NO885165L

NO885165L - DRIVE DEVICE FOR CABLE WINCH AND / OR SWITCHING BY LIFTING DEVICE.

Info

Publication number: NO885165L
Application number: NO88885165A
Authority: NO
Inventors: Horst Zimmermann
Original assignee: Eccon Eng Computer Consult
Priority date: 1987-11-19
Filing date: 1988-11-18
Publication date: 1989-05-22
Also published as: ATA305687A; EP0316757A1; NO885165D0; AT389292B; ATE71602T1; DE3867807D1; EP0316757B1

Abstract

In order to reduce the dynamic stresses associated with the lifting of a moving load in a lifting device, the drive motor of the drive arrangement for the rope winch and/or the rotating mechanism of the lifting device is connected to a differential gearing (2), one shaft of which is in operative connection with the rope winch (3) or via a pinion with the rotating mechanism of the lifting device. The third shaft (4) is connected to a holding device. The holding device is formed by a rope pulley (5) which has at least one rope (6) wrapped around it, and one end of the rope is connected to a damping means (7) whose damping behaviour is conveniently adjustable.

Description

Oppfinnelsen angår en drivanordning for kabelvinsj og/eller svingverk ved heiseanordning med en drivmotor, en med drivmotoren forbundet differensialveksel hvis ene aksel står i driftsforbindelse med kabelvinsjen eller via et drev med heiseanordningens svingverk, og hvis andre aksel er forbundet med en holdeanord-ning. The invention relates to a drive device for a cable winch and/or slewing mechanism in a hoist device with a drive motor, a differential gear connected to the drive motor, one axle of which is in operational connection with the cable winch or via a drive with the hoist device's slewing mechanism, and whose other axle is connected to a holding device.

Spesielle problemer ved heising av en last med en heiseanordning opptrer når lasten utfører vertikale bevegelser i forhold til heiseanordningen. Skal f.eks. laster heves fra et skip ved hjelp av en heiseanordning som er stasjonært anordnet på en boreplattform, vil disse i samsvar med skipets rulle- og stampebevegelse, sammen med skipet utføre vertikalbevegelser i forhold til den på plattformen stående heiseanordning. Disse bevegelser kan etter værforholdene anta betraktelige størrelser. Dersom laster heves fra et skip som beveger seg slik, kan disse overføre betydelige dynamiske støtpåkjenninger til heisekabelen og følgelig til heiseanordningens konstruksjon. Da en heiseanordning som skal heise last under bevegelse må konstrueres og utføres under hensyn til den største opptredende heiselastverdi, blir følgelig heiseanordningens konstruksjon betraktelig dyrere. For å løse dette problem er det tidligere foreslått (EP-OS 234 451) å forsyne heisekabelvinsjen med en drivanordning eller en slurekopling mellom denne og drivanordningen, som er slik styrt at løftekabelens trekkraft over et tidsrom som fortrinnsvis er større enn ett sekund, trinnvis eller kontinuer-lig økes i henhold til vekten av lasten henholdsvis den nødvendige kraft for å heve denne og at vinsjen, under avtrekking av løftekabelen kan dreies tilbake av motkraften som overstiger den herskende kabelkraft. Denne kjente løsning er imidlertid konstruksjonsmessig overordentlig kostbar og komplisert. I den her foreslåtte slurekopling må også støtenergien omdannes til varme, dessuten er det nødvendig med tallrike og kostbare styreanordninger. Special problems when lifting a load with a lifting device occur when the load performs vertical movements in relation to the lifting device. Shall e.g. loads are raised from a ship using a hoisting device which is stationary arranged on a drilling platform, these will, in accordance with the ship's rolling and pitching motion, together with the ship carry out vertical movements in relation to the hoisting device standing on the platform. Depending on the weather conditions, these movements can assume considerable sizes. If loads are lifted from a ship that moves in this way, these can transfer significant dynamic shock stresses to the hoisting cable and consequently to the construction of the hoisting device. As a lifting device which is to lift a load in motion must be designed and executed taking into account the largest occurring lifting load value, the construction of the lifting device consequently becomes considerably more expensive. In order to solve this problem, it has previously been proposed (EP-OS 234 451) to provide the hoisting cable winch with a drive device or a slip coupling between this and the drive device, which is controlled in such a way that the pulling force of the lifting cable over a period of time that is preferably greater than one second, step by step or continuously increased according to the weight of the load, respectively the force required to raise it and that the winch, while pulling the lifting cable, can be turned back by the counter force that exceeds the prevailing cable force. However, this known solution is extremely expensive and complicated in terms of construction. In the sluice coupling proposed here, the shock energy must also be converted into heat, and numerous and expensive control devices are also required.

