CN1227529A - 用于将带有空心角接头的两个集装箱刚性连接的连接组件以及装卸工具、集装箱和设备 - Google Patents

Abstract

一种连接组件，用于刚性连接在角部带有空心角接头(4)的两个集装箱，该连接组件包含：一个隔离部件(120)，用于在两个集装箱刚性连接在一起后确保在二集装箱之间留有一个预定的隔离空间；一个在其两端带有螺纹的螺杆(116)；以及两个锤形部件(118)，它们可以分别拧在螺杆的一个相应端上并可以通过角接头(4)侧面的槽口(14)而进入角接头(4)内。在刚性连接两个集装箱时，可将螺杆(116)插入隔离部件(120)中以形成一个组合结构，在隔离部件外面就可转动螺杆，这种旋转动作可以带动位于角接头(4)内并咬合着角接头的锤形部件(118)彼此相向着移动，从而使角接头(4)的外侧压抵在隔离部件(120)上。

Description

用于将带有空心角接头的两个集装箱刚性连接的连接组件以及装 卸工具、集装箱和设备

本发明涉及一种连接组件，用于刚性连接在角部带有空心角接头的两个集装箱，这种集装箱连接组件在权利要求1的前序部分中规定。本发明还涉及一种连接组件装卸工具、一种集装箱以及一种用于刚性连接集装箱的设备，这种设备在权利要求23的前序部分中规定。

现在，散件货物和堆放货物的运输，特别是海上货物运输，大部分均采用集装箱的方式。根据ISO标准，20英尺和40英尺海运集装箱应能用作船运设备、搬运设备、提升装置、港口装运设备等等。

在实际操作中经常出现的一个问题是，在各运输终点，例如港口、装卸站等处，现有的20英尺和40英尺集装箱不能满足上述需要，换言之，为了在各运输终点均备有不同大小的集装箱，即20英尺和40英尺集装箱，必须将它们空着运来和运去。将集装箱空着运输会显著增加费用。此外，集装箱的使用率降低了，这也增加了费用。

为了解决上述问题，在DE4329355C2中提出了一种集装箱，这样的一个集装箱可以与同类型的另一个集装箱组装在一起，以构成一个长度加倍了的完整的集装箱。两个集装箱通过锁紧装置连接在一起，锁紧装置中有一个销钉导向元件和一个销钉接受元件，从而使两个集装箱在其基架结构的端部组成一体，锁紧装置在集装箱连接端的分布形式应使得相同的元件总是位于一条假想的竖直中心线的横向两侧，该中心线位于连接端中央，以此确保能与另一个同类型集装箱连接上。在集装箱的销钉导向元件的销钉上有一个凸台镶块，从而使锁紧装置能够具有牢固锁紧的连接功能，该销钉可插入另一个集装箱的销钉接受元件中，通过将凸台压下并旋转进销钉接受元件中，可将另一个集装箱锁紧。

这种现有设备具有下列特点：

-目前在全世界范围内均安装着提升和搬运设备以提升和搬运符合ISO标准的20英尺和40英尺海运集装箱，而长度加倍了的集装箱组件不适于用作提升和搬运设备，这是由于在将两个20英尺集装箱组合起来后，两个20英尺集装箱之间会有大约76mm的间隙，而40英尺集装箱的外角连接组件之间的间隙与20英尺集装箱的外角连接组件之间的间隙相同；

-由于需将各锁紧元件插入集装箱的基架中，因此需要对集装箱进行过多的修改工作。

-在连接两个集装箱时，需要有一个操作人员进入集装箱内部，这样，可以设想，该集装箱必须是空的或是暂时半空的；这样，除了会增加费用，还会引起海关法规和制度方面的附加问题。

鉴于目前世界范围内的集装箱均为空箱运输，本发明的目的就是基本上排除不必要的空箱运输操作、使仓储管理更加合理化并降低运输费用。

这个目的可以通过主权利要求中的特征实现。

本发明的连接组件可以用于20英尺集装箱而不需对集装箱作任何改动，这种集装箱在世界范围内被广泛采用并符合ISO标准，通过本发明的连接组件而刚性连接在一起的两个20英尺集装箱可以象一个40英尺集装箱那样放在世界上通用的基础结构上运输。本发明的连接组件结构简单，因而费用较低。利用这种连接组件，从外面使两个集装箱彼此相向着移动，将锤形部件插入集装箱的角接头中再拧到螺杆上，之后，转动螺杆直至隔离部件与角接头牢固地顶靠在一起，即可以方便地将集装箱连接起来。不需对集装箱作任何改动，也不需进入集装箱内部操作。

