DE2152695A1 - Hubwinde mit zusammengebauter Kupplungs- und Bremsvorrichtung - Google Patents

Hubwinde mit zusammengebauter Kupplungs- und Bremsvorrichtung

Info

Publication number
DE2152695A1
DE2152695A1 DE19712152695 DE2152695A DE2152695A1 DE 2152695 A1 DE2152695 A1 DE 2152695A1 DE 19712152695 DE19712152695 DE 19712152695 DE 2152695 A DE2152695 A DE 2152695A DE 2152695 A1 DE2152695 A1 DE 2152695A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clutch
drum
shaft
slip clutch
drive
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE19712152695
Other languages
English (en)
Other versions
DE2152695B2 (de
DE2152695C3 (de
Inventor
Peterson Earl August
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PETERSON EARL AUGUST
Original Assignee
PETERSON EARL AUGUST
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
Application filed by PETERSON EARL AUGUST filed Critical PETERSON EARL AUGUST
Publication of DE2152695A1 publication Critical patent/DE2152695A1/de
Publication of DE2152695B2 publication Critical patent/DE2152695B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2152695C3 publication Critical patent/DE2152695C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D67/00Combinations of couplings and brakes; Combinations of clutches and brakes
    • F16D67/02Clutch-brake combinations
    • F16D67/04Clutch-brake combinations fluid actuated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/02Driving gear
    • B66D1/14Power transmissions between power sources and drums or barrels
    • B66D1/20Chain, belt, or friction drives, e.g. incorporating sheaves of fixed or variable ratio
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D5/00Braking or detent devices characterised by application to lifting or hoisting gear, e.g. for controlling the lowering of loads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/24Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D55/26Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
    • F16D55/28Brakes with only one rotating disc
    • F16D55/32Brakes with only one rotating disc actuated by a fluid-pressure device arranged in or on the brake
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D2700/00Capstans, winches or hoists
    • B66D2700/03Mechanisms with latches or braking devices in general for capstans, hoists or similar devices as well as braking devices actuated electrically or by fluid under pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/02Fluid-pressure mechanisms
    • F16D2125/14Fluid-filled flexible members, e.g. enclosed air bladders

Description

Earl A. Peterson, Long Beach, County of Los Angeles, Kalifornien, V.St.A,
Hubwinde mit zusammengebauter Kupplungs- und Bremsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Hub-* oder Zugwinde mit zusammengebauter Kupplungs- und Bremsvorrichtung, die ganz allgemein für Hebezeuge oder Winden und insbesondere für Hebezeuge oder Winden verwendbar ist, bei denen Rutschkupplungen verwendet werden, die alternativ als Bremse und zur Drehmomentenübertragung dienen können·
Die zunehmende Aktivität auf dem Gebiet der Ölsuche hat zur Notwendigkeit der Verbesserung der Ausrüstung für das Arbeiten unter schwierigen Umgebungsbedingungen, wie sie durch die geographische Lage der Orte auftreten, wo die Probebohrungen erfolgen, geführt. Im Stand der Technik sind Zugwinden zum Anheben und Absenken von Lasten wie Bohrgestänge, Hakenflaschen oder anderer, in solchen Anwendungsfällen vorkommenden schweren Lasten bekannt·
209848/0093
BeI einer üblichen bekannten Zugwinde wird zum Anheben schwerer Lasten eine auf einer Welle befestigte Hubscheibe oder Trommel verwendet, wobei die Welle in einem festen Windenrahmen oder einer anderen stationären Konstruktion drehbar gelagert ist. Auf die Welle der Zugwinde wird über steuerbare Kupplungen ein Drehmoment übertragen, wodurch einem auf der Trommel oder der Hubscheibe aufgewickelten Seil eine Aufwickel- oder Abwickelwirkung erteilt wird· Um eine Hauptbremsung zu ermöglichen, wenn das Seil abgewickelt ist, sind Bandbremsen oder andere geeignete Bremssysteme vorgesehen·
Bei einer bekannten Vorrichtung ist eine Kombination einer Kupplungs-Bremsvorrichtung für Zugwinden bekannt· Bei dieser bekannten Vorrichtung wird eine zwangsläufige, d.h. nicht schlupfende Kupplung verwendet, deren Gehäuse das angetriebene Glied ist und einen Teil der Trommel darstellt. Die Nabe der Kupplung ist das antreibende Glied und es sind zusätzliche Einrichtungen vorgesehen, um eine Bewegung des antreibenden Gliedes zu verhindern, so daß die Kupplung auch als Bremse wirken kann, wenn die Zugwinde in Abwickelrichtung arbeitet· Eines der beim Versuch Zugwinden in ölbohrungsanwendungsfallen oder in anderen Anwendungsfällen, bei denen eine senkrechte Bewegung der Zugwinden erfolgt, auftretenden Probleme liegt darin, daß eine gesteuerte Spannung im Seil aufrechterhalten werden muß. Im Fall von Bohrungen ist es wesentlich, eine konstante oder einstellbare Spannung unabhängig von einer senkrechten Bewegung der Zugwinde im Bohrgestänge aufrecht zu erhalten· Die bekannten Vorrichtungen können dieses akute Problem, das durch die Umgebungsbedingungen in solchen Anwendungsfällen entstehen kann, nicht lösen.
