EP1247778B1 - Winch - Google Patents
Winch Download PDFInfo
- Publication number
- EP1247778B1 EP1247778B1 EP02000979A EP02000979A EP1247778B1 EP 1247778 B1 EP1247778 B1 EP 1247778B1 EP 02000979 A EP02000979 A EP 02000979A EP 02000979 A EP02000979 A EP 02000979A EP 1247778 B1 EP1247778 B1 EP 1247778B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- drive
- control unit
- cable
- winch
- tension
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
- B66D1/02—Driving gear
- B66D1/08—Driving gear incorporating fluid motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
- B66D1/28—Other constructional details
- B66D1/40—Control devices
- B66D1/48—Control devices automatic
- B66D1/50—Control devices automatic for maintaining predetermined rope, cable, or chain tension, e.g. in ropes or cables for towing craft, in chains for anchors; Warping or mooring winch-cable tension control
Definitions
- the invention relates to a winch, in particular a Kelly winch for civil engineering drilling rigs, according to the preamble of claim 1.
- a hoist winch comprises a rotatably mounted drum for receiving a rope, a drive through which the drum for winding and unwinding of the rope is rotatable, a Measuring device for measuring a rope load and a control unit for the drive, which is determined by the control unit due to the measured rope load a tensile force on the rope and comparable with a predetermined residual tensile force.
- a hoist winch or winch is known from DE 297 23 821. This winch is universally applicable and allows efficient operation for a variety of applications.
- a control unit is provided, which measures a tensile force in connection with a measuring device and ensures that a residual tensile force on the rope is maintained. Because if the load on the rope rises when the drum rotates further, the rope would no longer be under tension and a larger amount of slack rope would then form. This no longer tensioned rope can cause the cable turns are no longer, as intended, in the grooves of the cable drum, but grooves are skipped, or come the turns uncontrollably on top of each other. Such an unclean windrow winding leads to high rope wear.
- EP 0 790 356 A1 describes a control device for a harrow which, inter alia, has a winch for raising and lowering the harrow. Further, a penetration force control means is provided which controls the winch so that a penetration force of the tillage equipment reaches a predetermined level.
- EP 0 518 297 A1 discloses a deep drilling apparatus and a method for controlling the propelling speed of a drilling tool of the deep drilling apparatus. According to EP 0 518 297 A1, a control can be provided which reduces the forwarding speed of a milling cutter when the tensile force on the carrying cable of the milling cutter decreases.
- the invention has for its object to improve a generic hoist winch and to provide a method for operating a hoist winch, with which an efficient winch operation is possible in a particularly wide range of applications.
- control unit and the measuring device are designed to continuously determine the instantaneous tensile force on the rope and that falls below the tensile force under the residual tensile force, the power of the drive by the control unit is herabsetzbar and adaptable, with a scheme the Traction over the residual tensile force is maintained.
- the power of the drive is advantageously not stopped when falling below the residual tensile force in the winch according to the invention, but only reduced to a low value.
- an increase in the power of the drive can be carried out, so that a nearly optimal sinking speed can be adjusted. So it is a simple black and white control that completely shuts off the winch drive falls below the Windenrestzugkraft avoided.
- the risk of the occurrence of a disadvantageous oscillation limit cycle with a constant on and off of the winch drive is largely reduced and virtually eliminated.
- a preferred embodiment of the hoist winch according to the invention is that the drive is designed as a hydraulic drive. Unlike an electric motor, a hydraulic drive is relatively stiff, i. he can perform changes in performance and thus speed changes of the rope with a very small delay according to the specifications of the control unit. This is particularly advantageous for rapid adjustment close to the optimum operating point and the optimal rate of descent.
- control unit forms an electro-hydraulic control together with the hydraulic drive.
- control unit can control an electric valve or a very small electric servomotor, by which in turn the hydraulic drive is controlled, for example in the context of a hydraulic torque amplification.
- the measuring device is arranged on a deflection roller or in the region of the drum.
- a measurement of the rope load in the region of the drum can take place, for example, by means of a torque support, which is described and known, for example, in connection with the generic state of the art.
- the control unit preferably has a data memory for storing at least essential data of the previous stroke cycle, such as stroke length and reversal points, and a processor for evaluating and influencing the next stroke cycle on the basis of the data.
- control unit falls below the current tensile force under the residual traction reduces and adapts the power of the drive and the power of the drive is controlled by the control unit on the basis of the currently determined tensile force.
- a particularly efficient operation in terms of lowering speed is achieved according to the invention in that the rope load is continuously measured by the measuring device and that the control unit continuously determines the instantaneous tensile force of the rope and compares with the predetermined residual tensile force.
