DE1152075B

DE1152075B - Gear arrangement and method for driving lifts and flushing pumps in deep drilling rigs

Info

Publication number: DE1152075B
Application number: DEZ7064A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinrich Zink; Xaver Zaunberger
Original assignee: Renk GmbH
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 1959-01-17
Filing date: 1959-01-17
Publication date: 1963-08-01

Description

Getriebeanordnung und Verfahren für den Antrieb von Hebewerken und Spülpumpen von Tiefbohranlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeanordnung für den Antrieb von Hebewerken und Spülpumpen von Tiefbohranlagert, bei welcher das Hebewerk über einen hydrodynamischen Drehmomentenwandler und die Spülpumpe über ein mechanisches Schaltgetriebe mit einer vorgeordneten elastischen Kupplung (z.B. Strömungskupplung) bei abgeschaltetem Wandler angetrieben wird.Gear arrangement and method for driving lifts and Flushing pumps for deep drilling rigs The invention relates to a gear arrangement for the drive of hoists and flushing pumps of deep drilling rigs, in which the elevator via a hydrodynamic torque converter and the flushing pump via a mechanical gearbox with an upstream flexible coupling (e.g. Fluid coupling) is driven when the converter is switched off.

Es ist bei Tiefbohranlagen bekannt, für den Antrieb von Hebewerken und Spülpumpen hydraulische Strömungsgetriebe und auch mechanische Schaltgetriebe zu verwenden. Beim Bohrbetrieb treibt die Maschinenanlage die Spülpumpe an. Zum Antrieb der Spülpumpen, für die lediglich ein begrenzter Drehzahlbereich vorgesehen zu werden braucht, zumal Spülpumpen über längere Zeit mit der gleichen Drehzahl laufen, sind mechanische Schaltgetriebe infolge ihres hohen Wirkungsgrades vorzuziehen. Um die Anlage vor starker Stoßbelastung und überlastung zu schützen, empfiehlt es sich, eine hydraulische Strömungskupplung im Antriebsstran vorzusehen. C 9 Beim Hebewerksbetrieb treibt die Maschinenanlage die Seilwinde zum Ziehen und Ablassen des Gestänges an. In diesem Betriebszustand ist ein relativ großer Drehzahlbereich erforderlich, um die Motorleistung beim Gestängeausbau voll ausnutzen zu können. Weiter ist ein häufiges Anfahren und Anhalten der Maschinenanlage notwendig. Auf Grund dieser Anforderungen ist für den Hebewerksbetrieb der hydraulische Antrieb mit Strömungsgetriebe dem mechanischen Getriebe trotz des schlechteren Wirkungsgrades der Kraftübertragung durch seine einfache Bedienung, stoßfreie Fahrweise und die dem hydraulischen Drehmomentwandler eigene selbsttätige Anpassung der Ziehgeschwindigkeit an die je- weils vorhandene Belastung überlegen. Ein weiterer Vorteil des Strömungsgetriebes besteht darin, daß der Drehmomentwandler als Bremse beim Einlassen des Gestänges benutzt werden kann. Es kann dadurch der Einbau einer gesonderten Bremse erspart werden.It is known in deep drilling rigs to use hydraulic fluid drives and mechanical gearboxes to drive lifts and mud pumps. During drilling operations, the machine system drives the mud pump. To drive the flushing pumps, for which only a limited speed range needs to be provided, especially since flushing pumps run at the same speed for a long time, mechanical gearboxes are preferred due to their high efficiency. In order to protect the system from strong shock loads and overloading, it is advisable to provide a hydraulic fluid coupling in the drive train. C 9 In the hoist operation, the machine system drives the cable winch to pull and lower the rods. In this operating state, a relatively large speed range is required in order to be able to fully utilize the engine power when expanding the boom. Frequent starting and stopping of the machine system is also necessary. Due to these requirements of the hydraulic drive with hydraulic fluid transmission is superior to the mechanical transmission in spite of the poorer efficiency of power transmission by its simple operation shock-free operation and its own hydraulic torque converter automatic adjustment of the pulling rate to the in each case known load for the elevator operation. Another advantage of the fluid transmission is that the torque converter can be used as a brake when inserting the linkage. This saves the installation of a separate brake.

Aus den vorgenannten Betriebsbedingungen ist zu ersehen, daß bei Verwendung eines mechanischen Schaltgetriebes bekannter Bauweise wohl gute Bedingungen für den Spülpumpenantrieb gegeben sind, beim Hebewerksbetrieb jedoch Verlustzeiten zufolge der schwierigen Bedienungs- und Fahrweise eintreten. Die Strömungsgetriebe sind dagegen für den Hebewerksbetrieb besser geeignet, für den Antrieb der Spülpumpen jedoch weisen sie infolge des schlechteren Übertragungswirkungsgrades und der Möglichkeit einer überlastung der Spülpumpen bei niedriger Drehzahl durch die Drehmornentsteigerung im Drehmomentwandler nicht unbedeutende Nachteile auf, insbesondere wenn man betrachtet, daß der Spülpumpenbetrieb im Mittel etwa 70% der Gesamtlaufzeit beträgt.From the above operating conditions it can be seen that when using a mechanical gearbox of known design probably good conditions for the flushing pump drive are given, but due to loss of time in the elevator operation the difficult operation and driving. The fluid transmission are on the other hand, it is better suited for the elevator operation, for driving the flushing pumps however, they exhibit poor transmission efficiency and possibility an overload of the flushing pumps at low speed due to the increase in torque in the torque converter has not insignificant disadvantages, especially if one considers that the flushing pump operation is on average about 70% of the total running time.

