CN102428013A - 一种用于安装和/或卸除集装箱的装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于安装和/或卸除集装箱单元的装置,其中所述集装箱单元具有用于连接扭锁(300)角件(400),所述装置包括:支承结构(100),具有两个平行的长边和两个端边,用于支撑所述集装箱单元;存储站(112),与两个所述端边中的第一端边相邻并位于其外侧;第一输送装置(101a),沿着两个所述长边中的第一长边设置;第二输送装置(101b),沿着两个所述长边中的第二长边设置;其中,每个所述输送装置(101a,101b)用于在所述存储站(112)与所述角件(400)之间往返传送所述扭锁(300)。本发明又提出一种用于安装和/或卸除集装箱单元的方法。

Description

一种用于安装和/或卸除集装箱的装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种用于安装和/或卸除具有角件的集装箱单元的装置,所述角件上装有扭锁,所述装置具有一个集装箱单元的支承结构,所述支承结构有两条平行的长边和两条端边。本发明还涉及一种安装集装箱单元的方法,包括将扭锁插入各集装箱单元角件的步骤,以及一种卸除集装箱单元的方法,包括从各集装箱体上移除扭锁的步骤。
现有技术中的集装箱多采用的是标准化尺寸的货物集装箱,主要但不局限于具有以下尺寸ISO-集装箱:20英尺×8英尺×8.6英尺或40英尺×8英尺×8.6英尺,即尺寸长度分别为6.05米和12.2米,宽度为2.4米,高度为2.6米。非常规的尺寸的集装箱还有长度为:24、28、44、45、46、53和58英尺。相应地,另有其它一些标准化的集装箱尺寸,例如高柜集装箱或SECU-集装箱,也属于目前应用的货物集装箱范畴。
在装卸集装箱时,通常将多个布置在一起的集装箱吊起,例如,同时垂直吊起两个叠在一起的20英尺集装箱,即大约相当于吊起一个40英尺集装箱。
ISO-集装箱以及其他标准化的货物集装箱,根据标准,具有标准化的集装箱角件。每一个集装箱角件在其三个侧壁上均设有通孔。这些角件的用途不同,有用于垂直连接集装箱使其相互堆叠的,也有在吊起集装箱时作为夹紧装置配件的。
对于集装箱单元来说,两个纵向布置集装箱作为一个单元共同装卸,且单个集装箱单独装卸。
港口的起重吊车进行装卸作业时,可有多种不同类型的起吊形式。其区别在于,单个起吊,即仅有一个集装箱被吊起,双起吊,即两个集装箱纵向布置形成一个集装箱单元被起吊,串联起吊,即两个集装箱横向布置共同起吊或四个集装箱两两纵向两两横向布置共同起吊,以及垂直串联起吊,即两个集装箱或两对集装箱纵向布置垂直连接在一起共同吊起。
背景技术
从船上卸载集装箱或是将集装箱装载入船,快速的装卸过程是非常重要的。为了达到10-15000TEU(TEU是20英尺换算单位的标准度量)的吞吐量,船只所要运送大量的集装箱,由于每个集装箱均占有一定的体积,因此给物流带来问题。在这一点上,避免出现作业瓶颈,并使得起重吊车可以不间断的连续工作是非常重要的。
集装箱在运输时,通过锁定装置相互垂直连接在一起,锁定装置通常采用扭锁的形式。位于集装箱角部的锁定装置通过穿过上集装箱角件的开孔和下集装箱角件的开孔将集装箱相互锁在一起。从而,每个扭锁与其相应的集装箱形成了锁定连接。向船上装载集装箱时,所述扭锁被锁定在各集装箱的底部,即安装。在将集装箱从船上卸下后,须相应地移除该锁定装置,即卸除。安装和卸除均需要一定的时间,并且要求在集装箱的每个角部进行操作。安装时将锁定装置安装在正确的位置以及卸除时将锁定装置从角件移除是非常必要的。为了减少安装和卸除所耗费的时间,并且,为了在给或从集装箱角件传送锁定单元时至少部分除去对人力的需要,有人建议在多方向和多角度上采用自动化吊运。
相应的技术可以参考专利文献WO 2006/0204071、EP 1585690和US6688249。
