CN102333710B - 用于减小碰锁上的载荷和货物集装箱上的载荷的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在飞行器(900)的货舱(102)内装载和空运航空货物集装箱(101)期间减小碰锁载荷的装置(200)。该装置(200)包括运输设施(900)的货物单元(101)的底板(103)、边缘成型件(104)、横杆防撞器(201)以及第一缓冲单元(202)。第一缓冲单元(202)位于货物单元(101)的边缘成型件(104)和底板(103)之间或者位于货物单元(101)的边缘成型件(104)和横杆防撞器(201)之间。第一缓冲单元(202)设计用于缓冲货物单元(101)在货物单元(101)的运动方向(106)上的运动，以便减小作用在货物单元(101)上的载荷。

Description

用于减小碰锁上的载荷和货物集装箱上的载荷的装置
本申请要求2009年2月27日提交的德国专利申请No.10 2009 010860.2以及2009年2月27日提交的美国临时专利申请No.61／155,987的优先权，上述申请的公开以引入的方式纳入本文。
技术领域
本发明涉及在货舱中的货物集装箱和碰锁之间的载荷的减小。特别是，本发明涉及一种用于减小在运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的装置。此外，本发明涉及具有用于减小载荷的装置的货物集装箱、具有货物集装箱的运输设施以及用于减小在运输设施的货舱内的被移动装载单元上的载荷的方法。
背景技术
大容量飞行器中的货物和托运行李借助于航空货物集装箱和集运架--所谓的单元装载装置(在下文中称为ULD)--进行运输。由于大容量飞行器的高装载能力以及短停机时间的目的，因此通常使手动装载变得低效。
在装载过程期间，通常借助于飞行器的货舱内的碰锁使ULD在它们的底板的边缘横杆处固定在它们的最终位置。此处，通过飞行器的货舱内的辊子垫(滚珠垫、滚珠带、滚珠传送单元)或辊子轨道进行定位。
除了手动定位之外，可以使用所谓的动力驱动单元(PDU)用于电控定位。这些动力驱动单元包括电力驱动器、变速箱以及安装在辊子轨道中的动力涂胶辊子。
在装载过程期间，ULD的边缘横杆运动直至货舱内的碰锁。此处，碰锁形成用于边缘横杆的止动件。一旦已经达到ULD的最终位置，碰锁便夹紧在ULD的边缘横杆的上侧面上。因此，ULD固定在适当的位置，并且现在仅允许轻微的移位。
ULD的边缘横杆通常由坚硬的金属成型件构成，该坚硬的金属成型件在所有侧面上刚性地包围货物集装箱的底板。通常使用铆钉接头或其它的传统的连结技术将底板和边缘横杆进行连结。
在上述系统中，在装载过程和飞行操作期间可能达到临界动载荷(力和力矩)，这样会导致对飞行器的货舱内的碰锁和整个底部结构的显著损坏。例如，高的动载荷可能源于ULD的底板、集装箱外壳和边缘横杆的坚硬的且耦联的结构。
DE10 2004 039 666A1和US2007／0253790A1示出了用于锁住特别是飞行器中的物体的装置。
DE10 2005 061 957A1示出了用于固定可用的负载集装箱的碰锁装置，其中，借助于锁定元件可以在负载集装箱和碰锁装置之间引入间隙。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于柔性地使用货物单元并保护材料的装置。
本发明的各方面提供用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的装置、具有该装置的用于飞行器的货物集装箱、具有货舱和该货物集装箱的运输设施以及用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的方法。
本发明的一个示例性实施方式指出一种用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元和碰锁上的载荷的装置，该装置具有货物单元的底板、边缘成型件、横杆防撞器以及第一和第二缓冲单元。其中，所述第一缓冲单元位于所述横杆防撞器和所述边缘成型件的第一侧面之间；所述第二缓冲单元位于所述横杆防撞器和所述边缘成型件的第二侧面之间；所述第一侧面布置成垂直于所述第二侧面；并且，所述第一缓冲单元设计用于缓冲所述货物单元在该货物单元的运动方向上的运动，用以减小作用在所述货物单元上的载荷。
