CN105307956B - 新型可折叠式集装箱 - Google Patents

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Abstract

本专利发明旨在设计一个新式的可折叠集装箱，具有平行六面体的形状，每一个平面都很坚硬，因此可以在集装箱内部安装联动机制及节点，通过使得箱顶进行垂直平移，使得两个侧壁可以向底板进行折叠。该新式集装箱同样适用于传统的双开门，在尽量保持与国际标准传统集装箱规格相符的前提下，可进行折叠与展开运动。预计将有集装箱前后门比集装箱宽度较高的类型。

Description

新型可折叠式集装箱
发明目的
可折叠式集装箱卸货后可收叠堆放，因此，卡车、火车或货轮回程载运的空柜数量将大幅增加，从而在很大程度上降低了载运空集装箱的成本，提高获利率。另外，新式的可折叠式集装箱符合现今全球高度自动化码头的标准作业系统要求，它完全有能力取代传统集装箱。
技术领域
本发明在技术方面属于工业部门货物集装箱制造领域以及物流配送领域。
背景技术
由于全球进出口贸易失衡，海上集装箱存在严重的空柜现象。据调查，海上集装箱空柜现象比例约占总数的20％至30％。这将会造成一笔巨大的经济损失，航运业者每年需花费可观资源处理空柜问题。因此，可折叠式集装箱对于航运来说将会是一个最佳选择。不仅是航运，在公路、铁路运输方面可折叠式集装箱也能发挥其巨大的作用。
尽管可折叠式集装箱在运输方面有不可替代的价值，但由于其设计复杂，价格昂贵，因此在生产销售及实用性方面还存在很大的问题。
可折叠式集装箱，于1972年2月28日获得美国专利号US3799384，其中一面侧壁，下端可沿着底座进行滑动，与此同时上端通过轧辊与箱顶连接并固定，而另一面侧壁的上端可沿箱顶进行滑动，下端通过轧辊与底座连接并相对固定。
两面侧壁通过轧辊分别于底座和箱顶进行连接，使得它们的上下边缘可以分别向相反的方向进行滑动。
通过两面侧壁上下边缘的反向滑动，使得它们可以朝着同一方向，向底部进行折叠。上述为可折叠式集装箱操作原理。
然而，已注册的美国专利US3799384，在以下几方面，仍未得出令人满意的解决方案：
-集装箱的轴承连接及设计尺寸只适用于国际标准集装箱的侧壁与底座规格。
-为了使得集装箱的侧壁进行滑动并向底座方向折叠，在枢轴点需要凸缘(具体可参考41号文档)。因此开门的时候，会占据很多集装箱内部空间，这会直接影响到货物装卸载及货物运输流程，另外，在折叠打开的过程中很容易对设备造成损坏或占据集装箱存储空间。这一问题在国际标准传统集装箱身上就不会出现。
-该折叠方式只适用于向一边开的侧开门(具体可参见104号文档)，但国际标准传统集装箱的门都是向两侧打开，每扇门的宽度为集装箱宽度的一半，因此只能向外进行折叠。
-向一边开的侧开门主要是为了避免集装箱侧壁与底部折叠时侧壁折叠线不能重合的情况。具体可以参见第23号文档中提到的解决方案。
-如果集装箱的门向内折叠的话，可以避免在折叠过程中集装箱的各个部分发生摩擦或碰撞。
-此折叠系统仅支持配备双折铰链门的集装箱，也就是门既可以向外开，也可以在折叠过程中向内开。但国际标准下的传统集装箱的门都只能向外开。这种双折铰链门成本及保养费用都会更高。
-说明中没有解释清楚折叠过程中第一步该怎样操作，以及准备开始折叠时是否需要人工干预操作。看上去集装箱侧壁似乎无法在原先垂直于地面的情况下自动向底座进行折叠。
-关门的操作过于繁琐，另外集装箱密封性有待考证。因为如果需要门可以向内开并同时保证其密封性的话，就不能使用传统的轧辊及铰链，并且需要在门的里外边缘进行双密封，这将会影响到开关门操作。
综上所述，尽管该技术创新在集装箱折叠系统方面相比其它类型有了极大的突破，但在实际需求市场中并没能产生较大反响，这将会影响到其是否能够成功接合物流链并发展成商业化贸易产品。
本次发明的新式可折叠集装箱在侧壁垂直状态下，可以很容易的向底部进行折叠，直至箱顶与底部重合，消除了之前文章提到的障碍及使用限制。
可折叠箱体，于1999年8月19日获得专利号GB2353275A，延续了US 3799384专利的折叠式箱体运动系统，但是添加了锚定系统和转动支点，这使得箱体外部边缘规格发生变化。按照国际标准集装箱规格来说，这是绝对不可以发生的。国际标准中规定都是非常严格的，尤其是在集装箱的尺寸规格方面。
