CN1005331B - 集装箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有箱壁元件的组合结构件组成平行六面体形的集装箱，它具有第一种装配结构，以防止集装箱（１）的箱壁向内分离开速；它也具有用于箱壁元件（２１）的第二种装配结构，它具有弹性元件（在２９内），并可将箱壁元件（２１）连接在一起。弹性力的方向是这样设计的，即可避免集装箱（１）的箱壁元件向外分离开；上述第二种用于箱壁元件（２１）的装配结构（１８），在装配好的情况和正常环境条件下具有弹性预应力。

Description

集装箱

本发明涉及集装箱，特别是具有组合箱壁元件的组合构件;箱壁元件的组装是采用第一种装配结构，它可阻止集装箱的箱壁元件向内分离开。

这种集装箱为人们所熟知，它还具有一个用于支撑上述箱壁元件的框架，它是由连接集装箱几个箱角的整体梁组成的。板式箱壁元件固紧在梁上，并完全填满梁间的剩余空隙（见例，美国专利n647，965;1，347，177和1，603，613）。上述这种集装箱式的组合构件的主要缺点是，所有作用于集装箱的应力必须全部由框架本身承受，因而该框架必须设计成强度很高，因而也是很重的结构。此外，当壁板和框架是由不同材料制成时，产生膨胀系数差异的问题。由于膨胀系数不同，在严酷的环境条件下，如温度骤然变化和温度变化范围大，则上述箱壁元件和框架间可能产生松动，同时导致不严密性。另一方面，由于膨胀系数不同，会使箱壁元件很快出现断裂或产生永久变形。

无框架的集装箱也是大家所熟悉的，这里，集装箱所承受的应力直接作用在箱壁板组件上。这种集装箱的优点是重量轻，而且不存在因不同材料的膨胀系数差异而带来的缺点。这种集装箱是由仅靠粘接组合的箱壁元件组成的。这种组合方法的缺点是粘接剂变质老化。此外，特别是设计成组合构件的集装箱，必须具有高强度和刚度的壁板，因为该壁板承受多种应力，尤其是集装箱内表面重型器具的吊挂。在上述条件下，制造满足上述要求和运输要求的集装箱是十分困难的，实际上，提升由重型箱壁元件组成的集装箱，而箱壁元件仅仅是用粘接剂组合起来的板壁和紧固吊挂元件所用的材料的强度，成为一个突出的问题。

本发明的目的是提供一种集装箱，它没有上述缺点，而且易于运输。

按照本发明，这些问题是这样解决的，对于引言中所定义的集装箱，还具有用于箱壁元件的第二种装配结构，它具有弹性力，使得箱壁元件连接在一起。弹性力的方向是按照防止集装箱箱壁元件向外分离的方向设计的。

在本发明的一个实施例中，箱壁元件的上述第二种装配结构，在板壁组装好和正常环境条件下，具有弹性予应力。

在本发明的一个有益的实施例中，集装箱还具有位于集装箱棱角之间的框架元件，至少它们当中的一些组成上述的第二种装配结构，而且由于弹性力的原故，可以缓冲各种箱壁元件和上述箱壁元件与框架元件间的膨胀系数的差异。

在本发明的一个改进的实施例中，组成第二种装配结构的每个框架元件由两部分组成;在组装好，正常环境条件下，这两部分间隔一个予定的轴向距离;并且至少有一个连接上述两部分的弹性元件，作用在使上述两部分合并到一起的方向上。

注意到利用按照本发明的各个实施例中的装置，就可以制造出这样的集装箱，它不仅在极严酷环境条件下和延长的老化期后仍然保持坚固，而且与所熟知的集装箱相比，重量很轻，机械强度有所提高，即使是无框架的集装箱也是如此。事实上，在一些实施例中，上述框架元件可仅用来阻止箱壁元件向外脱开，它们并不承受例如提升或运输集装箱所需的外应力。这些应力直接作用在由框架包围的箱壁元件上而框架系由框架元件组成。因此，就有可能提供角钢制成的较轻型的框架元件，而且上述元件甚至可以不和箱壁元件粘接在一起。根据这一实施例的设计，使得集装箱在严酷的环境条件下保持绝对坚固，并可作为组合构件使用，其中集装箱的箱壁元件是具有相当刚度且自身重量很大，集装箱的框架是先有技术中使用的那种坚固笨重的形式，使集装箱便于运输。

