NO336289B1 - Vinsj, vinsjsystem, og fremgangsmåte for å operere et vinsjsystem. - Google Patents

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt fremgangsmåter og utstyr for løfting og heising. Mer spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelse vinsjer og mer spesifikt vinsjer anvendt for å løfte personell.

I mange arbeidsmiljøer må personell utføre visse funksjoner ved for-høyede lokaliteter hvor plattformer eller andre arbeidsoverflater ikke er anordnet. I disse situasjoner anvendes ofte en vinsj eller annen type av løfteutstyr for å løfte og understøtte arbeideren under gjennomføring av oppgaven. Blant arbeids-miljøene hvor vinsjer vanlig anvendes for håndtering av personell er offshore olje-og gassplattformer og fartøy.

De fleste installasjoner har dedikerte, spesielt konstruerte vinsjer som bare anvendes for håndtering av personell. Disse vinsjer er kjent som "manrider"-vinsjer, og er ofte konstruert med konstruksjonsfaktorer for høyere sikkerhet sammenlignet med vinsjer for standard hjelpesystemvinsjer. I visse regioner, som foreksempel både den norske og UK-sektoren av Nordsjøen, er"manrider"-vinsjer underkastet strenge forskrifter og bestemmelser i egenskap av utstyr anvendt for håndtering av personell. "Manrider"-vinsjer, som sikkert må understøtte en arbeider i en forhøyet arbeidsposisjon må også tillate arbeideren noe bevegelsesfrihet for å utføre den tildelte oppgave. Det er ofte vanskelig å balansere behovet for fullstendig sikkerhet og fallunderstøttelse med behovet for å tillate at arbeideren som understøttes har noe bevegelsesfrihet.

Det foreligger stadig et behov for å utvikle metoder og utstyr for vinsjer utviklet innenfor forskrifter og bestemmelser som for eksempel dem som gjelder i Nordsjøen og som styrer utstyr for håndtering av personell og som overvinner noen av de nevnte vanskeligheter mens mer fordelaktige samlede resultater oppnås.

DE 19733299 beskriver en elektrisk drivenhet for en vinsj.

FR 2419249 beskriver et annet eksempel på en elektrisk løfteapparat.

Oppsummering av oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer i et første aspekt en vinsj omfattende: et ståltau (vaier) spolt opp på en trommel som er roterbart montert på en aksel;

en permanent magnet montert til trommelen slik at når en elektrisk strøm tilføres en spolevikling montert på akselen, roterer trommelen omkring akselen;

et første bremsesystem som kontrollerer rotasjonen av trommelen omkring akselen ved å kontrollere tilførselen av den elektriske strøm til spoleviklingen; og

et andre bremsesystem som mekanisk går til inngrep med trommelen slik at rotasjonen av trommelen omkring akselen hindres;

kjennetegnet ved

et tredje bremsesystem som begrenser hastigheten av trommelens rotasjon omkring akselen hvis ikke noen elektrisk strøm tilføres spoleviklingen.

Ifølge et annet aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes et vinsjsystem, omfattende:

en elektrisk vinsj omfattende:

et ståltau (vaier) spolt opp på en trommel roterbart montert til en

aksel;

en permanent magnet som er montert til den nevnte trommel slik at når en elektrisk strøm tilføres en spolevikling montert på akselen roterer trommelen omkring akselen;

et første bremsesystem som kontrollerer rotasjonen av trommelen omkring akselen ved å kontrollere tilførselen av den elektriske strøm til spoleviklingen; og

et andre bremsesystem som mekanisk er i inngrep med trommelen

slik at rotasjonen av trommelen omkring akselen hindres; og

et kontrollpanel koplet til den elektriske vinsj og til en energitilførsel, hvori kontrollpanelet er opererbart til å sende den elektriske strøm til den elektriske vinsj; og

en kontrollstasjon koplet til kontrollpanelet, hvori kontrollstasjonen genererer kontrollsignaler som overføres til den elektriske vinsj ved hjelp av nevnte kontrollpanel;

kjennetegnet ved at

den elektriske vinsj videre omfatter et tredje bremsesystem som begrenser hastigheten av trommelens rotasjon omkring akselen hvis ikke noen elektrisk strøm tilføres spoleviklingen.

