EP0316757B1 - Antriebseinrichtung für Seilwinden und/oder Drehwerke bei Hebezeugen - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für Seilwinden und/oder Drehwerke bei Hebezeugen mit einem Antriebsmotor, einem mit dem Antriebsmotor verbundenen Differentialgetriebe, dessen eine Welle mit der Seilwinde oder über ein Ritzel mit dem Drehwerk des Hebezeuges in Wirkverbindung steht, und dessen andere Welle mit einer Haltevorrichtung verbunden ist.
• Besondere Probleme beim Heben einer Last mit einem Hebezeug treten dann auf, wenn die Last relativ zum Hebezeug vertikale Bewegungen ausführt. Sollen beispielsweise mit einem auf der Plattform einer Bohrinsel stationär angeordnetem Hebezeug Lasten von einem Schiff gehoben werden, führen diese entsprechend der Roll- und Stampfbewegung des Schiffes mit dem Schiff Vertikalbewegungen relativ zu dem auf der Plattform stehenden Hebezeug aus. Diese Bewegungen können entsprechend den Witterungsbedingungen beträchtliche Größen annehmen. Werden von einem derart bewegten Schiff Lasten angehoben, können diese auf das Hubseil und damit die Konstruktion des Hebezeuges beträchtliche dynamische Stoßbeanspruchungen übertragen. Die ein bewegte Lasten anhebendes Hebezeug unter Berücksichtigung des größten auftretenden Hublastbeiwertes konstruiert und ausgelegt werden muß, wird daher die Konstruktion des Hebezeuges beträchtlich verteuert. Zur Lösung dieses Problems wurde bereits vorgeschlagen (EP-OS 234 451), daß die Hubseilwinde mit einem Antrieb oder einer Rutschkupplung zwischen dieser und dem Antrieb versehen ist, die derart gesteuert sind, daß die Zugkraft des Hubseiles über einen Zeitraum, der vorzugsweise größer ist als eine Sekunde, schrittweise oder kontinuierlich auf die dem Gewicht der Last entsprechende bzw. die zu deren Heben erforderliche Kraft gesteigert wird und daß die Winde durch die jeweilige Seilkraft übersteigende Gegenkräfte unter Abzug des Hubseiles von dieser rückdrehbar ist. Diese bekannte Lösung ist aber außerordentlich aufwendig und kompliziert, was ihren apparativen Einsatz betrifft. In der hier vorgesehenen Rutschkupplung muß auch die Stoßenergie in Wärme umgewandelt werden; zusätzlich sind zahlreiche und aufwendige Steuerungseinrichtungen notwendig.
• Zweck auch der gegenständlichen Erfindung ist die Lösung dieser Aufgabe, nämlich die Last stoßfrei in einem Zeitpunkt anzuheben, in dem die Seilzugkraft das Gewicht der Last zuzüglich einer etwaigen gerade wirkenden Beschleunigungskraft erreicht hat. Diese Lösung soll nach der gegenständlichen Erfindung mit einem geringen apparativen Aufwand erzielt werden ohne komplizierte Steuereinrichtung. Für die Drehwerke bei solchen Hebezeugen liegt an sich dasselbe Problem vor, d.h. sie sind erheblichen Stoßbeanspruchungen unterworfen, die damit zwangsweise verbundenen Beschleunigungskräfte sollen reduziert werden.
• Aus der DE-AS 11 86 187 ist es auch bekannt, bei einer Hubwinde zwischen dem Antriebsmotor und der Seilwinde ein Differentialgetriebe anzuordnen, dessen dritte Welle mit einer Wirbelstrombremse ist. Diese Einrichtung dient dazu, mit einem an sich nicht regelbaren Kurzschlußläufermotor mit hohem Anfahrmoment das Hubwerk anzufahren. Beim Anfahren ist die Seiltrommel abgebremst, die Wirbelstrombremse stromlos. Es dreht sich vorerst nur die Welle mit der Wirbelstrombremse. Durch Strombeaufschlagung der Stromspule wird die Welle allmählich abgebremst und somit das Drehmoment des Antriebsmotors auf die Welle für die Seiltrommel umgeleitet. Auch bei der in der DE-OS 29 03 940 beschriebenen Konstantzugwinde ist zwischen dem Antriebsmotor und der Seilwinde ebenfalls ein Differentialgetriebe vorhanden, dessen dritte Welle jedoch hier zusätzlich mit einem Motor angetrieben wird. Eine solche Konstantzugregelung zeigt und beschreibt auch die DD-PS 243 264. Alle diese letzterwähnten Einrichtungen sind jedoch in der bekanntgewordenen Art für die Lösung des hier anstehenden Problems nicht geeignet, noch bieten sie dazu Anregung.
