CN107074441A - 可堆叠的自折叠式联运集装箱 - Google Patents

Abstract

所述可折叠运输集装箱（10）可以包含底部（12）、顶部（14）、一对侧壁（16）、一对端壁（18）、四个可伸缩角柱(20)，以及用于将所述顶部、侧壁和角柱升高和降低的工具如气压千斤顶（21）和/或剪刀装置（52）等。每个所述端壁（18）可在上下位置之间移动，每个所述侧壁（16）可由数个纵向伸展重叠的板构成，且用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的所述工具在所述端壁（18）位于降低位置时起作用。

Description

可堆叠的自折叠式联运集装箱

技术领域

该示例性实施例涉及联运集装箱，尤其涉及在空的时候可以折叠状态被堆叠并被一起运输的联运集装箱。

背景技术

联运集装箱可容纳由船、火车和卡车运输的巨大数量的成品，其能在运输和存储时保护商品。因此，运输地或存储地可以不受上述功能的约束。当20世纪50年代第一批钢制集装箱出现时，运输行业发生了改变。随后的一项改进，即“扭锁”装置使得集装箱可以被固定在一起并被固定在运输工具上，促进了这些结构的普遍使用。

在过去的50多年里，随着联运集装箱运输的发展，存储与运输空集装箱的物流和费用也在增加。人们认为显著的贸易失衡导致了剩余，在任何给定的时间，估计有三分之一的集装箱是空的。重新安置空的集装箱用于获取收益的成本非常高，运货商试图避免这种情况。结果就导致运输场地、港口和联运设施放满了空的集装箱。环境因此受到破坏，而运输空的集装箱所需的能源也增加了大气的碳负荷。目前全球每年用在重新安置空的集装箱上的花费估计为340多亿美元。这一成本最终会被转移给最终用户及体现在被运输的每个产品的成本中。

虽然已经进行了很多制造可折叠集装箱的尝试，但是，这些现有的设计需要成本高昂或在小港口、铁路调车场和货运设施中不可用的外围设备。

发明内容

可折叠式运输集装箱可以包括底部、顶部、一对侧壁、一对端壁、四个或四个以上可伸缩角柱，以及用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的工具。每个所述端壁可在上下位置之间移动。每个所述侧壁可由数个纵向伸展、重叠且可相对彼此垂直滑动的板构成。所述可伸缩角柱、顶部和侧壁可在所述端壁位于降低位置时被升高和降低。

附图说明

附图1为集装箱在收货升高状态时的等距视图；

附图2与附图1相似，未显示侧壁且端壁被降低一定程度；

附图3是与附图2相似的正视图，中央支撑柱和端壁被降低一定程度；

附图4为集装箱上被升高的侧壁的示意图；

附图5为集装箱上被降低的侧壁的示意图；

附图6为已升高侧壁的两个板之间接合处的放大视图；

附图7为用于移动可伸缩角柱的传送线路和气压千斤顶的示意图；

附图8为端壁的锁机构和滑轮组件的示意图；

附图9为用于启动安装在顶部的锁机构的传送线路的平面视图；

附图10为用于启动安装于底部的可伸缩角柱的传送线路的平面视图；

附图11为可伸缩角柱上活动的部件的放大视图；

附图12为从底部延伸以连接外部动力源的连接器的局部视图；

附图13为没有侧壁且已降低的集装箱的侧视图；

附图14为四个已降低的集装箱堆叠在一起的侧视图；

附图15为没有侧壁的已升高集装箱的侧视图，尤其展示了用于升高和降低集装箱的剪刀型装置；

附图16为已降低的集装箱的侧视图，展示了所述剪刀型装置；

附图17为将集装箱固定在降低位置的锁机构的示意图；以及

附图18为附图17所示锁机构示意图，集装箱位于升高位置。

示例性实施例的具体实施方式

如附图1-6所示，可折叠式运输集装箱10可以包含底部12、顶部14、一对侧壁16、一对端壁18，以及四个可伸缩角柱20。每个所述端壁18可在升高位置和降低位置之间转动。每个所述侧壁16可由数个纵向伸展重叠、可相对彼此垂直滑动的板构成。所述可伸缩角柱20、顶部14和侧壁16可在所述端壁18位于降低位置时被升高和降低。