另一项专利号为US 20100018967的产品很好的解决了上述问题，它就是折叠型集装箱，于2007年2月28日获得专利号。该新式集装箱采用了滚动门，但就我们所知，该项设计与折叠系统无法兼容,并且密封性差，无法应用于海运物流中。
本项专利经过技术革新，可通过侧壁的旋转及滑动来折叠及展开集装箱。另外，此项专利产品着重于对集装箱门的设计与改善，因此使得折叠运动可与传统集装箱的规格相适应。
最近新申请的专利产品有，WO2008114273号产品，折叠/展开型运输集装箱及其折叠展开方法，于2007年3月21日申请；EP 2036835号产品，可折叠式集装箱，于2007年9月13日进行申请；美国专利号为US 20110284533的堆叠式集装箱，于2012年9月2日申请；欧洲专利号为EP 2132111的新式折叠及展开型集装箱，申请日期为2008年3月17日。每项产品的折叠方式都有所不同。这充分说明了市场对可折叠式集装箱有着极大的兴趣及需求。
但是目前在该领域市场中，并没有像专利中说明的那样能有一个良好的解决方案，现有成果并不能达到行业预期标准。
发明内容
本发明旨在设计一个新式的可折叠集装箱，具有平行六面体的形状，每一个平面都很坚硬，因此可以在集装箱内部安装联动机制及节点，通过使得箱顶进行垂直平移，使得两个侧壁可以向底板进行折叠。
现如今，市场对可折叠式集装箱有着极大的兴趣及需求，它们有可能在将来取代传统集装箱的地位，使得运输空箱时能够在最大程度上节约空间，减小运输成本。另外，如果可以将集装箱进行折叠，可以方便运输及装卸载，并且便于存放。
本发明旨在提供一种可折叠的集装箱，以满足物流及市场的所有需求，最终取代传统集装箱：
-尽可能符合国际标准传统集装箱的规格，少作改动，以便能够被市场认可并降低成本。
-因此，相比传统集装箱，该产品价格适中。
-在操作及运输过程中有较强耐受性，不易损坏。一旦损坏，可以及时修理，且维修成本较低。
-极易折叠，最大程度上减小了集装箱每次折叠及展开的成本及损耗。
-可适用于所有运输工具，并可在物流过程中可进行联运装卸。新型集装箱符合传统集装箱的规格及相应标准。
-折叠后可进行打包装卸，在最大程度上减少运输空间及成本。
-尽可能的减少运输空间。因为一旦运输空间减少，将会给物流减轻很多压力，创造更多价值。
-在物流许可方面获得相关国际认证。
本发明中的新式集装箱可以很容易从使用状态转变为折叠状态，即从两个侧壁成垂直状态并支撑着箱顶的状态转变为侧壁、箱顶与底座全部折叠在一起的状态，如图10。新的技术解决方案支持传统的向外开的双开门。两扇门可以向外打开至于侧壁贴合的状态，之后随侧壁一起进行折叠运动，如1号位。
我们首先介绍技术解决方案是为了客户能够更好地了解产品及其使用方法，即集装箱的折叠与展开。该项发明通过常规零件，例如销或螺栓，配置了进行集装箱折叠的锁定及解锁操作系统：
新式可折叠集装箱由箱顶(1)，底座(2)，两面较长侧壁(3和4)，及前后门(5和6)组成。通过上述箱壁的移动及适当的节点连接装置，可对集装箱进行折叠或展开操作。
集装箱至少需配备八个连接节点(7和14)，如图4，以连接箱顶、底座及侧壁，同时移动侧壁和前后双开门，来对集装箱进行折叠及展开操作，如图7。
至少有四个在侧壁边缘的连接节点可以进行旋转(7)，如图7和8，另外还有至少四个连接节点可以进行旋转及滑动(14)，如图7和9，使得侧壁及紧贴侧壁的双开门可以进行滑动。
在前门两个对角处各有一个旋转节点(7)，在另外两个对角处各配有一个可进行旋转及滑动的节点(14)，如图29。同理，在集装箱的后门处也有这样的节点。
当集装箱处于展开状态时，即可用于装载货物及运输的状态时，此时侧壁处于垂直方位，可通过插销(9和10)来进入锁定状态，如图2、4和5。锁定后可使得集装箱各部分更加牢固稳定，如图1和11。在集装箱各部分间的密封垫可以很好地保证其在运输及使用过程中的密封性。
