NL1004969C2

NL1004969C2 - Hoist system with indirect drive for cyclic lifting

Info

Publication number: NL1004969C2
Application number: NL1004969A
Authority: NL
Inventors: Victor Jan De Waal
Original assignee: Waal Technology & Consultancy
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 1998-07-13

Abstract

In this system, the hoist block (1) is raised by a cable (2) which is wound around a cable drum (3). A clutch (8) is then operated to allow the block to fall by force of gravity. The drive motor (7), e.g. an internal combustion engine, rotates a flywheel (9). The flywheel drives a hydraulic pump (21). The pump is in a circuit with a hydraulic motor (22). The output shaft of the hydraulic motor is coupled to the shaft of the cable drum via the clutch. During the free fall of the block, the output energy from the motor is stored by the flywheel, for use during the hoisting part of the cycle.

Description

Korte aanduiding: Hei - inrichting.Short designation: Pile installation.

De uitvinding heeft betrekking op een hei-inrichting bestemd voor cyclisch heien met een vrij-vallend heiblok, omvattende een heiblok, een daarmee verbonden hijskabel die om een lier gewikkeld kan worden, en een inschakelbare 5 koppeling tussen een aandrijving en de lier, waarbij een heicyclus bestaat uit het omhoog hijsen van het heiblok met behulp van door de aandrijving geleverde energie en het vervolgens vrij laten vallen van het heiblok.The invention relates to a pile driver intended for cyclical pile driving with a free-falling pile driver, comprising a pile driver, an associated hoisting cable that can be wound around a winch, and an switchable coupling between a drive and the winch, wherein a piling cycle consists of lifting the pile driver upwards using the energy supplied by the drive and then releasing the pile driver.

Een dergelijke hei - inrichting is algemeen bekend. De 10 aandrijving, die bij deze bekende hei-inrichtingen veelal wordt gevormd door een aan een generator gekoppelde electromotor of een verbrandingsmotor, is hierbij direct of indirect via de inschakelbare koppeling gekoppeld aan de lier. De motor of de koppeling wordt handmatig of automa-15 tisch bediend en telkens opnieuw ingeschakeld als het heiblok omhoog gehesen moet worden. Nadat het heiblok omhoog gehesen is wordt de motor of de koppeling uitgeschakeld, wordt de lier vrijgegeven en valt het heiblok naar beneden. Bijvoorbeeld NL-A-81 03 444 beschrijft een lierin-20 richting met een dieselmotor en een daarmee mechanische gekoppelde hydropompinrichting. De hydropompinrichting is onder tussenkomst van een beveiligingsschakeling en een besturingsinrichting aangesloten op een hydromotor. De uitgaande as van de hydromotor is mechanisch gekoppeld met 25 een kabeltrommel waarop een kabel gewikkeld is. De kabel is via omleirollen geleid en verbonden met het heiblok.Such a pile-driving device is generally known. The drive, which in these known pile driving devices is often formed by an electric motor coupled to a generator or an internal combustion engine, is here coupled directly or indirectly via the switchable coupling to the winch. The motor or coupling is operated manually or automatically and is switched on again every time the pile driver has to be lifted up. After the pile driver is lifted up, the engine or clutch is switched off, the winch is released and the pile driver falls down. For example NL-A-81 03 444 describes a winch device with a diesel engine and a hydropump device mechanically coupled thereto. The hydraulic pump device is connected to a hydraulic motor through a protective circuit and a control device. The output shaft of the hydraulic motor is mechanically coupled to a cable drum on which a cable is wound. The cable is guided via guide rollers and connected to the pile driver.

Nadelig hierbij is dat het omhoog hijsen van het heiblok een zeer groot motorvermogen vereist teneinde een acceptabel aantal heicycli per tijdseenheid uit te kunnen 30 voeren. Bijvoorbeeld bij mobiele hei-inrichtingen betekent dit dat er naast de mobiele hei-inrichting een grote generator dient te worden meegenomen.A drawback here is that lifting the pile driver upwards requires a very large motor power in order to be able to carry out an acceptable number of driving cycles per unit time. For example with mobile pile drivers this means that in addition to the mobile pile driver a large generator must be taken along.