Es wurde bereits vorgeschlagen, automatisch schaltende hydraulische oder mechanische Getriebe für den Tiefbohrbetrieb zu verwenden. Bei solchen Getrieben wirken §ich jedoch die für die automatische Umschaltung erforderliche Zeit als Verlustzeit und die dabei auftretenden Schaltstöße nachteilig aus, und außerdem bedingt die vorgeschlagene Anlage durch den notwendigen umfangreichen Schaltmechanismus hohe Anschaffungskosten. Sie ist überdies im Betrieb störungsanfälliger als eine handgesteuerte Anlage.It has already been proposed to use automatically shifting hydraulic or to use mechanical gears for deep drilling operations. With such transmissions However, the time required for the automatic switchover will act as lost time and the resulting shift shocks from disadvantageous, and also caused the proposed system by the necessary extensive switching mechanism high Acquisition cost. In addition, it is more prone to malfunction than a manually operated one System.

Die Erfindung geht von einer anderen vorbekannten Getriebeanordnung für den Antrieb von Hebewerken und Spülpumpen aus, bei welcher das Hebewerk über einen hydrodynamischen Drehmomentenwandler und die Spülpumpe über ein mechanisches Schaltgetriebe mit einer vorgeordneten elastischen Kupplung (z. B. Strömungskupplung) bei abgeschaltetem Wandler angetrieben wird.The invention is based on another previously known gear arrangement for the drive of lifts and flushing pumps, in which the lift is about a hydrodynamic torque converter and the flushing pump via a mechanical one Manual transmission with an upstream flexible coupling (e.g. fluid coupling) is driven when the converter is switched off.

Die Ab- und Anschaltung der Strömungskupplung bzw. des Wandlers wird bei der vorbekannten Anordnung auf rein hydraulischem Wege vorgenommen, indem man die Füllung und Entleerung dieser Elemente als Mittel zum An- und Abschalten verwendet.The switching on and off of the fluid coupling or the converter is carried out in the previously known arrangement in a purely hydraulic way, by using the filling and emptying of these elements as a means for switching on and off.

. Die Folge dieser Maßnahme, nämlich Flüssigkeitsschläge und demzufolge Schaufelbrüche sowie erhebliche Schaltzeiten, werden durch den Gegenstand der Erfindung vermieden, indem. erfindungsgemäß, die wechselweise Abschaltung der Kupplung bzw. des Wandlers mit Hilfe von Überbrückungskupplungen mechanisch erfolgt und das mechanische Schaltgetriebe mit mindestens einem für die niederen Gänge vorgesehenen, Freilaufeigenschaft besitzenden Element ausgerüstet ist und der höchste Gang jeden niederen Gang vorzugsweise über eine Reibungskupplung überlagernd betätigbar ist. . The consequence of this measure, namely liquid hammers and consequently broken blades as well as considerable switching times, are avoided by the subject matter of the invention by. according to the invention, the alternating disconnection of the clutch or the converter with the help of lock-up clutches takes place mechanically and the mechanical gearbox is equipped with at least one element that is intended for the lower gears and possesses freewheeling properties and the highest gear can be actuated superimposed on each lower gear, preferably via a friction clutch.

Da die Schaltung im Sinne der Erfindung mechaiiisch erfolgt, werden Flüssigkeitsschläge ausgeschlossen, demzufolge auch die bei der vorbekannten Einrichtung häufig auftretenden Schaufelbrüche. Außerdem wird die Schaltzeit von dem einen auf das andere System wesentlich verkürzt, so daß die Anlage nach der Erfindung einen größeren Gesamtwirkungsgrad besitzt.Since the circuit takes place mechanically within the meaning of the invention, Liquid shocks excluded, consequently also those in the previously known device frequent blade fractures. In addition, the switching time is based on the one the other system shortened significantly, so that the system according to the invention a has greater overall efficiency.

Mit der Erfindung werden solche Anwendungsfälle beherrscht, bei denen eine schnellaufende Vorrichtung mit im wesentlichen gleichbleibender Drehzahl und gleichbleibendem Moment auf mechanischem Wege und eine andere Vorrichtung, bei der die Drehzahl, das Moment und die zu übertragende Leistung ständig sich ändern, durch ein hydromechanisches Verbundgetriebe angetrieben werden sollen, wobei das Wesentliche darin besteht, daß der Kraftfluß für beide Antriebsarten im wesentlichen über dieselben Getriebeteile geführt wird.With the invention, such applications are mastered in which a high-speed device with essentially constant speed and constant torque by mechanical means and another device in which the speed, the torque and the power to be transmitted constantly change, driven by a hydromechanical compound transmission are to be, the essential thing is that the power flow for both types of drive is carried out essentially via the same gear parts.

