货物运输单元的制作方法
【专利摘要】本发明涉及货物运输单元，其包括底部结构、被定向的第一侧面(2)、第二侧面、端面及上部结构，其中，底部结构包括在其每个角部处的紧固件，以用于将所述单元紧固到基座上，上部结构包括在其每个角部处的紧固件以及在上部结构的两个纵向边缘的中部处的两个相邻紧固件，以用于将另一单元的底部结构紧固到该单元的上部结构上。为了使得能够借助于提升框架以及在上部结构中的用于提升的常规紧固件提升重载的货物运输单元，该单元包括调整装置，以用于改变所述相邻紧固件的相互高度位置，从而当所述单元借助于提升框架在八个提升点处被提升时，它们均匀地承受负载，所述提升点由设置在所述上部结构中的紧固件形成。
【专利说明】货物运输单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及货物运输单元，例如集装箱或框架箱，该运输单元包括具有矩形形状的底部结构、从所述底部结构向上定向的第一纵向侧面、与所述第一纵向侧面相对的第二纵向侧面、从所述底部结构向上定向的第一端面、与所述第一端面相对的第二端面以及具有矩形形状的上部结构，其中，所述底部结构包括在其每个角部处的紧固件，以用于将所述货物运输单元紧固到基座上、例如紧固到船的甲板上，所述上部结构包括在其每个角部处的紧固件以及在所述上部结构的两个纵向边缘的中部处的两个相邻紧固件，以用于接纳另一个货物运输单元的底部结构并将其紧固到所述货物运榆单元的上部结构上，以便将所述货物运输单元堆叠在另一个货物运输单元的顶部上。
【背景技术】
[0002]从US7591386B2已知以集装箱形式的这种货物运输单元。设置在集装箱的上部结构的角部处的紧固件和设置在该上部结构的边缘的中部处的紧固件能够将一个或多个集装箱紧固到该集装箱的顶部上。例如，可以将长度为6米(20英尺)的两个对齐的集装箱紧固到长度为12m(40英尺)的集装箱的顶部上。所述紧固件是用于集装箱上的所谓的角部铸件的常规类型的紧固件。这种已知的集装箱可借助于附接至提升机的用于提升机的矩形提升框架被提升，其中，设置在提升框架的角部处的提升装置在提升期间紧固到设置在集装箱的角部处的紧固件上。从W02009 / 118459A1已知一种运输框架，其上部结构设置有类似于上面提及的那些紧固件的紧固件。
[0003]从US7905528B2已知一种适用于提升集装箱的提升框架。提升所需的力分布在角部的四个紧固件上。紧固装置并非总是均匀承受负载:例如，在提升期间，一个紧固件可能承受比其它紧固件更多的载荷。用于集装箱的标准紧固件的尺寸设计成承受一定的负载，且在提升期间没有紧固件超载是重要的。为了使货物更快地被处理，有些时候有必要提升非常重载的集装箱，例如装载有100吨负载的集装箱，但是由于提升会使设置在集装箱的上部角部处的紧固件承受过大应变，这并不可行。在这种情况下，必须用其它方式传递/运输货物；例如，集装箱在空载或仅部分装载时被提升到船上，集装箱仅在船上时被装载。典型地，这适用于容纳有大体积货物的大型集装箱，但这也适用于小型、重载的集装箱。
[0004]除了设置在角部的提升装置，还已知包括在其两个纵向边缘的中部处的相邻提升装置的提升框架。这种提升框架可通常用于同时提升两个对齐的长度为6米(20英尺)的集装箱。如果这种提升框架用于提升已知的大型集装箱、例如长度为12米(40英尺)的集装箱，从而提升框架的相邻提升件在八个点处紧固到设置在集装箱的上部结构的中间处的用于提升的相邻紧固件上，则集装箱一定不能非常重载，例如装载超过100吨的负载。这是因为设置在集装箱的上部结构的边缘的中部处的相邻紧固件实际上非常不均匀地承受负载。