DE3729064A1

DE3729064A1 - Redundant winch system

Info

Publication number: DE3729064A1
Application number: DE19873729064
Authority: DE
Inventors: Hans Tax; Klaus Dr Hoesler
Original assignee: Tax Ingenieurgesellschaft mbH
Current assignee: Tax Ingenieurgesellschaft mbH
Priority date: 1987-08-31
Filing date: 1987-08-31
Publication date: 1989-03-09
Anticipated expiration: 2007-09-01
Also published as: DE3729064C2

Abstract

A redundant winch system is proposed, in which a vertical displacement of the load bearer is possible even if the hoisting rope of one of the winches has broken, or one winch is jammed. Furthermore, measures are proposed to prevent dynamic loads on the still intact hoisting rope if a hoisting rope breaks.

Description

Die Erfindung betrifft ein redundantes Windensystem zum Heben und Senken eines Lastträgers, insbesondere in Kern kraftwerken, umfassend mindestens zwei Winden mit je einem von einer Seiltrommel über mindestens eine Seilumlenkrolle am Lastträger zu einer Seilhalterung geführten Hubseil.The invention relates to a redundant winch system for Lifting and lowering a load carrier, especially in the core power plants, comprising at least two winches with one each from a rope drum over at least one rope pulley on the load carrier to a rope bracket led to a rope holder.

Redundante Windensysteme werden dann eingesetzt, wenn durch Ausfall eines einzigen Windensystems sehr schwerwiegende Folgen zu erwarten sind. Redundant bedeutet dabei, daß jede der Winden für sich genommen in der Lage ist, den Lastträger mindestens in der Höhe zu halten, in der der Ausfall der anderen Winde eintritt. Die Verwendung von solchen redundanten Windensystemen ist in Kernkraftwerken zum Heben und Senken von Lasten z.B. Brennstäben oder Reaktorgefäßdeckeln Vorschrift. Es hat sich aber nun gezeigt, daß durch die bloße Dublizie rung einer Winde allein noch nicht alle möglichen Störfälle beherrschbar sind.Redundant winch systems are used when through Failure of a single winch system is very serious Consequences are to be expected. Redundant means that each the winch is capable of carrying the load carrier at least to the extent that the failure of the another wind occurs. The use of such redundant Winch systems are in nuclear power plants for lifting and lowering of loads e.g. Fuel rods or reactor vessel lids Regulation. But it has now been shown that through the mere duplicate winch alone does not cover all possible accidents are manageable.

Ein möglicher Störfall könnte sein, daß das Seil der einen Winde reißt. Dann steht die andere Winde zum Heben und Senken noch zur Verfügung und sie ist auch so ausgelegt, daß sie grundsätzlich ein Heben und Senken ermöglicht. Das Heben könnte aber sehr erschwert werden dadurch, daß von dem ge rissenen Seil ein oberer Seilabschnitt in den Bereich des Lastträgers hängt, so daß beim Heben des Lastträgers durch die noch intakte Winde, der obere Seilabschnitt des gerissenen Hubseils gegen den Lastträger stößt und unkontrollierbare Bewegungen durchführt. Das Anheben des Lastträgers wäre in diesem Fall unmöglich gemacht oder mindestens erheblich be hindert.A possible accident could be that the rope of one Winds break. Then the other winch stands for lifting and lowering still available and it is also designed to be basically allows lifting and lowering. The lifting but could be very difficult if the ge broken rope an upper section of rope in the area of Load carrier hangs so that when lifting the load carrier through the still intact winch, the upper rope section of the broken one Hoist against the load carrier and uncontrollable Performs movements. The lifting of the load carrier would be in made impossible in this case or at least considerably prevents.

Ein anderer denkbarer Störfall ist daß in der einen Winde, etwa durch Zahnbruch, eine Blockierung eintritt. In diesem Falle könnte die andere Winde den Lastträger nicht mehr absenken, weil die Absenkbewegung durch die ausgefallene Winde blockiert wird und auch ein Anheben des Lastträgers wäre nicht mehr möglich, weil das Hubseil der ausgefallenen Winde unkontrollierte Bewegungen machen würde.Another conceivable accident is that in one wind, for example, due to broken teeth, a blockage occurs. In this The other winch could no longer trap the load carrier lower because the lowering movement by the fancy Winch is blocked and also a lifting of the load carrier would no longer be possible because the hoist rope of the failed Winds would make uncontrolled movements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein redundantes Windensystem anzugeben, das erhöhte Betriebssicherheit gegen über den vorgeschriebenen redundanten Windensystemen gewähr leistet.The invention has for its object a redundant Specify winch system, the increased operational safety against guaranteed over the prescribed redundant winch systems accomplishes.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Seilhalterung von einer im Normalbetrieb unverdreh bar festgelegten, im Notbetrieb jedoch drehbaren Zusatzseil trommel gebildet ist, welche mit einem Seilvorrat des jewei ligen Hubseils bewickelt ist.To solve this problem, the invention proposes that the rope holder is not twisted by one in normal operation bar fixed, but rotatable in emergency operation drum is formed, which with a rope supply of the respective lige hoist rope is wound.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann die Zusatzseil trommel im Notbetrieb drehbar gemacht werden. Wenn dann der erstgenannte Störfall eintritt, so können immer noch beide voneinander getrennten Seilabschnitte eines Hubseils einge holt werden, indem je nach Ort der Bruchstelle die zugehörige Seiltrommel, oder die zugehörige Zusatzseiltrommel seilauf wickelnd in Drehung versetzt werden. Wenn der zweitgenannte Störfall eintritt, daß die Seiltrommel einer Winde blockiert, so ist immer noch ein Absenken des Lastträgers möglich, in dem die der blockierenden Winde zugehörige Zusatzseiltrommel seilabgebend gedreht wird. Auch ist ein Heben des Lastträgers nach wie vor möglich, ohne daß Seilverwirrung eintritt, in dem die der ausgefallenen Winde zugehörige Zusatzseiltrommel seilaufnehmend gedreht wird.In the embodiment of the invention, the additional rope drum can be rotated in emergency operation. If so first-mentioned accident occurs, both can still separate rope sections of a hoist rope inserted depending on the location of the fracture, the associated Rope drum, or the associated additional rope drum rope run can be rotated in a winding manner. If the second named A malfunction occurs that the cable drum of a winch is blocked, it is still possible to lower the load carrier in the auxiliary cable drum associated with the blocking winch is turned to release the rope. There is also a lifting of the load carrier still possible without rope confusion, in the additional rope drum associated with the failed winch is rotated to take up the rope.