209848/0093
2152635
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zug- oder Hubwinde mit zusammengebauter Kupplungs- und Bremsanordnung zu schaffen, bei welcher die Spannung im Seil dauernd auf einer einstellbaren Größe gehalten werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Hubwinde zum Auf- und Abwickeln eines Seils gelöst durch einen starren Rahmen, in dem eine auf einer Trommelwelle angeordnete Trommel zum Auf- und Abwickeln des Seils drehbar gelagert ist und eine an die Trommelwelle angeschlossene Trommelkupplung zur Übertragung eines Aufwickel- und Abwickelantriebsdrehmoments von einer Antriebsquelle auf die Trommelwelle; eine kontinuierlich wirkende Rutschkupplung mit einer inneren Nabe und einem äußeren Gehäuse, die unter der Einwirkung von Reibkräften relativ zueinander drehbar sind und mit flüssigkeitsbeaufschlagbaren Einrichtungen zur Abfuhr der infolge der Reibwirkung erzeugten Wärme, wobei eine mit der Trommel verbindbare Welle an der inneren Nabe angeschlossen ist; einen am äußeren Gehäuse angeschlossenen Antriebsring; eine Bremsvorrichtung zum Festlegen des Antriebsrings und des mit ihm verbundenen Gehäuses am starren Rahmen, wobei die Bremsvorrichtung mit dem Antriebsring in Eingriff bringbar ist; Antriebseinrichtungen zum Antrieb des Antriebsringe und des mit ihm verbundenen Gehäuses; und durch eine Vorrichtung zum Trennen der kontinuierlich wirkenden Rutschkupplung und der Trommelwelle, wenn die Winde das Seil aufwickelt, und zum Kuppeln der kontinuierlich wirkenden Rutschkupplung und der Trommelwelle, wenn das Seil abgewickelt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe, die durch die bekannten Vorrichtungen nicht gelöst werden konnte, erfolgt
209848/0093
also durch Verwendung einer kombinierten kontinuierlichen Rutschkupplung und einer Bremse. Eine Hubwinde mit bekannten Antriebs- und Bremssystemen wird mit einer Kupplung kombiniert, die kontinuierlich schlüpfen kann, wodurch eine einstellbare Spannung auf eine vorbestimmte Welle übertragen werden kann· Wenn die erfindungsgemäße Winde in Aufwickelrichtung arbeitet, wird die Rutschkupplung abgekuppelt« Wenn die erfindungsgemäße Hubwinde in Abwickelrichtung arbeitet, wirkt die zusammengebaute Kupplungs-Bremsvorrichtung zusätzlich als Hilfsbrems- oder Feststellsystem, wodurch die Notwendigkeit zusätzlicher Bauteile, wie z.B. der unter der Bezeichnung Hydromatik- oder Dynaraatik-Hilfsbremsen erhältlichen Systeme entfällt· Wenn eine gesteuerte Spannung im Seil aufrechterhalten werden muß, wird die zusammengebaute Kupplungs-Bremsvorrichtung mit der Trommelwelle gekoppelt, um die Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der Hubwinde auszugleichen, während gleichzeitig eine gesteuerte Spannung im Seil aufrechterhalten wird· Dadurch wird auch die am angehängten Bohrgestänge oder einer anderen angehängten Last einwirkende Spannung in vorbestimmter Größe aufrechterhalten·
Das Wesen der Erfindung liegt also in der Verbesserung einer Hubwinde unter Verwendung einer zusammengebauten Kupplungs-Bremsvorrichtung. Bei solchen Winde sind zwei oder mehr Antriebsquellen, üblicherweise Gleichstrommotoren verwendet, die sowohl die Antriebskraft für hohe als auch für niedrige Fördergeschwindigkeit erzeugen· Jeder Motor arbeitet auf eine gemeinsame Eingangswelle, die ihrerseits über Kettentriebe mit einer Vorgelegewelle gekoppelt ist» Die Ausgangsdrehzahlen der Vorgelegewelle für hohe und für niedrige Fördergeschwindigkeiten werden mittels einer zwischen den von der Eingangswelle angetriebenen Kettenrädern für
209848/0093
hohe und niedrige Fördergeschwindigkeit angeordnete Klauenkupplungen gewählt. Die Antriebskraft und die Ausgangsgeschwindigkeit der Vorgelegewelle wird auf die zugehörigen Enden einer in geeigneter Weise drehbar gelagerten Trommel oder Hubscheibe übertragen« Bin Ende der Vorgelegewelle 1st mit einer Trommelkupplung für hohe Fördergeschwindigkeit und das andere Ende mit einer Trommelkupplung für niedrige Geschwindigkeit gekoppelt, wobei die Trommelkupplungen für hohe und niedrige Fördergeschwindigkeit mit dem zugehörigen Eingang der Welle und der Trommel der Winde in Eingriff stehen·
Um eine Einrichtung au schaffen, mittels der die Winde das Seil unter gesteuerter Spannung halten kann, ist die Welle der Winde über eine Freilaufkupplung zu einer zusammengebauten Kupplungs-Bremsvorrichtung geführt« Die Kupplung arbeitet derart, daß ihr antreibendes und angetriebenes Element relativ zueinander in dauerndem Schlupfeingriff stehen, wobei das vom antreibenden auf das angetriebene Element übertragene Drehmoment gesteuert wird. Die Kupplung und ihre Anordnung relativ zu der am angetriebenen Element angeschlossenen Welle ist der im US-Patent 3 373 972 des Anmelders beschriebenen Kupplung ähnlich. Die von der kontinuierlichen Rutschkupplung getriebene Welle steht mit einem Teil der Rutschkupplung in Eingriff, während die mit der Windentrommel verbundene Welle mit dem anderen Teil der Freilaufkupplung verbunden ist. Wenn die kontinuierliche Rutschkupplung in Eingriff steht und ein Drehmoment überträgt, wird auf die Windentrommel eine Aufwickelkraft derart übertragen, daß das verwendete Seil auf einer einstellbaren Spannung gehalten wird. Wenn andererseits die Kupplungen für hohe oder niedrige Fördergeschwindigkeit eingeschaltet sind, arbeitet die Freilaufkupplung als Frei-
209848/0093
lauf, so daß die Trommelwelle von der mit der Rutschkupplungs-Bremsvorrichtung zu einer Einheit verbundenen Welle abgekoppelt ist« Die erfindungsgemäße Kupplungs—Bremsvorrichtung ist also auch als Hilfsbremse verwendbar, wenn eine hand- oder hydraulisch betätigte Hemmung vorgesehen wird, die eine Drehung des angetriebenen Teils der Kupplung verhindert und diesen am Rahmen oder einem anderen festen Bezugspunkt der Winde festlegt·
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist deshalb darin zu sehen, daß eine kontinuierliche Rutschkupplung zur Aufrechterhaltung einer gesteuerten Spannung im Windenseil vorgesehen ist, und daß eine zusammengebaute Kupplungs-Bremsvorrichtung verwendet wird, die über eine Freilaufkupplung einwirkt. Dabei ist es weiter wesentlich, daß die kontinuierliche Rutschkupplung während des Abwickelvorgangs der Winde festgelegt werden kann·
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine mit einer zusammengebauten Kupplungs-Bremsvorrichtung arbeitende, erfindungsgemäße Hubwinde;
Fig· 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der zusammengebauten Kupplungs-Bremsvorrichtung von FIg· 1 entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig· 3 eine Seitenansicht auf den Eingang in die und den Ausgang aus der zusammengebauten Kupplungs-Bremsvorrichtung von Fig. 1 in Richtung der Pfeile 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht einer typischen, in Verbindung mit der Erfindung verwendeten Freilaufkupplung entlang der Linie 4-4 in Fig. 1; und
209848/0093
Pig. 5a, 5b und 5c jeweils eine schematische Teilschnittansicht der Freilaufkupplung, wobei deren Wirkungsweise gezeigt ist.