最高的侧壁板16A可以被连接到纵向延伸的顶部框架构件14A，且最低的侧壁板16B可以被连接到纵向延伸的底部框架构件12A。如附图6所示，每块板均由上部向下转向的边缘17和下部向上转向的边缘19构成。当所述顶部被升高时，一块板的所述下边缘19与其下方的板的所述上边缘卡合，并将下方的板拉起。所述侧壁板与所述顶部可以由钢、聚合物、玻璃纤维、碳纤维、铝、合金或碳纤维增强聚合物材料制成。也可以安装具有标准长宽的聚合物基防潮层，其会随着所述集装箱的折叠与展开而合拢与伸展。

如附图2所示，中间立柱22可以被铰接在底部框架构件12A上并通过销26被锁定在所述底部框架构件和顶部框架构件的接收部件24中。

如附图3所示，电动和/或机械启动的锁机构28可以被安装在纵向顶部框架构件上用于可释放地卡合所述中间立柱22和所述端壁18，从而将它们固定在升高位置。所述锁销28可以通过手动、电动或气动或液压动力被启动。

电动、气动、液压和/或机械动力启动的装置可以控制折叠/展开操作。如附图9和10所示，数个软管电线和/或液压管线34可以被安装在所述底部框架构件和所述顶部框架构件上，并在所述可伸缩角柱20和所述锁机构28之间延伸。如附图11所示，所述液压管线和/或气压管线可以连接到歧管40，以平衡运转中的装置之间的液压。如附图12所示，一个或多个联结装置46可以被集成到所述底部框架12中，以将所述控制装置连接到外部动力源。如附图7和11所示，每个所述可伸缩角柱20可以配有气压千斤顶21，以此来升高或降低所述柱、所述侧壁16和所述顶部14。

如附图2、3和8所示，端壁位置控制装置可以包括缆线48与滑轮50，通过所述缆线48与所述滑轮50，所述端壁18可被降低搁在所述集装箱底部12上，且可被升高至与所述顶部14和所述角柱20紧靠。

如附图15和16所示，X形结构的剪刀装置52可以平行于所述侧壁被安装，并被固定在所述顶部和底部组件上。所述剪刀装置52可以用于代替气压千斤顶21来升高和降低所述可伸缩角柱20、所述侧壁16和所述顶部14。水平设置的螺旋装置54可以被连接到所述X形结构的较低一角的销连接部，且在被启动时，随着所述剪刀装置跟随所述螺旋装置改变时可升高和降低所述集装箱的顶部、侧壁和角柱。水平设置的气缸装置56可以被连接到所述X形结构较低一角的销连接部。

如附图17和18所示，一套液压或气动缸及销组件58可以被配置在所述顶部14下方，以在所述顶部14被降低时与所述底部12上向上突出的支柱卡合。卡合后，所述集装箱可以折叠状态被抬起并被重新放置。

如附图13和14所示，所述已折叠的集装箱可以适当地与其他三个已折叠的集装箱堆叠。所述被堆叠的四个集装箱可以被放置在彼此的上面，且角柱处相连。所述被堆叠的四个集装箱可以作为一个单元被抬起并被重新放置。所述可堆叠的自折叠式联运集装箱可以仅使用自包含的元件被垂直升高和降低。通过引入一种方法将最多四个空集装箱堆叠装入一个单一标准的运输集装箱中，所有运输模式在其使用上变得更经济有效、更环保且更具可持续性。

而且，通过使用标准方法将已折叠的四个集装箱相互连接，货运场地中免去了四分之三的挑选的空容器，提升效率并节省了成本。该设计使得所述联运集装箱的船坞、卡车运输站和其他多种处理站与目前在全球使用的18,000,000个集装箱的现有运输船队互动。该设计采用现今全球使用的标准扭锁装置连接现有钢制集装箱。根据空集装箱的可用性，照此设计的一个或多个集装箱可以被堆叠并固定在目前使用的现有非折叠式集装箱之间。

所述自折叠式集装箱可以使用常见的能源如电力、空气动力、流体动力来折叠和展开所述空的集装箱。一个人仅用很少的小型手工工具即可完成集装箱折叠的准备工作。预计可能会使用与铰接单元、滑动部件和锁装置相关的、只要一拨动开关就可以部署展开/折叠装置的技术。被连接到外部能源供应的内部装置可以抬升和降低所述集装箱的顶部和侧壁，也可以降低所述端壁和中间立柱，从而使所述集装箱的体积缩减到占据集装箱完全展开时体积的三分之一到四分之一。

