WO2009156503A1 - Gearless hoisting apparatus - Google Patents

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WO2009156503A1
WO2009156503A1 PCT/EP2009/058030 EP2009058030W WO2009156503A1 WO 2009156503 A1 WO2009156503 A1 WO 2009156503A1 EP 2009058030 W EP2009058030 W EP 2009058030W WO 2009156503 A1 WO2009156503 A1 WO 2009156503A1
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WO
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drum
shaft
drive motor
motor
lifting device
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/058030
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German (de)
French (fr)
Inventor
Arend Loedden
Dieter Bosse
Helmut Schulte-Landwehr
Original Assignee
Bentec Gmbh Drilling & Oilfield Systems
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/02—Driving gear
    • B66D1/12—Driving gear incorporating electric motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/02—Driving gear
    • B66D1/14—Power transmissions between power sources and drums or barrels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D5/00—Braking or detent devices characterised by application to lifting or hoisting gear, e.g. for controlling the lowering of loads
    • B66D5/02—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes
    • B66D5/12—Crane, lift hoist, or winch brakes operating on drums, barrels, or ropes with axial effect
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/008—Winding units, specially adapted for drilling operations

Definitions

  • the invention relates to a hoist, in particular a hoisting gear for drilling rigs according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a hoist.
  • a flexible traction means e.g. a steel rope, which can be wound on a drum, via a rope drive, z. B. a pulley, the drilling device moves up and down.
  • An end of the flexible traction means opposite to an end guided by the cable drive, ie, for example, to the end of the flexible traction device.
  • a rope in particular a steel cable, is attached to the drum, so that by means of rotation of the drum, a free length of the flexible traction means is changeable such that the drilling device is moved up or down.
  • the drum is rotated in known Hebewerken means of an electric motor-gear unit, wherein the transmission is usually used as a manual transmission, for. B. with a 10: 1 and 5: 1 translation executed.
  • the lift is a so-called safety brake, which is usually designed as a mechanical brake assigned. This brake delays the drum movement, for example in the state "power failure" of the elevator to relieve the drive motor-gear unit at a standstill or an uncontrolled
  • a second brake associated with the elevator serves as a working brake and can be designed, for example, as an eddy current brake. This serves in normal operation z.
  • the electric motor-gear unit is on one side of the drum, which on one side, on which the safety and work brake are arranged, gegenü berüber ⁇ arranged.
  • a hoisting gear for a drilling device in which a first and second rotary drive motor parallel to Drum of the lifting device are arranged.
  • the first and second rotary drive motors are coupled to first and second manual transmissions, respectively.
  • An output shaft ⁇ the first gearbox - first output shaft - and an output shaft of the second gearbox - second output shaft - are facing each other and have a common axis of rotation.
  • first and second output shaft are each coupled to an input side of a transmission unit.
  • an eddy current brake and the drum shaft are arranged opposite one another and arranged on a common axis; both are connected to the gear unit.
  • Hoists according to the prior art thus comprise a total of at least three elements, ie the drivable drum, the drive motor and the transmission, by means of which the drum is driven by the drive motor; In addition, one or more brakes are provided.
  • Such elevators thus have a large extent and a remarkable weight.
  • a Her ⁇ position and / or maintenance is labor intensive and costly, especially since it requires a large number of moving parts with tight tolerances manufactured and installed. These moving parts are also subject to wear, which can be reduced by a costly use of lubricants.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a simplified elevator, which avoids the disadvantages mentioned above or at least reduced.
  • a particularly suitable method for producing such a lifting device should be specified.
  • a hoist as defined in claim 1.
  • at least one drive motor in particular an electric drive motor, and a drum rotatable about its longitudinal axis X are arranged on a common axis Y, which is in particular substantially parallel to the longitudinal axis X of the drum.
  • the drum is thereby driven ⁇ belos with the drive motor, which in particular has a high torque, drivable, so in particular rotatable. Due to the high torque, the drive motor can transmit a high force and / or high torque to the elevator, especially the drum, even in slow speed.
  • the at least one drive motor and the drum thus lie on a common axis.
  • Drum and drive motor in particular drive motor axis and drum shaft are preferably directly or in ⁇ directly connected.
  • this common shaft is preferably arranged on the longitudinal axis X of the drum.
  • the drum shaft and the motor shaft can be made in one piece or in several pieces. In a multi-piece design, so if z. B. the engine and the drum shaft are not a common shaft, motor and drum shaft by means of a frictional connection, so z. B.
  • engine and drum shaft by means of a positive connection, so z. B. by means of splined connection, in particular Dahlkeilver- connection, spring connection, tooth connection and the like, be connected or connected.
  • the drive motor and drum share a common shaft, z.
  • the drive motor can be designed as attachable to the shaft.
  • the shaft is designed as a hollow shaft and coupled by means of splines or the like with the attachable motor.
  • the at least one drive motor is designed as a torque motor, permanent magnet motor or the like.
  • the motor may be an AC motor, in particular an AC motor. Electric motor with characteristics similar to those of a DC motor.
  • the drive motor has a high torque of 20,000 Nm or more, especially 20,000 Nm to 300,000 Nm, e.g. up to 150,000 Nm.
  • the drive motor has a power of substantially more than 300 kW, in particular in the range of 400 kW to 7000 kW, z. B. 500 kW to 5000 kW.
  • the elevator may comprise at least one substantially mechanical braking device, so z. B. a disc brake, brake shoe, drum brake and ⁇ same.
  • This brake may preferably be provided as a safety brake.
  • the braking device is biased such that upon deactivation of the braking device, this passes into the braking state, ie, for.
  • an additional braking device for example an electromagnetic brake, such as an eddy current brake or the like, may be provided,
  • This additional braking device is preferably provided as a working brake and brakes for example in the vehicle operating the lowering of the load, ie, in particular, when is provided as a non-contact electromagnetic brake Brem ⁇ se, such. as an eddy current brake of the drilling., this works essentially free of wear. pref- zugt such an eddy current brake is designed as an air-cooled eddy current brake.
  • At least one drive motor and / or at least one further drive motor can be provided as a work brake, which if necessary can be re-polarized or reversed to the generator.
  • a reduction of an energy used is achieved and / or the Hebetechnik supplied energy is at least partially recoverable.
  • two or more drive motors are provided, wherein by means of at least one of the drive motors, the drum drivable and by means of the other drive motor, the drum is drivable and / or braked.
  • the first drive motor is arranged on a first side of the drum, relative to a plane arranged substantially perpendicular to the longitudinal axis X of the drum.
  • the second and optionally each further At ⁇ drive motor can be arranged or disposed on the first or a second side of the drum.
  • the second side of the drum is located on a first side ge ⁇ opposite side of the plane.
  • the at least one or all at ⁇ drive motors and the drum on a common axis are preferred arranged z.
  • the safety brake and / or the working brake on the same axis can be arranged or arranged.
  • all elements here drive motor (s), drum and / or braking device (s)], modular, preferably modular and in succession, can be arranged or arranged on the common axis. In this case, an order of the elements is essentially arbitrary.
  • the elements are detachably arranged on the common axis, so that a comfortable and simplified assembly and / or replacement of at least one of the elements is ensured.
  • the elements may have, for example, one of the fol ⁇ constricting arrangements:
  • At least one working brake may be provided on the first and / or second side of the drum, for. B. with respect to the first drive motor in front of or behind this drive motor or with respect to the second drive motor also in front of or behind this.
  • a mirror-image arrangement of the Ele ⁇ elements may be provided and / or the first drive motor and at least the second drive motor on one side the drum, so z. B. on the first or second side, be arranged.
  • At least the drive motor and the drum are arranged side by side on a common axis Y parallel to the longitudinal axis X of the drum.
  • He ⁇ follows the coupling of the drum and drive motor gearless, in particular gearless and detachable, so that the drum by means of at least one drive ⁇ motor is driven.
  • the coupling can be done directly or indirectly, z. B. by attaching the at least one drive motor to a drum shaft, which can be performed, for example, as a hollow shaft or derglei ⁇ Chen.
  • the coupling can take place by toothing of forward and / or recesses located in a shaft passage of the drive motor with corresponding rear and / or projections of the drum shaft.
  • the coupling is effected by means of at least one wedge connection, eg splined connection, or the like.