Am besten kann ein Verständnis für die Wirkungsweise der Erfindung aus Fig· 1 gewonnen werden, in der eine Hubwinde mit einer erfindungsgemäß zusammengebauten Kupplungs-Bremsvorrichtung gezeigt ist, wobei die Winde als Ganzes mit 10 bezeichnet ist· Die Hubwinde 10 wird von Motoren 11 und 12 angetrieben. Erfindungsgemäß ist die Verwendung einer beliebigen Anzahl und Art von Antriebsquellen möglich, jedoch sind die Motoren 11 und 12 vorzugsweise als Reihenschluß-Gleichstrommotoren ausgebildet, die eine Ausgangsleistung von jeweils 700 PS haben. Die Ausgangswelle des Motors 11 ist mit der Eingangswelle 13 über eine übliche Wellenkupplung 14 gekoppelt· Die Ausgangswelle des Motors 12 ist ebenfalls über eine übliche Wellenkupplung 15 mit der Eingangswelle 13 verbunden« Die Wellenkupplungen 14 und 15 sind übliche mechanische Kupplungen zur Übertragung des Ausgangsdrehmoments der Motoren 11 und 12 auf die Eingangswelle 13» Solche Wellenkupplungen sind dem Fachmann bekannt· Die Winde 10 wird auf einem starren Windenrahmen 16 oder einem anderen geeigneten, stationären Befestigungsbeuteil abgestützt, wobei die Eingangswelle 13 in geeigneten Lagern 17 und 18 im festen Rahmen 16 drehbar gelagert ist*
Das auf die Eingangswelle 13 ausgeübte Drehmoment ird über in der Nähe der Lager 17 und 18 konzentrisch auf der Eingangswelle 13 angeordnete Kettenräder 19 und 20 auf die übrigen Bauteile der Winde 10 übertragene Anstelle von Antriebskettenrädern 19 und 20 können auch andere geeignete Drehmomentübertragungseinrichtungen, ZeB. Riemenscheiben verwendet werden,, Die Kettenräder 19 und 20 übertragen den Antrieb gemeinsam auf eine Vorgelegewelle 26, wobei über
209848/0093
eine Klauen- oder Zahnkupplung entweder das Kettenrad 21 oder das Kettenrad 23 gewählt werden kann, so daß die Antriebsleistung beider Motoren 11 und 12 Ober das gewählte Kettenrad 21 oder 23 übertragen wird« Dies wird im folgenden im einzelnen erläutert. Obwohl eine gleiche Anzahl von Kettenrodern 19 und 20 gezeigt ist, ist üblicherweise eine größere Ansahl von Kettenrädern 20 als von Kettenrädern 19 vorgesehen, um eine zusätzliche Möglichkeit der Drehmomentübertragung au schaffen«
Das Antriebskettenrad 19 ist über eine Antriebskette 22 mit dem angetriebenen Kettenrad 21 und d&s Antriebskettenrad 20 über eine Artriebskette 24 mit dem Kettenrad 23 verbunden» Die Kettenräder 21 und 23 sind drehbar auf der Welle 26 gelagert· Wahlwelse können die Kettenräder 21 oder 23 über die auf der Welle 26 angeordnete Klauen- oder Zahnkupplung mit der Welle 26 gekuppelt werden. Obgleich auch andere Antriafosleistungs-tJbertragungsvorrichtungen verwendet werden können, wird vorzugsweise eine auf zwei Geschwindigkeiten schaltbara Klauenkupplung 27 als Übertragung verwendet. In diesem Fall kann die Hubwinde abhängig von der gewählten Geschwindigkeit und dem Drehmomentausgang in vier verschiedenen Batriebsstufen verwendet werden«
Ein Ende der Welle 26 ist in geeigneten Lagern 28 drehbar gele.gart» wobc?i auf den vorstehenden Enden der Welle 26 Kettenräder 29 befestigt sind. Die Kettenräder 29 sind über einen Kettentrieb 31 mit Kettenrädern 30 verbunden. Die Kettenräder 30 sind mit dem Gehäuse der Trommelkupplung 32 für niedrige Trommelgeschwindigkeit verbunden. Für die Trommelkupplung 32 können zwar beliebige bekannte Kupplungen verwendet werden, jedoch wird bevorzugt eine druckluftbetätigte Kupplung verwendet, die einen zwangsläufigen Ein-
209848/0093
~ 9 —
griff zwischen antreibendem und treibendem Element herstellt» Die Ein- und Ausschaltung der Trommelkupplung 32 für niedrige Trommelgeschwindigkeit erfolgt über einen bekannten Drehanschluß 33, über den die Kupplungsbetätigung-Druckluftleitungen zur Ein— und Ausschaltung der Trommelkupplung 32 angeschlossen sind» Wenn die Trommelkupplung 32 eingeschaltet ist, wirkt das von ihr abgegebene Drehmoment auf eine Welle 34 ein, und wird so auf die Trommel 35 übertragen. Die Trommel 35 ist auf der Welle 34 aufgekeilt oder auf andere bekannte Weise befestigt, wobei die Befestigung der Trommel 35 auf der Welle 34 nicht erfindungswesentlich ist. Die Welle 34 ist in geeigneten Lagern 36 in einem festen Rahmen 37
drehbar gelagert· Die Übertragung der Antriebsleistung auf die Trommelkupplung 28 für hohe Trommelgeschwindigkeit erfolgt in ähnlicher Weise wie die Übertragung der Antriebsleistung auf die Trommelkupplung 32 für niedrige Trommelgeschwindigkeit· Das zweite Ende der Welle 26 ist in geeigneten Lagern 39 im Rahmen 16 drehbar gelagert. Auf diesem
Ende der Welle 26 sind konzentrisch Kettenräder 40 angeordnet· Die Kettenräder 40 sind über einen Kettentrieb 42 mit Kettenrädern 41 verbunden, die am Kupplungsgehäuse oder dem treibenden Glied der Trommelkupplung 38 für hohe Trommelgeschwindigkeit befestigt sind. Das über die Trommelkupplung 38 übertragene Drehmoment wirkt auf die Trommelwelle 34 und die auf dieser befestigte Windentrommel 35· Der bei der
Trommelkupplung 38 gelegene Teil der Trommelwelle 34 ist
in geeigneten Lagern 43 im festen Rahmen 16 drehbar gelagert. Im Rahmen des Erfindungsgedankens kann jede geeignete bekannte Kupplung als Trommelkupplung 38 für hohe Trommelgeschwindigkeit verwendet werden, jedoch wird vorzugsweise eine druckluftbetätigte, belüftete Scheibenkupplung
verwendet» Die Steuerleitungen für die Druckluftbetätigung verlaufen axial durch die Trommelwelle 34 der Winde und die
209848/0093
stirnseitig an die Trommelwelle anschließenden Wellen, wobei der Drucklufteinlaß am Drehanschluß 44 erfolgt·
Die Welle 26 ist über eine bekannte Wellenkupplung 46 mit einer Welle 45 gekoppelt, die in geeigneten Lagern 47 und 48 in festen Rahmenteilen 49 und 50 drehbar gelagert ist. Die Welle 45 ist die Eingangswelle für eine Kupplung 51· Obwohl erfindungsgemäß jede geeignete bekannte Kupplung verwendet werden kann, wird als Kupplung 51 vorzugsweise eine druckluftbetätigte Scheibenkupplung verwendet. Die Welle 1st an der Nabe der Kupplung 51 angeschlossen, die ihrerseits eine innere (nicht gezeigte) Reibscheibe trägt· Auf der Nabe der Kupplung 51 ist ein Gehäuse 53 drehbar gelagert, welches seinerseits die Reibelemente der Kupplung trägt· Kettenräder 52 sind am Gehäuse 53 der Kupplung 51 befestigt, und das von der Welle 45 ausgeübte Drehmoment wird bei Betätigung der Kupplung 51 über einen Drehanschluß 54 über die Kupplung 51 auf die Kettenräder 52 übertragen·
