CN113715859A - 对自动扭锁装置的改进 - Google Patents
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Abstract
一种扭锁装置,其用于将集装箱连接至铁路货车或拖车的装货面,其中该可伸缩的自动扭锁装置包括带有紧固件的扭锁,该紧固件包括带有扭锁头的可旋转紧固轴,其中该紧固件适于在锁定位置与解锁位置之间可操作,并且该可旋转紧固轴包括有效接合至能发送可旋转紧固轴的位置至远处的通信模块的位置指示器机构。
Description
技术领域
本发明涉及对自动扭锁装置的改进,尤其涉及自动扭锁,其可以被容置在铁路货车平台(铁路货车)和/或集装箱运输拖车的装货面下方。
背景技术
集装箱锁且确切说是扭锁被用来将国际船运集装箱紧固至运输工具船舶或铁路货车和拖车的装货面。此外,在堆装集装箱的情况下,扭锁固定住相互重叠的相邻集装箱。
扭锁包括用于安装在集装箱和集装箱运载工具如铁路货车平台(铁路货车和拖车的装货面之间的紧固壳体,其具有装配到集装箱的角铸件的插槽中的插槽接合部分和适于绕紧固壳体旋转的轴,在轴的一端或两端的扩大的细长锥部或锁头可在锁定位置和解锁位置之间旋转,使得在锁定位置上该锥部的部分与角铸件的插槽重叠以接合角铸件的内侧,以由此保持集装箱。在解锁位置上,该锥部与紧固壳体的插槽接合部分对准以允许其穿过该插槽,该轴一般包括偏压(弹簧)机构用于将轴偏压至锁定位置。
扭锁可以手动操作或可以是半自动或自动的。自动扭锁已发展成使得扭锁头(锥部)具有倾斜上侧面,从而在将集装箱放置在扭锁头上时该插槽的侧面压迫锥部并因此迫使轴克服偏压机构作用地朝向脱离位置旋转,因此允许进入角铸件。此外,自动扭锁头包括倾斜底面,使得提升集装箱的力迫使插槽边缘倚靠下斜面而使扭锁头旋转至解锁位置,由此允许穿过该插槽并因此离开集装箱。
标准海运集装箱通常是8英尺(2.43米)宽、8.5英尺(2.59米)高并且通常具有两种长度,或是20英尺(6.06米)长,或是40英尺(12.2米)长。结果,运输工具如船舶或铁路货车和拖车的装货面的尺寸通常被设定为容纳最多 40英尺长的海运集装箱。另外,为了使运输工具的装货面能容纳并固定海运集装箱的两种长度,它们通常包括位于装货面的每个角的扭锁以及位于装货面的每一侧边的大约中点的至少一个扭锁,使得它们也能够容纳20英尺长的海运集装箱。但是,常规扭锁通常是大而笨重的单元,它们因为其尺寸而占据了集装箱运载货车或拖车的集装箱支承面/装货面的相当大的空间。此外,当将40英尺长的海运集装箱放置在运输工具的装货面上时,位于装货面的每一侧边的中点处的扭锁会干扰位于装货面角处的扭锁与海运集装箱角铸件的插槽的接合能力。
因此,已经研发出如下***,其使得扭锁在不使用时可以折叠或缩回到位于集装箱运载货车或拖车的集装箱支承面/装货面中的凹槽内。
在使用中,扭锁的位置可能难以由远离铁路货车就位的他人如起重机操作员确定。扭锁或是处于锁定位置以将集装箱牢固保持就位在货车上,或是处于解锁位置以允许从铁路货车上卸下集装箱。目前,起重机操作员可能从靠近集装箱的工人处收到将集装箱固定到铁路货车上的扭锁已解锁的通知。工人必须先在集装箱周围徘徊以检查每个扭锁的状态(如果其是手动扭锁)并且或是通过表明一切安全的可视指示或是通过借助无线电的声音交流来向起重机操作员表明可以从铁路货车上安全卸下集装箱。