  • the coupling is done by coupling the motor shaft with the drum shaft, so for example by connecting corresponding coupling elements of the motor shaft or the drum shaft.
  • corresponding coupling elements are well known and may be components of electromagnetic, mechanical, hydraulic clutches and / or the like.
  • FIG 3 shows schematic representations of alternative embodiments of an elevator according to the invention and FIG 4 shows a schematic representation of a sequence of a manufacturing method for a hoist according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a lifting ⁇ plant 10 according to the prior art, wherein the elevator 10 comprises six elements.
  • a first and a second electric motor 12, 14 are each coupled by means of a first and second clutch 16, 18 with a gear 20, which is designed here as a manual transmission.
  • the transmission is, in turn, with a drum 24 for winding a flexible traction means (not shown) by means of ei ⁇ ner third clutch 22 is connected, so that the drum 24 is driven by the first and di- th electric motor 12, 14 via the gear 20th
  • the first three elements, ie first and second DC motors 12, 14 and gear 20, are located on a first side of the drum 24.
  • drum 24 On one side of the drum 24 opposite the first side of the drum 24, second side, there is one with the drum 24 coupled mechanical safety brake 26, which is designed here as a disc brake.
  • mechanical safety brake 26 which is designed here as a disc brake.
  • the ⁇ se is in turn coupled by means of a fourth clutch 28 with an electromagnetic working brake 30, which is designed here as an eddy current brake.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a hoist 10 according to the present invention, with a drum 24 and a drive motor 32 with high torque.
  • Drive motor 32 and drum 24 are arranged on a common axis Y, which in the illustrated embodiment is identical to the longitudinal axis X of the drum 24, about which the drum 24 is rotatable.
  • a shaft 34 of the drum 24 (drum shaft) is extended beyond an extension of the drum 24 and the drive motor 32, which is shown here as a plug-on motor, is connected to the drum shaft 34, that is mounted on the shaft 34.
  • the shaft 34 which may be configured as a hollow shaft or the like, is arranged like the longitudinal axis X of the drum 24.
  • the drum shaft 34 may also be formed, for example, as a propeller shaft, so that at least a first part 36 of the drum shaft 34, which is associated with the drive motor 32, ie on which the drive motor 32 is plugged, an angle> 0 ° and ⁇ 360 ° with the longitudinal axis X includes.
  • a coupling point at any suitable position between the drive motor 32 and drum 34, or even within the drum 34, are located.
  • the betechnik He- according to the invention such as illustrated in FIG 2 a and 2 b Darge ⁇ represents, at least one safety brake 26 and / or a working brake 30 (see Fig. 1) to be assigned.
  • FIG 3 different Ausf ⁇ hrungsformen a ⁇ he inventive elevator 10 are shown, all of the elements shown on a common axis which is identical with the longitudinal axis X of the drum 24 here, are arranged.
  • the drive motor 34 is arranged on a first side 42 of the drum 24, in such a way that the drum 24 can be driven in a gearless manner by means of the drive motor 32.
  • the safety brake 26, which here as a substantially mechanical brake, ie z. As a disc brake or the like, is arranged on a second side 44 of the drum 24.
  • the configuration shown in FIG. 3 b essentially corresponds to that shown in FIG. 3 a, but a second drive motor 46 is arranged between the drum 24 and the safety brake 26 on the second side 44.
  • the second drive motor 46 may be provided as well as the drive motor 32 for kupplungslo ⁇ sen drive the drum 24.
  • first and second drive motors 32, 46 may be provided as generators. If the first and second drive motors 32, 46 are provided as generators, braking of the drum 24 can take place by means of the drive motors 32, 46, for example. In this case, the drive motors 32, 46 also serve for energy recovery.
  • FIG. 3 c substantially corresponds to that illustrated in FIG. 3 b, but they are the positions of the second drive motor 46 and the safety brake 26 reversed.
  • FIG. 3 d shows a configuration which essentially corresponds to that illustrated in FIG. 3 b, but with an additional braking device, here a working brake 30, which is arranged on the first side 42 of the drum 24 as an eddy current brake, in such a way that the first drive motor 32 between see drum 24 and working brake 30 is located.
  • a working brake 30 which is arranged on the first side 42 of the drum 24 as an eddy current brake, in such a way that the first drive motor 32 between see drum 24 and working brake 30 is located.
  • FIG 4 is a flowchart of a method for the manufacture ⁇ development of an elevator according to the invention is 10 (as in Figures 2 and 3) are shown.
  • the first drive motor 32 and the drum initially be 24 disposed on a common axis 50, and then directly gekop ⁇ pelt 52, so that the drum 24 can be driven without "interposition" of a transmission from the first drive motor 32nd this case, the direct coupling, wherein ⁇ example, by arrangement of the drive motor 32 and drum 24 on a common shaft 34 (shown in FIG 2 a) or, for example, by coupling the motor shaft 38 with the drum shaft 34th
  • a lifting device 10 for moving a load in particular a drilling device, with a drum 24 rotatable about its longitudinal axis X for winding up a flexible traction means, with at least one with the drum 24 on a common, parallel to the longitudinal axis X len, axis Y arranged drive motor 32, 46 with high torque, wherein the drum 24 by means of the drive motor 32, 46 is driven gearless, and a method for producing such a hoist 10th LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

The invention relates to a hoisting apparatus (10) for moving a load, particularly a drilling device, comprising a drum (24) that can be rotated about the longitudinal axis (X) thereof for winding a flexible pulling means, comprising at least one driving motor (32, 46), which has high torque and is disposed together with the drum (24) on a common axis (Y), the axis in particular being parallel to the longitudinal axis (X), wherein the drum (24) can be driven in a gearless manner by the driving motor (32, 46), and to a method for producing such a hoisting apparatus (10).

Description

Beschreibungdescription
Getriebeloses HebewerkGearless hoist
Die Erfindung bezieht sich auf ein Hebewerk, insbesondere ein Hebewerk für Bohranlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Hebewerks .The invention relates to a hoist, in particular a hoisting gear for drilling rigs according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a hoist.
Hebewerke für Bohranlagen sind allgemein bekannt und dienen dem Bewegen, also z. B. Ablassen oder Aufholen von Bohreinrichtungen, welche beispielsweise bei der Erschließung von Lagerstätten fossiler, flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe eingesetzt werden. Dabei wird über ein flexibles Zugmittel, z.B. ein Stahlseil, welches auf eine Trommel gewickelt werden kann, über einen Seiltrieb, z. B. einem Flaschenzug, die Bohreinrichtung auf und ab bewegt. Ein einem über den Seiltrieb geführ- ten Ende gegenüberliegendes Ende des flexiblen Zugmittels, also z. B. eines Seils, insbesondere eines Stahlseils, ist dabei an der Trommel befestigt, so dass mittels Drehung der Trommel eine freie Länge des flexiblen Zugmittels derart veränderbar ist, dass die Bohreinrichtung auf oder ab bewegt wird.Hoists for drilling rigs are well known and are used for moving, so z. B. Dumping or catching up boring devices, which are used for example in the development of deposits of fossil, liquid or gaseous fuels. In this case, a flexible traction means, e.g. a steel rope, which can be wound on a drum, via a rope drive, z. B. a pulley, the drilling device moves up and down. An end of the flexible traction means opposite to an end guided by the cable drive, ie, for example, to the end of the flexible traction device. As a rope, in particular a steel cable, is attached to the drum, so that by means of rotation of the drum, a free length of the flexible traction means is changeable such that the drilling device is moved up or down.