Eine dauernd mit Schlupf betreibbare Kupplung 57 ermöglicht die Einstellung eines Geschwindigkeitsunterschieds zwischen Einlaß und Auslaß der Kupplung 57. An einem Antriebsring sind Kettenräder 55 angeschlossen und üben eine Antriebskraft auf ihn aus, wobei der Antriebsring 58 seinerseits am Gehäuse der Kupplung 57 befestigt ist. Die Kettenräder 55 und der Antriebsring 58 sind drehbar auf eine Welle 59 gelagert, die ihrerseits drehbar in geeigneten Lagern 60 und 61 in den festen Rahmenteilen 49 und 50 gelagert ist· Die Welle 59 ist mit dem angetriebenen Element der Kupplung 57, welches in diesem Fall von der (nicht gezeigten) Nabe der Kupplung 57 gebildet wird, verbunden· Obgleich erfindungsgemäß jede geeignete Kupplung als Kupplung 57 verwendet werden kann, wird bevorzugt eine druckluftbetätigte, wasser-
209848/0093
- ία -
gekühlte Scheibenkupplung verwendet» die dauernd writer Schlupf arbeiten kann, so daß zwischen der Habe und dem Gehäuse und deshalb zwischen der Reibseheibe und den Reibele» menten der Kupplung ein Geschwindigkaitsunterschied eingestellt werden kann» Bei dieser Ausführungsform et sr Erfindung wird die Betätigung der Kupplung 57 durch ¥erwer«lisng des Drehanschlusses 44 bewirkt, tmd für den siasserein- u?id -auslaß in die und aus der kontinuierlichen ist ein bekannter Drehanschluß 62
Um das erfindungsgemäß vorgesehene I-lerknal der einer zusammengebauten Kupplung^-Bremsvorrichtung mit ko*>.tl» nuierlicher Rutschkupplung zu verwirklichSn3 sind an im wesentlichen gegenüberliegenden Stellttngaii r-iit *£°at: usä wer sehe·» ne Eingriffsglieder 63 und 64 angeordnet die ±n gieichffi&ßii? am Umfang des Antriebsrings 58 verteilt eingeaj:beitat? Sah°» ne 65 zum Eingriff bringbar sind«
In einem bevorzugten Ausführungsbeisplai d;;,1 Erfindarg ist die Welle 59 und die Tromraeiwelle i4 \tber olne in et: sr Richtung wirkende Freilaufkupplung 6S, die im felcj-ÄV'nn noch ausführlich erörtert wird, mitaiissiinar -if^rbtiad^?.,- Di<5 Welle 59 ist am äußeren Ring 67 und die Tt-oaen^lu^ilc S* im inneren Ring 68 der Freilaufkupplung angeschle-2.ssr.-j d« noch erläutert wird, steht die Freilaufkupplung 6t* Eingriff, wenn entweder die Trommelkupplung 3S for melgeschwindigkeit oder die Trommelkupplung 32 für aic ^r Trommelgeschwindigkeit in Eingriff steh3a una die Troiemel 35 in Aufwickelrichtung antreiben, wobei der innere Ring 68 relativ zum äußeren Ring 67 frei drehbar ist» Wenn dia Trommel 35 sich unter Überholbelastung dreht» ls3E st die Freilaufkupplung 66 zum Eingriff und überträgt das Drehmoment der Trommelwelle 34 auf die Welle 59«. Auf diese Weise
2098A8/0093
arbeitet die Schlupfkupplung 57 als Bremse, wenn die Eingriff sglieder 63 und 64 den Antriebsring 58 festlegen· Wenn die kontinuierliche Schlupfkupplung 57 die Welle 59 in Aufwickelrichtung antreibt, kommt die Freilaufkupplung 66 in Eingriff und ermöglicht so die Aufrechterhaltung der gesteuerten Spannung in dem auf die Trommel 35 aufgewickelten Seil 69. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zwar die in einer Richtung wirkende Freilaufkupplung 66 zur Koppelung der Wellen 59 und 34 verwendet, jedoch könnten die Wellen 59 und 34 auch als einstückige Welle ausgebildet sein, wobei Steuereinrichtungen zur Betätigung der Kupplung 57 (Drucklufteinlaß) zum Ausgleich der Freilaufbewegung und zum Trennen der Kupplung 57 (Druckluftauslaß), wenn die Kupplungen 32 oder 33 in Aufwickelstellung arbeiten, vorgesehen sind·
Wenn die vorliegende Erfindung bei einer Hubwinde für Ölbohrzwecke verwendet wird, tritt das Problem des Ausziehens des Bohrgestänges aus dem Bohrloch auf, um den Bohrkopf auszutauschen oder andere Wartungsarbeiten durchzuführen, wobei große Lasten auf die Hubwinde 10 einwirkenβ Die Lasten können bis zu etwa 180 000 kg schwer sein. Wenn das Bohrgestänge angehoben ist, liefern die Motoren 11 und 12 eine Antriebsleistung für die Übertragung eines Drehmoments zur Trommelkupplung 32 für niedrige Trommeldrehzahleno Durch die Verwendung der Klauenkupplung 27 ist die erfindungsgemäße Hubwinde 10, wie bereits erwähnt wurde, fähig, in vier Geschwindigkeits- und Drehmomentstufen zu arbeiten, abhängig davon, welche Antriebsquelle und welche Geschwindigkeit verwendet wird. Wenn ein Aufwickelbetrieb mit niedriger Geschwindigkeit erfolgt, übt die Welle 26 eine Drehkraft auf die Kettenräder 29 aus, die ihrerseits eine Drehkraft auf die Kettenräder 30 übertragen, so daß das einwir-
209848/0093
kende Drehmoment teilweise vom Übersetzungsverhältnis der Kettenräder 29 und 30 abhängt. Wenn die Trommelkupplung 32 eingekuppelt ist, wird die Antriebsleistung über die Reibelemente und die (nicht gezeigte) Reibscheibe der Trommelkupplung 32 und dadurch auf die Trommelwelle 34 Obertragen· Wie bereits erwähnt wurde, koppelt die Drehung der Welle 34 in Aufwickelrichtung die Freilaufkupplung 66 aus, so daß eine Freilaufdrehung möglich ist· Wenn die auf das Seil 69 einwirkende Belastung hinreichend vermindert ist, um einen Aufwickelbetrieb mit hoher Geschwindigkeit zu erlauben, kann die Trommelkupplung 38 für hohe Trommelgeschwindigkeit in Eingriff gebracht werden, um das Seil 69 in ähnlicher Weise wie dies im Zusammenhang mit der Trommelkupplung 32 für niedrige Geschwindigkeit beschrieben wurde, aufzuwickeln·
