CN106458537A - 用于集装箱连接元件的弹性翅片 - Google Patents

Abstract

与通常用于该用途且为刚性元件的定位翅片不同，本发明的翅片为一种新型的翅片，该翅片在通常操作中为刚性，但是对于冲击和过载将具有弹性，然后恢复其工作形状。该柔性通过两种方式来实现，它专门影响翅片自身，而不是翅片与连接元件或可能的驱动件的连接。使用弹性材料和使用对于工作负载稳定但对于冲击很容易变形的几何形状。

Description

用于集装箱连接元件的弹性翅片

技术领域

知识领域：机械工程、机构设计部分、材料和提升装置技术、运输和处理。

工业作用：多模式运输、集装箱运输、集装箱的锁定和处理。

背景技术

全世界运送的大部分固体货物通过由船、道路或铁路运输的集装箱来分配。集装箱通过使用接合元件来进行闩锁，用于它们的提升、装载、卸载和堆垛，该接合元件在它们的端部设有简单闩锁机构。用于接合元件的通常术语为“吊具”，闩锁是称为“扭锁”的锁。见图1。

基本上，闩锁操作非常简单，包括简单地将吊具恰好定位在集装箱上面，与该集装箱的上表面接触，然后旋转扭锁，以便产生接合。不过，从扭锁凸出的部件是短柱，它的尺寸(几厘米)与集装箱尺寸(6或12米，最普通的集装箱)相比非常小。通常，它们在起重机操作人员的视野外部，且操作在离起重机操作人员5米、20米或更远处进行。见图2。

因此，需要提供将吊具引导至集装箱上的定心系统，因此保证它们的角部匹配，从而短柱恰好装配至集装箱中的、准备用于它的小插口内，也称为角部铸件。

惯常的定心系统是通过翅片来进行的定心系统，翅片通常称为导板。它们是由倾斜钢片材制造的定心元件，该定心元件布置在吊具的角部或侧部，并能够克服较小的未对齐。

通常，这些导板是可收缩的导板，具有用于接合的定心位置以及缩回用于集装箱堆垛的另一位置。这些特征并不影响在本专利申请中公开的思想，本专利申请中公开的思想能够用于可缩回和固定的导板。

在这一点上，重要的是提及操作尺寸和速度。标准集装箱的重量能够从几吨(自重)至超过80吨。吊具重量也在多吨的范围内。吊具从几米的高度降低至货物上，有时竖直和更通常倾斜地使得货物运动至超过30米高和水平方向50米。也就是，我们面对这样的操作，其中，为了生产率而导致高速度和非常短的闩锁时间。起重机操作人员为了加速生产而必须以非常高的速度沿着曲线来传送吊具，而不是使吊具稳定在货物顶部上和缓慢地竖直向下降低吊具。这使得导板在侧部和从下部受到与集装箱的强烈冲击。见图3和4。

冲击的结果引起对集装箱、吊具、货物的损坏，对人员产生危险，更通常是，导板凹入或断裂，有随后的校正维护，并在影响基础机器时可能损失利润。

图5表示了在定心位置中的导板。在该示例中，它并不是制成单件，而是，它由相互螺纹连接的三个不同零件来形成。在任何情况下，各零件都由钢制造，不管是自身用作引导件的较宽部分、将导板紧固在吊具(该吊具马达驱动，用于使它遥控运动)上的顶部部分，还是连接它们的中心部分或弹簧板。

图6表示了不同的导板模块。它们都为刚性，并由钢制造。

通过检索现有的文献和专利可以看到，关于冲击的问题在前已经处理，但是是从驱动系统的角度。

2008年7月10日的专利E08774959(“Spreader for accommodating containers”，西班牙版本为EP2188202，2012年11月28日)主张使用减震连接件来与多边形轴连接，该多边形轴再与弹性多边形座连接。这涉及轴，该轴的旋转使导板产生折叠，在该专利中对涉及导板自身的一些事情根本没有处理。

公开导板模块、堆垛器或扭锁驱动器或者导板驱动器的专利也很多。一个示例是R.A.Mills等的专利US2011/0140470A1(“Spreader with flipper arm drive”)，如它的题目所示，该专利US2011/0140470A1涉及导板臂驱动器。导板有较宽范围的几何形状，如图6中所示。不过，在所有情况下，它提议定心导板应当为刚性元件，实际上由钢制造，成单件，焊接或螺纹连接，但总是形成单个刚性运动连杆。

