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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.