专利名称：带有气动锁定机构的容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及带有气动锁定机构的容器，这里特别指集装箱。但本发明可以以相同的方式应用于所有相同大小和形状的、在其外壁上设有用于安装锁定装置的空心体的容器。下面将以集装箱为例对本发明进行详细的说明。
背景技术：
现今装运的货物的运输在世界范围内重点是通过采用标准集装箱实现的。集装箱被存放在装货地点，在那儿被装上货物，然后被装上运输工具(公路运输工具或铁路运输工具)，在装载好的情况下被带到港口或机场，在那儿被装上船舶或装入飞机，然后为了安全的运输，与其它集装箱锁在一起或系在一起(用连接板连在一起)，在到达目的地时，再解除锁定并打开连接板，并且装到运输工具上，运往指定地点并在那儿卸货。
运输后勤学对这样的集装箱的安全的装卸货要求和对其迅速装卸货的要求一样，在此，所要采用的技术必须能够对不同尺寸的集装箱进行安装、运输或锁定。集装箱在其上或下角部区域分别设有空心体(所谓的角铸件)，这些空心体在其向外的侧面有椭圆形的孔。支架(集装箱隔离装置)或加高器具的锁定装置可以插入到这些椭圆孔中，其中，锁定装置的有末端区域(扭锁)，末端区域的尺寸小于空心体上的椭圆孔。只要扭锁一旦被插入空心体中，就被机械地扭转，使集装箱与集装箱隔离装置或加高器具锁定在一起，并且可以进行运输。在升高时扭锁的上面碰到用于支承的空心体的顶壁的下面。
集装箱隔离装置是已知的，它们可以同时对两个靠在一起的20′集装箱(有标准的20′集装箱，40′集装箱和45′集装箱)进行安装和搬动。然而这样的集装箱隔离装置的优点是有限的，因为一方面只能够安装较小的集装箱(20英尺)，另一方面两个这样的集装箱必须一个接一个地靠在一起，并且只有在有足够存放面积的地方才有可能使用。如果必须把若干个相互堆在一起的集装箱互相锁定在一起，特别像在用船装运或在集装箱码头必须的那样，是特别困难的。在这种情况下，锁定用手动实现，两个互相堆在一起或靠在一起的集装箱通过连接和锁定元件(锁定夹头或-杆)用手动相互锁定在一起。这是耗时而危险的，因为在安上连接和锁定元件时有受伤的危险。
发明内容
因此本发明的任务是，提供一种容器，它是这样装备的，该容器与其它相同种类的容器无需手动操作就可以被垂直锁定在一起，并且多个相互摞在一起的集装箱可以同时进行运输。
这个任务用权利要求1的特征解决。容器(集装箱)的角部设有气动的、可转动和移动的锁定机构。当两个容器(集装箱)相互摞在一起时，一个集装箱放在另一个集装箱的上面，使得上面的集装箱的下部的空心体与下面的集装箱的上部的空心体对齐。因为在上面的集装箱的角部上的锁定机构是可以移动的，它可以被气压推动向下压，并且插入下面的集装箱的上部的空心体中。在这种状态下，锁定机构可以转动，使集装箱相互锁定在一起，并且在需要时可以被提升和运输。用本发明有可能，无需手动操作就可以完成任意多的上下相互堆放的容器(集装箱)的一直到底的垂直的锁定在一起。从而例如在装船或卸船时多个上下堆放的集装箱可以同时被提升和搬动，使得装-和卸时间显著缩短。从而不仅节省在港口的停泊费用，而且也显著缩短停泊时间，并且增加船的用于航行的时间，从而有可能使集装箱从港口到港口较为迅速的运输。同时使船舶的盈利能力最优化。
本发明的另一个重要的优点在于，取消长期流行的用手工的锁定和用夹板夹紧，从而把在港口和船上工作的工人的受伤风险减到最小。此外由此大幅度节省费用。