除了上述优点以外，本发明还具有下列优点：

-提高了20英尺集装箱的利用率；

-通过连接操作，可使两个20英尺集装箱象一个40英尺集装箱那样通过40英尺集装箱支撑结构而运送到船舶上或40英尺集装箱存放处，这将降低装卸费用和运输费用；

-减少了空箱运输；

-组合好的40英尺集装箱可以从两侧进入箱内，因而装货迅速；

-如需对两个20英尺集装箱进行改装，优选每个集装箱单独进行，可以将两个连接着的集装箱上彼此面对的端部以简便的方式打开，而不会妨碍支撑结构；

-不需对现有提升和运输装置作任何改动；

-在将20英尺集装箱连接并固定在船舶上时，也可以使用本发明的连接组件；以及

-采用连接组件将两个普通20英尺集装箱构成一个组合集装箱时，如果其开门端彼此相面对的话，还可以防止被偷窃。

从属权利要求2至13用于确定了本发明的连接组件的优选结构。

权利要求14至18用于确定一种装卸工具，在连接或拆卸两个集装箱时，可以用该工具操纵本发明的连接组件。

权利要求19至22用于确定集装箱，这些集装箱特别适合使用本发明的连接组件。

只需在每个集装箱中，例如在集装箱底部的存储盒或存储箱中存放两套连接组件，就可以以最优的方式低费用地使用全世界所有现有的20英尺集装箱。

权利要求23用于确定一种设备，通过这种设备并利用本发明的连接组件，可以通过非常简便的方式将两个集装箱刚性连接在一起以形成一个组合集装箱。

下面将通过参考附图以及示例而对本发明进行详细解释，附图包括：

图1是一个40英尺集装箱和两个20英尺集装箱的侧视图，

图2是两个20英尺集装箱的局部剖开的三维视图，这两个集装箱将要被刚性连接在一起且其端部相互面对，

图3是一个组合集装箱的内部三维视图，

图4是用于将两个集装箱刚性连接的连接组件的局部侧视图，

图5是图4所示连接组件中的一些细节图，

图6是隔离部件和锤形部件的另一个最佳实施例的详图。本实施例是对图5中的实施例进行修改后所得，

图7中显示的是一个组合集装箱，用于组合该集装箱的连接组件中包含图6中所示的部件，

图8是一个集装箱的底部的截面图，

图9是一个修改后的隔离部件的侧视图和俯视图，

图10是一个螺杆的侧视图，

图11是一个锤形部件的侧视图和俯视图，该锤形部件可以用在图9所示的隔离部件中，

图12是隔离部件的另一个最佳实施例的侧视图和俯视图，

图13是螺杆的一个修改后的最佳实施例的侧视图，

图14是一个修改后的锤形部件的俯视图和端视图，

图15是多部分隔离部件的一个最佳实施例的俯视图和端视图，

图16是一个组合好的连接组件以及一个装卸工具的局部剖开的俯视图，

图17是隔离部件的另一个最佳实施例的侧视图和端视图，

图18是一个多部分隔离部件的俯视图和端视图，本隔离部件是对图15中的实施例进行少量修改后所得，

图19是一个装配好的连接组件以及一个装卸工具的局部剖开的俯视图，本实施例是对图16中的实施例进行修改后所得，

图20是一个隔离部件的侧视图和端视图，本隔离部件是对图17中的实施例进行修改后所得，

图21是一个用于将两个集装箱刚性连接起来的设备的侧视图，

图22是图21中所示设备的俯视图，

图23是图21中所示设备放大后的详图，

图24是图21中所示设备的一个部分的端视图，

图25是本发明的设备的一个详图。

图1的上部显示的是一个40英尺集装箱2，该集装箱在其每个角部均带有角接头4，用于系绳索、固定在装载设备上、在堆积时将集装箱固定在一起等等。在下部显示的是两个20英尺集装箱6，这两个集装箱的安装方式是，其外端角接头4与40英尺集装箱2的角接头对齐，这样，如果两个20英尺集装箱6按图中位置刚性连接在一起的话，那么这些角接头的位置使得各集装箱可以采用同样的提升设备、同样的堆积位置等。可以看到，在图示位置，符合ISO标准的20英尺集装箱6之间具有76mm左右的间隔。这个间隔d是堆积等所必须的。

图2是本发明的两个20英尺集装箱的三维视图，这两个集装箱的端部相互面对着放置。两个集装箱6上以现有的方式装有角接头4，并且在图2中所示的两个相互背对的端部分别装有门8，通过门8可以向集装箱6中装载货物。

在它们相互面对的端部，集装箱6还分别装有一个门，在图2中只有右侧集装箱中的门显示出来。这种门的形式为转门10，转门10在其顶部可转动地安装。转门10可以向集装箱中打开，在打开位置上，转门10可以直接顶靠在集装箱的顶部，这样，转门10对集装箱内部空间的负面影响程度最小。除了转门10，还可以是其它形式的门，例如，滚动门、转动门或局部门。对于这些门来说，重要的一点是，在其打开位置上应能完全容纳于集装箱内部，这样才能将它们对集装箱的内部空间的负面影响降低到最小地步。此外，二集装箱相互面对的端部上的门10可以向内完全打开且只能从内部打开，这样当集装箱处在图2中所示的位置时，门10可以被打开。

图3是两个集装箱如图2中所示位置布置时的内部三维视图，面对观察者的门8打开着而远离观察者的门8关闭着，门10(未画出)则处于打开位置。如图中所示，如果二集装箱直接刚性连接的话，那么它们提供的内部空间与40英尺集装箱相同，因此40英尺集装箱就成了多余的了。图3中所示的组合集装箱的另一个优点是，它可以从两端装货，因而可以加快装货和卸货过程。