Die Zusatzseiltrommel kann durch eine lösbare Drehsperrvor richtung zur Drehung freigegeben werden.The additional rope drum can be replaced by a detachable turnstile direction for rotation to be released.

An der Zusatzseiltrommel kann ein Hilfsantrieb vorgesehen sein, welcher seileinholend oder seilablaufbremsend wirk sam wird. Ein solcher Hilfsantrieb kann beispielsweise von einem Dauerbremsmotor gebildet sein. Wenn dann nach Blockie rung einer Winde ein Heben oder ein Senken des Lastträgers erfolgen soll, dann sorgt der Dauerbremsmotor beim Heben für ein Einholen des der jeweils gestörten Winde zugehörigen Hubseils, unter Aufrechterhalten einer leichten Spannung in diesem. Wenn andererseits ein Senken erfolgen soll, so sorgt der Dauerbremsmotor für einen Schutz gegen Schlaffseilbil dung in dem der ausgefallenen Winde zugehörigen Hubseil. Selbstverständlich kann der Dauerbremsmotor auch durch andere Hilfsantriebe und/oder Bremsen ersetzt werden.An auxiliary drive can be provided on the additional cable drum be which retracts the rope or slows down the rope drain sam becomes. Such an auxiliary drive can, for example, from be formed a permanent brake motor. If so after Blockie lifting or lowering the load carrier then the permanent brake motor ensures when lifting for catching up with the one associated with the faulty winch Hoisting rope, while maintaining a slight tension in this. If, on the other hand, a lowering is to take place, take care the permanent brake motor for protection against slack rope in the hoist rope associated with the failed winch. Of course, the permanent brake motor can also other auxiliary drives and / or brakes are replaced.

Hubseile können flaschenzugartig zwischen dem Lastträger und einem höhenfesten Träger eingeschert sein. Dies bedeu tet, daß das jeweilige Hubseil von der Seiltrommel abwech selnd über mehrere Seilumlenkrollen des Lastträgers und eines höhenfesten Trägers läuft.Hoist ropes can be hoisted between the load carrier and be sheared into a high-strength beam. This means tet that the respective hoist rope from the rope drum alternating over several rope pulleys of the load carrier and of a high-strength carrier runs.

Die Seilaufnahmekapazität der Zusatzseiltrommel einerseits und der Seilvorrat auf der Zusatzseiltrommel andererseits, werden vorzugsweise so bemessen, daß in jeder Seileinzugs stellung des Hubseils zu der Seiltrommel der jeweiligen Winde durch die Zusatzseiltrommel ein vollständiges Heben und ein vollständiges Absenken des Lastträgers möglich ist. Dies bedeutet, daß man auf der Zusatzseiltrommel unter Um ständen einen erheblichen Seilvorrat hat. Diesen Seilvor rat in einer exakten Ordnung zu halten ist aufwendig und ist nicht unter allen Umständen notwendig. Notwendig ist aber, daß im Normalbetrieb das Hubseil auf der Zusatzseiltrommel festgehalten ist. Demgemäß ist vorgesehen, daß das Hubseil nach seinem Einlauf in die Zusatzseiltrommel zunächst mit einem Teil seines die Zusatzseiltrommel belegenden Seil vorrats auf eine Schraubrillenspur der Zusatzseiltrommel aufgelegt ist und mit dem Rest des Seilvorrats in freier Verteilung auf die Zusatzseiltrommel aufgelegt ist, wobei das Ende dieses Restes an der Zusatzseiltrommel verankert ist. Der auf die Schraubrillenspur aufgelegte Teil des Seil vorrats, der im Normalfall unmittelbar an die Ablaufstelle des Hubseils von der Trommel angrenzt, sorgt dann im Normal betrieb für einen festen Halt des von der Zusatzseiltrommel ablaufenden Hubseils allein durch Reibung.The rope capacity of the additional rope drum on the one hand and the rope supply on the additional rope drum on the other hand, are preferably dimensioned so that in each rope retraction position of the hoisting rope to the rope drum of the respective Winch a full lift through the auxiliary rope drum and a complete lowering of the load carrier is possible. This means that one on the additional rope drum under Um has a substantial supply of rope. This rope forward To keep advice in an exact order is complex and is not necessary under all circumstances. But it is necessary that in normal operation the hoist rope on the additional rope drum is captured. Accordingly, it is provided that the hoist rope after its entry into the additional rope drum with a part of his rope covering the additional rope drum supply on a screw groove track of the additional cable drum is laid on and with the rest of the rope supply in free Distribution is placed on the additional rope drum, where the end of this rest is anchored to the auxiliary rope drum is. The part of the rope placed on the screw groove track stock, which normally goes directly to the drain point of the hoist rope adjacent to the drum then ensures in normal Operation for a firm hold of the auxiliary rope drum running lifting rope only by friction.

Um sicherzugehen, daß bei Ausfall eines Hubseils bzw. der einen zugehörigen Winde, der Lastträger keiner Kippbewegung unterliegt, ist vorgesehen, daß die an dem Lastträger an greifenden resultierenden Seilkräfte beider Hubseile in einer gemeinsamen Linie zusammenfallen.To make sure that in the event of failure of a hoist rope or an associated winch, the load carrier no tilting movement is subject to the provision that the on the load carrier resulting rope forces of both hoisting ropes in to coincide with a common line.