Die Trommel wird bei bekannten Hebewerken mittels einer Elektromotor-Getriebe-Einheit gedreht, wobei das Getriebe in der Regel als ein Schaltgetriebe, z. B. mit einer 10:1 und 5 : 1-Übersetzung, ausgeführt ist. Zudem ist dem Hebewerk eine so genannte Sicherheitsbremse, welche in der Regel als mechanische Bremse ausgeführt ist, zugeordnet. Diese Bremse verzögert die Trommelbewegung beispielsweise im Zustand „Stromausfall" des Hebewerks um die Antriebsmotor-Getriebe-Einheit im Still- stand zu entlasten oder um ein unkontrolliertesThe drum is rotated in known Hebewerken means of an electric motor-gear unit, wherein the transmission is usually used as a manual transmission, for. B. with a 10: 1 and 5: 1 translation executed. In addition, the lift is a so-called safety brake, which is usually designed as a mechanical brake assigned. This brake delays the drum movement, for example in the state "power failure" of the elevator to relieve the drive motor-gear unit at a standstill or an uncontrolled
Herabsenken der Bohreinrichtung zu beschränken oder zu verhindern. Eine zweite dem Hebewerk zugeordnete Bremse dient als Arbeitsbremse und kann beispielsweise als Wirbelstrombremse ausgeführt sein. Diese dient im nor- malen Betrieb z. B. einem kontrollierten Absenken der Bohreinrichtung und ist in der Regel relativ zur Trommel hinter der Sicherheitsbremse und auf einer Achse mit dieser angeordnet.Lowering the drilling device to restrict or prevent. A second brake associated with the elevator serves as a working brake and can be designed, for example, as an eddy current brake. This serves in normal operation z. As a controlled lowering of the drilling device and is usually arranged relative to the drum behind the safety brake and on an axis with this.
Die Elektromotor-Getriebe-Einheit ist auf einer Seite der Trommel, welche einer Seite, auf welcher die Si- cherheits- und Arbeitsbremse angeordnet sind, gegenü¬ berliegt, angeordnet. Dabei sind eine Ausgangswelle des Elektromotors mit einer Eingangswelle des Getriebes und eine Ausgangswelle des Getriebes mit einer Welle derThe electric motor-gear unit is on one side of the drum, which on one side, on which the safety and work brake are arranged, gegenü berüber ¬ arranged. In this case, an output shaft of the electric motor with an input shaft of the transmission and an output shaft of the transmission with a shaft of the
Trommel gekoppelt. Innerhalb des Getriebes erfolgt dabei eine Transformation eines vom Motor aufgebrachten Drehmoments auf ein zum Antrieb der Trommel geeignetes Drehmoment, wobei zur Verbesserung einer Steuerbarkeit des Hebe- und Senkvorgangs das Umschalten der Übersetzung, z. B. mittels einer Klauenkupplung oder Ähnlichem, möglich ist.Drum coupled. In this case, a transformation of a torque applied by the engine takes place within the transmission to a suitable torque for driving the drum, wherein to improve controllability of the lifting and lowering operation, the switching of the translation, z. B. by means of a dog clutch or the like, is possible.
Aus der EP 1 259 455 Bl ist beispielsweise ein Hebewerk für eine Bohreinrichtung bekannt, bei welcher ein erster und zweiter Rotationsantriebsmotor parallel zur Trommel der Hebevorrichtung angeordnet sind. Der erste und zweite Rotationsantriebsmotor sind mit einem ersten bzw. zweiten Schaltgetriebe gekoppelt. Eine Ausgangs¬ welle des ersten Schaltgetriebes - erste Ausgangswelle - und eine Ausgangswelle des zweiten Schaltgetriebes - zweite Ausgangswelle - sind einander zugewandt und weisen eine gemeinsame Drehachse auf. Zudem sind erste und zweite Ausgangswelle jeweils mit einer Eingangsseite einer Getriebeeinheit gekoppelt. Auf einer Ausgangssei- te der Getriebeeinheit sind, gegenüberliegend und auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, eine Wirbelstrombremse sowie die Trommelwelle angeordnet; beide sind jeweils mit der Getriebeeinheit verbunden. Mittels dieser Anordnung lässt sich eine allgemein bekannte Vier- quadrantensteuerung verwirklichen.From EP 1 259 455 B1, for example, a hoisting gear for a drilling device is known, in which a first and second rotary drive motor parallel to Drum of the lifting device are arranged. The first and second rotary drive motors are coupled to first and second manual transmissions, respectively. An output shaft ¬ the first gearbox - first output shaft - and an output shaft of the second gearbox - second output shaft - are facing each other and have a common axis of rotation. In addition, first and second output shaft are each coupled to an input side of a transmission unit. On an output side of the gear unit, an eddy current brake and the drum shaft are arranged opposite one another and arranged on a common axis; both are connected to the gear unit. By means of this arrangement, a well-known four-quadrant control can be realized.
Hebewerke gemäß dem Stand der Technik umfassen also insgesamt zumindest drei Elemente, also die antreibbare Trommel, den Antriebsmotor sowie das Getriebe, mittels welchem die Trommel vom Antriebsmotor antreibbar ist; zudem sind eine oder mehrere Bremsen vorgesehen. Derartige Hebewerke besitzen somit eine große Erstreckung sowie ein bemerkenswertes Gewicht. Zudem ist eine Her¬ stellung und/oder Wartung arbeits- und kostenintensiv, insbesondere da eine Vielzahl beweglicher Teile mit geringer Toleranz gefertigt und eingebaut werden müssen. Diese beweglichen Teile unterliegen zudem einem Verschleiß, welcher durch einen kostenintensiven Einsatz von Schmiermitteln reduzierbar ist. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes Hebewerk anzugeben, welches die oben genannten Nachteile vermeidet oder zumindest reduziert . Darüber hinaus soll ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung einer solchen Hebevorrichtung angegeben werden .Hoists according to the prior art thus comprise a total of at least three elements, ie the drivable drum, the drive motor and the transmission, by means of which the drum is driven by the drive motor; In addition, one or more brakes are provided. Such elevators thus have a large extent and a remarkable weight. In addition, a Her ¬ position and / or maintenance is labor intensive and costly, especially since it requires a large number of moving parts with tight tolerances manufactured and installed. These moving parts are also subject to wear, which can be reduced by a costly use of lubricants. The present invention is therefore based on the object to provide a simplified elevator, which avoids the disadvantages mentioned above or at least reduced. In addition, a particularly suitable method for producing such a lifting device should be specified.
Diese Aufgabe wird durch ein Hebewerk wie in Anspruch 1 definiert gelöst. Dazu ist vorgesehen, dass zumindest ein Antriebsmotor, insbesondere ein elektrischer Antriebsmotor, und eine um ihre Längsachse X drehbare Trommel auf einer gemeinsamen Achse Y angeordnet sind, welche insbesondere im Wesentlichen parallel zur Längs- achse X der Trommel ist. Die Trommel ist dabei getrie¬ belos mit dem Antriebsmotor, welcher insbesondere ein hohes Drehmoment aufweist, antreibbar, also insbesondere drehbar. Aufgrund des hohen Drehmoments kann der Antriebsmotor auch im Langsamlauf eine hohe Kraft und/oder großes Drehmoment auf das Hebewerk, besonders die Trommel, übertragen. Hierdurch wird der Einsatz ei¬ nes Getriebes zur Umwandlung des Drehmoments, der eingebrachten Energie und/oder dergleichen unnötig, so dass sich eine Reduktion auf nur zwei Elemente, also Antriebsmotor und Trommel ergibt. Hierdurch wird besonders vorteilhaft eine Verringerung des Arbeits- und Zeitaufwands bei der Herstellung (z. B. Montage), Wartung und/oder Reparatur erreicht. Die Verringerung insbesondere der Anzahl beweglicher Teile resultiert zudem in einer Verringerung des Verschleißes, auch bei einem reduzierten Bedarf an Schmiermittel. Zudem ist ein sol- ches Hebewerk leichter und kompakter in der Bauweise, was beispielsweise einen Transport vereinfacht sowie einen Platzbedarf des Hebewerks, insbesondere in oder an einer Bohranlage, reduziert.This object is achieved by a hoist as defined in claim 1. For this purpose, it is provided that at least one drive motor, in particular an electric drive motor, and a drum rotatable about its longitudinal axis X are arranged on a common axis Y, which is in particular substantially parallel to the longitudinal axis X of the drum. The drum is thereby driven ¬ belos with the drive motor, which in particular has a high torque, drivable, so in particular rotatable. Due to the high torque, the drive motor can transmit a high force and / or high torque to the elevator, especially the drum, even in slow speed. In this way, the use of egg ¬ nes gear for converting the torque of the introduced energy and / or the like becomes unnecessary, so that a reduction to only two elements, ie, drive motor and the drum is obtained. As a result, it is particularly advantageous to achieve a reduction in the labor and time required during production (eg assembly), maintenance and / or repair. The reduction in particular the number of moving parts also results in a reduction of wear, even with a reduced need for lubricant. In addition, a sol- ches Hebewerk lighter and more compact in construction, which, for example, simplifies a transport and reduced space requirements of the elevator, especially in or on a rig.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer nä- heren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachge- ordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. This used backlinks point to the further development of the subject matter of the main claim by the features of the respective subclaim; they should not be construed as a waiver of obtaining independent, objective protection for the feature combinations of the dependent claims. Furthermore, with a view to an interpretation of the claims in a closer concretization of a feature in a subordinate claim, it is to be assumed that such a restriction does not exist in the respective preceding claims.
