DE2507029A1

DE2507029A1 - Hydraulische anordnung zur betaetigung einer winde

Info

Publication number: DE2507029A1
Application number: DE19752507029
Authority: DE
Inventors: Haakon Sverre Pedersen
Original assignee: BERGENS MEK VERKSTED
Current assignee: BERGENS MEK VERKSTED
Priority date: 1974-02-21
Filing date: 1975-02-19
Publication date: 1975-09-04
Also published as: NL7502007A; DK63375A; FR2261970B1; GB1509991A; FI750474A; NO154491B; CA1032444A; FI65973B; DE2507029B2; FR2261970A1; DE2507029C3; ES434911A1; SE7501876L; FI65973C; NO740589L; SE400265B; JPS50118449A; IT1031958B

Description

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K aiori lan was ie

Wuppertal-Barmen

Unterdö.nen ι14 Tel. 553611/12 2507029

Patentanmeldung

Anmelder : A/S Bergens Mekaniske Verksteder 5001 Bergen / Norwegen

Hydraulische Anordnung zur Betätigung einer Winde

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Anordnung zur Betätigung einer Winde oder einer ähnlichen Vorrichtung, bei der eine hydraulische Abbremsung erforderlich ist.

Die vielfach bei Winden benutzten Bandbremsen sind schwierig zu justieren, da sie die Tendenz haben, sich selbst festzuziehen, welcher Effekt durch die Berührung längs eines Bogens verstärkt wird. Der Bremseffekt, der zur Wärmeerzeugung führt, erfordert weitere aufwendige Vorrichtungen für eine wirksame Wasserkühlung, was entsprechende Korrosionsprobleme zur Folge hat ο Die Verwendung von Scheibenbremsen ist etwas vorteilhafter, da bei diesen das Kühlverhalten besser ist und die Reibelemente eine längere Lebensdauer besitzen und einfacher zu ersetzen sind« Jedoch sind Scheibenbremsen verhältnismäßig teuer.

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Ferner gibt es Winden, bei denen eine Nutzbremsung vorgesehen ist, de h«, daß der Elektromotor - bei einer elektrisch angetriebenen Winde - und der Generator ihre Aufgaben tauschen, so daß die Winde ein Antriebsteil wird und die Energie zum Motor zurückgeführt wirde Dieses System hat aber auch seine Grenzen, da vielfach nicht die Möglichkeit besteht, die gesamte Bremsenergie an den Antriebsmotor zu übertragen. An Bord von Schiffen hat man dieses Problem dadurch gelöst, daß man die Bremsenergie über ein Getriebe auf die Antriebswelle überträgt β In der Praxis ist dies aber eine äußerst teuere Lösimgo

Eine Nutzbremsung kann aber auch bei hydraulisch angetriebenen Winden erreicht werden, bei denen- ein Motor von konstantem Hubvolumen durch eine Pumpe betätigt wird, welche ein veränderliches Hubvolumen besitzt_o Fahrend des BremsVorganges arbeitet der Motor als Pumpe und liefert das hydraulische öl an die Windenpumpe, welche dann als Motor arbeitet· Hier ist ebenfalls die Absorbierung des Rückwirkungseffektes problematisch, und im allgemeinen ist es an Bord von Schiffen erforderlich, die Vorrichtung derart aaszulegen, daß die variable Pumpe durch den Hauptmotor angetrieben wirde

Es ist eine hydraulische Anordnung bekannt, die insbesondere für Draht- oder Seilwinden entwickelt worden ist, die aber auch für Schleppwinden, Ankerwinden und Förderwinden einsetz-