Die anderen bekannten Vorrichtungen befinden sich in größerer Distanz zur Erfindung. So ist es beispielsweise bekannt, zwei verschiedene anzutreibende Vorrichtungen einer Bohrwerksanlage von einem Motor aus über zwei getrennte Getriebewege anzutreiben. Im wesentlichen handelt es sich hierbei um den Antrieb einer Spülpumpe einerseits und des Bohrtisches andererseits. Für jeden Antriebszweig ist dabei ein selbsttätig regelbares Getriebe vorgesehen. Man wollte dabei die Verwendung eines zweiten Motors einsparen und mußte dafür die zusätzliche Anordnung eines zweiten Getriebes in Kauf nehmen.The other known devices are located at a greater distance to the invention. For example, it is known to have two different ones to be driven Devices of a drilling machine from a motor via two separate transmission paths to drive. Essentially, it is a matter of driving a flushing pump on the one hand and the drilling table on the other. There is one for each drive branch automatically adjustable gear provided. They wanted to use one save second motor and had to install a second one Accept transmission.

Andererseits fehlt bei einem weiteren bekannten Getriebe für Bohrwerksanlagen die Anordnung einer hydrodynamischen Kupplung, so daß beim Spülpumpenantrieb, der etwa 70 % der gesamten Betriebszeit beträgt, über den Wandler mit einem relativ niedrigen Wirkungsgrad von etwa 85 % gefahren werden muß.On the other hand, the arrangement of a hydrodynamic coupling is missing in a further known gearbox for boring mills, so that with the flushing pump drive, which accounts for about 70 % of the total operating time, the converter has to be operated with a relatively low efficiency of about 85%.

Zu erwähnen ist schließlich ein nicht vorveröffentlichter Vorschlag, bei dem das Wesentliche in der Verbindung eines Zahnräderwechselgetriebes mit ohne Zugkraftunterbrechung schaltbaren Gängen mit entweder einer hydraulischen Kupplung oder einem hydraulischen Getriebe besteht. Der ältere Vorschlag enthält also nur einen Teil eines Getriebes für den Anwendungszweck der Erfindung, während es bei der Erfindung darum geht, mit einem Getriebe besonderer Art zwei unterschiedliche Vorrichtungen anzutreiben und in jedem Antriebszustand einen maximalen Wirkungsgrad zu erreichen.Finally, there is a suggestion that has not been published in advance, where the essentials in the connection of a gear change transmission with without Power interruption switchable gears with either a hydraulic clutch or a hydraulic transmission. So the older proposal only contains part of a transmission for the purpose of the invention while it is at The invention is about two different types of transmission with a special type of transmission Drive devices and achieve maximum efficiency in every drive state to reach.

Diese Vorteile der Erfindung werden durch die, besondere Anordnung des Mehrganggetriebes erzielt, derart, daß die Kraftiibertragung in den unteren -Gängen über ein oder mehrere Freilaufeigenschaft besitzende Übertragungselemente erfolgt. Hierbei kann der höchste Gang (Schnellgang) über eine Schal&upplun,-, insbesondere - Reibungskupplung, .jedem geschalteten niedrigeren Gang durch einen besoideren Szlialthebel oder vorteilhafterweise durch eine besondere Stellung des Hauptfahrhebels überlagert eingeschaltet werden. Wird die Kupplung des höchsten Ganges eingeschaltet, dann erfolgt in dem vorher in Betrieb befindlichen Getriebegang eine Überholbewegung. Während des Schaltvorganges wird hierbei die Zugkraft nicht unterbrochen, so daß keine Schwierigkeiten beim Heben der Lasten eintreten können. Diese Eigenschaft des Getriebes gestattet eine außerordentlich rasche Manövrierfähigkeit beim Gestängeeinbau in der Schaltfolge: kurzes Anheben der Last aus den Keilen im geschalteten niedrigen Gano, - Ablassen der Last - Hochfahren des Leerhakens im Schnellgang - Anheben der Last aus den Keilen, usw. Zu diesem Arbeitsvorgang ist nur die Bedienung des Hauptfahrhebels erforderlich.These advantages of the invention are achieved by the special arrangement of the multi-speed transmission in such a way that the power transmission in the lower gears takes place via one or more transmission elements which have freewheel properties. Here, the highest gear (overdrive) can be switched on via a shift & upplun, -, in particular - friction clutch, each shifted lower gear by a special switch lever or advantageously superimposed by a special position of the main lever. If the clutch of the highest gear is switched on, an overtaking movement takes place in the transmission gear previously in operation. During the switching process, the tensile force is not interrupted, so that no difficulties can arise when lifting the loads. This feature of the transmission allows an extremely rapid maneuverability during boom installation in the switching sequence: brief lifting of the load of the wedges in the switched low Gano, - lowering of the load - up of the empty hook in overdrive - lifting the load from the wedges, etc. For this operation only the operation of the main joystick is required.