发明内容

本发明克服的技术偏见是用于吊具的导板必须是刚性元件的思想。

本发明包括一种新颖的、用于集装箱吊具的导板，该导板有较大的柔性，从而它们对于冲击将屈服。这种柔性的获得并不是因为它们与吊具或该吊具的可能驱动系统的连接，而是因为以下组合：

使用弹性材料：橡胶、树胶、Teflon、织物、弹性体合成材料等，各自有均匀组分，或者由金属或任意其它类型的纤维来增强。

导板几何形状的变化。使用片材(弹簧板)，而不是单件板，从而抵抗冲击的变形提高。使用开放或关闭的轮廓，布置成获得使用中的刚性、减震和对于冲击的柔性的合适组合。

并不总是必须使用特殊的轮廓或几何形状以获得合适效果，而是这取决于要运输的货物、吊具重量和工作速度。在某些用途中，使用弹性体来制造导板的一部分就足够了。在有更高要求的其它用途中，这对于优化操作并不足够。

公开的导板将屈服，但并不破裂或塑性变形。无论如何，它们将并不凹入、弯曲或变形，因此不会强行停止它们的操作。还试图获得在工作时不会破裂的弹性元件。这在重要机器中特别有利，重要机器例如大型码头集装箱起重机，它们的停止意味着减慢或停止所有的码头操作，影响船、移动起重机、卡车和其它机器。

导板撞击集装箱是不可避免的。有时这也有积极性，因为吊具与容器的直接碰撞将引起它们中的一个或另一个损坏，这比导板破裂更严重。因此，导板起到作为减震器的某些作用，尽管这相对于当前观念减少。

例如，使用的导板包括相互螺纹连接的三个部分，见图5，其中，与吊具连接的部分和用作定心元件的片材自身也更结实。因此，大部分的损坏只影响中心区域(导板的弹簧板)，从而避免损坏最有价值或主要的元件(负载和吊具)。本申请的目的是更进一步，使得接受的冲击不会使得弹簧板或导板不能用，从而保持和提高当前的性能特性。不仅提高了导板自身，而且导板成为可靠的减震元件，以避免损坏最重要和昂贵的元件。

导板需要继续起到它作为定心元件和用于扭锁的引导件的作用。因此，元件必须对于冲击和过载为柔性和弹性，但是它必须对于在工作中的负载和平常的冲击为刚性。为此，使得导板具有可收缩的几何形状将非常有利。也就是，当通过弯曲、扭转或压力而达到特定负载时将弯折的轮廓。

概括的说，公开了一种弹性导板，它在工作中不会破裂，该导板吸收冲击，对于冲击将屈服，但是对于它的通常操作将保持刚性。这通过组合具有金属芯或格栅的弹性材料、片材、异型截面和弹性件来实现。

这通过组合具有金属芯或格栅的弹性材料、片材、异型截面和弹性件来实现。获得的优点是：

减少了要修理的导板的量(由于破裂或变形)。

减少了机器和吊具结构的缺陷。

吸收对于集装箱和负载的冲击。

明显减少了浪费的小时数和操作中利润的损失。必须知道，导板通常安装在基础机器中，它的延迟直接意味着降低生产。

获得对于操作人员更安全的装置。如在图3和4中可知，导板是从组件凸出的元件，更容易在操作人员粗心或机器故障的情况下撞上人。

类似的，还将减少由于撞上在吊具工作区域中的其它元件而引起的损坏，其它元件为：卡车、叉式起重车、其它集装箱、船和起重机元件。

代替以操作故障为特征的元件，该元件有用于校正维护的相应损失，或者代替以磨损为特征的元件，该元件更要进行预防性或预测维护，在设定程序停止时进行。

附图说明

图1-吊具、集装箱、处于缩回位置的导板以及锁定的扭锁。

图2-扭转锁和插口的细节。

图3-由于错误对齐的竖直接近而在导板和集装箱之间的冲撞。

图4-由于不准确的水平接近而在导板和集装箱之间的冲撞。

图5-由三个螺纹连接部分形成的导板模块。

图6-是导板的商业模块。

图7-该思想的更基本实施例。

图8-使用片材的实施例的示例。

图9-形成为十字形臂的实施例的示例。

具体实施方式

本发明的基本示例实施例包括由两个或更多合成橡胶类型的弹性体材料片材来代替导板中的中间板(见图6)，合成橡胶例如FKM(氟橡胶)。在这种情况下，考虑螺栓结构，总厚度增加，根据工作类型而从50至100mm。在这种情况下，实施例将限制为一对平行组件，如图7中所示。

