JPS584090A - デリック巻上装置 - Google Patents

デリック巻上装置

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JPS584090A
JPS584090A JP57016931A JP1693182A JPS584090A JP S584090 A JPS584090 A JP S584090A JP 57016931 A JP57016931 A JP 57016931A JP 1693182 A JP1693182 A JP 1693182A JP S584090 A JPS584090 A JP S584090A
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cable
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compressor
derrick
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/02Rod or cable suspensions
    • E21B19/06Elevators, i.e. rod- or tube-gripping devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Elevator Control (AREA)
  • Indicating And Signalling Devices For Elevators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、油、ガス及び鉱物井を掘削しまた修理するた
めのデリックに用いられる巻上装置に係り、特に離れた
場所から送られる信号を受信して自動的に開閉される昇
降フィンガに係る。
掘削中に例えばビットを交換するため井坑からドリルパ
イプのストリングを周期的に取除く必要がある。ドリル
ストリングは長さ60〜90フイート(18〜27−)
)のセクション又はパイプスタンドに分けらけており、
スタンドはデリック内に直立姿勢でラックされる。過去
には、作業員(デリックマン)が通例デリックの高いプ
ラットフォームの上に配置され、パイプがドリルストリ
ングから離されてラッキング位1へ動かされるにつれて
各パイプスタンドの上端からデリック昇降フィンガを外
していた。そしてパイプが井坑内へ戻されるにつれてデ
リックマンが各パイプスタンドの周りに昇降フィンガを
手動でラッチしていた。
昇降フィンガの大きさ及び負荷の重最のためにデリック
マンの仕事は困難且危険な仕事であった。
危険を少なくし且作業速度を速くするため、モンキーボ
ートからデリックマンにより又はフロアからドリラーに
より操作される弁によって遠方制御され空気圧により作
動する昇降フィンガが導入された。
このような空気圧式昇降フィンガの一つは1954年1
1月23日付の米国特許第2.695゜189号に示さ
れている。この昇降フィンガはパイプの周りで開閉する
ように互いに揺動可能に組合された二つのボデー半部を
有する。フック及び移動ブロックに取付けられたリンク
により昇降フィンガを支え得るように、耳部が昇降フィ
ンガに設けられている。圧縮空気源と接続された弁の作
動に応動して二つのボデー半部の鎖錠を外しそれらを分
離させるため空気圧シリンダが用いられている。圧縮空
気源はドリル・リグ・フロアに配置されており、導管に
より昇降フィンガに接続されている。これらの接続導管
は昇降フィンガの昇降につれてデリック内でもつれ易い
という問題点がある。時には風により導管が揺れて、も
つれを生ずる。
1954年7月20日付の米国特許第2,684.16
6号に記載されている昇降フィンガではケーブルにより
駆動される空気圧縮機が移動ブロックに取付けられてい
る。この圧縮機から導管を通じて昇降フィンガに空気が
供給される。この場合、リグ・フロアから昇降フィンガ
又は移動ブロックへ走る導管は不要となる。しかし、圧
縮機から昇降フィンガへの空気の流れを操作するために
は、電線を頂上ブロックを経て下方に移動ブロックに取
付けられた巻取リールへ走らせる必要がある。この電線
を通じて、圧縮機から昇降フィンガへの空気の流れを制
御するための信号がリグ・フロア上の制御@胃から移動
ブロック上の電磁弁へ送られる。従って、上記特許によ
る昇降フィンガでは、制御装置と昇降フィンガとの間に
実体のある接続線が相変わらず存在し、それにもつれが
生じ易いという問題点が残されている。巻取リールにも
、移動ブロックがデリック内を運動する速度が速いため
に、同一を生じ易いことがamされている。更に、風、
及び他の原因による移動ブロックの運動が、ケーブルと
圧縮機駆鋤−構との−の確実な駆動を維持するのにnv
aを生ずる。
本発明は、頂上ブロックと、ケープA;により―上プD
ツクかち吊られた移動ブロックと、移動プ゛ロックを昇
降させるためケーブルにIl験された牽引機構と、移動
ブロックにより担持され碑降対象物を拘束し且釈放する
のに用いられる空気圧式屏降フィンガとを有する形式の
デリック拳゛上”@II’4:’於て、前記のような@
照点を次のようにして僻決するものである。空気圧縮機
は移動ブロック(取付けられており、移動ブロックを通
るケーブルの遅動により駆動される。銀れた場所から送
られる信号に応動して空気圧縮機から空気圧式昇降フィ
ンガへの空気の流れを制御するための弁手段が設けらけ
ている。好ましい実tIAIll様では、圧縮空気を貯
蔵するため空気圧縮機と接@された貯蔵タンクが設けら
れており、また貯蔵タンクから空気圧式昇降フィンガへ
の空気tl)IlれをIII御するため電磁弁が殺げら
れている。移動ブロックに取付けられた交流発電機が移
二働ブロックを”44ケーブルの運動により“駆動され
゛て m*を゛叡゛細する。交m発 ゛喝俄から供給さ
れた電流を一亮るための蓄電池が移動ブロックに一付一
錠らもている、1れ、た−所に配置されるIIIIII
I送m箇と1働プ0ツクに取付けられた無輪受信懺とを
含む1作手段が電磁弁への電池の流れをw褥するため電
用いられている。
本灸明の飽の目的V豐−及び利点は以下のIl向による
説明′の中〒′明らかとなろう。
第1−猛本発嘲による弄・構フィンIが用いられている
ドリリング・す°グのII!’を示す劃I’llであり
、昇降フィンガのパワーユニットは全体として参陳数字
11を付されている。パワーユニット11信移動ブロツ
ク13に敬付けられており、この移動ブロックはケーブ
ル牽引機構16から固定頂上ブロック17を経て走る一
連のケーブル15により支えられている。
移動プロツク13は通常のフック19を担持しており、
このフックから空気圧式昇降フィンガ21が一対のリン
ク23により吊られている。昇降フィンガ21はパイプ
25の上端を掴んでいる状態で示されている。′井パイ
プ・エレベータ”という名称の1954年11月23日
付米国特許第2.695,189号に示されている前記
昇降フィンガ(第10図に詳細に示されているもの)を
含めて当業者に知られている任意の形式の空気圧式昇降
フィンガが使用され得る。
第10図を参照すると、空気圧式昇降フィンガ21はパ
イプスタンドの周りで開閉するようにヒンジビン26で
互いに揺動可能に組合された二つのボデー半部12及び
14を有する。昇降フィンガは第10図に閉位置で示さ
れており、掛金組立体18により閉位置に保たれている
。昇降フィンガ21が閉じられるにつれて、掛金組立体
18が掛金ビン20の周りで回転してボデー半部14内