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bar ist, bei denen eine hydraulische Bremsung erforderlich ist. Diese letztgenannte Anordnung beruht darauf, daß der hydraulische Motor während des Äbsenkens der Last als Bremse arbeitet, wobei die Pumpe dieser Anordnung dann als Speisepumpe für den Motor arbeitet und wobei eine ölmenge, welche ■ der ölabgabe der Pumpe entspricht, in einem Druckmindererventil zwischen Motor und Pumpe gedrosselt wird. Die Energie wird hierdurch in Wärme umgewandelt, welche dem hydraulischen System derart zugeführt wird, daß die Energie nicht zur Arbeitsmaschine zurückgeführt wird. Es ist ein tJberdruckventil vorgesehen, das bei unterschiedlichem, einstellbarem Öffnungsdruck, der durch die Drosselung im Steuerventil bestimmt wird, öffnet, so daß der Bremsfaktor des Motors kontinuierlich eingestellt werden kann und die Anordnung, wenn das Steuerventil sich in seiner äußeren Stellung für Bremsen befindet, eine automatische Eontrolle bei einem gewünschten niedrigen Bremsfaktor liefert, der von einem ersten Pilotventil bestimmt wird· Die Anordnung liefert ebenfalls eine automatische Kontrolle, wenn sich das Steuerventil in seiner Stoppstellung befindet, welche Zontrolle von einem zweiten Pilotventil abhängt, und so daß die Restbremsung mit dem gewünschten maximalen Bremsfaktor ausgeführt wird. Die vorliegende Erfindung geht von der letztbeschriebenen Anordnung aus und befaßt sich insbesondere mit den speziellen Problemen, die sich bei Arbeiten im Off-Shore-Gebiet (Pestlandsockel), insbesondere beim Auslegen von Ankern von Bohrplattformen aus, ergeben·

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Wenn man von Bohrplattformen aus Anker auslegt, wird der Anker am Heck des Nachschubbootes angebracht. Die Kette hängt in einer Schlaufe von der Xettenklüse an der Bohrplattform bis zum Nachschubboot. Das Nachschubboot setzt Kurs in Richtung auf die Stelle, wo der Anker geworfen werden soll, und die Kette läuft von der Kettenkante an der Bohrplattform über den Läufer der Ankerwinde, und der Läufer bremst mit einer geeigneten, einstellbaren Bremskräfte Wenn der Bremsfaktor zu klein ist, steht die Kette in zu großer Eeibung mit dem Boden, so daß die Antriebskraft des Nachschubbootes nicht mehr ausreicht, das Boot vorwärts zu treiben. Wenn der Bremsfaktor zu groß ist, übersteigt die horizontale Komponente der Kettenspannung die Antriebskraft des Bootes.

Es ist deshalb von großer Bedeutung, daß der Bremsfaktor in einer befriedigenden Weise eingestellt werden kann. Die auftretenden Bremseffekte hängen von der Gesamtlänge der Kette, von dem Gewicht je laufendem Member der Kette, von der Antriebskraft des Nachschubbootes, dessen Geschwindigkeit und dgl· ab, und die Bremskräfte können einige tausend Pferdestärken betragen.

Wenn das Nachschubboot die Stelle erreicht hat, an welcher der Anker geworfen werden soll, wird der Anker herabgelassen, welcher an einem Drahtseil hängt, welches von der Ankerbetätigungstrommel an der draußen am Nachschubboot angeordneten Winde abgespult wird. Der Bremseffekt ist auch bei diesem Arbeitsvorgang von großer Bedeutung.

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Die üblichei Bandbremsen sind nicht "besonders geeignet für eine solche Verwendung; das gleiche gilt auch für Scheibenbremsen«, Dies liegt teilweise in den ungünstigen Eigenschaften dieser Bremstypen begründet, beispielsweise in der Ten-

selbst
denz einer Bandbremse, sich/fest zu ziehen, und in der

großen Wärmeentwicklung.

Eine hydraulische Anordnung der zuvor beschriebenen Art, welche einen hydraulischen Motor für den Antrieb der Winde, eine Pumpe zur !Förderung von Hydrauliköl zum Antrieb des Motors, ein Steuerventil zur Steuerung der Geschwindigkeit und der Drehrichtung des Motois, ein Drosselventil, welches in Reihe mit der Pumpe liegt, und ein zweites BDBselventil besitzt, welches parallel zum Motor geschaltet ist, kann verwendet werden, da bei einer solchen Anordnung der Vorteil erreicht ist, daß der Motor, wenn er als Bremse arbeitet, mit einer größeren Drehzahl zu derselben Zeit laufen kann, zu der die Pumpe mit einer konstanten Drehzahl betrieben wird, wodurch die Anordnung vereinfacht wird. Allerdings ist ein elastischeres System wünschenswert, bei welchem eine Stufenwahl möglich ist.

Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß die Winde durch eine Mehrzahl von hydraulischen Motoren betrieben wird, welche parallel geschaltet sind und welche - bei Schleppvorgängen mit voller Schleppkraft - nur mit einem Bruchteil ihrer

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maximalen Drehzahl laufen, und. zwar abhängig von dem vorhandenen Pumpeneffekt, so daß die Motoren, wenn der Anker und die Kette abgesenkt werden, als Pumpen arbeiten können und die Last in einem einstellbaren Maße bremsen, welches nach oben hin durch die maximale Drehzahl und den Druck der Motoren begrenzt ist. Die Drehzahl und der Druck sind wiederum durch pilotgesteuerte Ventile begrenzte Die hierbei erzeugte Wärme wird durch Kühlvorrichtungen in erforderlichem Maße abgeführt ο

Ein solches System ist elastisch. Am Beispiel einer Ankerhandhabung von Bohrplattformen aus wird dies deutliche

Wenn eine Bohrplattform verlagert werden soll, muß das Nachschubboot den Anker und die Kette anheben, wobei ein an einer Boje befestigter Draht auf die Ankerhandhabungstrommel gebracht wird« Es kann hierbei vorkommen, daß der Anker und die Kette in einer dicken Sand- und Schlammschicht am Meeresboden eingebettet sind» Das Herausreißen des Ankers und der Kette hängt nicht nur vom Gewicht des Ankers und dem Gewicht eines Teiles der Kette ab, und die maximale Zugkraft der Winde sollte deshalb beispielsweise 100 bis 200 t betragen» Die zur Verfügung stehende Pumpenleistung gibt deshalb nur eine relativ bescheidene Hebegeschwindigkeit bei maximaler Schleppkraft, beispielsweise von 6m je Minute.

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Bei schlechtem lifetter müssen die Bewegungen des Schiffes beim Herausreißen des Ankers mit großer Sorgfalt vorgenommen werden, um unkontrollierte Beanspruchungen zu vermeiden· In der Praxis setzt die Fähigkeit der Winde, ein Seil unter Überbelastung auszulegen, in vielen Fällen die Grenzen für die Bedingungen, unter denen die Ankerhandhabung noch ausgeführt werden kann.

Die vorliegende Erfindung bedeutet, daß die Winde das Drahtseil auslegen kann, wenn das Heck des Bootes auf einer Welle angehoben ist und ein Betätigungshebel des Steuerventiles in Hebestellung gehalten wird, und zwar bei einer ausreichenden Geschwindigkeit, beispielsweise ΊΟΟ m ^e Minute, da die Motoren, die in der Richtung auf ein Heben bei voller Schleppkraft nur mit einem Bruchteil ihrer maximalen, durch den Pumpeneffekt begrenzten Drehzahl laufen, in der Lage sind, in entgegengesetzter Richtung mit ihrer maximalen Drehzahl zu laufene Die Summe der von der tatsächlichen Pumpe gelieferten Ölmenge und der von den parallelgeschalteten Motoren gelieferten ölmenge kann über die pilotgesteuerten Ventile strömen«

Aufgrund der Erfindung kann die Winde über eine einfache Getrieberadübersetzung angetrieben werden. Verschiedene Getrieberäder der parallelgeschalteten Motoren können mit einem gemeinsamen Getrieberad in Verbindung steht· Das Getriebemodul kann folglich verhältnismäßig klein sein.

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Von entscheidender Bedeutung ist hierbei, daß die mechanische Leistung der Winde offenbar desto besser ist, je weniger mechanische Transmissionen aufeinanderfolgen. Die Beziehung zwischen der Auslegekraft und der Schleppkraft kann auf einem annehmbaren Niveau gehalten werden. Ein weiterer wichtiger Vorteil liegt darin, daß durch die verhältnismäßig niedrige Drehzahl der Motoren und durch das verhältnismäßig kleine Getriebemodul die kinetischen Kräfte beträchtlich reduziert werden, die andernfalls eine Stoßbelastung bei der Umkehr der Drehrichtung der Winde bewirken wurden.