所述集装箱折叠装置可以避免影响两个最关键的结构元件，即所述集装箱的底部系统和顶部系统。所述集装箱可以仅使用外部提供的能源或电源被折叠和展开。

预计所述自折叠式集装箱可以是不透水的。之前提及的防潮层可以保障被运输的产品在运输过程中保持干燥。

所述集装箱可以使用各种材料焊接而成，如钢、铝、合金、玻璃纤维、复合材料、聚合物、树脂或树脂基复合材料，便于进行扫描、X射线和其他国土安全措施等。所述集装箱还可以使用上述材料的组合焊接而成。或者，可完全由聚合物基材料制成。

所述集装箱可以具有全球定位装置、射频识别标签（RFID）、二维码或其他跟踪手段，监控和识别所述装置及其所容之物。

每个集装箱可以具有传统的扭锁浇注装置，使所述集装箱连通和/或连接到站台、平板拖车和联运有轨车。

所述集装箱可以被设计为四个折叠的集装箱所占据的体积与一个完全展开的集装箱的体积相同，四个折叠的集装箱的总重量小于或等于一个满载的集装箱的总重量。这使得一组可最多堆叠在一起的四个容器，作为一个单元被联锁和移动。

所述自折叠式集装箱可以是组装的，因此，一个20英尺的集装箱设计可以被扩展成一个40英尺的集装箱，或一个53英尺的联运或国内运输集装箱。同样，标准尺寸的运输集装箱（8英尺-6英寸高）可以同样适用于高货柜型（9英尺-6英寸）集装箱。

所述自折叠式集装箱可以被设计为可由当前所有常规的处理设备从上或从下进行处理。

所述可堆叠的自折叠式集装箱可以被建造，以满足该行业当前所有的设计、测试和验收标准。

通过匹配现有载体框架尺寸、利用现有装置（即扭锁装置）连接集装箱角柱，并且保留叉车槽的位置和尺寸，本发明可以保留既定集装箱运输行业现有的关键元件。

通过使用垂直折叠/展开装置可以缩小空集装箱的体积，其中在所述顶部被降低或抬高时，侧壁板经过彼此。该装置可以自装载在运输集装箱中。在此基础上，所述垂直折叠的集装箱不需要使用重型设备来抬高或放低。

其可以使用所有集装箱运输模式容易获得的空气（或电）动力。所述垂直折叠集装箱具有能被扩展的功能，以包括真正允许操作人员扳动开关就可抬高和降低所述集装箱的自启动装置。如需要，符合职业安全与卫生条例（OSHA）的安全/警告警报可使本领域操作人员更安全地折叠和/或展开所述集装箱。

通过使用可伸缩侧壁和铰接的非伸缩结构元件，其能够符合现有结构和耐久性标准。

本发明利用了抬高和降低所述集装箱顶部的伸缩概念。侧壁被分割为板，在支撑结构被降低时使重叠元件滑过彼此。所述重叠的板彼此紧连，在所述集装箱被展开时板之间形成防透水密封。

端壁为自包含框架，封住所述侧壁的框架，并铰接在内下角，以在折叠位置时使所述壁框架被降低至平放在所述集装箱的底部。一旦所述端壁销松开了，弹簧就会使所述端壁歪斜，且所述支撑缆线承受所述端壁的重量直到其降低位置，免去了为实现抬高或降低位置对大量人员或设备的需求。

随着所述顶部和侧壁被抬高至完全展开的位置，缆线系统抬高所述端壁至直立位置。当所述集装箱和端壁完全展开，气动或电动销将所述支撑结构固定到锁定位置。或者，一个人可以卡合所述锁销，保证所述端壁处于最终位置且被锁定。

额外的标准高度的柱子可以被安装在中点或中间位置，以增加结构强度或冗余，并将所述结构的侧壁完全固定在可运输的直立位置。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种可折叠联运集装箱，包括底部、顶部、一对侧壁、一对端壁、四个可伸缩角柱，以及用于将所述顶部、侧壁和角柱升高和降低至所述集装箱升高高度的至少一半的距离的工具；每个所述端壁可在上下位置之间移动，每个所述侧壁可由数个纵向伸展重叠的板构成，且用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的所述工具在所述端壁位于降低位置时起作用。

2.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的所述工具被有效地连接到所述四个伸缩角柱。

3.如权利要求2所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的所述工具包括气压千斤顶，其被配置在每个所述角柱中。

4.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于还包括至少两个可在上下位置之间移动的中间支撑件，用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的所述工具在所述中间支撑件位于降低位置时起作用。