の隆起肩部22(第10図中に破線で示されている)と
係合し、パイプスタンドを支えている閣に昇降フィンガ
が意図によらずして開くのを防止する。また、掛金ロッ
ク24がビン28Aの周りで回転して掛金組立体18の
ビン28Bの周りに係合し、掛金組立体18が動くのを
防止する。掛金ロック24はばねの偏倚力により閉位置
に保たれる。
昇降フィンガ21を開くためには、空気圧シリンダ30
が設けられており、これが出力軸32及びリンク34を
通じて掛金ロック24を第10図で見て時計廻り方向に
回転されることにより掛金組立体18からロックが外さ
れる。
昇降フィンガ21のボデー半部12.14はその横方向
延長部38に支えられている第二の空気圧シリンダ36
により開位置に揺動される。空気圧が導管39、フィッ
ティング48及び導!!50を通じてシリンダ30に与
えられると、掛金組立体18のロックが外される。同時
に空気圧がフィッティング48の他方の側から導管52
及び54を通じてシリンダ36の両側のチャンバ56及
び58に与えられると、ボデー半部12及び14が互い
に揺動されて開く。ばねの力により作動するオーバーセ
ンタ機構が、昇降フィンガのボデー半部12.14を開
位置に拘束するために設けられている。
昇降フィンガを閉じるためには、パイプスタンドをオー
バーセンタ機構44の延長部42に衝突させてオーバー
センタ機構44をその拘束位置から釈放する。それによ
り昇降フィンガのボデー半部12及び14はばねの力で
パイプスタンドの周一りに閉じる。
パワーユニット11及びそれに組合わされている装置は
第2図に詳細に示されている。パワーユニット11はハ
ウジング27を有し、その中に交流発電機29及び一対
の空気圧縮lll31が取付けられている。圧縮機31
は導管33により、移動ブロック13の下半外面に取付
バンド40により取付けられた一対の貯蔵タンク35に
接続されている。バッド40には電磁弁37も取付けら
れており、この電磁弁は貯蔵タンク35から導!!39
を通って空気圧式昇降フィンガ21(第10図)へ流れ
る空気の流れを制御する。
ハウジング27内の交流発電機29により生じた電気は
電線43により、貯蔵タンク35とは反対側の移動ブロ
ック13の下半外面に取付けられた蓄電池41へ送られ
る。この下半外面には蓄電池41と並んで、破線で示さ
れているように、信号受信機特に無線受信機45も取付
けられている。
この受信機は離れた場所に位胃する適当な信号送信機か
ら符号化信号を受信したときに蓄電池41から電線47
を通じて電磁弁37のソレノイドに電流を与えることに
より電磁弁37を操作するのに用いられる。空気圧縮機
31、電磁弁37及び蓄電池41は昇降フィンガ21を
開閉するための操作手段を構成している。
空気圧縮機31及び交流発電機29はオーバーチャージ
防止のため市販品として入手可能な調整ユニットを備え
ている。ハウジング27内に取付けられた圧縮機31及
び発電機29はそれぞれ一連のベルト車49.51.5
3によ、り動力を与えられる。これらのベルト車は全て
マスター・ベルト車55により駆動ベルト125並びに
ベルト57及び59を介して駆動される。マスター・ベ
ルト車55は頂上ブロック17から移動ブロック13を
通って走る高速ライン61との摩擦接触により回転され
る。マスター・ベルト1155は高速ライン61の摩耗
を少なくするため軟い金属から−造されることが好まし
い。硬質ゴム又は種々の合成樹脂もマスター・ベルト車
55の材料として適し得る。図面ではパワーユニットが
高速ラインに取付けられているが、移動ブロックを通っ
て走る他のラインのいずれも利用され得る。ラインは変
動する速度で運動するので、ラインとマスター・ベルト
車との間の摩擦接触の変動により圧縮機及び発電機のチ
ャージの大きさも変動する。
引張ベルト11163.65が高速ライン61とマスタ
ー・ベルト車55との閣の摩擦接触を維持する。引張ベ
ルト*65(第3図)は軸受66上に67.69の間に
支えられたカラー68を支えている。軸7oは例えばス
ナップリング72によりブラケット67.6′9に取付
けられている。上側腕7L 75及び下側腕73.77
がブラケット67.69から°延び、ハウジング27(
第2tiil)のスリーブ79と係合している。腕71
.73.75.77の各々の端にはめられているっる巻
ばね87及び端ナツト95が^速うイン61と引張ロー
プ車63.65との閣の摩擦接触の調整を可能にする。
第4図に示されているように、マスター・ベルト車55
はハウジング27内で駆動軸103に取付けられている
。一対の軸受1.05.107が軸103の周りにそれ
ぞれ保持環109及び111並びにボルト113により
配置されている。駆動軸103内のキー121がこの軸
をマスター・ベルト車55と共に回転させる。駆動ベル
ト$125は間隔カラー127によりハウジング27が
ら間隔をおいている。駆動ベルト車125は保持環12
9及びボルト131により軸103に固定されている。
軸103内の第二のキー123が駆動ベルト*125を
マスター・ベルト車55と共に回転させる。駆動ベルト
車125の満135.137の中のベルト57.59が
圧縮機用のベルト1149.51及び発電機用のベルト
車53を駆動する。
第2図に示されているように、ハウジング27は、上端
に玉継手141を有しまた下端に目り継手143を有す
る逆“し”字状の脚139により移動ブロック13上に
支持されている。玉継手141(第5図)は円筒状チャ
ンバ145を含んでおり、その内部に金属製の玉147
が保持されている。この玉147には、一端にキャップ
150を有しまた他端にねじ部152を有するピン14
9を受入れるための孔があけられている。支持ワッシャ
153がチャンバ145の内部の玉147の下半部の周
りに軸受組立体155を保持している。玉継手141は
、玉147の下半部から延びるピン149の部分にはめ
られた円筒状間隔片157によりハウジング27の頂面
28から間隔をおいている。ピン149のねじ部152
はハウジング27の頂面28の孔を通され、ワッシャ1
58及びナツト159により締結されている。円筒状チ
ャンバ145の上端は−139により閉じられており、
この接合箇所は溶接されていることが好ましい。
玉継手141はパワーユニット11がチャンバ145の
中心軸111144(第5図)の周りに自由に回転する
のを許す。更に、チャンバ145の内部でピン149及
び玉147が揺動し得ることは、チャンバ145の中心
軸1)144とピン151の中心軸線との闇の約15°
の傾斜を許す。
周り継手143は第6図に詳細に示されている。
脚139の下端142は、ブラケット組立体162及び
ボルト163.165.167.169により保持され
たスリーブ161の中にはまっている。スリーブ161
の内径はm139の外径よりも僅かに大きく、従って脚
139はブラケット組立体162の内部で360′″回
転し得る。
手に持ち得る無線送信機と移動ブロックに取付けられる
無線受信機とを含む操作手段はオーバーヘッド・ガレー
ジ・ドアの開閉に用いられるものと四様の一般的なもの
である。このような装置では、固定変11N4波数信号
が2進パルス符号に符号化され、反惺して受信機に伝送
される。受信機は伝送された信号を復号し同定して、そ
れを記憶する。所定の回数だけ同一の信号を受信した後
、受信機はソレノイド駆動回路を作動させ、電磁弁37
を開くための電流を蓄電池41から送出させる。
パルス符号変調を用いる無線制御システムは例えば“複
数個の電動機の作動を遠方制御するシステム”という名
称の1967年10月17日付米国特許第3.348.