通过非特定的例子和参照附图，本发明的其他细节和特点将出现在以下的叙述中，附图有：

图1是按照本发明的一个集装箱实例的透视系统图。

图2是本发明一个框架元件实施例的部分侧视图。

图3是沿图2Ⅲ-Ⅲ剖面线的放大截面图。

图4是沿图3Ⅳ-Ⅳ剖面线的截面图，其中张紧螺杆和弹簧已拆除。

各个图中，同一种或类似的另件标以相同的数字。

在图1透视图中，有平行六面体形的集装箱1，因此它具有六个边，形象地表示组成箱体的箱壁元件。上述箱壁元件是用第一种已知的方法组合起来的，该方法可以阻止箱壁朝箱内方向解体，这种方法通常是将箱壁的边缘刨成阶梯形使得箱壁元件镶嵌在一起（见如图4中的参照数49）。然而上述方法不能防止箱壁元件向外脱开。按照以前的方法，通常将箱壁元件粘合一起，由于粘接剂的变质老化，这种方法也是不恰当的，特别是作为组合构件的集装箱，箱壁自身重量大时，更应强调这一点。如前所述，按照早先的方法，可以提供一个自身重量很大的支撑框架，它不仅支撑箱壁元件，而且还防止它们的分离。然而如已经指出的那样，该框架是很难满足上述第二种目的，特别是在严酷的环境条件下，它甚至会由于框架和箱壁元件由不同材料制成，因而它们的膨胀系数不同，结果导致组合体的变形。

图1示出的元件2-13是用于箱壁元件的第二种装配结构，如实施例中所示，每个器具连接两个箱角，并由弹簧元件14施加一弹性力，结果是拉紧上述箱角（如图1的角15），一个刚性元件（如图1的16）与上述的另一个箱角（如图1的17）相连。用箭头表示作用在刚性元件16上的弹性力。也许应该指出，平行六面体形的集装箱的每一边都有一个上述第二种装配结构。应当注意的是，并非每个集装箱边都绝对要有一个这种结构。在集装箱的一边或许多边上装有多个第二种装配结构是可能的，如图1所示的60和61。

图2为第二种装配器具的实施例，该器具由位于集装箱两个箱角之间的框架18组成，本实施例中的箱角具有众所周知的箱角元件19，上述元件用来将外力传给集装箱，如将该集装箱提升或运送到船或拖车平板上时。

在此实施例中，箱角元件19分别装有板20（图2）和20（图3）;上述板是焊上去的，而且上述两块板分别从箱壁元件（2）和集装箱底壁（图2中未示出）包复箱角。上述板与箱壁的固定，例如可以通过熟悉的铆接方法。在本实施例中，箱角元件是直接铆在箱壁元件21上，因此当它承受外力时，该力就直接传送至箱壁元件21，该元件设计成具有高强度和刚度的形状，以承受这些外力，和承受如将重型装置吊钩到上述箱壁元件时，集装箱内产生的应力。

图2至图4实施例中的框架元件18是由L形角钢制成的;角钢的边缘23和24包围住集装箱的边，而它们是由25和26两部分组成的;对于组合好的集装箱，在正常环境条件下，25和26彼此相距一定的轴向间距27。

两个上述角钢部分25和26，每个通过如焊接方式与箱角元件固紧连接。图3所示仅仅是角钢部分26与箱角元件19间的连接处28。

上述两个角钢部分之间装有予应力弹性元件，它由刚性材料制成的缸体29和予应力盘簧34组成的。缸体29也由30和31两部分组成。30部分，通过如焊接部分32（图3）或32′（见图4），与角钢部分25制成一体;而另一31部分，直接或通过箱角元件19，用如焊接部分33与角钢部分26制成一体。上述两个缸体部分30和31相隔一定的间距44，该间距至少要等于间距27。

