專利名稱：用于裝卸集裝箱的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及用于海運目的的散裝物資的裝卸，如礦石、煤、谷物等。更具體地，本發(fā)明涉及一種改進的系統(tǒng)以裝卸側面通道受限的集裝箱。
背景技術：
多年來，散裝物資是通過使用傳送帶和抓鉤裝入船艙內，它們不能有效地裝載集裝箱或者裝載機制受限，不能將物資傳遞到所需的位置。這樣成本昂貴，需要準備時間并且裝卸緩慢且復雜。因此，優(yōu)選使用一種通過采用龍門懸臂式起重機舉起并定位的標準貨物集裝箱。這具有多個優(yōu)點，包括能夠從不同的運輸工具(包括平板卡車和軌道車)裝載和 卸載貨物集裝箱。另一好處是保護集裝內的散裝物資不受環(huán)境影響，反之，保護環(huán)境不受散裝物資(可能的污染物)的影響。進一步的優(yōu)點是，與以松散方式傳輸散裝物資相比，集裝箱化可以更加精確的配置船艙內的物資。即使散裝物資被倒入船艙內，集裝箱的使用也可以更加精確的裝載這些物資。美國專利No. 4, 496, 275公開了一種傾倒適配器(tipping adapter),它可以使從起重器械(如龍門懸臂起重機)吊起的貨物集裝箱選擇性地圍繞沿集裝箱縱向延伸的軸傾倒，使得散裝物資，如煤、谷物等，可以從集裝箱倒入船艙或其他接收區(qū)內。該適配器包括一驅動支撐框架，其在通常用于將集裝箱連接到吊具上的連接點處與起重機或者起重機支撐的集裝箱吊具連接。樞軸框架在吊具與集裝箱相連處以相同的方式連接到集裝箱上。所述驅動支撐和樞軸框架是軸嚙合的，使得安裝在驅動支撐框架上的一個或多個驅動電機可以被用于選擇性地軸式旋轉樞軸框架，從而傾倒集裝箱?？刂破鞅恢糜谄鹬貦C控制面板，以便可以選擇性地嚙合和傾倒集裝箱，并且設置了互鎖裝置，以防止集裝箱在其被恰當?shù)貒Ш现皟A倒。上述傾倒調節(jié)器的難點在于至少某些驅動機制和框架需要在集裝箱的兩側延伸。當集裝箱在水平面上擠緊時(例如，它們通過火車運輸時)，該裝置就不能嚙合集裝箱，因為沒有足夠的空間來容納該傾倒適配器。這涉及到從待傾倒的船艙吊起集裝箱，或者從軌道車的平床吊起集裝箱并倒入船艙。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及通過傾倒貨物集裝箱將散裝物資從貨物集裝箱傳輸至指定區(qū)域的裝置。在廣泛的方面，本發(fā)明涉及嚙合和裝卸貨物集裝箱的裝置，所述裝置具有一框架組件，包括一縱向的支撐部件；從縱向支撐部件延伸的兩個間隔開的副框架；每個副框架具有一通過旋轉組件軸式安裝在它的內表面上的集裝箱支撐臂；所述旋轉組件將副框架連接到它各自的集裝箱支撐臂上；一驅動工具，用于旋轉地驅動所述將副框架連接到它的集裝箱支撐臂上的旋轉組件；
每個集裝箱支撐臂包括一個或多個可移動組件，其具有一用于與貨物集裝箱協(xié)作的嚙合部件；所述集裝箱支撐臂的可移動組件是可移動的，使得通過嚙合部件嚙合的貨物集裝箱可以在相對副框架的至少兩個位置之間移動，在第一位置，集裝箱位于兩個副框架之間的空間以外，并且在第二位置，集裝箱至少部分位于兩個副框架之間，以及所述貨物集裝箱可通過該裝置進行旋轉以卸放其內容物。用于旋轉地驅動所述旋轉組件的驅動工具可包括一個或多個電機或者齒輪工具，其可以方便地加到或支撐在至少一個副框架上。