- a depth reversal point is stored in the control unit and that the power of the drive is reduced by the control unit in the following Hubzyklus before reaching the previously stored depth reversal point , This is particularly advantageous when drilling with kelly bars, in order to achieve a faster and at the same time more gentle stopping of the rope load.
- the respective reversal point is stored at each lifting cycle by measuring and evaluating the Seilabspulweges by a suitable length measuring device on which a downward movement in an upward movement or vice versa is changed. This reversal point is noted according to the unwound length in a corresponding memory unit in the control unit.
- the power of the drive be reduced by the control unit to stop the rope at an upper lifting point before it is reached.
- the control unit taking into account the current and the previous operating sequence can set the almost optimal lowering speed of the rope.
- a winch 10 of the invention is illustrated.
- a drum 12 is rotatably supported about drum bearings 14a, 14b about a center axis 18 on a frame 13 with two rack supports 13a, 13b.
- the drum 12 is designed to receive a cable 11, which can be wound on the drum 12 in one or more layers.
- a drive 16 For rotating the drum 12 and thus for winding or unwinding of the cable 11, a drive 16 is provided. This may be an engine or a combination of an engine and a transmission.
- the drum 12 is formed as a hollow drum, in the hollow or interior of the drive 16 is arranged with its drive shaft 17 coaxial with the central axis 18.
- the torque transmission between the drive 16 and the drum 12 via a rotary connection, which may be a keyway connection.
- the drive 16 is rotatably supported by drive bearings 19 within the drum 12. To support the torque during rotation of the drum 12, the drive 16 is firmly connected exclusively to the frame 13 via a lever-shaped torque support 20.
- a measuring device is provided by which the supported torque can be determined.
- the measured value determined in each case can be forwarded, for example, via a line 21 to a computer unit, not shown, in which, corresponding to the drum diameter, taking into account the number of cable layers on the drum 12, which can widen the actual drum diameter, a force applied to the cable 11 is measured.
- a control of the drive 16 takes place, whereby a reduction in the power of the drive 16 and thus the unwinding speed takes place when the tensile force value is reduced.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
- Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Hubwinde, insbesondere eine Kellywinde für Tiefbau-Bohrgeräte, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Hubwinde umfasst eine drehbar gelagerte Trommel zur Aufnahme eines Seiles, einen Antrieb, durch welchen die Trommel zum Aufund Abwickeln des Seiles drehbar ist, eine Messeinrichtung zur Messung einer Seillast und eine Steuereinheit für den Antrieb, wobei durch die Steuereinheit aufgrund der gemessenen Seillast eine Zugkraft an dem Seil bestimmbar und mit einer vorgebbaren Restzugkraft vergleichbar ist.The invention relates to a winch, in particular a Kelly winch for civil engineering drilling rigs, according to the preamble of claim 1. Such a hoist winch comprises a rotatably mounted drum for receiving a rope, a drive through which the drum for winding and unwinding of the rope is rotatable, a Measuring device for measuring a rope load and a control unit for the drive, which is determined by the control unit due to the measured rope load a tensile force on the rope and comparable with a predetermined residual tensile force.
Eine Hubwinde oder Seilwinde geht aus der DE 297 23 821 hervor. Diese Seilwinde ist universell einsetzbar und erlaubt für eine Vielzahl von Anwendungsfälle einen effizienten Betrieb. Insbesondere ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche im Zusammenhang mit einer Messeinrichtung eine Zugkraft misst und dafür sorgt, dass eine Restzugkraft an dem Seil beibehalten wird. Denn sollte die Last an dem Seil bei weiterdrehender Trommel aufstehen, würde das Seil nicht mehr unter Spannung stehen und es würde sich dann eine größere Menge Schlappseil bilden. Dieses nicht mehr gespannte Seil kann dazu führen, dass die Seilwindungen nicht mehr, wie vorgesehen, in den Rillen der Seiltrommel liegen, sondern Rillen übersprungen werden, oder die Windungen unkontrolliert übereinander zu liegen kommen. Solch eine unsaubere Spulung auf der Winde führt zu hohem Seilverschleiß.A hoist winch or winch is known from DE 297 23 821. This winch is universally applicable and allows efficient operation for a variety of applications. In particular, a control unit is provided, which measures a tensile force in connection with a measuring device and ensures that a residual tensile force on the rope is maintained. Because if the load on the rope rises when the drum rotates further, the rope would no longer be under tension and a larger amount of slack rope would then form. This no longer tensioned rope can cause the cable turns are no longer, as intended, in the grooves of the cable drum, but grooves are skipped, or come the turns uncontrollably on top of each other. Such an unclean windrow winding leads to high rope wear.
