KR20210022067A

KR20210022067A - 특히 드릴링 리그를 위한 서비스 루프로서 거는 용도를 위한 라인 가이딩 장치

Info

Publication number: KR20210022067A
Application number: KR1020217001537A
Authority: KR
Inventors: 도미니크 바텐; 해럴드 네링
Original assignee: 이구스 게엠베하
Priority date: 2018-06-18
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2021-03-02
Also published as: CA3104194A1; AU2019291003B2; SG11202012803SA; CN112585388A; JP7364601B2; WO2019243377A1; JP2021528945A; CN112585388B; AU2024200135A1; AU2019291003A1; US20230407993A1; CN115854120A; BR112020025464B1; US20210262587A1; BR112020025464A2; EP3807563A1; MX2020013969A; JP2024009878A; DE202018103418U1; US11774006B2

Abstract

본 발명은 드릴(1)의 수직으로 이동하는 파워 헤드(3)를 공급하는 것과 같은, 특히 거는 용도를 위해, 케이블, 호스 등과 같은 복수의 라인을 가이딩하기 위한 라인 라우팅 장치(10)에 관한 것이다. 라인 라우팅 장치(10)는 연성 캐링 스트랜드(11) 및 캐링 스트랜드의 길이 방향으로 앞뒤로 배열된 복수의 가이드 바디(14)를 갖는다. 본 발명에 따르면, 이웃한 가이드 바디(14)는 서로를 향해 공간적으로 굽혀질 수있으며, 각 가이드 바디는 캐링 스트랜드(11)와 동축으로 연장되는 중심축(A)을 갖는 중앙 부분(15A) 및 적어도 하나의 둘레 방향 요소(17)를 갖는 외부 부분(15B)을 갖는다. 외부 부분(15B)은 수용 영역(L)을 한정하는데, 이는 외부에 대해 반경 방향으로, 라인을 위을 위해 축 방향으로 개방된다.

Description

특히 드릴링 리그를 위한 서비스 루프로서 거는 용도를 위한 라인 가이딩 장치

본 발명은 전체적으로 특히 거는 용도(hanging application)를 위한 복수의 서플라이 라인, 예컨대 케이블, 호스 등을 라우팅하기 위한 장치(이하 라인 라우팅 장치라고 함)에 관한 것으로, 라인 라우팅 장치는 두 개의 걸린 부분 및 그 사이의 루프로 배열된다.

본 발명은 특히, 단 제한적이지 않게는 예컨대 드릴링 리그를 위한 이른바 "서비스 루프"로서 적합한 라인 라우팅 장치에 관한 것이다. 서비스 루프는 전체적으로 수직으로 이동 가능한 컨슈머, 예컨대 드릴링 리그의 로터리 파워 헤드(톱 드라이브라고 함)를 공급하기 위해 사용되며 두 자유롭게 걸린 부분 사이에 루프를 형성하여 운동의 자유를 제공하는 라인 다발이다.

이러한 서비스 루프는 예컨대 EP 2105575 B1에 설명되어 있으며, 데릭(1)의 부분으로서 참조 번호 6으로 첨부된 도 4(종래기술)에 나타나 있다. 이러한 장치에서, 호스(5)와 케이블은 톱 드라이브(3)에 전기식, 유압식 및/또는 공압식으로 에너지를 공급하며, 가능하게는 또한 전기 및/또는 광학 라인(미도시)을 통해 측정치와 제어 신호를 전송한다. 톱 드라이브(3)는 서비스 루프(6)에 의해 공급되며, 리프팅 장치(2)로 수직으로 변위된다. 서비스 루프를 개선하기 위해, EP 2105575 B1는 톱 드라이브(3)가 위아래로 움직일 때 서플라이 라인이 서로 꼬이게 되는 것을 방지하도록 의도되는 구조적으로 복잡한 장치를 제공한다.

종래 서비스 루프에서, 복수의 라인은 큰 직경의 강화 고무 호스에 의해 결합된 상태로 마련된다. 전형적으로, 호스는 외부 호스의 내부에 대해 라인을 지지하기 위해 예컨대 US 7966724 B2에 설명된 바와 같은 캐스팅 소재로 충전된다. 이러한 구조는 예컨대 라인의 교체와 같은 후속 수리 및 유지관리를 매우 더 어렵게 만든다. 다운타임을 줄이기 위해, 예컨대 하나의 라인만 결함이 있더라도, 모든 라인을 갖는 전체 호스 조립체가 교체된다. 특히 드릴링 리그에서, 다른 단점은 특히 큰 외부 직경에 의해 야기된 루프의 상대적으로 큰 최소 반경이다.

다른 개선으로서, US 9449737 B2는 더 작은 직경의 구조를 제안한다. 제안된 것은 특수한 내부 플라스틱 캐스팅 및 특정한 실딩인데, 이들은 내력 외부 호스를 갖는 것을 회피할 수 있도록 높은 부하 수용 능력을 갖는다.

반면 EP 2986869 B1은 특히 해상 드릴링 리그에서 드릴링 헤드를 공급하기 위해 적합한 다른 종류의 라인 라우팅 장치를 개시한다. 이러한 라인 라우팅 장치는 높은 인장 강도의 두 연성 로드 스트랜드를 갖는데, 이는 라인 라우팅 장치의 길이에 걸쳐 연장되며, 다수의 라우팅 바디가 로드 스트랜드의 길이 방향으로 연속하여 배열되어 고정된다. 이러한 체인형 라인 라우팅 장치는 매우 높은 인장력, 예컨대 딥 드릴링 장비 등에서와 같이 길이가 200 m까지의 거는 용도에 적합하며, 특히 바닷물 저항성을 갖는다. EP 2986869 B1에 개시된 구성은 매우 긴 길이를 허용하며, 특히 위아래로 감길 때, 우수한 보호, 다시 말해 라인을 위한 긴 내구 수명을 제공하는데, 특히 예컨대 데릭의 내부에서 일반적으로 이용 가능하지 않는 요구되는 구조적 공간 때문에, 서비스 루프로서 사용에 덜 적합하다.

전술한 종래기술과 비교할 때, 본 발명의 제1 목적은 특히 긴 전체 길이의 경우에도, 원하는 라인을 갖는 조립체를 포함하는 완성된 제조가 단순화되도록 라인 라우팅 장치를 설계하는 것이다. 또한 본 발명은 새로운 라인 라우팅 장치가 우수한 보호를 제공하고, 복수의 라인의 꼬임을 회피하며, 그럼에도 불구하고 콤팩트하고 상대적으로 가벼운 구조를 갖는 것을 제공하는 것을 목적으로 한다.

다른 양상에 따르면, 후속 유지관리 작업, 특히 개별적인 라인의 교체가 용이해진다. 나아가, 종래 서비스 루프와 비교할 때, 두 길이 방향 부분 사이의 루프 또는 방향 전환 영역에서 더 작은 최소 반경이 바람직하다.

제안된 라인 라우팅 장치는 높은 인장 강도의 연성 캐링 스트랜드를 갖는데, 이는 라인 라우팅 장치의 길이에 걸쳐 연장되고, 다수의 가이드 바디는 장치의 길이 방향을 따라 연속하여 또는 계속하여 배열된다.

본 발명의 핵심 사상에 따르면, 제1 목적을 이루기 위해, 이웃한 가이드 바디는 서로에 대해 공간적으로 각자 굽혀질 수 있고(다시 말해 이들이 적어도 두 축에 대해 서로에 대해 각자 회전 가능하고), 각 가이드 바디는 캐링 스트랜드에 대해 동축으로 연장되는 중심축을 갖는 중앙 부분 및 적어도 하나의 둘레 방향 요소를 갖는 외부 부분을 포함하는 것으로 제시된다. 이 경우 둘레 방향 요소는 중앙 부분에 고정되며, 하나 이상의 라인을 위해 축 방향으로 개방되는 수용 영역을 반경 방향으로 바깥쪽에서 한정하거나 상기 수용 영역을 적절하게 정의한다. 바람직하게는 각 중앙 부분은 중심축을 형성하며 캐링 스트랜드가 관통하여 연장되는 축 방향 관통 개구가 제공될 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.

캐링 스트랜드는 무게의 상당한 부분을 지탱하며, 케이블의 내부 코어와 유사하게, 라인에서 인장력의 부하를 완화한다. 캐링 스트랜드는 서로에 대한 가이드 바디의 굽힘에 부정적으로 영향을 주지 않도록 연성이다. 가이드 바디는 수용 영역에서, 다시 말해 중앙 부분에 대해, 그리고 따라서 캐링 스트랜드에 대해 적어도 반경 방향으로 고정적으로 라인을 고정한다. 이는 꼬임 및 내력 외부 호스에 대한 필요를 회피한다. 외부 부분의 적절한 치수 형성에 의해, 라인은 상대적으로 여유 공간 없이 고정되는데, 이는 공지된 서비스 루프에서 캐스팅 소재를 요구한다. 적절한 구성으로, 가이드 바디는 또한 개별적인 라인의 교체를 허용한다.

