可折叠集装箱、控制其侧壁折叠的系统和弹簧组件 |
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| 申请号 | CN201720390818.8 | 申请日 | 2017-01-22 | 公开(公告)号 | CN207001347U | 公开(公告)日 | 2018-02-13 |
| 申请人 | 孔帕克特集装箱系统有限责任公司; | 发明人 | J·J·克拉夫特; M·克拉夫特; | ||||
| 摘要 | 本实用新型公开了一种可折叠集装箱，一种用于 支撑 可折叠集装箱的 侧壁 的折叠的 弹簧 组件，以及一种控制可折叠存储集装箱侧壁的折叠的系统。提供了一个或多个弹簧组件以在折叠处理期间，通过施加 扭矩 到一系列扭 力 弹簧和沿集装箱侧壁的至少一部分长度延伸的杆，来控制所施加的 载荷 。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可折叠集装箱，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 可折叠集装箱、控制其侧壁折叠的系统和弹簧组件技术领域[0001] 本实用新型大体上涉及航运集装箱。更特别地，本实用新型涉及用于折叠和展开航运集装箱壁的系统和方法。 背景技术[0002] 在国内和全球商业中，航运业使用大型货物集装箱将货物从一个地点航运到另一个地点。这种集装箱被设计为便利地从一种运输模式迁移到另一种运输模式，通过公路或者铁路穿行过大陆，或者越洋过海。这种集装箱有时候被称为“联合航运集装箱”或者“货运集装箱”。这种集装箱的使用已经从本质上消除了人为地将货物从一艘船舶转移到另一艘船舶、或者从一辆车辆或列车转移到另一辆上，从而将货物运输到其终点的需要。 [0003] 现在，对于货运集装箱的尺寸和结构，通常通过国际认证标准以及国家标准而标准化。因此，标准集装箱可以通过并排或者首尾相连的相互关系固定布置成竖直的堆叠，并当从一种运输模式转变为另一种运输模式时，都可以得到最为有效的处理，而无论其发货地或目的地。 [0004] 通常，这些集装箱必须空箱地从一个航运点运输到存在航运货物的下一地点。空箱运输花费承运商的费用并有损利益，因为每个这种集装箱的运输招致处理成本并占据有价空间，这些空间原本可能用来运输装有货物并产生收益的集装箱。此外，航运装货集装箱和空置集装箱二者带来诸多问题，例如，如何将更轻的空置集装箱和更重的装货集装箱布置在船上而不会影响船舶的安全性。除了安全性问题之外，空置集装箱的航运导致承运商经济损失，这些损失导致对承运商显著的财务冲击，或者增加客户在处理或者运输装货集装箱上的费用。相似的成本损失在通过公路或者铁路运输空置集装箱的时候同样存在。 [0005] 很久之前，承运商就意识到如果空置集装箱可以“折叠”从而占据显著减少的空间，使得在空箱运输中需要牺牲的空间较小，可实现航运中的显著的经济节约。这种努力仅针对“开放式框架”或者板架式集装箱存在。为此目的，现有技术提出了很多封闭类型的可折叠或者嵌套式货物集装箱，旨在减少空箱时运输所需的空间。尽管现有技术已经提出了这种可折叠集装箱，但市场并不接受现有技术的集装箱作为标准的、非折叠货运集装箱的替代，因为这些现有技术的可折叠集装箱由于防水问题不满足ISO标准和ISO认证。 [0006] 现有技术中可折叠集装箱的缺陷在于缺乏结构设计，使得或者有助于利用通用易得的装备以简单有效的方式折叠或者展开这种集装箱。更特别地，现有技术的可折叠集装箱不提供折叠或者展开集装箱的壁的简单可控的方式。这类大型联运货运集装箱的壁通常由波纹钢制成，并且用于标准40高立方集装箱，这些壁可以重达1500磅，因此它们的升降极其困难和危险。 [0007] 现有技术的可折叠集装箱的壁包括升降机构以辅助抬升集装箱壁。一种这样的示例是提升杆，例如权利人为荷兰集装箱创新公司的美国专利 No.9,022,242中公开的提升杆，大体如图1和2所示。在这种构造中，杠杆臂8相对于壁2以九十度延伸，并通过连接构件10连接到壁2。杠杆臂8 提供了距壁2为一定距离的点，可以在此手动施力以生成力矩以辅助抬升壁 2，使其绕着铰链4枢转。这种机构提供了通过杠杆类型的布置抬升壁2的方式，但这种装置需要给抬升杆施加很大的力来克服集装箱侧壁的重量。