缸体部分30空腔内装有一个环状元件35，它具有与缸体29同轴的螺纹中心孔36。上述环状元件35是这样装在缸体部分30内的，即使得它们可以作相对滑动。带有螺纹的中心孔36与拉紧螺杆38的螺纹部分相配合。该螺杆通过位于箱角元件19一边的孔39，对准缸体29，沿轴向通过缸体空腔;与张紧螺杆38的头部相对的另一端部37上制有螺纹。头部40大于孔39，因而如果作用一个使角钢25与26部分分开的力，则环状元件35与角钢部分26保持一个可调的距离。

在缸体部分30的端部，固定一个环状轴套42可以通过焊接部分41紧固其轴向中心孔43使得拉紧螺杆的无螺纹部分33从中通过。

上述轴套的端部沿轴向从缸体部分30中延伸出来，其外径设计成可以进入缸体部分31，并确保这两部分可以相对滑动。轴套42的延伸部分的长度大于两个缸体部分30和31间的轴向间距44，而且有足够的长度使其与箱角元件19的轴向间距45。等于轴向距离27。

弹簧34是这样装在缸体部分30内的，即一方面压在于拉紧螺杆38螺纹连接并与缸体部分31相距一个可调距离的环状元件35上;而另一方面压在与缸体部分30相连的环状轴套42上。因此该环状元件35和该环状轴套42起着弹簧34的止挡的作用。

图3中，缸体上半部所示的弹簧34是表明组装好的集装箱，在正常环境条件下，但未施加予应力的情况。因而该弹簧处于不工作的状态。然后很容易地将拉紧螺杆38拧入，以便使止挡35更靠＊箱角元件19，这使得盘簧压紧在一起，正如图3下半部出现的情况。

在上述后一种弹簧位置中，弹簧使角钢部分25和26承受张力予应力。在正常环境条件下，尽管予应力，弹簧不可能使角钢部分相互靠近，因为它们被各自的箱角元件所固紧，因此箱壁元件之间具有间隙。然而，在此位置上，箱壁元件承受角钢部分的张力作用，这使得箱壁元件彼此靠拢，因而防止它们向外脱开。值得注意的是，施加这种作用，就不必再用粘接方法将角钢与箱壁元件连接在一起。按照本发明，在集装箱的轻型框架元件的弹性系统作用下，整个装置紧紧连在一起。

此外，在严酷的环境条件下，例如昼夜间产生很大温差时，金属角钢比箱壁元件膨胀得更快。这种膨胀的差异由上述弹性元件所吸收实际上，角钢长的那一部分18移近短的部分26，因而使缸体部分30和止挡42朝箱角元件19方向移动，止挡35和止挡42的间距变大了，弹簧34松驰;因此该弹簧吸收上述膨胀差异，而避免角钢断裂的事故发生，而且使得框架元件仍包围住膨胀系数较小的箱壁元件。

与箱角元件19相对的缸体部分30的端部，最好用盖46封住以防止机构受污染;盖46上开有孔47以便该盖46和止挡35间的体积变化时，空气可以从孔47中逸出。

螺杆38可以用改锥拧紧。例如改锥可以通过沿螺杆延伸方向位于箱角元件19另一侧的通道48进入以拧紧螺杆38。

如上所述，图2～4所示的实施例中，箱角元件直接与承受外应力的箱壁元件铆接。但有人也会设想只用粘接或甚至是压入的方法，将上述箱角元件连接在箱壁元件上。在这种场合下，元件与框架元件连成一体，而后将框架元件粘接或简单地压在箱壁元件上，框架元件包围住由箱壁元件组装成的集装箱;而箱壁元件是用它们具有的弹性力予应力元件组装起来的。

然而，在此种情况下，当外力作用于箱角元件时，该应力不传递到箱壁元件上，而是作用于框架元件上。因此，这就要求所选用的弹性元件的弹性力，不仅起到消除出现在框架和箱体之间膨胀系数差异的作用，而且起到可使任何张力通过与框架元件相连的箱角元件传至该框架元件上的作用。

必须了解到，本发明不限于上述的一些实施例，此处可以作许多改变而不超出权利要求所规定的本发明范围。

例如，作为弹性元件，不仅可以是盘簧或弹性纤维弹簧，还可以是其他形式的弹簧，如弹簧垫圈，或甚至可能是一种液压或气动的随动装置。

如果本文所叙述的以及上述的例子，主要是考虑到环境温度朝着比正常的要高的温度变化，那么也可以根据本发明设计适当环境温度向较低温度变化的集装箱。

此外，当然有必要提供布置合理的一个或许多止挡，当弹簧达到最大弹性强度时;以便直接将应力传至构件上。上述止挡的强度是集装箱可能承受应力的函数。

Claims (11)