图4是两个集装箱6上相互面对的端部的详图。各集装箱6的结构本身是已知的，其基架结构中包含一个架体12，该架体12沿着集装箱6的边缘伸展，各集装箱6的相互连接处通过角接头4得到加强。每个角接头4是中空的并在其每个外端分别带有一个槽口14，通过槽口14可以进入角接头4的内部。

为了将二集装箱6固定，即刚性连接在一起，连接组件上包含一个螺杆16，螺杆16上带有两条旋向相反的螺纹，二螺纹分别拧入锤形部件即夹紧或锁紧部件18中，而锤形部件18则容纳于角接头4的空腔中。螺杆16的中部区域则穿过一个隔离部件20，隔离部件20位于两个相互面对的角接头4之间。一个夹紧或锁紧套24以不可转动的方式连接着螺杆16，锁紧套24上开有径向孔22，通过隔离部件20上的一个横向开口，可以操纵锁紧套24，这样，当螺杆16转动时，二锤形部件18会向着对方移动，随着角接头4被拖动，二集装箱6被刚性连接到隔离部件20上并因此相互连接起来。如果需要在两个集装箱中获得一个连续的内部空间。如图3所示，那么，要在架体12之间安装一个沿着外围伸展的软管型密封件(未画出)；密封件的角部可以由成形部分构成，成形部分与隔离部件20的内轮廓形状一致。将软管型密封件充气后，集装箱6的内部空间可以与外界有效地隔绝。此外，还可以用地板将二集装箱的底部或顶部之间的空间跨接起来，地板可以直接安装到位，也可以铰接在集装箱底部。

图5显示了连接结构的一些细节，图a)、b)、c)分别是隔离部件20的侧视图、端视图和俯视图，图d)显示的是螺杆16穿过隔离部件20时的路径，图e)显示的是螺杆16连接着锁紧套24和锤形部件18时的情形，这些部件与隔离部件20构成一套连接组件。

隔离部件20是一个中空部件，该隔离部件20上有一个通孔28用于穿过螺杆16，还有一个大的开口30沿着较窄的一侧伸展，通过开口30可以将一个操纵销即锁紧销27插入锁紧套24的径向孔22中以转动锁紧套24。为了将锁紧套24以不可转动的方式连接到螺杆16上，有至少一个开口销32装入锁紧套24中并将其固定。

在图6中，图a)、b)、c)分别是一个改进了的隔离部件40的侧视图、端视图和俯视图，而图d)显示的是一个锤形部件42的端视图。

隔离部件40的主体部分的外形与隔离部件20相同(图5)，其上有一个通孔28和横向开口30。隔离部件40在通孔28的上方和下方带有凸台44，通过凸台44可将隔离部件40牢固地锁入相应角接头4的槽口14中(图4)。这样，在凸台44之间有一个开口46，该开口46在凸台44之间伸展通过并与通孔28横向相交。

与隔离部件40相连的锤形部件42上有一个螺纹通孔48，隔离部件40的端部在螺纹通孔48的两侧带有凸台50，凸台50可咬合在开口46中。

图7中显示的是一套连接组件的整体结构，连接组件包含螺杆16、隔离部件40、锁紧套24和锤形部件42，通过该连接组件可将二集装箱6上的两个相邻角接头4刚性连接在一起。图中显示的是两个上方角接头4连接时的情景。

连接组件的操作过程如下：

将锁紧套24通过开口30放入隔离部件40中。螺杆16通过通孔28插入锁紧套24中并通过至少一个开口销32而与锁紧套24以不可转动的方式连接起来。之后，将隔离部件40、螺杆16和锁紧套24的组合结构插入一个集装箱，例如右侧集装箱6的横向槽口14中，此时，二集装箱间的距离大于图中所示距离。隔离部件40以不可转动的方式连接着角接头4。

之后，将锤形部件42通过横向槽口14安装在螺杆16的带有螺纹52的一端上并拧入。这样，锤形部件42会移动到一个位置上，以使凸台50进入隔离部件40的开口46中，从而可使锤形部件42与隔离部件40以不可转动的方式连接起来，此时，只需通过操纵插在一个径向孔22中的操纵销以连续转动螺杆16，就可使锤形部件42继续在螺杆16上拧入。

接着，将位于图7中左侧的集装箱6向着右侧集装箱移动，以使隔离部件40的左侧面与左侧的集装箱6上相应的上方角接头的槽口接触上，从而使二集装箱彼此对齐。之后，将另一个锤形部件42通过一个槽口14放入并拧在螺杆16的螺纹上。由于螺杆上的两条螺纹方向相反，因此，旋转螺杆可使二锤形部件42向着对方移动；当锤形部件42的端面接触到角接头4的内壁后，角接头会顶靠在隔离部件40上。

在二集装箱相邻的四个角部实施上述步骤，可将二集装箱精确地刚性连接在一起。根据现行的ISO标准，上方角部的槽口14与下方角部的槽口不同，因此，在下方角部的隔离部件40的凸台44要采用适宜的形状。对于所有角部，锤形部件42均可采用相同的形状。