然而，这种构造还具有包括需要劳动和力气来竖起集装箱的缺点。 实用新型内容 [0008] 本实用新型公开了折叠和竖起航运集装箱的系统和方法。更特别地，在本实用新型的实施例中，提供了一种弹簧组件用于支撑可折叠集装箱的侧壁的折叠。该弹簧组件包括了沿着侧壁长度延伸的杆，该杆与侧壁绕其旋转的轴线相平行。弹簧组件还包括绕着杆设置的多个扭力弹簧，每个弹簧具有大体上平行于杆的第一端以及大体上垂直于杆的第二端。平行于杆并通过垫圈固定连接到杆的扭力弹簧的第一端将扭力弹簧的扭矩通过杆传递到铰链然后传递到侧壁。扭力弹簧的第二端或者垂直端受到基梁或者外盖的限制，从允许侧壁旋转以旋转弹簧并存储所生成的扭矩。 [0009] 在本实用新型的替换实施例中，所提供的可折叠集装箱包括底板、与底板相隔一定距离并大体上平行于底板的顶板，以及在底板和顶板之间延伸的一对侧壁，侧壁沿着侧壁的底部边缘可旋转地联接到底板。集装箱还具有在侧壁之间延伸的门板和前板，门板和前板可旋转地联接到顶板。一个或更多弹簧组件定位为靠近每个侧壁的底部边缘并接触侧壁，弹簧组件包括沿着侧壁长度延伸的杆以及连接到杆的多个扭力弹簧。在集装箱侧壁折叠时，侧壁旋转到大体上平行于底板，在此情况下，侧壁与多个扭力弹簧接触，使扭力弹簧扭转并存储侧壁旋转而产生的能量。 [0010] 本实用新型还提供了一种基于所讨论的相关系统折叠可折叠集装箱的方法。相应地，本实用新型也延伸到将航运集装箱从其折叠状态直立起来的方法。 [0011] 本实用新型的目的在于提供新型的、可折叠、封闭的航运集装箱，其中，航运集装箱利用扭力弹簧系统沿着集装箱侧壁的至少一部分折叠起来。通过增加折叠处理过程中扭力弹簧的张力，侧壁的重量成为折叠和展开处理的优势，使得在竖立集装箱过程中，弹簧的张力被用于辅助抬升集装箱的侧壁。 [0012] 在本实用新型的实施例中，锁定机构被提供为与弹簧组件使用，从而在集装箱为折叠状态时提供固定集装箱侧壁的方法。锁定机构包括可调节条带，其附接到集装箱侧壁的顶部边缘，且也可以在不使用的时候缩回到存储位置中。 [0013] 本实用新型其他的优势和特征在一定程度上会在以下的说明中被详细说明，并且在一定程度上基于对下文的理解可使本领域技术人员清楚，或者可以从本实用新型的实践中学习。现在具体参考附图说明本实用新型。 附图说明[0014] 下文参考附图详细面描述本实用新型，其中： [0015] 图1为现有技术的集装箱的部分的横截面图。 [0016] 图2为现有技术的集装箱的横截面图。 [0017] 图3为根据本实用新型的实施例的可折叠集装箱的透视图。 [0018] 图4为图3中集装箱在折叠的或折合的状态下的透视图。 [0019] 图5为图3中可折叠集装箱的透视图，其包括根据本实用新型的弹簧组件。 [0020] 图6为图5的根据本实用新型的实施例的可折叠集装箱的部分的局部透视图。 [0021] 图7为图5的可折叠集装箱的透视图，示出了根据本实用新型的实施例的向内折叠的侧壁。 [0022] 图8为图5的可折叠集装箱的部分的局部透视图，示出了根据本实用新型的实施例的向内折叠的侧壁。 [0023] 图9为本实用新型替换实施例的透视图。 [0024] 图10为图9的可折叠集装箱的透视图，示出了向内折叠的侧壁。 [0025] 图11为图9的可折叠集装箱的部分的详细透视图。 [0026] 图12为图10的可折叠集装箱的部分的详细透视图，示出了向内折叠的侧壁。 [0027] 图13为根据本实用新型的实施例的弹簧组件的俯视图。 [0029] 图15为根据本实用新型实施例的弹簧组件的替换俯视图。 [0030] 图16为穿过根据本实用新型的实施例的可折叠集装箱的齿轮机构的横截面图。 [0031] 图17为折叠的集装箱和未使用的锁定机构的局部横截面图。 [0032] 图18为折叠的集装箱的局部横截面图，显示了用于将侧壁固定在折叠构造的锁定机构。 具体实施方式[0033] 本实用新型公开了改进航运集装箱可折叠性能的系统和方法。更具体地，本实用新型的实施例涉及改进集装箱壁折叠和竖立方式的系统和方法。本实用新型的讨论参考并有关图3-16。 [0034] 现在参考图3，根据本实用新型实施例的可折叠集装箱100以其直立、竖起构造被示出，而图4显示处于其折叠状态的集装箱100。集装箱100包括底板102、与底板102隔开一距离的顶板104，顶板104基本上平行于底板102。