라인에 대한 인장 응력 완화는 대부분 유리하다. 이러한 목적을 위해, 예컨대 적절한 구조의 개개의 종단 인장 변형 완화 수단, 예컨대 이른바 인장 변형 완화 삭스(tensile strain relief socks)가 가능하게는 라인 라우팅 장치 내에서 라인에 대한 인장 변형 완화 없이, 라인 라우팅 장치의 양 사이드에 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 인장 변형 완화 수단은 그 길이 방향으로 다수의 지점에서 라인 라우팅 장치 내에 제공될 수 있는데, 이는 다만 라인의 이동성을 줄인다. 라인 라우팅 장치 내에서 인장 변형 완화를 위해, 예컨대 개개의 지점에서 둘레 방향 요소가 함께 고정적으로 묶여, 개개의 중앙 부분이나 캐링 스트랜드에 인장 변형 저항 방식으로 고정될 수 있다.

본 발명은 상대적으로 무거운 라인 다발이 상당한 길이에 걸쳐 실질적으로 수직으로 걸리게 배열되어야 하는 경우 특정한 장점을 제공한다. 본 발명은 따라서 특히 서비스 루프로서, 지상 또는 육상 또는 수중 또는 해상 드릴링 리그에서의 사용에 특히 적합하지만, 이들 분야로 제한되는 것은 아니다. 해상 작동의 다른 응용은 예컨대 선박을 위한 해상 파워 서플라이 또는 서플라이 선박과 플랫폼 사이의 서플라이 케이블(엄빌리컬(umbilicals))이다. 본 발명의 방안은 또한 예컨대 드릴링 또는 딥 드릴링 시스템에서 또는 마이닝에서, 지상에 기반한 용도, 특히 거는 용도에 특히 매우 적합하다.

본 발명의 제1 양상에 따르면, 각 가이드 바디에서, 외부 부분이 개방될 수 있는 것으로 제공 및/또는 적어도 일부 가이드 바디, 특히 모든 가이드 바디가 특히 포스 로킹 관계 및/또는 포지티브식 로킹 관계로 적어도 축 방향으로 캐링 스트랜드에 제 위치에서 중앙 부분을 고정하기 위한 고정 장치를 그 중앙 부분에 각자 갖도록 제공될 수 있다.

개방 가능한 외부 부분은 특히 적어도 하나의 둘레 방향 요소가 중앙 부분에 이동 가능하게 또는 회전 가능하게 각자 연결됨으로써 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 둘레 방향 요소는 예컨대 스크루 연결, 플러그인 연결 등에 의해, 바람직하게는 드롭세이프 체결(dropsafe fastening)에 의해 가이드 바디로부터 해제 가능하게 장착될 수 있다.

특히 지상 또는 육상 또는 수중 또는 해상 드릴링 리그와 같은 드릴링 리그의 경우, 기본적으로 가이드 바디의 모든 해제 가능한 요소는 드롭세이프여야 하며, 특히 예컨대 핀 고정을 갖는 스크루 결합 또는 그와 유사한 고정 스크루 결합 구조에 의해, 적어도 이중으로 고정된 가이드 바디에 고정되어야 한다. 따라서, 중앙 부분은 캐링 스트랜드의 파손의 경우 가이드 바디가 떨어질 수 없도록, 축 방향으로 캐링 스트랜드에 바람직하게는 드롭세이프 방식으로, 제 위치에 각각 고정된다. 예컨대 회전 가능한 둘레 방향 요소를 갖는 개방 가능한 외부 부분은 수용 영역에 대한 측 방향 접근을 허용하여, 라인이 측 방향으로 삽입되고 제거될 수 있어, 다시 말해 이들이 예컨대 종래 서비스 루프의 캐링 호스로와 같이, 축 방향으로 관통하여 지나가거나 "나사산 결합"되어야 할 필요가 없어, 제조 및 유지관리가 용이해진다. 둘레 방향 요소는 별개의 힌지에 의해 회전하여 개방될 수 있거나 예컨대 연성일 수 있다. 이 경우, 캐링 스트랜드에 대한 고정은 축 방향으로 그 위치를 고정하는데, 이는 예컨대 가이드 바디가 서로 축 방향으로 지지된다면, 가능하게는 부분적인 방식(portion-wise manner)으로만 요구된다. 이러한 구성에서, 회전 가능한 둘레 방향 요소는 후속 유지관리가 단순화되고 부품들이 떨어지는 것으로부터 신뢰성 있게 방지되도록, 가이드 바디에 특히 고정적으로 고정될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에서, 적어도 하나의 둘레 방향 요소에서 적어도 일부, 특히 모든 가이드 바디는 특히 반경 방향 충격과 관련하여 완충을 위한 탄성 버퍼를 외부에 갖는다. 버퍼는 바람직하게는 전체 둘레에 걸쳐, 바람직하게는 중심축에 대해 둘레 방향으로 연장된다. 버퍼는 작동 시 발생하는 수직 운동에 의해 야기된 수평 방향 스윙 운동 시 가이드 바디의 측 방향 충격을 감쇠한다. 또한, 버퍼는 동시에 또한 감쇠 작용으로 서로에 대해 상대적인 굽힘을 제한하기 위해 개별적인 가이드 바디 사이의 각형 어버트먼트로서 작용할 수 있다. 따라서, 단순한 구조를 가짐에도 불구하고 우수한 보호 효과와 함께, 이는 동시에 루프가 작은 직경을 갖도록 허용한다. 반경은 사실상 한편으로는 버퍼와 둘레 방향 요소의 치수에 의해, 다른 한편으로는 연속적인 둘레 방향 요소 사이의 축 방향 간극에 의해 임의의 값을 갖도록 선택될 수 있으나, 라인의 가장 작은 허용 가능한 최소 직경보다 작아서는 안 된다.

복수의 가이드 바디의 개수는 이들이 캐링 스트랜드의 주요 길이를 따라 제공되되, 그 종단이 노출되도록 선택된다. 가이드 바디는 특히 직접적으로 또는 그 사이에 공간 없이 서로 이어질 수 있거나, 다만 이들은 중간 공간을 가지며 배열될 수 있다. 가이드 바디는 바람직하게는 서로에 대해 지지되지 않으나, 움직이기 위한 여유 공간을 가지며 또는 프리스트레싱 없이 캐링 스트랜드에 고정된다. 바람직한 실시예에서, 그 고정 장치로서 중앙 부분은 중앙 부분에서 관통 개구의 내부 표면에 포스 로킹 관계로 캐링 스트랜드를 고정하기 위한 클램핑 및/또는 로킹 장치를 갖는다. 이는 특히 단순화된 제조를 허용한다.

원칙적으로 모든 적절한 방안이 고정 장치로 간주될 수 있는데, 이는 캐링 스트랜드에 부정적으로 응력을 가하지 않는다.

특히 만약 각 중앙 부분에 캐링 스트랜드가 관통하여 연장되는 축 방향 관통 개구가 제공되면, 본 장치는 예컨대 클램핑 스크루를 갖는 스크루 클램핑 장치를 가질 수 있다. 이는 특히 클램핑 클립의 형태, 특히 힌지형 조인트를 갖는 힌지식 클램핑 클립일 수 있다. 이 경우 바람직하게는 두 셸형 영역이 중앙 부분에 존재한다. 이들은 클램핑 스크루가 한 사이드에서만 요구되도록 힌지에 의해 연결될 수 있다. 힌지에 반대되며 서로에 대해 셸형 영역을 지지할 수 있는 클램핑 스크루로, 이러한 방식으로 고정적인 결합이 클램핑 클립의 경우에서와 유사하게 이루어질 수 있다.

대안적으로, 또한 퀵 릴리스 클램프, 래칭 클램프 또는 관통 개구의 자유 직경을 적어도 부분적으로 줄이거나 고정하는, 예컨대 포스 로킹 및/또는 포지티브식 로킹 관계로 캐링 스트랜드에 중앙 부분을 빠르게 체결하는 유사한 장치를 제공하는 것이 가능하다.