優(yōu)選地，集裝箱支撐臂可以(甚至超過)360°旋轉。即，它們可以連續(xù)旋轉(和超過)一周。當它們旋轉一周時，旋轉仍可以在相同方向上繼續(xù)——盡管可以，但旋轉方向沒必要在該(或其他任意)點處逆轉。本發(fā)明可設置一種鎖定工具，它可以使集裝箱支撐臂鎖定在優(yōu)選的位置。本發(fā)明還可設置機械的或者電子的中斷裝置，以確保集裝箱支撐臂不會旋轉超過預定位置。例如，本裝置可以吊起或者安裝在起重器械上，例如起重機、叉車或者正面吊運機。附圖
簡要說明附圖被納入作為本說明書的一部分，與說明書一起說明本發(fā)明的實施方式，用于解釋本發(fā)明的優(yōu)點和原理。附圖中圖I是本發(fā)明第一種實施方式的集裝箱裝卸裝置的前視圖，它可以使集裝箱圍繞其縱向軸轉動以從中傾倒出內容物，集裝箱顯示處于升起的位置，使得傾倒系統(tǒng)位于集裝箱的兩側；圖2是圖I的集裝箱裝卸裝置的前視圖，集裝箱顯示處于降低的位置，使得傾倒系統(tǒng)位于集裝箱側面上方；圖3是圖I的集裝箱裝卸裝置的前視圖，其中傾倒系統(tǒng)使集裝箱旋轉了 45度；圖4是圖3中集裝箱裝卸裝置的前視圖，只是傾倒系統(tǒng)使集裝箱旋轉了 90度；圖5是一個解釋說明圖I的集裝箱裝卸裝置側視圖的示意圖，框架的多個組件被移除，以便更加清楚的說明集裝箱(顯示處于升起的位置)如何被集裝箱裝卸裝置的集裝箱支撐臂的嚙合部件舉起；和圖6是另一個說明圖I的集裝箱裝卸裝置的側視圖的示意圖，切面圖顯示集裝箱如何被舉起。不同實施方式的詳細描述以下參考附圖詳細描述本發(fā)明。雖然這些描述包括示范性實施方式，但其他的實施方式也是可能的，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對所描述的實施方式作出變化。盡可能地，相同的參考數(shù)字用于整個附圖中，并且以下描述也表示相同和類似部件。為了清楚或說明的目的，附圖中顯示的某些部件的尺寸可能作了修飾和/或放大?，F(xiàn)參考附圖，圖I描述本發(fā)明的集裝箱裝卸裝置10，它適用于裝卸載有散裝物資14的集裝箱12。在這個實施方式中，集裝箱裝卸裝置被起重機16吊起，使集裝箱裝卸裝置(以及被該裝置舉起的集裝箱)按照需要重新定位。起重機16可通過電纜18操作，并且具有一個或多個扭鎖適配器20，用于嚙合裝置10的縱向支撐部件22。應該理解的是，該裝置的部件還包括其他多個結構元件。然而，因為在本領域中是熟知的，所以在本說明書中沒有單獨地--列出。支撐部件22縱向延伸，并支撐兩個副框架24，副框架是相互間隔開的，并且可方便地安裝在支撐部件22的兩端(或附近)。優(yōu)選地，旋轉組件包括旋轉耦合30，使集裝箱得以旋轉的驅動系統(tǒng)包括至少一個電機26和齒輪箱28,構成旋轉稱合30,其可位于至少一個副框架24內(或者與之相連)。電機和齒輪箱驅動軸32，軸通過軸套33連接到集裝箱支撐臂34上。支撐臂34具有尾端件36，其通過已知的扭鎖系統(tǒng)38與集裝箱12嚙合。根據(jù)工程構造，電機26和齒輪箱28可位于每個副框架24中，或者僅位于一個副框架中。例如，齒輪箱28可以是電子控制的偏移傳動(offset-drive)或錐齒輪傳動(bevel_drive)齒輪箱。