In einer bevorzugten Ausführungsform fallen die Achse Y, auf welcher die Trommel und der zumindest ein Antriebsmotor angeordnet sind, und die Längsachse X zu¬ sammen. Der zumindest eine Antriebsmotor und die Trommel liegen also auf einer gemeinsamen Achse.In a preferred embodiment, drop the axis Y, on which the drum and a drive motor are arranged at least, and the longitudinal axis X to ¬ together. The at least one drive motor and the drum thus lie on a common axis.
Trommel und Antriebsmotor, insbesondere Antriebsmotorachse und Trommelwelle, sind bevorzugt direkt oder in¬ direkt miteinander verbunden. Bei einer indirekten Verbindung von Trommel und Antriebsmotor kann die Verbindung mit einer Kupplung, z. B. einer flexiblen Kupplung, erfolgen. Wenn die Trommel- und die Motorwelle direkt miteinander verbunden sind, also z. B. eine gemeinsame Welle teilen, ist diese gemeinsame Welle bevorzugt auf der Längsachse X der Trommel angeordnet. Alternativ zu die- ser einstückigen Ausführung der Welle können die Trommel- und die Motorwelle einstückig oder mehrstückig ausgeführt sein. Bei einer mehrstückigen Ausführung, also wenn z. B. die Motor- und die Trommelwelle nicht eine gemeinsame Welle sind, können Motor- und Trommel- welle mittels einer Kraftschlussverbindung, also z. B. mittels Reibschlussverbindung durch Pressverbindung, Klemmverbindung und dergleichen verbindbar oder verbunden sein. Zudem oder alternativ können Motor- und Trommelwelle mittels einer Formschlussverbindung, also z. B. mittels Keilverbindung, insbesondere Vielkeilver- bindung, Federverbindung, Zahnverbindung und dergleichen, verbindbar oder verbunden sein.Drum and drive motor, in particular drive motor axis and drum shaft are preferably directly or in ¬ directly connected. In an indirect connection of the drum and the drive motor, the connection with a clutch, for. B. a flexible coupling done. If the drum and the motor shaft are directly connected, so z. B. share a common shaft, this common shaft is preferably arranged on the longitudinal axis X of the drum. As an alternative to this one-piece design of the shaft, the drum shaft and the motor shaft can be made in one piece or in several pieces. In a multi-piece design, so if z. B. the engine and the drum shaft are not a common shaft, motor and drum shaft by means of a frictional connection, so z. B. be connected or connected by means of frictional connection by press connection, clamp connection and the like. In addition or alternatively, engine and drum shaft by means of a positive connection, so z. B. by means of splined connection, in particular Vielkeilver- connection, spring connection, tooth connection and the like, be connected or connected.
Wenn sich Antriebsmotor und Trommel eine gemeinsame Welle teilen, z. B. die Trommelwelle, wobei die Welle auch Verbindungen, z.B. zumindest eine Gelenkverbindung oder dergleichen, umfassen kann, kann der Antriebsmotor als auf die Welle aufsteckbar ausgeführt sein. Beispielsweise ist die Welle als Hohlwelle ausgeführt und mittels Keilverzahnung oder dergleichen mit dem aufsteckbaren Motor koppelbar.If the drive motor and drum share a common shaft, z. The drum shaft, the shaft also having connections, e.g. may comprise at least one articulated joint or the like, the drive motor can be designed as attachable to the shaft. For example, the shaft is designed as a hollow shaft and coupled by means of splines or the like with the attachable motor.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zumindest eine Antriebsmotor als Torquemotor, Permanentmagnetmo- tor oder dergleichen ausgeführt. Dabei kann der Motor ein Wechselstrommotor sein, insbesondere ein Wechsel- strommotor mit Charakteristiken ähnlich denen eines Gleichstrommotors .In a preferred embodiment, the at least one drive motor is designed as a torque motor, permanent magnet motor or the like. The motor may be an AC motor, in particular an AC motor. Electric motor with characteristics similar to those of a DC motor.
Bevorzugt hat der Antriebsmotor ein hohes Drehmoment von 20.000 Nm oder mehr, insbesondere 20.000 Nm bis 300.000 Nm, z.B. bis 150.000 Nm.Preferably, the drive motor has a high torque of 20,000 Nm or more, especially 20,000 Nm to 300,000 Nm, e.g. up to 150,000 Nm.
In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform hat der Antriebsmotor eine Leistung von im Wesentlichen mehr als 300 kW, insbesondere im Bereich von 400 kW bis 7000 kW, z. B. 500 kW bis 5000 kW.In a likewise preferred embodiment, the drive motor has a power of substantially more than 300 kW, in particular in the range of 400 kW to 7000 kW, z. B. 500 kW to 5000 kW.
Das Hebewerk kann zumindest eine im Wesentlichen mechanische Bremseinrichtung umfassen, also z. B. eine Scheibenbremse, Backenbremse, Trommelbremse und der¬ gleichen. Diese Bremse kann bevorzugt als Sicherheitsbremse vorgesehen sein. Beispielsweise ist die Bremseinrichtung derart vorgespannt, dass bei einer Deaktivierung der Bremseinrichtung diese in den brem- senden Zustand übergeht, also z. B. im Zustand „Strom aus" bremst. Zudem oder alternativ kann eine zusätzliche Bremseinrichtung, z. B. eine elektromagnetische Bremse, wie beispielsweise eine Wirbelstrombremse oder dergleichen, vorgesehen sein. Diese zusätzliche Brems- einrichtung ist bevorzugt als Arbeitsbremse vorgesehen und bremst beispielsweise im Betrieb das Herablassen der Last, also insbesondere der Bohreinrichtung. Wenn als elektromagnetische Bremse eine berührungslose Brem¬ se, wie z. B. eine Wirbelstrombremse, vorgesehen ist, arbeitet diese im Wesentlichen verschleißfrei. Bevor- zugt ist eine solche Wirbelstrombremse als luftgekühlte Wirbelstrombremse ausgeführt.The elevator may comprise at least one substantially mechanical braking device, so z. B. a disc brake, brake shoe, drum brake and ¬ same. This brake may preferably be provided as a safety brake. For example, the braking device is biased such that upon deactivation of the braking device, this passes into the braking state, ie, for. In addition or as an alternative, an additional braking device, for example an electromagnetic brake, such as an eddy current brake or the like, may be provided, This additional braking device is preferably provided as a working brake and brakes for example in the vehicle operating the lowering of the load, ie, in particular, when is provided as a non-contact electromagnetic brake Brem ¬ se, such. as an eddy current brake of the drilling., this works essentially free of wear. pref- zugt such an eddy current brake is designed as an air-cooled eddy current brake.
Zudem oder alternativ kann als Arbeitsbremse der zumin- dest eine Antriebsmotor und/oder zumindest ein weiterer Antriebsmotor vorgesehen sein, welcher ggf. zum Generator umpolbar oder umgepolt ist. Hierdurch wird eine Verringerung einer eingesetzten Energie erzielt und/oder dem Hebewerk zugeführte Energie ist zumindest teilweise rückgewinnbar . Darüber hinaus kann auf eine Wirbelstrombremse verzichtet werden.In addition or as an alternative, at least one drive motor and / or at least one further drive motor can be provided as a work brake, which if necessary can be re-polarized or reversed to the generator. As a result, a reduction of an energy used is achieved and / or the Hebewerk supplied energy is at least partially recoverable. In addition, can be dispensed with an eddy current brake.