제 위치에 가이드 바디를 고정하는 다른 종류가 또한 본 발명에 부합한다. 다른 실시예에서, 캐링 스트랜드는 링크 체인, 예컨대 둥근 링크 체인의 형태일 수 있으며, 각 중앙 부분은 캐링 스트랜드의 내력 구성요소로서 일종의 특수한 체인 링크를 형성한다. 이러한 장치에서, 길이와 관련하여 무게를 줄이기 위해, 바람직하게는 두 개개의 연속적인 중앙 부분은 (외부 부분 없이) 중간 부재로 제공되는 하나 이상의 실제 체인 링크에 의해 공간적으로 굽힘 가능하게 연결될 수 있다. 중간 부재는 예컨대 중앙 부분의 반대되게 배치된 홀딩 아이와 함께 연결되는 둥근 링크 체인의 종래 금속 링크일 수 있다.

다른 실시예에서, 캐링 스트랜드는 캐링 스트랜드의 길이 방향에서 봤을 때 고정된 또는 고정적인 위치를 가지며 중앙 부분이 적절한 개개의 고정 장치에 의해 포스 로킹 관계로 고정되는 캐링 바디와 함께 "진주 목걸이"의 형태일 수 있다.

채용된 고정의 종류와 무관하게, 중앙 부분은 바람직하게는 캐링 스트랜드에 특히 비틀림 저항 방식으로 회전 불가능하게 그리고 고정적으로 고정된다. 이는 특히 캐링 스트랜드에 대한 포지티브식 로킹 클램핑에 의해 용이하게 이루어질 수 있다.

작동을 위해 준비되는 상태에서, 외부 부분은 바람직하게는 둘레 방향으로 폐쇄되거나 가이드 바디의 중심축 주변에서 완전히 연장되는 한정부를 형성하여 모든 라인이 개개의 수용 영역에서 캐링 스트랜드에 직각인 평면에서 확실하게 고정되도록 한다. 바람직한 개선으로, 각 가이드 바디의 외부 부분은 수용 용역으로 라인을 삽입하거나 수용 영역으로부터 라인을 제거하기 위해, 로터리 조인트, 힌지 조인트, 힌지식 밴드 등을 통해 제거 가능하게 또는 회전 가능하게 중앙 부분에 각자 연결되는 두 둘레 방향 요소를 갖는다. 둘레 방향 요소는 다만 또한 다른 방식으로 개방되도록 형성될 수 있으며, 예컨대 제거 가능할 수 있다. 후자는 특히 라인 손상의 경우 서비스 루프가 완전히 또는 모든 라인을 갖는 패킷으로 대체되어 라인 교체가 리그에서 일어날 필요 없을 때 특히 고려된다.

둘레 방향 요소는 바람직하게는 반쪽 링의 형태이다. 또한, 둘레 방향 요소는 바람직하게는 부품의 개수를 줄이기 위해, 동일한 부분일 수 있으며, 다시 말해 서로 동일할 수 있다.

중앙 부분과 외부 부분, 특히 둘레 방향 요소의 모든 또는 본질적인 구성요소는 플라스틱으로, 특히 인젝션 몰딩으로 만들어질 수 있다.

탄성 버퍼는 바람직하게는 엘라스토머로, 예컨대 합성 고무 등으로 만들어지며, 예컨대 고무 버퍼의 형태일 수 있다. 버퍼는 가이드 바디의 다른 구성요소보다 더 탄성을 갖는다. 바람직하게는 버퍼는 링형 또는 환형 구성을 갖는다. 버퍼는 둘레의 대부분을 감싸야 한다. 특히 바람직하게는 버퍼는 예컨대 폐쇄된 또는 폐쇄 가능한 링의 형태로, 전체 둘레에 걸쳐 둘레 방향 요소 또는 요소들을 둘러싼다. 버퍼는 동시에 이동 가능한 둘레 방향 요소 또는 요소들의 고정이나 폐쇄를 나타낼 수 있으며, 예컨대 축 방향으로 압박될 수 있는 홀딩 링으로서 역할을 할 수 있다. 버퍼는 또한 둘레 방향 요소와 함께 폐쇄되는 절삭 개방 링의 형태일 수 있다.

바람직하게는 모든 가이드 바디는 버퍼를 갖는데, 각 버퍼는 바람직하게는 둘레 방향 요소 또는 요소들에 대해 축 방향으로 돌출되거나, 그에 대해 축 방향으로 나란하게 배치되어, 이웃한 가이드 바디의 버퍼가 서로에 대해 이들 가이드 바디의 공간적 굽힘의 최대 각을 제한하기 위해, 서로에 대해 접해 어버트먼트로서 작용하도록 한다. 마모는 굽힘 제한 장치로서 버퍼에 의해 줄어들며, 특히 소음의 발생이 줄어든다. 버퍼는 예컨대 둘레 방향으로 연장되며 링형 버퍼가 축 방향 고정 작용을 제공하기 위해 포지티브식 로킹 관계로 맞물리는 홀딩 그루브를 갖는 외부에서 각 둘레 방향 요소에 의해 고정될 수 있으며, 그 반대 또한 같다.

바람직한 실시예에서, 캐링 스트랜드는 공급될 설비, 예컨대 드릴링 리그에 라인 라우팅 장치를 해제 가능하게 고정하기 위한 개개의 연결 장치를 양 종단에 갖는다. 이는 라인 라우팅 장치의 교체를 용이하게 한다. 캐링 스트랜드로 케이블을 이용할 때, 예컨대 접합되거나 압박된 아이, 압박되거나 접합된 심블, 압박된 클램프 또는 캐스트 나사산 장착부 등과 같은 모든 전류 케이블 종단 커넥터 또는 케이블 종단 연결 장치가 고려될 수 있다. 캐링 스트랜드로서 케이블 체인의 경우, 섀클, 훅, 스크루 연결부, 클램프, 아이 등과 같은 모든 전류 해제 가능한 종단 연결부가 또한 고려될 수 있다.

특히 바람직하게는 각 연결 장치에는 바람직하게는 루프/심블 또는 홀딩 아이로, 특히 이른바 케이블 변형 완화 삭스(메시형 케이블 지지 그립이라고 함)에 의해, 라인에서 인장 변형 완화를 위한 고정 장치가 제공된다. 이러한 목적을 위해, 각 연결 장치는 바람직하게는 부하 지지 관계로 연결 장치에 고정되며 가이드된 라인이 예컨대 메시형 케이블 지지 그립을 각각 해제 가능하게 고정하는 섀클에 의해 인장 변형 완화를 위해 고정될 수 있는 적어도 두 수평으로 반대되는 홀딩 암이 제공된다. 이러한 구성에 의해, 두 연결 장치를 해제하기만 하면 되기 때문에, 라인을 포함하는 라인 라우팅 장치의 완전한 교체가 단순화된다.

외부 부분은 큰 둘레, 특히 300°보다 큰 각 범위를 갖는 정확히 하나의 둘레 방향 요소를 가질 수 있다. 바람직하게는 외부 부분은 다만 복수의 둘레 방향 요소를 갖는 복수 구성을 갖는다. 단면에서, 외부 부분은 대략 원형 형상을 정의할 수 있으며, 다시 말해 둘레 방향 요소는 바람직하게는 원호의 형상일 수 있는데, 외부 부분은 특히 두 개개의 반원형 요소로 설계될 수 있다. 다른 형상, 예컨대 다각형 단면이 또한 가능하다.

외부 부분은 바람직하게는 적절한 라인을 수용하기 위해 수용 영역에 대해 충분한 내부 직경 또는 직경을 제공해야 한다. 수용 영역의 직경은 의도된 사용에서 서플라이 라인을 가이드할 수 있도록, 100 mm, 특히 적어도 125 mm보다 상당히 더 커야 한다.

일 실시예에서, 중앙 부분은 둘레 방향 요소에 대해 축 방향으로 돌출되며 축 방향으로 반대되는 관계인 두 힌지 영역을 가질 수 있다. 이러한 구성에서, 힌지 영역은 형합 구성을 가져, 제1 가이드 바디의 한 힌지 영역이 이웃한 제2 가이드 바디의 형합되는 다른 힌지 영역으로 축 방향으로 해제 가능하게 도입될 수 있도록, 다시 말해 가이드 바디가 축 방향으로 함께 장착될 수 있도록 한다. 힌지 영역의 축 방향으로 해제 가능한 구성은 가이드 바디가 캐링 스트랜드에 장착되기만 하면, 또는 캐링 스트랜드가 중앙 부분을 관통하여 지나가기만 하면, 이들이 서로 "끼워질" 수 있어, 조립을 매우 단순화한다. 따라서, 연속적인 가이드 바디의 이러한 선택적인 힌지식 연결은 바람직하게는 축 방향으로 풀리는데, 적어도 축 방향으로 용이하게 해제되거나 끼워질 수 있다.