1、一种具有六个面，十二条边棱和八个角的组合构件组成的平行六面体形的集装箱（1），包括装配后组成集装箱外表面的箱壁元件（21），第一种装配结构（49），用以防止集装箱的箱壁元件（21）向内脱离，第二种装配结构（2-14）用以防止箱壁元件向外脱离，所述第二种装配结构（2-14），包括安装在集装箱两个角之间，沿其边棱布置的框架元件（18），以及将框架元件刚性地联接到一起，并会聚到集装箱角上的装置，其特征在于：集装箱至少有一些框架元件（18），包括至少两个部分（25、26），安装后的两部分可沿着与其相关联的一条棱相平行的方向相对移动，且在预定的温度下彼此相距一个预定的轴向间距（27），至少一个弹性元件（34）连接在上述两部分（25、26）之间，并作用在与上述边棱平行的方向上，推动两部分向着相互靠拢的方向移动。

2、根据权利要求1所述的集装箱，其特征在于每个框架元件是一个角钢，它包围住连接上述集装箱的两个箱角的一条边棱。

3、根据权利要求1或2所述的集装箱，其特征在于所述将框架元件（18）会聚到每个角上的装置是箱角元件（19），它将一个外力传递给集装箱。

4、根据权利要求3所述的集装箱，其特征在于箱角元件（19）固接在箱壁元件（21）上，而框架元件（18）独自或部分通过箱角元件（19）与箱壁元件（21）相连。

5、根据权利要求4所述的集装箱，其特征在于具有两部分（25、26），每部分分别和一个箱角元件（19）连接在一起的，每个框架元件（18），还包括一个弹性元件（34），所述弹性元件具有一个弹性力，所述力的大小足以吸收箱壁元件（21）之间的膨胀系数的差异以及箱壁元件（21）与框架元件（18）之间的膨胀系数的差异。

6、根据权利要求3所述的集装箱，其特征在于箱角元件（19）只与框架元件（18）相连接。

7、根据权利要求6所述的集装箱，其特征在于具有两部分（25、26），每部分分别和一个箱角元件（19）相连接的每个框架元件（18），包括一个弹性元件（34）其弹性力的大小不仅取决于箱壁元件（21）之间以及箱壁元件（21）与框架元件（18）之间的膨胀系数的差异而且取决于通过箱角元件（19）可能传递到框架元件（18）上的任何张力的大小。

8、根据权利要求1所述的集装箱，其特征在于连接在框架元件的两部分（25、26）的所述弹性元件（34）包括一个予应力弹簧，该弹簧在预定的温度下，推动框架元件的两部分（25、26）沿平行于所述与框架元件相关联的那条边棱的方向相对移动。

9、根据权利要求3所述的集装箱，其特征在于所述框架元件（18）的具有角钢外形的两部分（25、26）分别与具有公知箱角的外形的箱角元件（19）固定连接，连接上述两部分的弹性元件包括一个中空缸体（29），该缸体包括两部分（30、31），一部分（30）与第一角钢部分（25）连成一个整体，另一部分（31）与第二角钢部分（26）连成一个整体，缸体的上述两部分（30、31）彼此相隔一个间距（44），其大小至少等于两个角钢部分（25、26）的间距（27），安装在第一缸体部分（30）内的止挡（35）可以相对缸体（30）滑动，并与第二角钢部分（26）之间的距离是可调的，安装在第二缸体部分（31）内的止挡（42），可相对缸体（31）滑动，并固定连接在第一缸体部分（30）上，而位于两个止挡（42、35）之间的所述予应力弹簧（34），在两个止挡的间隔内作用，推动两个角钢部分（25、26）彼此靠拢。

10、根据权利要求1所述的集装箱，其特征在于，所述弹性元件包括一个弹性合成纤维制成的缆索。

11、根据权利要求1所述的集装箱，其特征在于所述弹性元件包括一个液压或气动随动装置。

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