108号に記載されている。
この場合、到達距離は10フイート(3鴎)〜約1/4
マイル(約400m)の範囲である。このようなシステ
ムは以下の説明から明らかとなるように本発明の目的を
達成するのに応用され得る。
第7図を参照すると、好ましい実施例に用いられる送信
機の電気回路図が示されている。この送信機は、電圧が
変動する再充電可能な蓄電池を使用し得るようにするた
めの麦更を除けば、市販品として入手可能である。送信
機は蓄電池171を含んでいる。2つの押しボタンスイ
ッチ173及び175が蓄電池171の負極と接地点と
の−に接続されている。信号を送信させるためには、こ
れらの押しボタンスイッチの双方を押さなければならな
い。蓄電池171は再充電可能な15V蓄電池であるこ
とが好ましい。
蓄電池171の正極は抵抗器177に接続されている。
抵抗器177の他方の側は、トランジスタ181のコレ
クタから定電圧ダイオード183へ通ずる導線179に
接続されており、定電圧ダイオード183の他方の側は
接地されている。市販の送信機に対する重要な変更点は
、蓄電池171の電圧が変動しても安定な電源電圧を与
える定電圧ダイオード183が用いられていることであ
る。抵抗1185がその一方の側でダイオード183と
トランジスタ181との闇の導線179に、また他方の
側で導線187に接続されている。定電圧ダイオード1
89が導[1187と接地点との−に接続されている。
導線187は通常の集積回路190、ナショナル・セミ
フンダクタ社製の品番125C20TRのNo、1入力
ピンに通じている。代替し得る他の市販の集積回路は品
番AMI2743である。回路190は、付勢されると
、トランジスタ181のベースに通ずるNo、13出力
ピンに12ビツトの2遵符号を生ずる。コンデンサ19
1がその一方の側で回路190のN021ピンに、また
他方の側で接地点に接続されている。他のコンデンサ1
93が回路190のNO61人カビンとNo、14人カ
ピンとの間に接続されている。No、14ビンは接地さ
れている抵抗器194に接続されている。
回路190のN008ピンは接地されている。
回路190のNo、2〜7及びN099〜11ビンは連
結スイッチ195に接続されている入力ピンである。連
結スイッチ195は12個の同一の2位置スイッチN0
01〜12を有する。各スイッチは閉(オン)位瞳若し
くは図示のl@(オフ)位置におかれ得る。ユーザーは
所望の組合せのスイッチを押すことにより回ill 9
0の特定のパルス符号をプログラムする。パルスの組合
せは押されたスイッチの組合せに従う。No、1〜6ス
イツチのワイパ側はそれぞれ回路190のNo、2〜7
ビンに接続されている。No、7.8及び9スイツチの
ワイパ側はそれぞれ回路190のNo、11.10及び
9ビンに!I統されている。N o、 1.2及び3ス
イツチの開放側はいずれも導線197に接続されている
。導線197は抵抗器199に通じている。No、4.