由于与制造工艺(制造误差)有关的原因，使得相邻紧固件位于略微不同的高度(即，相邻紧固件中的其中一个略微低于另一个相邻紧固件)，这使得负载非均匀地分布；此外，也由于与制造工艺有关的原因，提升框架的相邻提升装置不能位于完全相同的高度处。在提升开始时承受提升力的其中一个相邻紧固装置比与其相邻的在提升开始时完全不承受负载的紧固件承受更大负载。因此，通过已知方案使提升力在相邻紧固件和提升件中基本上均匀地分布是不可能的，这是不能使用所有紧固件的最大允许提升能力的原因。由于制造误差产生的相邻紧固件之间的仅几毫米的高度差使相邻紧固件上产生巨大的负载不平衡，这是在下述情况下相邻紧固件中承受负载较大的紧固件变得超载且损坏的原因:如果负载计算错误，即，假设在提升期间相邻紧固件承受相同的负载。考虑到上述内容，已知的非常重载的集装箱不能承受由已知提升框架用八个提升点方案提升，这使容纳在其内的货物被缓慢地处理和传递。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的是:提供一种新型货物运输框架，例如甚至是非常重载的集装箱或运输箱可借助提升框架被提升，在提升期间，提升框架紧固到设置在货物运输框架的上部结构上的所有八个紧固件上，即使所述紧固件的类型、强度和尺寸是通常用于集装箱的紧固件，即，所谓的角部铸件。
[0006]本发明的目的由这种货物运输单元实现:该货物运输单元的特征在于，所述货物运输单元包括调整装置，该调整装置用于改变设置在上部结构的两个纵向边缘上的相邻紧固件的相互高度位置(mutual height position),从而当所述货物运输单元借助于提升框架在八个提升点处被提升时，所述紧固件均匀且等量地承受负载，所述八个提升点由设置在所述货物运输单元的纵向边缘的中部处的相邻紧固件以及设置在所述货物运输单元的上部结构的角部处的紧固件形成。
[0007]本发明基于提供具有调整装置的货物运输单元的思想，该调整装置使得设置在货物运输单元的上部结构的中部处的相邻紧固件的高度位置能够被改变，即，被调整，从而当货物运输单元借助于提升框架被提升时，它们等量地承受负载，除了设置在角部处的提升装置外，所述提升框架还设置有紧固到货物运输单元的相邻紧固装置上的相邻提升装置。调整的需求是很小的，实际上仅有几毫米，即，调整是高度的微调。
[0008]优选地，设置在上部结构的两个边缘上的调整装置包括高度校正器(Ieveler)，该高度校正器紧固到货物运输单元的上部并包括设置成在轴承上摆动的摆动件，所述相邻紧固件紧固到该摆动件上。由于包括在高度校正器内的摆动件，当货物运输框架通过相邻紧固件(以及在角部处的紧固件)被提升时，相邻紧固件自动进入使得它们能够等量地承受负载的高度位置。
[0009]优选地，高度校正器紧固到设置在货物运输单元的侧面上的竖向支承件的上端上，所述竖向支承件从所述上部结构一直延伸到所述底部结构。这种结构向货物运输单元的底部结构的中部施加向上的力，从而降低底部结构在提升期间发生弯曲的倾向，从而底部结构可获得所需的强度而无需将底部结构设计成极端重且极端伸展(string)。
[0010]优选地，紧固件是在标准集装箱中使用的类型的紧固件。
[0011]优选地，货物运输单元的尺寸对应于标准集装箱的尺寸，在这种情况下，货物运输单元可通过常规类型的提升框架被提升。
[0012]根据本发明的货物运输单元的优选实施例在所附的从属权利要求公开。