Unter den Anforderungen eines üblichen Aufwickelbetriebes, können die Kupplung 51 und die kontinuierliche Rutschkupp-/ lung 57 außer Eingriff gestellt werden, weil keine von ihnen für diese Betriebsweise benötigt wird. Wenn die erfindungsgemäße Hubwinde 10 jedoch im Freilaufzustand das Seil 69 abwickelt, wird die kontinuierliche Rutschkupplung 57 als Hilfsbremse für die Bandbremsen 70 und 71 betätigt· Die Eingriffsglieder 63 und 64 werden in Eingriff mit den Zähnen 65 des Antriebsrings 58 gestellt, um den Antriebsring 58 relativ zum festen Rahmenteil 49 festzustellen. Da die kontinuierliche Rutschkupplung 57 mit dauerndem Schlupf arbeitet, wird die auf die Welle 59 ausgeübte Bremswirkung durch die über den Drehanschluß 54 zugeführte Druckluftbetätigung gesteuert. Wenn die Trommelwelle 34 unter Freilaufbedingungen arbeitet, wird die Freilaufkupplung 66, wie im Nachstehenden noch erläutert wird, eingekuppelt oder verriegelt, wodurch die Wellen 34 und 59 miteinander verbunden werden· Wenn es erforderlich ist, eine gesteuerte Spannung
209848/0093
im Seil 69 zu erhalten« wird die Kupplung 51 eingeschaltet, so daß sie die auf die Welle 45 aufgebrachte Drehkraft zwangsläufig auf die Antriebskettenräder 55 und deshalb auf den Antriebsring 58 Oberträgt· Wie noch erläutert wird, ermöglicht der kontinuierliche Schlupf der Kupplung 57 die Aufbringung einer gesteuerten Spannung auf das Seil 69, wobei die Betriebsweise ähnlich der im US-Patent 3 373 972 des Anmelders beschriebenen Arbeitsweise ist·
Ein besseres Verständnis der Arbeltsweise der vereinigten Kupplungs-Bremsvorrichtung der erfindungsgemäßen Hubwinde kann am besten aus Fig· 2 gewonnen werden, in welcher eine vergrößerte Schnittansicht gezeigt ist· Wie erwähnt, ist es erfindungsgemäß möglich, die kontinuierliche Rutschkupplung 57 durch Verwendung von drehmomentübertragenden Kupplungen herzustellen, die hinreichend gute Wärmeübertragungseigenschaften haben, um einen wesentlichen Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Eingangs- und Ausgangsreibungselementen der Kupplung zu ermöglichen· Vorzugsweise wird eine druckluftbetätigte, flOssigkeitsgekühlte Scheibenkupplung als Kupplung 57 verwendet. Die Kupplung 57 weist ein im wesentlichen zylinderähnliches Gehäuse 100 auf, dessen Axialfläche 101 an der Längsfläche 102 des Antriebsrings 58 befestigt ist, wobei zur Befestigung des Gehäuses 100 am Antriebsring 58 übliche Schraubenbolzen 103 Verwendung finden. Die Welle 59 ist drehbar am Rahmenteil 49 befestigt, wobei sie in geeigneten Lagern 60 drehbar gelagert ist· Der Antriebsring 58 besteht aus einer Nabe 104, deren eines Ende zu einem radialen Ringabschnitt 105 erweitert ist, dessen Umfangsfläche gleichmäßig verteilte Zähne 75 trägt. Der Antriebsring 58 ist durch eine drehbare Lagerung in Lagern 106 drehbar auf der Welle 59 angeordnet. Die Kettenräder 55 sind radial an einem Abschnitt der Nabe 104 des Antriebs-
209848/0093
rings 58 befestigt, wobei sie, wie in Fig. 2 gezeigt ist, mit zwei SStzen von Zahnradzahnen zur Aufnahme des Kettentriebes 56 (Fig. 1) versehen sind· Die Kettenräder 55 können mittels geeigneter Einrichtungen auf der Nabe 104 befestigt sein·
In der Nähe der inneren Axialfläche des Gehäuses 100 sind Reibplattenträger 107 zur Aufnahme von Reibelementen 108 gleitend verschiebbar angeordnet. Reibelemente 115 sind auf einer inneren Aufnahmefläche des Gehäuses 100 in der Nähe der Oberfläche der Reibscheibe 110 und gegenüber den Reibelementen 108 angeordnet· Innerhalb der Reibplattenträger 107 im Anschluß an die Reibelemente 108 ist ein Ringkanal
109 in Ringform angeordnet· Innerhalb des Gehäuses 100 ist in der Nachbarschaft der Reibelemente 115 ein Ringkanal ringförmig ausgebildet. Die Ringkanäle 109 und 116 sind von angemessener Größe zur Aufnahme einer hinreichenden Menge von Flüssigkeit zur Abfuhr der durch die Reibwirkung zwischen den Reibelementen 108 und 115 und der Reibscheibe
110 erzeugten Wärme. Die Reibscheibe 110 ist durch Kerbzähne 111 auf der Kupplungsnabe 112 befestigt· Die Nabe 112 ist mit der Welle 59 verkeilt oder anderweitig befestigt,
Um die Kupplung 57 in Eingriff zu bringen, wird mittels geeigneter (nicht gezeigter) Anschlußarmaturen Druckluft zu einem Ausdehnungselement 113 geführt. Die in gleitend verschiebbarem Eingriff mit der Innenwand des Gehäuses 100 stehenden Reibplattenträger 107 werden durch die alternative Wirkung des Ausdehnungselements 113 und der Rückstellfeder 114 in Axialrichtung entlang der Achse der Welle 59 verschoben. Die Reibplattenträger 107 führen relativ zum Gehäuse 100 keine Drehbewegung aus, während eine axiale Verschiebung möglich ist. Die Druckluft zum Ausfahren des
209848/0093
Ausdehnungselements 113 wird am Drehanschluß 54 und flüssiges Kühlmittel am Drehanschluß 62 zugeführt, wodurch ein Ein- und Auslaß für das in den Ringkanälen 109 und 116 enthaltene Kühlmittel gebildet ist» Die Verbindungen zum Drehanschluß 62 sind nicht gezeigt.
Damit die Kupplung 57 als ständige Rutschkupplung oder als Bremse wirken kann, muß sie die volle durch den Reibschluß zwischen den Reibelementen 108 und 115 und der Reibscheibe 110 erzeugte Wärmeleistung vollstSndig abführen können. Wenn die erfindungsgemäße Hubwinde 10 bei einem Betriebszustand arbeitet, bei dem das Seil 69 (Fig. 1) auf einer gesteuerten Spannung gehalten werden soll, wird die Kupplung 57 eingeschaltet. Die Antriebsleistung wird auf das Kettenrad 55 übertragen, welches seinerseits die Beaufschlagung des Gehäuses 100 und der Reibplattenträger 107 mit einer gegebenen Drehgeschwindigkeit und einem Drehmoment verursacht. Die Größe der Spannung ist vom Reibschluß zwischen den antreibenden Reibelementen 108 und 115 und der getriebenen Reibscheibe 110 abhängig. Druckluft wird in das Ausdehnungselement 113 eingeführt, welches seinerseits eine gleitende Verschiebung der Reibplattenträger 107 verursacht. Da die Reibelemente 115 im wesentlichen stationär sind, wird die angetriebene Reibscheibe 110 mit Reibschluß zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Reibelemente 108 und 115 beaufschlagt. Durch Einstellung eines gesteuerten Geschwindigkeitsunterschiedes zwischen den treibenden Reibelementen 108 und 115 und der Reibscheibe 110 kann das auf die Welle 59 übertragene Drehmoment eingestellt werden, so daß im Seil 69 (Fig. 1) eine gesteuerte Spannung aufrechterhalten werden kann.