5.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：所述侧壁的纵向伸展重叠的板可相对彼此垂直滑动。

6.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：第一组锁机构被安装在所述顶部，所述锁机构被配置为在所述端壁位于升高位置时可释放地将其卡合。

7.如权利要求6所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：每个所述第一组锁机构中均包括一个销，所述销可通过包括手动、电动和气动机构的集合中的至少一种方式移动。

8.如权利要求3所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：至少一条供给线被连接到所述伸缩角柱中的每个所述气压千斤顶。

9.如权利要求8所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：一个歧管被连接到所述至少一个传送线。

10.如权利要求9所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：联结装置被提供以将所述歧管连接到一个外部动力源。

11.如权利要求10所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：所述联结装置被安装在所述底部。

12.如权利要求10所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：所述外部动力源是包括气动、电动、液压和电磁动力的集合中的一种。

13.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：所述顶部与所述侧壁的重叠板由包含钢、聚合物树脂、玻璃纤维、碳纤维和铝合金的集合中的至少一种组成。

14.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：一条缆线被连接到每个所述端壁，并被配置于所述集装箱上以在所述上下位置之间移动所述端壁。

15.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的所述工具包含一个X结构剪刀组件。

16.如权利要求15所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：所述X结构剪刀组件装有水平设置的螺旋装置，以在上下位置之间移动所述剪刀组件。

17.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：第二组锁销被安装在所述集装箱上，邻近所述角柱，所述第二组锁销被配置为卡合所述角柱并在所述角柱、侧壁和顶部位于降低位置时支撑它们。

18.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，还包括用于将侧壁、顶部和角柱均被降低的至少两个所述集装箱连接在一起的工具。

19.如权利要求18所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：用于将至少两个所述集装箱连接在一起的所述工具使得所述集装箱可以作为一个单元被移动。

Claims (19)

1.一种可折叠联运集装箱，包括底部、顶部、一对侧壁、一对端壁、四个可伸缩角柱，以及用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的工具；每个所述端壁可在上下位置之间移动，每个所述侧壁可由数个纵向伸展重叠的板构成，且用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的所述工具在所述端壁位于降低位置时起作用。

2.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的所述工具被有效地连接到所述四个伸缩角柱。

3.如权利要求2所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的所述工具包括气压千斤顶，其被配置在每个所述角柱中。

4.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于还包括至少两个可在上下位置之间移动的中间支撑件，用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的所述工具在所述中间支撑件位于降低位置时起作用。

5.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：所述侧壁的纵向伸展重叠的板可相对彼此垂直滑动。

6.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：第一组锁机构被安装在所述顶部，所述锁机构被配置为在所述端壁位于升高位置时可释放地将其卡合。

7.如权利要求6所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：每个所述第一组锁机构中均包括一个销，所述销可通过包括手动、电动和气动机构的集合中的至少一种方式移动。

8.如权利要求3所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：至少一条传送线被连接到所述伸缩角柱中的每个所述气压千斤顶。

9.如权利要求8所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：一个歧管被连接到所述至少一个传送线。

10.如权利要求9所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：联结装置被提供以将所述歧管连接到一个外部动力源。

11.如权利要求10所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：所述联结装置被安装在所述底部。

12.如权利要求10所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：所述外部动力源是包含气动、电动、液压和电磁动力的组中的一种。

13.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：所述顶部与所述侧壁的重叠板由包括钢、聚合物树脂、玻璃纤维、碳纤维和铝合金的集合中的至少一种组成。

14.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：一条缆线被连接到每个所述端壁，并被配置于所述集装箱上以在所述上下位置之间移动所述端壁。

15.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：用于升高和降低所述顶部、侧壁和角柱的所述工具包括一个X结构剪刀组件。

16.如权利要求15所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：所述X结构剪刀组件装有水平设置的螺旋装置，以在上下位置之间移动所述剪刀组件。

17.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：第二组锁销被安装在所述集装箱上，邻近所述角柱，所述第二组锁销被配置为卡合所述角柱并在所述角柱、侧壁和顶部位于降低位置时支撑它们。

18.如权利要求1所述的可折叠联运集装箱，还包含用于将侧壁、顶部和角柱均被降低的至少两个所述集装箱连接在一起的工具。

19.如权利要求18所述的可折叠联运集装箱，其特征在于：用于将至少两个所述集装箱连接在一起的所述工具使得所述集装箱可以作为一个单元被移动。