[0013]根据本发明的货物运输单元的最大优点是，非常重载的货物运输单元可通过与已知的提升框架相似的提升框架被提升，而无需将货物运输单元设计得特别坚固和特别重。在提升期间，货物运输单元均匀地承受负载，使得在常规集装箱的角部使用的常规紧固件能够用作提升件。由于即使极端重载的货物运输单元也可被提升，例如可以将已装载的货物运输单元从港口提升至船上，使得船的装载变快。类似地，当重载的集装箱可以通过提升从船上卸载时以及当根据需要将其传递到陆地车辆上而运输时，从船上卸载货物变快，同时无需卸载容纳在货物运输单元内的货物。因此，本发明使货物运输单元和其内容纳的货物被较快地处理和传递。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]现在经由两个优选实施例并参考附图详细说明本发明，其中:
[0015]图1和2示出从侧面和上面看到的根据本发明的第一实施例，即，集装箱；
[0016]图3是示出用于提升图1的集装箱的提升框架的侧视图；
[0017]图4示出沿图2的线IV-1V的截面；
[0018]图5示出沿图1的线V-V的截面；
[0019]图6示出沿图4的线V1-VI的截面；
[0020]图7和8不出从相对侧看到的相对于图1所不的集装箱放大的用在集装箱中的闻度校正器；
[0021]图9和10示出从侧面和上面看到的本发明的第二实施例，即，框架箱(cassetteframework)；
[0022]图11示出从端部看到的图9和图10的框架箱；
[0023]图12是图9中示出的高度校正器的放大图；以及
[0024]图13示出沿图12的线XII1-XIII的截面。
【具体实施方式】
[0025]图1、2、5和6示出长度为12米(40英尺)的集装箱，该集装箱包括:底部结构1，从底部结构向上定向的侧面2、3，端面4、5，以及上部结构6。该集装箱可以是常规的集装箱或具有用于运输重的圆柱形负载、如重的卷形物、例如纸卷或钢卷的特殊结构的集装箱。在后者的情况下，该集装箱可以包括从端面4延伸至端面5的斜槽51，或用于支承圆柱形负载50的多个斜槽(在图5和6中，斜槽51和圆柱形负载50以虚线示出)。可选地，用于支承卷形物的斜槽可沿横向位于集装箱内。
[0026]底部结构I的每个角部设置有紧固装置7至10，相邻紧固装置11、12以及13、14设置在底部结构的两个纵向边缘的中间。紧固装置7至14用于将集装箱紧固到基座上、例如紧固到船的甲板上，紧固装置7至14与在常规集装箱中使用的用于将集装箱紧固到基座上、例如紧固到船的货舱(货舱内的甲板)上的所谓的角部铸件是相似类型的。
[0027]上部结构6的每个角部设置有紧固件15至18，相邻紧固件19、20以及21、22设置在上部结构的两个纵向边缘的中间。紧固件15至18可接纳安放在上部结构6的顶部上的长度为12米(40英尺)的另一个集装箱。可选地，紧固件15至22使得能够接纳安放在上部结构6的顶部上的长度为6米(20英尺)的两个集装箱(未示出)。紧固件15至22与在常规集装箱中使用的所谓的角部铸件是相同类型的。[0028]在根据本发明的集装箱中，紧固件15至22形成用于通过根据图3的矩形提升框架提升集装箱的提升点。在这种情况下，提升框架23的提升装置24至28分别紧固到集装箱的紧固件15、19、20、16和22。图3仅示出提升框架23的一侧的提升装置24至27，但是提升框架的相对侧相应地设置有四个提升装置(其中在图5中仅示出提升装置28)，它们紧固到集装箱的紧固件18、22、21、17上(提升装置28紧固到紧固件22上)。