Wenn die erfindungsgemäße Hubwinde 10 bei einem Betriebszu-
209848/0093
stand arbeitet, bei welchem eine einstellbare Spannung im Seil 69 aufrechterhalten werden soll, können zwei Ziele erfüllt werden. Wenn die Winde 10 sich in einer Umgebung befindet, in welcher ein Bewegungsausgleich erforderlich ist, kann konstante Spannung im Seil 69 durch Verwendung der Schlupf- oder Rutschkupplung 57 erreicht werden· Wenn ein Bewegungsausgleich erforderlich ist, ist es üblicherweise notwendig, die relative Stabilität des Seils 69 unabhängig von der Bewegung der Hubwinde 10 aufrechtzuerhalten· In diesem Fall werden die Reibelemente 108 und 115 mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die größer als die zum Aufwikkeln des Seils 69 erforderliche Einzugsgeschwindigkeit ist. Wenn das Kabel abgewickelt wird, befindet sich die Kupplung 57 in einem Freilaufzustand, wodurch die Welle 59 die Richtungen wechselt und dadurch den relativen Geschwindigkeitsunterschied zwischen den treibenden Reibelementen 108 und 115 und der getriebenen Reibscheibe 110 erhöht. Die Art . und Weise, in welcher eine konstante Spannung erzielt werden kann, ist im US-Patent 3 373 972 des Anmelders beschrieben. Wenn die Kupplung 57 als kontinuierlich wirkende Reibungsbremse verwendet werden soll, werden die Eingriffsglieder 63 und 64 in Eingriff gestellt, so daß eine relative Verschiebung zwischen dem Kupplungsgehäuse 100 und dem Rahmenteil 49 verhindert wird, und das Seil 69 wird abgewikkelt, wobei der festgehaltene Aufbau der Kupplung 57 als Hllfsbremssystem für die Bandbremsen 70 und 71 wirkt.
Im folgenden wird auf die Fig. 3 Bezug genommen, aus der die Verhältnisse der zugeführten Antriebsleistung und der Umwandlung der Kupplung 57 in ein Bremssystem am besten hervorgehen· Die Welle 59 trägt geeignete Lager 106, auf denen die Nabe 104 des Antriebsrings 58 drehbar gelagert ist· Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist das Kettenrad 55 kon-
209848/0093
zentrisch zur Welle 59 angeordnet und, wie in Pig. 2 gezeigt ist, mittels geeigneter Schraubbolzen und Muttern an einem Abschnitt des Antriebsrings 58 befestigt» Die Antriebskette 56 umgibt etwas mehr als die Hälfte der Zähne des Kettenrades 55, und kuppelt die Kettenräder 55 und 52, wie in Pig» 1 gezeigt ist· Die ümfangsflache des Ringabschnitts 105 des Antriebsrings 48 ist zu einer Vielzahl von gleichmäßig um den Umfang des Ringabschnitts 105 herum ver- ^ teilten Zähnen 65 ausgearbeitet» Zur Umstellung der Kupplung 57 auf eine Wirkung als Bremsvorrichtung werden die mit Zähnen versehenen Eingriffglieder 63 und 64 mit einer vorbestimmten Anzahl von Zähnen 65 in Eingriff gebracht, wobei eine Relativbewegung zwischen dem Antriebsring 58 und dem Rahmen der erfindungsgemäßen Hubwinde 10 verhindert wird. In Fig· 3 ist lediglich zur Veranschaulichung das Eingriffsglied 63 im Eingriff mit den Zähnen 65 und das Eingriffsglied 64 außer Eingriff mit den Zähnen 65 gezeigt· Im Rahmen des Erfindungsgedankens ist es möglich, die Eingriffsglieder 63 und 64 als von Hand verschiebbare Elemente auszubilden, jedoch werden vorzugsweise durch hydraulische Zylinder 75 und 76 betätigte Eingriffsglieder 63 bzw. 64 verwendet.
Um die Hubwinde 10 so auszubilden, daß eine zusammengebaute Kupplungs-Bremsvorrichtung verwendet wird, die dauernd mit Schlupf arbeitet und die die Aufbringung einer einstellbaren Spannung im Seil 69 ermöglicht, ist zwischen der Welle 59 und der Trommelwelle 34 eine in einer Richtung wirksame Freilaufkupplung 66 zwischengeschaltet· Im folgenden wird auf die Fig. 4 und dio Fig. 5a, 5 b und 5c Bezug genommen, aus denen die Arbeitsweise der Freilaufkupplung 66 besser verständlich wird. Fig· 4 zeigt in schematischer Form eine als Freilaufkupplung 66 verwendete Klemmkörperkupplung. Er-
209848/0093
2152635
findungsgemäß können zwar auch andere bekannte Freilaufkupplungen, ZsBe Sperrklinkenkupplungen, als Freilaufkupplung 66 verwendet werden, vorzugsweise wird jedoch eine Klemmkörperkupplung als Freilaufkupplung 66 verwendete
In Fig. 4 ist ein schematischer Teilschnitt der als Freilaufkupplung 66 verwendeten Klemmkörperkupplung gezeigte An axial gegenüberliegenden Enden der Freilaufkupplung 66 sind zylindrische Bohrungen 120 und 121 zur Aufnahme der Welle 59 bzw« 34 vorgesehen» Keile 122 und 123 sind in den zylindrischen Bohrungen 120 bzw«, 121 in Axialrichtung ausgefluchtet und verhindern eine unbeabsichtigte Drehung der Welle relativ zur Freilaufkupplung 66„ Die Welle 59 wird am äußeren Ring 124 und die Trommelwelle 34 am inneren Ring 125 befestigt« Der innere Ring 125 ist drehbar im äußeren Ring 124 angeordnet, wobei der innere Ring 125 innerhalb des äußeren Rings 124 durch Lager 126 in geeigneter Weise gelagert ist„ Klemmkörper 127 liegen mit Reibschluß an der inneren zylindrischen Fläche des Außenrings 124 und der äußeren zylindrischen Fläche des inneren Rings 125c Die Orientierung der Klemmkörper 12? wird von einem äußeren Käfig 128 und einem inneren Käfig 129 gesteuert*
Die Arbeitsweise der Freilaufkupplung 66 geht am bests« aus den Fig. 5a, 5 b und 5c hervor, in denen schematisehe Ansichten der Arbeitsweise der Freilaufkupplung 66 gezeigt ist» Wie erwähnt, wird die Freilaufkupplung 66 de.au verwendet, eine freie Drehung der Trommelwelle 34 relativ sur Welle 59 zu ermöglichen, wenn entweder die Kupplung 38 für hohe Trommelgeschwindigkeit oder die Kupplung 32 für niedrige Trommelgeschwindigkeit die Trommel 35 in Aufwickelrichtung antreibt» Die Freilaufkupplung 66 verbindet die Trommelwelle 34 und die Welle 59 wirksam miteinander, wenn
209848/009 3
die Trommel 35 im Freilaufbetrieb das Seil 69 abspult, und die Freilaufkupplung 66 verbindet die Trommelwelle 34 und die Welle 59, wenn die kontinuierliche Rutschkupplung 57 das Seil unter gesteuerter Spannung hält·
In Fig. 5a ist der Freilaufbetriebszustand der Freilaufkupplung 66 dargestellt· Der Innenring 125 und der Außenring 124 sind frei gegeneinander drehbar, wenn die zugehörigen Winkeldrehungen in der gezeigten Weise erfolgen. Der Innenring wird im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch das Seil 69 entweder über die eingeschaltete Trommelkupplung 38 für hohe Trommelgeschwindigkeit oder die eingeschaltete Trommelkupplung 32 für niedrige Trommelgeschwindigkeit auf die Trommel aufgewickelt wird. Der innere Käfig 129 und der äußere Käfig 128 sind relativ zueinander konzentrisch angeordnet, und die gegenüberliegenden Ränder jedes Abschnitts des inneren Käfigs 129 und des äußeren Käfigs 128 berühren einen Punkt am Klemmkörper 127. In diesem Betriebszustand dreht sich der innere Käfig 129 relativ zum äußeren Käfig 128 im Uhrzeigersinn,-wodurch die Klemmkörper 127 so orientiert werden, daß sie den inneren Ring 125 relativ zum äußeren Ring 124 in Freilaufzustand stellen. Da die Ober- und Unterflächen der Klemmkörper 127 nicht gegen die zugehörigen Radialflächen des inneren und äußeren Rings 125 und 124 gezwängt werden, sind die mit dem inneren und dem äußer* ren Ring 125 und 124 gekoppelten Wellen wirksam voneinander getrennt, wodurch eine Übertragung von Drehmoment von einer auf die andere Welle ausgeschlossen ist. Zur Sicherstellung der Anlage der Klemmkörper 127 an den Ringen 124 und 125 sind Federn 130 vorgesehen.