Bei redundanten Windensystemen besteht weiterhin folgendes Problem: Wenn ein Hubseil reißt, so wird das Gewicht des Lastträgers und die unter Umständen sehr beträchtliche Nutz last stoßartig von den bisher wirksamen beiden Hubseilen auf ein einziges Hubseil übertragen. Dies bedeutet, daß das noch intakte Hubseil in einer statischen Betrachtungsweise entsprechend dem doppelten Maximalgewicht ausgelegt sein muß. Dies ist der Grundgedanke des redundanten Windensystems. Zu bedenken ist aber auch, daß bei einer plötzlichen Verdoppelung des Gewichts in dem noch intakten Hubseil dieses unvermeid lich einer elastischen Längung und gegebenenfalls einer Be seitigung von Seillose unterworfen ist. Dies bedeutet weiter, daß der Lastträger mit der Nutzlast bei Übergang der Tragfunk tion von zwei auf nunmehr ein Hubseil, eine schwerkraftbedingte Beschleunigung in Abwärtsrichtung erfahren kann, die ins besondere im Hinblick von Seillose oder auch auf elastische Dehnung bei sehr langen Hubseilen beträchtlich sein kann. Die Fallenergie, die dann dem Lastträger und der Nutzlast erteilt wird, muß letztlich von dem einen noch intakten Hubseil aufgefangen werden, so daß in diesem einen noch intakten Hubseil Seilspannungen auftreten können, welche weit über die Verdoppelung der Seilspannung hinausgehen. Der Erfindung liegt deshalb weiter die Aufgabe zugrunde, bei einem redundanten Windensystem zum Heben und Senken eines Lastträgers, welches mindestens zwei Winden mit je einem von einer Seiltrommel zu einem Lastträger geführten Hubseil umfaßt, für eine Reduzierung der durch die oben beschriebene Schwerkraftbeschleunigung des Lastträgers und der Nutzmasse bedingten dynamischen Seilbelastung zu sorgen. Man kann sich hierbei der Seillängenausgleichsvorrichtungen bedienen, die üblicherweise jedem Hubseil zugeordnet sind.The following continues to apply to redundant winch systems Problem: If a lifting rope breaks, the weight of the Load carrier and the possibly very considerable benefit load suddenly from the previously effective two hoisting ropes transferred to a single hoist rope. This means that still intact lifting rope in a static view must be designed according to twice the maximum weight. This is the basic idea of the redundant winch system. To But it is also important to remember that if there is a sudden doubling of the weight in the still intact hoist rope this inevitably Lich an elastic elongation and possibly a loading is subject to rope loose. This further means that the load carrier with the payload at the transition from portable radio tion from two to now a hoist rope, a gravity-related Can experience acceleration in the downward direction especially with regard to rope-less or elastic Elongation can be considerable with very long hoisting ropes. The fall energy, then the load carrier and the payload granted, must ultimately still be intact by one Hoist rope are caught, so that in this one still intact hoisting rope rope tensions can occur which go far beyond doubling the rope tension. The invention is therefore further based on the object with a redundant winch system for lifting and lowering a load carrier, which has at least two winches with each one from a cable drum to a load carrier Includes hoisting rope, for a reduction through the above described gravitational acceleration of the load carrier and the dynamic rope load caused by the usable mass. One can look at the rope length compensation devices operate, which are usually assigned to each hoist rope.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Seil längenausgleichsvorrichtungen miteinander derart in Wirk verbindung stehen, daß bei Verkleinerung der Seilspannung des einen Hubseils um eine vorbestimmte Größe, dem jeweils anderen Hubseil eine Ausgleichsbewegung im Sinne einer An hebung des Lastträgers mitteilbar ist. Man kann die Koppelung der Seillängenausgleichsvorrichtung auf verschiedenste Weise herstellen, nämlich mechanisch, elektrisch, oder hydraulisch. Der Grundgedanke ist der, daß dem durch Reißen des einen Hubseils auf Längung beanspruchten anderen Hubseil, eine solche Veränderung seines Seilführungswegs mitgeteilt wird, daß der Lastträger in einem Maße steigt, welches der zu er wartenden dynamischen Absenkung entspricht und diese im wesentlichen aufhebt. Dann kann der Lastträger keine Be schleunigung erfahren und folglich auch keine Bewegungs energie aufnehmen, die letztlich zu einer hohen dynamischen Belastung des intakten Hubseils führen wurde.To solve this problem it is proposed that the rope length compensation devices with each other in this way connection that when the rope tension is reduced one hoist rope by a predetermined size, each other hoisting rope a compensatory movement in the sense of an lifting of the load carrier can be communicated. You can do the coupling the rope length compensation device in various ways produce, namely mechanical, electrical, or hydraulic. The basic idea is that by tearing one Lifting rope on elongation claimed another lifting rope, one such change in its cable routing is communicated, that the load carrier rises to an extent which it waiting dynamic reduction corresponds and this in essentially picks up. Then the load carrier can not be experience acceleration and consequently no movement absorb energy that ultimately leads to a high dynamic Load on the intact hoist rope.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die Seillängenausgleichsvorrichtung einen Zylinder und einen in diesem Zylinder geführten Kolben mit einer Kolbenstange umfaßt, daß der Kolben zwei Arbeitsräume innerhalb des Zylinders bildet, daß die Kolbenstange an dem jeweiligen Hubseil angreift, daß die Arbeitsräume mit Dämpfungsflüssig keit gefüllt sind, daß die Arbeitsräume über eine Drossel miteinander verbunden sind, daß an dem Kolben eine durch die Spannung des jeweiligen Hubseils belastete Kolbenstütz feder im Sinne der Verkleinerung eines ersten Arbeitsraums und der Vergrößerung eines zweiten Arbeitsraums angreift, daß der erste Arbeitsraum jeder Seillängenausgleichsvorrich tung mit dem zweiten Arbeitsraum der jeweils anderen Seil längenausgleichsvorrichtung über jeweils ein Absperrventil verbunden ist, welches im Normalbetrieb geschlossen ist, und daß mindestens einem Hubseil ein Seilspannungsveränderungs detektor zugeordnet ist, welcher bei Eintritt einer Seil spannungsveränderung vorbestimmter Größe in dem jeweiligen Hubseil die Absperrventile öffnet. Bei dieser Ausführungs form wird der durch das Reißen des einen Hubseils in dessen erstem Arbeitsraum federbedingt auftretende, erhöhte Druck auf den Zylinder des jeweils anderen noch intakten Hubseils übertragen und zwar in dessen zweiten Arbeitsraum, so daß der Kolben des Zylinders des zweiten Hubseils eine Bewegung erfährt, die zur Anhebung des Lastträgers führt. Die Be schleunigung des Kolbens in dem Zylinder des gerissenen Hubseils kann dabei größer sein als die Schwerkraftbeschleu nigung des Lastträgers und der Nutzlast, so daß auch unter Berücksichtigung der Trägheit des hydraulischen Systems die Anhebung des Lastträgers vor oder vorzugsweise gleich zeitig mit der durch Seillängung des intakten Hubseils be dingten Abwärtsbewegung des Lastträgers eintreten kann. A preferred embodiment is that the Rope length compensation device a cylinder and one pistons guided in this cylinder with a piston rod includes that the piston has two working spaces within the Cylinder forms that the piston rod on the respective Hoist rope attacks that the working rooms with damping fluid speed are filled that the work rooms via a throttle are connected to each other that a through on the piston the tension of the respective lifting rope loaded piston support pen in the sense of reducing the size of a first workspace and attacks the enlargement of a second work space, that the first work area of each rope length compensation device with the second work area of the other rope length compensation device via a shut-off valve each connected, which is closed in normal operation, and that at least one hoisting rope is a rope tension change Detector is assigned, which occurs when a rope enters change in voltage of predetermined magnitude in the respective Lift rope opens the shut-off valves. In this execution the shape is formed by tearing one of the hoisting ropes in it first working space spring-induced, increased pressure on the cylinder of the other still intact hoist rope transferred and in the second workspace, so that the piston of the cylinder of the second hoist rope makes a movement experiences that leads to the lifting of the load carrier. The Be acceleration of the piston in the cylinder of the cracked Hoist rope can be larger than the gravity inclination of the load carrier and the payload, so that even under Taking into account the inertia of the hydraulic system the lifting of the load carrier before or preferably immediately early with the rope extension of the intact lifting rope downward movement of the load carrier can occur.