I et tredje aspekt tilveiebringes en fremgangsmåte for å operere et vinsjsystem, omfattende: aktivering av en kontrollstasjon som omfatter kontrollinnganger for en elektrisk vinsj, hvori den elektriske vinsj omfatter: et ståltau (vaier) oppspolt på en trommel som er roterbart montert til en aksel;

en permanent magnet som er montert til trommelen slik at når en elektrisk strøm tilføres en spolevikling montert til akselen roterer trommelen omkring akselen;

et første bremsesystem som kontrollerer rotasjonen av trommelen omkring akselen ved å kontrollere tilførselen av den elektriske strøm til spoleviklingen; og

et andre bremsesystem som mekanisk er i inngrep med trommelen slik at rotasjonen av trommelen omkring akselen hindres; og

initiere en startsekvens for den elektriske vinsj hvori elektrisk energi tilføres til spoleviklingen og et mekanisk bremsesystem utkoples; og

operere en styrestikke slik at retningen og hastigheten av rotasjonen av trommelen omkring akselen styres;

kjennetegnet ved at

den elektriske vinsj videre omfatter et tredje bremsesystem som begrenser hastigheten av trommelens rotasjon omkring akselen hvis ikke noen elektrisk strøm tilføres spoleviklingen.

Ytterligere utførelsesformer av vinsjen, vinsjsystemet og fremgangsmåten for å operere et vinsjsystem i henhold til foreliggende oppfinnelse fremgår av de uselvstendige patentkrav.

I foretrukne utførelsesformer blir problemer som er drøftet ovenfor tatt i betraktning ved utstyr og metoder for å operere et vinsjsystem omfattende et ståltau (vaier) oppspolet på en trommel som er roterbart montert til en aksel. En permanent magnet er montert til trommelen slik at når en elektrisk strøm påføres en spolevikling montert til akselen roterer trommelen omkring akselen. Vinsjen omfatter et første bremsesystem som kontrollerer rotasjonen av trommelen omkring akselen ved å styre påsetningen av den elektriske strøm til spoleviklingen. Vinsjen omfatter også et andre bremsesystem som mekanisk er i inngrep med trommelen slik at rotasjon av trommelen omkring akselen hindres. Vinsjen anvendes i forbindelse med et kontrollsystem som letter anvendelsen av vinsjen med løfting og understøttelse av personell som arbeider i forhøyede omgivelser.

De foretrukne utførelsesformer inkluderer en elektrisk vinsj som anvender en permanent magnet-elektrisk motor integrert i spolen for ståltauet (vaieren). Den permanent magnet-elektriske motor tilveiebringer resistorindusert nød-bremsing og motorstyrt nødlåring hvis energitilførselen tapes. På grunn av at hastigheten og dreiemomentet av motoren er lett og nøyaktig kontrollerbare, kan foretrukne utførelsesformer inkludere klatre- og gåfunksjoner for sikkert å understøtte arbeiderens bevegelse mens sikkerheten opprettholdes. Noen utførelsesformer er konfigurert for montering på toppen av boretårnet, det vil si med et redusert antall ståltauledninger. På grunn av at motoren er integrert i trommelen er det totale antall av nødvendige deler redusert. Den hel-elektriske vinsj krever ingen andre energikilder, det vil si hydrauliske eller pneumatiske energitilførsler.

Den foreliggende oppfinnelse omfatter således en kombinasjon av trekk og fordeler som gjør den i stand til å overvinne forskjellige problemer med tidligere kjente innretninger. De forskjellige karakteristikker som er beskrevet i det fore-gående, så vel som andre trekk, vil lett ses av de fagkyndige etter å ha lest den følgende detaljerte beskrivelse av fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen og med henvisning til de vedføyde tegninger.

Kort beskrivelse av tegningene

For en mer detaljert beskrivelse av de foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse skal det nå vises til de vedføyde tegninger, hvori: Figur 1 er en skjematisk representasjon av et vinsjsystem konstruert i samsvar med utførelsesformer av oppfinnelsen;

Figur 2 er et tverrsnittsriss av vinsjen i figur 1; og

Figur 3 er en arrangementtegning av en fjernkontrollenhet i systemet ifølge figur 1.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelsesformer

Idet det nå vises til figur 1 vises et skjematisk diagram som illustrerer den gjensidige kopling av vinsjsystemet 100. Vinsjsystemet 100 omfatter vinsjen 120, kontrollpanelet 140, den lokale operatørstasjon 160, basisenheten 180 og fjern kontrollen 190. Vinsjen 120 er en elektrisk motordrevet trommel 122 montert i rammen 124. Ståltauet 126 spoles opp på trommelen 122 og strekker seg fra bunnen av rammen 124. Det mekaniske bremsesystem 128 er montert til trommelen 122.