即使使用无需操作者手动解锁的半自动扭锁和自动扭锁,能够快速、轻松地确定扭锁的锁定状态/解锁状态以使起重机操作员能安全地从铁路货车上卸下集装箱来避免在扭锁仍处于锁定位置时就尝试卸下集装下也是有利的,这种冒失尝试可能会导致起重机使铁路货车脱轨,依次造成现场作业停工,直至将货车重新放回轨道时为止。同样,如果卡车底盘上的扭锁尚未与集装箱正确脱开(移动至解锁位置),则尝试提升集装箱的起重机可能造成对拖车和相连的驾驶室的严重损坏。
发明目的
本发明的目的是克服或至少基本上改善现有技术的缺点和不足。
本发明的其它目的和优点将结合附图从以下说明中变得一清二楚,其中,通过说明和举例来披露本发明的一些实施例。
发明内容
根据本发明,提供一种用于将集装箱连接至铁路货车或拖车的装货面的扭锁装置,其中,可伸缩的自动扭锁装置包括:带有紧固件的扭锁,该紧固件包括带有扭锁头的可旋转紧固轴,其中该紧固件适于在锁定位置与解锁位置之间可操作,并且该可旋转紧固轴包括位置指示器机构,其有效接合至能发送可旋转紧固轴的位置的通信模块。
优选地,位置指示器机构包括开关机构。
优选地,开关机构是磁开关,其具有附接至可旋转紧固轴的第一部分和有效接合至通信模块的静止的/固定不动的/固定的第二部分。
优选地,第一部分是磁体。
优选地,磁导管被放置在附接至可旋转紧固轴的第一部分和有效接合到通信模块的静止的/固定不动/固定的第二部分之间。
优选地,该磁导管有效接合至通信模块。
优选地,当在第一所在位置上的磁体和在第二所在位置上的磁导管被对准/同轴对准时,通信模块发出表示扭锁处于锁定/闭合位置的信号。
优选地,当处于第一所在位置的磁体和处于第二所在位置的磁导管未被对准/同轴对准时,通信模块发出表示扭锁处于打开/解锁位置的信号。
优选地,可伸缩的可旋转紧固轴包括用于容纳开关机构的第一部分的开口。
优选地,该静止的/固定不动的/固定的第二部分是至少部分包围该可旋转紧固轴的壳体。
优选地,该壳体包括导管。
优选地,该导管包括作为铁磁性杆的磁接合器。
优选地,扭锁是自动扭锁。
优选地,扭锁是可伸缩的扭锁组件。
优选地,其中该紧固件适于在被置于与集装箱的角铸件接触时借助促动弹簧能够在锁定位置和解锁位置之间操作,其中所述促动弹簧将紧固件偏压至该锁定位置。
原则上,通信模块包括无线发送器,它可以针对任何通信链接例如任何其它WPAN通信链接(例如蓝牙低功耗、蓝牙5、ANT+、 Zigbee(IEEE802.15.4)、其它IEEE802.15协议、无限制的IEEE802.11A、B或 G或Wi-Fi(IEEE802.11))、蜂窝通信链路、红外通信链路、任何其它无线通信链路、任何其它通信链路或前述各项的任意组合发送所述可旋转紧固轴的位置。
在本发明的另一形式中,提供一种用于沟通扭锁操作状态的***,该扭锁包括用于将集装箱连接至铁路货车或拖车的装货面的扭锁装置,其中可伸缩的自动扭锁装置包括具有紧固件的扭锁,该紧固件包括带有扭锁头的可旋转紧固轴,其中该紧固件适于在锁定位置与解锁位置之间可操作,其中该可旋转紧固轴包括位置指示器机构,其有效地接合至能发送可旋转紧固轴的位置的通信模块。
现在为了更详细描述本发明,将借助以下图示和伴随文字来呈现一组优选实施例。
附图说明
图1是本发明优选实施例的可伸缩的自动集装箱锁的立体图。
图2是本发明优选实施例的可伸缩的自动集装箱锁的一个替代立体图。
图3是本发明优选实施例的可伸缩的自动集装箱锁的分解图。’
图4是是本发明优选实施例的俯视立体图;
图5是本发明优选实施例的仰视立体图。
图6是扭锁和轴的侧视图。
图7是轴在B-B处的横截面图。
图8是凸缘/往复件的横截面图,示出在轴内的磁体、开关和通信模块所在位置。
具体实施方式
以下说明将描述本发明的几个实施例。
第一优选实施例的扭锁装置总体被标示为(10),其是可伸缩的自动扭锁,但该原理也将适用于扭锁装置的其它实施例。