5及び6スイツチの開放側はいずれも導線201に接続
されており、この導線は抵抗器203に通じている。N
o、7.8及び9スイツチの開放側はいずれも導線20
5に接続されており、この導線は抵抗器207に通じて
いる。抵抗器199.203及び207の他方の側は一
括接続されて、回路190のNo、1ピンに接続されて
いる。NO,10,11及び12スイツチの開放側は接
地点に接続されている。No、10.11及び12スイ
ツチのワイパ側はそれぞれ導8205、201及び19
7に接続されている。
パルスを無線周波数波に変調して送信するための回路は
インダクタンスコイル209を含んでおり、その一方の
側はトランジスタ181のエミッタに通ずる導線210
に接続されている。インダクタンスコイル209の他方
の側はアンテナ213の変11212に通ずるl纏21
1に接続されている。コンデンサ215がその一方の側
で導線211に、また他方の側でコンデンサ217に接
続されている。導輪219がコンデンサ215と217
との闇の接地点から導線221へ通じて(Sる。変成器
212の導線211に接続されても)る側とは反対の側
は導線221によりトランジスタ223のコレクタに接
続されている。トランジスタ223のベースは抵抗器2
25に接続されており、この抵抗器の他方の側は接地点
に接続されている。トランジスタ223のエミッタは抵
抗1229に通ずる導−227に接続されており、抵抗
I229の他方の側は接地点に接続されてしする。
導線231がII練227と、コンデンサ217と抵抗
器235との閤を接続する導線233とを接続している
。抵抗I235の他方の側はコンデンサ239に通ずる
導[237に接続されている。
コンデンサ239の他方の側は接地点に接続されている
。導11241が導線210と導線237とを接続して
いる。
送信機の作動について説明すると、押しボタンスイッチ
173及び175が押されるたびに集積回路190がパ
ルス群を発する。各パルス群は連結スイッチ195の各
スイッチの開閉により予め定められた“1″及び“ON
パルスの列である。
これらのパルスはトランジスタ181をターンオン又は
ターンオフさせて、発振回路に於ける無線周波数波の発
振を制御する。こう6で無線周波数波に変調された符号
化パルスの信号がアンテナ213から送信される。
第8tgIには、第7図の送信機から送られた信号を受
信して復号し、第9図のソレノイド駆動1路を作動させ
るための受信機が示されている。第8図を参照すると、
蓄電池41がその負極で接地点に、また正極で導線24
3に接続されている。導線243はダイオード245の
正極に接続されている。ダイオード245の負極は抵抗
器247に接続されている。抵抗器247の他方の側は
市販品として入手可能な電圧調整用集積回路249、例
えば品番78LO8、に通じている。コンデンサ251
が導線243と接地点との園に接続されている。コンデ
ンサ253が回路249の入力端と接地点との間に接続
されてい0る。回路249は接地端と、導線255に接
続されている出力端とを有する。導線255は第9図の
ソレノイド駆動回路に通じており、それに電圧を与える
。また導線255と接地点との闇にコンデンサ257が
接続されている。
受信機の信号検出部分は、導1255に接続され且ナシ
ョナル・セミコンダクタ社製の集積回路2601品11
25CI FRX、(7)No、1人カビンに通ずる導
線259を含んでいる。代替し得る他の市販の集積回路
は品番AM12742である。
導線261が導線259とインダクタンスコイル263
とを接続している。インダクタンスコイル263の他方
の側は導線265に通じている。導線265はコンデン
サ267と抵抗器269との間に接続されている。コン
デンサ267の他方の側は接地点に接続されている。抵
抗271が接地点と導線273との間に接続されている
。抵抗274がその一方の側で導線265に、また他方
の側で導線273に接続されている。導11273はコ
ンデンサ275に通じている。コンデンサ275の他方
の側は、抵抗器279とインダクタンスコイル281と
の胃に接続されている導輪277に通じている。インダ
クタンスコイル281の他方の側はトランジスタ283
のベースに接続されている。トランジスタ283のエミ
ッタは導線273に接続されている。コンデンサ285
がその一方の側でトランジスタ283のベースに、また
他方の側で導線287に接続されている。トランジスタ
283のコレクタは導線287に接続されている。導線
287はアンテナ291の変成器289の一方の側(通
じている。抵抗器293がアンテナ291の両脚を横断
するように接続されている。変成器289の他方の側は
導1!295に接続されている。導線295はコンデン
サ297に通じており、コンデンサ297の他方の側は
導線287に接続されている。コンデンサ299が導輪
273と295との間に接続されている。
導線295は並列に接続された二つの抵抗器301及び
303に通じている。またコンデンサ305が接地点と
導線295との闇に接続されている。抵抗器301の他
方の側はコンデンサ307に接続されている。抵抗器3
03の他方の側は導線265に接続されている。コンデ
ンサ307の他方の側はトランジスタ311のベースと
導線309により接続されている。抵抗器269の他方
の側は増幅器314のN002人カピンと導線313に
より接続されている。この増幅器は市販品として入手可
能な集積回路f#本ば品番741である。
抵抗器315が導線313と導線309との間に接続さ
れている。コンデンサ317が導線309と接地点との
間に接続されている。トランジスタ311のエミッタは
接地点に、またそのコレクタは導線313に接続されて
いる。一対の抵抗器319及び321が直列に導112
61と313との間に接続されている。抵抗319と3
21との閣の接続点は増幅器314のN003人カビン
に接続されている。ダイオード323がその正極で導線
313に、また負極で増幅器314のN003ビンに接
続されている。コンデンサ325が増幅器314のN0
03ピンと接地点との闇に接続されている。8vの電圧
が増幅器314のN007ピンに与えられている。N0
94ビンは接地されている。N086は出力ビンであり
、抵抗器327に接続されている。
抵抗327の他方の側は集積回路260のNo。
12人カビンに接続されている。この集積回路は受信し
たパルス群を記憶し、正しいパルス群が連続して受信さ
れたときに出力信号を生ずる。コンデンサ329が接地
点と回路260のNO,12人カピンとの間に接続され
ている。
回路260の9つのピンN0.2〜8.10及び17は
第7図に示されている送信機の連結スイッチ195と同
一形式の連結スイッチ331に直接接続されている。連
結スイッチ331は、図面には閉位胃で示されている2
位置スイッチを有する。
各スイッチは第7図中の連結スイッチ195の各スイッ