一对相对且平行的侧壁106在底板102和顶板104之间延伸，其中，侧壁106沿着侧壁106的底部边缘108可旋转地联接到底板102。集装箱100 还包括在侧壁106之间延伸的门板110和前板112。然而，门板110和前板 112可旋转地连接到顶板104。 [0035] 可折叠集装箱100还包括弹簧组件120，如图5-18所示。弹簧组件120 继而可以包括如图5-8所示的沿单一轴线设置的主弹簧组件，或者如图9-15 所示的主、副弹簧组件布置，这取决于集装箱构造。弹簧组件120靠近侧壁106的底部边缘108设置。弹簧组件120结合图6、8和11-15所示的多个铰链122操作。铰链122将侧壁106连接到底板102。如本文所述，弹簧组件 120可以定位在铰链122绕其旋转的同一轴线上。可替换地，弹簧组件120 (主和/或副)可以具有使一个或两个组件沿着平行于铰链122的轴线定位。 [0036] 一个或多个杆124沿着侧壁106的至少一部分延伸，且多个扭力弹簧126 联接到如图12、13和15中所示的一个或多个杆124。在图5和9所示的构造中，杆124延伸为侧壁106的长度，并刚性固定到铰链122。在替换实施例中，杆124包括多个杆，其首位相连地定位并且一起延伸大约侧壁106的长度。更具体地，并参考图11-15，扭力弹簧126通过垫圈128(见图15) 连接到杆124，其中，垫圈128刚性地通过比如焊接固定到杆124。参考图 15，扭力弹簧 126具有平行于杆124取向的第一端126A，并当第一端126A 滑入垫圈128中的接收孔(未示出)中时被杆124捕获。扭力弹簧126还具有大体上垂直于杆124的第二端126B。对于第二端 126B，这一端部面向两种方式之一，从杆124向上或者向下。如图15所示，这种取向是交替的，从而抵消弹簧126施加到杆124上的反作用力。 [0037] 扭力弹簧的第二端126B接触侧壁106的部分，使得在朝向底板102下降、或折叠侧壁106时，侧壁106旋转到基本上平行于底板102。结果，侧壁106给扭力弹簧的第二端126B施加力，使得扭力弹簧126扭转并给杆124 施力。随着侧壁106朝向底板102折叠，扭力弹簧126和杆124吸收了施加在其上的力。弹簧126和杆124中所给予的能量随后被用于辅助将侧壁106 从折叠位置抬升。通常，在侧壁106所需扭矩大于主扭力弹簧扭矩可以产生的扭矩时，使用副弹簧组件。当使用副弹簧组件时，如图9-15所示，第二杆130和多个扭力弹簧132平行于杆124和扭力弹簧126布置。第二杆130 和扭力弹簧132的操作方式与杆124和扭力弹簧 126相同。在此构造中，平行成排的弹簧组件通过图11-16所示的齿轮组件140而连接起来。 副弹簧组件经由一组三个齿轮140A，140B及140C连接，该齿轮组将侧壁106的旋转从主弹簧组件传输到副弹簧组件，如图14和16所示。齿轮机构140将负载从一个组件转换到另一个组件，由此它们可以平行地动作。这种系统提供了在较低的45度角旋转所需的额外扭矩，在这个角度上第一弹簧组件会有所困难。本实用新型不限于通过单一齿轮机构连接的两个弹簧组件。可以使用多排的弹簧组件，从而需要多个齿轮机构。 [0038] 如图11-15所示，副弹簧组件的第二杆130和扭力弹簧132不延伸侧壁 106的整个长度，且朝向侧壁106的端部定位。这种布置是副弹簧组件可接受的布置之一。替换的布置包括延伸侧壁106整个长度或者另一长度的副弹簧组件。在这个实施例中，副弹簧组件位于主弹簧组件下方，并通过图11-16 所示的齿轮机构140联接到主弹簧组件(杆124和扭力弹簧126)。作为副弹簧组件的部件的所需的弹簧132的确切尺寸、长度和数量将取决于如下因素，例如集装箱尺寸、侧壁质量等。现在，第二杆130和弹簧132定位在侧壁106的每一端处，主要是因为侧壁106的端部比侧壁106的中部稍重。本实用新型不限于本文所示的构造，并取决于多种设计因素还可包括额外的弹簧组件。 [0039] 本实用新型的实施例中，为扭力弹簧126和132提供了可调整功能。即，弹簧可以预扭转一到三十度，其允许可折叠集装箱的操作者获得从折叠位置将侧壁106打开所需要的扭矩。所需扭矩大小取决于侧壁的最终质量而有所不同。由于制造公差，侧壁的整体重量可以变化达75磅，这改变了板的力矩，这继而与所需扭矩相互关联。