CN102791607B - 缆索控制的集装箱轭架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于提升至少一个集装箱(5)的集装箱轭架(1)，其包括基架(2)，两个活动梁(3a、3b)能够在基架(2)中可伸缩地移动，在两个活动梁(3a、3b)的外端部设置有横梁(6a、6b)，横梁(6a、6b)设置有锁定构件(8)，即所谓的扭锁，锁定构件(8)用于接合并锁定集装箱(5)的角箱。本发明凭借下述事实实现：缆索(11a、11b)设置成将相应的活动梁(3a、3b)移动到集装箱轭架的框架(2)中的期望位置中；用于活动梁(3a、3b)的移动的缆索(11a、11b)借助于同一个缆索卷筒(10b)同时地卷绕或退卷；集装箱轭架(1)的两个缆索卷筒(10a、10b)由共用致动器(4)驱动；以及缆索(11a、11b)通过弹簧加载缆索张紧装置(15a、15b)紧固在相应的活动梁(3a、3b)的端部中。

Description

缆索控制的集装箱轭架
技术领域
本发明涉及缆索控制的集装箱轭架，其用于至少一个集装箱的引导、锁定和提升。本发明特别地涉及具有两个能够可伸缩地移动的活动梁的集装箱轭架，使得不同长度的集装箱可由同一个集装箱轭架提升，并且在该集装箱轭架中，设置在轭架的基架中的活动梁借助于缆索/钢丝移动到正确的位置。
背景技术
目前，世界上运输的全部货物的大部分借助于集装箱运输。集装箱的装载和卸载通常借助于卡车、起重机等等以及借助于特别地适合的提升装置，即所谓的集装箱轭架来实现。这些集装箱轭架能够被快速地调整为不同的集装箱尺寸是重要的，使得对集装箱的处理是时间有效的。这种调整通常借助于液压系统或链传动系统来实现。
液压系统的缺点是其迟早会开始泄漏液压油，这将污染集装箱和码头。这导致许多国家的码头公司被迫为向下流入流水中的油支付相当大的罚款。另外，液压系统基于液压泵的持续运转，这意味着较高的能量损耗以及在码头及其周围环境中的烦扰的噪声水平。
链传动系统具有下述缺点：其必须定期地进行润滑和调整/张紧，并且链传动系统也产生大量的机械噪声。此外，链不灵活、不可伸缩并且沿横向方向是完全刚性的，这意味着，沿横向方向对链系统的校准是非常敏感的并且要求小的偏差。这在集装箱轭架以震动和重击的形式经常地遭受大的以及突然的机械应力的环境中是一个问题。
生产和使用根据现有技术的集装箱轭架是相对昂贵的，并且对环境造成负面影响，此外，对机械应力是相对敏感的。出于这些原因，需要尽可能地不同于现有技术，并且用更安静、更清洁、更廉价、更节能以及更抗机械应力的更好的解决方案来替代现有技术。本领域内的现有技术不能圆满地解决这些问题。
发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题以及提供介绍部分中所述类型的集装箱轭架，该集装箱轭架能够以更快、更简单和更廉价的方式以及在没有油泄漏风险的情况下来调整轭架中的活动梁的位置，使得不用考虑集装箱的特定尺寸和长度，集装箱轭架就都能够快速和简单地适应一定的集装箱尺寸。
本发明的另一个目的是活动梁在基架中的位置的调整应该借助于缆索/钢丝实现。
本发明的再一个目的是缆索的送进和送出优选地借助于电动机实现，并且优选地借助于机械齿轮实现。
本发明的还一个目的是每个活动梁由自身单独的缆索控制，并且该缆索从自身单独的缆索卷筒上退卷或卷绕到该缆索卷筒上。
本发明的又一个目的是轭架的所有缆索卷筒经由共用的轴同步地旋转。
本发明的另一个目的是缆索尽可能受保护地位于集装箱轭架的基架内部。
本发明的再一个目的是缆索在活动梁中的紧固是柔性的和弹簧加载的，以便有效地吸收钢丝系统中的任何松弛。
根据本发明通过根据专利权利要求1的特征部分中限定的区别特征的装置来实现上述及其他目的和优势。