チと同一の開閉状態にセットされ葛べきである。N00
1〜6スイツチのワイパ側はそれぞれ回路260のNo
、2〜7ビンに接続されている。
No、7スイツチのワイパ側は回路260のN0017
ピンに接続されている。No、8及び9スイツチのワイ
パ側はそれぞれ回路260のNo、10及び8ピンに接
続されている。
N001〜3スイツチの開放側はいずれも抵抗器333
とNo、10スイツチのワイパ側とに接続されている。
NO44〜6スイツチの開放側はいずれも抵抗器335
とNo、11スイツチのワイパ側とに接続されている。
N o、 7〜9スイツチの開放側はいずれも抵抗器3
36とNo、12スイツチのワイパ側とに接続されてい
る。抵抗器333.335及び336の他方の側は接地
されている。No。
10〜12スイツチの開放側はいずれも接地されている
回路260のNo、14ピンは抵抗器337及びコンデ
ンサ339に接続されており、それらの他方の側は接地
されている。No、9及び13ピンは接地されている。
回路260のNo、15ビンは出力ビンであり、コンデ
ンサ341に接続されている。このコンデンサの他方の
側は抵抗器343に接続され、この抵抗器の他方の側は
抵抗器345に接続されている。抵抗器345の他方の
側は接地されている。抵抗器343と345との閤の接
続点はトランジスタ347のベースに接続されている。
トランジスタ347のエミッタは接地されている。トラ
ンジスタ347のコレクタは導llA349に接続され
ており、この導線は第9図のソレノイド駆動回路に通じ
ている。
第8図に示されている受信機の作動について説明すると
、信号はアンテナ291で受信され、次いでトランジス
タ283を用いた回路部分により増幅され、更にトラン
ジスタ311を用いた回路部分により整流される。整流
された信号は波形整形回路又は増幅器314を経て、送
信機内の集積回路190(第7図)の出力ピンNo、1
3に生じたものと同一のパルス列として集積回路260
の入力ピンNo、12に与えられる。集積回路260は
与えられたパルス列信号と、連結スイッチ331のスイ
ッチにより予めセットされた信号とを比較し、もし両者
が一致していれば正しい信号が受信されたものと判定し
てメモリに記憶する。2回連続して正しい信号が受信さ
れると、集積回路260からトランジスタ347へ出力
信号が発せられる。それによりトランジスタ347が導
通し、導線349が接地されるので、導線349と導線
255との間に第9図のソレノイド駆動回路を付勢する
ための電圧が生ずる。
第9図に示されているソレノイド駆動回路は、受信機か
ら信号を与えられたとき、5〜15秒、好ましくは8秒
間に厘り電磁弁37のソレノイドに電流を流して、その
時間中電磁弁を開状II(空気を流す状1m)に保つ役
割をする。ソレノイド駆動回路は導線255と導線34
9との闇に接続された抵抗11351を含んでいる。導
線349tDンデンサ353に通じており、その他方の
側は集積回路355のNO12人力ビンに接続されてい
る。
集積回路355は、入カン(ルスを受けたときに例えば
5〜15秒の範囲で予め選定された継続時間の出力パル
スを生ずるタイマー回路である。集積回路355は市販
品として入手可能であり、好ましい実施例では品番C5
55が用いられる。
導線255は回路355のN004ピンに通じている。
抵抗器357が回[l355のNO62ビンとN084
ビンとの間に接続されている。これらのピンの園にはダ
イオード359も抵抗器357と並列に接続されている
。NO38ピンはNo、4ピンに接続されている。N0
05ピンはコンデンサ366に通じており、その他方の
側は接地されている。
N001ピンは接地されている。ポテンシオメータ36
1がその一芳の側で回路355のN008ピンに、また
他方の側で抵抗器363に接続されている。抵抗器36
3の他方の側は回路355のNo。
6ビンに接続されている。No、6ビンはNo、7ピン
と接続されており、またNo、6ビンと接地点との闇に
コンデンサ365が接続されている。回路355の出力
ピンであるNo、3ビンは抵抗器367を介してトラン
ジスタ369のベースと接続されている。トランジスタ
369はトランジスタ371と共にダーリントン・ベア
を構成している。
即ちトランジスタ369のコレクタは抵抗373を介し
てトランジスタ371のベースに接続されている。トラ
ンジスタ369のエミッタは接地されている。PNP形
のトランジスタ371のコレクタは接地されている。ト
ランジスタ371のエミッタはソレノイド375に接続
されている。ソレノイド375の他方の側は蓄電池41
(第2図)に接続された端子377に接続されている。
ダイオード379がその正極でトランジスタ371のエ
ミッタに、また負極で端子377に接続されており、ソ
レノイド375に対して並列な分路を形成している。ソ
レノイド375の吸引鉄心は、導管39を通じて昇降フ
ィンガに空気を供給するための電磁弁37(第2図及び
第11図参照)の弁体と機械的に結合されている。
ソレノイド駆動回路の作動について説明すると、受信機
により導11349が接地されたとき導線349と導線
255との間に生ずる電圧が集積回路355に与えられ
ると、集積回路355はそのN003ピンからトランジ
スタ369に予め選定された時開、好ましくは8秒間、
に厘り出力を与える。
トランジスタ369を介してトランジスタ371が導通
状態に切替えられる。それによりソレノイド375の一
方の側が接地されるので、端子377に与えられている
電圧によりソレノイド375に電流が流れる。それによ
り弁37が開いて、昇降フィンガに空気を供給する。8
秒間の継続時間は、昇降フィンガが機構44のオーバー
センタ点を通り過ぎるまで開くこと即ちばねの力により
閉位置に戻らないことを保証するために必要である。
一旦オーバーセンタ森を通り過ぎると、昇降フィンガは
手動で閉じられるまで開位置に留まる。手動で閉じる時
、オーバーセンタ点を再び通り過ぎると昇降フィンガは
ばねの力により密に閉じられ、閉位習を保つために空気
又は他の外′力を必要としない。
次に、無線で制御されるデリック昇降フィンガの全体的
な作動について詳細に説明する。最初に昇降フィンガ2
1が回転テーブルにスリップにより保持されているドリ
ルパイプの端部に置かれる。
スリップが解除され、フック、昇降フィンガ及び移動ブ
ロックが通常の仕方でデリック内のパイプのスタンドを
持上げるために用いられる。引張ベルト1163.65
及びマスター・ベルト串55を通る高速ライン61の運
動が交流発電機29及び空気圧縮機31を駆動する(第
11図参照)。圧縮機31からの圧縮空気は導管33を
通じて貯蔵タンク35に供給され、また発電機29から
の電気は電輪43を通じて蓄電池41に供給される。
パイプのスタンドがデリック内の適当な位置に持上げら
れて固定された後、デリックマンは手で持った無線送信