Kontrollpanelet 140 får sin energitilførsel gjennom energikabelen 130 og inkluderer den elektronikk som er nødvendig for å operere vinsjen 120. Denne elektronikk kan inkludere programmerbare logiske kontroller med et kontrollsystem, en frekvensdrivinnretning, et energifordelingssystem, motstander og elektriske releer og barrierer. Kontrollpanelet 140 tilfører kontrollsignaler og energi til vinsjen 120 langs forbindelsen 132.

Den lokale operatørstasjon 160 er forbundet til kontrollpanelet 140 via forbindelsen 134, som overfører kontrollsignaler for vinsjen 120 til kontrollpanelet 140. Den lokale operatørstasjon 140 kan inkluderer et fullstendig sett av kontroll-brytere som inkluderer aktivatorer for nødfunksjoner som for eksempel "stopp" og "låring". Den lokale operatørstasjon 160 erfikserbart montert til installasjonen i en ønsket lokalitet. Flere lokale operatørstasjoner 160 kan være knyttet til et enkelt kontrollpanel 140 og kan være forsynt med gjensidige blokkeringer for å hindre bruk av mer enn én operatørstasjon av gangen. Tilsvarende kan én lokal operatørstasjon 160 selektivt kommunisere med flere kontrollpaneler 140 for å kontrollere en utvalgt vinsj 120.

Basisenheten 180 og fjernkontrollen 190 arbeider sammen til å tilveie-bringe fjernstyrt, mobil operasjon av vinsjen 120. Basisenheten 180 omfatter en radiokommunikasjonsenhet som kan rommes i et sikkert område og er forbundet til og kommuniserer med kontrollpanelet 140 via forbindelsen 182. Fjernkontrollen 190 inkluderer operatørkontroller 192 og en radiosender for å overføre signaler 194 til basisenheten 180. I noen utførelsesformer kan fjernkontrollen 190 være forbundet til basisenheten 180 ved hjelp av en kabel.

En tverrsnittstegning av vinsjen 120 er vist i figur 2. Vinsjen 120 inkluderer rammen 124, trommelen 122 og bremsesystem et 128. Vinsjen 120 er foretrukket bygget for toppinstallasjon hvor ståltauet løper nedover for å redusere slitasje og eliminere slakkhet i ståltauet og spoleproblemer som dødgang. Vinsjen 120 er foretrukket bygget som en permanent magnetmotor med innsiden "vrengt" ut hvor trommelen 122 roterer omkring akselen 206. Motoren er frekvens-kontrollert og gir full kontroll over motorhastighet og dreiemoment.

Trommelen 122 omgir og er fiksert festet til rotoren 202 som inkluderer permanent magneter. Rotoren 202 er anordnet omkring statoren 204 som er fast forbundet til akselen 206 og er tildannet fra spoleviklinger. Akselen 206 og statoren 204 er stasjonært forbundet til rammen 124 slik at når en strøm påføres statoren 204 roterer trommelen 122 understøttet av lagre 208 omkring akselen 206. Trommelen 122 er foretrukket fremstilt med høyresnodde riller for spor-oppspoling av ett lag av 10 mm ståltau. Hastigheten av trommelen overvåkes ved hjelp av en ekstern digital koder.