当四个锁紧螺杆16均被拧紧后，可将紧固螺钉(未画出)拧入每个隔离部件40上的一个开孔54中，以限制螺杆16的旋转运动，此外，螺杆16上还可以采用开口铅封的结构。

图8是一个集装箱底部即地板60的截面图，在地板60的下面装有加强梁68。在两个加强梁68之间切出了一个圆锥形地板部分70。当地板部分70取走后会形成一个开孔，有一个存储盒或存储箱72安装在该开孔中，用于盛放两套连接组件，这两套连接组件可以分别将该集装箱与另一个集装箱在上下角部连接起来。每套连接组件中包含一个隔离部件、一个锁紧套、一个锁紧螺杆、两个锤形部件以及相应的开口销、紧固螺钉和锁紧销。

可以理解，可以对上述结构进行各种修改。例如，夹紧或锁紧套24可以省略，而锁紧螺杆16可以在其中央部位直接具有锁紧套的形状，而锁紧螺杆本身带有孔以插入操纵销，或是在锁紧螺杆与隔离部件之间装有蜗轮，这样就可以直接驱动锁紧螺杆在隔离部件20或40中转动。

锤形部件可以具有这样的形状，即它们可以直接插入槽口中，它们转动后将直接顶靠在槽口的后面。这一点对于ISO标准来说是可行的，尤其是下方角部，因为此处槽口的长度要比宽度大得多。如果以这种方式插入锤形部件、隔离部件和锁紧螺杆的话，那么，堆放在船舶上的集装箱可以彼此之间紧固在一起，而不必进行传统的连接，这样可节约时间和费用。

为了防止锤形部件转动，除了使锤形部件与隔离部件咬合的方法以外，还可以采用其他方法。锤形部件上可以带有凸台以约束在槽口中，从而防止锤形部件转动。隔离部件可以咬合在锤形部件上，由于锤形部件的转动被阻止，因此隔离部件的转动也被阻止了。

图9a和9b分别是一个修改后的隔离部件86的侧视图和端视图。同前面所述的隔离部件相同，隔离部件86上也带有一个通孔28用于紧配合穿过螺杆16，还有若干径向通孔88用于插入开口销，开口销则插入螺杆16的径向孔89中(图10)从而使隔离部件86以不可转动的方式连接着螺杆16，隔离部件86上还有若干径向盲孔22，可以将操纵销插入盲孔中以带动隔离部件以及相邻的螺杆16转动。本例中的隔离部件86使得前面实施例中用于转动螺杆16的夹紧或锁紧套成为多余的了。在将两个集装箱连接在一起或将一个集装箱卸下时，隔离部件86的转动会在其端部形成摩擦问题，为此，整个隔离部件86是一个由三部分构成的结构：一个中部90、两个端部92和94。端部92和94形成环形接触表面并相对于中部90微微伸出一些，端部92和94通过推力轴承96而支撑着中部90，这样，既使有很大的力作用在端部92和94上，中部90也可以转动，直到啮合在锤形部件98(图11)的内螺纹中的螺杆16不能再继续拧紧为止。

隔离部件86或中部90的锁紧状态可以通过一个凹头螺钉(未画出)而保持，该凹头螺钉拧入某个径向盲孔22上的螺纹孔100中，而拧入螺纹孔100中的凹头螺钉的头部可以顶靠在一个角接头上。

锤形部件98的用法与前面所述的不同，锤形部件98上带有一个凸台102，该凸台102可以锁紧咬合在角接头的槽口内并保持在此，以确保不会转动。

图9中所示的隔离部件86是带孔的回转部件，因此它的一个优点是制造时特别简便。推力轴承96可以购买到并以普通的方式安装在隔离部件上。

图12a和12b分别是隔离部件104的另一个最佳实施例的侧视图和端视图，本例是对图9中的实施例进行修改后所得。中部90的形状与图9中的中部90基本一样。侧部106和108上带有凸台110，各凸台110可以锁紧咬合在将要被连接的集装箱的角接头的槽口内，这样，侧部106和108以不可转动的方式固定在各槽口内，从而将各集装箱连接起来并彼此对齐。与图6d中相同的锤形部分42上带有凸台50和52，凸台50和52可咬合在凸台110之间。

可以理解，除了采用开口销的方法以外，还可以采用其他方法使隔离部件与锤形部件之间不能转动，例如，可以将螺栓或销子插入或拧入隔离部件上的一个通孔以及锤形部件上的一个对齐的通孔中。

下面将介绍另一个实施例的组件。

图13中显示的螺杆116上包含两个旋向相反的螺纹区128和一个无螺纹中部区，在中部区内有一个径向凸出的凸台130，该凸台130沿着螺杆116的轴向伸展过一定的长度。

图14中显示了一个锤形部件118，图14a和14b分别是该锤形部件的俯视图和端视图。如图所示，锤形部件118上有一个通孔134，通孔134上带有内螺纹132。此外，锤形部件的外端带有一个槽136，槽136的功能将在下面介绍。

图15中显示了一个隔离部件120，该隔离部件由一组元件构成，它是对图11中的实施例修改后而得。图15a和15b分别是该隔离部件的俯视图和端视图。隔离部件120上一共有四个部分，即一个由夹紧或锁紧套138构成的中部、两个侧部140和一个桥部144。