Bei der gattungsbildenden Hubwinde wird dies dadurch verhindert, dass bei Unterschreiten der gemessenen Zugkraft unter die vorgegebene Mindest- oder Restzugkraft die Winde gestoppt wird. Hierdurch werden für viele Fälle die Bildung von Schlappseil und die damit verbundenen Nachteile zuverlässig verhindert.In the generic hoist winch this is prevented by falling below the measured tensile force below the predetermined minimum or residual traction, the wind is stopped. As a result, the formation of slack rope and the associated disadvantages are reliably prevented for many cases.
Für bestimmte Anwendungsfälle, insbesondere bei Verwendung der Winde als Kellywinde für das Dreh-Bohrverfahren, können hierbei Probleme auftreten. Trifft etwa die Last, also beispielsweise eine Kellystange, vor Erreichen der gewünschten Tiefe auf einen festen Widerstand oder auf ein festeres Medium, beispielsweise Wasser in einem Bohrloch, welches einen höheren Widerstand als die Luft des bereits gebohrten Bohrlochs aufweist, kann die Zugkraft an dem Seil die Restzugkraft unterschreiten. Dies führt dann zu einem Abschalten des Antriebes der Winde. Da beispielsweise bei dem Auftreffen auf Wasser die Last wieder weiter absinkt, und damit die momentane Zugkraft des Seiles die Restzugkraft wieder überschreitet, springt der Antrieb der Winde wieder an und wickelt das Seil mit der ursprünglichen Geschwindigkeit ab. Aufgrund der geringeren Absinkgeschwindigkeit der Last, beispielsweise im Wasser des Bohrloches, entsteht jedoch weiter erneut Schlappseil, so dass die Winde abermals gestoppt wird. Es kann sich dadurch ein Schwingungsgrenzzyklus bilden, der ein schnelles und effizientes Absinken der Last beeinträchtigt.For certain applications, especially when using the winch as Kelly winds for the rotary drilling process, this can cause problems. For instance, if the load, such as a kelly bar, encounters a fixed resistance or solid medium, such as water in a borehole, which has a higher resistance than the air of the well already drilled, before reaching the desired depth, the tensile force on the rope can fall below the residual tensile force. This then leads to a shutdown of the drive of the winch. For example, as the load falls again when hitting water, and thus the current tensile force of the rope exceeds the residual traction, the drive of the winch starts again and unwinds the rope at the original speed. However, due to the lower sinking rate of the load, for example in the water of the borehole, slack rope continues to form, so that the winch is stopped again. It can thereby form a vibration limit cycle that interferes with a rapid and efficient decrease of the load.
Aus diesem Grund wird für diesen Anwendungsfall des Bohrens mit Kellystangen häufig eine sogenannte Freifallwinde mit mechanischem Freifall eingesetzt, wobei eine Scheibenkupplung die Windentrommel freigibt oder abbremst. Allerdings ist eine derartige Freifallwinde bezüglich Wartung und Einstellung als auch bezüglich der Komplexität der Bauteile gegenüber einer gattungsbildenden Hubwinde nachteilig.For this reason, a so-called freefall winch with mechanical free fall is often used for this application of drilling with Kelly bars, with a disc clutch releases or decelerates the winch drum. However, such a free-fall winch with respect to maintenance and adjustment as well as the complexity of the components against a generic hoist winch is disadvantageous.
Die EP 0 790 356 A1 beschreibt eine Kontrollvorrichtung für ein Bodenbearbeitungsgerät, die unter anderem eine Winde zum Hochziehen und Herablassen des Bodenbearbeitungsgerätes aufweist. Ferner ist eine Eindringkraft-Kontrolleinrichtung vorgesehen, welche die Winde derart steuert, dass eine Eindringkraft des Bodenbearbeitungsgerätes ein vorher bestimmtes Niveau erreicht.EP 0 790 356 A1 describes a control device for a harrow which, inter alia, has a winch for raising and lowering the harrow. Further, a penetration force control means is provided which controls the winch so that a penetration force of the tillage equipment reaches a predetermined level.
Aus der JP 05-321287 geht ein weiteres Bodenbearbeitungsgerät hervor, welches von einer Windentrommel gehalten wird. Dabei ist eine Kontrolleinrichtung vorgesehen, die den Betriebsmodus ändert, wenn die Last an der Spitze des Bodenbearbeitungsgerätes einen Grenzwert überschritten hat.From JP 05-321287 another soil cultivation device emerges, which is held by a winch drum. In this case, a control device is provided which changes the operating mode when the load at the top of the harrow has exceeded a limit.