Bremsesystemet 128 kan inkludere tre forskjellige bremsesystem er, nemlig en elektrisk motorbrems, en ekstern sviktsikker brems, og en motor magnetbrems. Den elektriske motor virker som en elektrisk motorbrems ved å redusere hastigheten og dreiemomentet av rotoren ved å redusere den elektriske strøm som tilføres spoleviklingene. Hastigheten og dreiemomentet kan overvåkes av kontrollsystemet og motorhastigheten kontrolleres for å redusere og stanse trommelen i samsvar med operatørsignalene. En ekstern sviktsikker brems 210 energiseres og utkoples når vinsjen startes. Bremsen 210 kontrollerer pinjongen 212 som driver tannhjulsutvekslingen 214 som er forbundet til trommelen 122. Bremsen 210 vil forbli utkoplet inntil vinsjen 120 er slått av eller en nødbryter trykkes inn. Bremsen 210 vil også gå til inngrep i tilfellet av svikt i energitilførselen og kan utkoples manuelt ved å aktivere betjeningsarmen 216. I tilfellet at energi-tilførselen til motoren svikter og bremsen 210 svikter vil motoren begynne å virke som en dynamo. I denne modus vil trommelen 122 rotere og levere ut ståltau med en konstant lav hastighet alt etter belastningen på ståltauet. Høyhastighets-nød-låring vil være umulig.

Vinsjen 120 kan også være utstyrt med et arrangement for manuell utkopling av bremsen fra boreplattformen. En manuell pneumatisk ventil på boreplattformen leverer luft til en pneumatisk sylinder på den vinsjaktiverende bremse-betjeningsarm 216. Når lufttilførselen avstenges går bremsen på. Vinsjhastigheten vil fremdeles være begrenset ved hjelp av resistorarrangementet.

For å sikre korrekt ståltauoppspoling er vinsjen 120 foretrukket konstruert for bare ett lag ståltau på trommelen 122. I tillegg til dette er trommelen utstyrt med spor 218. Ståltauet styres inn på trommelen ved bruk av styrevalser 220 som presser ståltauet inn i sporene.

Energisystemet som driver vinsjen 120 kan også omfatte en frekvens-omformer som inkluderer en bremse "chopper" bryter for å drive vinsjmotoren i retning med og mot urviserne. En bremseresistor kan anvendes for å spre regenerert energi når det bremses med den elektriske motor. Et kontaktor/- resistorarrangement kan anordnes for å kortslutte motorviklingene for bremsing i tilfellet av tap av frekvensomformeren og for beskyttelse mot motoroverspenning. Vinsjkontrollsystemet kan utstyres med en separat potensialfri kontaktor som kan forbindes til andre boreplattform-maskiner for nødutkopling av kretser og som setter annet forbundet maskineri ut av funksjon når vinsjen er i drift. På borerigger med avansert borekontroll- og overvåkingssystem kan vinsjen lett innlemmes i riggens anti-kollisjonssystem. Vinsjen kan også utstyres med et hiv-kompenser-ende system som gjør det mulig å arbeide på fast stående brønnutstyr på et flytende fartøy.

Én utførelsesform av fjernkontrollen 190 er vist i figur 3. Fjernkontrollen 190 inkluderer på/av-bryter 300, styrestikke 302, start/stopp-bryter 304, gåknapp 306, klatreknapp 308, dataskjerm 310, dataskjermkontroller312 og 314, varsellys 316 og 318, og nødstoppknappen 320. Så snart fjernkontrollen 190 aktiveres med på/av-bryteren 300 vil start/stopp-bryteren 304 sende et pulssignal til kontrollpanelet 140 for å initiere en startsekvens hvorunder motoren vil bli innkoplet, bremse resistorarrangementet deaktivert og bremsen utkoplet. Ved på nytt å trykke inn start/stopp-bryteren 204 vil dette initiere en stoppsekvens hvorunder motorhastigheten innstilles til null, den mekaniske brems settes på, og bremse resistorarrangementet deaktiveres. Når avstengningssekvensen er bekreftet utkoples motoren.

For å operere vinsjen oppover eller nedover anvendes styrestikken 302. Styrestikken 302 er fortrukket utstyrt med en dødmannsknapp, det vil si en separat aktiveringsbryter i styrestikkehåndtaket. Aktiveringsbryteren må trykkes ned med styrestikken 302 i nullstillingen for å starte operasjoner. Hvis aktiveringsbryteren utkoples under operasjon med styrestikken 302 ute av nullstillingen vil vinsjen fortsette å løpe, men en ny start fra nullstillingen krever nedtrykking av aktiveringsbryteren. Når hiv-signalet mottas fra styrestikken 302 vil frekvensomformeren endre motorhastigheten i samsvar med styrestikkeposisjonen. Den maksimale hiv-hastighet og akselerasjon begrenses av kontrollsystemet.