锁紧套138上有一个通孔146，通孔146上有一个轴向槽148，这样可在螺杆116穿入锁紧套138时，使凸台130锁紧约束存槽148中。在锁紧套138的外围带有若干径向孔150，可将某种工具插入孔150中以转动锁紧套138。

二侧部140完全相同，每个侧部上分别带有一个通孔152，通孔152上有一个槽154以使螺杆116能被推入侧部中。在邻近锁紧套138的区域156内，通孔152被扩大，其内径足够大，这样，当螺杆116穿过侧部140且凸台130位于扩大区域156内时，螺杆116能相对于侧部转动。在组装之后将要面对锁紧套138的一端上，侧部140带有一个凹槽以容纳锁紧套138。在背对锁紧套138的外端上，侧部140带有一个凸台158以锁紧约束在角接头4上的一个槽口14中。

一个桥部144用于将两个侧部140刚性连接在一起，锁紧套138则位于两个侧部140之间。桥部144可以，例如，拧紧或焊接在两个侧部140上，桥部144上有一个螺纹孔159用于拧入螺钉160(图16)。

请参考图16，在介绍上述部件的功能之前，先解释一下图16中件号165所代表的装卸工具。

装卸工具165上有一个保持臂166，保持臂的一端带有一个手柄167，另一端带有一个套筒168，套筒168的外径与锤形部件118的通孔134的内径相等。保持臂166的横截面形状使得它能插入锤形部件118端部的槽136中。此外，在保持臂166上还带有一个止动块170，当套筒168与通孔134对齐时，止动块170可以顶靠在角接头4的外侧，在图16中角接头4以虚点线表示。

上述部件的操作过程如下所示：

容纳着锁紧套138的两个侧部140通过桥部144而刚性连接在一起，从而形成隔离部件120。在组装后，锁紧套138容纳于两个侧部140之间且没有轴向间隙。将螺杆116插入这个组合结构中，插入后，再将螺杆116稍微转动一下，这样螺杆116可在隔离部件120中沿轴向移动，由于凸台130会在移动时接触到左右侧部140的扩大区域156的端面，因此确定了轴向移动距离。在整个轴向移动距离内，由于凸台130被约束在锁紧套138的槽154中，因此螺杆116以不可转动的方式连接着锁紧套138。螺杆116从隔离部件129中伸出，其一端通过相应的槽口14插入将要被连接的集装箱的一个角接头4中。将一个锤形部件118用装卸工具165支撑着通过角接头4的另一个槽口14而放入角接头4内并装在螺杆116上。转动锁紧套138，则螺杆116的螺纹会与锤形部件118的螺纹啮合上，此时可以取下装卸工具165。需要指出的是，在将装卸工具165携带着锤形部件118插入时，止动块170会顶靠在角接头4的外侧；在此处，至少能在一个方向上使锤形部件118与螺杆116对齐。如果止动块170具有适宜的形状，还可以使锤形部件118与螺杆116完全对齐。

使两个将要连接在一起的集装箱彼此靠拢，直至螺杆116的另一端深入另一个角接头内，用装卸工具165以相同的方式将另一个锤形部件118插入并拧在螺杆116上。接着，继续转动锁紧套138，此时凸台158与角接头4的槽口14之间的锁紧约束作用使得侧部140不能转动。随着锁紧套138的转动，由于受到螺杆116上旋向相反的螺纹的作用，二锤形部件118会彼此相向着移动直至接触到角接头4的内侧，这样，两个集装箱也彼此相向着移动并牢固地顶靠在隔离部件的侧部140上。在侧部140与锁紧套138之间可以装有推力轴承；然而，现已发现，推力轴承不是必需的，既使没有推力轴承，也可以将锁紧套138转动到足够的程度，以使二集装箱间具有牢固的刚性连接。可以理解，还可以装有附加装置以防止锤形部件118转动，例如，可以使装卸工具165具有某种形状，从而使保持臂166能够插在槽136中，以起到防止转动的效果，或者，套筒168可以具有防止转动的横截面并插在锤形部件118中，或者，锤形部件118上可以带有类似于凸台158的凸台，凸台可以插入相应的槽口14中。螺杆116可以相对于隔离部件120在轴向移动，这样既使锁紧套138不是对称着拧紧的，也能确保连接均匀。

当两个集装箱被螺杆116刚性连接在一起，即锁紧套138被充分转动后，将螺钉160拧入桥部144中直至咬合在锁紧套138外表面上的一个孔150中(图15)，从而防止了锁紧套的转动。

图17显示了另一个隔离部件172，同图15中的实施例相比，本例明显简便，图17a和17b分别是该隔离部件的侧视图和端视图。隔离部件172是单件结构并且还有锁紧套的功能。隔离部件172上包含一个轴向通孔174，通孔174上有一个槽176，以使螺杆116(图13)可以被推入隔离部件172中，由于凸台130位于槽176内，因此螺杆116以不可转动的方式连接着隔离部件172。在隔离部件172的外围带有均匀分布的孔178，用于插入转动工具。隔离部件172的两端带有微微伸出的环形凸缘180，用于顶靠在将要被连接的集装箱的角接头上。

