 24 erwünscht ist, wird vom Drehmomentwandler 38 und der darin eingehenden Antriebskraft des Motors 36 der Ausholwinde aufrechterhalten.

Die Geschwindigkeit, mit der sich die Laufkatze 16 dem Versorgungsschiff 10 nähert, ist vom Steuerungssystem 42 gesteuert, indem dieses die Erregung der die Trommel 30 antreibenden Motors 34 der Einholwinde steuert.

Wenn die unbeladene Laufkatze 16 oder eine leichte Nutzlast zum Aufnahmeschiff transportiert werden soll, kann dieselbe Einstellung für den Antrieb der Ausholwinde genutzt werden, jedoch ist das Steuerungssystem

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zur Erregung des Motors 34 der Einholwinde derart eingestellt, daß dieser seine Trommel 30 so antreibt, daß Seil ausgerollt wird.

Falls gewünscht, kann das Geschwindigkeitswechselgetriebe 40 der Ausholwinde 28 so eingestellt werden, daß deren Trommel unter einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis als zuvor angetrieben wird.

Soll eine schwere Nutzlast zum Aufnahmeschiff 12 transportiert werden, kann die Ausholwinde 28 auf maximale Zugkraft eingestellt werden, wobei dann das Geschwindigkeitswechselgetriebe auf das niedrigere Übersetzungsverhältnis eingestellt ist und der Motor 36 der Ausholwinde bei maximaler Geschwindigkeit erregt ist. Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 40 und die Geschwindigkeit des Windenmotor 36 werden zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der zu befördernden Last und den Höhenunterschieden der Enden des Stützdrahtseils 18 auf jedem Schiff gewählt.

Wie zuvor findet die Geschwindigkeitssteuerung mittels des Steuerungssystems 42 statt, welches den Motor 34 der Einholwinde so erregt, daß deren Trommel 30 Seil ausgibt, aber

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der Zugkraft von der Ausholwinde 28 Widerstand entgegensetzt zwecks Steuerung der Geschwindigkeit der Nutzlast.

Demnach ist zur Steuerung der Geschwindigkeit der Laufkatze 16 stets die Einholwinde 26 dominierend, ungeachtet der Größe der Nutzlast und der Transportrichtung.

Die Erfindung kann zum Lastentransport beispielsweise zwischen Schiffen, oder zwischen einem Schiff und einer Öl bohranlage oder -plattform, oder zwischen einem Schiff und einem Feuerschiff oder Leuchtturm angewendet werden .

Gem. weiteren Ausführungsbeispielen (nicht gezeigt) kann das Stützdrahtseil durch beliebige, entsprechend geeignete Einrichtungen gespannt werden, die manuell oder automatisch steuerbar sind. Das können beispielsweise eine Winde mit einem Wechselstrommotor oder einem Hydraulikmotor, eine dampfgetriebene Winde, oder ein Stößel, Stempel oder dergleichen sein, der entweder mit oder ohne Winde benutzt wird. Bei einer

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weiteren , nicht gezeigten Ausführungsmöglichkeit ist die Steuerung der Einholwinde gem. der Bewegung der beiden Schiffe automatisch regulierbar, so daß bei Annäherung der Last an eines der beiden Schiffe ihre Geschwindigkeit reguliert wird, um unerwünscht harte Berührung der Last oder der Laufkatze mit dem betroffenen Schiff zu vermeiden. Schließlich läßt sich die Trageinrichtung nicht nur als Laufkatze , sondern auch in beliebigen anderen , entsprechend geeigneten Formen ausführen, beispielsweise als einen Hacken aufweisender Rollenzug.

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Claims

Patentansprüche

1. Windenvorrichtung mit einer Einholwinde (26) und einer Ausholwinde (28), die je eine von einem Motor (34,36) angetriebene Trommel (30,32) aufweisen, mit einer für eine Nutzlast (14) vorgesehenen Trageinrichtung (16) und

mit einer mit der Trageinrichtung (16) verbundenen Seilanordnung (24), deren Endabschnitte um die jeweiligen Trommeln (30,32) geschlungen sind, dadurch gekennzeichnet,

daß der Motor (36) für die Ausholwinde deren Trommel (32) über einen Drehmomentwandler (38) derart antreibt, daß die Ausholwinde (28) ungeachtet des Drehsinns ihrer Trommel (32) für eine Zugkraft an der Trageinrichtung (16) sorgt, und daß eine Steuerungseinrichtung (42) die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Trommel (30) der Einholwinde in Bezug auf die Geschwindigkeit der Trageinrichtung (16) steuert.

2. Windenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Motor (36) der Ausholwinde ein Motor mit zwei oder mehreren Geschwindigkeitsstufen, oder mit variabler Geschwindigkeit bzw. Drehzahl betreibbar ist.

3. Windenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebsverbindung vom Drehmomentwandler (38) zur Trommel (32) der Ausholwinde ein Getriebe (40) ist.