Når belastning ved normal operasjon senkes vil frekvensomformeren/- bremse "chopper" bryteren måle likestrøms-skinnespenningen og begynne

operasjon (ved å spre regenerert energi i bremseresistoren) når den forut innstilte grense overstiges. Maksimalt strekk i ståltauet vil bli styrt av frekvensomformeren. I tilfellet av for stor ekstern kraft vil strekket ikke overstige en programmerbar fast-kodet verdi. Vinsjen vil være utstyrt med en føler for øvre og nedre posisjons-stoppere slik at et signal fra denne føler vil bevirke at vinsjen stopper ved nedover-posisjonen uavhengig av andre signaler. Styrestikken kan opereres i "venstre" posisjon hvor vinsjen i denne posisjon er i en krype-hastighetsmodus og gir maksimum 10% av normal hastighet.

Vinsjen 120 kan utstyres med en klatrefunksjon 308 som kan velges/bort-velges på fjernkontrollpanelet. Når den velges kan rytteren regulere sin posisjon ved å utøve ytterligere kraft i nedover retning eller avlaste strekk i en oppover retning. Maksimum hastighetsgrenser i begge retninger er 0,15 m/s når denne funksjon er aktivert. Operatøren kan hele tiden ta kontroll over bevegelsen ved å anvende styrestikken, som deaktiverer klatrefunksjonen.

Vinsjen 120 kan også være utstyrt med en gåfunksjon 306 som kan velges/bortvelges på fjernkontrollpanelet. Når denne funksjon er aktivert vil vinsjen 120 opprettholde et konstant lavt strekk i ståltauet, noe som hindrer en situasjon med slakt ståltau. Ryttere kan bevege seg omkring med et lite strekk i ståltauet. Funksjonen kan bare aktiveres når belastningen er under 15% av maksimal belastning. I det tilfelle at en person faller fra en opphøyd posisjon når denne funksjon er aktivert vil personen bli låret med en forut bestemt hastighet på 0,15 m/s. Operatøren kan hele tiden ta kontroll av operasjonen av vinsjen, for den saks skyld ved å aktivere styrestikken, som deaktiverer gåfunksjonen.

Når kontrollsystemet detekterer "slakt ståltau" vil en rød indikatorlampe 216 lyse på skjermpanelet. Funksjonen for "slakt ståltau" vil stoppe nedover bevegelse hvis ståltaustrekket faller under 2% av maksimalt strekk. Denne funksjon overstyres ved å kjøre vinsjen i en krypehastighets modus.

Idet det på nytt vises til figur 1 er vinsjen 120 utstyrt med to nødstoppere. Den ene er lokalisert på fjernkontrollpanelet 190, den andre ved den lokale operatørstasjon 160. Disse er hard-fastkoplede nødstoppknapper 320 (se figur 3) som vil gå til inngrep med den mekaniske brems, gå til inngrep med den magnetiske brems og bryte energitilførselen fra motoren. Nedtrykking av nød- stoppbryteren 320 vil med en gang stoppe vinsjen 120 og sette på parkerings-bremsen. Energitilførselen til motoren vil også bli avstengt, men kontrollsystemet 140 vil fremdeles overvåke vinsjen 120. En hvilken som helst deteksjon av interne feil, inklusive for stor hastighet, for sterkt strekk, energiproblemer og kommunika-sjonsproblemer vil også frembringe en nødavstengning. For å kunne være i stand til å låre lasten i tilfellet av utstyrsvikt eller tap av energitilførsel er vinsjen 120 utstyrt med en nødlårekrets. Dette arrangement vil låre belastningen på en kontrollert måte i tilfellet av tap av energitilførsel fra frekvensomformeren. Hvis den mekaniske brems er brakt til inngrep og den programmerbare logiske styreenhet "PLS" - fjernkontrollen virker kan bremsen utkoples ved å operere en nød-utkoplingsbryter ved den lokale operatørstasjon 160. Kontrollkraften til utløsnings-kretsen for nødbremsutkoplingen kommer fra riggens avbruddsikre strøm-forsyningssystem "UPS". En diodebro vil bli tatt med i betraktningen for dobbelt bremseutkoplingssignal, både for PLS (i normal operasjon) og for nød-lårekretsen. Overhastighetspåvisning vil fremdeles være i drift og hvis overhastighet påvises vil bremsen gå til inngrep.