Die EP 0 518 297 A1 offenbart ein Tiefbohrgerät und ein Verfahren zur Steuerung der Vortriebsgeschwindigkeit eines Bohrwerkzeuges des Tiefbohrgerätes. Nach der EP 0 518 297 A1 kann eine Steuerung vorgesehen sein, welche die Vortriebsgeschwindigkeit einer Fräse verringert, wenn die Zugkraft am Tragseil der Fräse abnimmt.EP 0 518 297 A1 discloses a deep drilling apparatus and a method for controlling the propelling speed of a drilling tool of the deep drilling apparatus. According to EP 0 518 297 A1, a control can be provided which reduces the forwarding speed of a milling cutter when the tensile force on the carrying cable of the milling cutter decreases.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Hubwinde zu verbessern und ein Verfahren zum Betrieb einer Hubwinde bereitzustellen, mit welchen in einem besonders weiten Anwendungsbereich ein effizienter Windenbetrieb ermöglicht wird.The invention has for its object to improve a generic hoist winch and to provide a method for operating a hoist winch, with which an efficient winch operation is possible in a particularly wide range of applications.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hubwinde mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie durch ein Verfahren zum Betrieb einer Hubwinde gemäß Anspruch 5 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a hoist winch with the features of claim 1 and by a method for operating a hoist winch according to claim 5. Preferred embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.
Bei der erfindungsgemäßen Hubwinde ist vorgesehen, dass die Steuereinheit und die Messeinrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung der momentanen Zugkraft an dem Seil ausgebildet sind und dass bei Unterschreiten der Zugkraft unter die Restzugkraft die Leistung des Antriebes durch die Steuereinheit herabsetzbar und anpassbar ist, wobei durch eine Regelung die Zugkraft über der Restzugkraft gehalten wird.In the hoist winch according to the invention it is provided that the control unit and the measuring device are designed to continuously determine the instantaneous tensile force on the rope and that falls below the tensile force under the residual tensile force, the power of the drive by the control unit is herabsetzbar and adaptable, with a scheme the Traction over the residual tensile force is maintained.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird bei einem Unterschreiten der Restzugkraft bei der erfindungsgemäßen Winde die Leistung des Antriebes vorteilhafterweise nicht gestoppt, sondern nur auf einen geringen Wert herabgesetzt. Hierdurch vermindert sich die Absinkgeschwindigkeit der Last, wobei sich die Seilspannung erhöht und wieder über den Schwellwert der Restzugkraft steigen kann. Vorzugsweise kann dann auch wieder eine Erhöhung der Leistung des Antriebes erfolgen, so dass eine nahezu optimale Absinkgeschwindigkeit eingeregelt werden kann. Es wird also eine einfache Schwarz-Weiß-Regelung, die beim Unterschreiten der Windenrestzugkraft den Windenantrieb komplett abschaltet, vermieden. Die Gefahr des Entstehens eines nachteiligen Schwingungsgrenzzyklus mit einem ständigen An- und Abschalten des Windenantriebes wird weitestgehend reduziert und praktisch ausgeschlossen.In contrast to the prior art, the power of the drive is advantageously not stopped when falling below the residual tensile force in the winch according to the invention, but only reduced to a low value. This reduces the sinking speed of the load, whereby the cable tension can be increased and again rise above the threshold value of the residual tensile force. Preferably, then also an increase in the power of the drive can be carried out, so that a nearly optimal sinking speed can be adjusted. So it is a simple black and white control that completely shuts off the winch drive falls below the Windenrestzugkraft avoided. The risk of the occurrence of a disadvantageous oscillation limit cycle with a constant on and off of the winch drive is largely reduced and virtually eliminated.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hubwinde besteht darin, dass der Antrieb als ein hydraulischer Antrieb ausgebildet ist. Im Gegensatz zu einem Elektromotor ist ein hydraulischer Antrieb relativ steif, d.h. er kann mit einer sehr geringen Verzögerung Leistungsänderungen und damit Geschwindigkeitsänderungen des Seiles entsprechend der Vorgaben der Steuereinheit ausführen. Dies ist für eine schnelle Einregelung nahe dem optimalen Arbeitspunkt und der optimalen Absinkgeschwindigkeit besonders vorteilhaft.A preferred embodiment of the hoist winch according to the invention is that the drive is designed as a hydraulic drive. Unlike an electric motor, a hydraulic drive is relatively stiff, i. he can perform changes in performance and thus speed changes of the rope with a very small delay according to the specifications of the control unit. This is particularly advantageous for rapid adjustment close to the optimum operating point and the optimal rate of descent.
Hierbei ist von besonderem Vorteil, dass die Steuereinheit zusammen mit dem hydraulischen Antrieb eine elektrohydraulische Regelung bildet. Dabei kann die Steuereinheit ein elektrisches Ventil oder einen sehr kleinen elektrischen Stellmotor steuern, durch welchen wiederum der Hydraulikantrieb, etwa im Rahmen einer hydraulischen Drehmomentverstärkung gesteuert wird.It is of particular advantage that the control unit forms an electro-hydraulic control together with the hydraulic drive. In this case, the control unit can control an electric valve or a very small electric servomotor, by which in turn the hydraulic drive is controlled, for example in the context of a hydraulic torque amplification.