通过以如下的方式改变由边缘横杆和底板构成的ULD的底部构造--即，仅相对较低的动载荷仍可以在ULD的移位平面中通过底板传递，这种类型的装置使得能够减小货舱内的货物集装箱和碰锁上的载荷。所述改变在此处可以包括减小刚度、提高缓冲以及减小移位平面中的底部构造的质量，以及上述改变的组合。
当在ULD的移位平面中产生诸如力和力矩的载荷时，这种类型的装置允许在横杆防撞器(横杆防撞器)和其余的边缘成型件(边缘横杆)之间进行相对运动，由此使得能够缓冲货物单元的运动。
这种类型的装置还允许显著地减小碰锁上的载荷，例如在飞行器的货舱内使用以固定航空货物集装箱的碰锁。例如，这样使得切实地减小对货舱的碰锁和底部以及对货物集装箱的损坏，这样因此可以提高顾客满意度以及延长航空货物集装箱的寿命。
在用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的这种类型的装置中，底板、边缘成型件和横杆防撞器可以由钢或铝以及聚合物成分或复合材料(复合材料)制成。缓冲单元可以由弹性体或任何弹性材料构成。
用于减小货舱内的被移动货物单元上的载荷的这种类型的装置使得能够通过减小刚度或改进货物单元的区域的缓冲特性来减小载荷。此外，使边缘成型件和底板分离可以允许在货物单元的运动方向上的相对运动，由此减小了载荷并且减少了货物单元和用于将货物单元固定在适当的位置的碰锁的结构损坏的次数。
在本发明的另一示例性实施方式中，边缘成型件和横杆防撞器设计成分体式的组件。
至少边缘成型件和横杆防撞器可以相对于彼此运动，其中，缓冲单元使横杆防撞器和边缘成型件之间的相对运动减速。
在本发明的另一示例性实施方式中，第一缓冲单元设计成弹性弹簧元件。
在本发明的另一示例性实施方式中，第二缓冲单元设计成弹性弹簧元件。
在本发明的另一示例性实施方式中，第一缓冲单元设计成具有能够弹性变形的衬套的能够弹性变形的铆钉接头。
在本发明的另一示例性实施方式中，第二缓冲单元设计成具有能够弹性变形的衬套的能够弹性变形的铆钉接头。
在本发明的另一示例性实施方式中，能够弹性变形的衬套由弹性体制成。
在本发明的另一示例性实施方式中，边缘成型件包括槽，该槽设计成使底板浮动安装在该槽中，其中，第一缓冲单元位于边缘成型件的槽中。换句话说，底板的边缘区域与槽邻接并通过槽引导。
在本发明的另一示例性实施方式中，第一缓冲单元与货物单元的横杆防撞器成为一体。
在本发明的另一示例性实施方式中，第一缓冲单元设计成弹性唇部，其中，弹性唇部将横杆防撞器与边缘成型件接合。
在本发明的另一示例性实施方式中，第二缓冲单元设计成弹性唇部，弹性唇部位于货物单元的边缘成型件和底板之间。
本发明的另一示例性实施方式指出具有侧壁以及根据本发明的前述示例性实施方式中的一个的装置的用于飞行器的货物集装箱。边缘成型件设计成用于将侧壁与底板接合。
本发明的另一示例性实施方式指出具有货舱、如上所述的货物集装箱以及用于在货舱内将货物集装箱固定在适当的位置的碰锁的运输设施。
本发明的另一示例性实施方式指出用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的方法，该方法具有第一步骤和第二步骤，该第一步骤用于将第一缓冲单元布置在横杆防撞器和边缘成型件的第一侧面之间和将第二缓冲单元布置在所述横杆防撞器和所述边缘成型件的第二侧面之间，其中，所述第一侧面布置成垂直于所述第二侧面，该第二步骤用于缓冲货物单元在货物单元的运动方向上的运动以便借助于缓冲单元减小作用在货物单元上的载荷。
在本发明的另一示例性实施方式中，该方法额外地包括在装载货物单元过程期间或者当在运输设施或班机中的货舱内运输货物单元时减小被移动货物单元上的载荷。
各个示例性实施方式的单个特征还可以彼此组合，这样还可以部分地导致超过单个效果的总和的有利效果，即使没有明确地描述这些有利效果。
特别是应当指出，在此处和在下面描述的与装置相关的特征还可以实施在货物集装箱、运输设施以及方法中，并且反之亦然。