電機和齒輪箱使軸32旋轉，假使集裝箱通過集裝箱支撐臂34與軸連接，引起集裝箱旋轉(見圖3和4)，從而傾空集裝箱的內容物。優(yōu)選地，旋轉耦合30可以使集裝箱支撐臂旋轉360°和以上。即，它們能夠連續(xù)轉一周和以上。這可以通過在該耦合中加入電滑環(huán)來完成(代替會限制轉動的電線)?；蛘撸墒褂没剞D環(huán)、滾珠座圈、鏈條及鏈輪系統(tǒng)或其他工具來實現(xiàn)這種連續(xù)轉動。這種連續(xù)的360°旋轉是本發(fā)明系統(tǒng)的主要優(yōu)點。在大多數(shù)現(xiàn)有系統(tǒng)中，都只能達到最多170°的旋轉。例如，旋轉耦合30可以是液壓的或電氣的。在液壓耦合中，360°連續(xù)旋轉可以通過使用液壓旋轉耦合來實現(xiàn)，使油通過中央旋轉軸32并到達扭鎖箱38以促進扭鎖系統(tǒng)的運轉。在電氣耦合中，360°連續(xù)旋轉是通過使用電氣旋轉耦合來實現(xiàn)，使電流穿過中央轉軸32，并且產生電信號以運轉扭鎖箱38。可設置一個或多個安全制動器(保險閘)。例如，可加入一個或多個制動組件(優(yōu)選地，兩個“自動關閉防故障”制動組件)在發(fā)生任意類型的故障時在集裝箱的兩側提供有效制動，不管是電氣、液壓還是其他類型的故障。例如，該安全制動系統(tǒng)可構成齒輪箱的一部分。電子接近傳感器可用于追蹤集裝箱支撐臂34和/或被本裝置舉起的集裝箱12的旋轉。副框架24，位于集裝箱裝卸裝置10的兩側，占據(jù)了明顯的橫向空間，當該裝置從(例如)一組在水平面上擠緊的集裝箱中舉起一個集裝箱時，就會存在問題。因此，當從一組或一排并行緊密排列的集裝箱中舉起一個集裝箱時，這種構造就不合適。這個問題可得到至少部分地減輕，例如，通過將集裝箱支撐臂34定位在它們各自的副框架24的低端或附近的樞軸連接點(例如軸32)處。為了進一步減輕該問題，集裝箱裝卸裝置10包括可移動組件(例如可延伸部件40，其構成集裝箱支撐臂34的副臂)，上面連接有尾端件36。例如，可延伸部件40滑動地連接到集裝箱支撐臂34上，以便它們能夠從那些臂邊界內的第一位置移動到延伸超出那些臂邊界的第二位置。例如，每個集裝箱支撐臂有兩個可延伸部件，并且這些可延伸部件優(yōu)選地為金屬桿?；瑒舆B接可以依靠集裝箱支撐臂上的履帶或滑動系統(tǒng)(可延伸部件可以沿著它滑動)上的滾軸或球機械裝置35來提供。以這種方式，如圖2所示，它們可以使集裝箱裝卸裝置的尾端件36延伸超出副框架24外，并且容易地通過扭鎖系統(tǒng)38與集裝箱嚙合。這使可延伸部件40可以降低到副框架最低點以下，使得它們能夠(通過扭鎖系統(tǒng)38)與集裝箱12嚙合，甚至是當集裝箱構成擠緊的一組或一排集裝箱的部分時。然后集裝箱支撐臂34的可延伸部件40向上移動舉起該集裝箱。因此，當需要嚙合被其他集裝箱明顯包圍的一個集裝箱時，起重機操作員只需調節(jié)整個集裝箱裝卸裝置，直到副框架24處于該集裝箱的上方水平，同時保證扭鎖38仍然能夠嚙合該集裝箱。集裝箱裝卸裝置的尾端件36的扭鎖38嚙合集裝箱的頂部軌道。通過增加那些頂部軌道的強度，集裝箱有效地形成一個“底盤”并增加集裝箱裝卸裝置的強度。這可以使集裝箱裝卸裝置在構造上更輕，而不影響強度或負載能力。當進行嚙合時，集裝箱裝卸裝置被操作，使集裝箱垂直升起到預定的高度或位置，當有足夠空間時，進行操作使得延伸部件40移動到一個位置，此時集裝箱至少部分位于副框架24之間的空間內。