专利文献WO 2006/024071提出了一种用于安装和卸除集装箱的系统,所述集装箱在用于容纳集装箱的支架的每个角上设置有组件。组件包括一个用于存放扭锁的存储装置,一个用于实现安装/卸除的操纵装置以及一个用于向操纵装置提供扭锁的供给装置。存储装置设置有容纳扭锁的机架,所述机架通过输送器可被横向输送至供给装置的位置。所述供给装置设置有推杆,用于将所述扭锁输送给操纵装置或从该操纵装置移除。若要容纳两个集装箱,则所述支架需在其中间部位额外设置四个组件,用以实现在角件部位的安装/卸除。
欧洲专利EP1585690提出了一种用于安装和卸除的装置,包括用于容纳扭锁的特殊的扭锁容器。当货物集装箱被安装或卸除时,该装置被置于所述扭锁容器的上面。所述扭锁容器在顶端设置有开口,用于在安装或卸除时操纵所述扭锁。在所述扭锁容器的内部设置有垂直和水平的传送装置,用于在所述开口间往返传送扭锁。
德国专利DE10059260提出了一种很大程度上与欧洲专利EP1585690类似的装置,所述装置采用同样的方式设置有集装箱扭锁。在集装箱的端面设置有可横向移动的机器人,实现在角件之间的对扭锁的往返传送。
美国专利US6688249提出了一种装置,所述装置具有设于传输装置上的承载部件,所述传输装置沿着导轨以集装箱的纵向方向移动,并且,所述承载部件从导轨旁的供给盘上接收扭锁并送至集装箱角部,实现安装,安装亦通过与之相反的方式实现。
根据现有技术的系统,可以减少安装卸除的人工作业的操作时间。并且操作的安全性也得到了提高。但是,现有技术的系统仍有很多的缺陷,例如结构和操作较为复杂、占用了集装箱两侧的空间、需要多个扭锁存储设备或是需要特殊的扭锁容器。
发明内容
本发明的目的在于提出一种高度自动化的安装/卸除装置,缩短其操作时间,提高安全性,以及克服本领域现有技术的相关缺陷。
本发明的目的在于一种用于如前面所述的具有区别技术特征的安装/卸除装置,还包括第一端边相邻并位于其外侧存储站,沿着所述长边的第一长边设置的第一输送装置,以及沿着所述长边的第二长边设置的第二输送装置,所述输送装置用于在所述存储站与所述角件之间往返传送所述扭锁。
通过沿着长边设置的输送装置传送所述扭锁,最小化了安装时连接扭锁所需的准备时间,卸除亦是如此。往返传送所述扭锁仅设置一个存储站,简化了本装置的结构。采用种这设置,可以减小存储站所占的空间体积。在大多数港口,集装箱单元侧面的空间常被其他例如货车、吊车的装卸装置占用。由于本发明无需占用集装箱单元外侧的空间,因而避免了港口中与其他装卸装置干扰的产生。本装置优化了集装箱整体装卸链的结构,并且避免了事故的发生。本装置与现有技术提出的自动化安装卸除装置相比,结构简单、操作便捷,并具有较高的可靠性。
作为本发明的一种优选实施方式,每个输送装置包括若干平行的、并排排列的输送器。
沿着各集装箱单元,至少安装或卸除两个角件。通过设置多个输送器,可以实现同时传输至这些箱体处,和从这些箱体处传输出,因而减少了操作时间,并且提高了精确度。
作为本发明的一种优选实施方式,输送器的数量可以是三个或者四个。
对于仅包括一个40英尺集装箱的集装箱单元,每个输送装置设置两个输送器是足够的。然而,集装箱单元通常由两个20英尺集装箱首尾相连排列组成。在这种情况下,在长侧面的中部还需要设置两个角件。该实施方式使得本装置尤其适用于装卸如此的一对集装箱,一个输送器用于最近的角件,另一个输送器用于最远的角件,一个或两个输送器用于中部的角件。由于位于中部的箱体彼此位置接近,因此可以通过一个单独的输送器来传送。然而,也可以采用三个输送器。
作为本发明的再一种优选实施方式,设于同一个输送装置上的所述输送器具有不同长度。
该设置的优点在于,可以适应从所述存储站到所述角件的不同的距离长度。
作为本发明的再一种优选实施方式,设有所述输送器的驱动装置,用于以不同速度驱动输送装置上的输送器。
由于输送距离的不同,远距离角件需要输送器以实际需要速度传送。中部角件需要输送器以较低的速度传送,最近的角件需要输送器以更低的速度传送。由此,各个角件的输送时间大致相等。对于那些没有在最高速度下运作的输送器来说,它们对结构和驱动的要求较低。
作为本发明的再一种优选实施方式,所述驱动装置包括一个用于驱动一个设于输送装置上的输送器的电动机。