Da die Auslegekraft auf einem niedrigen Niveau gehalten wird und die Motore und Ventile für die beim Auslegen anfallenden Ölmengen dimensioniert sind, kann die durch" das Anheben des Heck des Schiffes auf einer Welle erzeugte Auslegekraft mit dem Herausreißen des Ankers und der Kette verbunden werden. Das bedeutet, daß die Schleppkraft der Winde verringert werden kann·

Es besteht ferner die Möglichkeit einer Stufenwahl, da ja die Winde über mehrere, parallelgeschaltete Motore angetrieben wird, welche kurzgeschlossen werden können. Wenn mehrstufige Motore verwendet werden, besteht ebenfalls die Möglichkeit, eine oder mehrere Kammern kurzzuschließen.

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Die Anzahl der möglichen hydraulischen Geschwindigkeitsstufen ist gleich der Zahl der Motoren, multipliziert mit der Zahl der Kammern jedes Motors. Folglich gehen vier Zwei-Stufen-Motore acht Geschwindigkeitsstufen; vier Ein-Stufen-Motore geben vier Geschwindigkeitsstufen; und zwei Drei-Stufen-Motore können sechs Geschwindigkeitsstufen liefern₀

Selbstverständlich können auch ein oder mehrere Ein-Stufen-Motore parallel mit einem oder mehreren Mehr-Stufen-Motoie η geschaltet werden»

Ein Ein-Stufen-Motor und ein Zwei-Stufen-Motor liefern drei Geschwindigkeitsstufeno

Die Hubvolumen der Motoren und die Zähneanzahl der Getrieberäder können natürlich unterschiedlich sein in den Fällen, wo dies nützlich isto

Erforderlichenfalls können die Motore durch ein oder mehrere einstufige oder mehrstufige Pumpen angetrieben werden_o Pumpen mit veränderlichem Hubvolumen oder durch einen elektrischen 7,^rendemotor angetriebene Pumpen können verwendet werden, so daß die Stufenwahl noch weiter vergrößert und gewünschtenfalls die Pumpenabgabe in jeder Stufe variiert werden kann.

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Zwei oder mehr Winden, die getrennt über jeweils eine oder mehrere Pumpen angetrieben werden, kann eine größere Geschwindigkeit verliehen werden, indem die Summe des von den Pumpen gelieferten Öls infolge der Reihenschaltung durch die jeweiligen Steuerventile geleitet wird«

Bei der .Anordnung nach der Erfindung sind alle Komponenten geeignet sowohl für "beide Drehrichtungen beim Heben all? auch für beide Drehrichtungen beim Bremsen ausgelegt«

Die Ventilanordnung kann vorteilhafterweise derart getroffen werden, daß zumindest ein Motor ein angeflanschtes Steuerventil besitzt, welches, im Falle eines mehrstufigen Motors, vorzugsweise ein Stufenventil enthält, welches eine oder mehrere Stufen bei dem Motor auswählen kann, an welchem das Steuerventil angeflanscht isto Stufenventile können auch an den anderen Motoren angebracht sein, mit welchen die "Verbindung oder Trennung des Motors vorgenommen werden kann.

Es besteht die Möglichkeit, ein Mehrstufenventil an den anderen Motoren anzubringen, welches eine oder mehrere Stufen bei dem betreffenden Motor auswählt<> Das Stufenauswählventil kann von Hand betätigt oder gewünschtenfalls auch durch den Druck im System gesteuert werden, wozu druckgesteuerte Schaltrelais vorgesehen sind.

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Bei Entleeren des Motorsicherheitsventiles können die Motoren im wesentlichen ohne Druck das Seil auslegen. Es ist deshalb nicht notwendig, die Winde mit einer Reibkupplung zu versehene Eine Voraussetzung ist, daß die Motoren und die
Sicherheitsventile entsprechend den beim Auslegen anfallenden Clmengen dimensioniert sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel in Form eines typischen Schaltdiagrammes zeigt, das natürlich im Rahmen der bekannten Hydrauliktheorie abgewandelt werden kann.

Die Anordnung besitzt zwei Pumpen 1a und 1bο Diese können über einen Elektromotor, einen Dieselmotor oder eine andere geeignete Kraftquelle angetrieben werden und liefern Hydrauliköl an die Hydraulikmotoren 2a, 2b usw_e über ein Steuerventil 3. Die HydraulJSnotoren 2a, 2b usw_e sind parallel geschaltet und stehen in Antriebsverbindung mit derselben Windenwelle_e

Die Hydraulikmotoren sind vorzugsweise mehrstufig, wobei die Anordnung dann Stufenventile enthält, wodurch ein oder
mehrere Stufen bei den verschiedenen Motoren angeschlossen werden können.