In Fig. 5b ist der Betriebszustand gezeigt, bei dem sich der äußere Ring 124 relativ zum inneren Ring 125 im Uhr-
209848/0093
zeigersinn dreht, wodurch die Freilaufkupplung 66 wirksam sperrt und eine Drehmomentübertragung von der Welle 59 auf die Trommelwelle 34 ermöglicht· Diese Betriebsweise tritt auf, wenn die kontinuierliche Rutschkupplung 57 zur Aufrechterhai tung einer gesteuerten Spannung im Seil 69 verwendet wird. Aus einem Vergleich der Flg. 5b mit der Fig. 5a ist ersichtlich, daß der äußere Käfig 128 und der innere Käfig 129 sich relativ zueinander im Uhrzeigersinn verdreht haben, wodurch die Klemmkörper 127 ebenfalls im Uhrzeigersinn verschwenkt worden sind, wodurch die Freilaufkupplung 66 belastet und die Welle 59 und die Trommelwelle 34 miteinander verbunden sind. Die Beaufschlagung der Freilaufkupplung 66 ermöglicht die Übertragung des Drehmoments von der Welle 59 auf die Trommelwelle 34, und ermöglicht dadurch die mit gesteuerter Spannung arbeitende Betriebsweise der erfindungsgemäßen Hubwinde 10· Wenn die Freilaufkupplung 66 wegen einer Bewegung der Hubwinde 10 * überholt wird, bleibt sie in der in Fig. 5b gezeigten relativen Eingriffsstellung, wodurch ein mit gesteuerter Spannung arbeitender Betriebszustand der Winde 10 erreicht wird.
In Fig. 5c ist die Freilaufkupplung 66 in dem Betriebszustand gezeigt, in dem der innere Ring 125 relativ zum äußeren Ring 124 im Gegenuhrzeigersinn verdreht wird. Dieser Betriebszustand tritt auf, wenn das Seil 69 in einem Überholanwendungsfall abgewickelt werden muß. Dabei wird die kontinuierliche Rutschkupplung 57 als Hilfsbremse benutzt, indem die Eingriffsglieder 63 und 64 und das Antriebsrad 58 (Fig. 3) miteinander zum Eingriff gebracht werden. In dieser Stellung wird der äußere Käfig 128 relativ zum inneren Käfig 129 im Uhrzeigersinn verdreht, wodurch die Klemmkörper 127 voll belastet werden und so eine übertra-
209848/0093
gung der im Gegenuhrzeigersinn erfolgenden Drehung vom inneren Ring 125 auf den äußeren Ring 124 erlauben· Wenn zwischen der Trommelwelle 34 und der Welle 59 eine Verbindung besteht, wirkt die kontinuierliche Rutschkupplung 57 als Hilfsbremse für die Bandbremsen 70 und 71 und verbessert so die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Winde 10· Da die Schlupfkupplung 57 in diesem Betriebszustand als kontinuierliche Reibbremse arbeitet, ermöglicht die Betätigung der Ausdehnelemente 113 (Fig· 2) die Einstellung der Stärke der Hilfsbremswirkung· Da die Rutschkupplung 57 so ausgelegt ist, daß sie die gesamte zwischen den Reibelementen 108 und 115 und der Reibscheibe 110 (Fig· 2) entstehende Wärmeleistung abführen kann, ist die Gesarstarbeltsweise der Winde 10 erheblich verbessert« Durch die Möglichkeit, eine einzige Baueinheit als Kupplung und Bremse zu verwenden und eine eine gesteuerte Spannung im Seil ermöglichende Arbeitsweise der Winde 10 zu gestatten, werden bestehende Probleme in bisher nicht erreichbarer Welse gelöst.
209848/0093

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1· J Hubwinde mit einem starren Rahmen, in dem eine auf einer ^—Tjrbmmelwelle angeordnete Trommel zum Auf- und Abwickeln eines Seils drehbar gelagert ist, und mindestens einer an die Trommelwelle angeschlossenen Trommelkupplung zur Übertragung einer Aufwickel- und Abwickel-Antriebskraft von einer Antriebswelle auf die Trommelwelle, gekennzeichnet durch eine zusammengebaute Kupplungs-Bremsvorrichtung mit einer kontinuierlich wirkenden Rutschkupplung (57), die eine innere Nabe (104) und ein äußeres Gehäuse (100) aufweist, die unter der Einwirkung von Reibkräften relativ zueinander drehbar sind, und die mit kühlmittelbeaufschlagbar en Einrichtungen (109,116) zur Abfuhr der infolge der Reibwirkung erzeugten Wärme versehen ist, wobei eine mit der Trommel (35) verbindbare Kupplungswelle (59) an der inneren Nabe (104) angeschlossen ist; einen am äußeren Gehäuse (100) angeschlossenen Antriebsring (58)> eine Bremsvorrichtung (63,64,75,76) zum Festlegen des Antriebsrings (58) und des mit ihm gekoppelten Gehäuses (100) am starren Rahmen (49,50), wobei die Bremsvorrichtung mit dem Antriebsring in Eingriff bringbar ist; den Antriebsring (58) und das mit ihm verbundene Gehäuse (100) antreibende Antriebseinrichtungen (11,12); und durch eine Vorrichtung (66) zum Abkuppeln der kontinuierlich wirkenden Rutschkupplung (57) und der Trommelwelle (34), wenn die Winde (10) das Seil (69) aufwickelt und zum Kuppeln der kontinuierlich wirkenden Rutschkupplung und der Trommelwelle, wenn das Seil aufgewickelt wird.
    Winde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsring (58) mit einem im wesentlichen kreisförmigen
    209848/0093
    Ringabschnitt (105) und an dessen Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Zähnen (65) versehen ist, und daß die Bremsvorrichtung in den Zähnen (65) des Antriebsrings (58) zum Eingriff bringbare Eingriffsglieder (63,65) aufweist.