Der Seilspannungsveränderungsdetektor kann auf die Druck bedingungen innerhalb des Zylinders ansprechen, d.h. auf die Druckbedingungen in jedem der Arbeitsräume beider Zylinder.The rope tension change detector can be on the pressure address conditions within the cylinder, i.e. on the printing conditions in each of the work spaces of both Cylinder.

Bevorzugt spricht der Seilspannungsveränderungsdetektor auf die Druckdifferenz zwischen zwei gleichnamigen Arbeits räumen der beiden Seillängenausgleichsvorrichtungen an. Diese letztere bevorzugte Ausführungsform hat den Vorteil, daß Seilspannungsveränderungen, welche auf das Aufnehmen unter schiedlicher Nutzlasten im Normalbetrieb zurückzuführen sind, von dem Seilspannungsveränderungsdetektor ignoriert werden, wie es sein soll. Dann kann der Seilspannungsveränderungs detektor verhältnismäßig kleine Seilspannungsunterschiede in den beiden Hubseilen ansprechen, was erwünscht ist.The rope tension change detector preferably speaks on the pressure difference between two work of the same name clear the two rope length compensation devices. These the latter preferred embodiment has the advantage that Rope tension changes due to picking up under different payloads can be attributed to normal operation, are ignored by the rope tension change detector, how it should be. Then the rope tension change detector relatively small differences in rope tension respond in the two hoisting ropes, which is desirable.

Beispielsweise kann man den Seilspannungsveränderungsdetektor auf die Druckdifferenz zwischen den ersten Arbeitsräumen der beiden Seillängenausgleichsvorrichtungen ansprechen lassen.For example, you can use the rope tension change detector on the pressure difference between the first workrooms let the two rope length compensation devices respond.

Eine baulich einfache Ausführungsform besteht darin, daß je des Hubseil von der zugehörigen Seiltrommel über eine Aus gleichsrolle zu dem Lastträger geführt ist, und daß die Aus gleichsrollen vermittels je einer Seillängenausgleichsvor richtung an einem höhenfesten Träger angebracht sind. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß mit einer verhältnis mäßig geringen Bewegung der jeweiligen Seillängenausgleichs vorrichtung ein verhältnismäßig großer Weg des Lastträgers erzwungen werden kann.A structurally simple embodiment is that each of the hoist rope from the associated rope drum via an off same role is performed to the load carrier, and that the off equal rolls by means of a rope length compensation direction are attached to a height-fixed support. These Embodiment has the advantage that with a ratio moderately small movement of the respective rope length compensation device a relatively large path of the load carrier can be forced.

Auch für dieses Windensystem gilt, daß das Hubseil flaschen zugartigen Verlauf haben kann in der Weise, daß jedes Hub seil von der zugehörigen Seiltrommel über die Ausgleichs rolle und jeweils mindestens eine Seilumlenkrolle an dem Lastträger und dem höhenfesten Träger zu einer Seilhal terung geführt ist.It also applies to this winch system that the hoist rope is bottled can have train-like course in such a way that each stroke rope from the associated rope drum over the compensation roll and at least one rope pulley on the Load carrier and the high-strength carrier to a rope neck is led.