가이드 바디 사이의 선택적인 힌지 연결부, 특히 이웃한 힌지 영역에서 인장 강도를 구현하는 것은 원칙적으로 거는 용도에서 캐링 스트랜드에 의해 요구되지 않는다. 바람직한 개선으로, 힌지 영역은 이웃한 가이드 바디의 공간적인 굽힘을 위한 볼 힌지형 힌지 연결부를 형성할 수 있다. 헤드의 압좌 및/또는 소켓의 확장에 의해 함께 축 방향으로 장착될 수 있는 힌지 헤드/소켓을 갖는 및/또는 대략 반구형 힌지 소켓과 부분적인 구형의 힌지 헤드를 갖는 푸시 인 힌지 연결부를 이루는 것이 가능하다. 다른 실시예에서, 가이드 바디는 고정 장치에 의해 축 방향으로 상호 이격된 관계로 캐링 스트랜드에 고정되는데, 이는 수반되는 소재의 양과 무게를 줄인다.

중앙 부분에서 관통 개구는 바람직하게는 캐링 스트랜드 및/또는 중앙 부분의 마모를 줄이기 위해 반경 방향으로 바깥쪽으로 넓어지는 상호 반대되는 축 방향 마우스 영역을 가질 수 있다.

특히 바람직한 실시예에서, 각 가이드 바디의 중앙 부분은 반경 방향 바와 내부 클램핑 셸을 각각 갖는 두 개의 일체형 캐링 암을 갖는다. 이러한 구성에서, 클램핑 셸은 특히 클램핑 장치로서, 캐링 스트랜드를 위한 관통 개구를 그 사이에 형성하기 위해 함께 연결될 수 있다. 중앙 부분은 실질적으로 두 캐링 암을 포함한다. 캐링 암의 바는 바람직하게는 외부 부분, 특히 양 둘레 방향 요소가 연결되는 외부 종단 영역을 갖는다. 바는 따라서 둘레 방향 요소 또는 요소들을 고정하며, 이에 의해 클램핑 셸이 고정되는 캐링 스트랜드에 (반경 방향으로) 라인을 고정한다. 그 또는 각 둘레 방향 요소는 가능하게는 바에 일체로 연결될 수 있으며, 예컨대 유연하게 회전하여 열릴 수 있다. 바람직하게는 별개 부분으로서 각 둘레 방향 요소는 힌지에 의해 바에 연결된다.

또한, 관통 개구의 내부에서, 중앙 부분은 캐링 스트랜드에 축 방향으로 고정되기 위해, 중심축에 대해 횡 방향으로 연장된 클램핑 톱니 장치를 가질 수 있다.

캐링 스트랜드는 특히 우수한 인장 강도를 갖는, 예컨대 고강도 플라스틱의 캐링 케이블일 수 있다. 이 경우 인장 강도는 캐링 스트랜드나 캐링 케이블이 모든 라인을 포함해 라인 라우팅 장치의 전체 무게, 다시 말해 모든 라인을 갖는 라인 라우팅 장치의 전체 무게에 해당하는 개념적인 종단 무게를 지탱하기에 충분한 인장 강도를 갖는 것을 의미한다. 캐링 스트랜드의 요구되는 정하중 지탱 능력은 수반되는 용도에 따라 달라지는데, 전형적으로는 1000 kg보다 훨씬 더 크다.

개별적인 케이블 와이어를 갖는, 바람직하게는 900 N/mm²보다 큰 공칭 강도의 와이어 소재를 갖는 와이어 케이블이 또한 캐링 스트랜드로 고려된다. 플라스틱의 케이블 와이어에 추가적으로 또는 대안적으로, 바람직하게는 플라스틱의 코어를 갖는 스틸의 케이블 와이어가 또한 고려된다. 캐링 스트랜드나 캐링 케이블은 가능한 낮은 신장성을 가져야 한다. 캐링 케이블에 대안으로, 예컨대 또한 캐링 스트랜드로서 예컨대 스틸 링크를 포함하는 링크 체인을 사용하는 것이 가능하다.

바람직하게는 다만 높은 신장성 플라스틱의 캐링 케이블이 적어도 대부분 플라스틱으로 이루어진 가이드 바디와 조합되어 사용된다. 이러한 방식으로, 가이드 바디에 대해 상대적으로 큰 수용 능력과 큰, 예컨대 200 mm보다 훨씬 큰 내부 직경 및 해당 하중 지탱 힘을 갖는 경우에도, (가이드된 라인 없이) 라인 라우팅 장치 그 자체에 대해 40 kg/m보다 작은 상대적으로 낮은 길이에 대한 무게를 이루는 것이 가능하다. 소음 방출 수준이 또한 체인 링크와 비교하여 현저하게 낮아진다.

의도된 용도에 대해, 특히 드릴링 리그에서, 캐링 스트랜드는 바람직하게는 적어도 5 m, 특히 적어도 10 m의 길이를 갖는다. 이 경우 캐링 스트랜드는 바람직하게는 완전히 연속적이며, 가이드된 라인보다 높은 수준의 테어링 강도 및 인장 강도를 갖는다.

거는 용도에서, 라인 라우팅 장치는 특히 아래로 걸리며 컨슈머에 연결된 제1 종단을 갖는 제1 길이 부분, 아래로 걸리며 서플라잉 설비/기계 구성요소에 연결된 제2 종단을 갖는 제2 길이 부분 및 두 아래쪽으로 걸린 길이 부분을 연결하는 루프를 갖는다. 이러한 구성에서, 아래쪽으로 걸린 길이 부분은 종단으로부터 시작하여 제1 영역에서 제1 근사 가상 수직으로, 엄밀히 말해 수학적으로는 또는 종단의 개개의 수평 간극에 따라, 케이블 커브나 체인 커브, 즉 하이퍼볼릭 코사인(또는 cosh)의 함수에 해당하는 현수면(현수선이라고 함)을 따라 연장된다.

캐링 스트랜드나 캐링 케이블은 이 경우 양 종단 너머로 연장되며, 다시 말해 라인 라우팅 장치의 원하는 총 길이에 걸쳐 연장되고, 가이드 바디 너머로 종단에서 돌출되어, 캐링 스트랜드나 캐링 케이블의 무게 지탱 고정을 용이하게 한다.

본 발명의 독립적인 양상으로서, 전술한 실시예 중 하나에 따른 라인 라우팅 장치를 위한 개별적인 가이드 바디가 또한 청구된다.

핵심 사상에 따르면, 가이드 바디는 중심축을 형성하며 캐링 스트랜드가 관통하여 지나갈 수 있는 축 방향 관통 개구를 갖는 중앙 부분 및 적어도 하나의 둘레 방향 요소를 갖는 외부 부분을 갖는다. 둘레 방향 요소는 바깥쪽에서 라인을 위해 축 방향으로 개방되는 수용 영역을 한정하며, 이러한 목적을 위해 중앙 부분에 고정된다.

본 발명의 한 양상에 따르면, 둘레 방향 요소는 이동 가능하거나 회전하여 열릴 수 있도록 중앙 부분에 연결된다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 중앙 부분은 캐링 스트랜드에 제 위치에서 중앙 부분을 고정하기 위한 고정 장치이다.

본 발명에 따른 추가적인 양상에 따르면, 외부에서 둘레 방향 요소에는 서로에 대해 가이드 바디를 위한 어버트먼트로서 작용하기 위해 및/또는 특히 반경 방향 충격과 관련하여 감쇠하기 위해, 완충을 위한 탄성 버퍼가 제공된다.

유리하게는 가이드 바디는 장점으로서 전술한 양상 중 하나와 조합되어 앞서 설명된 다른 특징 중 하나 이상을 가질 수 있다.

본 발명은 또한 톱 드라이브를 공급하기 위한 전술한 실시예 중 하나에 따른 걸리게 배열된 라인 라우팅 장치를 포함하는 톱 드라이브를 갖는 드릴링 리그에 관한 것이다.

라인 라우팅 장치는 특히 종래 서비스 루프를 위한 대체로서, 초기 장비에서 또는 대체로서 육상 또는 해상 드릴링 리그에서 사용에 적합하다. 수반되는 개개의 요구에 따라, 캐링 기능 없이 얇은 연성 보호 캐스팅이 추가적으로 제공될 수 있는데, 이는 다만 열릴 수 있게 설계되어야 한다.