Die dem Mehrgang-Schaltgetriebe vor- oder nachgeschaltete Umschaltstufe ist in ihren Übersetzungen so ausgelegt, daß die eine Schaltstellung günstige Abtriebsdrehzahlen für den Hebewerksbetrieb bei Antrieb über den Drehmomentwandler und die andere Schaltstellung günstige Abtriebsdrehzahlen für den Pumpenbetrieb bei Antrieb über den zweiten Kraft-Weg, also die hydraulische Strömungskupplun& ergibt. Die Umschaltung der beiden Schaltstellungen erfolgt erfindungsgemäß zwangläufig und gleichzeitig mit der Pumpenkupplung.The gear ratio upstream or downstream of the multi-speed gearbox is designed in such a way that one switching position is favorable output speeds for the hoist operation when driven via the torque converter and the other switching position is favorable output speeds for pump operation when driven via the second force path, i.e. the hydraulic fluid coupling & yields. According to the invention, the switchover of the two switching positions takes place inevitably and simultaneously with the pump clutch.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Schaltverfahren, bei dem erfindungsgemäß zur Erzielung einer kraftflußunterbrechungsfreien Umschaltung von dem einen auf den anderen Kraftweg zunächst die die hydraulische Kupplung überbrückende Reibungskupplung ausgeschaltet und alsdann die eine der vor dem Wandler liegenden beiden Kupplungen ein- und die andere ausgeschaltet wird, woraufhin die Überbriickurigskupppulng wieder eingeschaltet wird. Beim Absenken der Last erweist es sich im Sinne der Erfindung als vorteilhaft, daß die Überbrückungskupplung und die beiden dem Wandler vorgeschalteten Kupplungen geöffnet werden, woraufhin bei der Wiedereinschaltung zunächst die eine der dem Wandler vorgeschalteten Kupplungen geschlossen und alsdann nach einer geringen Zeitverzögerung die Überbrückungskupplung eingeschaltet wird. Schließlich empfiehlt es sich, daß die Umschaltung der zusätzlichen Schaltstufe gemeinsam mit der Betätigung der Kupplung durchgeführt wird, die den Kraftweg zur Pumpe schließt.The invention also relates to a switching method in which according to the invention to achieve a power flow interruption-free switchover from one to the other power path initially the bridging the hydraulic clutch The friction clutch is switched off and then one of the ones in front of the converter both clutches is switched on and the other is switched off, whereupon the bridging clutch is activated is switched on again. When lowering the load, it turns out to be within the meaning of the invention as advantageous that the lock-up clutch and the two upstream of the converter Clutches are opened, whereupon the first one when switching on again of the clutches upstream of the converter are closed and then after a small one Time delay the lock-up clutch is switched on. Finally recommends it is that the switching of the additional switching stage together with the actuation the clutch is carried out, which closes the power path to the pump.

Wie bereits vorher erwähnt, haben sich vollautomatische Getriebe für diesen Betrieb auf Grund der genannten Nachteile gegenüber handgesteuerten Anlagen nicht durchgesetzt. Bei handgesteuerten Anlagen ist die Fahrweise dem Bedienungspersonal überlassen. Es ist also mehr oder weniger von der Intelligenz des Personals abhängig, ob die Leistungsfähigkeit der Maschine stets voll ausgenutzt wird, d, h. ob jeweils, insbesondere bei Hebewerksbetrieb, mit der höchstmöglichen Ziehgeschwindigkeit, also #mit dem höchstmöglichen Gang, gefahren wird. Um nun em Bedienungspersonal die richtige optimale Fahrweise zu ermöglichen, kann erfindungsgemäß eine neuartige Gangvorwählanzeige-Einrichtung vorgesehen sein, derart, daß eine von der Getriebeeingangsdrebzahl bzw. dem Eingangsdrehnioment abhängige Regeleinrichtung angeordnet ist, die bei Überschreitung einer bestimmten Drehzahl bzw, Unterschreitung eines bestimmten Drehmomentes ein Signal am Steuerstand betätigt, das das Kommando ,>höheren Gang vorwählen« und bei einer Unterschreitung einer bestimmten Drehzahl bzw. Überschreitung eines bestimmtenDrehmomentesdasKomniando »niedrigeren Gang vorwählen« anzeigt, wobei die Anzeige »niedrigeren Gang vorwählen« erst nach- der normalen Anfahrzeit der Anlage in Tätigkeit tritt. Durch die Verwendung einer derartigen Einrichtung ist das Bedienungspersonal stets in der Lage, die Ausnutzung der Anlage zu kontrollieren und den richtigen Gang zu schalten.As already mentioned before, fully automatic gearboxes for this type of operation have not prevailed over manually controlled systems due to the disadvantages mentioned. In the case of manually controlled systems, the operation is left to the operating personnel. So it is more or less dependent on the intelligence of the staff whether the performance of the machine is always fully utilized, i. E. whether, in each case, especially when using a hoist, the highest possible pulling speed, i.e. # the highest possible gear, is used. In order to enable the operating personnel to drive in the correct optimal manner, a new type of gear preselection display device can be provided according to the invention in such a way that a control device dependent on the transmission input speed or the input torque is arranged which, if a specific speed is exceeded or a specific torque is not reached, a control device is arranged Signal at the control station activated, which the command,> select higher gear "and if the speed falls below a certain speed or exceeds a certain torque, the command" preselect lower gear "is displayed, with the display" preselect lower gear "only after the normal start-up time of the system in Activity occurs. By using such a device, the operating personnel is always able to control the utilization of the system and to switch to the correct gear.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich a.us der Zeichnung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt, und es zeigt Fig. 1 ein Getriebeschema der Getriebeanordnung bei Lastbetrieb, Fig. 2 das Getriebeschema gemäß Fig. 1 bei Pumpenbetrieb, Fig. 3 eine schematische Ansicht der Schaltmittel mit ihren Schaltstellungen und Fig. 4 und 5 schematische Darstellungen einer Kontrolleinrichtung in zwei Varianten für die Wahl des zu schaltenden Ganges.Further details of the invention emerge from the drawing. It shows the invention schematically and by way of example, and FIG. 1 shows a transmission diagram of the transmission arrangement during load operation, FIG. 2 shows the transmission diagram according to FIG. 1 during pump operation, FIG. 3 shows a schematic view of the switching means with their switching positions, and FIG. 4 and FIG. 5 schematic representations of a control device in two variants for the selection of the gear to be shifted.

Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung, bei deren Aufbau die einzelnen Elemente in verschiedener Anordnung eingeordnet werden können. Ebenso können bei Anwendung der Erfindung einzelne Elemente, wie hydraulische Strömungskupplungen, Drehmomentwandler, Freilaufkupplungen usw., verschiedenster Konstruktion eingebaut g werden. 1 and 2 show an embodiment of the transmission arrangement according to the invention, in the structure of which the individual elements can be arranged in different arrangements. Likewise, when using the invention, individual elements, such as hydraulic fluid couplings, torque converters, overrunning clutches, etc., of various designs can be installed.

In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 ist mit 34 ein Getriebeblock bezeichnet, in dem die hydraulische Strömun 'gskupplung 1 und eine sie überbrückende Kupplung2 angeordnet sind. Mit der Antriebswelle26 wird das Pumpenrad der Strömungskupplungl. angetrieben. Das Turbinenrad wirkt auf die Abtriebswelle28, mit der auch das Sekundärteil der Kupplung2 verbunden ist.In the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2, a transmission block is designated by 34, in which the hydraulic flow coupling 1 and a coupling 2 bridging it are arranged. With the drive shaft26 the pump wheel of the fluid coupling. driven. The turbine wheel acts on the output shaft 28, to which the secondary part of clutch 2 is also connected.

Mit 35 ist das Wandlergetriebe bezeichnet, das mit dem mechanischen übersetzungsgetriebe 8 und einem Vorgelegegetriebe 13 verbunden isL Die Zwischenwelle 29 treibt die Getriebewelle 30 und über das Zahnradpaar 23-24 die Getriebewelle 31 an, mit der das Primärteil 32 einer Doppelkupplung 3, 4 verbunden ist. Die Kupplung 3V4 verbindet den Wand-'er 5 über den Freilauf 6 mit der Getriebehauptwelle 7 und der Antriebswelle 30. Die Kupplung 32/3 stellt eine unmittelbare Verbindung der Getriebewellen 30 und 7 unter Umgehung des Wandlers 5 her. Der Ab- trieb 25 dient für den Antrieb anderer Aggregate. 35, the torque converter is referred to, ISL with the mechanical transmission gear 8 and a counter gear 13 is connected the intermediate shaft 29 drives the gear shaft 30 and via gear pair 23-24, the gear shaft 31 to which the primary part 32 is connected to a dual clutch 3, 4 . The clutch 3V4 connects the Wand-'er 5 via the freewheel 6 with the main transmission shaft 7 and the drive shaft 30. The clutch 32/3 establishes a direct connection between the transmission shafts 30 and 7 , bypassing the converter 5 . The output 25 is used to drive other units.

Die Getriebehauptwelle 7 des Wandlerblocks 35 ist mit der Getriebehauptwelle 33 des übersetzungsgetriebes8 über die Reibungskupplung10 verbunden, die zugleich die Kuppplung für den höchsten Gang ist. Auf den Nebenwellen 37 und 38, die über die Zahnradpaare 39-40 und 41-42 angetrieben werden, sind die Schaltkupplungen 11 und l'- für die unteren Gänge angeordnet. Der Rücktrieb erfolgt auf die Getriebehauptwelle 33 mittels der Zahnradpaare 4345 bzw. 44-45, wobei zwischen Zahnrad 45 und Welle 33 der Freilauf 9 wirksam ist. An Stelle des Freilaufes Können auch die Kupplungen 11 und 12 r nit Freilauf'.igenschaft ausgeführt sein.The main gear shaft 7 of the converter block 35 is connected to the main gear shaft 33 of the transmission 8 via the friction clutch 10, which is also the clutch for the highest gear. On the auxiliary shafts 37 and 38, which are driven via the gear pairs 39-40 and 41-42, the clutches 11 and 1'- for the lower gears are arranged. The return drive takes place on the main gear shaft 33 by means of the gear pairs 4345 and 44-45, the freewheel 9 being effective between gear 45 and shaft 33. Instead of the freewheel, the clutches 11 and 12 can also be designed with a freewheel feature.