Formålet med gjenstanden for foreliggende oppfinnelse er også løsningen av denne oppgave, nemlig å løfte lasten støtfritt på et tidspunkt hvor kabeltrekkraften har nådd vekten av lasten pluss en eventuell momentantvirkende akselerasjonskraft. Denne løsning skal ifølge gjenstanden for oppfinnelsen oppnås med små apparatmessige omkostninger uten kompliserte styreinnretninger. For svingverkene ved slike heiseanordninger foreligger det samme problem, dvs. de utsettes for betydelige støtpåkjenninger, de dermed tvangsmessig forbundne akselerasjonskrefter skal redu-seres . The purpose of the object of the present invention is also the solution of this task, namely to lift the load without impact at a time when the cable pulling force has reached the weight of the load plus any instantaneously acting acceleration force. According to the object of the invention, this solution is to be achieved with low equipment costs without complicated control devices. The same problem exists for the slewing mechanisms of such hoisting devices, i.e. they are exposed to significant impact stresses, the acceleration forces thus compulsorily connected must be reduced.

Fra DE-AS 11 86 187 er det også kjent å anordne en differensialveksel mellom drivmotoren og kabelvinsjen i en heiseinnret-ning, hvis tredje aksel er forbundet med en virvelstrømbremse. Denne anordning tjener til å starte heiseverket med en i seg selv ikke regulerbar kortslutningsmotor med høyt startmoment. Ved start er kabeltrommelen avbremset, virvelstrømbremsen strømløs. Først er det bare akselen med virvelstrømbremse som dreier seg. Når strømspolen tilføres strøm avbremses akselen gradvis og derved overføres drivmotorens dreiemoment til akselen for kabeltrommelen. Også ved den i DE-OS 29 03 94 0 beskrevne konstant trekkvinsj er der likeledes mellom drivmotoren og kabelvinsjen anordnet en differensialveksel hvis tredje aksel imidlertid her i tillegg drives med en motor. En slik konstant trekkregulering viser og beskriver også DD-PS 243 264. Alle disse sistnevnte anordninger er imidlertid i den bekjentgjorte form ikke egnet til å løse det her foreliggende problem, heller ikke gir de grunnlag for noen slik løsning. From DE-AS 11 86 187 it is also known to arrange a differential gearbox between the drive motor and the cable winch in a hoisting device, the third axle of which is connected to an eddy current brake. This device serves to start the hoist with an inherently non-adjustable short-circuit motor with a high starting torque. At start, the cable drum is de-braked, the eddy current brake de-energized. At first, only the shaft with eddy current brake turns. When current is supplied to the current coil, the shaft is gradually decelerated and thereby the torque of the drive motor is transferred to the shaft for the cable drum. Also in the case of the constant traction winch described in DE-OS 29 03 94 0, a differential gearbox is also arranged between the drive motor and the cable winch, the third axle of which, however, is additionally driven by a motor. Such a constant draft regulation is also shown and described in DD-PS 243 264. All of these latter devices, however, in the disclosed form, are not suitable for solving the present problem, nor do they provide a basis for any such solution.

Ifølge oppfinnelsen løses nå det ovenfor innledningsvis omtalte problem, ved at holdeinnretningen utgjøres av en kabelskive som er omslynget av minst én kabel og at den ene kabelende er forbundet med en fortrinnsvis i sitt dempningsforhold innstillbar dempeinnretning, f.eks. med en fjær og/eller stempel-sylinder-enhet. Derved tilveiebringes en selvstendig virkende drivanordning som minsker den dynamiske innvirkning på heiseanordningen, uten at kranføreren av denne grunn må gripe inn i drivsystemet med sjaltehåndgrep, idet dessuten selve heiseanordningen kan bygges lettere og følgelig billigere. According to the invention, the above initially mentioned problem is now solved, in that the holding device is made up of a cable pulley which is wrapped around at least one cable and that one cable end is connected to a damping device, preferably adjustable in its damping ratio, e.g. with a spring and/or piston-cylinder assembly. Thereby, an independently acting drive device is provided which reduces the dynamic impact on the lift device, without the crane operator therefore having to intervene in the drive system with a shift handle, as the lift device itself can also be built more easily and consequently cheaper.