본 발명의 다른 세부 사항, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 예로서 바람직한 실시예의 아래 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1a, 1b는 수직으로 이동 가능한 컨슈머를 공급하기 위한 걸린 배열의 라인 라우팅 장치의 제1 실시예를 측면도(도 1a) 및 방향 전환 루프나 하부 영역의 사시 확대도(도 1b)로 나타낸다.
도 2a-2c는 도 1a, 1b의 라인 라우팅 장치의 가이드 바디의 축 방향 단면도/길이 방향 단면도(도 2a), 반경 방향 단면도/횡단면도(도 2b) 및 사시도(도 2c)를 나타낸다.
도 3은 가이드 바디의 제2 실시예의 반경 방향 단면도/횡단면도를 나타낸다.
도 4는 라인 라우팅 장치에 의해 대체될 공지된 서비스 루프(종래기술)가 공급되는 톱 드라이브를 갖는 드릴링 리그를 본 발명의 사용의 예로서 나타낸다.
도 5a, 5b는 변경된 구성(도 2a-2c)에서 가이드 바디의 바람직한 제3 실시예를 나타낸다.
도 6은 라인 라우팅 장치의 다른 실시예를 나타내는데, 캐링 스트랜드는 링크 체인과 같다.
도 7은 라인 라우팅 장치의 다른 실시예를 나타내는데, 캐링 스트랜드는 가이드 바디의 포지티브식 로킹 고정을 위한 캐링 바디를 갖는다.
도 8은 라인의 인장 변형 완화를 위한 홀딩 암 및 케이블 슬리브에 캐링 케이블의 종단을 고정하기 위한 연결 장치를 관통하는 개요 횡단면도를 나타낸다.
도 9는 인장 응력 완화를 위한 메시형 케이블 지지 그립을 가지며, 예컨대 도 8에 나타난 바와 같은 연결 장치에 결합된 라인을 나타낸다.

도 1a, 1b는 제1 종단(12C)을 갖는 제1 수직 길이 방향 부분(12A) 및 제2 종단(12D)을 갖는 제2 수직 길이 부분(12B)을 갖는 걸린 배열의 본 발명에 따른 라인 라우팅 장치(10)의 제1 예를 나타낸다. 제1 종단(12C)은 이러한 예에서 수직으로 위아래로 이동하는 기계 구성요소(M), 예컨대 데릭의 톱 드라이브(3)(도 4 참조)에 연결된다. 제2 길이 부분(12B)은 프레임 구조물이나 고정된 기계 부분(F)에 그 종단(12D)이 고정된다. 루프(13)는 두 실질적으로 수직으로 걸린 길이 부분(12A, 12B)을 연결하는 방향 전환 영역을 형성한다.

라인 라우팅 장치(10)는 고강도 플라스틱 파이버, 예컨대 고강성 폴리에틸렌이나 고강성 폴리아미드의 연성 캐링 케이블(11)을 갖는데, 이는 캐링 스트랜드로서 라인 라우팅 장치(10)의 중량 부하를 부담한다. 이러한 목적을 위해, 캐링 케이블(11)의 양 사이드에서 돌출되는 자유 종단 영역(11A, 11B)은 이동 가능한 기계 부분(M)과 고정된 기계 부분(F)(도 1a에 개략적으로 나타나 있음)에 적절하게 고정된다. 제2 필수 구성요소로서, 라인 라우팅 장치(10)는 캐링 스트랜드(11)의 길이 방향으로 연속하여 있는 복수의 환형으로 폐쇄된 가이드 바디(14)를 갖는다(도 1b). 가이드 바디(14)는 캐링 케이블(11)에서 일렬로 배열되며, 그에 의해 마련되고 고정된다. 캐링 케이블(11)은 적어도 모든 가이드 바디(14)의 전체 중량을 부담한다.

도 1b가 나타내는 바와 같이, 길이 부분(12A, 12B) 사이의 루프(13)는 비교적 작은 반경을 형성하며, 다시 말해 길이 부분(12A, 12B)은 서로에 대해 약간의 수평 간격을 두고 연장될 수 있다. 작은 반경은 특히 이웃한 가이드 바디(14)가 서로에 대해 견고하게 각을 이룰 수 있다는 사실에 의해 가능하다. 가이드 바디(14)는 도 1b에 나타난 바와 같이, 서로에 대해 공간적으로 각각 이동 가능하다. 길이 부분(12A, 12B) 사이의 간격은 다만 또한 개별적인 사용에 따라 현저하게 더 클 수 있으며, 이들이 수직으로 걸려야 하는 것은 아니다. 개별적인 사용에 따라 라인 라우팅 장치(10)는 예컨대 또한 행잉 브리지(hanging bridge)와 유사하게 연장될 수 있다.

도 2a, 2b는 라인 라우팅 장치(10)를 위한 가이드 바디(14)의 제1 실시예를 나타낸다. 각 가이드 바디(14)는 안쪽으로 중심축(A) 및 캐링 스트랜드(11)가 관통하여 지나가기 위해 그와 동축인 관통 개구(16)를 갖는 중앙 부분(15A)을, 그리고 바깥쪽으로 라인을 고정하기 위해 약 160-180°의 호 길이를 갖는 원호의 형상인 두 둘레 방향 요소(17)를 갖는 외부 부분(15B)을 갖는다. 각 둘레 방향 요소(17)는 라인(미도시)을 위해 축 방향으로 개방되는 수용 영역(L)을 반경 방향 바깥쪽으로 한정한다.

중앙 부분(15)은 캐링 케이블(11)에서 제 위치에 축 방향으로 가이드 바디(14)를 고정하기 위한 고정 장치(18)를 포함한다. 도 2a, 2b에서, 이는 힌지식 클램핑 셸이나 케이블 클램프의 방식으로 스크루 클램핑 장치(18)의 형태이다. 이러한 목적을 위해, 중앙 부분(15A)은 플라스틱으로 일체로 제조되며 내부 클램핑 셸(21A, 21B)을 각각 갖는 두 개의 한 피스의 캐링 암(20A, 20B)을 갖는다. 그 형합 구성에 의해, 클램핑 셸(21A, 21B)은 클램핑 셸(21A, 21B)을 회전 가능하게 연결하는 힌지형 조인트(24)(도 3 참조)를 일 측에 형성한다. 반대 측에서, 클램핑 셸(21A, 21B)은 클램핑 스크루(25)를 위한 스크루 개구를 가져 서로에 대해 U자형 클램핑 셸(21A, 21B)을 둘러싼다. 대안적으로, 퀵 릴리스 클램핑 장치 등이 또한 고려될 수 있다. 클램핑 셸(21A, 21B)은 관통 개구(16)의 두 대략 반원통형 내부 표면을 중앙에 더 형성한다. 클램핑 셸(21A, 21B)의 조임에 의해, 중앙 부분(15A), 다시 말해 가이드 바디(14)가 캐링 케이블(11)에 고정되고, 관통 개구(16)의 내부 표면이 캐링 스트랜드(11)에 포스 로킹 관계(force-locking relationship)로 고정된다. 중심축(A)에 대해 횡 방향으로 연장된 클램핑 톱니 장치(28)가 더 우수한 축 방향 고정 작용을 제공하기 위해 두 클램핑 셸(21A, 21B)의 내부 표면에 제공된다.

도 2b가 나타내는 바와 같이, 각 캐링 암(20A, 20B)은 반경 방향 바(22A, 22B)를 개개의 클램핑 셸(21A, 21B)과 일체로 포함하는데, 그 외부 종단 영역에 외부 부분(12B), 다시 말해 두 둘레 방향 요소(17)가 로터리 힌지에 의해 유연하게 연결된다. 이러한 방식으로 두 둘레 방향 요소(17)는 도 2b의 닫힌 위치와 열린 위치(미도시) 사이에서 회전 가능하게, 연관된 로터리 조인트(23), 예컨대 힌지에 의해 회전 가능하게 중앙 부분(15A)의 한 바(22A)에 각자 연결된다. 이러한 방식으로 수용 영역(L) 중 하나로 또는 그로부터의 라인의 삽입이나 제거가 가능하게 된다. 둘레 방향 요소(17)는 동일한 부분이며, 예컨대 플라스틱 부분이나 금속 시트로 제조된 반쪽 링의 형태이다. 둘레 방향 요소(17)는 힌지(23)를 위한 해제 가능한 아이(eyes)를 형성하는데, 이는 파이프 클램프의 경우와 유사하게, 한 바(22A)에서 마운팅 핀이나 스핀들에 회전 가능하게 장착된다. 반대 종단에서, 둘레 방향 요소(17)와 다른 바(22B)는 고정 너트 등으로 고정 스크루(28)를 위해 관통하여 지나가는 스크루 개구를 갖는다. 이러한 방식으로, 둘레 방향 요소(17)는 닫힌 위치에서 다른 바(22B)에 고정된다(도 2b). 이러한 방식으로 정의된 수용 영역(L)의 내부 직경은 둘레 방향 요소(17) 사이에서 반경 방향으로 측정될 때, 대략 적어도 150 mm 내지 300 mm의 범위 또는 그 이상이다. 수용 능력은 둘레 방향 요소(17) 및 선택적으로 바(22A, 22B)의 적절한 치수 형성에 의해 미리 정해진다.