當?shù)竭_一個操作位置時一即集裝箱處于待旋轉的合適水平，且定位適當(即位于船艙上方，集裝箱的內容物將卸放在船艙內)時，該裝置被鎖定位置，使操作員能夠在樞軸上轉動該集裝箱并傾空其內容物。這在圖3和圖4中有說明(其中傾倒系統(tǒng)將集裝箱分別旋轉了 45度和90度)。圖5和圖6中進一步說明本發(fā)明的集裝箱裝卸裝置接合集裝箱的方式。自動防故障措施，例如安全制動器和軸鎖定系統(tǒng)，優(yōu)選地包含在該系統(tǒng)內，萬一發(fā)生任何類型的故障，對集裝箱12的旋轉提供有效的制動。此外，可加入如接近傳感器或編碼器等器械，以追蹤集裝箱支撐臂34和/或正裝卸的集裝箱12的旋轉。例如，優(yōu)選地在該系統(tǒng)內包含一編碼器，以追蹤每個集裝箱支撐臂34的旋轉，并確保正裝卸的集裝箱兩端的集裝箱支撐臂同步旋轉。編碼器可以將360°旋轉周期細分成 3000個部分(或者更多)，并且追蹤這些部分中每一個的旋轉。本說明書全文中，除了上下文由于表達語言或必要含義的需要外，術語“包括”(comprising,或其變體"comprise"或"comprises")是指“包含”的意思，即在本發(fā)明的不同具體實施方式
中，明確說明的特征可與進一步的特征(不管是否明確提及)相聯(lián)系。盡管已經描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但應該明確的是在不背離本發(fā)明的原則和范圍的前提下，可以對具體說明和描述的結構的細節(jié)作出變化。例如，雖然圖I至圖6說明了從起重機吊起以及副框架24從支撐框架22向下伸出的裝置，但在其他實施方式中(如安裝在叉車上時)，例如，該裝置可能旋轉90度以便有效地抵靠在它的側面(當與圖I至6的實施方式比較時)，并且有關集裝箱的或該裝置不同組件的升高或降低，在這些情況下應該重新理解為包括不同面上的同等移動，例如水平的，而不是垂直的移動。
權利要求
1.一種嚙合和裝卸貨物集裝箱的裝置，所述裝置具有一框架組件，包括 一縱向的支撐部件； 依賴于縱向支撐部件的兩個間隔開的副框架； 每個副框架具有一通過旋轉組件軸式安裝在其內表面上的集裝箱支撐臂；所述旋轉組件將副框架連接到它各自的集裝箱支撐臂上； 一驅動工具，用于旋轉地驅動所述將副框架連接到它的集裝箱支撐臂上的旋轉組件； 每個集裝箱支撐臂包括一個或多個可移動組件，具有用于與貨物集裝箱協(xié)作的接合部件； 所述集裝箱支撐臂的可移動組件是可移動的，使得 通過嚙合部件嚙合的貨物集裝箱可以在相對副框架的至少兩個位置之間移動， 在第一位置，集裝箱位于兩個副框架之間的空間外部，并且在第二位置，集裝箱至少部分位于兩個副框架之間，以及 所述貨物集裝箱可通過該裝置進行旋轉，以卸放其內容物。
2.如權利要求I所述的裝置，其中所述集裝箱支撐臂可以360°旋轉。
3.如權利要求I或2所述的裝置，其中所述集裝箱支撐臂的可移動組件包括每個集裝箱支撐臂上的一個或多個可延伸部件，其可以使集裝箱支撐臂的接合部件延伸超出集裝箱支撐臂的邊界。
4.如權利要求I至3任一項所述的裝置，其中所述接合部件是扭鎖系統(tǒng)。
5.如權利要求I至4任一項所述的裝置，包括鎖定工具，其能夠將至少一個集裝箱支撐臂鎖定在優(yōu)選位置。
