DE916793C

DE916793C - Collapsible mast

Info

Publication number: DE916793C
Application number: DEM11570A
Authority: DE
Inventors: Charles Dewey Iddings; Cecil Jenkins; Homer Joseph Woolslayer
Original assignee: Lee C Moore Corp
Current assignee: Lee C Moore Corp
Priority date: 1950-11-10
Filing date: 1951-11-04
Publication date: 1954-08-19

Description

Zusammenklappbarer Mast Die Erfindung bezieht sich auf transportable Masten und betrifft insbesondere Ölbohrtürme oder Masten, die in waagerechte Teile zum Transport von einer Stelle zur anderen ohne Auseinanderbau zusammengeklappt werden können.Collapsible Mast The invention relates to transportable Masts and relates in particular to oil rigs or masts that are in horizontal parts Folded for transport from one place to another without disassembly can be.

Die Erfindung richtet sich auf einen Mast, der dauernd auf ein Fahrzeug montiert werden kann, auf dem sich ebenfalls die Winden- und Maschinenanlage befindet. Der Mast kann zum Transport in eine im wesentlichen waagerechte Lage auf dem Fahrzeug zusammengeklappt und durch die Vorrichtung auf dem Fahrzeug leicht aufgerichtet und zusammengeklappt w erden. Weiterhin kann ein hoher Mast in so kurze waagerechte Teile zusammengeklappt werden, daß diese den üblichen Landstraßenvorschriften entsprechen. Nach der Erfindung wird ein aufrecht stehender Mast an seinem unteren Ende drehbar mit einem Untersatz verbunden, der beispielsweise an einem Ende eines Lastkraftwagens oder eines Anhängers montiert sein kann. Der Mittelteil des Mastes ist an einer Seite gelenkartig ausgebildet, so daß obere und untere Teile entstehen, die sich in eine im wesentlichen waagerechte Stellung aufeinanderklappen lassen. Ein aus einem langen und einem kurzen Arm gebildetes Kniehebelgestänge ist mit seinem langen Arm nahe dem unteren Mastende angelenkt. Der kurze Arm ist mit dem unteren Teil des Mastes in der Nähe seines oberen Teiles gelenkig verbunden. Von Hand steuerbare Spannvorrichtungen sind mit dem oberen Teil des langen Armes und mit dem Untersatz zwischen dem Arm und dem Mast verbunden und üben einen nach unten gerichteten Zug auf den oberen Teil des langen Armes aus. Hinter dem kurzen Arm des Kniehebelgestänges befindet sich ein dritter Arm, der drehbar mit dem Kniehebelgestänge und dem oberen Teil des Mastes unterhalb der Ebene verbunden ist, in der die beiden Mastteile aneinander angelenkt sind. Werden die Spannvorrichtungen so betätigt, daß der nach unten gerichtete Zug auf den oberen Teil des langen Armes nachläßt, so daß die angelenkten Enden der Mastteile nach rückwärts geschwenkt werden können, so regelt der dritte Arm die Neigung des oberen Teiles in die waagerechte Lage, während die Spannvorrichtungen und das Kniehebelgestänge das Schwenken des unteren Teiles nach unten steuern. Auf diese Weise wird der Mast nach unten geschwenkt und über dem Untersatz zusammengeklappt. Aufgerichtet wird er lediglich durch Zug auf den oberen Teil des langen Armes mittels der Spannvorrichtungen.The invention is directed to a mast that is permanently mounted on a vehicle can be mounted on which the winch and machine system is also located. The mast can be transported in a substantially horizontal position on the vehicle folded up and easily erected by the device on the vehicle and folded up. Furthermore, a high mast can be made in such a short horizontal position Parts are folded up so that they comply with the usual highway regulations. According to the invention, an upright mast is rotatable at its lower end connected to a pedestal, for example at one end of a truck or a trailer can be mounted. The middle part of the mast is on one Side articulated so that upper and lower parts are formed unfold into a substantially horizontal position. On off a long and a short arm formed toggle linkage is with its long Arm articulated near the lower end of the mast. The short arm is with the lower part of the mast articulated near its upper part. Manually controllable Jigs are with the upper part of the long arm and with the pedestal between the arm and connected to the mast and exercise one down directed pull on the upper part of the long arm. Behind the short arm The toggle linkage has a third arm that can be rotated with the toggle linkage and the top of the mast is connected below the level in which the two Mast parts are hinged to one another. If the clamping devices are operated in such a way that the downward pull on the upper part of the long arm subsides, so that the hinged ends of the mast parts can be pivoted backwards, so the third arm regulates the inclination of the upper part in the horizontal position, while the jigs and the toggle linkage pivot the lower Steer part down. In this way the mast is pivoted down and folded over the pedestal. It is only raised by pulling it up the upper part of the long arm using the jigs.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In dieser zeigt Fig. i eine Seitenansicht des zusammengeklappten Mastes auf einem Lastwagenanhänger montiert, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den zusammengeklappten Mast längs der Linie II-II der Fig. i, Fig.3 eine schematische Seitenansicht des Mastes in seiner aufrechten Stellung, wobei die Zwischenstellungen in gestrichelten Linien dargestellt sind, Fig.4 und 5 Ansichten des Mastaufbaues nach Fig. 3 von rückwärts bzw. vorwärts, wobei jedoch zur Vereinfachung die Querstreben weggelassen sind und Fig. 6 eine Teilvorderansicht des unteren Teiles des aufrecht stehenden Mastes, wobei die rechte Hälfte der Figur weggebrochen gezeichnet ist, um den langen Arm und seine Lagerung zu zeigen.A preferred embodiment of the invention is in Drawing shown. In this Fig. I shows a side view of the folded Mast mounted on a truck trailer, Fig. 2 is a vertical section through the folded mast along the line II-II of Fig. i, Fig.3 a schematic Side view of the mast in its upright position, with the intermediate positions are shown in dashed lines, Fig. 4 and 5 views of the mast structure according to FIG. 3 from backwards or forwards, but with the cross struts for the sake of simplicity and Fig. 6 is a partial front view of the lower part of the upright standing mast, with the right half of the figure broken away, to show the long arm and its positioning.