特别是,图1-3示出本发明的可伸缩的自动扭锁装置(10)的实施例,其包括自动扭锁(20)。如图1-3所示,自动扭锁通常包括紧固件(21),紧固件包括可旋转紧固轴(22)和扭锁头(23)(也称为锥部)。扭锁头(23)具有倾斜的上侧面,使得在将集装箱的角铸件(未示出)放置在扭锁头上时,集装箱上的插槽的侧面迫使锥部且进而迫使该轴克服偏压机构作用地朝向脱离位置旋转,因此允许进入角铸件。此外,自动扭锁头(23)包括倾斜的底面,使得提升集装箱的力迫使集装箱插槽的边缘倚靠下斜面而造成扭锁头(23)和可旋转紧固轴(22)旋转至解锁位置,由此允许穿过插槽和进而离开集装箱。通常,使用弹簧偏压机构如促动弹簧(24)来实现自动扭锁(20)在锁定位置和解锁位置之间的旋转。本发明的可伸缩的自动扭锁装置(10)还可包括紧急释放按钮(26),其在被接触时使紧固件(21)处于解锁位置。
有利地,本发明可用于在铁路货车平台(铁路货车)上支撑和固定集装箱,但同样发现其也可用于在其它运输工具的拖车上支撑和固定集装箱。此外,本发明提供一种扭锁装置,其允许简单可靠地自动锁定和解锁集装箱而无需手动操作锁部件。这已经适于与伸缩组件接合,由此可以在集装箱装货面下方隐藏可伸缩的自动扭锁(20)以防止扭锁妨碍40英尺长的集装箱在装货面上的定位和连接。
根据本发明,可伸缩的自动扭锁装置(10)还包括伸缩组件(30),其适于将自动扭锁(20)可逆地从伸出位置回缩至缩回位置,其中该伸出位置的特征在于自动扭锁在铁路货车或拖车的装货面上方延伸,使得扭锁头(23)可以与集装箱的角铸件(未示出)接合,而缩回位置的特征在于自动扭锁(20)位于铁路货车或拖车(未示出)的装载面的下方。尤其是,在图1-3所示的实施例中,自动扭锁在处于缩回位置时容纳在定位于铁路货车或拖车的装货面下方的壳体单元(31)内。
如图1-3所示,伸缩组件(30)包括可伸缩往复件(32),该可伸缩往复件适于滑动容纳在壳体单元(31)内。此外,可伸缩往复件(32)包括居中通道(33) 用于穿过其中地容纳可旋转紧固轴(22)。如图1所示,可旋转紧固轴(22)穿过居中通道(33)定位,使得扭锁头(23)恰好停留在可伸缩往复件(32)的上方。但也可以采用将紧固件(21)适当地接合到可伸缩往复件(32)而使得紧固件(21) 可旋转和缩回的任意其它布置结构。
伸缩组件(30)还包括形成壳体单元(31)底部的底座板。在图1、图3和图5所示的实施例中,底座板(40)是可以可拆卸地固定至壳体单元(31)的单独的板。但底座板(40)或者可以与壳体单元(31)一体形成。
另外,底座板(40)包括中心中空柱体件(41),它从底座板(40)向上延伸并因此保持在壳体单元(31)内。可旋转紧固轴(22)可以穿过中心中空柱体件 (41)滑动地容纳,在紧固件(21)从伸出位置可逆缩回至缩回位置期间,这允许可旋转紧固轴(22)上下移动穿过中心中空柱体件(41)。
现在参见图5,可以可选地将螺母(42)附接至可旋转紧固轴(22)的远端 (25),以便更精确地控制可旋转紧固轴(22)的运动范围。该螺母(42)的大小被设计成安装在中心中空柱体件(41)的一部分内并抵接位于内部的凸缘(未示出)。或者,在自动扭锁(20)处于伸出位置时该螺母可贴靠在底座板(40)上。