按照一种优选的实施形式，容器(集装箱)具有一个框架结构，在框架结构中至少一个框架部件具有至少一个可水密封闭的孔。这个孔的作用是，使固定在设计成空心体的角部中的锁定机构可以从角部拆下和重新装入，按照另一个优选实施形式，锁定机构被做成模块。以这种方式，损坏的部件能够立即被更换，避免长的修理时间。集装箱经常保持准备投入使用(的状态)。
按照另一种有利的实施形式，如果空心体与和其相邻的框架部件以可拆卸方式连接，框架部件上的孔就可以用于将框架部件从内部与相邻的空心体连接。只要按照本发明的装置的部件在框架部件中，就保证这个部件的可接近性，这样不论是结构还是维护都没有问题。
根据另一种有利的布置，容器具有能够接受并转送电能的装置。用这种方式保证容器的电流供给。这特别对驱动一个控制单元是需要的，按照另一种有利的实施形式，设计有控制单元。这个控制单元控制把压缩空气输送进锁定机构，并且继续把压缩空气输送到在下面的空心体的区域内的输出口以便集装箱角部的锁定装置接受，通过该锁定装置可以把压缩空气继续向下一个容器输送。按照另一种优选的实施形式，控制单元还对来自与传感器联系的信号发生器的信号进行接收和转送。这些信号应该向吊车司机显示，锁定机构处于哪个位置。
有利的是，气动锁定机构由一个气缸组成，在气缸的壁上有一个细长的槽，该槽具有转动90°的字母V的形状。在这个槽中插入一个螺栓，螺栓被固定在锁定杆上。用联杆传动装置能够使锁定机构转动，从而使容器互相锁在一起。
如果气缸在其下端有一个止动的凸缘，这个凸缘能插入位于锁定杆上的止动槽中，同样是有利的。用此气缸在整个行程内控制锁定杆向上-向下移动。
下面将借助图1至5对本发明作进一步的说明，其中图1是一个集装箱的局部视图，这个集装箱用集装箱隔离装置锁定；图2是图1的集装箱的打开的角部处；图3是集装箱角部的技术装备；图4a至4d表示一个集装箱与另一个集装箱锁定时的移动过程；图5表示集装箱被切开的角部。
具体实施例方式
图1画出了一个集装箱1的局部视图。该集装箱具有角部2，在其上端是一个锁壳3(以后被称为铸件)，而在其下端是一个铸件4。集装箱角部2的内部是空的，并且在其下部区域有一个封盖5。这个封盖用来形成在图1和2中位于集装箱外侧的形状。而合乎目的的是，封盖位于集装箱的内侧上并通过角部引导，以便有在集装箱角部的内部采取行动的可能性。通过这样的定位，集装箱角部的内部空间是防尘和防水的。封盖通过一个这里没有详细描述的水密密封件与集装箱角部用螺钉拧紧。
上铸件通过上部横框架6相互连接，而下铸件通过下部横框架7相互连接。上下横框架也可以位于集装箱的纵侧面上，在这里没有详细描述。在图1中还能够看到侧壁8、9。此外还画出了一个没有详细描述的集装箱隔离装置的两个支架10。在支架的下端，安装有同样没有示出的锁定元件(扭锁)，用这些锁定元件，集装箱隔离装置与集装箱锁定在一起。
图2示出了一个集装箱角部2，其中去掉了封盖5。可以看出有一根压缩空气输入管12和一条线路13，在线路13中有供电电缆和连接电缆，以及一个控制单元11和一个圆柱形的壳体20，该圆柱形的壳体20部分地装在一个壳体19中。
图3中画出了一个集装箱角部的技术装备。控制单元11与压缩空气输入管12和线路13连接。在控制单元11中有一个4/3换向阀，它控制压缩空气进入管道14、16、17。此外控制单元11有一个电子控制装置，经过该电子控制装置，电流被输送到一根在线路15中的电缆并且被控制，并且经过连接电缆18对来自信号发生器32的信息进行接收、加工和转送。此外在线路15中还有一条电缆，通过这条电缆，将信息转送到在下面的与所述集装箱锁定在一起的另一个集装箱的控制单元11′中，并且将信息从控制单元11′传给控制单元11。