因此，本发明涉及缆索控制的集装箱轭架，其包括钢制基架和设置在基架中的两个能够单独可伸缩地延伸的活动梁。活动梁的运动彼此相对的引导，并且用户/驾驶员能够通过使用适合目的的致动器容易地将活动梁延伸到期望的位置中，使得轭架能够夹紧不同长度的集装箱，通常具有20、30、40或45英尺诸长度中的一个。如果提升20英尺长的集装箱，则两个活动梁均完全地缩回到其内端部位置中，如果提升45英尺长的集装箱，则两个活动梁最大限度地延伸到其最外端部位置中。当提升20与45英尺之间的集装箱时，两个活动梁从基架延伸预定距离。在每个预定位置处设置有检测活动梁的位置检测器。因此，驾驶员将集装箱轭架、活动梁和锁定构件与集装箱的角箱对准接合，例如借助于设置在轭架的四个外角上或靠近轭架的四个外角设置的机械搜索臂，锁定构件，即所谓的扭锁，设置在集装箱轭架的外横梁上。轭架的锁定构件基本下降到集装箱的角箱中的切口内，之后锁定机构转动四分之一圈，并且因此将轭架锁定在集装箱上，随后集装箱可被提升。需要提供给轭架及其致动器和检测器的电能和控制信号优选地通过电缆传送至集装箱轭架。
活动梁在框架内的移动通过缆索系统实现，缆索系统基本上包括用于每个活动梁的两条缆索。一条缆索用于活动梁的延伸，另一条缆索用于活动梁的缩回。
本发明的生产更廉价、使用更节能并且在操作中更安静。此外，本发明更加环境友好并且不会泄漏液压油，此外，更易于调节和维护。
本发明的进一步的区别特征和优势从以下对本发明的更详细的描述以及附图和现有权利要求中更明显地看出。
附图说明
以下根据附图以较少数量的优选的示例性实施方式对本发明进行更详细的描述。
图1示出根据本发明的缆索控制的集装箱轭架从上部倾斜地看的立体图。
图2示出安装在起重机上的集装箱轭架如何提升集装箱的示图。
图3示出根据图1的集装箱轭架的从上面看的示意图，其具有部分地延伸的活动梁。
图4从侧面示意性地示出通过集装箱轭架的基架和活动梁中的一个的截面图，其中图示了用于使活动梁沿基架的纵向方向从基架向外机械延伸的装置，即在图中向右。
图5从侧面示意性地示出与图4中相同的通过集装箱轭架的基架和活动梁中的一个的截面图，其中图示了用于活动梁的机械缩回的装置，在图中向左。
图6从侧面示意性地示出与图4和图5中相同的通过集装箱轭架的基架和活动梁中的一个的截面图，其中图示了用于活动梁的向内和向外的机械运动的所有装置。
图7更加详细地示出根据本发明的集装箱轭架从上面看的视图，其中能够看到用于活动梁的移动的致动器、缆索和转向滑轮。
图8示出从上面看的通过位置检测器的截面图。
图9示出通过一个活动梁的截面图，并且以更近的细节示出缆索在活动梁的端部中的紧固。
图10a从侧面示出根据本发明的缆索张紧装置处于压缩状态的截面图。
图10b从侧面示出根据本发明的缆索张紧装置处于扩张状态的截面图。
图11从侧面示出通过基架和活动梁的截面图的一部分，并且更详细地示出设置在基架的顶侧上的转向滑轮，以及缆索如何在活动梁与基架之间行进。
图12示出通过基架和活动梁的横截面图。
具体实施方式
本发明涉及缆索控制的集装箱轭架1，其包括基架2和设置在基架2中的两个能够单独地以及可伸缩地延伸的活动梁3a、3b。活动梁3a、3b的运动彼此相对地导向，并且活动梁3a、3b能够通过利用适合目的的致动器4延伸到期望的位置内，使得集装箱轭架1能够夹紧不同长度的集装箱5。
图1示出根据本发明的缆索控制的集装箱轭架1的立体图，缆索控制的集装箱轭架1包括基架2，在基架2中可移地设置有两个活动梁3a、3b。在每个活动梁3a、3b的外端部上设置有横梁6a、6b，在横梁6a、6b的外角上设置有机械搜索臂7和锁定构件8，即所谓的扭锁。沿着基架2的侧面设置有用于检测活动梁3a、3b的位置的位置检测器9。在基架2的顶侧上设置有致动器，例如电动机4，致动器通过齿轮(未示出)同步地驱动两个缆索卷筒10a、10b，用于缆索11的退卷和卷绕。
图2示出例如集装箱轭架1如何借助于从起重机的缆索悬下的“吊货滑车”12安装在起重机(未示出)上。在吊货滑车12的角部中设置有锁定构件(未示出)，吊货滑车12通过锁定构件在集装箱轭架1上锁定就位。
图3从上方示出根据图1的具有部分地延伸的活动梁3a、3b的集装箱轭架1的原理图。活动梁3a、3b借助于轴承座13在基架2中滑动。