機から信号を送り、この信号は移動ブロック13に取付
けられた受信機45により受信される。正しい信号が受
信されると、受信機はパイロット信号(第11図中の4
6)を送り、電磁弁37を第11図に示されている閉位
ばから左方へ移動させ、それにより約8秒間の予め選定
された時開に亙り電磁弁37を開く。それにより貯蔵タ
ンク35から導139に流れる空気が更に導管50を通
って掛金用シリンダ30に、また導管52及び54を通
ってシリンダ36のチャンバ56及び58に流れて、空
気圧式昇降フィンガ21を開く。その後、フック、昇降
フィンガ及び移動ブロックはパイプのスタンドから釈放
され、回転テーブルに下げられ得る。以上の過程が繰返
される。パイプが井坑内へ走るときには、手で持った送
信機により昇降フィンガを開く制御をするドリラーによ
って上記の過程が逆に実行される。
本発明によれば、下記のような顕著な利点が得られる。
好ましい無線制御システムはオペレータから昇降フィン
ガへ延びる制御線の必要をなくする。無線送信機はオペ
レータにより携行され、リグの任意の場所から制御が行
われ得る。昇降フィンガどの1接接続が存在しないので
、様々な送信機が利用され得る。受信機が電子回路内で
スイッチ位置と照合されたパルス符号により作動するの
で、安全性及び信頼性が高められる。スイッチ位置の組
合せは2゛2種類も可能であるから、昇降フィンガ制御
(ハ)路が不慮に作動する虞れは実際上存在しない。圧
縮機の取付システムがケーブルに他する相対運動を補償
し、信頼性を高める。圧縮機駆動シテムの効率の向上に
より、昇降フィンガを作動させるのに十分な空気圧パワ
ーがデリック内の移動ブロックの上下運動から得られる
本発明をその一実施例について詳細に説明してきたが、
本発明がそれに限定されるものではなく種々の変形が可
能であることは当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明よる遠方制御式デリック昇降フィンガが
用いられているドリリング・リグの概要を示す斜視図で
ある。 第2図は遠方−制御式デリック昇降フィンガのパワユニ
ットが移動ブロックに担持されている状態を示す詳細図
である。 第3図は第2図の線■−■に沿う断面図である。 第4図は第2図の線IV−IVに沿うlllWJ図であ
る。 第5図は第2図の線V−Vk:沿う断面図である。 第6図は遠方制御式デリック昇降フィンガのパワーユニ
ットの脚の下端を示す詳細図である。 第7図は遠方制御式デリック昇降フィンガ用の送信機の
電気口路図である。 第8図は遠方制御式デリック昇降フィンガ用の受信機の
電気口路図である。 第9図は遠方制御式デリック昇降フィンガ用の電磁弁駆
動回路の電気回路図である。 第10図は遠方制御式デリック昇降フィンガを上部から
見た詳細図である。 第11図は遠方制御式デリック昇降フィンガの作動の仕
方を説明するための空気圧系統図である。 11・・・パワーユニット、12・・・ポデー半部、1
3・・・移動ブロック、14・・・ポデー半部、15・
・・ケ−プル、16・・・牽引機構、17・・・頂上ブ
ロック。 18・・・掛金組立体、19・・・フック、20・・・
掛金ピン、21・・・空気圧式昇降フィンガ、22・・
・肩部。 23・・・リンク、24・・・掛金ロック、25・・・
パイプ。 26・・・ピン、27・・・ハウジング、28A、28
B・・・ピン、29・・・交流発電機、30・・・空気
圧シリンダ、31・・・空気圧縮機、32・・・出力軸
、33・・・導管、34・・・リンク、35・・・貯蔵
タンク、36・・・空気圧シリンダ、37・・・電磁弁
、38・・・横方向延長部、39・・・導管、40・・
・パッド、41・・・蓄電池。 42・・・延長部、43・・・電線、44・・・オーバ
ーセンタ機構、45・・・無線受信機、46・・・パイ
ロット信号、47・・・電線、48・・・フィッティン
グ、49゜51.53・・・ベルト車、50.52.5
4・・・導管。 55・・・マスター・ベルト車、56.58・・・チャ
ンバ、57.59・・・ベルト、61・・・高速ライン
、63.65・・・引張ベルト車、66・・・軸受、6
7.69・・・ブラケット、68・・・支持カラー、7
0・・・軸。 71.73,75.77・・・鋺、72・・・スナップ
リング、79・・・スリーブ、87・・・つる巻ばね、
95・・・端ナツト、103・・・駆動軸、105.1
07・・・軸受、109.111・・・保持環、113
・・・ボルト。 121.123・・・キー、125・・・駆動車、12
7・・・開隔カラー、129・・・保持環、131・・
・ボルト。 135.137・・・溝、139・・−ml、140・
・・上端。 141・・・玉継手、142・・・下端、143・・・
(ハ)り継手、145・・・チャンバ、147・・・玉
、149.151・・・ピン、150・・・キャップ、
152・・・ねじ。 153・・・支持ワッシャ、155・・・軸受組立体、
157・・・間隔柱、158・・・ワッシャ、159・
・・ナツト、161・・・スリーブ、162・・・ブラ
ケット組立体、163〜169・・・ボルト、171・
・・蓄電池。 173.175・・・押しボタンスイッチ、177・・
・抵抗器、1si−・・トランジスタ、183・・・定
電圧ダイオード、185・・・抵抗器、189・・・定
電圧ダイオード、190・・・集積回路、191.19
3・・・コンデンサ、194・・・抵抗器、195・・
・連結スイッチ、199,203.207・・・抵抗器
、209・・・インダクタンスコイル、212・・・麦
成器、213・・・アンテナ、215.217・・・コ
ンデンサ、223・・・トランジスタ、225,229
,235・・・抵抗器、239・・・コンデンサ、24
5・・・ダイオード、247・・・抵抗器、249・・
・電圧調整用集積回路、251,253.257・・・
コンデンサ、260・・・集積回路、263・・・イン
ダクタンスコイル。 267コンデンサ、269,271,274・・・抵抗
器、275・・・コンデンサ、279・・・抵抗器、2
81・・・インダクタンスコイル、283・・・トラン
ジスタ、285・・・コンデンサ、289・・・麦成器
、291・・・アンテナ、293・・・抵抗器、297
.299・・・コンデンサ、301.303・・・抵抗
器、305.307・・・コンデンサ、311・・・ト
ランジスタ。 314・・・増幅器、319.321・・・抵抗器、3
23・・・ダイオード、325・・・コンデンサ、32
7・・・抵抗器、329・・・コンデンサ、331・・
・連結スイッチ、333,335,336,337・・
・抵抗器。 339.341・・・コンデンサ、343.345・・
・抵抗器、347・・・トランジスタ、351・・・抵
抗器。 353・・・コンデンサ、355・・・集積回路、35
7・・・抵抗器、359・・・ダイオード、361・・
・ポテンシオメータ、363・・・抵抗器、365・・
・コンデンサ、367・・・抵抗器、369.371・