Nach Fig. i ist ein Anhänger mit abgesenktem Mittelteil am rückwärtigen Ende eines Schleppers oder Lastwagens 2 befestigt. Am vorderen Ende trägt der Anhänger Heber 3 zur Abstützung, wenn der Schlepper abgekuppelt ist. Wenn der Mast aufgerichtet werden soll, werden die Heber 3 gesenkt, so daß sie das Gewicht des vorderen Endes des Anhängers aufnehmen und der Schlepper sich wegziehen läßt. Außerdem werden die an den Vorderständern 8 des als Untersatz dienenden Rahmenwerks 7 und an einem Querglied 51, auf dem die Ständer 8 sitzen, befestigten Auslegerarme 5o nach unten aus ihrer Stellung nach Fig. i in die Stellung nach den Fig. 3, 5 und 6 geschwenkt. In dieser Stellung greifen die freien Enden dieser Arme auf den Boden und tragen dazu bei, das Gewicht des Mastes mit aufzunehmen und ihn ruhig zu halten. Auf dem Mittelteil des Anhängers befindet sich eine Kraftanlage, die aus einer Winde 4 und einer Maschine 5 besteht. Die beiden Vorderständer 8 des vor der Kraftanlage befindlichen schweren Rahmens 7 sind an ihren oberen Enden durch ein waagerechtes Querglied 9 verbunden. Nach rückwärts und oben vom oberen Ende jedes dieser Ständer erstreckt sich ein Paar geneigter Profilschienen io, deren obere Enden durch geneigte Stützen ii gehalten werden, die sich auf die rückwärtigen Ständer 12 des Rahmenwerks abstützen. Zwischen den Profilschienen io befindet sich jeweils ein Ausleger 13, der von einer Stelle über den Profilschienen nach rückwärts und unten zu einem Ansatz 14 in der unteren rückwärtigen Ecke des Rahmenwerks 7 führt und dort drehbar angelenkt ist. Die beiden Ausleger 13 können zwischen dem vorderen Querglied 9 und geeigneten Anschlägen zwischen den oberen Enden jedes Proflschienenpaares io nach oben und unten geschwenkt werden. Das obere Ende jedes Auslegers trägt eine Laufrolle 15.According to Fig. I, a trailer with a lowered central part is at the rear Attached to the end of a tractor or truck 2. The trailer carries at the front end Jack 3 for support when the tractor is uncoupled. When the mast is erected is to be, the jacks 3 are lowered so that they bear the weight of the front end of the trailer and the tractor can be pulled away. In addition, the on the front uprights 8 of the framework 7 serving as a base and on a cross member 51, on which the stand 8 sit, attached cantilever arms 5o down from their The position according to FIG. I is pivoted into the position according to FIGS. 3, 5 and 6. In this Position, the free ends of these arms grip the ground and help take up the weight of the mast and keep it steady. On the middle part of the trailer there is a power plant consisting of a winch 4 and a machine 5 consists. The two front stands 8 of the heavy in front of the power plant Frame 7 are connected at their upper ends by a horizontal cross member 9. Extending backwards and upwards from the top of each of these stands is a Pair of inclined profile rails io, the upper ends of which are held by inclined supports ii supported on the rear uprights 12 of the framework. Between the profile rails io is each a boom 13, which is from one point over the profile rails backwards and down to an approach 14 in the lower rear corner of the framework 7 leads and is rotatably hinged there. The two Cantilever 13 can between the front cross member 9 and suitable stops between the upper ends of each pair of profile rails can be swiveled up and down. The upper end of each boom carries a roller 15.