Bevorzugt sind zwei oder mehr Antriebsmotoren vorgesehen, wobei mittels zumindest eines der Antriebsmotoren die Trommel antreibbar und mittels des anderen Antriebsmotors die Trommel antreib- und/oder bremsbar ist. Dabei ist der erste Antriebsmotor auf einer ersten Seite der Trommel, bezogen auf eine zur Längsachse X der Trommel im Wesentlichen senkrecht angeordnete Ebe- ne, angeordnet. Der zweite und ggf. jeder weitere An¬ triebsmotor ist auf der ersten oder einer zweiten Seite der Trommel anordenbar oder angeordnet. Dabei liegt die zweite Seite der Trommel auf einer der ersten Seite ge¬ genüberliegenden Seite der Ebene.Preferably, two or more drive motors are provided, wherein by means of at least one of the drive motors, the drum drivable and by means of the other drive motor, the drum is drivable and / or braked. In this case, the first drive motor is arranged on a first side of the drum, relative to a plane arranged substantially perpendicular to the longitudinal axis X of the drum. The second and optionally each further At ¬ drive motor can be arranged or disposed on the first or a second side of the drum. Here, the second side of the drum is located on a first side ge ¬ opposite side of the plane.
Bevorzugt sind dabei der zumindest eine oder alle An¬ triebsmotoren und die Trommel auf einer gemeinsamen Achse angeordnet, z. B. der Längsachse X der Trommel. Zudem können auch die Sicherheitsbremse und/oder die Arbeitsbremse auf der gleichen Achse anordenbar oder angeordnet sein. Es können also alle Elemente [hier An- triebsmotor (en) , Trommel und/oder Bremseinrichtung (en) ], modular, bevorzugt modular und hintereinander, auf der gemeinsamen Achse anordenbar oder angeordnet sein. Dabei ist eine Reihenfolge der Elemente im Wesentlichen beliebig.The at least one or all at ¬ drive motors and the drum on a common axis are preferred arranged z. B. the longitudinal axis X of the drum. In addition, the safety brake and / or the working brake on the same axis can be arranged or arranged. So, all elements [here drive motor (s), drum and / or braking device (s)], modular, preferably modular and in succession, can be arranged or arranged on the common axis. In this case, an order of the elements is essentially arbitrary.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Elemente lösbar auf der gemeinsamen Achse anordenbar sind, so dass eine komfortable und vereinfachte Montage und/oder Austausch zumindest eines der Elemente gewährleistet ist.It is preferably provided that the elements are detachably arranged on the common axis, so that a comfortable and simplified assembly and / or replacement of at least one of the elements is ensured.
Die Elemente können dabei beispielsweise eine der fol¬ genden Anordnungen haben:The elements may have, for example, one of the fol ¬ constricting arrangements:
Antriebsmotor - Trommel - SicherheitsbremseDrive motor - drum - safety brake
Antriebsmotor - Trommel - zweiter Antriebsmotor - SicherheitsbremseDrive motor - Drum - Second drive motor - Safety brake
Antriebsmotor -Trommel -Sicherheitsbremse -zweiter AntriebsmotorDrive motor drum safety brake -second drive motor
Optional kann auf der ersten und/oder zweiten Seite der Trommel zumindest eine Arbeitsbremse vorgesehen sein, z. B. in Bezug auf den ersten Antriebsmotor vor oder hinter diesem Antriebsmotor oder in Bezug auf den zweiten Antriebsmotor ebenfalls vor oder hinter diesem. Des Weiteren kann eine spiegelbildliche Anordnung der Ele¬ mente vorgesehen sein und/oder der erste Antriebsmotor und zumindest der zweite Antriebsmotor auf einer Seite der Trommel, also z. B. auf der ersten oder zweiten Seite, angeordnet sein.Optionally, at least one working brake may be provided on the first and / or second side of the drum, for. B. with respect to the first drive motor in front of or behind this drive motor or with respect to the second drive motor also in front of or behind this. Further, a mirror-image arrangement of the Ele ¬ elements may be provided and / or the first drive motor and at least the second drive motor on one side the drum, so z. B. on the first or second side, be arranged.
Bezüglich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe er- findungsgemäß gelöst durch die Merkmale des AnspruchsWith regard to the method, the stated object is achieved according to the invention by the features of the claim
16. Dazu ist vorgesehen, dass bei der Herstellung eines Hebewerks wie im Vorhergehenden und Folgendem beschrieben, zumindest der Antriebsmotor und die Trommel nebeneinander auf einer gemeinsamen, zur Längsachse X der Trommel parallelen Achse Y angeordnet werden. Dabei er¬ folgt die Kopplung von Trommel und Antriebsmotor getriebelos, insbesondere getriebelos und lösbar, so dass die Trommel mittels des zumindest einen Antriebs¬ motors antreibbar ist. Hierbei kann die Kopplung direkt oder indirekt erfolgen, z. B. durch Aufstecken des zumindest einen Antriebsmotors auf eine Trommelwelle, welche beispielsweise als eine Hohlwelle oder derglei¬ chen ausgeführt sein kann. Dabei kann die Kopplung durch Verzahnung von sich in einer Wellendurchführung des Antriebsmotors befindenden Vor- und/oder Rücksprüngen mit korrespondierenden Rück- und/oder Vorsprüngen der Trommelwelle erfolgen. Beispielsweise erfolgt die Kopplung mittels zumindest einer Keilverbindung, z.B. Vielkeilverbindung, oder dergleichen.16. For this purpose, it is provided that in the manufacture of a lifting gear as described above and following, at least the drive motor and the drum are arranged side by side on a common axis Y parallel to the longitudinal axis X of the drum. He ¬ follows the coupling of the drum and drive motor gearless, in particular gearless and detachable, so that the drum by means of at least one drive ¬ motor is driven. Here, the coupling can be done directly or indirectly, z. B. by attaching the at least one drive motor to a drum shaft, which can be performed, for example, as a hollow shaft or derglei ¬ Chen. In this case, the coupling can take place by toothing of forward and / or recesses located in a shaft passage of the drive motor with corresponding rear and / or projections of the drum shaft. For example, the coupling is effected by means of at least one wedge connection, eg splined connection, or the like.
Alternativ erfolgt die Kopplung durch Kuppeln der Motorwelle mit der Trommelwelle, also beispielsweise durch Verbinden korrespondierender Kupplungselemente der Motorwelle oder der Trommelwelle. Solche korrespon- dierenden Kupplungselemente sind allgemein bekannt und können Bestandteile elektromagnetischer, mechanischer, hydraulischer Kupplungen und/oder dergleichen sein.Alternatively, the coupling is done by coupling the motor shaft with the drum shaft, so for example by connecting corresponding coupling elements of the motor shaft or the drum shaft. Such corresponding coupling elements are well known and may be components of electromagnetic, mechanical, hydraulic clutches and / or the like.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Fi¬ guren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Corresponding items or elements are provided in all Fi gures ¬ with the same reference numerals.
Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Ein- schränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abände¬ rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Ver- bindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind.The or each embodiment is not to be understood as a limitation of the invention. Rather, numerous Abände ¬ stanchions and modifications are within the scope of the present disclosure, in particular such variations, elements and combinations bond, for example, by combination or modification of individual in conjunction with those described in general or specific part of the description and in the claims and / or features contained in the drawing or elements or method steps for the expert with regard to solving the problem are removable.
Es zeigenShow it
FIG 1 eine schematische Darstellung eines Hebewerks ge¬ mäß dem Stand der Technik,1 shows a schematic representation of an elevator ge ¬ Mäss the prior art,
FIG 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungs¬ form eines erfindungsgemäßen Hebewerks,2 shows a schematic representation of an execution ¬ form a drawworks according to the invention,
FIG 3 schematische Darstellungen alternativer Ausfüh- rungsformen eines erfindungsgemäßen Hebewerks und FIG 4 eine schematische Darstellung eines Ablaufs eines Herstellverfahrens für ein Hebewerk gemäß der vorliegenden Erfindung.3 shows schematic representations of alternative embodiments of an elevator according to the invention and FIG 4 shows a schematic representation of a sequence of a manufacturing method for a hoist according to the present invention.
FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hebe¬ werks 10 gemäß dem Stand der Technik, wobei das Hebewerk 10 sechs Elemente umfasst. Ein erster und ein zweiter Elektromotor 12, 14 sind jeweils mittels einer ersten und zweiten Kupplung 16, 18 mit einem Getriebe 20, welches hier als ein Schaltgetriebe ausgeführt ist, gekoppelt. Das Schaltgetriebe ist wiederum mittels ei¬ ner dritten Kupplung 22 mit einer Trommel 24 zur Aufwicklung eines flexiblen Zugmittels (nicht dargestellt) verbunden, so dass die Trommel 24 vom ersten und zwei- ten Elektromotor 12, 14 über das Getriebe 20 antreibbar ist. Die ersten drei Elemente, also erster und zweiter Gleichstrommotor 12, 14 und Getriebe 20, befinden sich auf einer ersten Seite der Trommel 24. Auf einer der ersten Seite der Trommel 24 gegenüberliegenden Seite der Trommel 24, zweite Seite, befindet sich eine mit der Trommel 24 gekoppelte mechanische Sicherheitsbremse 26, welche hier als Scheibenbremse ausgeführt ist. Die¬ se ist wiederum mittels einer vierten Kupplung 28 mit einer elektromagnetischen Arbeitsbremse 30, welche hier als Wirbelstrombremse ausgeführt ist, gekoppelt.1 shows a schematic representation of a lifting ¬ plant 10 according to the prior art, wherein the elevator 10 comprises six elements. A first and a second electric motor 12, 14 are each coupled by means of a first and second clutch 16, 18 with a gear 20, which is designed here as a manual transmission. The transmission is, in turn, with a drum 24 for winding a flexible traction means (not shown) by means of ei ¬ ner third clutch 22 is connected, so that the drum 24 is driven by the first and di- th electric motor 12, 14 via the gear 20th The first three elements, ie first and second DC motors 12, 14 and gear 20, are located on a first side of the drum 24. On one side of the drum 24 opposite the first side of the drum 24, second side, there is one with the drum 24 coupled mechanical safety brake 26, which is designed here as a disc brake. The ¬ se is in turn coupled by means of a fourth clutch 28 with an electromagnetic working brake 30, which is designed here as an eddy current brake.
FIG 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Hebewerks 10 gemäß der vorliegenden Erfindung, mit einer Trommel 24 und einem Antriebsmotor 32 mit hohem Drehmo- ment. Antriebsmotor 32 und Trommel 24 sind auf einer gemeinsamen Achse Y angeordnet, welche in der darge- stellten Ausführungsform identisch mit der Längsachse X der Trommel 24 ist, um welche die Trommel 24 drehbar ist. Eine Welle 34 der Trommel 24 (Trommelwelle) ist über eine Erstreckung der Trommel 24 hinaus verlängert und der Antriebsmotor 32, welcher hier als ein Aufsteckmotor dargestellt ist, ist mit der Trommelwelle 34 verbunden, also auf die Welle 34 aufgesteckt. Die Welle 34, welche als Hohlwelle oder dergleichen ausgeführt sein kann, ist wie die Längsachse X der Trommel 24 angeordnet. Mittels dieser einstückig ausgebildeten Trommelwelle 34 erfolgt eine Übertragung eines Drehmoments vom Antriebsmotor 32 auf die Trommel 24. Die Trommelwelle 34 kann auch beispielsweise als eine Gelenkwelle ausgebildet sein, so dass zumindest ein erster Teil 36 der Trommelwelle 34, welchem der Antriebsmotor 32 zugeordnet ist, also auf welcher der Antriebsmotor 32 aufgesteckt ist, einen Winkel > 0° und < 360° mit der Längsachse X einschließt.2 shows a schematic representation of a hoist 10 according to the present invention, with a drum 24 and a drive motor 32 with high torque. Drive motor 32 and drum 24 are arranged on a common axis Y, which in the illustrated embodiment is identical to the longitudinal axis X of the drum 24, about which the drum 24 is rotatable. A shaft 34 of the drum 24 (drum shaft) is extended beyond an extension of the drum 24 and the drive motor 32, which is shown here as a plug-on motor, is connected to the drum shaft 34, that is mounted on the shaft 34. The shaft 34, which may be configured as a hollow shaft or the like, is arranged like the longitudinal axis X of the drum 24. By means of this integrally formed drum shaft 34, a torque is transmitted from the drive motor 32 to the drum 24. The drum shaft 34 may also be formed, for example, as a propeller shaft, so that at least a first part 36 of the drum shaft 34, which is associated with the drive motor 32, ie on which the drive motor 32 is plugged, an angle> 0 ° and <360 ° with the longitudinal axis X includes.
Wie in FIG 2 b dargestellt, sind alternativ zur einstückigen Ausführung, eine Motorwelle 38 des Antriebsmotors 32 mit der Trommelwelle 34 der Trommel 24 mittels einer Kupplung 40, z. B. Bolzenkupplung, Klauenkupplung mit oder ohne Axialverschiebung, Wulstkupplung, Scheibenkupplung, Rollenkupplung und dergleichen, koppelbar. Dabei kann sich eine Kopplungsstelle an jeder geeigneten Position zwischen Antriebsmotor 32 und Trommel 34, ja sogar innerhalb der Trommel 34, befinden. Zusätzlich kann dem erfindungsgemäßen He- bewerk, wie beispielsweise in FIG 2 a und 2 b darge¬ stellt, zumindest eine Sicherheitsbremse 26 und/oder eine Arbeitsbremse 30 (siehe Fig. 1) zugeordnet sein. In FIG 3 sind verschiedene Ausfϋhrungsformen eines er¬ findungsgemäßen Hebewerks 10 dargestellt, wobei alle gezeigten Elemente auf einer gemeinsamen Achse, welche hier identisch mit der Längsachse X der Trommel 24 ist, angeordnet sind.As shown in FIG 2 b, as an alternative to the one-piece design, a motor shaft 38 of the drive motor 32 with the drum shaft 34 of the drum 24 by means of a coupling 40, z. B. bolt coupling, dog clutch with or without axial displacement, Wulstkupplung, disc clutch, roller clutch and the like, coupled. In this case, a coupling point at any suitable position between the drive motor 32 and drum 34, or even within the drum 34, are located. In addition, the bewerk He- according to the invention, such as illustrated in FIG 2 a and 2 b Darge ¬ represents, at least one safety brake 26 and / or a working brake 30 (see Fig. 1) to be assigned. In FIG 3 different Ausfϋhrungsformen a ¬ he inventive elevator 10 are shown, all of the elements shown on a common axis which is identical with the longitudinal axis X of the drum 24 here, are arranged.
In FIG 3 a ist der Antriebsmotor 34 auf einer ersten Seite 42 der Trommel 24 angeordnet, und zwar so, dass die Trommel 24 mittels des Antriebsmotors 32 getriebelos antreibbar ist. Die Sicherheitsbremse 26, welche hier als im Wesentlichen mechanische Bremse, also z. B. als eine Scheibenbremse oder dergleichen, ausgeführt ist, ist auf einer zweiten Seite 44 der Trommel 24 an- geordnet. Die in FIG 3 b dargestellte Konfiguration entspricht im Wesentlichen der in FIG 3 a dargestellten, jedoch ist auf der zweiten Seite 44 ein zweiter Antriebsmotor 46 zwischen Trommel 24 und Sicherheitsbremse 26 angeordnet. Der zweite Antriebsmotor 46 kann dabei ebenso wie der Antriebsmotor 32 zum kupplungslo¬ sen Antrieb der Trommel 24 vorgesehen sein. Zudem oder alternativ können der erste und zweite Antriebsmotor 32, 46 als Generatoren vorgesehen sein. Wenn der erste und zweite Antriebsmotor 32, 46 als Generatoren vorge- sehen sind, kann beispielsweise ein Bremsen der Trommel 24 mittels der Antriebsmotoren 32, 46 erfolgen. Dabei können die Antriebsmotoren 32, 46 zudem zur Energierückspeisung dienen.In FIG. 3 a, the drive motor 34 is arranged on a first side 42 of the drum 24, in such a way that the drum 24 can be driven in a gearless manner by means of the drive motor 32. The safety brake 26, which here as a substantially mechanical brake, ie z. As a disc brake or the like, is arranged on a second side 44 of the drum 24. The configuration shown in FIG. 3 b essentially corresponds to that shown in FIG. 3 a, but a second drive motor 46 is arranged between the drum 24 and the safety brake 26 on the second side 44. The second drive motor 46 may be provided as well as the drive motor 32 for kupplungslo ¬ sen drive the drum 24. In addition or alternatively, the first and second drive motors 32, 46 may be provided as generators. If the first and second drive motors 32, 46 are provided as generators, braking of the drum 24 can take place by means of the drive motors 32, 46, for example. In this case, the drive motors 32, 46 also serve for energy recovery.