・・トランジスタ、373・・・抵抗器、375・・・
ソレノイド、379・・・ダイオード 特 許 出 願 人  ピー・ジエイ・ヒユーズ・イン
コーホレイテッド 代     理     人   弁理士  明  石
  昌  毅第1頁の続き 0発 明 者 ミグ・エイ・ハヮード アメリカ合衆国テキサス州ヒユ ーストン・キャロルクレスト14 35 (自 発) 1、事件の表示 昭和57年特許願第16931号2、
発明の名称 デリック巻上装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  アメリカ合衆国テキサス用、ヒユーストン、
ジャックラビット・ロード 8909 名 称  ビー・ジェイ・ヒユーズ・イン・]−ポレイ
テッド4、代理人 居 所  〒104東京都中央区新川1丁目5番19号
茅場町長岡ビル3階 電話551−41716、補正に
より増加する発明の数 −8(1)特許請求の範囲を以
下の如く補正する。 〈発明の数を1に減する。) 「(1)頂上ブロックと、ケーブルにより前記頂上ブロ
ックから吊られた移動ブロックと、前記移動ブロックを
昇降させるため前記ケーブルに接続された牽引機構と、
前記移動ブロックにより担持され昇降対象物を掴んだり
離したりするのに用い、られる昇降フィンガとを有する
形式のデリック巻上装置に於て、前記移動ブロックに取
付けられた信号受信機と、前記信号受信機から離れた場
所に配置され実体のある接続線を介さずに前記信号受信
機に信号を送る信号送信機と、前記信号送信機から前記
信号受信機へ送られた信号に応動して前記昇降フィンガ
を開閉するための操作手段と、を含んでいることを特徴
とするデリック巻上装置。 (2、特許請求の範囲第1項のデリック巻上装置に於て
、前記信号受信機はこれを干渉より保護すべくコード化
されたある選択された信号を受けることにより作動する
ようになっており、前記信号送信機は前記の選択された
コード化された信号を送信するようになっており、前記
操作手段は前記信号送信機より前記信号受信機へ送られ
た前記コード化された信号に応動して前記昇降フィンガ
を開閉するようになっていることを特徴とするデリック
巻上装置。 (3)特許請求の範囲第′1項又は第2項のデリック巻
上装置に於ては、前記昇降フィンガは空気圧式であって
前記移動ブロック上に装着され該移動ブロックを通る前
記ケーブルの動きによって駆動される辛気圧縮機からの
空気により作動されるようになっていることを特徴とす
るデリック巻上装置。」 1−4′

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)頂上ブロックと、ケーブルにより頂上10ツクか
    ら吊ら゛れた移動ブロックと、移動ブロックを昇降させ
    るためケーブルに接続された牽引−備 ′と、移動ブロ
    ックにより担持され昇降対象物番拘東し且釈放するのに
    用いられる昇降フィンガとを有する形式のデリック巻上
    @−に於て、移動ブロックに取付けられた信号受信機と
    、前記信号量@繍から離れた場所に配置され、実体のあ
    る接続線を介さずに前記信号受信機に信号を送る信@送
    信磯と、 前記送信機から前記受信機へ送られた信輸に応動じて前
    記昇降フィンガを開閉するための操作手段と、 を含んでいることを特徴とするデリック巻上装置。 (2)頂上ブロックと、ケーブル(より頂上ブロックか
    ら吊られた移動ブロックと、移動ブロックを昇降させる
    ためケーブルに接続された牽引機構と、移動ブロックに
    より担持され昇降対象物を拘束し且釈放するのに用いら
    れる昇降フィンガとを有する形式のデリック巻上装置に
    於て、移・−ブロック&−竜付番すられ、コード化信号
    な報音から識別して受信するべく作動し得る信号受信儂
    と、 : 前記−号受li量から曽れ?:II所【配置され、
    −配fI号受信響にコード化@@黄送る信号送信機へ、
    餉@l!―儂から前記受領普へ送られた贅号化信@(応
    動して前記昇降フィンガを偶閉するための機作手段と、 を“含んでいることを特徴とするデリック巻上装置。 、(3) II上ブロックと、ケーブルにより頂上プロ
    7.、ら8,7カ移勘ア。;りと、隻−・プム、り・を
    碑鋒6せるためケラプル、ta畿避れた轡引−署   
      ゛と゛、移・ブロックによりj1持さN’lll対
    −1−を拘束し且釈放するのに用いられる昇降フィンガ
    とを有する形式のデリック巻上ll1l&:tI&で、
    移動ブロックに取付けられた無纏受信嶺と、離れた場所
    に配置された無線送信機と、前記送信機から前記受信機
    へ送られた信号に応動して昇降フィンガを開閉するため
    の操作手段と、を含んでいることを特徴とするデリック
    巻上装置。 (4)頂上ブロックと、ケーブルにより頂上ブロックか
    ら吊られた移動ブロックと、移動ブロックを昇降させる
    ためケーブルに接続された牽引機構と、移動ブロックに
    より担持され昇降対象物を拘束し且釈放するのに用いら
    れる空気圧式昇降フィンガとを有する形式のデリック巻
    上装置に於て、移動ブロックに取付けられ、移動ブロッ
    クを通るケーブルの運動により駆動される空気圧縮機と
    、前記圧縮機を前記空気圧式昇降フィンガと接続する導
    管と、 前記圧縮機から前記空気圧式昇降フィンガへの空気の流
    れを制御するため前記導管に配置された弁手段と、 前記弁手段を作°動させるための電流を供給するため前
    記移動ブロックに取付けられ、前記移動ブロックを通る
    ケーブルの運動により駆動される交流発電機と、 前記弁手段への電流の流れをtsmするための操作手段
    と、 を含んでいることを特徴とするデリック巻上@1゜(5
    )頂上ブロックと、ケーブルにより頂上ブロックから吊
    られた移動ブロックと、移動ブロックを昇降させるため
    ケーブルに接続6れた牽引機構と、移動ブロックにより
    担持され昇降対象物を拘束し且釈放するのに用いられる
    空気圧式昇降フィンガとを有する形式のデリック巻上装
    置に於て、移動ブロックに取付け゛られ、移動ブロック
    を通るケーブルの運動により駆動される空気圧縮機と、
    前記圧縮機を前記空気圧式昇降フィンガと接続する導管
    と、 前記圧縮機から餉記空気圧式袢降フィンガへの空気の流
    れを制御するため前記導管に配置された弁手段と、 前記弁手段を作動させるための電流を供給するため前記
    移動ブロックに取付けられ、前記移動ブロックを通るケ
    ーブルの運動により駆動される交流発電機と、 離れた場所に配置された無線送信機と、移動ブロックに
    取付けられ、前記送信機からの信号に応動して前記弁@