    3· Winde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (66) zum Auskuppeln der kontinuierlichen Rutschkupplung (57) so ausgebildet ist, daß sie die Rutschkupplung (57) und die Trommelwelle (34) verbindet, wenn die Rutschkupplung die mit der Trommel (35) verbindbare Kupplungswelle (59) dreht und das Seil (69) unter eingestellter Spannung hält.
    4. Winde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Rutschkupplung (57) eine an der inneren Nabe (104) befestigte Reibscheibe (110), mit dem äußeren Gehäuse (100) umlaufende und gleitend in Eingriff bringbare Reibelemente (108,115), und druckluftbetätigte, in der Nähe der Reibelemente (108,115) im Gehäuse befestigte Ausdehnungselemente (113) aufweist, die nach ihrer Beaufschlagung die Reibelemente (108,115) mit Reibschluß an der Reibscheibe (110) anlegen.
    5. Winde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Äntriebsquelle als Drehantriebs quelle (11,12) ausgebildet ist, und daß ein mit dem Antriebsring (58) gekoppeltes und parallel zu ihm angeordnetes Kettenrad (55) und ein die Drehantriebsquelle und das Kettenrad (55) verbindender Kettentrieb (56,52,21,22,19) vorgesehen sind.
    6. Winde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Gehäuse (100) verbundene Antriebsring (58) an
    209848/0093
    seiner radialen Umfangsflache mit gleichmäßig verteilt angeordneten Zähnen (65) versehen ist, in welche die Bremsvorrichtung (63,64,75,76) eingreifen kann; und daß die Vorrichtung zum Abkuppeln der kontinuierlich wirkenden Rutschkupplung (57) und der Trommelwelle (34), wenn die Winde das Seil (69) aufwickelt, und zum Kuppeln der Rutschkupplung und der Trommelwelle, wenn das Seil abgewickelt wird, als Freilaufkupplung (66) ausgebildet ist»
    7. Winde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufkupplung (66) so ausgebildet ist, daß die Kupplungswelle (59) und die Trommelwelle (34) verbunden werden, wenn die Rutschkupplung die mit der Trommel verbindbare Kupplungswelle dreht und das Seil (69) unter eingestellter Spannung hält.
    8β Winde nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, . daß die kontinuierliche Rutschkupplung (57) eine an der inneren Nabe (104) befestigte Reibscheibe (110), mit dem äußeren Gehäuse (100) umlaufende und gleitend in Eingriff bringbare Reibelemente (108,115), in der Nähe der Reibelemente angeordnete Ringkanäle (109,116) und druckluftbetätigte, in der Nähe der Reibelemente im Gehäuse befestigte Ausdehnungselemente (113) aufweist, die nach ihrer Beaufschlagung die Reibelemente (108,115) mit Reibschluß an der Reibscheibe (110) anlegen.
    9. Winde nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsquelle als Drehantriebsquelle (11, 12) ausgebildet ist, und daß ein mit dem Antriebsring (58) gekoppeltes und parallel zu ihm angeordnetes Kettenrad (55) und ein die Drehantriebsquelle und das Kettenrad (55) verbindender Kettentrieb (56,52,21,22,19) vorgesehen sind»
    209848/00 93
    10. Winde nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Rutschkupplung (57) als wassergekühlte, druckluftbetätigte Reibscheibenkupplung ausgebildet ist=
    11· Winde nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Eingriffsteil der mindestens einen Trommelkupplung (32,38) auf der Trommelwelle (34) befestigt ist, während der zweite Eingriffsteil der Trommelkupplung (32, 38) mit der Antriebsquelle (11,12) verbunden ist; daß die mit der Bremsvorrichtung zusammengebaute kontinuierliche Rutschkupplung (57) als flüssigkeitsgekühlte Rutschkupplung ausgebildet ist; und daß die Bremsvorrichtung in den Zähnen (69) des Antriebsrings (58) in Eingriff bringbare Eingriff sglieder (63,64) aufweist.
    12. Winde nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Rutschkupplung (57) eine an der inneren Nabe (104) befestigte Reibscheibe (110), mit dem äußeren Gehäuse (100) umlaufende und gleitend in Eingriff bringbare Reibelemente (108,115) und druckluftbetätigte, in der Nähe der Reibelemente (108,115) im Gehäuse befestigte Ausdehnungselemente (113) aufweist, die nach ihrer Beaufschlagung die Reibelemente (108,115) mit Reibschluß an der Reibscheibe (110) anlegen«
    2098 48/0093
DE19712152695 1971-05-13 1971-10-22 Hubwinde Expired DE2152695C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14314171A 1971-05-13 1971-05-13
US14314171 1971-05-13

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2152695A1 true DE2152695A1 (de) 1972-11-23
DE2152695B2 DE2152695B2 (de) 1976-04-08
DE2152695C3 DE2152695C3 (de) 1976-11-25

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4849147A (de) 1973-07-11
US3738614A (en) 1973-06-12
NL7115541A (de) 1972-11-15
FR2137429A1 (de) 1972-12-29
DE2152695B2 (de) 1976-04-08
GB1339049A (en) 1973-11-28
CA950443A (en) 1974-07-02
IT941897B (it) 1973-03-10
NL144894B (nl) 1975-02-17
FR2137429B1 (de) 1976-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005011142B4 (de) Drehmoment/Schub-Umwandlungsvorrichtung mit einem Freilaufdrehmoment Übertragungsmechanismus
DE102005022218B4 (de) Drehmomentübertragunsmechanismus mit Sperrvorrichtung
US3738614A (en) Hoisting apparatus employing unitary clutch and brake assembly
DE3225425A1 (de) Hydraulisch betaetigte windenanordung
DE3144194C2 (de) Überbrückungskupplung für einen hydraulischen Drehmomentwandler
DE2732121A1 (de) Kupplungsvorrichtung
DE2659653A1 (de) Antrieb fuer einen foerderer
DE2120766A1 (de) Stabilisierte Lastwindeneinrichtung
EP0538662B1 (de) Freifallwinde
DE1811228A1 (de) Getriebe fuer eine kraftbetaetigte Rohrzange
WO2019048303A1 (de) Freifallwinde
DE2423378A1 (de) Seilwinde zum spannen der segel durch aufwickeln des taues
DE69732423T2 (de) Winde mit dem antrieb vom verteilergetriebe eines fahrzeuges
DE2152695C3 (de) Hubwinde
EP0720962B1 (de) Winde mit einer als Freifallbremse verwendbaren Kupplung
DE3233033A1 (de) Uebertragungsverhaeltnis-verstellvorrichtung
DE108530C (de)
DE2547934A1 (de) Kraftgeschaltetes mehrganggetriebe
DE69823778T2 (de) Vorrichtung zum Gespannthalten eines Kabels
DE4134742C1 (de)
DE3545134A1 (de) Zweitrommelwinde
DE752960C (de)
DE864940C (de) Mehrgangschaltgetriebe fuer den Antrieb von Ladegeblaesen an Flugmotoren
DE2230716C3 (de) Seilwinde mit Schlaffseilsicherung
DE1431968C3 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)