Die Drehzahl des Hydraulikmotors wird durch Drosselung gesteuert und bestimmt, da die durch die Beipasskanäle des
Steuerventils fließende ülmenge kontinuierlich von der vollen

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Pumpenförderung bis auf Full gesteuert werden kann. Die Drehrichtung des Hydrauljföaotores wird durch Umkehren der Leitungen umgekehrt.

Die Anordnung besitzt ein Druckmindererventil 4, dessen Aufgabe darin besteht, das Absenken der Last steuern zu können, wenn sich der Hebel des Steuerventiles in seiner äußeren Stellung "Absenken" befindete Der Schieber des Druckmindererventiles wird, wenn der Hebel des Steuerventiles sich in der Stoppstellung befindet, durch den Zirkulationsdruck der Pumpe in Offenstellung gehalten, wobei der Zirkulationsdruck gegen eine verhältnismäßig schwache Feder und gegen einen Druck arbeitet, der von der Höhendifferenz des Expansionsbehälters abhängt.

Beim Hebevorgang wird der Schieber des Druckmindererventils ebenfalls durch den Pumpendruck in der offenen Stellung gehalten, so daß das von den Motoren 2a, 2b usw. zurückfließende öl frei zu den Pumpen "la, 1b zurückströmt.

Beim Absenkvorgang gibt der Steuerschieber 3 "schrittweise" den Rückflußkanal des Steuerventiles frei für Drucköl, das von dem oder den Hydraulikmotoren 2a, 2b kommt, welche dann, aufgrund der Last, als Pumpe bzw. als Pumpen angetrieben werden. Die Drehzahl des oder der Hydraulikmotoren wird auf diese Weise kontinuierlich gesteuert, entsprechend einer

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Ölmenge von Null "bis zur tatsächlichen ölabgabemenge der Pumpe. Der Anteil der Öllieferung der tatsächlichen Pumpe, welcher durch den Beipasskanal des Steuerventiles fließt, wird entsprechend zur selben Zeit abnehmen<,

Wenn das Steuerventil in seine äußere Stellung zurückgekehrt ist, gi"bt der Schieber des Steuerventiles den Rücklauf kanal des Steuerventiles freie Der Druck wird dann an das Druckmindererventil und an das unterste, justierte Pilotventil 8 beim Überdruckventil geliefert. Das Druckmindererventil drosselt dann eine von dem Hydraulikmotor herkommende ölmenge entsprechend der von der tatsächlichen Pumpe gelieferten Ölmenge mit einem Druckabfall, der den von der Last diktierten übersteigtο Der Schieber im Druckmindererventil verschiebt sich in eine Stellung, die dadurch bestimmt wird, daß die Federkraft zuzüglich dem Speisedruck deij tatsächlichen Pumpe, der von dem ölpegel im Expansionsbehälter 5 abhängt, im Gleichgewicht steht mit einer gewünschten und bis zu einem größten, gewollten Maß des Speisedruckes der Hydraulikmotoren 2a, 2b uswe an der Abgabeseite der tatsächlichen Pumpe 1a, 1b. Wenn der Druck in der Ausgangsleitüng der Pumpe fällt, steuert der Ausgangsdruck des Druckmindererventiles, welcher im wesentlichen konstant ist und von den ledern und vom Ölpegel im Expansionsbehälter bestimmt wird, den Schieber derart, daß dieser in einem stärkerem Maße drosselt. Wenn der Druck in der Ausgangsleitung der Pumpe über einen gewünschten

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Wert ansteigt, drosselt das Druckmindererventil automatisch auf ein niedrigeres Maß, so daß der Druck in der Ausgangsleitung der Pumpe ein weiteres Mal abnimmt· Das Druckmindererventil stellt hierdurch sicher, daß der Hydraulikmotor", wenn er als Pumpe arbeitet, einen ausreichenden Speisedruck erhält, um eine Kavitation zu vermeiden. Darüber hinaus verhindert das Druckmindererventil bei den tatsächlichen Pumpen 1a, 1b welche einen einfachen Konstruktionsaufbau mit festem Hubvolmen und einer Auslaßrichtung aufweisen können, daß unerwünschte Drücke an ihrer Rücklaufseite auftreten können. Der Speisedruck der tatsächlichen Pumpen wird in allen Fällen durch den Höhenunterschied zwischen Pumpe und Ölpegel im Expansionsbehälter bestimmt·