[0029]在图1、2和4中，附图标记29和30指示高度校正器(平衡器)，该高度校正器包括在调整装置中，当集装箱被提升时(当自然地提升装置25、26紧固到紧固件19、20上时)，由于该高度校正器，提升框架23的紧固到集装箱紧固件19、20和21、22上的相邻提升装置25至26和28均匀地承载集装箱紧固件19至22。高度校正器29、30紧固到集装箱的相对侧面2、3上。由于高度校正器29、30，装载一百吨负载并且当空载时重量为约十吨的集装箱可以利用常规的标准紧固件作为紧固件15至22通过根据图3的提升框架23提升。在提升期间，集装箱紧固件15至22以及提升框架23的提升装置24至28非常均匀地承受负载，且尤其是紧固件19、20和21、22非常均匀地承受负载。
[0030]高度校正器29、30布置在竖向支承件31、32的上端，支承件31、32设置在集装箱的侧面2、3上并布置在集装箱的中间。支承件31、32由矩形形状的钢型材(steel profile)制成，且它们从底部结构I延伸至集装箱的上部，接近集装箱的上部结构6。因此，当集装箱通过紧固件19至22被提升时，支承件31、32向底部结构I的中间部分施加提升力，从而降低了对底部结构的中间部分进行加固的需求。
[0031]从图5中可以看出，设置在集装箱的侧面2、3中间的竖向支承件31、32的上端通过沿横向设置在集装箱内的角部支承件60、61支承在上部结构6上。从图1和4中可以看出，竖向支承件31、32的上端还通过在集装箱的纵向方向上的支承件62、63、64、65支承在上部结构上。
[0032]图7和8示出分别从集装箱的内部和从集装箱的外部看到的高度校正器29，高度校正器29紧固到设置在集装箱的侧面2上的支承件31的上端(或上部)。高度校正器29包括可枢转地安装在支承件31上的摆动件33。附图标记34指示轴，附图标记35指示设置在支承件内的轴承。因此，摆动件33布置成在轴承35上摆动，轴34设置在轴承35中。从附图中可看出，摆动件33可安放成相对于支承件31的纵向成角度α。当集装箱被提升时，紧固件19和20自动地进入一个位置，并在一个高度位置，它们变得承受等量负载。例如，假如支承件31在集装箱内不是完全垂直于集装箱的上部结构6，这种情形典型地是由于与制造工艺有关的原因引起的，由于摆动件33的枢转支承，摆动件33的上平面安放成相对于支承件31的纵向成角度α，从而紧固件19、20变成承受等量负载并且几乎或恰好在相同高度处。角度α可能变化。实际上，通常足够的是，紧固件19、20的共同高度可以调整
O。5-5毫米，在这种情况下，角度α仅很小的度数。这种调节范围通常足以补偿由制造工艺带来的误差，且足以提供所需的调节高度，从而当集装箱被提升时，紧固件19、20在一高度自动调整，使得它们能够均匀地(等量地)承受负载。
[0033]摆动件33的枢转安装使得摆动件能够在关于竖向轴线(未示出)的两个方向上转动。从上述说明中可理解，摆动件33的转动是无级的，这继而使得高度能够被无级地调整。尽管摆动件33转动非常少以补偿由制造工艺带来的误差通常是足够的，但摆动件33布置成转动足够多，以便紧固件19、20可安置在彼此相差至少2毫米且优选至少5毫米的不同高度处，在这种情况下，可补偿由集装箱的制造带来的在紧固件的高度位置方面的较大误差。优选地，摆动件33枢转安装，从而摆动件33使得紧固件19、20能够放置在彼此相差IOmm的不同高度处，在这种情况下，可覆盖在实际中所需的最大调整高度。