对于驱动来说这是一个特别简单的设计,各个发动机可以根据它所要驱动的输送器的要求单独选择规格。首选的是为每个输送装置设置一组发动机。或者,驱动装置可以用于同时驱动两个输送装置,即每个发动机同时驱动在两个输送装置上的两个相应的输送器。
作为本发明的再一种优选实施方式,所述驱动装置在包括一个发动机,所述发动机用于驱动输送装置上所有的输送器,其中,每个输送器通过一个独立的齿轮机构与所述发动机相连接。
给每个输送装置配置一组发动机或一个单独的发动机是一种优选的实施方式。或者,可以将所述驱动装置用于同时驱动两个输送装置,即通过一个共同的发动机来驱动设置在两个输送装置上的两个相应的输送器。在本实施方式中,每个输送装置配置一个单独的发动机,或者两个输送装置配置一个共同的发动机。
本实施方式相对于上一种实施方式属于另一种实施方式,其优点在于仅需要一个发动机。通过使用具有不同比率的齿轮机构,传送速度可以满足各个输送器的需要。
作为本发明的再一种优选实施方式,每个输送器至少包括一个用于夹紧扭锁的夹紧装置。
所述夹紧装置用于通过输送器传送时抓住所述扭锁,以及在安装/卸除时操纵所述扭锁。所述夹紧装置保障了传送的安全性,并且省去了安装/卸除时对任何其它设备的需要。通常情况下,仅仅用于中部箱体的输送器设置有两个夹紧装置,而其他输送器只设置一个夹紧装置。
作为本发明的再一种优选实施方式,所述夹紧装置是与所述输送器一体成型的机械部件,从而实现与所述输送器同时移动。
由此可以装置具有一个坚固、可靠、精确结构和操作。
作为本发明的再一种优选实施方式,还设置有定位装置,用于将各输送器定位在至少一个预定位置上,且与所述夹紧装置位于所述角件正下方的位置相对应。
该设置使得本装置更加自动化,提供了一种精确排列夹紧装置与角件的简便方法。淘汰了对夹紧装置准确定位的人工作业。
作为本发明的再一种优选实施方式,所述定位装置包括一个传感器和/或一个机械限位器。
传感器的设置使得定位变得简单而精确。所述机械限动器亦可被一个传感器代替,或是另补充设置一个传感器从而提高了系统安全性。
作为本发明的再一种优选实施方式,所述输送装置用于将所述扭锁传送给至少两个端面对端面相互连接的集装箱的角件,和/或从所述角件处将所述扭锁传送出。
前面提到的集装箱单元通常由两个如上方式连接在一起的集装箱,本实施方式所述的装置尤其适用于装卸这样成对的集装箱。
作为本发明的再一种优选实施方式,本装置还包括一个集装箱装卸装置,通过所述装卸装置所述集装箱单元可以垂直移动。
安装或卸除时,通常需要将所述集装箱单元相对于所述扭锁在垂直方向上移动一小段距离。通过本实施方式,即可通过一种简单的方法实现其垂直的相对移动。垂直移动集装箱单元的优势在于,通过集装箱装卸装置可以将两个集装箱单元堆叠放置。
作为本发明的再一种优选实施方式,所述集装箱装卸装置能够接收至少一对集装箱单元,其中一个集装箱单元位于另一个集装箱单元的上方,所述集装箱装卸装置包括一个支承结构,一个与所述支承结构相连的装载平台,和一个与支承结构相连的转运装置,所述转运装置用于横向移动所述集装箱单元;所述转运装置包括一个横向移动的夹紧框架,所述夹紧框架至少能包围集装箱单元的三个垂直侧壁,并且所述夹紧框架的内部尺寸大于水平面上集装箱单元的截面尺寸,从而所述集装箱单元能够垂直通过所述夹紧框架。
本实施方式的优势在于,可以同时装卸两个集装箱,进一步减少了装卸的操作时间。基于本发明的用于安装/卸除的装置的优势进一步增强。
本发明的另一个目的在于提出一种用于安装卸除的方法,包括:将所述集装箱单元放置在一个具有两条平行的长边和两条端边的支承结构上,其中一条端边外部设置一个与所述端边相邻的存储站,沿着各条所述长边设置的输送装置,通过所述输送装置将所述扭锁往返传送与所述存储站与所述角件之间。
作为本发明的再一种优选实施方式,所述方法通过根据本发明所述的装置,尤其是根据任一优选实施方式来执行。
本发明方法以及其优选实施方式具有与如前面所述的本发明的装置及其相关实施方式相同的优点。
各从属于权利要求介绍了本发明的优选实施方式。作为更进一步的优选实施方式,可以通过结合上述的任何两个或两个以上优选实施方式来得到,也可以通过结合说明书具体实施例中的技术特征来得到。