Der von den Hydraulikmotoren bei auf volle Leistung eingestelltem Hebel des Steuerventiles herkommende Druck wird an das Pilotventil 8 geliefert. Dieses Pilotventil, welches auf einen verhältnismäßig kleinen öffnungsdruck eingestellt ist, steuert dann das Überdruckventil 6„ Die Hydraulikmotoren arbeiten als Pumpe und bremsen die Last mit einem Faktor, der durch das auf einen verhältnismäßig niedrigen öffnungsdruck eingestellte Pilotventil 8 bestimmt wird, und liefern eine ölmenge, die gleich der Summe aus der ölabgabe der tatsächlichen Pumpe zuzüglich der veränderlichen ölmenge ist, welche über das Überdruckventil 6 strömte Die ölmenge, die von der Druckseite des Motors über das Überdruckventil 6

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zur Saugseite strömt, wird automatisch entsprechend den Änderungen in der Belastung variiert. Bei steigender Belastung öffnet das Überdruckventil in einem größeren Maße und bei fallender Belastung öffnet das Überdruckventil in einei^ geringeren Maße. Die Energiezufuhr während der Bremsperiode wird folglich durch die Drosselung und Druckminderung und durch das Überdruckventil 6 in Alarme umgewandelt, welche der Anordnung zugeführt wird·

Wenn der Hebel des Steuerventiles aus einer äußeren Stellung, welche eine automatische Kontrolle bei verhältnismäßig niedrigem Bremsfaktor liefert, in Richtung auf die Nullstellung bewegt wird, deckt der Schieber des Steuerventiles in einem zunehmenden Maße den Rücklauf kanal im Steuerventil ab. Der Druck in den Hydraulikmotoren und hierdurch auch der Bremsfaktor steigen dann kontinuierlich an, und die Drehzahl nimmt entsprechend ab. Da die Drosselung des von den Hydraulikmotoren kommenden Ölstromes übertragen wird von dem Druckmindererventil auf den Rücklauf kanal des Steuerventiles, verliert das Pilotventil 8 den Öffnungsdruck. Wenn der Schieber

des Steuerventiles in einem solchen Maße drosselt, daß der Druck auf den öffnungsdruck des Pilotventiles 7 ansteigt, öffnet das Überdruckventil 6 und der Hydraulikmotor bremst dann mit vollem Bremsfaktor β Wenn man den Hebel des Steuerventiles in die Stoppstellung bringt, nimmt die Drehzahl c'.es Hydraulikmotor es auf UuIl hin ab, abgesehen von internen Leckverlusten des Motors.

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Die Vorteile der neuen Anordnung werden insbesondere deutlich, wenn die Anordnung bei Ankerwinden mit dynamischen Bremsung verwendet wird. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, daß jeder der beiden Hydraulikmotore 2a, 2b zwei Kammern oder zwei Stufen besitzt«. Die Anzahl der Hydraulikmotore kann natürlich erforderlichenfalls vergrößert werden»

Wenn die Kammern der beiden Hydraulikmotore während eines Hebevorganges angeschlossen sind, wird das Druckmindererventil 4- durch den Arbeitsdruck in seiner offenen Stellung gehalten, so daß das über das Steuerventil 3 zurückfließende Öl im wesentlichen ohne Druck zu den Pumpen 1a, 1b zurückgeleitet wird. Das pilotgesteuerte Sicherheitsventil 6 verhindert eine Überlastung jährend des Hebevorganges und bestimmt die kritische Kraft, indem das Pilotventil 7 *>ei einem eingestellten maximalen Druck öffnet. Das ölniveau im ExpansionsbehäTfcer 5 verhindert eine Kavitation bei den Pumpen 1a, 1b.