C, Von der Getriebehauptwelle 33 erfolgt innerhalb des Vorg ,eieg - le s 13 der Abtrieb über die Zahnradpaare 16-17 und 14-15 auf die Abtriebswelle 46 auf der dic Kupplung 1-8 angeordnet ist, die entweder das C Zahnrad 17 oder das Zahnrad 15 mit der Abtriebswelle 46 verbindet. Über die Zwischenwelle 47 und die Welle 48 erfolgt der Antrieb des Zusatzgediebes 36 das durch Betätigung der Kupplungen 20 und 27 über das Zahnradpaar 50-51 die Lastenhebtrommel 19 und der Kupplung 22 die Pumpe 21 antreibt.C, From the main transmission shaft 33 is carried within the Vorg, eieg - le s 13 of the driven via the gear wheel pairs 16-17 and 14-15 is arranged on the output shaft 46 on the clutch diC 1-8, either the gear 17 or the C Gear 15 connects to output shaft 46. Via the intermediate shaft 47 and the shaft 48, the additional thief 36 is driven, which by actuating the clutches 20 and 27 via the gear pair 50-51 drives the lifting drum 19 and the clutch 22 drives the pump 21.

Die erfindungsgenläße Kraftübertragung bei Hebewerksbetrieb erfolgt gemäß Fig. 1 über die Antriebswelle 26, die Kupplung 2, das Radpaar 23-24, die Kupplung 4, den Wandler 5, den Freilauf 6, die Welle 7, das Getriebe 8 (Getriebewelle 33), das Radpaar 16-17, die Kupplungen 18, 20 und 27 auf die Seilwinde 19. Für den Pumpbetrieb erfolgt die Kraftübertragung gemäß Fig. 2 erfindungsgemäß über die Welle 26, die hydraulische Kupplung 1, das Radpaar 23-24, die Kupplung 3, die Welle 7, das Getriebe 8" das Radpaar 14-15, die Kupplungen 18 und 22 auf die Spülpumpe 21. According to FIG. 1 , the power transmission according to the invention in the case of elevator operation takes place via the drive shaft 26, the clutch 2, the pair of wheels 23-24, the clutch 4, the converter 5, the freewheel 6, the shaft 7, the gear 8 (gear shaft 33), the Pair of wheels 16-17, the clutches 18, 20 and 27 on the winch 19. For the pumping operation, the power transmission according to FIG. 2 takes place according to the invention via the shaft 26, the hydraulic clutch 1, the pair of wheels 23-24, the clutch 3, the shaft 7, the gear 8 ″, the pair of wheels 14-15, the clutches 18 and 22 on the flushing pump 21.