An den gegenüberliegenden Enden des Rahmenquergliedes 9 sind die Füße 17 des Mastes drehbar angelenkt, wie man aus den Fig. i und 6 erkennen kann. Nach Fig. i ist der Mast etwa in der Mitte in einen oberen und unteren Teil 18 bzw. i9 unterteilt, die aufeinander im wesentlichen waagerecht gelagert sind. Der untere Teil i9 liegt einseitig auf dem Rahmenwerk 7 und führt von dort nach rückwärts über die Winde 4 und die Maschine 5 zu einem Auflager 21 am rückwärtigen Ende des Anhängers. Die rückwärtigen Enden der obenliegenden Stiele 22 des unteren Mastteiles i9 sind durch Scharniere 23 mit den rückwärtigen Enden der untenliegenden Stiele 24 des oberen Teiles verbunden, so daß bei in seine aufrechte Lage nach Fig. 3 geschwenktem Mast die Stiele beider Teile miteinander in Flucht kommen. Die miteinander durch Scharniere verbundenen Stiele 22 und 24 bilden dann die vorderen Stiele des aufrecht stehenden Mastes.At the opposite ends of the frame cross member 9 are the feet 17 of the mast rotatably articulated, as can be seen from FIGS. To Fig. I is the mast approximately in the middle in an upper and lower part 18 and i9, respectively divided, which are stored one on top of the other essentially horizontally. The lower Part 19 lies on one side on the framework 7 and leads over from there backwards the winch 4 and the machine 5 to a support 21 at the rear end of the trailer. The rear ends of the overhead stems 22 of the lower mast part i9 are by hinges 23 with the rear ends of the underlying stems 24 of the Upper part connected, so that when pivoted into its upright position according to FIG Mast the stalks of both parts are in alignment with each other. The through with each other Hinged stems 22 and 24 then form the front stems of the upright standing mast.