Für eine besonders einfache und zugleich genaue Messung der Seillast ist es bevorzugt, dass die Messeinrichtung an einer Umlenkrolle oder im Bereich der Trommel angeordnet ist. Eine Messung der Seillast im Bereich der Trommel kann etwa durch eine Drehmomentabstützung erfolgen, welche beispielsweise im Zusammenhang mit dem gattungsbildenden Stand der Technik beschrieben und bekannt ist.For a particularly simple and accurate measurement of the rope load, it is preferred that the measuring device is arranged on a deflection roller or in the region of the drum. A measurement of the rope load in the region of the drum can take place, for example, by means of a torque support, which is described and known, for example, in connection with the generic state of the art.
Die Steuereinheit weist vorzugsweise einen Datenspeicher zum Speichern zumindest wesentlicher Daten des vorherigen Hubzyklus, etwa Hublänge und Umkehrpunkte, sowie einen Prozessor zur Auswertung und Beeinflussung des nächsten Hubzyklus auf Grundlage der Daten auf.The control unit preferably has a data memory for storing at least essential data of the previous stroke cycle, such as stroke length and reversal points, and a processor for evaluating and influencing the next stroke cycle on the basis of the data.
Hinsichtlich des Verfahrens ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Steuereinheit bei einem Unterschreiten der momentanen Zugkraft unter die Restzugkraft die Leistung des Antriebes vermindert und anpasst und die Leistung des Antriebes anhand der momentan ermittelten Zugkraft durch die Steuereinheit geregelt wird.With regard to the method is provided according to the invention, that the control unit falls below the current tensile force under the residual traction reduces and adapts the power of the drive and the power of the drive is controlled by the control unit on the basis of the currently determined tensile force.
Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer Winde werden die vorstehend beschriebenen Vorteile erreicht.With this method according to the invention for operating a winch, the advantages described above are achieved.
Ein besonders effizienter Betrieb hinsichtlich der Absenkgeschwindigkeit wird nach der Erfindung dadurch erzielt, dass durch die Messeinrichtung die Seillast kontinuierlich gemessen wird und dass die Steuereinheit kontinuierlich die momentane Zugkraft des Seiles bestimmt und mit der vorgegebenen Restzugkraft vergleicht.A particularly efficient operation in terms of lowering speed is achieved according to the invention in that the rope load is continuously measured by the measuring device and that the control unit continuously determines the instantaneous tensile force of the rope and compares with the predetermined residual tensile force.
Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass zum Abstoppen des Seiles bei einem unteren Hubpunkt bei jedem Hubzyklus ein Tiefen-Umkehrpunkt in der Steuereinheit gespeichert wird und dass beim folgenden Hubzyklus vor Erreichen des vorausgehend gespeicherten Tiefen-Umkehrpunktes die Leistung des Antriebes durch die Steuereinheit vermindert wird. Dies ist insbesondere beim sogenannten Bohren mit Kellystangen vorteilhaft, um ein schnelleres und zugleich schonenderes Abstoppen der Seillast zu erreichen. Zunächst wird bei jedem Hubzyklus durch Messung und Auswertung des Seilabspulweges durch eine geeignete Längenmesseinrichtung der jeweilige Umkehrpunkt gespeichert, an welchem eine Abwärtsbewegung in eine Aufwärtsbewegung oder umgekehrt gewechselt wird. Dieser Umkehrpunkt wird entsprechend der abgespulten Länge in einer entsprechenden Speichereinheit in der Steuereinheit vermerkt. Da beim Kellybohren im nachfolgenden Bohrzyklus die folgende Kellystange im Wesentlichen bei der gleichen oder einer definiert geänderten Höhe angesetzt werden muss, kann entsprechend einem vorgegebenen Programm in der Steuereinheit eine schonende und zugleich schnelle Abbremsbewegung der Seilgeschwindigkeit vor dem Umkehrpunkt eingeleitet werden.According to the invention it is further provided that for stopping the rope at a lower lifting point in each lifting cycle, a depth reversal point is stored in the control unit and that the power of the drive is reduced by the control unit in the following Hubzyklus before reaching the previously stored depth reversal point , This is particularly advantageous when drilling with kelly bars, in order to achieve a faster and at the same time more gentle stopping of the rope load. First, the respective reversal point is stored at each lifting cycle by measuring and evaluating the Seilabspulweges by a suitable length measuring device on which a downward movement in an upward movement or vice versa is changed. This reversal point is noted according to the unwound length in a corresponding memory unit in the control unit. Because Kelly drilling in the subsequent drilling cycle the following Kelly bar must be set at substantially the same or a defined changed height, a gentle and at the same time rapid deceleration movement of the rope speed can be initiated before the reversal point according to a predetermined program in the control unit.