将通过参照在下面描述的示例性实施方式来解释和阐明本发明的这些和其它的方面。
附图说明
图1a示出了用于在货舱内将货物单元固定在适当的位置的装置的概略表示的侧视图。
图1b示出了从上方观察时的图1a的装置。
图2a示出了根据本发明示例性实施方式的用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的装置的概略表示的侧视图。
图2b示出了当从上方观察时的图2a的装置。
图3a示出了根据本发明示例性实施方式的用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的装置的另一概略表示的侧视图。
图3b示出了当从上方观察时的图3a的装置。
图4a示出了根据本发明示例性实施方式的用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的装置的概略表示的侧视图。
图4b示出了当从上方观察时的图4a的装置。
图5a示出了根据本发明示例性实施方式的用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的装置的另一概略表示的侧视图。
图5b示出了当从上方观察时的图5a的装置。
图6a示出了根据本发明示例性实施方式的用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的装置的概略表示的侧视图。
图6b示出了当从上方观察时的图6a的装置。
图7a示出了根据本发明示例性实施方式的用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的装置的另一概略表示的侧视图。
图7b示出了当从上方观察时的图7a的装置。
图8a示出了根据本发明示例性实施方式的用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的装置的概略表示的侧视图。
图8b示出了当从上方观察时的图8a的装置。
图9示出了根据本发明示例性实施方式的具有货舱、货物集装箱以及用于将货物集装箱固定在适当的位置的碰锁的运输设施。
图10示出了根据本发明示例性实施方式的用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的方法的流程图。
具体实施方式
参照附图在下面描述本发明的示例性实施方式。
图上的表示是概略的并且不是按比例绘制的。相同的附图标记在下面的附图描述中用于相同或相似的元件。
图1a示出了具有侧壁108的货物单元101，侧壁108经由边缘成型件104与底板103接合，底板103通过铆钉105铆接到边缘成型件104。货物单元101在货舱102内在运动方向106上朝向碰锁107运动，碰锁107设计用于在货舱102内将货物单元101固定在适当的位置。
图1b示出了当从上方观察时的图1a的货物单元101、货舱102以及三个碰锁107。多个铆钉105能够将货物单元101的四个边缘成型件104与底板103耦联。在这种情况下，使边缘成型件104互连的四个角单元109和底板103一起作为具有相同的刚度的单个质量。因此，暴露于载荷导致了与多个较小的载荷冲击相对的一个较高的载荷冲击。
图2a示出了用于减小运输设施的货舱102内的具有底板103的被移动货物单元101上的载荷的装置200，底板103通过铆钉105铆接到边缘成型件104。边缘成型件104具有在竖直方向上的侧壁108。
货物单元101在运动方向106上朝向碰锁107运动，碰锁107固定于运输设施的货舱102并且设计成在货舱102内将货物单元101固定在适当的位置。
缓冲单元202包括缓冲器203和弹簧元件204，并且在运动方向106上布置在边缘成型件104和横杆防撞器201之间，横杆防撞器201设计成面临碰锁107撞击。此处，缓冲单元202设计成缓冲货物单元101在货物单元101的运动方向106上的运动，以减小货物单元101和碰锁107上的载荷。