• Erfindungsgemäß wird nun das oben eingangs erläuterte Problem dadurch gelöst, daß die Haltevorrichtung durch eine von mindestens einem Seil umschlungene Seilscheibe gebildet ist und das eine Seilende mit einer vorzugsweise in ihrem Dämpfungsverhalten einstellbaren Dämpfungseinrichtung, beispielsweise mit einer Feder und/oder Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist. Dadurch wird eine selbsttätig wirkende Antriebseinrichtung geschaffen, die die dynamischen Einflüsse auf das Hebezeug mindert, ohne daß dazu der Kranführer in das Antriebssystem durch Schalthandlungen eingreifen muß, wobei darüberhinaus das Hebezeug selbst leichter und damit billiger gebaut werden kann.
Die Figur veranschaulicht die Erfindung:
• Über eine von einem hier nicht dargestellten Motor angetriebene Antriebswelle 1 und ein drei Wellen aufweisendes Differentialgetriebe 2 wird eine Seiltrommel 3 angetrieben. Die dritte Welle 4 des Differentialgetriebes 2 ist mit einer Seilscheibe 5 verbunden. Auf der Seilscheibe ist ein Seil 6 aufgewickelt und mit seinem Ende daran befestigt, das andere Ende des Seiles 6 ist mit einem Dämpfungselement verbunden, das hier beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist. Auch Federn können für solche Dämpfungseinrichtungen verwendet werden. Die Dämpfungcharakteristik des Dämpfungselementes 7 kann zweckmäßigerweise eingestellt werden, so daß die Antriebseinrichtung unterschiedlichen Verhältnissen angepaßt werden kann.
• Wird nun eine bewegte Last mit der Winde 3 gehoben, so wird die dynamische Stoßbeanspruchung auf das Maß begrenzt, das der Einstellung des Dämpfungselementes entspricht. Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung wird zweckmäßigerweise bei sogenannten Offshorekranen angewandt, ist jedoch auf die Anwendung nicht beschränkt. Beim Anheben einer Last von einem Versorger bei hohem Seegang kommen dynamische Stoßbeanspruchungen von zusätzlich bis zu 150% der anzuhebende Last auf das Hebezeug. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung kann diese dynamische Beanspruchung auf z.B. die anzuhebende Last + 30 % begrenzt werden, was zur Folge hat, daß das Hebezeug viel leichter und damit billiger konstruiert und hergestellt werden kann. Darüberhinaus wirkt sich die Reduzierung der dynamischen Beanspruchung auch günstig auf die Last selbst aus, die dadurch vor Beschädigungen bewahrt wird. Die Antriebseinrichtung arbeitet unabhängig von Schalteingriffen des Bedienungspersonals.
• Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Seilscheibe 5 mit einem Seil 6 und einem Dämpfungsglied verbunden. Wenn die Antriebseinrichtung in Verbindung mit einem Drehwerk verwendet wird, so werden auf der Seilscheibe 5 zwei Seile mit gegenläufigem Wicklungssinn aufgebracht, deren beide Enden mit jeweils einer Dämpfungseinrichtung 7 verbunden sind, so daß in diesem Falle in beiden Drehrichtungen des Drehwerkes dynamische Stoßbeanspruchungen aufgefangen und gedämpft werden können.

Claims (2)

1. Antriebseinrichtung für Seilwinden und/oder Drehwerke bei Hebezeugen mit einem Antriebsmotor, einem mit dem Antriebsmotor verbundenen Differentialgetriebe (2), dessen eine Welle mit der Seilwinde (3) oder über ein Ritzel mit dem Drehwerk des Hebezeuges in Wirkverbindung steht, und dessen andere Welle (4) mit einer Haltevorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung durch eine von mindestens einem Seil (6) umschlungene Seilscheibe (5) gebildet ist und das eine Seilende mit einer vorzugsweise in ihrem Dämpfungsverhalten einstellbaren Dämpfungseinrichtung (7), beispielsweise mit einer Feder und/oder Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist.
2. Antriebseinrichtung für Seilwinden und/oder Drehwerke bei Hebezeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung durch eine von zwei Seilen umschlungene Seilscheibe gebildet ist und die beiden Seile gegenläufig auf der Seilscheibe aufgewickelt sind und jedes der beiden Seilenden mit einer vorzugsweise in ihrem Dämpfungsverhalten einstellbaren Dämpfungseinrichtung (7), beispielsweise mit einer Feder und/oder Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist.

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