도 2a는 중앙 부분(15A)의 두 중심축 방향으로 돌출된 힌지 영역(26A, 26B)을 더 나타낸다. 이들은 길이 부분(12A, 12B)에서 연장된 위치로부터 루프(13)의 정점에서 완전한 각을 이룬 위치(도 1b에서 아래쪽)로 그리고 그 반대로, 서로에 대해 횡 방향 이동 없이, 이웃한 가이드 바디(14)의 정의된 저마모 상대 운동을 위한 역할을 한다. 이러한 목적을 위해, 각 중앙 부분(15A)은 중심축(16)과 동축으로, 종단에서 반대되는 관계로 두 힌지 영역(26A, 26B)을 갖는다. 반대되는 힌지 영역(26A, 26B)은 한 힌지 영역(16A)이 특히 도구를 필요로 함 없이, 약간의 힘을 가하여 또는 힘을 가하지 않고, 이웃한 힌지 바디의 개개의 형합되는 다른 힌지 영역(26B)으로 동축으로 해제 가능하게 축 방향으로 삽입될 수 있는 형합 또는 쌍을 이루는 구성을 갖는다. 힌지 영역(26A, 26B)은 임의의 두 축에 대해 이웃한 가이드 바디(14)의 공간적인 굽힘을 위해 볼 조인트형 힌지 연결부를 형성할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 한 힌지 영역(26A)은 볼 링의 외부 표면을 갖는 조인트 헤드(27A)의 형태이고(도 2c 참조)(부분 구형), 그에 대응되는 형합 힌지 영역(26B)은 대략 반구형 내부 표면을 갖는 조인트 소켓(27B)의 형태이다(도 2a 참조).

도 2a-2c는 실질적으로 전체 둘레에 걸쳐 둘레 방향 요소(17)를 둘러싸는 엘라스토머를 포함하는 환형 탄성 버퍼(19)를 더 나타낸다. 버퍼는 축 방향 종단과 둘레 방향 표면 사이의 전이부에서 라운딩될 수 있으며, 한편으로는 루프(13)의 최소 방향 전환 반경을 제한하기 위한 환형 어버트먼트로서(도 1b에서 아래쪽), 다른 한편으로는 예컨대 운송 시 또는 설비/기계에 대한 충돌 시 반경 방향 충격을 감쇄하기 위한 역할을 한다.

각 버퍼(19)는 외부 부분(15B)에 장착되기 위한 갭을 갖는 개방 링의 형태이며, 고정 스크루(29)로 폐쇄된다. 나타난 예에서, 버퍼(19)는 둘레 방향 요소(17) 너머 축 방향으로 돌출되지 않고, 둘레 방향 요소(17)의 축 방향 종단과 축 방향으로 나란한데, 돌출되는 구성이 또한 가능하다. 축 방향 고정 목적을 위해, 버퍼(19)는 둘레 방향 요소(17)의 외부에서 수용 수단이나 둘레 방향 홀딩 그루브에 반경 방향으로 맞물린다. 다만 또한 예컨대 둘레 방향 요소(17)를 추가적으로 고정하기 위해, 휠 타이어와 같이 억지 끼워 맞춤으로 제 위치에 (갭 없이) 둘레 방향으로 폐쇄된 버퍼(19)를 장착하는 것이 가능하다. 탄성 완충 버퍼(19)는 중실 바디일 수 있거나, 수반되는 구조적인 사이즈에 따라 중량을 절감하기 위해, 이들은 중공 바디의 형태일 수 있다.

도 3은 라인 라우팅 장치(10)를 위한 가이드 바디(34)의 제2 실시예를 나타낸다. 가이드 바디(34)는 특히 뚜렷한 조인트 영역(26A, 26B)을 갖지 않는다는 점에서 도 2a, 2b에 나타난 것과 다르다. 가이드 바디(34)는 이웃한 가이드 바디(34) 사이에 축 방향 간극을 가지며 캐링 케이블(11)에서 일렬로 장착되기 위해 의도된다. 도 3에 나타난 가이드 바디(34)에서, 상호 반대되는 트럼펫형 거울 이미지 대칭 마우스 영역(36)이 존재한다. 마우스 영역(36)은 각을 이루는 위치를 취할 때 캐링 케이블(11)과의 마찰 마모를 줄이기 위해 반경 방향 바깥쪽으로 확장되거나 넓어진다. 따라서 필요시 또한 루프(13)에 대해 훨씬 더 작은 반경을 이루는 것이 가능하다(도 1b). 그밖에 도 3에서 동일한 도면 부호는 도 2a-2c에서와 동일한 부분을 나타낸다. 다만 관통 개구(16)의 더 큰 확장이 또한 도 2a-2c에 제공될 수 있다.

도 4는 데릭(1)에서 도 1-3에 나타난 라인 라우팅 장치(10)를 위한 사용의 예를 나타낸다. 이 경우 라인 라우팅 장치(10)는 톱 드라이브(3)를 공급하는 종래 서비스 루프(6)를 위한 대체로서 역할을 할 수 있다.

도 5a, 5b는 가이드 바디(54)를 갖는 도 2a-2c의 변경을 나타낸다. 차이는 캐링 암이 클램핑 스크루(25) 주변 영역에 양 바(52A, 52B)에서 라인을 보호하기 위한 소재 두께 보강부(52C, 52D)를 갖는다는 것이다. 또한, 로터리 조인트(53)가 둘레 방향 요소(57)를 회전시켜 열기 위해 제공되는 바(52A)는 로터리 조인트(53)에 대해 라인을 보호하기 위해, 그리고 조인트(53)를 기계적으로 보강하기 위해 다른 소재 두께 보강부(52E, 52F)를 형성한다. 도 5a, 5b에서 힌지 핀이 둘레 방향 요소(57)에 제공되며, 바(52A)에 회전 가능하게 장착된다. 가이드 바디는 다른 본질적인 특징에 있어서 도 2a-2c와 동일하다. 도 2a-2c에서와 같이, 특히 중앙 부분과 외부 부분은 적어도 주로 플라스틱 인젝션 몰딩으로 만들어질 수 있다.

도 6은 캐링 스트랜드(11)(도 1a 참조)가 캐링 케이블의 형태가 아닌, 링크 체인의 형태인 대안적인 실시예의 짧은 길이 부분의 사시도이다. 이러한 목적을 위해, 개별적인 가이드 바디(64)는 이들이 예컨대 둥근 링크 체인의 전형적인 체인 링크의 구조의 중간 부재(62)에 의해 길이 방향으로 연결될 수 있으며 서로에 대해 굽혀질 수 있는 두 홀딩 아이(63)를 축 방향으로 반대되는 관계로 각자 갖는다. 도 6에서 중앙 부분(65A)은 따라서 체인형 캐링 스트랜드의 내력 일체형 구성요소 부분이다. 이 경우, 각 가이드 바디(64)의 각 중앙 부분(65A)은 또한 외부 부분(65B)이 고정되는 두 직경 방향으로 반대되는 캐링 암(60A, 60B)을 갖는다. 도 2a-2c 및 도 5a, 5b와 관련하여 추가적인 차이는 외부 부분(65B)이 원호의 형상의 두 고정된 해제 불가능한 둘레 방향 요소(67A)를 갖는다는 것인데, 이들은 예컨대 캐링 암(60A, 60B)과 한 피스로 제조된다. 원호의 형상의 두 해제 가능한 둘레 방향 요소(67B)는 상부 가이드 바디(64)와 관련하여 도 6에서 분해도로 나타난 바와 같이, 예컨대 스크루 연결부에 의해 외부 부분(65B)의 해제 불가능한 둘레 방향 요소(67A)에 제거 가능하게 결합된다.