伸缩组件(30)也包括弹簧件,其应被充分偏压而使得在集装箱的角铸件 (未示出)与扭锁头(23)接合时紧固件(21)保持在伸出位置,而在集装箱的非角铸件部分接合扭锁头(23)时被迫至缩回位置。参见图3所示的实施例,弹簧件(50)呈包括两个螺旋压缩弹簧(51,52)的同心弹簧形式。当组装时,螺旋压缩弹簧(51,52)的第一端(53,54)配合地接合可伸缩往复件(32),螺旋压缩弹簧(51,52)的第二端(55,56)抵靠提供足够刚性的底座板,使得在集装箱的角铸件(未示出)接合扭锁头(23)时这些弹簧保持伸长并且集装箱的非角铸件部分足以压缩弹簧(51,52),继而导致可伸缩往复件(32)和紧固件(21)在壳体单元(31)内向下运动。
如图1-5所示,可伸缩的自动扭锁装置(10)可包括凸缘(60),该凸缘适于留在铁路货车或拖车的装货面上。如图所示,凸缘(60)包括开口(62),可旋转紧固轴(22)可以通过该开口被容纳,并且扭锁头(23)定位在凸缘(60)上方,使得自动扭锁(20)可以与集装箱的角铸件和插槽相互作用。
参见图1-3,可伸缩的自动扭锁装置(10)还可包括外指***,其包括与紧固件(21)通信的发射器或通信模块(90)和指示器,其中指示器提供表示自动扭锁(20)的紧固件(21)是否处于锁定位置或解锁位置的信号。尤其如图1- 3所示,指示器是呈指示灯(70)形式的可视指示器。但也可使用任何其它合适类型的指示器。
图6示出轴(22)连同扭锁头(23)的近照。在轴(22)上有用于在其中容纳磁体(80)的开口(17),磁体可通过使用合适的定位材料而借助摩擦配合被牢固保持。开口70通向一个大致延伸了轴22直径的一半的空腔75。图7是穿过B- B的横截面图,示出了开口70和空腔75、带有扁平部段80的轴22的外径78。
图8是往复件32的横截面图,示出了轴22连同位于该轴的空腔75内的磁体80以及磁体或铁磁性杆87被放入或***其中的导管85还有安置在延长件 61内的通信模块90(电池供电),在此实施例中磁体或铁磁性杆呈肘状以反映导管85的形状(磁导管)。在此实施例中,带有杆87的导管85形成磁开关的静止的/固定不动的/固定的第二部分并且被有效连接至通信模块90,从而当该轴22被旋转而使磁体80与导管85内的杆87对齐时,通信模块记录下这是扭锁头23的锁定位置,磁体80和杆87被对准/同轴对准。通信模块于是可以发送此信息至通信电路/传输电路以激活指示灯70和/或无线发送器,无线发送器被设计成通过一个或多个电磁传输(即无线电传输、微波传输、红外传输、磁传输)发送信号,无线传输可以是一个或多个网络例如像互联网(光传输,利用例如Capitals TCP通信协议或其任何组合)、Wi-Fi网络、蜂窝网络、无线电电信网络、蓝牙网络、MFC网络或其它合适的无线网络。
无线传输信号于是可以由远离集装箱的操作者例如起重机操作员读取,他于是能够轻松查明任何所用特定扭锁的状态。当轴22被转动至基本上使该轴22内的磁体18与导管85内的杆87未对齐时,于是这可被通信模块 92读取为表明扭锁头23处于解锁位置,并且这种状态可再次被发送至灯70 以及通信模块90内的通信电路并无线发送该信息至外在位置。
在一些实施例中,指示灯70将提供用于表示锁定状态的第一信号颜色例如红色,以及用于表示解锁状态的第二颜色、例如绿色。在其它实施例中,灯70可以被编程而根据需要闪烁或不闪烁以表明特定状态。
在通信模块90内的无线发送器的使用提供了将一系列/一组扭锁的状态发送至远程起重机操作员的能力。例如,自铁路货车取得集装箱的起重机操作员减小起重机展开长度以与集装箱的角铸件对准并启动舒展臂扭锁以锁定到集装箱上角铸件。在铁路货车上的扭锁于是转动至解锁位置,这因为轴22内的磁体80(第一部分)与导管85内的杆87(第二部分)未对准而被通信模块90识别。通信模块90内的无线发送器于是可以将该信息直接中继至起重机操作员控制台,表明每个扭锁都是打开的且脱离待卸下的集装箱的下角铸件。