隔离部件172与螺杆116以及锤形部件118的操作和配合方式与前面所述相似，只是螺杆116相对于隔离部件172的轴向移动不是直接限制的，因此，在集装箱组装后需要采取附加步骤以防止隔离部件172转动，例如可以采用一个斜孔，将一个螺钉插入斜孔中并拧入角接头。

图18显示了另一个隔离部件120，该隔离部件120同图15中的实施例基本相同，只是在右侧部140的端部161上带有四个孔162，该右侧部140位于图18中的右侧，在各孔162中分别固定着一个永久磁体163，固定方法可以是，例如，粘接、烧嵌或螺纹连接等。永久磁体163的直径约为18毫米，长度约为6毫米，且头部与端面161平齐。

请参考图19，在介绍图18中的隔离部件的功能之前，先解释一下图19中件号190所代表的装卸工具，该装卸工具同图16中所示的装卸工具相比，其操作更加方便。

装卸工具190上包含两个保持臂192，二者通过一个基架194相连，从而形成一个U形结构。每个保持臂192分别携带着一个套筒196，套筒196的外径与锤形部件118的通孔134的内径相等。保持臂192的横截面形状使得它能插入锤形部件118端部的槽136中。此外，在每个保持臂192上还带有一个止动块198，当套筒196与通孔134或螺杆116的轴线对齐时，止动块198可以顶靠在角接头4的外侧，角接头4以虚点线表示。此外，还可以将止动块198省略，或者成形于保持臂192的前端以顶靠着角接头4的内侧(未画出)。

装卸工具190的基架194由两个支撑轮廓200构成，每个支撑轮廓可以被另一个支撑轮廓引导，二者分别刚性连接着一个保持臂192并能在一根弹簧202的作用下向着对方移动。弹簧202可以，例如，连接在二销钉204上，销钉204则穿过支撑轮廓200。保持臂192上带有延伸部分206，该延伸部分206向着基架194后方伸出并成形为手柄形状，以提高装卸工具的操作方便性。

本连接组件的操作方法与图16中所示的实施例基本相同，只是附加了磁体163而且装卸工具190的结构有所改变。

请参考图19，本组合结构中包含隔离部件120和螺杆116，螺杆116的一端穿过一个槽口114而进入一个将要被连接的集装箱的角接头4中。在图示例子中，右侧部140顶靠在角接头4上，永久磁体163将隔离部件120和螺杆116的组合结构支撑在右侧角接头4上。

现在，将左侧集装箱向着右侧集装箱移动，直至螺杆116伸入左侧角接头4中。之后，将二保持臂192拉开，从而拉紧弹簧202，将放置在装卸工具190的套筒196中的两个锤形部件118(以虚线表示)穿过横向槽口14而放入相应的角接头4中。由于弹簧202中存在拉力，因此当止动块198顶靠在角接头4上后，二锤形部件118会自动顶靠在螺杆116的端部；锤形部件会保持这一位置而不需再扶持着装卸工具190。通过转动锁紧套138，可以使两个集装箱以前面所述的方式刚性连接在一起，也就是说，在集装箱向一起移动之前，需要将隔离部件120和螺杆116的组合结构安置在二集装箱上相连的四个角部上。

图20是一个隔离部件的另一个实施例，本隔离部件基本上与图17中的实施例相同，只是在一个环形凸缘180的端面上装有永久磁体163，永久磁体163的功能与图19中所示实施例装的相同。

下面将通过参考图21至25而对一种设备进行解释，通过这种设备并采用前面所述的连接组件可以将两个集装箱连接成一个组合集装箱。

如图21所示，通过连接支撑242可将两个平台240刚性连接在一起。每个平台240中包含两个工字形支承梁244(图24)，二者通过连接梁246组装起来，从而形成一个主架结构，该主架结构本身是刚性结构并被支撑在支座250上。整个结构中的工字形支承梁的顶部位于同一个平面内。

在每个平台240上分别放着一个托架状或导架状支撑装置252，该支撑装置252由四个滚轮装置254构成，滚轮装置254可以在工字形支承梁244上移动，滚轮装置254通过纵向和横向梁256和258而刚性连接在一起。两个支撑梁258的尺寸使得每个支撑装置252上均能安置一个集装箱6，而集装箱6的外端角接头可以顶靠在外端滚轮装置254上，从而使集装箱安置在上面且不可移动。

为了使支撑装置252能够沿纵向运动，安置了一个移动装置260，其结构(具体见图23)如下所述：

在两个支撑装置252上相互面对的端部分别装有一个相应的齿条262，齿条262与安置在平台240上的一个齿轮264啮合。通过曲柄266可以转动齿轮264，并优选通过一个连接杆268将两个齿轮264连接起来以使二齿轮转向相反。

固定装置272(图24)用于固定螺杆和隔离部件的组合结构270。每个固定装置272上分别有一个臂274，臂274以可以转动的方式安装在一个耳轴或销轴276上，该销轴276则位于平台240或连接支撑242上。每个臂274上带有两个弹簧圈装置278，可以将由隔离部件和穿过隔离部件的螺杆组成的组合结构270装在弹簧圈装置278中。

每个可转动臂274可以从一个向外翻转到水平方向的装载位置(未画出)转动到一个竖直向上的操作位置，在操作位置上，通过限位杆280的作用可使臂274顶靠在一个止动块284上，止动快284相对于平台来说是固定的(图25)，限位杆280可旋转地安置在臂上并由弹簧282加偏压。