Mittels eines der Stufenventile (nicht gezeigt) kann eine Kammer, beispielsweise des M_otors 2b, an der Druckseite kurzgeschlossen werden. Dann treiben nur drei der vier Kammern der beiden Hydraulikmotore die Winde an. Mittels der Stufenventile ist es in ähnlicher Weise möglich, die Kammern der Motore derart zu verbinden, daß nur zwei der vier Kammern der beiden Motore die Winde antreiben. Es kann natürlich auch eine solche Verbindung vorgesehen werden, daß nur eine Kammer eines Motores aktiv arbeitet.

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Es kann dann der Zustand betrachtet werden, daß der Einlaß und der Auslaß der Motoren durch den Steuerschieber im Steuerventil 3 geschlossen sind. Das Gewicht der Kette wirddann - über die Winde - einen statischen Druck in den vier Kammern der beiden Motore 2a und 2b erzeugen. Der Druck in den Motoren ist, wie ausgeführt, durch das Gewicht der ^ette bestimmt, aber durch das Pilotventil 7 begrenzt, welches auf einen maximalen Arbeitsdruck eingestellt ist. Das Pilotventil 7 steuert, wie ausgeführt, das Sicherheitsventil 6. Das Ausgangsöl der Pumpen 1a, 1b zirkuliert dann im wesentlichen drucklos durch die Beipasskanäle des Steuerventiles und zurück zu den Pumpen«,

Bei einem Bremsvorgang wird der Steuerhebel allmählich von der Stoppstellung in die Bremsstellung bewegte Der Schieber des Steuerventiles gibt dann zunehmend den Rücklaufkanal im Steuerventil frei und drosselt das von den Hydraulikmotoren kommende Drucköl, welche dann, infolge der Last als Pumpen arbeiten« Die Drehzahl der Hydraulikmotore wird auf diese Weise kontinuierlich von Hull an aufwärts gesteuert.

Bei der allmählichen Bewegung des Steuerhebels zur Bremsstellung hin wird der Druck in den Motoren in einem zunehmenden Maße übertragen an und gedrosselt durch das Druckmindererventil 4-, während gleichzeitig der Ölausgang der Pumpen 1a, 1b nicht mehr frei durch die Beipasskanäle des Steuerventiles

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zirkuliert, da der Steuerschieber sich abwärts bewegt und allmählich die Beipasskanäle verschließt» Der Pumpenausgang wird folglich durch das Steuerventil 3 an die vier Kammern der Motoren 2a und 2b mit einem Speisedruck geliefert, welcher eine Kavitation bei diesen Motoren verhinderte Die Größe des Speisedruckes wird durch eine Feder bestimmt, welche auf den Schieber des Druckmindererventiles 4- einwirkt» Die Schieber in dem Druckmindererventil bewegen sich in eine Stellung,Bei der eine Federkraft zuzüglich dem Rückdruck im Gleichgewicht mit dem Einspeise druck der Hydraulikmotore 2a und 2b stehtο Wenn der Fülldruck in der Ausgangsleitung der Pumpen 1a, 1b abnimmt, drosselt der Schieber des Druckminderers in einem stärkeren Maße, so daß der Fülldruck ansteigt. Wenn der Fülldruck in der Ausgangsleitung der Pumpen ansteigt, drosselt der Schieber des Druckminderers auf ein niedrigeres Maß, so daß der Fülldruck erneut abnimmt·

Das Pilotventil ist auf einen verhältnismäßig niedrigen öffnungsdruck eingestellte Wenn der Druck, der an das Druckmindererventil 4 und ebenfalls an das Pilotventil 8 geliefert wird, auf den öffnungsdruck des Pilotventiles 8 ansteigt, öffnet dieses und steuert das Sicherheitsventil 6.

Die Hydraulikmotore 2a und 2b arbeiten als Pumpen und bremsen die Last, indem sie eine ölmenge abgeben, die gleich ist der Summe aus der ölabgabe der tatsächlichen Pumpen 1a, 1b und

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aus der variablen Ölmenge, welche über das Sicherheitsventil 6 strömt. Wenn der Steuerhebel des Steuerventiles in die
äußere Stellung gebracht wird, gibt der Schieber des Steuerventiles den Rücklaufkanal des Steuerventiles völlig frei. Der Druck wird dann von den Motoren 2a und 2b an das Druckmindererventil 4- und an das Pilotventil 8 geliefert. Die
Hydraulikmotoren arbeiten als Pumpen und bremsen die Last mit einem minimalen Bremsfaktor, welcher durch den verhältnismäßig niedrigen Öffnungsdruck des Pilotventiles 8 bestimmt ist. Die Motoren geben eine Ölmenge ab, die gleich ist der Summe aus der Ölabgabe der tatsächlichen Pumpen 1a, 1b zusätzlich der variablen ölmenge, welche über das Sicherheitsventil 6 strömt.