通过在起初启用折叠过程时通过辅助防止侧壁106在其不再连接到顶板104或者门板110或前板112时过早地掉落，预扭转弹簧126和132也提供了安全措施。扭力弹簧126和132通过这种预扭转可被调节，这在可折叠集装箱的初始组装中进行。可替换地，在初始组装集装箱之后，还可以通过外部设置螺钉调节扭力弹簧126和132，所述外部设置螺钉穿过基梁作用在弹簧的竖直腿上，从而改变预扭转角度。同样，扭力弹簧126和132可以在所期望的角度位置处对齐以获得所需大小的扭矩，以便在侧壁106位于竖直位置时预扭转或者松弛。 [0040] 参考图11-15，扭力弹簧126和132基本上沿着各自的杆124和130均匀间隔，并在铰链122之间等距设置。这种间隔允许侧壁106施加到扭力弹簧上的力的均匀分布。 [0041] 扭力弹簧126和132的尺寸设置为与杆124和130同轴，如图7和8所示。每个扭力弹簧126和132具有在六个到十二个之间的有效线圈，并且弹簧比率的范围为6lbf.·in./deg.至11.75lbf.·in./deg.。 [0042] 本实用新型还结合了降摩擦技术，以利于侧壁106折叠中的扭力弹簧效用。比如，套管可以放置在杆124/140和基梁的接收位置之间，在此，杆124/130旋转以减少这个旋转点上的摩擦界面。 [0043] 本实用新型的另一特征在于锁定机构150，当集装箱处于折叠位置时该锁定机构150用于将侧壁106固定就位。参考图17和18，集装箱100包括一个或多个锁定机构150，每个具有捕获刚性销钉154的条带152，该销钉沿着侧壁106的顶部定位。条带152在不使用的时候陷入底板102中，如图 17所示。一旦侧壁106被折叠，条带152从其凹部被拉出，并连接到侧壁 106顶部的销钉154。当条带延伸以固定侧壁的时候，侧壁106的抗力使条带152保持张紧。条带152优选地由尼龙或者其他耐久并柔性的材料制成，以承受环境和操作条件。 [0044] 如本文中所使用，术语“板”可以包括单个部分，或者替换地，可以包括通过可接受的处理固定在一起的多个部分，比如焊接在一起以形成焊接件。 [0045] 本实用新型的可折叠集装箱100被折叠，使其能够在不使用时竖直堆叠为多个单元高。本文所记载的集装箱几何形状允许如共同未决的美国专利申请No.14/829,275所记载的集装箱的堆叠。 [0046] 本实用新型的可折叠集装箱100由能够承受各种气候条件和操作条件的材料制成。至少顶板104、底板102、前板112、门板110以及侧壁106的外表面由波纹钢(如考顿钢)制成。比如， 钢A，也被称为A588，是工业标准可接受的材料，因为这种材料提供了良好的耐腐蚀性。基于可折叠集装箱要经受的恶劣气候条件，包括但不限于盐水、海洋空气、雨、雪以及极热和极冷气候，这种材料性能是必要的。可折叠集装箱100的内壁可以是波纹钢或者可以利用可折叠集装箱100的所有者/操作者所期望的其他材料作为衬垫。这种集装箱材料为内部的弹簧组件提供了必要的保护，不管集装箱是在直立或者折叠状态下。 [0047] 弹簧组件的材料通常是更高强度的钢。比如，杆可以由型号1144制造，而垫圈可以由更高强度的钢(如型号ASTMA514)制成。 [0048] 本实用新型可以应用于各种标准的联运货运集装箱。比如，折叠集装箱及相关的弹簧组件技术可以构造为兼容联运运输业中使用的各种集装箱的长度，包括但不限于长度为10英尺、20英尺、24英尺、40英尺48英尺及 53英尺的集装箱。 [0049] 虽然本实用新型已经在所知的优选实施例中进行了说明，但可以理解，本实用新型不限于所公开的实施例，而是，相反，本实用新型旨在覆盖了落入权利要求范围之中的各种修改及等同布置。本实用新型已经结合特殊实施例进行说明，这些实施例无论从哪个方面都旨在诠释而非限制。 [0050] 从前述内容中，将理解本实用新型十分适于获得上述的所有目的和目标，以及对该系统和方法显而易见且固有的其他优势。可理解，某些特征和变形是实用的，并可在不参考其他特征和变形的情况下采用。这都被视为并落入权利要求的范围。 [0051] 相关申请的交叉引用 [0052] 本申请要求在2016年1月22日提交的序列号为No.62/281,823的美国临时专利申请的先权。 |
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