为了更好地理解本发明创造,以下结合附图对本发明进行进一步的阐述。
附图说明
图1为本发明所述的装置的透视图;
图2为图1所示的装置的局部透视图;
图3为图2所示的局部透视图;
图4为图3所示局部结构的剖面图;
图5为根据本发明设置的输送器的透视图;
图6为安装前扭锁与角件的透视图;
图7至图10为与图6类似的,描述安装的进一步步骤示意图;
图11为卸除前扭锁与角件的透视图;
图12至图15为与图11类似的,描述卸除的进一步步骤示意图;
图16为本发明另一实施例所述装置的透视图;
图17为图16所述装置处于另一工作阶段的透视图。
具体实施方式
图1所示的是根据本发明所述的用于安装和卸除的装置的一个实施方式。本装置包括一个支承结构100,用于接受一个40英尺集装箱或两个首尾相连构成一个集装箱单元的20英尺集装箱。下面,将就第二种情况,即两个20英尺集装箱阐述本装置的操作过程。本实施例将主要说明有关卸除的操作过程,由此可以很容易地理解安装的操作过程。
将一对集装箱从船上卸载时需要对其进行卸除。通过港口起重机将一对集装箱卸下,并将其临时置于所述支承结构100上,即置于支承梁109、110a、110b和111上,所述支承梁为垂直与沿支承结构100纵向方向,并横向延伸。此时,扭锁连接在所述集装箱单元的下面。所述集装箱单元的每个角件里均连接有一个扭锁。因而,所述集装箱单元共有八个连接着的扭锁,其中四个连接在纵向的中部区域,即该集装箱单元的两个集装箱的连接处。
所述支承结构100还具有集装箱单元角部的垂直角导架102、103、107、108;还具有垂直的中部导架104、105,设于所述集装箱单元的中部,即两个集装箱的连接处。所述导架均具有倾斜的内边,所述集装箱单元通过所述导架被引导至所述支承结构100上的正确位置。所述支承梁109、110a、110b、111在其垂直方向上均可移动,如此设置的目的将在后面进行说明。在所述支承结构的纵向上设置有两个平行的输送器轨道101a和101b。各所述输送器轨道位于挨着各自纵向侧边的集装箱单元的下方,由此,所述输送装置101a、101b可以与连接于集装箱单元的固定扭锁的位置形成一条直线。
当所述集装箱单元位于其合适位置时,所述扭锁便由此被卸除,并通过输送装置101a、101b传送至位于本装置末端的存储站112。在那里,所述扭锁从所述输送装置101a、101b上被移除,并回收至存储箱113、114。该过程可以由如图所示的人工完成,或是采用自动化设备,比如通过机器人完成。
图2对所述输送装置101a、101b进行了更为详细的描述,图中,本装置的其他部分均省略。输送装置的每条输送轨道101a、101b均设置有纵向的空心的矩形梁123、124,并且每个矩形梁均支撑三个输送器(本图未显示)。所述输送器的设置与作用将仅针对输送装置100b进行说明,因此这种设置同样适用于另一个输送装置。在所述输送装置100b上设置有四个可通过所述输送器移动的夹紧装置119、120、121、122。每个夹紧装置119、120、121、122可以对扭锁夹紧的同时,将其从相应的集装箱角件上释放,并随后将所述扭锁传送至所述存储站112。
第一夹紧装置119与第一输送器相连,所述第一输送器用于将所述锁定单元从最近的集装箱角件传送至所述存储站112。第二夹紧装置120和第三夹紧装置121与第二输送器相连,所述第二输送器用于将所述锁定单元从位于本装置中部即两个集装箱连接处的角件传送至所述存储站112。第四夹紧装置122与第三输送器相连,所述第三输送器用于传送位于最远集装箱单元角件处的扭锁。相应地,每个输送器的长度是不同的。各个输送器由其相应的电动机128、129、130驱动。由于从所述存储站112到各角件的距离不同,每个输送器的驱动速度也不同。这样可以保证将所述夹紧装置119、120、121、122传送至所述存储站112所需的时间大致相等。
或者,三个电动机128、129、130还可以由一个单独的电动机代替,用于同时驱动三个输送器。在这种情况下,电动机与所述输送器之间的传动包括各自的齿轮机构,使得各个输送器可以获得不同的速度。