圆柱形的壳体20位于集装箱角部的内部，并且以其下端精确相配地处于一个壳体19内，该壳体19与铸件4牢固连接。在壳体20内安装有一个倒棱的气缸22，气缸22在壳体20内部可以轴向移动，但是不能转动。气缸22有一个联杆传动装置23，通过它伸出一个螺栓29。螺栓29与一根锁定杆24牢固连接。锁定杆24有止动槽28，气缸22的止动凸缘21能够啮合到止动槽28中。此外，在锁定杆的上侧面上有相距一定距离的传感器30、31，它们能被信号发生器32感受。信号通过连接电缆18向控制单元11转送。在锁定杆24的下部区域有带导向凸缘26的支座25。在锁定杆24的下端，安装有一个被称作扭锁的锁定元件27。
图4a至4d表示本发明的工作原理。当上面的集装箱的铸件4放在其下面的集装箱的铸件3′之上时，一个没有详细画出的信号探针压入到铸件4的内部空间中并且把一个信号通过在线路15中的连接电缆传送到控制单元11。信号从控制单元通过线路13中的连接电缆传送到集装箱隔离装置，再从那儿传送到吊车司机的驾驶室。吊车司机现在知道，两个集装箱上下放置，锁定过程可以开始。通过一个在集装箱隔离装置旁边的压缩机，在集装箱隔离装置的支架10内的管道中的压缩空气进入到管道12中，并且从那里被引向控制单元11。当管道17打开通大气时，4/3换向阀使通到管道14和16内的通路开放。在管道14中，压缩空气只能到达铸件4上的阀，但是还不能被引入下面的集装箱的管道12′。
管道16被施以压缩空气并向下压气缸22。气缸22的止动凸缘21啮合进锁定杆24的止动槽28中，支座25的导向凸缘26被保险部件35阻拦，并且锁定元件27被横向定位于铸件4的上部的长孔，因此锁定杆24向下的移动被阻止。因此在气缸22向下移动时，在锁定杆24上的螺栓29在联杆传动装置23中被引导，并且到达一个中间位置，该位置表示在图4b中。因此锁定杆24被转动90度，并且气缸22的止动凸缘21被从上边的止动槽引导入到中间的止动槽，如由图4b所能看到的那样。同时由于锁定杆24的转动，支座25的导向凸缘26从保险部件35转出来，锁定元件27刚好处于铸件4的上部长孔的旁边。锁定杆24现在可以向下移动。这表示在图4c中。流过管道16的压缩空气压着气缸22并县还有锁定杆24与其一起向下。同时支座25的导向凸缘26在导向槽34中，阻止了锁定杆24的转动。在气缸22下部空间里的空气通过管道17压出并被排放到大气中。
在图4c中，锁定元件27到达了它的下部位置，也就是说，它位于下面的集装箱的铸件3′内。压缩空气迫使气缸22继续向下移动，锁定杆24不能再向下移动，因为支座25碰到了铸件4。螺栓29从传动联杆装置23的中间位置移向上部位置，并且使锁定杆24继续转动90度，从而一方面使锁定元件27被锁紧在下面的集装箱的铸件3′内，另一方面使导向凸缘26在保险部件36之下，而保证安全。止动凸缘21现在啮合进下面的止动槽28中。
锁定杆24位于图4a所表示的位置，这样在传感器31和信号发生器32之间存在联系(见图3)，使得吊车司机知道，锁定元件27位于安全的静止位置。如果锁定杆24被转动90度(图4b)，则这种联系中断。这也通过相应的显示表示在信号发生器中。当锁定杆24位于图4c所表示的位置时，传感器30位于信号发生器32的区域内。这也被显示。当锁定杆24到达图4d表示的位置时，在传感器30和信号发生器32之间存在联系，使得吊车司机知道，上面的集装箱已经与下面的集装箱锁定在一起。
在锁定过程结束之后，通过控制元件11的一个信号使铸件4上的保险磁铁不起作用，以使压缩空气能通过压缩空气管道14流入到下面的集装箱。用这种方式现在能够使下面的集装箱与在其下面的集装箱锁定在一起。
用完全相反的方式就可以解除锁定，如从图4d到图4a所示。