Die rückwärtigen Ständer 12 des Rahmenwerks 7 tragen ein Paar Ansätze 26, in denen eine waagerechte Welle 27 drehbar montiert ist. In der Nähe dieser Ansätze sind auf dieser Welle die vorderen Enden je einer langen Strebe 28 starr montiert, die sich nach rückwärts unterhalb des zusammengeklappten Mastes und unter die Mastscharniere 23 erstreckt. Die Streben 28 können durch geeignete Querglieder verbunden werden. Das Endquerglied der Strebe 28 trägt ein Paar Ansätze 29 (Fig. 6), an denen die unteren Enden eines Strebenpaares 31 drehbar angebracht sind. Die Streben 31 sind beim zusammengeklappten Mast nach vorn und oben geneigt und mit ihren oberen Enden an den entgegengesetzten Enden einer Welle 32 drehbar angebracht, die am unteren Teil ig des Mastes, und zwar an seinen obenliegenden Stielen 22 und vor den Stielscharnieren 23 starr befestigt ist. Die Strebe 31 auf der Welle 32 bildet eine kurze Stütze, und die beiden Streben 28, 31 bilden zusammen ein Kniehebelgestänge zum Schwenken des unteren Mastteiles i9 nach oben.The rear uprights 12 of the framework 7 carry a pair of lugs 26 in which a horizontal shaft 27 is rotatably mounted. Close to this Approaches are on this shaft, the front ends of a long strut 28 rigid mounted, moving backwards underneath the collapsed mast and underneath the mast hinges 23 extends. The struts 28 can be through suitable cross members get connected. The end cross member of the strut 28 carries a pair of lugs 29 (Fig. 6), to which the lower ends of a pair of struts 31 are rotatably attached. the Struts 31 are inclined forwards and upwards and with the folded mast their upper ends are rotatably attached to the opposite ends of a shaft 32, on the lower part of the mast, namely on its overhead stems 22 and is rigidly attached in front of the handle hinges 23. The strut 31 on the shaft 32 forms a short support, and the two struts 28, 31 together form a toggle linkage to swivel the lower mast part i9 upwards.

Das bei zusammengeklapptem :Mast rückwärtige Ende der langen Strebe 28 trägt ein Paar Ansätze 33, die mit dem unteren Ende einer dritten Strebe 34 drehbar verbunden sind. Das obere Ende dieser Strebe ist mit den rückwärtigen Enden der obenliegenden Stiele 36 des oberen Mastteiles 18 hinter der Kniehebelverbindung drehbar verbunden. Es läßt sich erkennen, daß sich diese obenliegenden Stiele 36 nach rückwärts über die Mastscharniere 23 erstrecken und daß die untenliegenden Stiele 37 des unteren Mastteiles ig, die mit den zuoberst liegenden Stielen 36 bei aufrecht stehendem Mast fluchten und kürzer als die angelenkten Stiele 22 des unteren Mastteiles ig sind, d. h. wenn der Mast aufgerichtet ist (Fig.3), überlappen seine beiden Teile einander in einer geneigten Ebene, die von den vorderen Stielscharnieren 23 nach unten zu dem Punkt führt, wo die oberen und unteren Teile der rückwärtigen Stiele 28, 36 zusammenkommen.The rear end of the long strut when the mast is folded up 28 carries a pair of lugs 33 which are rotatable with the lower end of a third strut 34 are connected. The top of this Brace is with the rear Ends of the overhead stems 36 of the upper mast part 18 behind the toggle joint rotatably connected. It can be seen that these overhead stems 36 extend backwards over the mast hinges 23 and that the underlying Stems 37 of the lower mast part ig, those with the uppermost stems 36 upright mast aligned and shorter than the hinged stems 22 of the lower Are part of the mast, d. H. when the mast is erected (Fig.3), its two parts face each other in an inclined plane by the front stalk hinges 23 leads down to the point where the upper and lower parts of the rear Stems 28, 36 come together.

Die langen Kniehebelstreben 28 sind, wie aus Fig. i hervorgeht, ein kurzes Stück vor ihrem rückwärtigen Ende mit nach oben vorstehenden Platten 4o drehbar verbunden, die mit den rückwärtigen Enden eines langen Gestängepaares 41 drehbar verbunden sind Dieses Gestängepaar erstreckt sich nach vorn an beiden Seiten des unteren Mastteiles. Das vordere Ende jedes dieser Gestänge trägt eine Laufrolle 42. Ein Kabel 43 ist am oberen Teil jedes Auslegers 13 verankert und führt zur Bildung eines Flaschenzuges nach rückwärts um die Rolle 42 auf der gleichen Seite des Mastes und dann nach vorn und unten über die Auslegerrolle 15 zu je einer Winde 44, die auf einem Ende einer im Bodenteil des Rahmenwerks befestigten Welle 46 montiert ist. Die Welle kann in geeigneter `'eise durch eine Transmission 47 in der Mitte der Welle angetrieben werden.The long toggle lever struts 28 are, as can be seen from FIG a short distance before its rear end rotatable with upwardly protruding plates 4o connected to the rear ends of a long pair of rods 41 rotatable This pair of rods extends forward on both sides of the lower mast part. The front end of each of these linkages carries a pulley 42. A cable 43 is anchored to the top of each boom 13 and leads to formation a block and tackle backwards around roller 42 on the same side of the mast and then forward and down over the cantilever roller 15 to a winch 44 each mounted on one end of a shaft 46 fixed in the bottom portion of the framework is. The shaft can suitably pass through a transmission 47 in the middle the shaft are driven.