    瞳への電流の流れを制御する無線受信機と、 を含んでいることを特徴とするデリック巻上装置。 (6)頂上ブロックと、ケーブルにより頂上ブロックか
    ら吊られた移動ブロックと、移動ブロックを昇降させる
    ためケーブルに接続された牽引機構と、移動ブロックに
    より担持され昇降対象物を拘束し且釈放するのに用いら
    れる空気圧式昇降フィンガとを有する形式のデリック巻
    上装置に於て、移動ブロックに取付けられ、移動ブロッ
    クを通るケーブルの運動により駆動される空気圧縮機と
    、圧縮された空気を貯蔵するため移動ブロックに取付け
    られ、導管により前記圧縮機に接続された貯蔵タンクと
    、 前記貯蔵タンクから前記空気圧式昇降フィンガへの空気
    の流れを制御するため前記導管に配置された電磁弁と、 移動ブロックに取付けられ、移動ブロックを通るケーブ
    ルの運動により駆動されて電流を供給する交流発電機と
    、 前記発電機により発生した電流を貯蔵するため移動ブロ
    ックに取付けらだ蓄電池と、 離れた場所に配置された無線送信機と、移動ブロックに
    取付けられ、前記送信機からの信号に応答して前記蓄電
    池から前記電磁弁への電流の流れを制御する無線受信機
    と、 を含んでいることを特徴とするデリック巻上装置。 (7)頂上ブロックと、ケーブルにより頂上ブロックか
    ら吊られた移動ブロックと、移動ブロックを昇降させる
    ためケーブルに接続された牽引機構と、移動ブロックに
    より担持され昇降対象物を拘束し且釈放するのに用いら
    れる空気圧式昇降フィンガとを有”する形式のデリック
    巻上装置に於て、移動ブロックに取付けられ、移動ブロ
    ックを通るケーブルの運動により駆動される空気圧縮機
    と、前記圧縮機を前記空気圧式昇降フィンガと接続する
    導管と、 前記圧縮機から前記空気圧式昇降フィンガへの空気の流
    れを@御するため前記導管に配置された弁手段と、 前記弁手段を作動させるための電流を供給するため前記
    移動ブロックに取付けられ、前記移動ブロックを通るケ
    ーブルの運動により駆動される交流発電機と、 前記弁手段への電流の流れを制御するための操作手段と
    、 移動ブロックに対するケーブルの相対運動を補償しケー
    ブルによる駆動が確実に行われるように前記圧縮機及び
    前記発電機を前記移動ブロックに取付けるための取付手
    段と、 を含んでいることを特徴とするデリック啓上装置。 (8)頂上ブロックと、ケーブルにより頂上ブロックか
    ら吊られた移動ブロックと、移動ブロックを昇降させる
    ためケーブルに接続された牽引機構と、移動ブロックに
    より担持され昇降対象物を拘束し且釈放するのに用いら
    れる空気圧式昇降フィンガとを有する形式のデリック巻
    上装置に於て、移動ブロックに取付けられ、移動ブロッ
    クを通るケーブルの運動により駆動される空気圧縮機と
    、前記圧縮機を前記空気圧式昇降フィンガと接続する導
    管と、 前記圧縮機から前記空気圧式昇降フィンガへの空気の流
    れを制御するため前記導管に配置された弁手段と、 前記弁手段を作動させるための電流を供給するため前記
    移動ブロックに取付けられ、前記移動ブロックを通るケ
    ーブルの運動により駆動される交流発電機と、 前記弁手段への電流の流れを制御するための操作手段と
    を含んでおり、 前記圧縮機及び前記発電機はハウジング内に取付けられ
    ており、前記ハウジングは前記移動ブロック上に、一端
    で回り継手により前記移動ブロックに連結されまた他端
    で玉継手により前記ハウジングに連結された−により支
    持されていることを特徴とするデリック巻上装置。 (9)頂上ブロックと、ケーブルにより頂上ブロックか
    ら吊られた移動ブロックと、移動ブロックを昇降させる
    ためケーブルに接続された牽引機構と、移動ブロックに
    より担持され昇降対象物を拘束し且釈放するのに用いら
    れる空気圧式昇降フィンガとを有する形式のデリック巻
    上装置に於て、移動ブロックに取付けられ、移動ブロッ
    クを通るケーブルの運動により駆動される空気圧縮機と
    、前記圧縮機を前記空気圧式昇降フィンガと接続する導
    管と、 前記圧縮機から前記空気圧式昇降フィンガへの空気の流
    れを制御するため前記導管に配置された弁手段と、 前記弁手段を作動させるための電流を供給するため前記
    移動ブロックに取付けられ、前記移動ブロックを通るケ
    ーブルの運動により駆動される交流発電機と、 離れた場所に配置された無線送信機と、移動ブロックに
    取付けられ、前記送信機からの信号に応動して前記弁手
    段への電流の流れを制御する無線受信機とを含んでおり
    、 −〇 − 前記圧縮機及び前記発電機はハウジング内に取付けられ
    ており、前記ハウジングは前記移動ブロック上に、一端
    で回り継手により前記移動ブロックに連結されまた他端
    で玉継手により前記ハウジングに連結された逆“L”字
    状脚により支持されていることを特徴とするデリック巻
    上装置。
JP57016931A 1981-06-22 1982-02-04 デリック巻上装置 Granted JPS584090A (ja)

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US27654681A 1981-06-22 1981-06-22
US276546 1981-06-22

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JPS584090A true JPS584090A (ja) 1983-01-11
JPS619469B2 JPS619469B2 (ja) 1986-03-24

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JP57016931A Granted JPS584090A (ja) 1981-06-22 1982-02-04 デリック巻上装置

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FR (1) FR2508095A1 (ja)
NO (1) NO820374L (ja)

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NO820374L (no) 1982-12-23
FR2508095A1 (fr) 1982-12-24
JPS619469B2 (ja) 1986-03-24

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