起重机操作员于是在知道了每个扭锁都是打开的状态下可以继续从铁路货车上卸下集装箱。如果例如其中一个铁路货车扭锁现在要工作且保持在锁定位置,则扭锁出现功能故障的状态将通过在出故障的扭锁内的无线发送器被传达给起重机操作员,起重机操作员将能够从起重机内的适当操作面板上快速确定,并因此中止从铁路货车上卸下集装箱的任何企图,直到出故障的扭锁的操作已被纠正。
此外,本发明也提供一种用于将扭锁操作状态传输至与集装箱的卸除/ 安放相关的其它工人例如可能在将集装箱卸下/归位至配备有本发明扭锁的卡车拖车平板上的过程中留在其车内的卡车司机的轻松方式。
在通信模块90内的无线发送器90可以针对任何其它通信链路例如像任何其它的WPAN通信链路(如蓝牙低功耗、蓝牙5、ANT+、 Zigbee(IEEE802.15.4)、其它IEEE802.15协议、无限制的IEEE802.11A、B或 G或者Wi-Fi(IEEE802.11))、蜂窝通信链路、红外通信链路、任何其它无线通信链路或任何其它通信链路或前述的任何组合发送所述信号。
在本实施例中,外指***位于凸缘(60)内,确切说位于延伸件(61)内,从而当集装箱被连接至装货面时该指示器是可看见的。
在其它实施例中,本发明可以包含一种或几种不同的用于交流扭锁状态的方法,例如某些实施例可以仅包括位于延伸件(61)上的灯(70)。在其它实施例中,本发明可以利用指示灯(70)和/或通信模块(70)。
有利地,所述的外指***提供合适的手段,自动升降设备借此可以在装卸集装箱时容易地确定和检测自动扭锁(20)的锁定/解锁位置。外指***在凸缘(60)的延伸件(61)内的所在位置对于允许与自动升降设备通信且确认扭锁正确位置以允许升降设备进行集装箱的拾取或装载是至关重要的。
总之,如上所述的独特的可伸缩的自动扭锁装置(10)可以利用现有扭锁装置的一个替代可选方案,其提供简单且易于操作的并且融合了自动扭锁与根据需要能将可伸缩的自动扭锁装置(10)可逆地缩回到铁路货车或拖车的装货面下方的能力的优点的全自动化布置结构。另外,与其它所述特征结合的外指***允许全自动装卸载和固定集装箱至装货面。
如现在所能理解地,如当前所述的本发明提供了相比于目前已知的方案的显著改进,并且明显促成了集装箱终端尤其是轨道终端的自动化发展。该***将允许自动拾取和归位集装箱至铁路平台或道路底盘。此革新创造将使得操作顺畅化并有助于更高的生产力和安全性。
A.一种扭锁装置,其用于将集装箱连接至铁路货车或拖车的装货面,其中该可伸缩的自动扭锁装置包括带有紧固件的扭锁,该紧固件包括带有扭锁头的可旋转紧固轴,其中该紧固件适于在锁定位置与解锁位置之间可操作,并且其中该可旋转紧固轴包括有效接合至能发送可旋转紧固轴的位置的通信模块的位置指示器机构。
B.根据A所述的扭锁装置,其中该位置指示器机构包括开关机构。
C.根据B所述的扭锁装置,其中该开关机构是磁开关,其具有被附接至可旋转紧固轴的第一部分和有效连接至该通信模块的静止的/固定不动的/固定的第二部分。
D.根据C所述的扭锁装置,其中该第一部分是磁体。
E.根据B或C所述的扭锁装置,其中在被附接至可旋转紧固轴的第一部分与有效连接至该通信模块的静止的/固定不动的/固定的第二部分之间安置有磁导管。
F.根据E所述的扭锁装置,其中该磁导管被有效连接至该通信模块。
G.根据上述C至F之一的扭锁装置,其中当处于第一所在位置的磁体和处于第二所在位置的磁导管被对准/同轴对准时,该通信模块发送表示扭锁处于锁定位置的信号。
H.根据上述C至F之一的扭锁装置,其中当处于第一所在位置的磁体和处于第二所在位置的磁导管未被对准/同轴对准时,该通信模块发送表示扭锁处于打开位置的信号。