图5画出了按照上面的说明的集装箱角部的上铸件3和下铸件4之间的技术结构。
附图标记一览表1集装箱 19壳体2角部 20气缸3上铸件 21止动凸缘4下铸件 22活塞5封盖 23联杆传动装置6上部横框架 24锁定杆7下部横框架 25支座8纵侧面 26导向凸缘9横侧面 27锁定元件10支架集装箱隔离装置28止动槽11控制单元 29螺栓12压缩空气输入管30传感器13电缆 31传感器14压缩空气管道 32信号发生器15电缆 33密封件16上部压缩空气输入管34导向槽17下部压缩空气输入管35保险部件18连接电缆 36保险部件
权利要求
1.一种容器，在其外角部区域设有用于安装锁定装置的空心体，其特征在于，所述容器具有角部，在角部中安装有气动的、可转动和移动的锁定机构，在锁定机构的下部区域有锁定元件，该锁定元件可以插入到一个位于其下的同样类型的容器的相应的、布置在上部的角部区域上的、用于安装锁定装置的空心体中并且将容器相互锁定在一起。
2.按照权利要求1所述的容器，其特征在于，所述容器具有一个框架结构，在此框架结构中至少一个框架部件具有至少一个可水密封闭的孔。
3.按照权利要求2所述的容器，其特征在于，所述锁定机构被安装在一个可以模块方式从容器角部上拆下的壳体中。
4.按照权利要求1至3之一所述的容器，其特征在于，所述空心体与和它相邻的框架部件以可拆方式连接。
5.按照权利要求1至4之一所述的容器，其特征在于，所述容器具有能接收并转送电能的装置。
6.按照权利要求1至5之一所述的容器，其特征在于，所述容器具有用于接收压缩空气并把压缩空气输送到锁定机构和另一个容器的输出源中的装置；
7.按照权利要求1至6之一所述的容器，其特征在于，所述容器具有传感器和信号发生器，他们给出所述锁定机构在容器角部中的实时位置；
8.按照权利要求1至7之一所述的容器，其特征在于，所述容器具有一个控制单元，该控制单元像控制进入到下一个容器的压缩空气那样对所述容器的压缩空气的供给进行调节并且对来自传感器的信号进行接收、加工和转送。
9.按照权利要求1至8之一所述的容器，其特征在于，所述气动装置具有一个气缸，在气缸的壁上有一个细长的槽，它具有转动90°的字母V的形状，在槽中插入一个装配在锁定杆上的螺栓。
10.按照权利要求9所述的容器，其特征在于，所述气缸在其下端有一个止动凸缘。
11.按照权利要求10所述的容器，其特征在于，所述锁定杆具有止动槽，所述气缸的止动凸缘能够插入到其中。
12.按照权利要求1至11之一所述的容器，其特征在于，在用于安装锁定装置的上部和下部的空心体的区域设有用于接收和传送压缩空气、电流和电子信息的装置。
全文摘要
本发明涉及带有气动锁定机构的容器(1)，在这里特别是指集装箱。本发明的任务是，提供一种容器(集装箱)，它是装备成可以无需手动操作与其它相同类型的容器(集装箱)锁定在一起，并且能使多个上下摞在一起的集装箱同时进行运输。这个任务按照本发明这样解决，即，集装箱具有角部(2)，在角部中安装有气动的、可转动和移动的锁定装置，所述锁定装置在其下端部区域有锁定元件，该锁定元件可以插入到一个位于其下的相同类型的容器的相应的、布置在上部的角部区域上的，用于安装锁定装置的空心体中并且将容器相互锁定在一起。按照本发明，在容器中还设有控制单元和感知锁定机构准确位置的信号发生器。
文档编号B65D90/00GK1489544SQ02804287
公开日2004年4月14日 申请日期2002年1月28日 优先权日2001年1月29日
发明者斯蒂芬·哈瑟, 格茨·克嫩, 克嫩, 斯蒂芬 哈瑟 申请人:利葡斯财产管理有限公司