6.如權利要求I至4任一項所述的裝置，包括鎖定工具，其能夠將每個集裝箱支撐臂鎖定在優(yōu)選位置。
7.如權利要求I至6任一項所述的裝置，包括一機械或電氣中斷，以防止至少一個集裝箱支撐臂旋轉超出預定的位置。
8.如權利要求I至6任一項所述的裝置，包括一機械或電氣中斷，以防止每個集裝箱支撐臂旋轉超出預定的位置。
9.如權利要求I至8任一項所述的裝置，其中至少一個副框架包括電機和齒輪作為驅動工具，用于旋轉地驅動所述將副框架連接到它各自的集裝箱支撐臂上的旋轉組件。
10.如權利要求I至8任一項所述的裝置，其中每個副框架包括電機和齒輪作為驅動工具，用于旋轉地驅動所述將副框架連接到它各自的集裝箱支撐臂上的旋轉組件。
11.如權利要求I至10任一項所述的裝置，其中所述驅動工具驅動軸，所述軸通過軸套與它各自的集裝箱支撐臂連接。
12.如權利要求11所述的裝置，進一步包括一軸鎖定系統(tǒng)。
13.如權利要求I至12任一項所述的裝置，進一步包括一個或多個制動組件，對正裝卸的集裝箱的兩側提供有效制動。
14.如權利要求I至13任一項所述的裝置，進一步包括一個或多個器械，以追蹤集裝箱支撐臂和/或正裝卸的集裝箱的旋轉。
15.如權利要求14所述的裝置，其中所述器械選自接近傳感器和編碼器。
16.如權利要求14或15所述的裝置，其中所述器械包括一編碼器，用于追蹤集裝箱兩端的集裝箱支撐臂的旋轉并使旋轉同步。
17.如權利要求I至16任一項所述的裝置，其中所述集裝箱支撐臂具有支撐面，是每個集裝箱支撐臂表面上的相當大的平面區(qū)域，當集裝箱被舉在所述第二位置時，該支撐面鄰接并支撐所述集裝箱的端壁。
18.如權利要求I至17任一項所述的裝置，所述裝置進一步包括一起重器械，用于支撐以及舉起和降低框架組件。
19.如權利要求18所述的裝置，其中所述起重器械是起重機。
20.如權利要求I至17任一項所述的裝置，所述裝置安裝在叉車或正面吊運機上。
21.如權利要求I至20任一項所述的裝置，基本如本文及相關任一附圖所述。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于接合和裝卸集裝箱(12)的裝置(10)，所述裝置具有一框架組件，包括縱向支撐部件(22)；依賴于縱向支撐部件(22)的兩個間隔開的副框架(24)；每個副框架(24)具有一集裝箱支撐臂，通過旋轉組件軸式安裝在它的內表面上，所述旋轉組件將副框架(24)連接到它各自的集裝箱支撐臂(34)上；一驅動工具，旋轉地驅動所述將副框架(24)連接到它的集裝箱支撐臂(34)上的旋轉組件；每個集裝箱支撐臂(34)包括一個或多個可移動組件，具有用于與貨物集裝箱(12)協(xié)作的嚙合部件(36)；集裝箱支撐臂(34)的可移動組件是可以移動的，使得被嚙合部件嚙合的貨物集裝箱(12)可以在相對副框架(24)的至少兩個位置之間移動；在第一位置，集裝箱(12)超出兩個副框架(24)之間的空間，在第二位置，集裝箱(12)至少部分位于兩個副框架(24)之間，并且貨物集裝箱(12)通過該裝置旋轉以卸放其內容物(14)。
文檔編號B65G67/46GK102639416SQ201080054440
公開日2012年8月15日 申請日期2010年10月11日 優(yōu)先權日2009年10月14日
發(fā)明者穆雷·拜度 申請人:澳大利亞移動采礦設備系統(tǒng)及配件私人有限公司