尽管拥有不同速度的输送带是优势,然而以同样速度驱动所述输送器也在本发明的保护范围之内。
输送装置100a上的输送器和具有电动机125、126、127的驱动系统的设置与以上对于输送轨道100b描述相对应,而另外两对电动机可通过相应的方式被替代。作为一种可替代的实施方式,用于驱动两个最短传送距离的输送器的一对电动机125、130亦可由一个共用的电动机代替,并且对另外两对电动机的替代亦可通过相应的方式实现。作为另一种可替代的实施方式,通过一个单独的电动机驱动所有六个输送器,每对输送器共用一个齿轮机构。
图3通过放大的透视图进一步详细描述了与输送装置101b相关的输送装置。夹紧装置119在传送过程中,通过其输送器的驱动在空心梁124顶部滑动。所述夹紧装置119设置有壳体203,在传送期间,所述扭锁的下部被包裹在所述壳体203内。所述夹紧装置119的顶部为开有矩形开孔202的盖板201,卸除时,所述扭锁较低部分穿过所述矩形开孔202插进至所述壳体203中。在壳体203的内部设置一个机构使得所述扭锁既可以在安装时被锁定也可以在卸除时被释放。该机构通过手柄204可被置于安装或是卸除模式。底板205具有一个向下的中心凸起206,该凸起206延伸并穿过位于空心梁124顶部的纵向槽131,所述夹紧装置通过所述底板205在空心梁124上滑动。所述夹紧装置119通过所述凸起206实现与所述空心梁124内部的输送器连接。在所述底板205的下面,设置有由塑料制成的耐磨层207,所述耐磨层207沿所述凸起206的两侧延伸设置。
在所述空心梁124的末端,设置有输送器导轨132-137。上部的三个导轨132、133、134并排放置,被位于空心梁124内部的横向隔板所支撑。其中,每个导轨引导其各自的输送器的活动部件。导轨135、136、137用于引导各自输送器的返回部件。与之同样结构的输送器图中均省略。
图4为与夹紧装置相邻的空心梁124的横截面示意图。在所述凸起206的下端,设置有具有连接件209的水平板208,所述连接件209设于所述水平板208的左边,且为向下延伸设置,如图所示。所述连接件209为所述输送器141的一部分,在所述输送器141在本实施例中为一条输送链。销钉143插入并穿过所述连接件209,和设置在连接件的端部的输送链141的链环142。
位于集装箱单元中部的用于卸除的夹紧装置120、121(见图2)除了连接件设置的位置,其余结构与夹紧装置119构相同。夹紧装置的连接件209a从水平板208的中部伸出,图中由虚线表示。与输送链相连的连接件(图中未标出)设置于导轨133的中部,采用与上述相同的方式。相应地,用于卸除较远的集装箱角件的夹紧装置122具有连接件209b,所述连接件209b设置在水平板208的右边,与右导轨134的输送链相连接。
当所述夹紧装置119移动至卸除相关角件的位置时,输送器141可以停止在正确的位置上。上述过程通过传感器139来实现,例如通过光电元件获知所述夹紧装置119的位置。所述传感器139与所述输送器141的驱动系统相连,在距离卸除位置前的一段短距离时停止驱动,作为减速距离。此外,还设置有机械限位器140,使所述水平板208的停止继续传送。所述机械限位器140主要出于安全性的角度而设置,然而可以忽略去。或者,所述机械限位器还可由传感器139代替。
图5从透视图的角度对所述夹紧装置119与输送器141的连接进行了更为详细的描述。
上述对于本装置的描述基于卸除的操作。安装操作的过程与之相反。在安装时,所述夹紧装置将所述扭锁从所述存储站112传送至所述集装箱单元的角件外。然后,从所述夹紧装置中释放所述扭锁并装入所述角件。
图6至图15描述了安装和卸除的工作过程,其中图6至图10为安装过程,图11至图15为卸除过程。
图6-10描述了如何将扭锁从所述夹紧装置119处移出并装入集装箱的角件400中。扭锁300是用来连接集装箱的常用配件。所述扭锁包括锁体303、304、305以及锁定部件301、305。其中,所述锁定部件由彼此连通的上锁定部件301和下锁定部件305组成。所述锁定部件301、305相对于其锁体302、303、304可绕其垂直轴旋转。所述锁定部件301、305可顺时针方向旋转一定角度,并通过弹簧定位于锁体上。