如图5，旋转节点(7)是由连接板(8)，以及至少两个钻孔组成，集装箱需要至少两个传统的插销(9和10)来保持锁定状态。当集装箱处于垂直状态时，插销会穿过连接板上的孔(8)，固定住两端，从而使得节点能够嵌入，以防止部件发生旋转，如图12和13。如需要进行折叠，首先拔出插销，如图19及20。相对于侧壁而言，解锁之后部件会发生轻微的垂直移动。箱顶可以通过传统方式抬起，如使用吊车，使得插销9可以对上锁孔，如图22及23。这时节点将转变为允许侧壁及相邻箱壁进行旋转运动的活动连接装置，如图8。同时在箱顶与底板间将会产生足够大的空间，可容下一个侧壁的厚度及一扇外开门的厚度，使得集装箱能够顺利的进行折叠，如图30。
集装箱的锁定系统具有很高的安全性能。当插销没有拔出时，集装箱不会出现折叠现象。我们可以保障用户的安全。
如图1和7，在侧壁另两个端点的，与旋转节点(7)相对的旋转及滑动节点(14)，是由传统工具滑动托架(17)组成的，在相邻表面的侧边缘，不论是箱顶或底部，至少安有一个轴承(11和12)，如图9,14,15,16,和17。当集装箱从静止状态开始移动时，可通过一个连接板(15)来控制，将其向箱顶微微移动一段距离，如图24,27和28所示。该连接板通过传统的旋转装置，例如一个连接螺栓(18)，与滑动支架末端(17)相连。另外，会有一个控制连接板旋转的装置，例如铰接杆(19)。连接板通过该装置与侧壁相连，并通过螺栓(20)进行旋转运动，如图25和26。通过旋转及滑动上述节点装置，可使得集装箱侧壁及前后门向底部进行折叠运动。
当从静止状态开始将侧壁与前后门进行折叠时，可通过上述节点装置的旋转与滑动来实现，拔开插销后集装箱会自动进行折叠运动，无需人工参与，见图7和29。
当将侧壁及前后门折叠到水平位置后，可通过传统装置，如螺纹连杆(24)来重新开启锁定设备，以保持集装箱折叠状态，防止其位移。同时也可以确保集装箱在运输过程中具有较高耐受性及安全性，如图10。
还有一种新式的可折叠集装箱型号，适用于侧壁高度较高，高度超过了宽度的集装箱，如图33，我们称此情况为高箱。它同样是平行六面体的形状，由底板(2)，箱顶(1)及侧壁(3和4)组成，通过连接装置相互关联，因此可进行旋转及滑动运动。其中两部分(5和6)通过在部件边缘垂直部分安装传统的铰链，使得它们可以向外打开。最大可以转动270°，使门与侧壁完全贴合。另外一个部件(22)是用来封闭开门上方，其宽度正好与缝隙宽度相同，因此当需要运输特殊高度的货物时，该部件可以通过传统的铰链向上抬起，如图39。上述附加零件(11)通过与之相连的滑动支架(17)可进行旋转及滑动运动，如图36。箱顶(1)会根据侧壁的移动及物体的高度(21)而进行调整。新型折叠装置的节点如图33,34,35及38所示。
新样式的集装箱的操作方法与之前描述过的型号相同，另外说明中还配有几何图形分析图，如图40。
上述两种型号的集装箱进行折叠后，所占面积非常小，例如在一个传统集装箱内可以放置四至五个折叠后的集装箱。通过螺纹连杆将其相连，使得集装箱在运输过程中保持稳定，如图31和42。
另外，上述两种集装箱都需要至少四个加长部件(23)，例如在节点装置中加装螺纹连杆，以保持其半折叠状态。这样，通过上述固定装置，可以在一个标准传统集装箱那么大的空间内放置至少两个半折叠状态的集装箱，如图32及43。
附图说明
为了能够更好的了解集装箱运作原理，我们特地配了原理说明图，通过举例的方式来进一步解释。
附图说明
图1：集装箱展开状态下的三维图，门(5和6)处于关闭状态，图中我们可以看到：
-箱顶(1)，底部(2)，右侧壁(3)，左侧壁(4)，右门(5)，左门(6)，旋转节点(7)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)。
图2：旋转节点细节图(7)，位于图1中前门左下角处：
-旋转节点连接板(8)，箱角装卸及运输装置(13)，左侧壁(4)，底部滑动装置(12)，底部(2)。
图3：滑动节点装置细节图(14)，位于图1前门左上角处：
-滑动节点连接板(15)，滑动节点锁销(16)，连接内部滑动支架(11)及连接板(15)的枢轴(18)，连接侧壁(4)及连接板(15)的枢轴(20)，箱顶(1)，箱角装卸及运输装置(13)，左门(6)。