图2b示出了当从上方观察时的图2a的装置200。轻质的横杆防撞器201经由弹簧204和缓冲器203与边缘成型件104耦联，弹簧204和缓冲器203布置成彼此平行。弹簧204在此处具有使横杆防撞器201运动到初始位置中或使其保持在初始位置的任务。横杆防撞器201的额外长度确保在竖直方向上的载荷移除，并且防止污染物或杂质进入。由于分开的质量而因此在该装置200中可以产生较小的载荷冲击。
图3a示出了用于减小运输设施的货舱102内的具有底板103的被移动货物单元101上的载荷的装置200，底板103借助于具有能够弹性变形的衬套302的能够弹性变形的铆钉接头301固定于边缘成型件104。侧壁108在竖直方向上附连于边缘成型件104。此处，货物单元101朝向碰锁107运动，碰锁107固定于运输设施的货舱102以用于将货物单元101固定在适当的位置。边缘成型件104在碰锁107的方向上形成横杆防撞器201。角单元109设计成接合货物单元101的四个边缘成型件102中的两个相应的边缘成型件102。
具有能够弹性变形的衬套302的能够弹性变形的铆钉接头301形成缓冲单元202，缓冲单元202设计成缓冲货物单元101在货物单元101的运动方向106上的运动，以便减小作用在货物单元101和碰锁107上的载荷。
图3b示出了当从上方观察时的图3a的装置200。用于铆钉301的弹性体缓冲单元202使边缘成型件104上的载荷与底板103和其它的边缘成型件104上的载荷分离(弹性体提供弹性定向(spring directional)的耦联和缓冲)。因为作用在货物单元102上的载荷为单一载荷(没有通过长期振动所产生的热)，所以橡胶可以用作缓冲材料。
图4a示出了用于减小运输设施的货舱102内的被移动货物单元101上的载荷的装置200，其中，货物单元101的竖直侧壁108固定于货物单元101的边缘成型件104。货物单元101的底板103被包围在边缘成型件104的槽402中，其中，槽402设计成使底板103浮动安装在槽402中。通过包括缓冲器401和弹簧元件403的缓冲单元202使得能够实现浮动安装的底板103。
货物单元101在运动方向106上朝向位于货舱102内的碰锁107运动，其中，缓冲单元202设计成缓冲货物单元101在货物单元101的运动方向106上的运动，以减小作用在货物单元101上的载荷。边缘成型件104在碰锁107的方向上形成横杆防撞器201。
图4b示出了当从上方观察时的图4a的装置200。底板103可以弹性地保持在边缘成型件104的槽402中。在载荷冲击的情况下，由边缘成型件104所起的作用与图3a和3b的装置200的边缘成型件104的作用相似。在底板103和边缘成型件104的接合点处的分离是以类似于根据图3a和3b的装置200的弹性体缓冲的方式进行。减少了底板103在竖直方向上的轴承或附件。可以使用铆钉在椭圆形孔中将底板103固定于边缘成型件104。
根据图4a的装置200，图5a示出了用于减小运输设施的货舱102内的被移动货物单元101上的载荷的装置200，其具有碰锁107、货舱102以及货物单元101，货物单元101在运动方向106上朝向碰锁107运动。货物单元101的侧壁108借助于边缘成型件104和铆钉503接合到底板103。使横杆防撞器201与边缘成型件104分开的第一缓冲单元202附连在边缘成型件104的竖直侧面506上。在横杆防撞器201的运动方向106的方向上布置该第一缓冲单元202。
第二缓冲单元505位于横杆防撞器201和边缘成型件104的第二侧面507之间，其中，第一侧面506定位成垂直于第二侧面507。额外地，横杆防撞器201借助于铆钉504在底板103附近接合到边缘成型件104。
压缩压力作用在第一缓冲元件202上，而第二缓冲元件505受到剪力或剪应力502。
图5b示出了当从上方观察时的图5a的装置200。第一缓冲单元202和第二缓冲单元505可以由橡胶制成，并且作为弹性定向耦联件和缓冲元件。橡胶材料非常适于吸收剪力或剪应力502，并且还适于吸收压缩压力502。相反，受到拉力或拉应力对于橡胶可能是危险的。
角单元109设计成接合货物单元101的四个边缘成型件102中的两个相应的边缘成型件102。