도 7은 캐링 스트랜드가 캐링 케이블(71)의 형태인 다른 대안적인 실시예의 길이 방향 부분의 부분 사시도이다. 블록형 캐링 바디(72)는 규칙적인 인터벌로 캐링 케이블(71)에 고정적으로 장착된다. 캐링 바디(72)는 접착제에 의해 길이 방향으로 캐링 케이블에 고정 및/또는 제 위치에서 압박될 수 있다. 이러한 구조는 캐링 케이블(71)에서 제 위치에 고정되기 위해, 중앙 부분(75A)을 위한 포지티브식 로킹 연결(positively locking connection)을 허용한다. 이러한 목적을 위해, 도 7에서 중간 부분(75A)은 캐링 암(76A, 76B)에 각자 형성되며 캐링 바디(72)와의 포지티브식 로킹 맞물림을 위해 적절하게 설계되는 수용 수단(77)을 각각 갖는다. 수용 수단(77)은 캐링 바디(72)와 포지티브식 로킹 관계로 홀딩 수단과 유사하게 장착되며, 예컨대 스크루 결합에 의해 함께 고정적으로 연결된다. 외부 부분(도면의 간결함을 위해 도 7에서는 나타나 있지 않음)은 이 경우 도 5a, 5b 또는 도 6에 대응되는 구조를 가질 수 있다. 도 7의 예에서, 중앙 부분(75A), 특히 캐링 암(76A, 76B)과 수용 수단은 또한 인젝션 몰딩의 형태로 플라스틱으로 한 피스로 제조될 수 있다.

도 8, 9는 캐링 케이블(11)의 종단 영역(11A, 11B)(도 1)이 설비의 연결 지점에 해제 가능하게 결합될 수 있는 연결 장치(80)를 나타낸다. 도 8에서 연결 장치(80)는 예컨대 금속 구성요소의 형태로 절삭 기계에 의해 제조된 메인 바디를 포함하며, 하부 영역에 케이블 슬리브를 갖는데, 이는 캐링 케이블(11)의 개개의 종단 영역(11A, 11B)(도 1)이 캐스팅 소재(접착 조인트)와의 캐스팅 및/또는 프레싱에 의해 인장 저항 방식으로 수용되고 결합되는 동축 수용 수단(83)을 포함한다. 반대되는 종단에는 바람직하게는 섀클, 로드 아이, 로드 훅 등(미도시)이 스크루 결합되어 용이한 조립/분해를 허용하는 수나사나 암나사를 갖는 나사산 돌기(84)가 제공된다. 또한 연결 장치(80)는 연결 장치(80) 및 캐링 케이블(11)에 직접적으로 개개의 개별적인 라인(93)을 결합하기 위한 횡 방향 보어(86)를 갖는 적어도 두 반대되게 배치된 반경 방향 홀딩 암(85A, 85B)을 포함한다. 보어(86)에 의해, 메시형 케이블 지지 그립(90)(도 9)이 홀딩 암(85A, 85B)에서 셰클에 의해 루프/심블(92)과 인장 변형 완화 관계로 걸릴 수 있다.

도 1a, 1b
10: 라인 라우팅 장치 (line routing apparatus)
11: 캐링 케이블 (캐링 스트랜드) (carrying cable (carrying strand))
11A, 11B: 종단 영역 (캐링 스트랜드) (end region (carrying strand))
12A, 12B: 걸린 길이 부분 (hanging length portion)
12C, 12D: 종단 (라인 라우팅 장치) (ends (line routing apparatus))
13: 루프 (loop)
14: 가이드 바디 (guide body)
M: 이동 가능한 기계 부분 (moveable machine part)
F: 고정된 기계 부분 (stationary machine part)
도 2a, 2b
14: 가이드 바디(guide body)
15A: (가이드 바디의) 중앙 부분 (central part (of the guide body))
15B: (가이드 바디의) 외부 부분 (outer part (of the guide body))
16: 관통 개구 (through opening)
17: 둘레 방향 요소 (peripheral element)
18: 고정 장치 (fixing device)
19: 버퍼 (buffer)
20A, 20B: (중앙 부분의) 캐링 암 (carrying arm (on the central part))
21A, 21B: (중앙 부분의) 클램핑 셸 (clamping shell (on the central part))
22A, 22B: (중앙 부분의) 바 (bar (on the central part))
23: (둘레 방향 요소와 캐링 암 사이의) 로터리 조인트 ( rotary joint (between peripheral element and carrying arm))
24: (클램핑 셸의) 힌지 조인트 (hinge joint (on clamping shells))
25: 클램핑 스크루 (clamping screw)
26A, 26B: (중앙 부분(15A)의) 힌지 영역 (hinge regions (on the central part 15A))
27A: 조인트 헤드 (joint head)
27B: 조인트 소켓 (joint socket)
28: 클램핑 톱니 장치 (clamping tooth arrangement)
29: 고정 스크루 (securing screw)
A: 중심축 (central axis)
L: 수용 영역 (receiving region)
도 3
34: 가이드 바디 (guide body)
15A: (가이드 바디의) 중앙 부분 (central part (of the guide body))
15B: (가이드 바디의) 외부 부분 (outer part (of the guide body))
17: 둘레 방향 요소 (peripheral element)
19: 버퍼 (buffer)
21A, 21B: (중앙 부분의) 클램핑 셸 (clamping shell (on the central part))
36: (중앙 부분(15A)의) 입구 영역 (mouth region (on the central part 15A))
도 4 (종래기술)
1: 데릭 (derrick)
2: 리프팅 장치 (lifting apparatus)
3: 톱 드라이브 (top drive)
5: 라인 (lines)
6: 서비스 루프 (종래기술) (service loop (state of the art))
도 5a, 5b
19: 버퍼 (buffer)
25: 클램핑 스크루 (clamping screw)
29: 고정 스크루 (securing screw)
52A, 52B: (중앙 부분의) 바 (bar (on the central part))
52C, 52D;52E, 52F : 소재 두께 보강부 (material thickening)
53: (둘레 방향 요소와 캐링 암 사이의) 로터리 조인트 (rotary joint (between peripheal element and carrying arm))
54: 가이드 바디 (guide body)
57: 둘레 방향 요소 (peripheral element)
도 6
60A, 60B: (중앙 부분의) 캐링 암 (carrying arm (on the central part))
62: 중간 부재 (intermediate member)
63: 홀딩 아이 (holding eye)
64: 가이드 바디 (guide body)
65A: (가이드 바디의) 중앙 부분 (central part (of the guide body))
65B: (가이드 바디의) 외부 부분 (outer part (of the guide body))
66: 관통 개구 (through opening)
67A: (고정된) 둘레 방향 요소 (peripheral element (fixed))
67B: (해제 가능한) 둘레 방향 요소 (peripheral element (releasable))
69: 버퍼 (buffer)
도 7
71: 캐링 케이블 (carrying cable)
72: 캐링 바디 (carrying body)
75A: 중앙 부분 (central parts)
76A, 76B: (중앙 부분의) 캐링 암 (carrying arm (on the central part))
77: 수용 수단 (receiving means)
도 8
80: 연결 장치 (connecting device)
82: 케이블 슬리브 (cable sleeve)
83: 수용 수단 (receiving means)
84: 나사산 돌기 (threaded projection)
85A, 85B: 홀딩 암 (holding arms)
86: 횡 방향 보어 (transverse bores)
도 9
90: 메시형 케이블 지지 그립 (meshed cable supporting grips)
92: 루프/심블 (loop/thimble)
93: 라인 (케이블) (line (cable))