图4：集装箱门向外打开状态下的三维图：
-箱顶(1)，底部(2)，左门(6)，右侧壁(3)，左侧壁(4)，旋转节点(7)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)，滑动节点(14)的锁销(16)，右侧壁(3)。
图5：旋转节点细节图，位于图4右上角处，可以看到箱内锁销(9和10)安装于集装箱内侧壁(3)：
旋转及滑动节点锁销(9)，旋转节点锁销(10)，箱顶(1)，右侧壁(3)，箱顶滑动装置(11)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转节点连接板(8)。
图6：箱顶被抬起后的集装箱三维图，此时处于旋转节点(7)解锁状态下，集装箱门向外打开并与侧壁贴合(3和4)：
-箱顶(1)，底部(2)，左门(6)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)及滑动节点的锁销(16)。
图7：旋转节点(7)及滑动节点(14)解锁后的集装箱三维图，此时集装箱侧壁(3和4)处于半折叠状态，门(6)向外开并与侧壁贴合，通过箱顶(1)垂直向下平移运动向底部(2)折叠：
-箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)，滑动节点锁销(16)。
图8：旋转节点细节图，位于图7前门右上角处，可以看见集装箱内锁销(9)在连接板(8)一端处于闭合状态：
-箱顶(1)，右侧壁(3)，箱顶滑动装置(11)，箱角装卸及运输装置(13)。
图9：滑动节点细节图，位于图7前门左上角处，此时节点处于滑动解锁状态：
-限制滑动板(15)旋转角度的支撑装置(19)，箱顶(1)，左侧壁(4)，左门(6)，箱顶滑动装置(11)，枢轴(18)，枢轴(20)。
图10：集装箱完全折叠状态下的三维图：
-集装箱在完全折叠状态下所使用的集装箱固定装置(24)。
图11：集装箱展开状态下的前视图，此时箱门处于关闭状态：
-箱顶(1)，底部(2)，右侧壁(3)，左侧壁(4)，右门(5)，左门(6)，旋转节点(7)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)。
图12：节点内部侧视细节图，在图11中处于集装箱右上角，锁销(9和10)处于闭合状态：
-箱顶(1)，右侧壁(3)，旋转节点连接板(8)，箱角装卸及运输装置(13)。
图13：旋转节点内部侧视细节图，位于图11集装箱左下角，锁销(9和10)处于闭合状态
-旋转节点连接板(8)，箱角装卸及运输装置(13)，箱顶(2)，左侧壁(4)。
图14：滑动节点(14)前视图，位于图11中集装箱左上角：
-内部引导杆(11)滑动支架(17)，箱顶(1)，左侧壁(4)，箱角装卸及运输装置(13)，限制滑动板(15)旋转角度的支撑装置(19)，枢轴(18)，枢轴(20)，滑动节点锁销(16)。
图15：图14中的“a”部分：
-箱顶(1)，左侧壁(4)，箱顶滑动装置(11)，箱角装卸及运输装置(13)，限制滑动板(15)旋转角度的支撑装置(19)，枢轴(20)，滑动支架(17)。
图16：图14中的“c”部分：
-箱顶(1)，左侧壁(4)，箱角装卸及运输装置(13)，箱顶滑动装置(11)，滑动连接板(15)，滑动支架(17)，枢轴(18)。
图17：图14中“b”部分：
-箱顶(1)，左侧壁(4)，箱顶滑动装置(11)，箱角装卸及运输装置(13)，滑动连接板(15)，滑动节点锁销(16)，限制滑动支架(17)旋转角度的支撑装置(19)。
图18：集装箱展开状态下的前视图，箱门(5和6)可向外开270°并与侧壁(3和4)贴合：
-箱顶(1)，底部(2)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转与滑动节点(14)，旋转节点(7)。
图19：旋转节点内部侧视细节图，位于图18的右上角，锁销(9和10)处于打开状态：
-箱顶(1)，右侧壁(3)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转节点连接板(8)。