In vergleichbarer Weise ist es bevorzugt, dass zum Abstoppen des Seiles an einem oberen Hubpunkt vor dessen Erreichen die Leistung des Antriebes durch die Steuereinheit vermindert wird. Insgesamt wird durch die Erfindung eine sozusagen "intelligente" Hubwinde erreicht, bei welcher die Steuereinheit unter Berücksichtigung des momentanen und des vorausgegangenen Betriebsablaufes die jeweils nahezu optimale Absenkgeschwindigkeit des Seiles einstellen kann.Similarly, it is preferred that the power of the drive be reduced by the control unit to stop the rope at an upper lifting point before it is reached. Overall, a so-called "intelligent" hoist winch is achieved by the invention, in which the control unit, taking into account the current and the previous operating sequence can set the almost optimal lowering speed of the rope.
Die Erfindung wird weiter anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles erläutert, welches schematisch in den Zeichnungen gezeigt ist. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Seilwinde und
- Fig. 2
- eine Querschnittsansicht gemäß dem Schnitt A-A von Figur 1.
- Fig. 1
- a side view of a winch according to the invention and
- Fig. 2
- a cross-sectional view according to the section AA of Figure 1.
In den Figuren 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Seilwinde 10 veranschaulicht. Eine Trommel 12 ist über Trommellager 14a, 14b drehbar um eine Mittenachse 18 an einem Gestell 13 mit zwei Gestellträgern 13a, 13b gelagert. Die Trommel 12 ist zur Aufnahme eines Seiles 11 ausgebildet, welches ein- oder mehrlagig auf die Trommel 12 aufgewickelt werden kann.In Figures 1 and 2, a
Zum rotierenden Antreiben der Trommel 12 und somit zum Auf- oder Abwickeln des Seiles 11 ist ein Antrieb 16 vorgesehen. Dieser kann ein Motor oder eine Kombination aus einem Motor und einem Getriebe sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Trommel 12 als eine Hohltrommel ausgebildet, in deren Hohl- oder Innenraum der Antrieb 16 mit seiner Antriebswelle 17 koaxial zur Mittenachse 18 angeordnet ist. Die Drehmomentübertragung zwischen dem Antrieb 16 und der Trommel 12 erfolgt über eine Drehverbindung, welche eine Keilnutverbindung sein kann.For rotating the
Zur Bestimmung der an dem Seil 11 anliegenden Kraft ist der Antrieb 16 über Antriebslager 19 drehbar innerhalb der Trommel 12 gelagert. Zur Abstützung des Drehmoments bei Drehung der Trommel 12 ist der Antrieb 16 ausschließlich über eine hebelförmige Drehmomentstütze 20 mit dem Gestell 13 fest verbunden.To determine the force applied to the
An der mit zwei Verbindungsbolzen gelagerten Drehmomentstütze 20 ist eine nicht dargestellte Messeinrichtung vorgesehen, durch welche das abgestützte Drehmoment bestimmbar ist. Der jeweils ermittelte Meßwert kann beispielsweise über eine Leitung 21 an eine nicht dargestellte Rechnereinheit weitergeleitet werden, in welcher entsprechend dem Trommeldurchmesser unter Berücksichtigung der Anzahl der Seillagen auf der Trommel 12, welche den tatsächlichen Trommeldurchmesser erweitern können, eine am Seil 11 anliegende Kraft gemessen wird. Entsprechend dem gemessenen Zugkraftwert erfolgt eine Regelung des Antriebs 16, wobei bei Verminderung des Zugkraftwertes eine Verminderung der Leistung des Antriebes 16 und damit der Abwickelgeschwindigkeit erfolgt.At the mounted with two connecting
Claims (7)
- Winch, particularly Kelly winch for deep-well drilling tools, having- a drum (12), mounted in rotary manner, for receiving a cable (11),- a drive (16) through which the drum (12) can be rotated for winding and unwinding the cable (11),- a measuring device for measuring a cable load and- a control unit for the drive (16), said control unit, as a result of the measured cable load, being able to continuously determine an instantaneous tension on the cable (11) and to compare it with a predeterminable residual tension and if the tension drops below the residual tension the power of the drive (16) can be correspondingly reduced and adapted, the tension being kept by a control above the residual tension,characterized in that- for stopping the cable (11) at a lower lift point in each lift cycle a depth reversal point can be stored in the control unit and that prior to reaching the depth reversal point stored beforehand during the following lift cycle, the power of the drive (16) can be reduced by the control unit.