Figuren anskueliggjør oppfinnelsen:The figure illustrates the invention:

En kabeltrommel 3 drives via en av en her ikke vist motor drevet drivaksel 1 og en differensialveksel 2 som oppviser tre aksler. Differensialvekselens 2 tredje aksel 4 er forbundet med en kabelskive 5. På kabelskiven er en kabel 6 oppviklet (betegnelsen "kabel" omfatter her også line, tau o.l. i samsvar med betydningen av det tyske ord "Seil") og med sin ende festet til denne, kabelens 6 andre ende er forbundet med et dempeelement som her i det viste utføringseksempel utgjøres av en stempel-sylinder-enhet. Også fjærer kan anvendes for slike dempeinnret-ninger. Dempeelementets 7 dempekarakteristikk kan hensiktsmessig innstilles slik at drivanordningen kan tilpasses forskjellige forhold. A cable drum 3 is driven via a drive shaft 1 driven by a motor not shown here and a differential gearbox 2 which has three shafts. The third axle 4 of the differential gearbox 2 is connected to a cable pulley 5. On the cable pulley a cable 6 is wound (the term "cable" here also includes line, rope etc. in accordance with the meaning of the German word "Seil") and with its end attached to this , the other end of the cable 6 is connected to a damping element which, in the embodiment shown here, consists of a piston-cylinder unit. Springs can also be used for such damping devices. The damping characteristic of the damping element 7 can be suitably adjusted so that the drive device can be adapted to different conditions.

Dersom nå en last i bevegelse løftes ved hjelp av vinsjenIf now a load in motion is lifted using the winch

3, så blir den dynamiske støtpåkjenning begrenset til den verdi som svarer til dempeelementets innstilling. Drivanordningen ifølge oppfinnelsen anvendes hensiktsmessig ved såkalte offshore-kraner, men er ikke begrenset til slik anvendelse. 3, then the dynamic impact stress is limited to the value corresponding to the setting of the damping element. The drive device according to the invention is suitably used for so-called offshore cranes, but is not limited to such use.

Ved løfting av en last fra en tilbringer ved høy sjøgang vil dynamiske støtpåkjenninger på ytterligere opptil 150% av lasten som skal løftes virke på heiseanordningen. Med anordningen ifølge oppfinnelsen kan denne dynamiske påkjenning begrenses f.eks + 30% av lasten som skal heves hvilket, fører til at heiseanordningen kan konstrueres og fremstilles meget lettere og følgelig billigere. Dessuten har reduseringen av den dynamiske påkjenning også en gunstig innvirkning på selve lasten, idet denne derved beskyttes mot skade. Drivanordningen arbeider uavhengig av betjeningspersonalets sjalteinngrep. When lifting a load from a carrier at high seas, dynamic impact stresses of a further up to 150% of the load to be lifted will act on the lifting device. With the device according to the invention, this dynamic stress can be limited to, for example + 30% of the load to be lifted, which means that the lift device can be designed and manufactured much easier and consequently cheaper. Moreover, the reduction of the dynamic stress also has a beneficial effect on the load itself, as it is thereby protected against damage. The drive device works independently of the operator's switching intervention.

Ved det viste utføringseksempel er kabelskiven 5 forbundet med en kabel 6 og et dempeledd. Når drivanordningen anvendes i forbindelse med et svingverk blir der på kabelskiven 5 anbragt to kabler med motsatt viklingsretning, hvis begge ender er forbundet med hver sin dempeinnretning 7, slik at dynamiske støtpåkjenninger i dette tilfelle kan oppfanges og dempes i begge svingverkets dreieretninger. In the embodiment shown, the cable pulley 5 is connected to a cable 6 and a damping joint. When the drive device is used in connection with a slewing mechanism, two cables with opposite winding directions are placed on the cable sheave 5, if both ends are each connected to a damping device 7, so that dynamic shock stresses can in this case be absorbed and dampened in both directions of rotation of the slewing mechanism.

Claims

1. Drive device for cable winches and/or slewing mechanism in hoist devices with a drive motor, a differential gearbox (2) connected to the drive motor, one shaft of which is in operational connection with the cable winch (3) or with the slewing mechanism of the lifting device via a gear wheel, and whose other shaft (4) is connected to a holding device, characterized in that the holding device consists of a cable pulley (5) which is wrapped around at least one cable (6) and one cable end is connected to a damping device (7) preferably adjustable in its damping ratio, e.g. by a spring and/or piston-cylinder unit.

2. Drive device for cable winches and/or slewing gear in lifting devices according to claim 1, characterized in that the holding device consists of a cable sheave that is wrapped around two cables and that the two cables are oppositely wound on the cable sheave and that each of the two cable ends is connected with a preferably adjustable damping ratio damping device (7), e.g. with a spring and/or piston-cylinder assembly.