图20：旋转节点内部侧视细节图，位于图18的左下角，锁销(9和10)处于打开状态：
-箱角装卸及运输装置(13)，旋转节点连接板(8)，箱顶(2)，左侧壁(4)。
图21：箱顶垂直向上运动第一档(1)。此时集装箱处于展开状态，箱门(5和6)可向外开270°并与侧壁(3和4)贴合：
-箱顶(2)，旋转节点(7)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)。
图22：旋转节点内部侧视细节图，在图21中位于集装箱右上角，锁销(9)位于连接板(8)末端，并处于闭合状态,允许侧壁旋转：
-箱顶(1)，右侧壁(3)，锁销(10)处于打开状态，箱角装卸及运输装置(13)。
图23：旋转节点内部侧视细节图，位于图21中集装箱左下角，锁销(9)位于连接板(8)末端，并处于闭合状态，允许侧壁旋转：
-锁销处于打开状态(10)，箱顶(2)，左侧壁(4)，箱角装卸及运输装置(13)。
图24：箱顶垂直向上运动第二档(1)，此时集装箱处于展开状态，箱门(5和6)可向外开270°并与侧壁(3和4)贴合，滑动节点(14)处于解锁状态：
-箱顶(2)，旋转节点(7)，箱顶滑动节点(11)，底部滑动节点(12)，箱角装卸及运输装置(13)。
图25：滑动节点前视细节图，在图24中位于集装箱左上角，此时节点处于打开状态：
-箱顶(1)，左侧壁(4)，左门(6)，箱顶滑动装置(11)，箱角装卸及运输装置(13)，连接板(15)，滑动支架(17)，枢轴(18)，限制旋转角度的支撑装置(19)，枢轴(20)。
图26：图25中的滑动节点部分细节：
-箱顶(1)，箱角装卸及运输装置(13)，箱顶滑动装置(11)，滑动连接板(15)，滑动支架(17)，限制旋转角度的支撑装置(19)，枢轴(20)。
图27：集装箱侧壁(4)从垂直静止状态开始移动，此时箱门(6)向外打开并与侧壁贴合。箱顶(1)向底部(2)进行折叠，此时滑动节点(14)、侧壁(4)及箱门(6)将受到水平方向的力：
-滑动节点连接板(8)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，连接板(15)，滑动支架(17)，枢轴(18)，限制旋转角度的支撑装置(19)，枢轴(20)。
图28：集装箱侧壁(3)从垂直静止状态开始移动，此时箱门(5)向外打开并与侧壁贴合。箱顶(1)向底部(2)进行折叠，此时滑动节点、侧壁(3)及箱门(5)将受到水平方向的力：
-滑动节点连接板(8)，箱角装卸及运输装置(13)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，连接板(15)，滑动支架(17)，枢轴(18)，限制旋转角度的支撑装置(19)，枢轴(20)。
图29：集装箱半折叠状态下的前视图，此时箱顶(1)向底部(2)进行折叠：
-右侧壁(3)，左侧壁(4)，右门(5)，左门(6)，旋转节点(7)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)。
图30：集装箱完全折叠状态下的前视图：
-箱顶(1)，底部(2)，右侧壁(3)，左侧壁(4)，右门(5)，左门(6)，旋转节点(7)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)。
图31：集装箱完全折叠状态下的前视图，在一个集装箱大小的空间中容纳了5个折叠状态的集装箱：
图32：一组集装箱的前视图，其中有三个处于完全折叠状态，一个处于半折叠状态，因此在一个集装箱大小的空间中，如图4，容纳了4个集装箱：
-连接板(8)加长部件(23),为了加固集装箱半折叠的状态。
图33：集装箱展开状态下的前视图，此时箱门为闭合状态。集装箱属于高箱：
-侧壁上部分(21)与箱顶(1)相对固定，集装箱前门上方额外的密封部件(22)，用于填补箱门(5和6)间的缝隙，底部(2)，右侧壁(3)，左侧壁(4)，旋转节点(7)，锁销(9)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)。