I.根据上述之一的扭锁装置,其中该可旋转紧固轴包括用于容纳该开关机构的第一部分的开口。
J.根据上述之一的扭锁装置,其中该静止的/固定不动的/固定的第二部分是至少部分包围该可旋转紧固轴的壳体。
K.根据上述之一的扭锁装置,其中该壳体包括导管。
L.根据上述之一的扭锁装置,其中该导管包括作为铁磁性杆的磁接合器。
M.根据上述之一的扭锁装置,其中该扭锁为自动扭锁。
N.根据上述之一的扭锁装置,其中该扭锁是可伸缩扭锁组件。
O.根据上述之一的扭锁装置,其中该通信模块包括无线发送器,其能针对任何通信链路例如像任何其它WPAN通信链路(如蓝牙低功耗、蓝牙5、 ANT+、Zigbee(IEEE802.15.4)、其它IEEE802.15协议、无限制 IEEE802.11A、B或G或Wi-Fi(IEEE802.11))、蜂窝通信链路、红外通信链路、任何其它无线通信链路、任何其它通信链路或者前面的任何组合发送所述的可旋转紧固轴的位置。
Claims (15)
1.一种扭锁装置,其用于将集装箱连接至铁路货车或拖车的装货面,其中该可伸缩的自动扭锁装置包括带有紧固件的扭锁,该紧固件包括带有扭锁头的可旋转紧固轴,其中该紧固件适于在锁定位置与解锁位置之间可操作,并且其中该可旋转紧固轴包括有效接合至能发送可旋转紧固轴的位置的通信模块的位置指示器机构。
2.根据权利要求1所述的扭锁装置,其中该位置指示器机构包括开关机构。
3.根据权利要求2所述的扭锁装置,其中该开关机构是磁开关,其具有被附接至可旋转紧固轴的第一部分和有效连接至该通信模块的静止的/固定不动的/固定的第二部分。
4.根据权利要求3所述的扭锁装置,其中该第一部分是磁体。
5.根据权利要求2或3所述的扭锁装置,其中在被附接至可旋转紧固轴的第一部分与有效连接至该通信模块的静止的/固定不动的/固定的第二部分之间安置有磁导管。
6.根据权利要求5所述的扭锁装置,其中该磁导管被有效连接至该通信模块。
7.根据权利要求3至6之一所述的扭锁装置,其中当处于第一所在位置的磁体和处于第二所在位置的磁导管被对准/同轴对准时,该通信模块发送表示扭锁处于锁定位置的信号。
8.根据权利要求3至6之一所述的扭锁装置,其中当处于第一所在位置的磁体和处于第二所在位置的磁导管未被对准/同轴对准时,该通信模块发送表示扭锁处于打开位置的信号。
9.根据权利要求1至8之一所述的扭锁装置,其中该可旋转紧固轴包括用于容纳该开关机构的第一部分的开口。
10.根据权利要求1至9之一所述的扭锁装置,其中该静止的/固定不动的/固定的第二部分是至少部分包围该可旋转紧固轴的壳体。
11.根据权利要求1至10之一所述的扭锁装置,其中该壳体包括导管。
12.根据权利要求1至11之一所述的扭锁装置,其中该导管包括作为铁磁性杆的磁接合器。
13.根据权利要求1至12之一所述的扭锁装置,其中该扭锁为自动扭锁。
14.根据权利要求1至13之一所述的扭锁装置,其中该扭锁是可伸缩扭锁组件。
15.根据权利要求1至14之一所述的扭锁装置,其中该通信模块包括无线发送器,其能针对任何通信链路例如像任何其它WPAN通信链路(如蓝牙低功耗、蓝牙5、ANT+、Zigbee(IEEE802.15.4)、其它IEEE802.15协议、无限制IEEE802.11A、B或G或Wi-Fi(IEEE802.11))、蜂窝通信链路、红外通信链路、任何其它无线通信链路、任何其它通信链路或者前面的任何组合发送所述的可旋转紧固轴的位置。
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