上述设备的操作方式如下所述：

将两个支撑装置252向着彼此分开的方向移动，通过吊车或提升卡车在每个支撑装置上放置一个集装箱6。释放限位杆280后，将臂274向外转动，在每个弹簧圈装置278中分别插入一个螺杆和隔离部件的组合结构270。之后，将臂274向内转动至竖直位置，在此，臂274被限位杆280夹紧在一个非常精确的位置上。操作一个曲柄266，使二集装箱彼此相向着移动，直至各组合结构270穿过各角接头4上的槽口而伸入角接头中。在这一动作中，彼此相向着移动的二集装箱之间的中心最好保持静止不变。之后，采用图16至19中所示的装卸工具将锤形部件224放入角接头4内并旋转组合结构270中的锁紧套(弹簧圈装置只接触到各侧部)，以使锤形部件224与螺杆啮合。之后释放限位杆280，将臂274向外转动以更方便地操纵锁紧套，转动锁紧套直至各角接头4牢固地顶靠在各隔离部件上，从而将二集装箱6刚性连接在一起。整个操作过程具有很高的精度而且非常方便、简单，因此，采用本发明的设备可将两个集装箱以低费用的方式连接在一起，如果按相反的次序进行上述过程，可将二集装箱彼此分开。

可以理解，可以对上述设备进行各种修改。例如，可以在弹簧圈装置278上装一个电机驱动装置以转动锁紧套。同样，臂274的转动以及齿轮264的驱动可以通过电机装置实现，这一操作过程会更快、更舒适。弹簧圈装置278可以加大并带有附加转动臂，该转动臂也可以由电机驱动，从而可使锤形部件插入角接头中，这样，整个操作过程可以通过中央控制而自动完成。

如果系统中采用了图18或图20中所示的磁体，那么臂274可以完全省略掉。

此外，还可以将20英尺以外的集装箱连接在一起，例如四个10英尺集装箱可形成一个40英尺集装箱，两个10英尺集装箱可形成一个20英尺集装箱等等。

Claims (27)

1．一种连接组件，用于刚性连接在角部带有空心角接头(4)的两个集装箱(6)，特别是20英尺海运集装箱，其中，角接头上带有槽口(14)，从集装箱外部可以通过槽口而进入角接头的内部，

其特征在于，

一个隔离部件(20；40；120；172；186)可以在两个集装箱(6)刚性连接在一起后确保在二集装箱之间留有一个预定的隔离空间，

一个螺杆(16；116)在其两端带有螺纹，以及两个锤形部件(18；42；118)可以分别拧在螺杆的相应一端上并可以通过角接头(4)侧面的槽口(14)之一而进入角接头(4)内，锤形部件上面向隔离部件的端面用于覆盖在角接头的相应内壁上，

在刚性连接两个集装箱时，可将螺杆插入隔离部件中以形成一个组合结构，在隔离部件外面就可转动螺杆，这种旋转动作可以带动角接头(4)内的锤形部件彼此相向着移动，锤形部件则带动角接头，从而使角接头的外侧顶靠在隔离部件上。

2．根据权利要求1的连接组件，其特征在于，其中装有一个锁紧套(24；138)，该锁紧套以不可转动的方式连接着螺杆(16；116)并与隔离部件、螺杆构成一个组合结构，锁紧套安装在隔离部件(20；40；120)内并可以从隔离部件外部被一个工具可转动地驱动。

3．根据权利要求1和2中任意一款的连接组件，其特征在于，隔离部件(120)上带有一个孔(159)，用于插入一个螺钉(160)以防止锁紧套(138)转动。

4．根据权利要求1至3中任意一款或多款的连接组件，其特征在于，隔离部件(40；120)上带有凸台(44；158)，用于牢固地咬合在角接头(4)的相应槽口(14)以及锤形部件(42)的面向隔离部件(40)的侧面上，这些凸台具有这样的形状，即使得它们可以通过与隔离部件之间的约束关系而以不可转动的方式连接着隔离部件。

5．根据权利要求1的连接组件，其特征在于，隔离部件(86；120；172)可以以不可转动的方式连接着螺杆(16；116)，而且其外围形状使得它能够被一个工具驱动着转动。

6．根据权利要求5的连接组件，其特征在于，螺杆(116)可沿轴向移动地容纳于隔离部件(120；172)中。

7．根据权利要求6的连接组件，其特征在于，螺杆(116)的中部区域内带有一个凸台(130)，该凸台咬合在隔离部件(120；172)中的一个纵向槽(135；154；176)内，该纵向槽的横截面形状与该凸台相同。

8．根据权利要求5至7中任意一款的连接组件，其特征在于，隔离部件(120)上有一个中部(138)，该中部以不可转动的方式连接着螺杆(116)但可以相对于螺杆(116)沿轴向移动，在中部两侧各有一个侧部(140)用于顶靠着将要被连接的集装箱上的一个相应角接头(4)。