Het doel van de onderhavige uitvinding is een hei-inrichting te verschaffen waarbij deze nadelen worden i f' 0 i '· - - 2 - ondervangen.The object of the present invention is to provide a pile-driving device in which these drawbacks are obviated.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt doordat een vliegwiel is voorzien voor het ten minste tijdens een gedeelte van de vrije val van het heiblok opslaan van door 5 de aandrijving te leveren energie. Aldus kan de aandrijving tijdens de gehele heicyclus energie blijven leveren. Deze energie wordt opgeslagen in het vliegwiel en slechts vrijgegeven aan de lier indien het heiblok omhoog gehesen moet worden. De aandrijving bestaat bijvoorbeeld uit een aan een 10 generator gekoppelde electromotor of een verbrandingsmotor. Dankzij de in het vliegwiel opgeslagen energie kan met voordeel worden volstaan met een motor die een relatief klein vermogen levert.According to the invention this object is achieved in that a flywheel is provided for storing energy to be supplied by the drive at least during a part of the free fall of the pile driver. The drive can thus continue to supply energy throughout the driving cycle. This energy is stored in the flywheel and only released to the winch if the pile driver has to be lifted up. The drive consists, for example, of an electric motor coupled to a generator or an internal combustion engine. Thanks to the energy stored in the flywheel, it is advantageous to suffice with a motor which supplies a relatively small power.

Opgemerkt wordt FR-A-2 575 724 een lier beschrijft 15 voor het in de lucht trekken van zweefvliegtuigen. De lierinrichting bestaat uit een motor, een inschakelbare koppeling, een vliegwiel, een inschakelbare koppeling en een trommel. Voorafgaand aan het oplieren van een zweefvliegtuig wordt energie opgeslagen in het vliegwiel. Dit 20 wordt gedaan opdat een uitvallen van de motor tijdens het in de lucht trekken van een zweefvliegtuig niet direct tot een ernstig ongeluk leidt en opdat kan worden volstaan met een kleinere motor. Het betreft hier slechts één cyclus, voor het ophijsen van een vliegtuig, het vliegwiel wordt 25 niet gebruikt voor het opslaan van energie zodat per tijdseenheid meerdere zweefvliegtuigen de lucht in kunnen worden getrokken.It is noted FR-A-2 575 724 describes a winch for pulling sailplanes into the air. The winch device consists of a motor, a switchable clutch, a flywheel, a switchable clutch and a drum. Prior to winching a glider, energy is stored in the flywheel. This is done so that a breakdown of the engine during the towing of a glider into the air does not immediately lead to a serious accident and so that a smaller engine will suffice. This concerns only one cycle, for lifting an airplane, the flywheel is not used for storing energy, so that several gliders can be pulled into the air per unit time.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is vastgelegd in conclusie 2.A preferred embodiment of the invention is defined in claim 2.

30 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin: fig. 1 zeer schematisch een uitvoeringsvorm van een hei-inrichting volgens de uitvinding toont.The invention will be explained in more detail with reference to the appended drawing, in which: Fig. 1 shows very schematically an embodiment of a pile driver according to the invention.

Een met het verwijzingscijfer 1 aangeduid heiblok is 35 via een kabel 2 verbonden met een lier 3. De lier 3 kan worden aangedreven door een aandrijving 7. Tussen de aandrijving 7 en de lier 3 is een inschakelbare koppeling 8 geplaatst. Indien de koppeling 8 is ingeschakeld wordt de 1004969 - 3 - lier 3 aangedreven en wordt het heiblok 1 omhoog gehesen. Als de koppeling 8 is uitgeschakeld en de lier 3 wordt vrijgegeven zal het heiblok 1 naar beneden vallen. Vervolgens kan in een nieuwe heicyclus het heiblok 1 weer omhoog 5 gehesen worden door de koppeling 8 in te schakelen. Tijdens het naar beneden vallen van het heiblok 1 wordt de aandrijving 7 niet uitgeschakeld. Met voordeel wordt gedurende dit deel van de heicyclus de door de aandrijving 7 geleverde energie opgeslagen in een vliegwiel 9. Deze opgeslagen 10 energie kan vervolgens tijdens het omhoog hijsen tezamen met de dan door de aandrijving 7 afgegeven energie worden gebruikt. Door het aldus continu in bedrijf houden van de aandrijving 7 wordt optimaal profijt getrokken van de door de aandrijving 7 maximaal af te geven hoeveelheid energie. 15 Met voordeel kan nu bijvoorbeeld worden volstaan met een motor die een relatief laag vermogen levert. Ten opzichte van de stand van de techniek kan met een motor met een lager vermogen een even groot aantal heicycli per tijdseenheid worden uitgevoerd. Door bij de hei-inrichting volgens 20 de uitvinding een even zware motor als bij de stand van de techniek toe te passen kan de in het vliegwiel opgeslagen energie volgens de uitvinding ook worden gebruikt voor het ten opzichte van de stand van de techniek sneller omhoog hijsen van een heiblok.A pile driver indicated by the reference numeral 1 is connected via a cable 2 to a winch 3. The winch 3 can be driven by a drive 7. Between the drive 7 and the winch 3, a switchable coupling 8 is placed. If the coupling 8 is engaged, the 1004969 - 3 - winch 3 is driven and the pile driver 1 is lifted up. When the coupling 8 is switched off and the winch 3 is released, the pile driver 1 will fall down. Then, in a new piling cycle, the pile driver 1 can be lifted up again by switching on the coupling 8. During the fall of the pile driver 1, the drive 7 is not switched off. Advantageously, during this part of the pile driving cycle, the energy supplied by the drive 7 is stored in a flywheel 9. This stored energy can then be used together with the energy then delivered by the drive 7 during lifting. By keeping the drive 7 continuously in operation in this way, optimum benefit is derived from the maximum amount of energy to be delivered by the drive 7. Advantageously, for instance, it is now possible to suffice with a motor which supplies a relatively low power. Compared to the prior art, an equal number of piling cycles per unit time can be performed with a lower power motor. By using an equally heavy motor in the pile-driving device according to the invention as in the prior art, the energy stored in the flywheel according to the invention can also be used for hoisting up faster compared to the prior art from a pile driver.