Die Maßnahmen der Unterdrückung dynamischer Seilbeanspruchun gen einerseits und die Verwendung einer Zusatzseiltrommel als Seilhalterung andererseits, werden bevorzugt in Kombin ation angewandt, um ein redundantes Windensystem höchster Sicherheit zu erzielen.Measures to suppress dynamic rope stress gene on the one hand and the use of an additional rope drum as a rope holder on the other hand, are preferred in combination ation applied to a redundant winch system of the highest To achieve security.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar:The accompanying figures explain the invention with reference to of an embodiment. They represent:

Fig. 1 eine Gesamtübersicht eines redundanten Winden systems, in dem die beiden Grundgedanken der Er findung verwirklicht sind; Fig. 1 is an overview of a redundant winch system in which the two principles of the invention are realized;

Fig. 2 eine Zusatzseiltrommel im Normalbetrieb; Fig. 2 is an additional cable drum in normal operation;

Fig. 3 eine Zusatzseiltrommel im Notbetrieb, bei Ab senkung des Lastträgers und Fig. 3 is an additional rope drum in emergency operation, from lowering the load carrier and

Fig. 4 die Zusatzseiltrommel im Notbetrieb bei Anhebung des Lastträgers. Fig. 4, the additional rope drum in emergency mode when lifting the load carrier.

In Fig. 1 ist ein höhenfester Träger ganz allgemein mit 10 bezeichnet. Er ist beispielsweise von einer schienengängigen Laufkatze in einem Reaktorgebäude eines Kernkraftwerks ge bildet. An diesem höhenfesten Träger 10 ist mittels eines ganz allgemein mit 12 bezeichneten Windensystems ein Lastträger 14 mit einem Lasthaken 16 aufgehängt. Das Winden system umfaßt ein erstes Hubseil 18, welches von der Seil trommel 20 einer Winde 22 über eine Seilausgleichsrolle 24, eine Seilumlenkrolle 26 des Lastträgers 14, eine Seilumlenk rolle 28 des höhenfesten Trägers 10 und eine Seilumlenk rolle 30 des Lastträgers 14, zu einer Zusatzseiltrommel 32 verläuft. Die Winde 22 und die Zusatzseiltrommel 32 können ebenfalls auf dem höhenfesten Träger 10 angeordnet sein. Ein zweites, strichpunktiert eingezeichnetes, Hub seil 34 verläuft von der Seiltrommel 36 einer Winde 38 über eine Ausgleichsrolle 40 zu einer Seilumlenkrolle 42 des Lastträgers 14, sodann zu einer Seilumlenkrolle 44 am höhen festen Träger 10 und sodann über eine weitere Seilumlenk rolle 46 am Lastträger 14 zur Zusatzseiltrommel 48. Die Ausgleichsrollen 24 und 40 sind mittels je einer Seillängen ausgleichsvorrichtung 50 bzw. 52 an dem höhenfesten Träger 10 aufgehängt. Die Seillängenausgleichsvorrichtungen 50 sind identisch aufgebaut. Es genügt deshalb eine von ihnen zu beschreiben, entsprechende Teile sind durch gleiche In dizes a, b, c . . . bezeichnet. Die Seillängenausgleichsvor richtung 50 umfaßt einen Zylinder 50 a der an dem höhenfesten Träger 10 befestigt ist. In dem Zylinder 50 a ist ein Kolben 50 b verschiebbar geführt. Der Kolben 50 b unterteilt den Zylinder 50 in einen ersten Arbeitsraum 50 e und einen zweiten Arbeitsraum 50 d. Der Kolben 50 b ist mit einer Kolbenstange 50 f verbunden, welche die Ausgleichsrolle 24 trägt. An dem Kolben 50 b greift eine Kolbenstützfeder 50 g an, welche im Sinne einer Verkleinerung des ersten Arbeitsraums 50 e wirkt. Die beiden Arbeitsräume 50 e und 50 d sind im Normalbetrieb über einen Ventildurchgang 50 h und eine Drossel 50 i mitein ander verbunden. Dabei steht die Flüssigkeit in den Arbeits räumen 50 e und 50 d unter dem Druck eines Gaspolsters 50 k in einem Speicherbehälter 50 l, der über ein Rückschlagventil 50 m angeschlossen ist. Die Stärke der Kolbenstützfeder 50 g, der Druck in dem Ausgleichsbehälter 50 l, die Querschnitts größe des Kolbens 50 b und die Querschnittsgröße der Kolben stange 50 f sind derart aufeinander eingestellt, daß der Kolben im gesamten Variationsbereich der durch Lastträger 14 und Nutzlast gebildeten Gesamtbelastung, eine mittlere Stellung zwischen den beiden Enden des Zylinders 50 a ein nimmt, solange beide Hubseile 18 und 34 ordnungsgemäß be lastet sind.In Fig. 1, a height-fixed support is generally designated 10 . For example, it is formed by a rail-accessible trolley in a reactor building of a nuclear power plant. A load carrier 14 with a load hook 16 is suspended from this height-fixed carrier 10 by means of a winch system, generally designated 12 . The winch system comprises a first hoist rope 18 , which drum 20 of a winch 22 via a rope compensation roller 24 , a rope deflection roller 26 of the load carrier 14 , a rope deflection roller 28 of the height-fixed carrier 10 and a rope deflection roller 30 of the load carrier 14 , to an additional rope drum 32 runs. The winch 22 and the additional cable drum 32 can also be arranged on the height-fixed support 10 . A second, dash-dotted line, lifting rope 34 runs from the rope drum 36 of a winch 38 via a compensating roller 40 to a rope deflecting roller 42 of the load carrier 14 , then to a rope deflecting roller 44 on the vertically fixed carrier 10 and then via a further rope deflecting roller 46 on the load carrier 14 to the additional rope drum 48 . The compensation rollers 24 and 40 are suspended by means of a cable length compensation device 50 and 52 on the height-fixed support 10 . The rope length compensation devices 50 are constructed identically. It is therefore sufficient to describe one of them, corresponding parts are identified by the same indices a , b , c . . . designated. The rope length compensation device 50 comprises a cylinder 50 a which is attached to the fixed support 10 . In the cylinder 50 a , a piston 50 b is slidably guided. The piston 50 b divides the cylinder 50 into a first working space 50 e and a second working space 50 d . The piston 50 b is connected to a piston rod 50 f , which carries the compensating roller 24 . A piston support spring 50 g acts on the piston 50 b , which acts in the sense of reducing the size of the first working space 50 e . The two working spaces 50 e and 50 d are connected to each other in normal operation via a valve passage 50 h and a throttle 50 i . The liquid is in the working rooms 50 e and 50 d under the pressure of a gas cushion 50 k in a storage container 50 l , which is connected via a check valve 50 m . The strength of the piston support spring 50 g , the pressure in the expansion tank 50 l , the cross-sectional size of the piston 50 b and the cross-sectional size of the piston rod 50 f are adjusted to one another such that the piston in the entire range of variation of the total load formed by load carrier 14 and payload, an intermediate position between the two ends of the cylinder 50 a takes one as long as both hoist ropes 18 and 34 are properly be utilized.