Die Umschaltung von einem Kraftweg (Wandlergang) zum anderen Kraftweg (Kupplungsgang) erfolgt vorteilhafterwcise durch die Regeleinrichtung 68 in Abhängigkeit der Welle 7, also der Drehzahl des Drehmomentwandlers 5, ohne Unterbrechung der Kraftübertragung in einer Schaltfolge, bei der zuerst die Kupplung 2 ausgeschaltet und sodann die Kupplung 3 eingerückt und daraufhin die Kupplung 4 ausgerückt wird. Beim Umschalten vom K-upplungsgang auf den Wandlergang wird zuerst Kupplung 4 eingeschaltet und dann die Kupplung3 aus- und die Kupplung 2 eingerückt. Durch diese neuartige Anordnung und den vorbeschriebenen Schaltvorgang wird eine besonders elastische Fahrweise und ein weiches Schalten erreicht, da in jedem Betriebszustand und auch während des Schaltvorganges von einem Kraftweg auf den anderen ein hydraulisches übertragungselement (Kupplung 1 oder Wandler 5) an der Kraftübertragung beteiligt ist. Die Funktion der Regeleinrichtung68 wird vorteilhafterweise bei eingeschalteter Hebewzrkskupplung 27 gesperrt, so daß der Kupplungsgang nur bei Pumpbetrieb eingeschaltet wird. Um beim Einlassen des Gestänges die Bremswirkung des Drehmomentwandlers herabzusetzen, können durch eine besondere Hebelstellung des Hauptfahrhebels die Kupplungen 4 und 2 gelöst werden. Durch die erfindungsgemäße Schaltfolge der Kupplungen erst Kupplung 4, dann Kupplung 2 einrücken wird ein besonders weiches Einschalten des Wandlerpumpenrades erreicht, da beim Einschalten der Kupplung 4 der Schlupf der hydraulischen Kupplung 1 so lange wirksam ist, bis die Kupplung 2 geschlossen wird. Der Schlupf der hydraulischen Kupplung kann bekanntlich bei Motorleerlauf bis zu 1001/o betragen.Switching from one force path (converter gear) to the other force path (clutch gear) is advantageously carried out by the control device 68 depending on the shaft 7, i.e. the speed of the torque converter 5, without interrupting the power transmission in a switching sequence in which clutch 2 is first switched off and then the clutch 3 is engaged and then the clutch 4 is disengaged. When switching from the clutch gear to the converter gear, clutch 4 is first switched on and then clutch 3 is disengaged and clutch 2 is engaged. This novel arrangement and the above-described shifting process achieve a particularly elastic driving style and smooth shifting, since a hydraulic transmission element (clutch 1 or converter 5) is involved in the power transmission in every operating state and also during the shifting process from one power path to the other. The function of the control device 68 is advantageously blocked when the lifting clutch 27 is switched on, so that the clutch gear is only switched on when the pump is operating. In order to reduce the braking effect of the torque converter when the linkage is inserted, the clutches 4 and 2 can be released by setting the main lever in a special position. The inventive switching sequence of the clutches first engaging clutch 4, then clutch 2, a particularly smooth engagement of the converter pump gear is achieved, since when the clutch 4 is switched on, the slip of the hydraulic clutch 1 is effective until the clutch 2 is closed. As is known, the slip of the hydraulic clutch can be up to 1001 / o when the engine is idling.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung der Schalteinrichtung am Steuerstand, und zwar den Hauptschalter 70 zur Betätigung der Kupplung 3 und 4 (Fig. 1) und der an der Getriebeabtriebswelle an-eordneten Getriebebrems-. 69 (Fig. 1). Die Schaltstellung 71 entspricht der Ausschaltung der Kupplungen3 und 4, wohingeg.-n die Schaltstellung 72 der Ausschaltung der Kupplungen3 und 4, und der Einschaltung der Bremse 69 entspricht. Bei der Schaltstellung r 73 sind die Kupplungen 3 und 4 eingeschaltet. Mit dem Betriebsart-Vorwählschalter52 werden die Kupplungen 20, 22 und 18 (IFig. 1) betätigt, wobei die Schaltstellung der Kupplung 18 von der Schaltstellung der Kupplung 22 abhängig erfolgt. Die Schaltstellung53 bedeutet Hebebetrieb, die Stellun ' g 54 Pumpenbetrieb und die Stellung 55 Hebe- und Pumpenbetrieb. Der Schaltgetriebe-Vorwählschalter 56 dient zur Betätigung der Kupplungen 10, 11 und 12 (Fig. 1), und der Hauptfahrhebel 57 steuert das Hebewerk über die Betätigung der Kupplung 27, und er dient weiterhin der Motordrehzahlregulierung. Die vorbeschriebenen Schalthebel sind mit einer Verriegelungseinrichtung versehen, derart, daß die Hebel 52 und 56 nur bewegt werden können, wenn der Schalter 70 in Stellung 72 steht und die Funktion des Hauptfahrhebels in den Stellungen 71 und 72 des Schalters 70 gesperrt ist. 3 shows an arrangement of the switching device at the control station, namely the main switch 70 for actuating the clutches 3 and 4 (FIG. 1) and the transmission brake arranged on the transmission output shaft. 69 (Fig. 1). The switching position 71 corresponds to the deactivation of the clutches 3 and 4, whereas the switching position 72 corresponds to the deactivation of the clutches 3 and 4 and the activation of the brake 69 . In the switch position r 73 , the clutches 3 and 4 are switched on. The clutches 20, 22 and 18 (I Fig. 1) are actuated with the operating mode preselector switch 52, the switching position of the clutch 18 being dependent on the switching position of the clutch 22. The Schaltstellung53 means lifting operation, Stellun '54 g pump operation and the position 55 and lifting pump operation. The gearbox preselector switch 56 is used to operate the clutches 10, 11 and 12 (Fig. 1), and the main lever 57 controls the lifting mechanism by operating the clutch 27, and it is also used to regulate the engine speed. The switching levers described above are provided with a locking device such that the levers 52 and 56 can only be moved when the switch 70 is in position 72 and the function of the main control lever in positions 71 and 72 of the switch 70 is blocked.