更复杂的变化形式包括在一对中的各弹簧板中使用至少三层材料(见图8)。两个外部薄层由复合材料来制造，加上一个或多个柔性橡胶内部层。外部层能够基于合成橡胶制造，例如能够是5mm厚，该合成橡胶包括织物格栅，并由钢丝线沿纵向加肋。它的目的是抗拉力，并保护芯防止接触阳光、灰尘、污渍等。总厚度为大约40或60mm的内部层提供用于通常操作的刚性以及使得在冲击或过载变形后更容易进行弹性体回收。对于外部层，能够使用加肋的片材，而不是平滑片材。

第三变化形式是使用弹性件作为芯，该芯为十字形、I型面、H型面，或者可以有其它几何形状，它们的特征是有相当的几何刚性，但是对于过载或冲击将弯折。该变化形式在图9中表示。最后，可能的最佳情况是组合上述变化形式：导板(成单件或可拆卸部件)的中心区域由弹性材料制造，该弹性材料包括嵌入其中的可变形框架，或者由织物、金属、塑料纤维或者任意其它类型纤维制造的格栅。因此，获得在正常操作下更有抵抗性、耐久和刚性的组件；保持防冲击的可收缩几何特征，并总是保持组件的减震材料能力。

上述全部变化形式可以进行变化，即通过由弹性材料制造整个导板，或者使得导板中心区域和定心元件为单件，或者遵循这里所述的弹性导板概念的任何其它可设想变化形式。

工业实用性

本发明能够用于包括集装箱运输、提升或处理操作的所有这些工作。例如，集装箱目的地(海运、铁路或陆路)、船、吊具制造商(需要使用定位导板臂)、以及大型商业，该大型商业的供货或货物在集装箱中供给，并使用集装箱处理机器。

Claims (8)

1.一种用于集装箱吊具的导板，其特征在于：所述导板完全或局部由弹性材料构成，弹性材料例如橡胶、树胶、乙烯、织物、弹性体复合材料等，或者具有同类组分，或者由织物、塑料、金属纤维或任意其它类型纤维来增强。

2.根据权利要求1所述的用于集装箱吊具的导板，其特征在于：当只有导板的弹簧板或中心区域由弹性体材料构成时，导板的所需刚性通过增加弹簧板的宽度来获得，从而两个或更多片材平行地布置，从而考虑螺纹连接的初始结构，而不需要改变导板臂的其它零件，其中，只需要由所述弹簧板来代替传统的金属弹簧板。

3.根据权利要求2所述的用于集装箱吊具的导板，其特征在于：当弹簧板只由弹性体材料构成时，形成弹簧板的片材的总宽度在40mm和100mm之间。

4.根据权利要求1所述的用于集装箱吊具的导板，其特征在于：当在弹簧板的制造中使用多于一种类型的弹性体时，所述弹簧板以如下层构成：

两个或更多外层，外层例如由包括织物格栅的合成橡胶制造，并沿纵向用钢丝线加肋，其近似厚度在1mm和10mm之间，其中，外层能具有平滑或加肋的片材几何形状的特征；

一个或多个内层，例如柔性橡胶芯，为大约40mm和60mm厚。

5.根据权利要求4所述的用于集装箱吊具的导板，其特征在于：外层能具有平滑片材或加肋片材的结构。

6.根据权利要求1所述的用于集装箱吊具的导板，其特征在于：当弹簧板的仅仅一部分由弹性体材料制造时，将通过形成十字形臂、I型轮廓、H型轮廓或C型轮廓或者有槽的轮廓而形成弹簧板的中心区域或芯；弹簧板开口或关闭，在受到过载或冲击时由于弯曲、压力或扭转而弯折。

7.根据权利要求1所述的用于集装箱吊具的导板，其特征在于：它们包括刚性框架(金属或塑料)，所述刚性框架当嵌入弹性体材料中时使得组件具有柔性。

8.根据权利要求1所述的用于集装箱吊具的导板，其特征在于：它包括由嵌入弹性体材料中的塑料(金属、织物、塑料或者任意其它纤维)制造的格栅。