I tilfellet av svikt i den programmerbare logiske styreenhet "PLSTfjern-kontrollsystemet, men med den avbruddsikre strømforsyning UPS tilgjengelig, kan lasten låres ved å aktivere nød-låringsbryteren ved den lokale operatørstasjon 160. I tilfellet av at ikke noen avbruddsikker strømforsyning UPS er tilgjengelig kan den mekaniske brems frakoples manuelt ved hjelp av en hånddrevet betjeningsarm 216 (se figur 2) på bremsen. I denne modus vil vinsjhastigheten fremdeles være begrenset av resistorarrangementet og alle kontrollsystemets sikkerhetstrekk er deaktivert. Nød-lårehastigheten er alltid begrenset av motorens bremsemotstand (dynamoeffekt) når lasten låres. Fritt fall vil aldri være mulig med unntagelse av ståltaubrudd eller fullstendig mekanisk sammenbrudd av vinsjen.

Vinsjen 120 kan også utstyres med et arrangement for manuell utkopling av bremsen fra plattformdekket. En manuell pneumatisk ventil på plattformdekket kan tilføre luft til en pneumatisk sylinder på vinsjen og som aktiverer bremse betjeningsarmen 216 (se figur 2). Når luftforsyningen stenges legges bremsen på. Vinsjhastigheten vil fremdeles være begrenset av resistorarrangementet. Et nød-hivtrekk kan også inkluderes, hvori et sveivhåndtak kan installeres på trommelen og vinsjståltauet kan spoles manuelt opp med en tannhjulsutveksling på 1:8.

Ved tap av hovedenergiforsyningen til frekvensomformeren vil den mekaniske brems gå til inngrep og kontaktor/nød-lårings resistorarrangementet vil sikre at motoren ikke genererer overspenning ved motorklemmene. I tilfellet av tap av energiforsyning til den programmerbare logiske styreenhet PLS vil den mekaniske brems gå til inngrep og kontaktor/nød-lårings resistorarrangementet vil sikre at motoren ikke genererer overspenning ved motorklemmene.

PLS-svikt vil bevirke at den mekaniske brems går til inngrep og nød-låringskontaktoren vil kortslutte motorviklingene over nød-lårings resistorarrangementet.

Hvis PLS detekterer en svikt i fjernstyringssystemet 190 vil vinsjen 120 bli avstengt i en sikker sekvens. Alle spesielle funksjoner vil bli avstengt. Hastigheten vil bli innstilt til null og etter 3 sekunder vil den mekaniske brems settes på. Fjernkontrollsvikt vil bevirke at den mekaniske brems settes på og nød-lårings-kontaktoren vil kortslutte motorviklingene over nød-lårings resistorarrangementet. Svikt på fjernkontrollsystemet 190 vil ikke påvirke operasjon fra den lokale operatørstasjon 160, som alltid kan aktiveres.

Svikt i frekvensomformeren vil bevirke at den mekaniske brems går til inngrep og kontaktor/nød-lårings resistorarrangementet vil sikre at motoren ikke genererer overspenning ved motorklemmene.

PLS vil alltid overvåke og regulere hastigheten av vinsjtrommelen ved bruk av to uavhengige følere. I tilfellet av hastighet som overstiger en forut bestemt grense vil PLS bringe den mekaniske brems til inngrep. Deteksjonen har den samme prioritet i nødstoppsløyfen som nødstopptrykknappen.

PLS vil hele tiden overvåke ståltaustrekket gjennom motordreiemomentet. I tilfellet av at strekket overstiger den forut bestemte grense vil vinsjen levere ut ståltau med mindre hastigheten overstiger overhastighetsgrensen. Som en reserve for dreiemomentmålingen, overvåkes strømtilførselen. Hvis strømtil-førselen overstiger en forut bestemt grense vil vinsjen stanses og avstenges.