图6a示出了用于减小被移动货物单元101上的载荷的装置200，被移动货物单元101在货舱102内在运动方向106上朝向碰锁107运动，碰锁107布置在运输设施的货舱102上。货物单元101包括侧壁108，侧壁108借助于边缘成型件104与底板103接合，底板103通过铆钉105附连于边缘成型件104。
货物单元101还包括横杆防撞器201，在缓冲单元202的运动方向106上布置该横杆防撞器201，缓冲单元202可以设计成板簧或平面涡卷弹簧601，其中，缓冲单元202位于边缘成型件104和横杆防撞器201之间。
缓冲单元202构造成缓冲货物单元101在货物单元101的运动方向106上的运动，以减小作用在货物单元101上的载荷。
图6b示出了当从上方观察时的图6a的装置200。此处，平面涡卷弹簧601使横杆防撞器201与边缘成型件104分离。弹簧容纳部可以位于横杆防撞器201后面的边缘成型件104上(较短的平面涡卷弹簧)或位于边缘成型件104的左侧和右侧上的边缘成型件602的面上。
图7a示出了用于减小被移动货物单元101上的载荷的装置200，被移动货物单元101在运输设施的货舱102内在运动方向106上朝向货舱102的碰锁107运动。货物单元101包括设有横杆防撞器201的边缘成型件104，其中，缓冲单元202与货物单元101的横杆防撞器201成为一体。底板103借助于铆钉105接合到货物单元101的边缘成型件104。
图7b以俯视立体图示出了图7a的装置200，并且装置200在俯视立体图中放大。缓冲单元202或弹簧可以与边缘成型件104或横杆防撞器202的部分成为一体，其中，底板质量的在先分离可以使峰值冲击质量减小。
图8a示出了用于在货舱102的碰锁107的方向上减小运输设施的货舱102内的在运动方向106上的被移动货物单元101上的载荷的装置200。货物单元101包括侧壁108，侧壁108通过边缘成型件104接合到底板103，其中，底板103借助于铆钉105固定于边缘成型件104。
货物单元101还包括通过弹性唇部801与边缘成型件104接合的横杆防撞器201，其中，唇部801作为缓冲单元202，并且设计成缓冲货物单元101在货物单元101的运动方向106上的运动以减小作用在货物单元101上的载荷。除了唇部801之外，弹簧802可以设置为附加的缓冲元件。
图8b示出了当从上方观察时的图8a的装置200。弹性唇部801可以设计成铝唇部(与边缘成型件104作为整体)或者可以是具有限定刚度／缓冲的聚合物材料(插入件、嵌入件)，并且允许货物单元101在载荷冲击的方向上变形。如果唇部801构造为嵌入件，则可以容易地更换唇部801。
图9示出了具有货舱102、多个货物集装箱101以及多个碰锁107的运输设施900，所述碰锁107用于在货舱102内将货物集装箱101固定在适当的位置。
图10示出了用于减小运输设施的货舱内的被移动货物单元上的载荷的方法1000的流程图。
方法1000包括如下步骤：在步骤1001中，使缓冲单元位于货物单元的边缘成型件和底板之间或者位于货物单元的边缘成型件和横杆防撞器之间。在步骤1002中，借助于缓冲单元缓冲货物单元在货物单元的运动方向上的运动以减小作用在货物单元上的载荷。最后，步骤1003包括在装载货物单元的过程期间以及当在运输设施的货舱内运输货物单元时减小被移动货物单元上的载荷。
尽管参照示例性实施方式描述了本发明，但是可以在不背离本发明的保护范围的情况下做出各种变化和改型。具有货舱、货物集装箱以及用于将货物集装箱固定在适当的位置的碰锁的运输设施可以设计成地面车辆、诸如飞机或直升机的飞行器以及船舶和铁路车辆。
此外应当指出，“包含”、“包括”或“具有”不排除任何其它的元件或步骤，并且“一个”或“一种”不排除多个的情况。特别地，例如，装置可以包括多于一个的底板、多于一个的边缘成型件、多于一个的横杆防撞器、多于一个的第一缓冲单元、多于一个的第二缓冲单元，货物集装箱可以包括多于一个的侧壁，并且运输设施可以包括多于一个的货舱、多于一个的货物集装箱以及多于一个的碰锁。
另外应当指出，参照上面的示例性实施方式中的一个描述的特征或步骤也可以用于和上述其它的示例性实施方式中的其它特征或步骤进行结合。权利要求中的附图标记不应视作是对保护范围的限制。

Claims (14)