Der Ventildurchgang 50 h gehört einem Wegeventil 50 o an, welches zweier Stellungen fähig ist. In der anderen, in Fig. 1 nicht dargestellten Stellung des Wegeventils 50 o, ist ein Ventildurchgang 50 p vorgesehen, welcher den ersten Arbeitsraum 50 e des Zylinders 50 über ein Rückschlagventil 50 q mit dem zweiten Arbeitsraum 52 d des Zylinders 52 verbin det. Zwischen den beiden ersten Arbeitsräumen 50 e und 52 e liegt ein Seilspannungsveränderungsdetektor 54, welcher die beiden Wegeventile 50 o und 52 o ansteuert. Der Seilspannungs veränderungsdetektor 54 spricht auf Druckdifferenzen zwischen den beiden zweiten Arbeitsräumen 50 d und 52 d an. Wenn die beiden Hubseile 18 und 34 gleichmäßig tragen, so sind die Flüssigkeitsdrücke in den beiden Arbeitsräumen 50 d und 52 d annähernd gleich groß. Dann befinden sich die Wegeventile 50 o und 52 o in der in Fig. 1 gzeichneten Stellung. Die Seil längenausgleichsvorrichtungen 50 und 52 sorgen dann lediglich für eine gleichmäßige Belastung der beiden Hubseile 18 und 34, wobei die Ausgleichsbewegungen durch Flüssigkeitstrans port zwischen dem jeweils ersten Arbeitsraum 50 e, 52 e und dem jeweils zweiten Arbeitsraum 50 d bzw. 52 d über die Drossel 50 i bzw. 52 i gedämpft ist.The valve passage 50 h belongs to a directional valve 50 o , which is capable of two positions. In the other, not shown in Fig. 1 position of the directional control valve 50 o , a valve passage 50 p is provided, which connects the first working chamber 50 e of the cylinder 50 via a check valve 50 q to the second working chamber 52 d of the cylinder 52 . Between the first two work spaces 50 e and 52 e there is a rope tension change detector 54 which controls the two directional control valves 50 o and 52 o . The rope tension change detector 54 responds to pressure differences between the two second working spaces 50 d and 52 d . If the two hoisting ropes 18 and 34 carry evenly, the liquid pressures in the two working spaces 50 d and 52 d are approximately the same. Then the directional control valves 50 o and 52 o are in the position shown in FIG. 1. The cable length compensation devices 50 and 52 then only ensure a uniform loading of the two hoisting ropes 18 and 34 , the compensating movements by liquid transport port between the first work space 50 e , 52 e and the second work space 50 d and 52 d via the throttle 50 i or 52 i is damped.

Wenn beispielsweise das Hubseil 34 reißt, so schnellt unter der Wirkung der Kolbenstützfeder 52 g der Kolben 52 b in dem Zylinder 52 a nach oben. Der erste Arbeitsraum 52 e wird da durch verkleinert und der Druck in diesem ersten Arbeits raum 52 e steigt an, während der Druck in dem zweiten Arbeits raum 52 d absinkt. Ein Druckausgleich kann über die Drossel 52 i nur mit erheblicher Verzögerung eintreten. Gleichzeitig wird die Belastung des Hubseils 18 vergrößert, so daß der Druck in dem ersten Arbeitsraum 50 e absinkt und der Druck in dem zweiten Arbeitsraum 50 d ansteigt. Es bildet sich also eine Druckdifferenz zwischen den beiden zweiten Ar beitsräumen 50 d und 52 d. Auf diese Druckdifferenz spricht der Seilspannungsveränderungsdetektor 54 an und schaltet die beiden Wegeventile 50 o und 52 o in ihre jeweils andere, in Fig. 1 nicht dargestellte, Stellung. Die Flüssigkeit erhöhten Drucks in dem Arbeitsraum 52 e kann dann über den Ventildurchgang 52 p und das Rückschlagventil 52 q in den zweiten Arbeitsraum 50 d gelangen. Der Kolben 50 b wird dann durch diese Druckzufuhr nach oben bewegt, so daß der Last träger 14 ebenfalls nach oben bewegt wird. Auf diese Weise wird die durch die Lastverdoppelung bewirkte Längung des Hubseils 18 ausgeglichen und der Lastträger 14 erfährt keine Beschleunigung nach unten. Eine über die Lastdublizierung hinausgehende, dynamische Belastung des Hubseils 18 ist damit unterbunden. Da durch den Lastspannungsveränderungs detektor 54 gleichzeitig auch das Wegeventil 50 o umgeschaltet wird, kann die in dem ersten Arbeitsraum 50 e befindliche Flüssigkeit beim Hochgehen des Kolbens 50 b über den Ventil durchgang 50 p und das Rückschlagventil 50 q in den sich ver größernden zweiten Arbeitsraum 52 d entweichen.If, for example, the lifting cable 34 breaks, the piston 52 b in the cylinder 52 a soars up under the action of the piston support spring 52 g . The first work space 52 e is reduced by and the pressure in this first work space 52 e increases, while the pressure in the second work space 52 d decreases. Pressure compensation can only occur with a considerable delay via throttle 52 i . At the same time, the load on the hoisting rope 18 is increased, so that the pressure in the first work space 50 e drops and the pressure in the second work space 50 d increases. So there is a pressure difference between the two second Ar work rooms 50 d and 52 d . The rope tension change detector 54 responds to this pressure difference and switches the two directional control valves 50 o and 52 o into their respective other positions, not shown in FIG. 1. The liquid of increased pressure in the working space 52 e can then pass through the valve passage 52 p and the check valve 52 q into the second working space 50 d . The piston 50 b is then moved upwards by this pressure supply, so that the load carrier 14 is also moved upwards. In this way, the elongation of the lifting cable 18 caused by the doubling of the load is compensated for and the load carrier 14 does not experience any downward acceleration. A dynamic load on the lifting cable 18 that goes beyond the load duplication is thus prevented. Since the directional control valve 50 o is simultaneously switched by the load voltage change detector 54 , the liquid in the first working chamber 50 e when the piston 50 b goes up via the valve passage 50 p and the check valve 50 q into the second working chamber 52, which increases in size d escape.