Die beiden Winden 4.4 werden gemeinsam durch die Welle 46 gedreht, um die Kabel 43 gleichzeitig aufzuwickeln. Dabei ziehen die Kabel zuerst die beiden Ausleger 13 nach oben und rückwärts, soweit es geht, und dann die Laufrollen 42 nach vorn auf die Auslegerrollen 15 zu. Befinden sich die Auslegerrollen 15 in ihrer oberen Lage, dann liegen sie oberhalb des zusammengeklappten Mastes, wie man aus der strichpunktierten Darstellung in Fig. i erkennen kann, so daß die Kabel nach oben und vorn auf die Rollen 42 wirken. Durch diesen Zug wird das rückwärtige Ende der langen Strebe 28 gehoben, und es beginnt sich dabei das Kniehebelgestänge zu strecken, welches die rückwärtigen Enden der beiden zusammengeklappten Mastteile nach oben schwenkt. Wenn das Kniehebelgestänge auf diese Weise nach oben gezogen wird, bewegt sich sein Gelenkpunkt näher zum Fuß des Mastes, so daß die rückwärtige kurze Strebe 34 das angelenkte Ende des oberen Mastteiles 18 nach unten zieht und dabei das freie Ende des oberen Teiles 18 nach oben vom unteren Teil wegschwenkt, so daß der Mast, wie in gestrichelten Linien in Fig. 3 dargestellt ist, aufgeklappt wird. Diese Bewegung erfolgt so lange, bis sich der obere Teil in Flucht mit dem unteren Teil befindet und die rückwärtige kurze Strebe 34 vorzugsweise in einer Linie mit der langen Strebe 28 des Kniehebelgestänges liegt, wie es in vollausgezogenen Linien in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Ausrichtung der Streben 28 und 34, die Strebe 31 und die Spannung auf den Kabeln 43 halten den Mast aufrecht. Auf diese Weise kann der Mast dünner als sonst gemacht «-.erden und seine Gesamtdicke oder Höhe in der zusamengeklappten Lage wird entsprechend herabgesetzt. Dieses Strebensystem macht ferner die Verwendung von Führungsdrähten unnötig, die gewöhnlich an transportablen Masten in der Mitte angebracht werden müssen.The two winches 4.4 are rotated together by the shaft 46, to wind up the cables 43 at the same time. The cables pull the two first Boom 13 up and back as far as possible, and then the rollers 42 forward towards the cantilever rollers 15. Are the cantilever rollers 15 in their upper layer, then they lie above the folded mast, how to get out the dash-dotted line in Fig. i can see, so that the cable after Act on the rollers 42 at the top and at the front. This pull becomes the rear end the long strut 28 is lifted, and it begins the toggle linkage to stretch which is the rear ends of the two folded mast sections pivots upwards. When the toggle linkage is pulled up this way becomes, its pivot point moves closer to the base of the mast, so that the rear short strut 34 pulls the articulated end of the upper mast part 18 down and while the free end of the upper part 18 pivots upward away from the lower part, so that the mast, as shown in dashed lines in Fig. 3, unfolded will. This movement continues until the upper part is in alignment with the lower part is located and the rear short strut 34 preferably in one Line with the long strut 28 of the toggle linkage lies as it is in the fully extended Lines in Fig. 3 is shown. This alignment of the struts 28 and 34, the strut 31 and the tension on the cables 43 keep the mast upright. In this way the mast can be made thinner than usual ”- earth and its total thickness or height in the collapsed position is reduced accordingly. This striving system also eliminates the need for guidewires that are usually portable Masts must be attached in the middle.