Claims

특히 예컨대 드릴링 리그(1)의 수직으로 이동하는 톱 드라이브(3) 등을 공급하는 것과 같은 거는 용도를 위한 케이블, 호스 등과 같은 복수의 라인을 가이딩하기 위한 라인 라우팅 장치(10)로서,
인장 강도를 가지며 라인 라우팅 장치의 길이에 걸쳐 연장되는 연성 캐링 스트랜드(11) 및
캐링 스트랜드의 길이 방향으로 연속하여 배열된 복수의 가이드 바디(14)를 포함하되,
이웃한 가이드 바디(14)는 서로에 대해 공간적으로 굽혀질 수 있고, 각 가이드 바디는 캐링 스트랜드(11)에 대해 동축으로 연장된 중심축(A)을 갖는 중앙 부분(15A) 및 적어도 하나의 둘레 방향 요소(17)를 갖는 외부 부분(15B)을 가지며, 둘레 방향 요소(17)는 라인을 위해 축 방향으로 개방된 수용 영역(L)을 바깥쪽에서 한정하며 중앙 부분(15A)에 고정되고,
각 가이드 바디(14)에서, 외부 부분(15B)은 개방 가능하며, 적어도 하나의 둘레 방향 요소(17)는 중앙 부분(15A)에 해제 가능하게, 이동 가능하게 및/또는 회전하여 개방 가능하게 연결되고,
중앙 부분(15A)에서 적어도 일부 가이드 바디(14)는 캐링 스트랜드(11)에 중앙 부분(15A)을 고정하기 위해 개개의 고정 장치(18)를 갖는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
특히 예컨대 드릴링 리그(1)의 수직으로 이동하는 톱 드라이브(3) 등을 공급하는 것과 같은 거는 용도를 위한 케이블, 호스 등과 같은 복수의 라인을 가이딩하기 위한 라인 라우팅 장치(10)로서,
인장 강도를 가지며 라인 라우팅 장치의 길이에 걸쳐 연장되는 연성 캐링 스트랜드(11) 및
캐링 스트랜드의 길이 방향으로 연속하여 배열된 복수의 가이드 바디(14)를 포함하되,
이웃한 가이드 바디(14)는 서로에 대해 공간적으로 굽혀질 수 있고, 각 가이드 바디는 캐링 스트랜드(11)에 대해 동축으로 연장된 중심축(A)을 갖는 중앙 부분(15A) 및 적어도 하나의 둘레 방향 요소(17)를 갖는 외부 부분(15B)을 가지며, 둘레 방향 요소(17)는 라인을 위해 축 방향으로 개방된 수용 영역(L)을 바깥쪽에서 한정하며 중앙 부분(15A)에 고정되고,
외부에서 그 적어도 하나의 둘레 방향 요소에서 적어도 일부, 특히 모든 가이드 바디(14)는 완충을 위한 탄성 버퍼(19)를 갖는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
중앙 부분(15A)은 중심축(A)을 형성하며 캐링 스트랜드(11)가 관통하여 연장되는 축 방향 관통 개구(16)를 갖는 것 및/또는 고정 장치로서 관통 개구의 내부 표면과 포스 로킹 관계로 캐링 스트랜드에 중앙 부분을 고정하기 위한 클램핑 및/또는 로킹 장치(18)를 갖는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
제3항에 있어서,
고정 장치로서,
캐링 스트랜드에 대해 지탱될 수 있는 셸형 영역(21A, 21B)에 연결되는 힌지형 조인트(24)를 갖는 조인트 클램핑 셸의 형태의 클램핑 장치(18) 또는
관통 개구의 자유 직경을 적어도 부분적으로 줄이는 퀵 릴리스 클램프, 래치 클램프 등을 갖는 라인 라우팅 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
캐링 스트랜드는 링크 체인의 형태이고, 각 중앙 부분(65A)은 체인 링크를 형성하며, 바람직하게는 두 연속적인 중앙 부분은 적어도 하나의 중간 부재(62)에 의해 각자 공간적으로 굽힘 가능하게 연결되거나,
캐링 스트랜드(71)는 캐링 스트랜드의 길이 방향으로 고정된 위치에 장착되며 중앙 부분(75a)이 개개의 고정 장치(77)에 의해 포지티브식 로킹 관계로 결합되는 캐링 바디(72)를 갖는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
제1항 내지 제5항 중 하나에 있어서,
각 가이드 바디의 외부 부분은 수용 영역으로 라인을 삽입하거나 그로부터 이를 제거하기 위해 로터리 조인트(23)를 통해 회전 가능하게 중앙 부분에 각자 연결되는 두 둘레 방향 요소(17)를 갖고, 둘레 방향 요소(17)는 바람직하게는 반쪽 링의 형상 및/또는 서로 동일한 부분의 형태인 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
제1항 내지 제6항 중 하나에 있어서,
탄성 버퍼(19)는 엘라스토머로 이루어지는 것 및/또는 버퍼는 링형 또는 환형 구성을 갖고, 버퍼는 바람직하게는 전체 둘레에 걸쳐 둘레 방향 요소 또는 요소들(17)을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
제7항에 있어서,
모든 가이드 바디(14)는 버퍼(19)를 갖고, 각 버퍼는 둘레 방향 요소 또는 요소들(17)에 대해 축 방향으로 돌출되거나 그와 축 방향으로 나란하여 이웃한 가이드 바디의 버퍼가 어버트먼트로서 서로에 대한 상기 가이드 바디(14)의 공간적 굽힘의 최대 각을 제한하도록 하는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
제1항 내지 제8항 중 하나에 있어서,
캐링 스트랜드는 제1 종단(11A)과 제2 종단(11B)을 갖고, 각 종단은 라인 라우팅 장치를 해제 가능하게 결합(84)하기 위한 연결 장치(80)를 갖는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
제9항에 있어서,
각 연결 장치(80)는 라인의 인장 변형 완화를 위해 연결 장치에 고정된 적어도 두 반대되게 배치된 홀딩 암(85A, 85B)을 갖는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
제1항 내지 제10항 중 하나에 있어서,
중앙 부분(15A)은 두 축 방향으로 돌출된 상호 반대되는 조인트 영역(26A, 26B)을 갖고, 조인트 영역은 형합 구성을 가져 한 조인트 영역(26A)이 이웃한 가이드 바디의 다른 형합 조인트 영역(26B)으로 축 방향으로 해제 가능하게 도입될 수 있도록 하며, 조인트 영역은 바람직하게는 이웃한 가이드 바디의 공간적 굽힘을 위한 볼 조인트형 조인트 연결부(27A, 27B)를 형성하는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
제1항 내지 제10항 중 하나에 있어서,
가이드 바디(36)는 캐링 스트랜드(11)에 축 방향으로 상호 이격된 관계로 고정되고, 관통 개구(16)는 바람직하게는 반경 방향으로 바깥쪽으로 확장되는 상호 반대되는 마우스 영역(36)을 갖는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
전술한 항들 중 하나, 특히 제6항에 있어서,
각 가이드 바디(14)의 중앙 부분(15A)은 반경 방향 바(22A, 22B)와 내부 클램핑 셸(21A, 21B)을 각자 갖는 두 개의 한 피스의 캐링 암(20A, 20B)을 포함하고, 클램핑 셸은 캐링 스트랜드(11)를 위한 관통 개구를 그 사이에 형성하도록 연결될 수 있으며, 바(22A, 22B)는 외부 부분(15B), 특히 양 둘레 방향 요소가 연결(23)되는 외부 종단 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
전술한 항들 중 하나에 있어서,
관통 개구(16)에서 내부에서 중앙 부분(15A)은 캐링 스트랜드(11)에 대한 축 방향 고정을 위해 중심축(A)에 대해 횡 방향으로 연장된 클램핑 톱니 장치(28)를 갖는 것 및/또는 캐링 스트랜드는 플라스틱의 캐링 케이블(11)의 형태 및/또는 적어도 5 m, 특히 적어도 10 m의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
전술한 항들 중 하나에 있어서,
공급될 컨슈머(M)에 연결된 제1 종단(12C)을 갖는 제1 실질적으로 수직으로 아래쪽으로 걸린 길이 부분(12A) 및 제2 종단(12D)을 갖는 제2 실질적으로 수직으로 아래쪽으로 걸린 길이 부분(12B) 및 두 아래쪽으로 걸린 길이 부분을 연결하는 루프(12)를 갖고, 캐링 스트랜드(11)는 양 종단(12C, 12D) 너머 연장되는 것을 특징으로 하는 라인 라우팅 장치.
중심축(A)을 형성하며 캐링 스트랜드(11)가 지나갈 수 있는 축 방향 관통 개구(16)를 갖는 중앙 부분(15A) 및 적어도 하나의 둘레 방향 요소(17)를 갖는 외부 부분(15B)을 포함하고,
둘레 방향 요소는 라인을 위해 축 방향으로 개방된 수용 영역(L)을 바깥쪽에서 한정하며, 중앙 부분(15A)에 고정되되,
둘레 방향 요소(17)는 중앙 부분(A)에 회전하여 개방 가능하게 연결되는 것 및/또는 중앙 부분(15A)에는 캐링 스트랜드(11)에 제 위치에서 중앙 부분(15A)을 고정하기 위한 고정 장치(18)가 제공되는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제15항 중 하나에 따른 라인 라우팅 장치를 위한 가이드 바디.
제16항에 있어서,
외부에서, 둘레 방향 요소(17)는 반경 방향 충격을 감쇠하기 위한 탄성 버퍼(19)를 갖는 것을 특징으로 하는 가이드 바디.
제16항 또는 제17항에 있어서,
제3항 내지 제11항 중 하나에 따른 구성을 특징으로 갖는 것을 특징으로 하는 가이드 바디.
톱 드라이브를 공급하기 위한 제1항 내지 제15항 중 하나에 따른 파워 라우팅 장치(10)를 포함하는 톱 드라이브 또는 로터리 파워 헤드(3)를 갖는 드릴링 리그(1).
루프(13)에 의해 연결된 두 실질적으로 수직으로 아래쪽으로 걸린 길이 부분(12A, 12B)을 포함하는 딥 드릴링 설비 등에서 육상 또는 해상 드릴링 리그(1)에서 서비스 루프로서 제1항 내지 제15항 중 하나에 따른 라인 라우팅 장치(11)를 사용하는 방법.