Entsprechendes Verhalten stellt sich ein, wenn das Hubseil 18 reißt.Corresponding behavior occurs when the hoisting rope 18 breaks.

Die Zusatzseiltrommeln 32 und 48 sind im Normalbetrieb gegen Drehen gesperrt und verhalten sich damit wie feste Veran kerungspunkte des jeweiligen Seilendes. In Fig. 2 erkennt man die Zusatzseiltrommel 32. Das Hubseil 18 ist im Bereich seines Ablaufs von der Zusatzseiltrommel 32 auf eine Schraub rillenspur 58 aufgewickelt und dort durch Reibschluß festge halten. Ein Seilvorrat 60 des Hubseils 18 ist sodann auf die Hubseiltrommel 32 frei aufgewickelt. An der Seiltrommel 32 greift ein Dauerbremsmotor 62 an, d.h. ein Motor, der unter ständiger Aufrechterhaltung eines Drehmoments dauernd brems bar ist. Die Seiltrommel 32 ist durch eine Sperrvorrichtung 64 im Normalbetrieb am Drehen verhindert. Wenn das Hubseil 18 reißt, so hängt der Lastträger 14 nur noch an dem Hubseil 34. Wenn nun beispielsweise der Riß in dem Hubseil 18 an der Stelle A eingetreten ist und wenn der Lastträger 14 nach dem Riß gehoben werden soll, so würden die im Bereich des Lastträgers hängenden Abschnitte des Hubseils 18 beim Heben des Lastträgers 14 unkontrollierte Bewegungen aus führen. Dies kann dadurch verhindert werden, daß sowohl der mit der Seiltrommel 20 verbundene Seilabschnitt, als auch der mit der Zusatzwinde 32 verbundene Seilabschnitt eingeholt werden. Das Einholen des mit der Zusatzseiltrommel 32 ver bundenen Seilabschnitts kann vermittels des Dauerbremsmotors 62 geschehen, nachdem die Sperrvorrichtung 64 von Hand, oder durch Fernbetätigung geöffnet ist. Dann wird die Zusatz seiltrommel 32, so wie in Fig. 4 dargestellt, zusätzlich ab gewickelt.The additional cable drums 32 and 48 are locked against rotation in normal operation and thus behave like fixed anchoring points of the respective cable end. The additional cable drum 32 can be seen in FIG. 2. The hoist rope 18 is wound in the area of its expiry from the additional rope drum 32 to a screw groove 58 and hold it there by friction. A rope supply 60 of the hoisting rope 18 is then freely wound onto the hoisting rope drum 32 . On the cable drum 32 engages a brake motor 62 , ie a motor that is continuously braking bar while constantly maintaining a torque. The cable drum 32 is prevented from rotating by a locking device 64 in normal operation. If the hoisting rope 18 breaks, the load carrier 14 hangs only on the hoisting rope 34 . Now, if for example, the crack occurred in the hoist rope 18 at point A, and when the load carrier is to be raised by the crack 14, the hanging in the area of the load carrier sections of the hoist rope 18 during lifting of the load beam 14 would uncontrolled movements lead. This can be prevented in that both the cable section connected to the cable drum 20 and the cable section connected to the auxiliary winch 32 are caught up. The retrieval of the cable section connected to the additional cable drum 32 can be done by means of the brake motor 62 after the locking device 64 is opened by hand or by remote control. Then the additional rope drum 32 , as shown in Fig. 4, is additionally wound.

Sollte die Winde 22 etwa infolge Zahnbruchs blockieren, so kann der Lastträger 14 nach wie vor durch die Winde 38 ge hoben und gesenkt werden. Im Hebebetrieb wird dann das Hub seil 18 nach Lösen der Sperrvorrichtung 64 durch die Zusatz seiltrommel 32 eingeholt, so daß Schlaffseilbildung vermie den ist. Dann stellt sich wieder eine zusätzliche Bewicklung gemäß Fig. 4 auf der Zusatzseiltrommel 32 ein. Soll die Last 14 nach Blockierung der Winde 22 abgesenkt werden, so wird nach Lösung der Sperrvorrichtung 64 das Hubseil 18 von der Zusatzseiltrommel 32 gegen die Wirkung des Dauerbremsmotors 62 abgezogen, indem der Seilvorrat 60 auf der Zusatzseil trommel 32 abgebaut wird. Die Hubseile 18 und 34 sind ab weichend von der zeichnerischen Darstellung derart einge schert, daß die resultierende Kraftwirkung jedes Hubseils 18, 34 auf den Lastträger 14 in einer gemeinsamen Linie zusammenfallen, so daß sich die Lage der gesamtresultieren den Angriffskraft an dem Lastträger 14 beim Reißen eines Hubseils 18, 34 nicht verändert.Should the winch 22 block as a result of tooth breakage, the load carrier 14 can still be raised and lowered by the winch 38 . In lifting operation, the stroke rope 18 is then caught by releasing the locking device 64 through the additional rope drum 32 , so that slack rope formation is avoided. Then there is an additional winding according to FIG. 4 on the additional cable drum 32 . If the load to be lowered 14 by blocking the winch 22, so the locking device is withdrawn 64, the hoist rope 18 of the auxiliary cable drum 32 against the action of the retarder motor 62 by the cable supply is reduced to the auxiliary rope drum 32 60 to the solution. The hoisting ropes 18 and 34 are sheared from departing from the drawing in such a way that the resulting force effect of each hoisting rope 18 , 34 on the load carrier 14 coincide in a common line, so that the overall result of the attack force on the load carrier 14 when tearing of a hoist rope 18 , 34 not changed.