1.一种用于减小运输设施(900)的货舱(102)内的被移动货物单元(101)上的载荷的装置(200)，其中，所述装置(200)包括：
所述货物单元(101)的底板(103)；
所述货物单元(101)的边缘成型件(104)；
所述货物单元(101)的横杆防撞器(201)；
第一缓冲单元(202)；
第二缓冲单元(505)；
其中，所述第一缓冲单元(202)位于所述横杆防撞器(201)和所述边缘成型件(104)的第一侧面(506)之间；
其中，所述第二缓冲单元(505)位于所述横杆防撞器(201)和所述边缘成型件(104)的第二侧面(507)之间；
其中，所述第一侧面(506)布置成垂直于所述第二侧面(507)；并且
其中，所述第一缓冲单元(202)设计用于缓冲所述货物单元(101)在该货物单元(101)的运动方向(106)上的运动，用以减小作用在所述货物单元(101)上的载荷。
2.如权利要求1所述的装置(200)，
其中，所述边缘成型件(104)和横杆防撞器(201)设计成分体式的组件。
3.如权利要求1或2所述的装置(200)，
其中，所述第一缓冲单元(202)设计成弹性弹簧元件(204、403、601)。
4.如权利要求1或2所述的装置(200)，
其中，所述第二缓冲单元(505)设计成弹性弹簧元件(204、403、601)。
5.如权利要求1所述的装置(200)，
其中，所述第一缓冲单元(202)设计成具有能够弹性变形的衬套(302)的能够弹性变形的铆钉接头(301)。
6.如权利要求1所述的装置(200)，
其中，所述第二缓冲单元(505)设计成具有能够弹性变形的衬套(302)的能够弹性变形的铆钉接头(301)。
7.如权利要求5或6所述的装置(200)，
其中，所述能够弹性变形的衬套(302)由弹性体构成。
8.如权利要求1、2、5、6中任一项所述的装置(200)，
其中，所述边缘成型件(104)包括槽(402)，所述槽(402)设计成使所述底板(103)浮动安装在该槽(402)中；
其中，所述第一缓冲单元(202)位于所述边缘成型件(104)的所述槽(402)中。
9.如权利要求1、2、5、6中任一项所述的装置(200)，
其中，所述第一缓冲单元(202)与所述货物单元(101)的所述横杆防撞器(201)成为一体。
10.如权利要求1、2、5、6中任一项所述的装置(200)，
其中，所述第一缓冲单元(202)设计成弹性唇部；
其中，所述弹性唇部(801)将所述横杆防撞器(201)与所述边缘成型件(104)接合。
11.一种用于飞行器(900)的货物集装箱(101)，其中，所述货物集装箱(101)包括：
侧壁(108)；
根据权利要求1至10中任一项所述的装置(200)；
其中，所述边缘成型件(104)设计用于将所述侧壁(108)与所述底板(103)接合。
12.一种运输设施(900)，其中，所述运输设施(900)包括：
货舱(102)；
根据权利要求11所述的货物集装箱(101)；以及
碰锁(107)，所述碰锁(107)用于在所述货舱(102)内将所述货物集装箱(101)固定在适当的位置。
13.一种用于减小运输设施(900)的货舱(102)内的被移动货物单元(101)上的载荷的方法(1000)，其中，所述方法(1000)包括如下步骤：
将第一缓冲单元(202)布置在横杆防撞器(201)和边缘成型件(104)的第一侧面(506)之间；
将第二缓冲单元(505)布置在所述横杆防撞器(201)和所述边缘成型件(104)的第二侧面(507)之间，其中，所述第一侧面(506)布置成垂直于所述第二侧面(507)；
缓冲所述货物单元(101)在该货物单元(101)的运动方向(106)上的运动，以便借助于缓冲单元(202)减小作用在所述货物单元(101)上的载荷。
14.如权利要求13所述的方法，还包括如下步骤：
在装载所述货物单元(101)的过程期间或者当在所述运输设施(900)的所述货舱(102)内运输所述货物单元(101)时减小所述被移动货物单元(101)上的载荷。
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