- Winch according to claim 1,
characterized in that
the drive (16) is constructed as a hydraulic drive. - Winch according to claim 2,
characterized in that,
together with the hydraulic drive, the control unit forms an electrohydraulic control system. - Winch according to one of the claims 1 to 3,
characterized in that
the measuring device is located on a guide pulley or in the vicinity of the drum (12). - Method for operating a winch (10) according to the preamble of claim 1, in which, if the instantaneous tension drops below the residual tension, the control unit reduces and adapts the power of the drive (16), the power of the drive (16) being controlled by the control unit on the basis of the instantaneously determined tension,
characterized in that
for stopping the cable (11) at a lower lift point in each lift cycle a depth reversal point is stored in the control unit and that in the following lift cycle before reaching the depth reversal point stored beforehand the power of the drive (16) is reduced by the control unit. - Method according to claim 5,
characterized in that
the cable load is continuously measured by the measuring device and
that the control unit continuously determines the instantaneous tension of the cable (11) and compares it with the predetermined residual tension. - Method according to one of the claims 5 or 6,
characterized in that
for stopping the cable (11) at an upper lift point prior to the reaching thereof the power of the drive (16) is reduced by the control unit.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10116342A DE10116342C2 (en) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | winch |
| DE10116342 | 2001-04-02 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1247778A2 EP1247778A2 (en) | 2002-10-09 |
| EP1247778A3 EP1247778A3 (en) | 2006-04-12 |
| EP1247778B1 true EP1247778B1 (en) | 2007-03-28 |
Family
ID=7680072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP02000979A Expired - Lifetime EP1247778B1 (en) | 2001-04-02 | 2002-01-16 | Winch |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1247778B1 (en) |
| AT (1) | ATE358099T1 (en) |
| DE (2) | DE10116342C2 (en) |
| HK (1) | HK1050351A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104261291A (en) * | 2014-08-15 | 2015-01-07 | 徐州徐工基础工程机械有限公司 | Protection system of hoisting mechanism of rotary drilling rig |
| EP2975208A2 (en) | 2014-07-15 | 2016-01-20 | BAUER Maschinen GmbH | Construction machine and method for controlling a construction machine |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10320946B4 (en) | 2003-05-09 | 2005-05-04 | Bauer Maschinen Gmbh | Cable winch assembly and method of operation |
| DE10356329A1 (en) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Ffg Flensburger Fahrzeugbau Gesellschaft Mbh | Tension regulator for armoured recovery vehicle winch has load and extension sensors for haulage line connected to computer for load regulation |
| DE102006010346A1 (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Pat Gmbh | Overload protection for cranes |
| US20100319910A1 (en) | 2009-06-18 | 2010-12-23 | Sebastien Ives | Drum Load Monitoring |
| EP3228756B2 (en) † | 2016-04-04 | 2023-03-01 | BAUER Maschinen GmbH | Machine tool and method for machining a soil |
| EP3287588B1 (en) * | 2016-08-24 | 2019-05-22 | BAUER Maschinen GmbH | Machine tool and method for machining a soil |
| IT201600090502A1 (en) * | 2016-09-07 | 2018-03-07 | Soilmec Spa | DRILLING MACHINE. |
| DE102017120490A1 (en) | 2017-09-06 | 2019-03-07 | Liebherr-Components Biberach Gmbh | The freefall winch |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1097107B (en) * | 1958-07-25 | 1961-01-12 | Inst Schiffbau | Device for the automatic control of electrically driven cable winches |
| US4137974A (en) * | 1977-01-06 | 1979-02-06 | Smith International, Inc. | Hydraulically driven kelly crowd |
| DE4119210C1 (en) * | 1991-06-11 | 1993-01-21 | Bauer Spezialtiefbau Gmbh, 8898 Schrobenhausen, De | |
| JPH0726414B2 (en) * | 1991-07-31 | 1995-03-22 | 株式会社神戸製鋼所 | Excavator speed control device |
| JPH06108456A (en) * | 1992-09-30 | 1994-04-19 | Hazama Gumi Ltd | Position measurement apparatus for excavator for underground continuous wall |
| JPH06329391A (en) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Load detector for winch |
| US5630477A (en) * | 1995-06-02 | 1997-05-20 | Minatre William H | Downcrowdable telescopic augering apparatus |
| JP3068772B2 (en) * | 1995-08-31 | 2000-07-24 | 日立建機株式会社 | Drilling rig control device |
| DE29723821U1 (en) * | 1997-11-14 | 1999-03-04 | Bauer Spezialtiefbau Gmbh, 86529 Schrobenhausen | Winch |
| DE19813902C1 (en) * | 1998-03-28 | 1999-06-17 | Bauer Spezialtiefbau | Method of monitoring a telescopic bore rod |
-
2001
- 2001-04-02 DE DE10116342A patent/DE10116342C2/en not_active Withdrawn - After Issue
-
2002
- 2002-01-16 EP EP02000979A patent/EP1247778B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-16 DE DE50209812T patent/DE50209812D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-16 AT AT02000979T patent/ATE358099T1/en active
-
2003
- 2003-04-08 HK HK03102500A patent/HK1050351A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2975208A2 (en) | 2014-07-15 | 2016-01-20 | BAUER Maschinen GmbH | Construction machine and method for controlling a construction machine |