Zum Zusammenklappen wird die Kabelspannung so weit nachgelassen, daß der Gelenkpunkt zwischen den Streben mittels eines an ihm angebrachten Seiles 48 etwas nach rückwärts gezogen wird. Wenn dann die Kabel auf die Winden aufgewunden werden, schwenkt der Mast wieder nach rückwärts. Gleichzeitig neigt sich der obere Teil nach unten auf'den unteren Teil, wobei diese Bewegung durch die rückwärtige kurze Strebe 34 gesteuert wird. Wenn sich der zusammengeklappte Mast auf die Stütze 21 legt, schwenken durch ein weiteres Nachlassen der Kabel die Ausleger 13 infolge ihres Gewichtes nach vorn, so daß sich ihre Rollen so weit senken, daß sie nicht höher, als in Fig. i dargestellt, liegen.To collapse the cable tension is slackened so far that the articulation point between the struts by means of a rope 48 attached to it something is pulled backwards. Then when the cables are wound on the winches the mast swings backwards again. At the same time, the upper one inclines Part down on 'the lower part, this movement through the rear short strut 34 is controlled. When the folded mast is on the support 21 sets, pivot the boom 13 as a result of a further slackening of the cables their weight forward so that their roles sink so far that they do not higher than shown in Fig. i.

Der hier beschriebene Mast kann dauernd auf ein Lastanhänger zusammen mit der Kraftanlage für den Mast montiert werden. Er kann ohne Hilfe zusätzlicher Ausrüstungen mit einem Minimum an Arbeit aufgerichtet werden. Die Höhe und Länge der Last auf dem Anhänger entspricht den Verkehrsregeln. Das besondere System von Kniehebelgestängen und Gestängen nach der Erfindung gestattet es, den Mast etwa in der Mitte scharnierartig zu verbinden, so daß der zusammengeklappte Mast so kurz wie möglich wird.The mast described here can be permanently put together on a load trailer be mounted with the power plant for the mast. He can do without any additional help Equipments can be erected with a minimum of labor. The height and length the load on the trailer complies with traffic regulations. The special system of Toggle linkage and linkage according to the invention allows the mast about to connect in the middle like a hinge, so that the folded mast is so short as possible.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Of two hingedly connected, essentially horizontally collapsible parts of an existing mast, the foot of which is attached to a pedestal is rotatably mounted, characterized by toggle linkage from one with the Base (7) connected long strut (28) and a short articulated thereon Strut (31) which rotates with the lower mast part (ig) near its upper end is connected by a with the upper part of the long strut (28) and with the Base (7) between the long strut (28) and the mast connected clamping device for exerting a downward pull on the upper part of the long strut (28) and by a third strut (34) behind the short strut (31), which can be rotated with the toggle linkage and the upper part (18) of the mast below the level is connected, in which the two mast parts (18, ig) are hinged to each other, so that when the train slackens the third strut (34) tilting back of the upper one Mast part (18) controls in the horizontal position, while the jigs and the toggle linkage swiveling the lower part (ig) on the pedestal (7) taxes.

2. A collapsible mast according to claim i, characterized in that that the clamping device essentially consists of a roller (15) guided There is a cable on which a train is exerted from the base (7).

3. Collapsible Mast according to claim 2, characterized in that one toggle linkage and one Clamping device on two opposite sides of the mast and, accordingly, a pair of outriggers (13) are arranged, which carry the rollers (15) and below on Base (7) are rotatably mounted in such a way that the boom is pivoted to urfiten when the tension on the cables subsides.

4. Collapsible mast according to Claim 2 or 3, characterized in that for the formation of pulley blocks each Cable is assigned a further roller (42).

5. Collapsible mast according to Claim 4, characterized in that the further rollers (42) are supported by a linkage connected to the upper part of the long struts (28).

6. Collapsible Mast according to one of the preceding claims, characterized in that the hinged ends of the three struts (28, 34, 3i) outside and below the lower part of the mast (ig) when the mast is folded.

7. Collapsible Mast according to claim 6, characterized in that when the mast is folded the short strut (V) inwards and upwards over the long strut (28) and the third Strut (34) extends outwards and upwards to the upper part (18) of the mast. B. Transportables Oil drilling device, characterized by a vehicle with a collapsible one mounted thereon Mast according to one of the preceding claims, wherein the base (7) on a End of the vehicle and the winch mounted on the vehicle behind the pedestal and the lower part (ig) of the mast can be seen in the folded state extends backwards over the winch.