图34：滑动节点前视细节图，位于图33中集装箱的的左上角：
-箱顶(1)，箱角装卸及运输装置(13)，侧壁上部分(21)与箱顶(1)相对固定，额外的密封部件(22)，左侧壁(4)，箱顶滑动装置(11)，连接板(15)，滑动支架(17)，枢轴(18)，限制旋转角度的支撑装置(19)，枢轴(20)。
图35：图34中的“a”部分：
-箱顶(1)，箱角装卸及运输装置(13)，侧壁上部分(21)与箱顶(1)相对固定，左侧壁(4)，箱顶滑动装置(11)，滑动支架(17)，连接板(15)，限制旋转角度的支撑装置(19)，枢轴(20)。
图36：图34中的“b”部分。引导杆上部(11)与额外密封部件(22)的细节图：
-箱顶(1)，箱角装卸及运输装置(13)，侧壁上部分(21)与箱顶相对固定，左侧壁(4)，左门(6)。
图37：图33中集装箱的前视图，此时箱门(5和6)可向外打开270°并与侧壁(3和4)贴合，额外的密封部件(22)向外开启，固定于箱顶侧面：
-底部(2)，旋转节点(7)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)，上端固定部分(21)。
图38：旋转节点内部侧视细节图，位于图37集装箱的右上角，此时锁销(9和10)处于闭合状态：
-箱顶(1)，右侧壁(3)，箱角装卸及运输装置(13)，上端固定部分(21)，连接板(8)。
图39：图37中的“a”部分，额外密封部件(22)的细节图：
-箱顶(1)，侧壁(4)，箱顶滑动装置(11)，箱角装卸及运输装置(13)，侧壁上端固定部分(21)。
图40：图33中集装箱的前视图，此时集装箱处于半折叠状态，箱顶(1)向底部(2)进行折叠：
-右侧壁(3)，左侧壁(4)，右门(5)，左门(6)，旋转节点(7)，箱顶滑动节点(11)，底部滑动节点(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)，上端固定部分(21)，额外密封部件(22)。
图41：完全折叠这状态下的集装箱前视图：
-箱顶(1)，底部(2)，右侧壁(3)，左侧壁(4)，右门(5)，左门(6)，旋转节点(7)，箱顶滑动装置(11)，底部滑动装置(12)，箱角装卸及运输装置(13)，旋转及滑动节点(14)，侧壁上端固定部分(21)，额外密封部件(22)。
图42：一组集装箱完全折叠状态下的前视图，在一个集装箱大小的空间内容纳了四个折叠状态下的集装箱，如图33所示。
图43：一组集装箱的前视图，其中有两个处于完全折叠状态，一个处于半折叠状态，在一个集装箱大小的空间内容纳了三个折叠状态下的集装箱，如图33所示。
-连接板(8)的加长装置(23)，以便固定半折叠状态下的集装箱。
具体实施方式
我们将通过具体的例子来展示最佳操作方案，在实际操作使用过程中，集装箱的材质，具体操作方法及装置细节可能会有所不同，但这些不会影响集装箱的整体操作过程。
下面将通过具体的例子来展示最佳操作方案：
在此方案中我们提供了一个符合国际标准的海运集装箱标准操作方案，尽管在具体操作中，集装箱的每个零部件都是相对独立的，比如：箱顶(1)，底部(2)，侧壁(3和4)，前后门(5和6)。这些零部件通过装置相关联，以使得集装箱整体可以进行折叠与展开运动。
在折叠及展开过程中，前后门的位置十分重要。一般情况下，门的宽度为集装箱宽度的一半，并符合国际标准传统集装箱箱门规格，即可以向外打开，如图1和4。箱门中都配置了密封部件，这也使得箱门能够对整体起到横向支撑的作用。此外，与侧壁接触的部分，也设置了配件以确保密封。
在集装箱的四个角，配置了两种不同的节点装置。中间部位的个别节点可以省去，但前后门处的必须保留。描述中主要针对的是前箱门的节点装置，具体操作原理与后门相似。前箱门配置了两个旋转节点(7)及两个旋转和滑动节点(14)，由此组成了锁定系统，以保持集装箱在使用过程中及展开过程中的稳定性及安全耐受性。
在前箱门的两个对角处配置了两个旋转节点(7)，另外两个对角是两个旋转及滑动节点(14)，如图29。后箱门也配有相同的节点装置，至于箱体，需要时也可以增加设定。