PLS kan være utstyrt med et system for overvåking og diagnose av programvare. Denne programvare overvåker status av PLS, frekvensomformeren og fjemradiokontroll og også kommunikasjonsleddene og instrumentering på vinsjen. Eventuelle feil som detekteres vil generere en alarm. Alarmer genererer et budskap som vil vises på den flytende krystalldiode "LCD"-skjermen 310 på fjernradioenheten 190 (se figur 3). Fjernradioenheten 190 kan være utstyrt med et system som overvåker og diagnostiserer programvare. Interne feil relatert til fjernradioenheten 190 vil vises på den flytende krystalldiode "LCD"-skjermen 310 på enheten. Frekvensomformeren er utstyrt med et system som overvåker og diagnostiserer programvare. Indre feil relatert til frekvensomformeren vil vises på en flytende krystalldiode "LCD"-skjerm på frekvensomformeren.

De enestående trekk ved denne vinsj er avledet fra den elektriske motor som anvendes. Denne er en sakte roterende permanent magnetrotor integrert i trommelen. På denne måte oppnås en meget god dreiemomentkontroll, som kan anvendes for forskjellige nye funksjoner. Denne motor vil også frembringe dreiemoment selv ved tap av drivenergi slik at normalt fritt fall er umulig.

Mens fortrukne utførelsesformer av denne oppfinnelse er vist og beskrevet, kan modifikasjoner derav foretas av en fagkyndig uten å gå utenfor rammen eller læren for oppfinnelsen. Utførelsesformene beskrevet heri er bare eksempelvise og er ikke begrensende. Mange variasjoner og modifikasjoner av systemet og apparatet er mulig og er innenfor oppfinnelsens ramme. For eksempel kan de relative dimensjoner av de forskjellige deler, de materialer hvorfra de forskjellige deler er fremstilt, og andre parametere varieres så lenge som vinsjapparatet bibeholder de fordeler som er drøftet heri. Følgelig er beskyttelsesområdet ikke begrenset til de utførelsesformer som er beskrevet heri, men er bare begrenset av de etterfølgende patentkrav idet deres omfang skal inkludere alle ekvivalenter av det som er gjenstand for patentkravene.

Claims (18)

1. Vinsj (120) omfattende: et ståltau (vaier) (126) spolt opp på en trommel (122) som er roterbart montert på en aksel (206); en permanent magnet montert til trommelen (122) slik at når en elektrisk strøm tilføres en spolevikling montert på akselen (206), roterer trommelen (122) omkring akselen (206); et første bremsesystem som kontrollerer rotasjonen av trommelen (122) omkring akselen (206) ved å kontrollere tilførselen av den elektriske strøm til spoleviklingen; og et andre bremsesystem (210) som mekanisk går til inngrep med trommelen (122) slik at rotasjonen av trommelen (122) omkring akselen (206) hindres;karakterisert vedet tredje bremsesystem som begrenser hastigheten av trommelens rotasjon omkring akselen (206) hvis ikke noen elektrisk strøm tilføres spoleviklingen.

2. Vinsj (120) ifølge krav 1, hvori det andre bremsesystem (210) omfatter et tannhjul (214) montert på trommelen og en pinjong (212) som kan opereres til å gripe inn i tannhjulet (214) og begrenser rotasjon av trommelen (122) omkring akselen (206).

3. Vinsj (120) ifølge krav 2, hvori det andre bremsesystem (210) ytterligere omfatteren manuell utløsningsmekanisme (216) som løsgjør pinjongen (212) fra tannhjulet (214).

4. Vinsj (120) ifølge krav 3, hvori den manuelle utløsningsmekanisme (216) aktiveres av en pneumatisk sylinder.

5. Vinsj (120) ifølge krav 1, hvori det andre bremsesystem (210) er et avbruddsikkert bremsesystem som utkoples når elektrisk strøm tilføres spoleviklingen.

6. Vinsj (120) ifølge krav 1, ytterligere omfattende en ramme (124) som understøtter akselen (206), hvori ståltauet (vaieren) (126) strekker seg utfra en bunn av rammen (124).