| DE102014109918A1 (en) | 2014-07-15 | 2016-01-21 | Bauer Maschinen Gmbh | Construction machine and method for controlling a construction machine |
| CN104261291A (en) * | 2014-08-15 | 2015-01-07 | 徐州徐工基础工程机械有限公司 | Protection system of hoisting mechanism of rotary drilling rig |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE358099T1 (en) | 2007-04-15 |
| DE50209812D1 (en) | 2007-05-10 |
| DE10116342A1 (en) | 2002-10-24 |
| EP1247778A3 (en) | 2006-04-12 |
| EP1247778A2 (en) | 2002-10-09 |
| DE10116342C2 (en) | 2003-02-27 |
| HK1050351A1 (en) | 2003-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE1475819C3 (en) | Method of laying a pipeline on the bottom of a body of water | |
| DE602004010497T2 (en) | AUTOMATED CONTROL SYSTEM FOR DRILLING | |
| EP1247778B1 (en) | Winch | |
| DE2823525B1 (en) | Method for erecting a wind turbine | |
| EP2762438B1 (en) | Process for influencing a winch force acting on a rope drive and device suitable for such a process | |
| DE102004010308A1 (en) | Traction sheave hoist for the stage and access system hereby | |
| DE1298472B (en) | Device for pulling and releasing the drill string in drilling rigs or drilling rigs | |
| EP2975208A2 (en) | Construction machine and method for controlling a construction machine | |
| DE1556370B2 (en) | WINCH | |
| EP2299104B1 (en) | Starter device for combustion engine | |
| EP2736831B1 (en) | Hoisting gear | |
| DE10320946B4 (en) | Cable winch assembly and method of operation | |
| EP3964649B1 (en) | Construction machine for specialised civil engineering | |
| EP0928876A1 (en) | Device for drilling a bore hole in the ground | |
| DE10113561B4 (en) | Feed device for a piling and / or drilling device | |
| EP3404197B1 (en) | Drilling device and method for the screwing of drill rod elements with a drilling device | |
| DE2922421C2 (en) | Winch with a drum | |
| EP1484112B1 (en) | Height-adjustable support with holder and method of uncoupling the holder | |
| DE19933771B4 (en) | crane | |
| EP4174283B1 (en) | Construction machine and method for operating the construction machine | |
| EP3539917B1 (en) | Drum conveyor machine | |
| DE602004003418T2 (en) | The threading equipment | |
| DE102008064180A1 (en) | Mechanical device for positioning drill hole in soil, has drilling rod, at which drilling tool with cutting coil is arranged, and has drill drive unit for driving drilling tool with drilling rod around drilling axis | |
| DE2732117A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR NOISE-FREE AND VIBRATION-FREE PLACING OF A PILOT | |
| EP4215717B1 (en) | Construction machine and method for operating a construction machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
| AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
| PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
|
| AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL LT LV MK RO SI |
|
| RIC1 | Information provided on ipc code assigned before grant |
Ipc: G01G 19/18 20060101ALI20060217BHEP Ipc: B66D 1/08 20060101ALI20060217BHEP Ipc: B66D 1/50 20060101AFI20020710BHEP |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20060328 |
|
| GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
| AKX | Designation fees paid |
Designated state(s): AT DE FR GB IT |
|
| GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT DE FR GB IT |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 50209812 Country of ref document: DE Date of ref document: 20070510 Kind code of ref document: P |
|
| GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) |
Effective date: 20070516 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: GR Ref document number: 1050351 Country of ref document: HK |
|
| ET | Fr: translation filed | ||
| PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
| 26N | No opposition filed |
Effective date: 20080102 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 15 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 16 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 17 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R082 Ref document number: 50209812 Country of ref document: DE Representative=s name: WUNDERLICH & HEIM PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT, DE |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Payment date: 20200121 Year of fee payment: 19 Ref country code: IT Payment date: 20200122 Year of fee payment: 19 Ref country code: DE Payment date: 20200129 Year of fee payment: 19 Ref country code: GB Payment date: 20200127 Year of fee payment: 19 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20200123 Year of fee payment: 19 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R119 Ref document number: 50209812 Country of ref document: DE |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: AT Ref legal event code: MM01 Ref document number: 358099 Country of ref document: AT Kind code of ref document: T Effective date: 20210116 |
|
| GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20210116 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20210116 Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20210131 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20210803 Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20210116 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20210116 |