[0034]摆动件33是三角形部件，其下端安放在支承件31内部，从而由支承件31支承。可替代地，摆动件33的下端为扇形形状，或者制造成类似楔形，以便下端不碰触支承件31的内壁而阻止摆动件的所需转动。摆动件33包括止动肩部36、37形式的止动部,通过抵靠着支承件31的上边缘38，止动肩部36、37防止摆动件转动超过预定角度，例如10度。当提升框架23放置在摆动件33的顶部上时，摆动件33必须不能太倾斜且必须不能太偏离水平面，这是因为，这会导致提升框架更难以或甚至不能放置在集装箱的顶部上而进入提升位置。考虑到以上这些，止动部设置成限制摆动件33的上平面的倾斜，使得摆动件相对于水平面不会倾斜超过30度。如果采用集装箱的标准尺寸并从而在从水平方向上看时相邻紧固件之间的距离是约270毫米，这对应于相邻紧固件之间的高度差是约160毫米。优选地，角度α最大是10度且更优选地为约3度，以便20英尺出米)的集装箱可以堆叠在通过紧固件19至22和在它们下面的竖向支承件31、32提供所需支承的集装箱的顶部。
[0035]由于当集装箱被提升时较大的力施加在支承件31的上部，因此轴34与支承件的上边缘之间的距离S必须是足够的。例如，距离S可以优选为50—100毫米，且轴34的直径可以为70毫米。当然，需要注意防止轴34无意地从其轴承脱离出来。本领域技术人员知道如何设置恰当的止动装置，因此本文不更详细讨论它们。
[0036]所描述的用于改变集装箱的相邻紧固件19、20的高度位置的调整装置也可称为微调装置，这是因为，该调整装置设置成仅稍微调整相邻紧固件的高度位置。
[0037]图9至11示出本发明的第二实施例。图9至11使用与图1、2和6相同的附图标记表示相应部件。图9至11示出用于运输钢卷50'的框架箱，优选地，该框架箱的长度对应于标准集装箱的长度，优选为约12米(40英尺)。为了在框架箱的运输期间提供对钢卷50'的支承，框架箱包括从端面4'延伸至端面5'的斜槽50'。可行的是，框架箱可替换地设置有用于卷形物的横向斜槽。、
[0038]图9至11的实施例与图1、2和6的实施例的主要不同在于:它不是常规的封闭集装箱，而是易于由提升机装载的开放的框架箱。可在框架箱的顶部上紧固盖(未示出)，该盖使得设置在框架箱的上部结构上的紧固件15'至22'保持自由的。
[0039]在图9至11的实施例中，设置在框架箱的侧面V 的中间的竖向支承件31'、32'包括两个平行的型材31a'、31b'、32a'、32b'。图9至11仅清楚地示出侧面2'的包括型材31a,、31屮的支承件31'，而相对侧面Y的包括相应型材32a, ,32b/的支承件在附图中未示出；但是，该支承件在图9和10中由附图标记32 ^指示。
[0040]图12和13示出紧固到支承件31'的上端(或支承件31'的上部)并紧固到框架箱的上部的高度校正器29'。高度校正器29'的操作和结构与图7和8中的高度校正器29非常相似。因此， 高度校正器29'的摆动件33'可围绕轴34'转动，从而设置在高度校正器上端的紧固件19' ,20'安放在略微不同的高度水平，这在图12中通过画出摆动件相对于竖向支承件31'处于三个彼此略微不同的角度示出。调整装置包括紧固到框架箱的侧面3'的竖向支承件32'的上部的类似的高度校正器30'(参考图10)。图12和13的高度校正器29'与图7和8的高度校正器29的不同之处在于，用于防止摆动件33'过分转动(摆动)的止动部由通过支承件31'的上端的相对内边缘38'支承的摆动件的相对侧面形成。
[0041]从图9至11可看出，货物运输单元的上部结构不是必须形成封闭的顶部(参考图
1、2和4)，而是该上部结构可由货物运输单元的竖向支承件的上端限定，该竖向支承件设置有上述紧固件15'至22'。类似的，货物运输单元的侧面不是必须由封闭的侧面(参考图1、2和4)形成，而是该侧面可以由仅设置在货物运输单元的侧面的竖向支承件限定。