在集装箱处于展开状态下时，即随时准备进行装卸载及运输的状态下，此时侧壁处于垂直状态，通过锁销(9和10)可进行锁定，如图2，4和5，以保证集装箱各部件间的相对稳定性及安全性，使集装箱能够水平受力均匀，如图1和11。同时在集装箱各部件的接缝处都配有密封装置，因此来保障其在运输使用过程中良好的密封性能。
旋转节点(7)，如图5，是由至少有两个钻孔的连接板(8)组成，这样在节点处就至少可以放置两个传统的锁销(9和10)，以组成锁定装置。
在集装箱竖直的状态下，如图11和18，旋转节点(7)的锁定装置主要是由两个闭合的锁销(9和10)组成。在此情况下，可保证集装箱侧壁与箱顶和底部的相对稳定状态。当打开锁销9和10时(如图19和20)，即可解锁，侧壁3和4便可以相对于底部(2)和箱顶(1)做折叠运动，如图6和21。侧壁可持续做滑动运动以进行折叠，直到锁销9与旋转位置处于同一条直线(如图22和23)。在该锁定装置中仅配有一个锚点，因此只有当锁销闭合时才起作用，如图8。在此状态下，集装箱侧壁可相对于底部及箱顶围绕节点(7)进行旋转。
侧壁两端的旋转及滑动节点(14)的位置刚好与旋转节点(7)相对，如图1和7，由传统装置组成，例如滑动支架(17)，在相邻表面的侧边缘至少配有一个内部轴承(11和12)，可以在底部或者箱顶，通过连接板(15)与相邻侧壁组陈一个联动装置，因此可使集装箱侧壁在一定范围内进行折叠运动。该连接板(15)通过一个传统的螺栓(18)与滑动支架(17)相连，并使其可以在一定范围内进行旋转运动，同时通过另一个螺栓(20)与相邻的侧壁(3和4)相连，使其也可以在一定范围内进行旋转运动。同时，我们利用滑动支架给集装箱配置了滑动限制装置，通过限制旋转角度的支撑装置(19)来操作，因此可以将侧壁的折叠幅度控制在一定范围之内，如图14，15和16。
旋转及滑动节点(14)通过锁销(16)进行锁定，如图3和17，共有三个位置，第一个位置可以对旋转及滑动进行限制，第二个位置主要用来限制滑动运动，第三个位置用来确保旋转及滑动节点(14)已经完全处于锁定状态，如图25和26。在最佳方案中，引导杆11和12是面向箱顶及底部外侧打开的。
滑动支架在一定程度上可起到限制滑动范围的作用，滑动时侧壁将会向底部进行折叠，侧壁与箱顶及底部间会发生相对转动，此时侧壁顶端(3和4)将会脱离相邻的引导杆(11和12)。上述旋转现象一般会通过连接板(15)出现在侧壁的枢轴(20)上。此时，集装箱已经处于可折叠的状态，只需要拔开锁销16即可。
旋转及滑动节点(14)使得侧壁可与相邻的箱门重合，并能保证在折叠过程中集装箱的各个部件不会出现摩擦或碰撞。
在操作过程中，当准备将侧壁向箱顶及底部进行折叠时，即锁销处于完全打开的状态下时，此时侧壁并不是完全垂直的，会有一定的倾斜角度(如图27和28)。此时侧壁像是一个可以进行滑动的连接杆，它的一端处于固定状态，另一端则可以沿箱顶或是底部进行滑动，以此来完成折叠运动。新型可折叠集装箱在这一点上具有明显的优势，它可以很容易的从集装箱使用状态，即完全展开的状态开始进行折叠。图29是集装箱处于半折叠状态时的三维图。图30是集装箱处于完全折叠状态下的三维图。
在折叠运动过程中，箱顶通过侧壁的滑动及折叠，可以很容易的慢慢向底部靠拢，因此在集装箱的箱角配有专门便于控制旋转及滑动运动的装置(13)，其规格完全符合国际标准传统集装箱。
如果想要重新展开集装箱，我们需要进行下列的复原步骤。
集装箱处于折叠状态时可以便于运输及装卸，如果是一组折叠集装箱，还可以进行固定。根据国际标准传统集装箱的规格，折叠状态下的集装箱的大小应为展开状态下的五分之一。
在符合国际标准传统集装箱的规格的前提下，还可以使用附加的连接旋转装置(23)，比如螺纹杆，它可以更好的固定处于半折叠状态下的集装箱，使得在一个展开状态下的集装箱大小的空间内能够装入四个或三个折叠状态的集装箱。
另外，在集装箱所有部件的接缝处都配有密封装置，以保障其在运输过程中的安全性及耐受性。
综上所述，在实际操作过程中，可根据具体情况采取多种组合方式及运输手段，但不论是怎样的方式，都可以在很大程度上节约运输空间，并降低空箱运输成本。

Claims (10)