Die in FIG 3 c dargestellte Konfiguration entspricht im Wesentlichen der in FIG 3 b Dargestellten, jedoch sind die Positionen des zweiten Antriebsmotors 46 und der Sicherheitsbremse 26 vertauscht.The configuration shown in FIG. 3 c substantially corresponds to that illustrated in FIG. 3 b, but they are the positions of the second drive motor 46 and the safety brake 26 reversed.
FIG 3 d zeigt eine Konfiguration, welche im Wesentli- chen der in FIG 3 b Dargestellten entspricht, jedoch mit einer zusätzlichen Bremsvorrichtung, hier einer als Wirbelstrombremse dargestellten Arbeitsbremse 30, welche auf der ersten Seite 42 der Trommel 24 derart angeordnet ist, dass sich der erste Antriebsmotor 32 zwi- sehen Trommel 24 und Arbeitsbremse 30 befindet.FIG. 3 d shows a configuration which essentially corresponds to that illustrated in FIG. 3 b, but with an additional braking device, here a working brake 30, which is arranged on the first side 42 of the drum 24 as an eddy current brake, in such a way that the first drive motor 32 between see drum 24 and working brake 30 is located.
Zu den in FIG 3 dargestellten Konfigurationen sind diverse Abwandlungen möglich, beispielsweise spiegelbildliche Anordnungen, bei welchen Elemente, die sich in Fig. 3 auf erster oder zweiter Seite 42, 44 der Trommel 24 befinden, sich dann auf der jeweils anderen Seite 44, 42 befinden, sowie optional weitere Antriebsmotoren, welche ebenfalls auf der Längsachse X, entweder auf der ersten und/oder der zweiten Seite angeordnet sind.Various modifications are possible to the configurations shown in FIG. 3, for example mirror-image arrangements in which elements which are located on the first or second side 42, 44 of the drum 24 in FIG. 3 are then located on the respective other side 44, 42 , as well as optionally further drive motors, which are also arranged on the longitudinal axis X, either on the first and / or the second side.
Im Prinzip sind somit beliebige Abfolgen der genannten Elemente möglich.In principle, any sequences of said elements are possible.
Die Elemente können zudem derart ausgeführt sein, dass ein Entfernen und/oder Hinzufügen von Elementen durch Aufstecken auf eine gemeinsame Achse, Ankuppeln oder dergleichen, einfach und komfortabel möglich ist, so dass sich ein modulares System ergibt, welches an indi- viduelle Anforderungen für unterschiedliche und/oder unterschiedlich einzusetzende Bohranlagen möglich ist. In FIG 4 ist ein Ablauf eines Verfahrens zur Herstel¬ lung eines erfindungsgemäßen Hebewerks 10 (wie in Figuren 2 und 3 dargestellt) gezeigt. Dabei werden zunächst der erste Antriebsmotor 32 und die Trommel 24 auf einer gemeinsamen Achse angeordnet 50 und dann direkt gekop¬ pelt 52, so dass die Trommel 24 vom ersten Antriebsmotor 32 ohne „Zwischenschaltung" eines Getriebes antreibbar ist. Dabei kann die direkte Kopplung, bei¬ spielsweise durch Anordnung von Antriebsmotor 32 und Trommel 24 auf einer gemeinsamen Welle 34 (in FIG 2 a dargestellt) erfolgen oder beispielsweise durch Kupplung der Motorwelle 38 mit der Trommelwelle 34.The elements can also be designed in such a way that removal and / or addition of elements by attachment to a common axis, coupling or the like, is possible in a simple and convenient way, resulting in a modular system that meets individual requirements for different applications and / or different types of drilling rigs is possible. In FIG 4 is a flowchart of a method for the manufacture ¬ development of an elevator according to the invention is 10 (as in Figures 2 and 3) are shown. Here, the first drive motor 32 and the drum initially be 24 disposed on a common axis 50, and then directly gekop ¬ pelt 52, so that the drum 24 can be driven without "interposition" of a transmission from the first drive motor 32nd this case, the direct coupling, wherein ¬ example, by arrangement of the drive motor 32 and drum 24 on a common shaft 34 (shown in FIG 2 a) or, for example, by coupling the motor shaft 38 with the drum shaft 34th
Damit lässt sich die Erfindung wie folgt darstellen: Angegeben wird ein Hebewerk 10 zum Bewegen einer Last, insbesondere einer Bohreinrichtung, mit einer, um ihre Längsachse X drehbaren Trommel 24 zum Aufwickeln eines flexiblen Zugmittels, mit zumindest einem mit der Trommel 24 auf einer gemeinsamen, zur Längsachse X paralle- len, Achse Y angeordneten Antriebsmotor 32, 46 mit hohem Drehmoment, wobei die Trommel 24 mittels des Antriebsmotors 32, 46 getriebelos antreibbar ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Hebewerks 10. BezugszeichenlisteThe invention is thus described as follows: Specified is a lifting device 10 for moving a load, in particular a drilling device, with a drum 24 rotatable about its longitudinal axis X for winding up a flexible traction means, with at least one with the drum 24 on a common, parallel to the longitudinal axis X len, axis Y arranged drive motor 32, 46 with high torque, wherein the drum 24 by means of the drive motor 32, 46 is driven gearless, and a method for producing such a hoist 10th LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Hebewerk10 hoist
12 erster Elektromotor 14 zweiter Elektromotor12 first electric motor 14 second electric motor
16 erste Kupplung16 first clutch
18 zweite Kupplung18 second clutch
20 Schaltgetriebe20 manual transmission
22 dritte Kupplung 24 Trommel22 third clutch 24 drum
26 Sicherheitsbremse26 safety brake
28 vierte Kupplung28 fourth clutch
30 Arbeitsbremse30 working brake
32 Antriebsmotor 34 Trommelwelle32 Drive motor 34 Drum shaft
36 erster Teil der Trommelwelle36 first part of the drum shaft
38 Motorwelle38 motor shaft
40 Kupplung40 clutch
42 erste Seite 44 zweite Seite42 first page 44 second page
46 zweiter Antriebsmotor46 second drive motor
50 direkte Anordnung50 direct arrangement
52 direkte Kopplung 52 direct coupling

Claims

Patentansprüche claims
1. Hebewerk (10) zum Bewegen einer Last, insbesondere einer Bohreinrichtung, mit einer, um ihre Längsachse (X) drehbaren Trommel (24) zum Aufwickeln eines flexiblen Zugmittels, gekennzeichnet durch zumindest einen mit der Trommel (24) auf einer gemeinsamen, insbesondere zur Längsachse (X) parallelen, Achse (Y) angeordnetem Antriebsmotor (32, 46) mit hohem Drehmoment, wobei die Trommel (24) mittels des Antriebsmotors (32, 46) getriebelos antreibbar ist.1. Lifting device (10) for moving a load, in particular a drilling device, with a, about its longitudinal axis (X) rotatable drum (24) for winding a flexible traction means, characterized by at least one with the drum (24) on a common, in particular to the longitudinal axis (X) parallel, axis (Y) arranged drive motor (32, 46) with high torque, wherein the drum (24) by means of the drive motor (32, 46) is driven gearless.
2. Hebewerk (10) nach Anspruch 1, wobei die Längsachse (X) und die parallele Achse (Y) zusammenfallen.2. Lifting device (10) according to claim 1, wherein the longitudinal axis (X) and the parallel axis (Y) coincide.
3. Hebewerk (10) nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Kupplung3. lift (10) according to claim 1 or 2 with a coupling
(40) zwischen Trommel (24) und Antriebsmotor (32, 46) .(40) between the drum (24) and drive motor (32, 46).
4. Hebewerk (10) nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Motorwelle4. elevator (10) according to claim 1 or 2 with a motor shaft
(38) und einer Trommelwelle (34), wobei die Motorwelle (38) und die Trommelwelle (34) auf der Längsachse (X) angeordnet sind.(38) and a drum shaft (34), wherein the motor shaft (38) and the drum shaft (34) on the longitudinal axis (X) are arranged.