图4从侧面示意性地示出通过集装箱轭架的基架2以及通过活动梁中的一个活动梁3b的截面图，其中，第一和第二转向滑轮14a、14b以及机械地联接至电动机4的缆索卷筒10b设置成经由第一缆索11a产生机械张力，第一缆索11a将活动梁3b沿基架2的纵向方向从基架2中拉出，即在图中向右。缆索11a在其一个端部上经由第一缆索张紧装置15a优选地以弹簧预加载的方式紧固在活动梁3b的端部中，并且在其另一端部上，缆索绕制到经由齿轮(未示出)被电动机4驱动的缆索卷筒10b上。第一缆索11a在基架的上限壁与活动梁3b的上限壁之间基本在基架2的内部行进，并且通过第一和第二转向滑轮14a、14b行进。第一转向滑轮14a设置在活动梁3b中，第二转向滑轮14b设置在基架2中。切口设置在靠近转向滑轮14a、14b的活动梁3b和基架2中，以使缆索能够穿过材料。
图5从侧面示意性地示出与图4中相同的穿过集装箱轭架的基架2和活动梁中的一个活动梁3b的截面图，其中，已示出用于活动梁3b在基架2中机械缩回的装置，即在图中向左。第二缆索11b在此设置在第二弹簧加载缆索张紧装置15b中，第二缆索11b也紧固在活动梁3b的内端部中，并且缆索11b在其另一端部绕制到由电动机4驱动的所述卷筒10b上。第二缆索11b在基架2的上限壁与活动梁3b的上限壁之间基本在基架2的内部行进，并且经由第三和第四转向滑轮14c、14d行进。第三转向滑轮14c设置在活动梁3b中，第四转向滑轮14d设置在基架2中。切口设置在靠近转向滑轮14c、14d的活动梁3b和基架2中，以使缆索11b能够穿过材料。
图6从侧面示意性地示出与图4和图5中相同的通过集装箱轭架的基架2和活动梁中的一个活动梁3b的截面图，并且示出用于活动梁3b沿两个方向的机械运动的所有装置。转向滑轮14c设置在转向滑轮14a的后面并且被其隐藏。
图7从上方以更近的细节示出根据本发明的集装箱轭架1的视图，并且其中能够看到用于活动梁3a、3b的移动的缆索卷筒10a、10b、缆索11和转向滑轮14d。电动机4经由机械齿轮17驱动卷筒共用的轴16。转向滑轮14b、14d安装在基架2上，设置在基架2中的切口之上并且部分地位于基架2中的切口中，基架2中的切口使得缆索11能够穿过基架2的材料。
图8示出从上方看的通过位置检测器9的截面图。每个位置检测器9例如包括两个感应传感器18a、18b，两个感应传感器18a、18b沿活动梁3a、3b的运动方向顺次地设置在基架2中，并且用于活动梁3a、3b可能采用的每个位置。当安装在活动梁3a、3b上的指示器19到达第一传感器18a时，控制信号被传送至控制电子设备(未详细示出)，例如PLC(可编程逻辑控制器)，控制电子设备降低活动梁3a、3b的运动速度。当第二传感器18b检测到指示器19的存在时，停止移动。如果集装箱轭架1受到无意的机械震动以及一个或两个活动梁3a、3b从其位置移动，则活动梁3a、3b由PLC自动缓慢地向回引导，直到两个传感器18a、18b再次检测到指示器19。PLC控制哪一个位置检测器9应该使活动梁3a、3b停止，即操作者已经选择了哪一个用于轭架1的纵向设定。
图9示出通过一个活动梁3b的一部分的截面图，并且以更近的细节示出缆索11a、11b在活动梁3b的端部中的紧固。每个缆索11a、11b在此经由弹簧加载缆索张紧装置15a、15b紧固在活动梁3b中，弹簧加载缆索张紧装置15a、15b接着经由例如适合目的的垂直地设置的支架20机械地设置在活动梁3b中。缆索张紧装置15a、15b在此示出为处于其静止位置或起始位置中，并且因此沿缆索11a、11b的拉动的方向是压缩的或刚性的。这意味着当活动梁3b将开始沿任何方向移动时没有游隙出现。例如，当活动梁3b延伸出基架(在图中向右)时，一条缆索11a将拉动梁，同时另一条缆索11b将松弛，这导致缆索11b中的一定的松弛。这能够引起缆索11b跳出或滑出一个或更多个转向滑轮14a、14b，导致集装箱轭架的操作停止。事实是，当缆索中存在松弛时缆索张紧装置15b设置成借助于内置弹簧装置进行扩张，使得松弛被消除并且缆索15b被牢固地保持在转向滑轮14a、14b中。
在链传动的情况中，不出现相应的问题，因为链自身沿能够出现拉伸或松弛的两个方向是足够刚性的。然而，链传动引起如上所述的其他缺点。