上述示意图仅标示出集装箱的角件400,但从图中可知,位于各集装箱角部的所述角件为所述集装箱的一部份。为了使描述更为清楚,所述角件400与所述夹紧装置119均经过切削。朝向左边的末端部分被切除。
如图6所示,所述夹紧装置119被输送至合适位置并与角件400成一条直线。上锁定部件301与上锁体部件被置于一特定位置处,在该位置处,上锁定部件301与上锁体部件可通过相对垂直运动穿过在角件400底部的开孔401,通过支承梁109、110、110a、111(见图1)来降低集装箱的位置。起初,上锁定部件301所在的角度位置不能够与所述开孔401的位置相配合。位于上锁定部件301上边具有一特别几何形状,从而与开孔401的低边接触,所述上锁定部件301在其上部与开孔下边间以凸轮动作的方式进行逆时针旋转。其中,旋转运动与位于锁体内部的弹簧的弹簧力相反。
如图7所示,为垂直运动的第一阶段,当上述上锁定部件301穿过所述开孔401,相对图6旋转了一定角度。
进一步的调节如图8所示。所述上锁定部件301位于所述角件400内,所述上锁体部件也位于所述开孔401内。在该位置,所述弹簧装置使得所述上锁定部件301顺时针方向旋转至如图6所示的角度位置。所述上锁定部件的下面位于所述角件的底部,并且被阻挡从角件中向下移动。所述角件400的下边紧连中央锁体部体303,所述角件的下边横向上比上锁体部件302更宽。
进一步向上移动集装箱单元,如图9所示,从而使所述角件400吊起所示扭锁300。与上锁体部件302成对的并可旋转的下锁定部件305,所处的角度位置使其可以穿过位于夹紧装置119的盖板201上的开孔202。
如图10所示,当下锁定部件305从所述夹紧装置119中的释放时,上锁定部件301、305通过弹簧机构进一步顺时针转动一定的角度,从而保证了扭锁锁定集装箱时的完整性和安全性。当下锁定部件305置于夹紧装置119内时,下锁定部件305和壳体302内部的几何关系形成了锁定构件201、205顺时针方向角度位置的的极限。夹紧装置119的壳体203内部的几何结构通过手柄可调节,用于选择安装或卸除模式,如图6至图10所示为在安装模式下的手柄位置。
卸除的过程如图11至图15所示。由于卸除的操作与如图6至图10所示的安装的连接关系类似,因此仅简单阐述卸除的操作过程。
如图11所示,夹紧装置119位于与集装箱角件成一直线的位置。手柄204置于卸除模式的位置。上锁定部件301将所述扭锁安全地锁定在角件400内。当集装箱降低到如图12所示的位置,壳体203的内部与下锁定部件205配合从而使下锁定部件205逆时针旋转,上锁定部件201也相应地旋转。如图13中所示,上锁定部件201已作出了充分的旋转,从而使其能够通过位于角件底部开孔401(如图14所示)。图15中,扭锁300被卸除,并已准备好从集装箱角件处传送至存储站112处。
如图16所示的本发明的其中一种实施方式,两个能够存储两个相互堆叠的集装箱单元的集装箱装卸装置。本图为集装箱装卸装置空载状态下的透视图,也就是说未装入集装箱的状态。所述集装箱装卸装置为具有一个支承结构1的箱形结构,所述支承结构由一个底部2,四个拐角支承柱3,一个位于顶部的矩形支承框架4组成。在该实施例中,所述支承结构还有两个位于长边中间附近的中央支承柱3a。底部2上方设有一个通过驱动装置垂直可调的装载平台5,所述驱动装置在底部装载平台的下方,示意图没有对更多细节部分进行表示。所述驱动装置可以为常规类型装置,例如电力驱动、空气驱动或者水力驱动装置。
所述集装箱装卸装置还设置有转运装置,所述转运装置包括设置在其两端面的升举机构7,以及与所述升举机构7相连的矩形夹紧框架8。所述升举机构7在横梁6上为水平可替代的。
图中所示的实施例为装卸两个纵向排列的20英尺的集装箱或一个40英尺的集装箱。以下实施例以两个20英尺的集装箱为例介绍集装箱装卸装置的运行过程。