7. Vinsjsystem, omfattende: en elektrisk vinsj (120) omfattende: et ståltau (vaier) (126) spolt opp på en trommel (122) roterbart montert til en aksel (206); en permanent magnet som er montert til den nevnte trommel (122) slik at når en elektrisk strøm tilføres en spolevikling montert på akselen (206) roterer trommelen (122) omkring akselen (206); et første bremsesystem som kontrollerer rotasjonen av trommelen (122) omkring akselen (206) ved å kontrollere tilførselen av den elektriske strøm til spoleviklingen; og et andre bremsesystem (210) som mekanisk er i inngrep med trommelen (122) slik at rotasjonen av trommelen (122) omkring akselen (206) hindres; og et kontrollpanel (140) koplet til den elektriske vinsj (120) og til en energitilførsel, hvori kontrollpanelet (140) er opererbart til å sende den elektriske strøm til den elektriske vinsj (120); og en kontrollstasjon (190) koplet til kontrollpanelet (140), hvori kontrollstasjonen (190) genererer kontrollsignaler som overføres til den elektriske vinsj (120) ved hjelp av nevnte kontrollpanel (140); karakterisert vedat den elektriske vinsj (120) videre omfatter et tredje bremsesystem som begrenser hastigheten av trommelens rotasjon omkring akselen (206) hvis ikke noen elektrisk strøm tilføres spoleviklingen.

8. Vinsjsystem ifølge krav 7, hvori kontrollstasjonen (190) omfatter: en start/stopp-bryter (304) som aktiverer den elektriske vinsj (120) og kopler ut det andre bremsesystem (210); en styrestikke (302) som kontrollerer den retning og hastighet hvormed trommelen (122) roterer omkring akselen (206); og en nødstoppknapp (320) som deaktiverer den elektriske vinsj (120) og går til inngrep med det andre bremsesystem (210).

9. Vinsjsystem ifølge krav 8, hvori kontrollstasjonen (190) ytterligere omfatter en modus valgbryter (306, 308) som kontrollerer den modus hvori den elektriske vinsjen (120) opererer.

10. Vinsjsystem ifølge krav 9, hvori modus valgbryteren (306, 308) opererer den elektriske vinsj (120) i den modus som opprettholder et konstant strekk i ståltauet (120).

11. Vinsjsystem ifølge krav 7, hvori kontrollstasjonen (190) er en bærbar enhet som kommuniserer med kontrollpanelet (140) via radiosignaler.

12. Fremgangsmåte for å operere et vinsjsystem, omfattende: aktivering av en kontrollstasjon (190) som omfatter kontrollinngangerfor en elektrisk vinsj (120), hvori den elektriske vinsj (120) omfatter: et ståltau (vaier) (126) oppspolt på en trommel (122) som er roterbart montert til en aksel (206); en permanent magnet som er montert til trommelen (122) slik at når en elektrisk strøm tilføres en spolevikling montert til akselen (206) roterer trommelen (122) omkring akselen (206); et første bremsesystem som kontrollerer rotasjonen av trommelen (122) omkring akselen (206) ved å kontrollere tilførselen av den elektriske strøm til spoleviklingen; og et andre bremsesystem (210) som mekanisk er i inngrep med trommelen (122) slik at rotasjonen av trommelen (122) omkring akselen (206) hindres; og initiere en startsekvens for den elektriske vinsj (120) hvori elektrisk energi tilføres til spoleviklingen og et mekanisk bremsesystem utkoples; og operere en styrestikke (302) slik at retningen og hastigheten av rotasjonen av trommelen (122) omkring akselen (206) styres;karakterisert vedat den elektriske vinsj (120) videre omfatter et tredje bremsesystem som begrenser hastigheten av trommelens rotasjon omkring akselen (206) hvis ikke noen elektrisk strøm tilføres spoleviklingen.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvori retningen og hastigheten for rotasjon av trommelen (122) kontrolleres ved å variere den elektriske strøm som tilføres spoleviklingen.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, som ytterligere omfatter at den elektriske vinsj (120) opereres i en klatrefunksjon hvori den vertikale posisjon av ståltauet (126) kan reguleres ved å utøve eller avlaste strekk fra ståltauet (126).

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12, som ytterligere omfatter å operere den elektriske vinsj (120) i en gåfunksjon hvori et konstant strekk opprettholdes i ståltauet (126).

16. Fremgangsmåte ifølge krav 12, som ytterligere omfatter å aktivere et nødstopp (320) som påsetter det mekaniske bremsesystem (210) og stanser tilførselen av elektrisk strøm til spoleviklingen.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 12, som ytterligere omfatter initiering av en avstengningssekvens hvori det mekaniske bremsesystem går til inngrep og energitilførselen koples av fra spoleviklingen.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvori kontrollstasjonen (190) kommuniserer via radiosignaler.