图10a从侧面示出处于压缩和有效状态的根据本发明的缆索张紧装置15的截面图。缆索张紧装置15基本上包括管状壳体21，管状壳体21中设置有预加载弹簧22。壳体21紧靠支架20。与壳体21和弹簧22同轴地设置的是杆件23，杆件23能够沿其纵向轴线移动，在杆件23的第一端部设置有缆索紧固件24，并且在杆件23的另一端部设置有紧靠弹簧22的外端部的支撑垫圈25。借助于螺母26和杆件23的螺纹部分27可以沿杆件23的纵向方向调整支撑垫圈25，使得集装箱轭架1的缆索能够以期望的方式张紧。图中所示的缆索张紧装置15的位置是其刚性的起始位置，即当连接的缆索被张紧/拉伸时。因此，支撑垫圈25紧靠壳体21。当缆索承受张力时，例如为了使活动梁移动，该缆索稍微地拉伸，因此另外的没有加载的缆索稍微地松弛。因此，用于使缆索松弛的缆索张紧装置借助于预加载弹簧22进行扩张并且补偿上述松弛，使得缆索不滑出任何转向滑轮。在杆件23的第一端部设置有控制元件28，控制元件28的功能是防止缆索张紧装置15的杆件23在操作中旋转。
图10b示出处于扩张状态的缆索张紧装置15，其中，已经通过缆索张紧装置15吸收并补偿缆索中的松弛，凭借弹簧22使支撑垫圈25以对应于缆索中的松弛的距离29向图中的左侧移动。
图11从侧面示出通过基架2和活动梁3b的截面图的一部分，更加详细地示出设置在基架2顶侧上的转向滑轮14b，以及缆索11a如何穿过基架2的材料并且在活动梁3b与基架2之间行进。
图12示出通过基架2和活动梁3b的横截面图。在该图中能够看到缆索11如何经由缆索张紧装置15a、15b紧固在设置在活动梁3b的端部中的支架20内，以及缆索11如何在相当大的程度上在活动梁3b与框架2之间行进。在缆索从缆索卷筒10b退卷的同时，另一条缆索卷绕到同一缆索卷筒10b上。缆索卷筒10b由其与另一个缆索卷筒10a共用的轴16驱动，另一个卷筒10a为集装箱轭架1的另一个活动梁3a引导缆索11。
以上描述主要旨在便于对本发明的理解。因此，本发明当然不局限于特定的实施方式，然而相反地，在本发明的发明构思范围内以及在以下专利权利要求的保护范围内，本发明的其他变型也是可能和可想象的。

Claims (4)

1.一种用于提升至少一个集装箱(5)的集装箱轭架(1)，所述集装箱轭架(1)包括基架(2)，两个活动梁(3a、3b)能够在所述基架(2)中可伸缩地移动，在所述两个活动梁(3a、3b)的外端部上设置有横梁(6a、6b)，所述横梁(6a、6b)设置有锁定构件(8)，即所谓的扭锁，所述锁定构件(8)用于接合在集装箱(5)的角箱中并锁定到所述集装箱(5)的角箱上，
其中，缆索(11)设置成使相应的活动梁(3a、3b)在所述集装箱轭架(1)的基架(2)中移动到期望的位置中，
用于使活动梁(3b)移动的所述缆索(11a、11b)借助于同一缆索卷筒(10b)被同时地卷绕，
两个缆索卷筒(10a、10b)由共用致动器(4)驱动，
所述缆索(11a、11b)中的每个缆索分别经由弹簧加载缆索张紧装置(15a、15b)紧固在相应的活动梁(3a、3b)的端部上，
每个缆索张紧装置(15a、15b)均包括预加载弹簧(22)设置其中的管状壳体(21)，
与所述壳体(21)和预加载弹簧(22)同轴地设置有可运动杆件(23)，在所述可运动杆件(23)的一端设置有缆索紧固件(24)，在所述可运动杆件(23)的另一端设置有具有螺母(26)的支撑垫圈(25)，
其中，所述支撑垫圈(25)借助于所述螺母(26)能够沿所述杆件(23)的纵向方向调整，从而消除连接的所述缆索(11a、11b)中的任何松弛，
其特征在于，
所述缆索(11a、11b)至少部分地设置成在所述活动梁(3b)与所述基架(2)之间行进，
在所述活动梁(3a、3b)和所述基架(2)中靠近转向滑轮(14a、14b、14c、14d)设置有切口，以允许所述缆索(11a、11b)穿过所述基架(2)的材料。
2.根据权利要求1所述的集装箱轭架(1)，
其特征在于，
所述致动器(4)是电动机。
3.根据上述权利要求中的任一项所述的集装箱轭架(1)，
其特征在于，
所述缆索卷筒(10a、10b)经由共用轴(16)同步地旋转。
4.根据权利要求1或2所述的集装箱轭架(1)，
其特征在于，
用于每个活动梁(3b)的所述缆索(11a、11b)借助于单个缆索卷筒(10b)卷绕或退卷。
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