1.一种新型可折叠式集装箱，包括箱顶，底部，侧壁及前后门，并构成一个相对密闭的空间；所述箱门符合传统集装箱规格，可向外开至与相邻侧壁重合；所述集装箱至少配有八个连接节点(7和14)，通过这些零件可以对箱壁进行折叠及展开运动，在前门的两个对角处各有一个旋转节点(7)，在另外两个对角处各有一个旋转及滑动节点(14)，后门的配置与前门相同，当需要折叠时，通过所述连接节点(7和14)，箱门可以向外打开并开至与相邻侧壁重合为止；所述旋转节点(7)可以使得侧壁向底部进行折叠，它是由至少有两个钻孔的连接板(8)构成，并至少配有两个传统的锁销(9和10)，以构成锁定系统；当集装箱处于垂直状态时，锁销会穿过连接板的钻孔(8)，此时集装箱处于锁定状态；相应旋转节点被限制住以后则不能进行旋转及滑动运动，这样便可以保证集装箱在使用过程中的相对稳定性及安全性，侧壁不会发生侧滑，不会发生集装箱倒塌的情况；在集装箱侧壁对角处，与旋转节点(7)相对的旋转及滑动节点(14)，由滑动支架(17)组成，在相邻表面的侧边缘，不论是箱顶或底部，至少安有一个引导杆(11和12)；集装箱还配置了连接板(15)，便于将集装箱从垂直的使用状态中变到可折叠状态；上述连接板通过枢轴(18)与滑动支架相连(17)；同时集装箱还配置了限制连接板旋转幅度的装置，即限制旋转角度装置(19)；所述连接板通过限制旋转角度装置(19)与侧壁相连，并通过枢轴(20)进行旋转运动；通过锁销(16)可以将旋转及滑动节点(14)进行锁定，使得无法进行旋转，从而保障了集装箱在使用过程中的相对稳定性及安全性；各个部件直接配有密封装置，使得集装箱在使用过程中能够保障其密封性及安全性；所述集装箱可以很轻易的从锁定状态，即垂直使用状态变为可折叠状态，无需额外的人工操作，这一点在很大程度上降低了使用成本并保障了操作人员的人身安全；在集装箱的各个部件的接缝处除了配有密封装置以外，还有缓冲装置，使得箱体在折叠及展开过程中各个部件不会发生摩擦或者撞击，以保障操作安全及耐受性。
2.根据权利要求1所述的新型可折叠式集装箱，该集装箱需满足下列条件：当集装箱处于折叠状态时，所占空间为展开状态下的集装箱的五分之一，并且配有传统的连接装置(24)，以便于固定处于折叠状态下的箱体。
3.根据权利要求2所述的新型可折叠式集装箱，所述传统的连接装置为螺纹连杆。
4.根据权利要求1所述的新型可折叠式集装箱，该集装箱需满足下列条件：至少需要四个连接节点加长装置(23)来固定处于半折叠状态下的集装箱，并且可通过传统的连接装置，将处于半折叠状态下的集装箱与其他箱体进行固定。
5.根据权利要求4所述的新型可折叠式集装箱，所述传统的连接装置为螺纹连杆。
6.根据权利要求1所述的新型可折叠式集装箱，该集装箱需满足下列条件：当集装箱侧壁高度大于宽度时，即高箱，需保证箱体同样可以进行折叠；零部件(5和6)为箱门，其高度应与集装箱的宽度相同，其宽度应为集装箱宽度的一半，箱门可通过垂直边缘的铰链向外打开270°，直到与相邻的侧壁重合，另外一个闭合部件(22)是用来关闭箱门上部的，其宽度与所述箱门(5和6)间的缝隙宽度相同，当需要运输及装卸载加高货物时，该部位可以通过传统的铰链装置向上抬起；所述引导杆(11)通过与之相连的滑动支架(17)可进行旋转及滑动运动；箱顶(1)会与侧壁中高度与侧壁上端固定部分(21)一致的部分共同移动。
7.根据权利要求6所述的新型可折叠式集装箱，该集装箱需满足下列条件：当集装箱处于折叠状态时，在标准集装箱大小的空间内需可容纳四个处于折叠状态的并用连接装置(24)固定好的集装箱，以使得这四个集装箱能够作为一个整体进行搬运。
8.根据权利要求7所述的新型可折叠式集装箱，所述连接装置为螺纹连杆。
9.根据权利要求6所述的新型可折叠式集装箱，该集装箱需满足下列条件：需可以通过至少四个连接节点加长装置(23)来固定处于半折叠状态的集装箱，以控制其旋转节点的旋转幅度，可以通过传统的连接装置，来进行固定，至少两个半折叠状态的集装箱为一组。
10.根据权利要求9所述的新型可折叠式集装箱，所述传统的连接装置为螺纹连杆。
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