25 Voor de aandrijving en de inschakelbare koppeling zijn zeer veel varianten denkbaar. In fig. 1 is slechts één variant nader uitgewerkt. Hierbij wordt de aandrijving gevormd door een motor 7 die zoveel mogelijk een constant vermogen levert, bijvoorbeeld een draaistroommotor met een 30 electronische motorregeling. De motor 7 kan tevens worden gevormd door een verbrandingsmotor. Het vliegwiel 9 is rechtstreeks aan de motor 7 gekoppeld. Het vliegwiel 9 kan worden gekoppeld aan een hydropomp 21 die zodanig electro-nisch of mechanisch gestuurd wordt, dat een wisselend 35 toerental van het vliegwiel 9 weinig tot geen invloed heeft op de te verpompen vloeistof, bijvoorbeeld een constant-vermogen-pomp. De te verpompen vloeistof, bijvoorbeeld olie, drijft op zijn beurt een hydromotor 22 aan. De hydro- 1004969 - 4 - motor 22 is via de inschakelbare koppeling 8 gekoppeld aan de lier 3. Dankzij de schakeling van hydropomp 21 en hydro-motor 22 achter het vliegwiel 9 is het mogelijk om ondanks een wisselend toerental van het vliegwiel 9, toch een 5 constant vermogen af te geven aan de lier 13. Hiermee wordt voorkomen dat de lier 13 te zwaar belast wordt. In plaats van de getoonde inschakelbare koppeling 8 kan er bijvoorbeeld ook een regelventiel tussen de hydropomp 21 en de hydromotor 22 zijn aangebracht. Ook kan worden gedacht aan 10 een inschakelbare hydropomp 21 of een inschakelbare hydromotor 22.Many variants are conceivable for the drive and the clutch that can be engaged. Only one variant is elaborated in fig. The drive is herein formed by a motor 7 which delivers a constant power as much as possible, for example a three-phase motor with an electronic motor control. The engine 7 can also be formed by a combustion engine. Flywheel 9 is directly coupled to motor 7. The flywheel 9 can be coupled to a hydropump 21 which is controlled electronically or mechanically such that an alternating speed of the flywheel 9 has little or no influence on the liquid to be pumped, for instance a constant-power pump. The liquid to be pumped, for example oil, in turn drives a hydraulic motor 22. The hydro 1004969 - 4 - motor 22 is coupled to the winch 3 via the switchable coupling 8. to deliver a constant power to the winch 13. This prevents the winch 13 from being overloaded. Instead of the switchable coupling 8 shown, a control valve can for instance also be arranged between the hydropump 21 and the hydromotor 22. A switchable hydraulic pump 21 or a switchable hydraulic motor 22 can also be envisaged.

De uitvindingsgedachte om de aandrijving ook tijdens het vallen van het heiblok energie te laten leveren en deze energie op te slaan in een vliegwiel, heeft als grote 15 voordeel dat een hei-inrichting volgens de uitvinding goedkoop en compact kan worden uitgevoerd.The inventive idea to have the drive supply energy also during the fall of the pile driver and to store this energy in a flywheel has the great advantage that a pile driver according to the invention can be designed in a cheap and compact manner.

10049691004969

Claims

Piling device intended for cyclical driving with a free-falling pile driver, comprising a pile driver (1), a connected hoisting cable (2) that can be wound around a winch (3), and an engageable coupling (8) between 5 a drive (7) and the winch (3), a driving cycle consisting of lifting the pile driver (1) upwards using the energy supplied by the drive (7) and then releasing the pile driver (1), characterized in that a flywheel (9) is provided for storing energy to be supplied by the drive (7) at least during a part of the free fall of the pile driver (1).

Piling device according to claim 1, characterized in that a constant power control (21, 22) is placed between the flywheel (9) and the winch (13). 1004969