支承框架4和夹紧架8的内尺寸设置允许两个20英寸的集装箱通过。所述支承框架和夹紧架的内部长度稍大于12.2m,内部宽度稍大于2.5m,或适当的偏差大为几厘米,或者在顶端每个方向上长出几十厘米。对于支承框架4和夹紧框架8,在集装箱单元和相应的框架之间要有足够大的空间,这样集装箱能够通过框架。另一方面,应当尽量减小所述空间尤其是横向空间,这样有利于支承框架4和夹紧框架8夹住集装箱单元。对上述各要求进行了适当平衡之后,最终得到每个内尺寸应比相应的集装箱单元尺寸长1-30cm,优选5-15cm。
本实施例中,集装箱装卸单元的各个长边有一个前侧和一个后侧,中央支承柱3a位于前侧。前侧为完全开放式,用于将集装箱单元转移进来或转移出去。前侧的角柱3之间的距离相应的大于集装箱单元的长度,因此转运装置6的端壁部分与传动装置的角柱之间在转运过程中有距离,该距离为12.5-13m,高度即最低位置处的装载平台5与支撑框架之间4之间的距离,至少设置为2.6m,其合适的尺寸范围为2.8-3.5m。
所述装载平台5在及每个拐角处及(长边的)中间设有凹槽12,用于给集装箱单元的拐角提供空间,从而有利于安装和卸除。
支承架4在其拐角处设置有表面向上倾斜的导向板13以及在各个长边的中间设置有表面向上倾斜的导向板14。通过这种方式,当集装箱从起重机上被吊下时,可以有助于中心定位。
在支承框架长边的各主梁上,有四个可更换的螺柱16插在主梁相应的孔隙里。螺柱16可以从图中位置推进去,从而伸入相应的主梁里。所述螺柱16纵向设置,在此方向上,螺柱刚好位于集装箱拐角处的每个孔隙的相对位置。当集装箱单元包括3个20英尺的集装箱时,两个中间的螺柱被插入集装箱端面拐角中。螺柱16具有制动器,例如电动的、液动的制动器,可以相应的通过电路和液压管路进行远程控制。集装箱装卸装置中的控制步骤可以手动或者自动控制。这些螺柱同时被驱动。当该装卸装置用于装卸一个40英尺的集装箱时,驱动系统可形成,从而使设置成中间的螺柱16不被驱动。
在夹紧装置每条长边的主梁上,相应设有螺柱18(未标出)在主梁的空隙中。它们的功能和驱动与上述支承框架的螺柱16相同。
图16所示的集装箱装卸装置,可以在装载和卸载时暂时存储和装卸两个集装箱单元,其中,一个集装箱单元由装载平台5支承,另一集装箱单元由支承框架4支承。通过所述转运装置可将集装箱单元从所述装载平台5转运至位于本装置旁的货车上,同时在顶部装载第二个集装箱并将其底面置于所述支承梁4上。
图17为上述装置在工作状态时的示意图。在本图中,所述升举机构7与横梁6以及夹紧框架一起向外移动,所述夹紧架夹住集装箱单元。当夹紧架已经移动至足够远,以致于所述集装箱单元已完全位于所述平台5外部,所述升举机构7降低所述夹紧架8位置,从而将所述集装箱可以卸载至货车上。然后,上面的集装箱单元被降置平台5上,从而将其卸除,并转运至货车上。
装载过程与之类似,但过程相反。
在安装/卸除的过程中,如第一实施例所述扭锁通过输送装置进行传送。

Claims (17)

1.一种用于安装和/或卸除集装箱单元的装置,其中所述集装箱单元具有用于连接扭锁(300)角件(400),所述装置包括:
支承结构(100),具有两个平行的长边和两个端边,用于支撑所述集装箱单元;
其特征在于还包括:
存储站(112),与两个所述端边中的第一端边相邻并位于其外侧;
第一输送装置(101a),沿着两个所述长边中的第一长边设置;
第二输送装置(101b),沿着两个所述长边中的第二长边设置;
其中,每个所述输送装置(101a,101b)用于在所述存储站(112)与所述角件(400)之间往返传送所述扭锁(300)。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:
每个输送装置(101a,101b)包括若干平行的、并排排列且相互接近的输送器(141)。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于:每个输送装置(101a,101b)
上设置三个或四个输送器(141)。