5. Hebewerk (10) nach Anspruch 4 mit einer Kraftschlussverbindung der Motorwelle (38) und der Trommelwelle (34).5. Lifting device (10) according to claim 4 with a frictional connection of the motor shaft (38) and the drum shaft (34).
6. Hebewerk (10) nach Anspruch 4 oder 5 mit einer Formschlussverbindung der Motorwelle (38) und der Trommelwelle (34) .6. Lifting device (10) according to claim 4 or 5 with a positive connection of the motor shaft (38) and the drum shaft (34).
7. Hebewerk (10) nach Anspruch 4, wobei die Motorwelle (38) und die Trommelwelle (34) als einstückige Welle ausgeführt sind. 7. Lifting device (10) according to claim 4, wherein the motor shaft (38) and the drum shaft (34) are designed as a one-piece shaft.
8. Hebewerk (10) nach Anspruch 7 mit einem auf die einstückige Welle aufsteckbaren Antriebsmotor (32, 46).8. elevator (10) according to claim 7 with a attachable to the one-piece shaft drive motor (32, 46).
9. Hebewerk (10) nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Antriebsmotor (32, 46) mit einer als Hohlwelle ausgeführten einstückigen Welle mittels Keilverzahnung koppelbar ist.9. Lifting device (10) according to claim 7 or 8, wherein the drive motor (32, 46) with a hollow shaft designed as a one-piece shaft can be coupled by means of splines.
10. Hebewerk (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit zumindest einem Torquemotor oder einem Permanentmagnet- Motor als Antriebsmotor (32, 46).10. Lifting device (10) according to one of the preceding claims with at least one torque motor or a permanent magnet motor as the drive motor (32, 46).
11. Hebewerk (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Leistung zumindest eines Antriebsmotors (32, 46), welche in einem Bereich von im Wesentlichen 500 kW bis 5000 kW liegt.11. Lifting device (10) according to one of the preceding claims with a power of at least one drive motor (32, 46), which is in a range of substantially 500 kW to 5000 kW.
12. Hebewerk (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit zumindest einer im Wesentlichen mechanischen Bremseinrichtung oder mit zumindest einer im Wesentlichen mechanischen Bremseinrichtung und zumindest einer Wirbelstrombremse .12. Lifting device (10) according to one of the preceding claims with at least one substantially mechanical braking device or with at least one substantially mechanical braking device and at least one eddy current brake.
13. Hebewerk (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit zwei oder mehr Antriebsmotoren (32, 46) zum Antrieb der Trommel (24), wobei der erste Antriebsmotor (32) auf einer ersten Seite (42) der Trommel (24) und der zweite und jeder weitere Antriebsmotor (46) auf der ersten oder einer zweiten Seite (44) der Trommel (24) anordenbar sind.A lift (10) according to any one of the preceding claims including two or more drive motors (32, 46) for driving the drum (24), the first drive motor (32) being mounted on a first side (42) of the drum (24) and the first drive motor (32) second and each further drive motor (46) on the first or a second side (44) of the drum (24) can be arranged.
14. Hebewerk (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei alle Elemente modular und hintereinander auf einer gemeinsamen Achse Y anordenbar sind. 14. Lifting device (10) according to claim 12 or 13, wherein all elements are modular and can be arranged one behind the other on a common axis Y.
15. Hebewerk (10) nach Anspruch 14, wobei die Elemente in beliebiger Reihenfolge lösbar anordenbar sind.15. Lifting device (10) according to claim 14, wherein the elements are detachably arranged in any order.
16. Verfahren zur Herstellung eines Hebewerks (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei zumindest ein Antriebsmotor16. A method for producing a hoist (10) according to any one of claims 1 to 15, wherein at least one drive motor
(32, 46) und eine Trommel (24) nebeneinander auf einer gemeinsamen, zu einer Längsachse (X) parallelen, Achse (Y) getriebelos lösbar gekoppelt werden, so dass die Trommel(32, 46) and a drum (24) side by side on a common, parallel to a longitudinal axis (X), axis (Y) are coupled gearless releasably, so that the drum
(24) mittels des zumindest einen Antriebsmotors (32) antreibbar ist.(24) by means of the at least one drive motor (32) is drivable.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Kopplung durch Aufstecken zumindest eines Antriebsmotors (32, 46) auf die Trommelwelle (34) erfolgt.17. The method of claim 16, wherein the coupling by attaching at least one drive motor (32, 46) on the drum shaft (34).
18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Kopplung durch Kuppeln einer Motorwelle (38) mit der Trommelwelle (34) erfolgt . 18. The method of claim 16, wherein the coupling is accomplished by coupling a motor shaft (38) to the drum shaft (34).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2310615A1 (en) 2008-07-30 2011-04-20 Drillmec S.p.A. Draw-works for the maneuvering of drilling devices
CN114128094A (en) * 2019-07-15 2022-03-01 Abb瑞士股份有限公司 Gearless torque motor capturing structure

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014200748A1 (en) 2014-01-16 2015-07-16 Bentec Gmbh Drilling & Oilfield Systems Drilling rig with a rod storage area and a rod handling device and method for operating such a drilling rig

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB222908A (en) 1923-05-12 1924-10-13 William Ernest Porter Improvements in winches
US4355785A (en) * 1981-02-23 1982-10-26 Westinghouse Electric Corp. Electrically driven sheave
DE9205254U1 (en) * 1992-04-15 1992-06-17 C. Haushahn Gmbh & Co, 70469 Stuttgart Drive for rope lifts
DE10005075A1 (en) 2000-02-04 2001-08-09 Mannesmann Rexroth Ag Electrically driven hoist has electric motors on same axis as cable drum, coupled directly with drum and designed for torque smaller than rated load
WO2001064573A2 (en) * 2000-02-28 2001-09-07 Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH Hoisting gear
WO2004035456A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-29 Varsitor Corporation Pty Ltd Winches
WO2004099056A2 (en) * 2003-05-05 2004-11-18 Waagner-Biro Germany Stage Systems Gmbh Cable winch
CN2759984Y (en) * 2004-12-10 2006-02-22 宝鸡石油机械有限责任公司 Boring winch with super high power
US20080116432A1 (en) 2006-11-22 2008-05-22 Victory Rig Equipment Corporation Electric winch motor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB222908A (en) 1923-05-12 1924-10-13 William Ernest Porter Improvements in winches
US4355785A (en) * 1981-02-23 1982-10-26 Westinghouse Electric Corp. Electrically driven sheave
DE9205254U1 (en) * 1992-04-15 1992-06-17 C. Haushahn Gmbh & Co, 70469 Stuttgart Drive for rope lifts
DE10005075A1 (en) 2000-02-04 2001-08-09 Mannesmann Rexroth Ag Electrically driven hoist has electric motors on same axis as cable drum, coupled directly with drum and designed for torque smaller than rated load
WO2001064573A2 (en) * 2000-02-28 2001-09-07 Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH Hoisting gear
WO2004035456A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-29 Varsitor Corporation Pty Ltd Winches
WO2004099056A2 (en) * 2003-05-05 2004-11-18 Waagner-Biro Germany Stage Systems Gmbh Cable winch
CN2759984Y (en) * 2004-12-10 2006-02-22 宝鸡石油机械有限责任公司 Boring winch with super high power
US20080116432A1 (en) 2006-11-22 2008-05-22 Victory Rig Equipment Corporation Electric winch motor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2310615A1 (en) 2008-07-30 2011-04-20 Drillmec S.p.A. Draw-works for the maneuvering of drilling devices
EP2310615B1 (en) * 2008-07-30 2014-01-01 Drillmec S.p.A. Draw-works for the maneuvering of drilling devices
US8820719B2 (en) 2008-07-30 2014-09-02 Drillmec S.P.A. Draw-works for maneuvering of drilling devices
CN114128094A (en) * 2019-07-15 2022-03-01 Abb瑞士股份有限公司 Gearless torque motor capturing structure
CN114128094B (en) * 2019-07-15 2024-03-19 Abb瑞士股份有限公司 Gearless torque motor catching structure

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