Wenn in einem praktischen Ausführungsfall die Last eine
schnellere Umdrehung der hydraulischen Motore als ca. 14-0
Umdrehungen pro Minute bewirkt, wird über Magnete 30 ein
Alarm gegeben, welche mit der Motorwelle rotieren und über einen Wandler 31 Impulse erzeugen, welche ein Relais 32 betätigen. Der Steuerhebel sollte dann von der äußeren Stellung wegbewegt werden, so daß sich ein verstärkter Druck in den hydraulischen Motoren aufbaut, um die Last mit verstärktem Bremsfaktor zu bremsen und zu verzögern.

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Wenn der Bedienungsmann der VJinde die kontrolle über die Brems geschwindigkeit verlieren sollte, lösen die Magnete 30 - beim selben Ausführungsbeispiel - bei einer Drehzahl von 150 U/min über den Wandler 31 eine Betätigung des Relais 32 aus, welches wiederum ein Magnetventil 33 schaltet. Das Magnetventil 33 entleert dann die Saugseite des Pilotventiles 8, so daß dieses schließt. Das Sicherheitsventil 6 drosselt

maximalen
dann bei dem eingestellten/Druck des Pilotventiles 7· Wenn die Last verzögert ist auf eine Drehzahl von etwa 135 U/min und wenn die Impulsfrequenz niedriger ist als diejenige, auf die das Relais 32 geeicht ist, wird das Magnetventil 33 nicht mehr langer betätigt. Das Pilotventil 8 öffnet dann erneut. Auf diese Weise wird die Drehzahl innerhalb ausgewählter Grenzen gehalten, auch wenn der Steuerhebel in der äußeren Stellung gehalten wird.

Beim letzten Abbremsen wird der Steuerhebel schrittweise in die Stoppstellung bewegt. Der Schieber des Steuerventiles sperrt dann schrittweise den Rücklaufkanal des Steuerventiles ab, und die Drosselung des Drucköles wird dann in verstärktem Maße von dem Druckmindererventil 4· an den Schieber des Steuerventiles übertragen. Das Pilotventil 8 verliert seinen öffnungsdruck. Der Druck in den hydraulischen Motoren wird folglich ansteigen, bis das Pilotventil 7 bei dem eingestelltwn maximalen Druck öffnet. Wenn der Steuerhebel in die Stoppstellung gebracht worden ist, muß die gesamte Ölmenge durch

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das Sicherheitsventil 6 vor einem endgültigen Stillstand strömen. 7/enn der Steuerhebel zu rasch oder zu frühzeitig in die Stoppstellung bewegt wird, ist die ölmenge, die durch das Sicherheitsventil 6 fließen muß, zu grüß. In diesen Fällen öffnet ein Sicherheitsventil 6' "bei einem Druck, der etwas höher als der maximale öffnungsdruck des Sicherheitsventiles 6 ist.

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Claims

P at e nt anspr üc he

Hydraulische Anordnung zur Betätigung einer Winde, welche einen Hydraulikmotor zur Betätigung der Winde, eine Pumpe, die Drucköl zur Betätigung des Motors liefert, ein Steuerventil zur Steuerung der Geschwindigkeit und der Drehrichtung des Motors, ein erstes Drosselventil, welches in Reihe mit der Pumpe geschaltet ist, und ein zweites Drosselventil besitzt, welches parallel mit dem Motor geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zwei oder mehr hydraulische Motore (2a, 2b) besitzt, welche parallel mit Durchströmung beider Wege geschaltet sind und welche in Antriebsverbindung mit derselben Windenwelle stehen«

Hydraulische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die hydraulischei Motore (2a, 2b) mehrstufige Motore sind»

3· Hydraulische Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eine oder mehrere Pumpen (1a, 1b) umfaßt, welche eine konstante Kapazität besitzeir.

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