4.根据权利要求2或3所述的装置,其特征在于:设于同一个输送装置(101a,101b)上的所述输送器(141)具有不同长度。
5.根据权利要求2-4中任一所述的装置,其特征在于:还设有输送器(141)驱动装置(125-130),用于以不同速度驱动所述输送装置(101a,101b)上的所述输送器(141)。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于:所述驱动装置(125-130)包括用于驱动一个设于输送装置(101a,101b)上的输送器(141)的电动机(125-130)。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于:所述驱动装置包括一个发动机,所述发动机用于驱动输送装置(101a,101b)上所有的输送器(141),其中,每个输送器(141)通过一个独立的齿轮机构与所述发动机相连。
8.根据权利要求2-7中任一所述的装置,其特征在于:每个输送器(141)还包括至少一个用于夹紧所述扭锁(300)的夹紧装置(115-122)。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于:所述夹紧装置(119)与所述输送器(141)一体成型的机械部件,从而实现与所述输送器(141)同时移动。
10.根据权利要求8或9所述的装置,其特征在于:还设置有定位装置(139,140),用于将各输送器(141)定位在至少一个预定位置上,且与所述夹紧装置(119)位于所述角件(400)正下方时的位置相对应。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于:所述定位装置(139,140)包括一个传感器(139)和/或一个机械限位器(140)。
12.根据权利要求1-11的任一所述的装置,其特征在于:所述输送装置(101a,101b)用于将所述扭锁传送给至少两个端面对端面相互连接的集装箱的角件(400),和/或从所述角件(400)处将所述扭锁传送出。
13.根据权利要求1-12中任一所述的装置,其特征在于:还包括一个集装箱装卸装置,通过所述装卸装置所述集装箱单元可以垂直移动。
14.根据权利要求12所述的装置,其特征在于:所述集装箱装卸装置能够接收至少一对集装箱单元,其中一个集装箱单元位于另一个集装箱单元的上方,所述集装箱装卸装置包括一个支承结构(1),一个与所述支承结构(1)相连的装载平台(5),和一个与支承结构(1)相连的转运装置(6),所述转运装置(6)用于横向移动所述集装箱单元;所述转运装置(6)包括一个横向移动的夹紧框架(8),所述夹紧框架(8)至少能包围集装箱单元的三个垂直侧壁,并且所述夹紧框架(8)的内部尺寸大于水平面上集装箱单元的截面尺寸,从而所述集装箱单元能够垂直通过所述夹紧框架(8)。
15.一种安装集装箱单元的方法,包括将扭锁(300)插入设置在集装箱单元底部的各个角件(400)的步骤,其特征在于:将所述集装箱单元放置在一个具有两条平行的长边和两条端边的支承结构(100)上;在其中一条端边外部设置一个与所述端边相邻的存储站(112);沿着各条所述长边设置输送装置(101a,101b);通过所述输送装置(101a,101b)将所述扭锁(300)从所述存储站(112)传送至所述角件(400)处。
16.一种卸除集装箱单元的方法,包括将扭锁(300)从设置在集装箱单元底部的各个角件(400)中移除的步骤,其特征在于:将所述集装箱单元放置在一个设置有两个平行的长边和两个端边的支承结构(100)上;在其中一条端边外设置与端边相邻的存储站(112);沿着各长边设置输送装置(101a,101b);通过所述输送装置(101a,101b)将所述扭锁(300)从所述角件(400)传送至所述存储站(112)处。
17.一种根据权利要求15或16所述的方法,其特征在于:通过根据权利要求1-14中的任意一项所述的装置所执行的所述方法。
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