Claims

1. Redundant winch system for lifting and lowering a load carrier ( 14 ), in particular in nuclear power plants, comprising at least two winches ( 22 , 38 ), each with one of a cable drum ( 20 , 36 ) via at least one cable deflection roller ( 26 , 42 ) on the load carrier (14) records to a cable holder (32, 48) guided lifting cable (18, 34), terized in that the cable holder (32, 48) defined by a non-rotatable during normal operation, is formed in emergency but rotatable additional cable drum (32, 48) , which is wound with a rope supply ( 60 ) of the respective hoisting rope.

2. Winch system according to claim 1, characterized in that a releasable rotary locking device ( 64 ) is provided on the additional cable drum ( 32 , 48 ).

3. Winch system according to claim 1 or 2, characterized in that an auxiliary drive ( 62 ) is provided on the additional cable drum ( 32 , 48 ).

4. Winch system according to claim 3, characterized in that the auxiliary drive ( 62 ) of a permanent brake motor ( 62 ) is gebil det.

5. Winch system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the respective hoist rope ( 18 , 34 ) of the rope drum ( 20 , 36 ) alternately over a plurality of pulley pulleys ( 26 , 28 , 30 ) of the load carrier ( 14 ) and a height-fixed carrier ( 10 ) runs.

6. Winch system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the lifting cable ( 18 ) after it has entered the additional cable drum ( 32 ) first with part of its cable supply ( 60 ) occupying the additional cable drum ( 32 ) on a screw groove track ( 58 ) the additional cable drum ( 32 ) is placed on top and is placed with the rest of the rope supply ( 60 ) in free distribution on the additional cable drum, the end of this remainder being anchored to the additional cable drum ( 32 ).

7. Winch system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the resulting cable forces acting on the load carrier ( 10 ) of the two lifting cables ( 18 , 34 ) coincide in a common line.

8. Redundant winch system for lifting and lowering a load carrier ( 14 ), in particular in nuclear power plants, comprising at least two winches ( 22 , 38 ), each with a lifting cable ( 18 ) guided by a cable drum ( 20 , 36 ) to a load carrier ( 14 ) 34 ), on each hoist rope ( 18 , 34 ) one rope length compensation device ( 50 , 52 ) acts, in particular according to one of claims 1 to 7, characterized in that the rope length compensation devices ( 50 , 52 ) are operatively connected to one another, that when the rope tension of the one hoisting rope ( 34 ) is reduced by a predetermined amount, the other hoisting rope ( 18 ) in each case can be notified of a compensating movement in the sense of an increase in the load carrier ( 14 ).

9. Winch system according to claim 8, characterized in that the cable length compensation device ( 50 , 52 ) a Zylin ( 50 a , 52 a ) and in this cylinder ( 50 a , 52 a ) guided piston ( 50 b , 52 b ) with a piston rod ( 50 f , 52 f ) comprises that the piston ( 50 b , 52 b ) forms two working spaces ( 50 e , 50 d , 52 e , 52 d ) within the cylinder ( 50 , 52 ) that the piston rod ( 50 f , 52 f ) on the respective hoisting rope ( 18 , 34 ) that the work spaces ( 50 e , 50 d , 52 e , 52 d ) are filled with damping fluid, that the work spaces ( 50 e , 50 d , 52 e , 52 d ) are connected to each other via a throttle ( 50 i , 52 i ) that on the piston ( 50 b , 52 b ) a piston support spring loaded by the tension of the respective hoisting cable ( 18 , 34 ) ( 50 g , 52 g ) in the sense of reducing the size of a first work space ( 50 e , 52 e ) and enlarging a second work space ( 50 d , 52 d ) that the first work area ( 50 e , 52 e ) each rope length compensation device ( 50 , 52 ) with the second work area ( 52 d , 50 d ) of the other rope length compensation device ( 52 , 50 ) is connected via a shut-off valve ( 50 o , 52 o ), which is closed in normal operation and that At least one lifting rope ( 18 , 34 ) is assigned a rope tension change detector ( 54 ) which opens the shut-off valves ( 50 o , 52 o ) when a rope tension change of a predetermined size occurs in the respective hoisting rope ( 18 , 34 ).

10. Winch system according to claim 9, characterized in that the rope tension change detector ( 54 ) responds to the pressure conditions within a cylinder ( 50 a , 52 a ).

11. Winch system according to claim 10, characterized in that the rope tension change detector ( 54 ) responds to the pressure difference between two work spaces of the same name ( 50 d , 52 d ) of the two rope length compensation devices ( 50 , 52 ).

12. Winch system according to claim 11, characterized in that the rope tension change detector ( 54 ) on the pressure difference between the first work spaces ( 50 d , 52 d ) of the two rope length compensation devices ( 50 , 52 ) speaks to.

13. Winch system according to one of claims 8 to 12, characterized in that each hoist rope ( 18 , 34 ) from the associated cable drum ( 20 , 36 ) via a compensating roller ( 24 , 40 ) is guided to the load carrier ( 14 ), and that the compensating rollers ( 24 , 40 ) are each attached to a height-fixed support ( 10 ) by means of a cable length compensation device ( 50 , 52 ).

14. Winch system according to claim 13, characterized in that each hoist rope ( 18 , 34 ) from the associated rope drum ( 20 , 36 ) via the compensating roller ( 24 , 40 ) and in each case at least one rope deflection roller ( 26 , 28 , 30 ; 42 , 44 , 46 ) on the load carrier ( 14 ) and the height-fixed carrier ( 10 ) is guided to a cable holder ( 32 , 48 ).