[0042]在上文中，通过两个实施例描述了本发明，但应该指出本发明的细节可以通过在所附权利要求的范围内的多种不同方式实现。因此，货物运输单元的形状和尺寸可以变化。其宽度和高度可不同于标准集装箱的尺寸，特别是其宽度是标准集装箱的宽度的例如两倍。典型地，高度对应于标准集装箱的高度，但可高于或低于标准集装箱，例如是标准集装箱的高度的1.5倍。然而，在确定货物运输单元的尺寸时，遵循标准集装箱所使用的尺寸是合理的。作为上面描述的由摆动件实现的自动操作的机械调整装置的替代，使用电动调整装置或液压调整装置改变上部结构的相邻紧固件的共同高度位置并提供必须的高度微调是可行的。
【权利要求】
1.一种货物运输单元，例如集装箱或框架箱，该运输单元包括具有矩形形状的底部结构、从所述底部结构向上定向的第一纵向侧面、与所述第一纵向侧面相对的第二纵向侧面、从所述底部结构向上定向的第一端面、与所述第一端面相对的第二端面以及具有矩形形状的上部结构，其中，所述底部结构包括在其每个角部处的紧固件，以用于将所述货物运输单元紧固到基座上、例如紧固到船的甲板上，所述上部结构包括在其每个角部处的紧固件以及在所述上部结构的两个纵向边缘的中部处的两个相邻紧固件，以用于接纳另一个货物运输单元的底部结构并将其紧固到所述货物运输单元的上部结构上，以便将所述货物运输单元堆叠在另一个货物运输单元的顶部上，其特征在于，所述货物运输单元包括调整装置，该调整装置用于改变设置在所述上部结构的两个纵向边缘上的相邻紧固件的相互高度位置，从而当所述货物运输单元借助于提升框架在八个提升点处被提升时，它们均匀且等量地承受负载，所述八个提升点由设置在所述货物运输单元的纵向边缘的中部处的相邻紧固件以及设置在所述货物运输单元的上部结构的角部处的紧固件形成。
2.如权利要求1所述的货物运输单元，其特征在于，所述调整装置设置在所述上部结构的两个边缘上，所述调整装置包括高度校正器，该高度校正器紧固到所述货物运输单元的上部上并包括设置成在轴承上摆动的摆动件，所述相邻紧固件紧固到该摆动件上。
3.如权利要求2所述的货物运输单元，其特征在于，所述高度校正器紧固到设置在所述货物运输单元的侧面上的竖向支承件的上端上，所述竖向支承件从所述上部结构一直延伸到所述底部结构。
4.如权利要求3所述的货物运输单元，其特征在于，所述支承件由钢型材形成。
5.如权利要求2至4中任一项所述的货物运输单元，其特征在于，所述摆动件设置成能够转动一定量，以使得其相邻紧固件的高度位置能够改变至少2毫米。
6.如权利要求5所述的货物运输单元，其特征在于，所述摆动件设置成能够转动一定量，以使得其相邻紧固件的高度位置能够改变至少5毫米。
7.如权利要求5所述的货物运输单元，其特征在于，所述摆动件包括止动部，所述止动部设置成将所述摆动件的上平面相对于水平面倾斜的角度限制为最大30度。
8.如权利要求6所述的货物运输单元，其特征在于，所述摆动件包括止动部，所述止动部设置成将所述摆动件的上平面相对于水平面倾斜的角度限制为最大30度。
9.如权利要求1所述的货物运输单元，其特征在于，在所述角部处的所述紧固件和所述相邻紧固件是在标准集装箱中使用的类型的。
10.如权利要求1或9所述的货物运输单元，其特征在于，所述货物运输单元的尺寸对应于标准集装箱的尺寸。
11.如权利要求1所述的货物运输单元，其特征在于，所述货物运输单元包括至少一个用于接纳圆柱形负载的斜槽。
【文档编号】B65D90/00GK103786969SQ201310654126
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2012年10月26日
【发明者】H·朗 申请人:朗船舶公司