Die Funktion des Hauptfahrhebels 57 ist erfindungsgemäß erweitert, derart, daß in der Schaltstelli4ng 58 der Antrieb des Hebewerks in dem am Schalthebel 56 vorgewählten Gang erfolgt und in einer besonderen Schaltstellung, z. B. Schaltstellung 59, die Kupplung 10 im Schaltgetriebe 8 (Fig. 1) eingerückt und somit der höchste Gang (SchneRgang) dem vorgewählten Gang überlagert eingeschaltet wird. In dieser Schaltstellung wird erfindungsgemäß die Freilaufeigenschaft des übertragungseleinentes 9 wirksam. In Stellung 60 des Hebels 57 wird die Kupplung27 des Hebewerks ausgerückt. Die Schaltstellung 61 des Hauptschalthebels 57 ist für das Einlassen des Gestänges bestimmt. Es werden dabei gegebenenfalls die Kupplungen 4 und 2 (Fig. 1) geöffnet bzw. in bekannter Weise die Pumpen- oder Leitschaufelverstellung im Wandler vorgenommen.The function of the main lever 57 is extended according to the invention such that in the Schaltstelli4ng 58 the drive of the lifting mechanism takes place in the gear preselected on the shift lever 56 and in a special switching position, e.g. B. shift position 59, the clutch 10 in the gearbox 8 (Fig. 1) is engaged and thus the highest gear (SchneRgang) is switched on superimposed on the preselected gear. According to the invention, the freewheeling property of the transmission element 9 is effective in this switching position. In position 60 of the lever 57 , the clutch 27 of the lifting mechanism is disengaged. The switch position 61 of the main switch lever 57 is intended for letting in the linkage. If necessary, the clutches 4 and 2 (FIG. 1) are opened or the pump or guide vanes are adjusted in the converter in a known manner.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung der erfindungsgemäßen Gangvorwählanzeigeeinrichtung. Eine von der Turbinenwelle 7 des Drehmomentwandlers 5 angetriebene Regeleinrichtung, z. B. Fliehkraftregler 62, betätigt über Schalter 63 und 64 am Steuerstand angeordnete Signale 65 derart, daß bei Erreichen einer bestimmten höheren Drehzahl das eine und bei einer bestimmten niedrigeren Drehzahl das andere Signal betätigt wird. Mit 66 ist hierbei der Antriebsmotor bezeichnet.Fig. 4 shows an arrangement of the gear preselection display device according to the invention. A control device driven by the turbine shaft 7 of the torque converter 5, e.g. B. centrifugal governor 62, operated via switches 63 and 64 arranged at the control station signals 65 such that when a certain higher speed is reached the one and at a certain lower speed the other signal is actuated. The drive motor is denoted by 66 here.

In Fig. 5 ist eine Variante der Anzeigerichtung veranschaulicht. Eine an der Antriebswelle 7 des Getriebes 8 angeordnete an sich bekannte Drehmomentmeßeinrichtung 67 betätigt hierbei bei bestimmten Drehmomenten die Signale 65 am Steuerstand. Die Anordnung nach Fig. 5 ist auch bei Anla,-en ohne Drehmomentwandler anwendbar.In Fig. 5 , a variant of the display direction is illustrated. A torque measuring device 67 which is known per se and which is arranged on the drive shaft 7 of the transmission 8 actuates the signals 65 at the control station at certain torques. The arrangement according to FIG. 5 can also be used in systems without a torque converter.

Claims

PATENT CLAIMS- 1. Gear arrangement for the drive of lifts and flushing pumps of deep drilling rigs, in which the lift is driven via a hydrodynamic torque converter and the flushing pump is driven via a mechanical gearbox with an upstream flexible coupling (e.g. fluid coupling) when the converter is switched off, characterized that the alternating disconnection of the clutch or the converter with the help of bridging clutches (2, 3, 4, 6) takes place mechanically and the mechanical gearbox (8) is equipped with at least one element (9) intended for the lower gears and having freewheeling properties and the highest gear can be actuated by superimposing each lower gear, preferably via a friction clutch.

2. Transmission arrangement according to claim 1, characterized in that the secondary part of the converter (5) upstream clutch (3) and the primary part of the friction clutch (10) of the multi-speed transmission are arranged on a common shaft (7) with which the converter turbine wheel via a Freewheel (6) is connected. 3. Transmission arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that with the into the multi- speed transmission (35) leading into the drive shaft (7) at least one to a signal device (65), for. B. light signal, acting speed or torque-dependent control device (62), z. B. centrifugal governor connected. 4. Transmission arrangement according to Claims 1 to 3, characterized in that the multi- speed transmission (8) is preceded or followed by a further switching stage (13) , the translations of which are designed so that the one switching stage (16, 17, 18, 20, 27) a favorable output speed for the elevator operation (19) and the other switching stage (14, 15, 18, 22) is assigned a different favorable speed for the pump operation (21). 5. A method for shifting the gear assembly according to claims 1 to 4, characterized in that to achieve a kraftflußunterbrechungsfreienUmschaltungvon the one initially turned to the other path of force the hy- draulic coupling bridging friction clutch, and then the one of the front of the converter two clutches located a - and the other is switched off, whereupon the lock-up clutch is switched on again in the case of converter operation. 6. A method for switching the transmission arrangement according to claims 1 to 4 when lowering the load, characterized in that the lock-up clutch and the two clutches upstream of the converter are opened, whereupon one of the clutches upstream of the converter is initially closed when the converter is switched on again and then after the lock-up clutch is switched on after a short time delay. 7. A method for switching the transmission arrangement according to claim 4, characterized in that the switching of the additional switching stage is carried out together with the actuation of the clutch which closes the power path to the pump. Considered publications: Deutsche Auslegesehriften No. 1052 768, H 254 VI / 5 a (published on October 28, 1949), M 21741 VI / 5 a (published on August 17, 1956), V 9538 VI / 5 a (announced November 29, 1956); British Patent No. 745,922; DEÄMG-Nachrichten, Issue 138, pp. 20/21.