9．根据权利要求8的连接组件，其特征在于，二侧部(140)通过一个桥部(144)而直接连接在一起，从而使多部分的隔离部件形成一个预装单元。

10．根据权利要求7和8或9的连接组件，其特征在于，只在二侧部(140)的轴向外部区域内带有纵向槽(157)，而在二侧部(140)的轴向内部区域内的用于容纳螺杆(116)的通孔的直径至少等于螺杆在凸台(130)区域内的直径。

11．根据权利要求9的连接组件，其特征在于，桥部(144)上有一个螺纹孔(159)，用于拧入一个螺钉(160)以防止中部(138)在拧紧状态下转动。

12．根据权利要求1至11中任意一款的连接组件，其特征在于，隔离部件(120；172)至少在其面向角接头(4)的一端上带有至少一个永久磁体(163)，该永久磁体用于将隔离部件(120；172)和螺杆(116)的组合结构支撑在相应角接头(4)上。

13．根据权利要求12的连接组件，其特征在于，在隔离部件(120；172)的端部带有孔(162)，这些孔(162)环绕着螺杆(116)的轴线布置，每个孔(162)中可以分别插入一个永久磁体(163)。

14．一种装卸工具，用于装配一套连接组件中的一个锤形部件(118)，该连接组件用于刚性连接在角部带有空心角接头(4)的两个集装箱，通过角接头(4)的槽口(14)可以将该锤形部件装配在连接组件的一个螺杆(116)的端部，该螺杆则伸入角接头内，

所述连接组件包含：一个隔离部件(120)，当两个集装箱刚性连接在一起后，该隔离部件可以确保在二集装箱之间留有一个预定的隔离空间；一个在其两端带有螺纹的螺杆(116)；以及两个锤形部件(118)，它们可以分别拧在螺杆的一个相应端上，

其中，在刚性连接两个集装箱时，可将螺杆插入隔离部件中以形成一个组合结构，在隔离部件外面就可转动螺杆，这种旋转动作可以带动角接头内的锤形部件彼此相向着移动，从而使角接头的外侧顶靠在隔离部件上，

该装卸工具(165；190)具有一个保持臂(166；192)，保持臂上带有一个套筒(168；196)用于插入锤形部件(118)上的一个通孔(134)中，采用这种方式可使安置在套筒上的锤形部件移动通过角接头(4)的一个槽口(14)。

15．根据权利要求14的装卸工具，其具有一个止动块(170；198)装在保持臂(166；192)上，该止动块可使套筒(168；196)位于一个与螺杆(116)对齐的位置上。

16．根据权利要求14或15的装卸工具(62)，其中，保持臂(166；192)可以咬合在锤形部件(118)后侧的一个槽(136)中。

17．根据权利要求14至16中任意一款的装卸工具，其特征在于，装卸工具(190)具有大致U形的结构，在每个保持臂(192)的外端分别带有一个套筒(178)用于插入一个相应锤形部件(118)上的一个通孔(134)中，该装卸工具的基架(194)的结构使得二保持臂不能相对于对方旋转，但在克服了预加弹性拉力后可以使二保持臂向着远离对方的方向移动。

18．根据权利要求17的装卸工具，其特征在于，每个保持臂(192)分别刚性连接着一个支撑轮廓(200)，二支撑轮廓基本上垂直于二保持臂，每个支撑轮廓均被对方引导可沿对方移动，二支撑轮廓构成U形结构的基架(194)并被一根弹簧(202)预压缩。

19．一种集装箱，可以使用根据权利要求1至18中任意一款的连接组件，其特征在于，其带有一个存储盒(72)用于存放两套连接组件，其中一套用于连接两个上方角接头，另一套用于连接两个下方角接头。

20．根据权利要求19的集装箱，其特征在于，存储盒(72)在其顶部被地板(60)上的一个可拆卸部分(70)覆盖着。

21．根据权利要求12的集装箱，其特征在于，翻边部分(56)垂直于集装箱一端的边缘伸出，在集装箱(6)中有一个端壁(62)位于翻边部分内并通过螺钉紧固在翻边部分上，从而封闭住集装箱。

22．根据权利要求21的集装箱，其特征在于，有一个水平翻边部分(58)沿着地板(60)伸展，端壁(62)上的一个翻边(66)可以通过螺钉紧固在该水平翻边部分(58)上。

23．一种设备，用于刚性连接两个带有角接头(4)的集装箱(6)，其中，通过角接头与一个两端带有旋向相反的螺纹的螺杆的啮合作用，可将各角接头彼此相向着移动，从而将两个集装箱刚性连接在一起，该设备包含：

两个支撑装置(252)，二者可以相对于对方移动，在每个支撑装置(252)上分别放置着一个相应的集装箱(6)，

一个移动装置(260)，用于将两个支撑装置彼此相向着移动，从而使放在支撑装置上的两个集装箱以端部相互面对的方式彼此相向着移动，以及

一个固定装置(272)，用于支撑四个螺杆，以使螺杆与彼此相向着移动的集装箱上的相互面对的角接头发生螺纹啮合。

24．根据权利要求23的设备，其中，支撑装置(252)被引导在导轨(244)上，而导轨(244)则刚性安装在至少一个静止的平台(240)上。

25．根据权利要求23或24的设备，其中，每个支撑装置(252)具有一个齿条(262)，每个齿条(262)分别与一个安装在平台上的齿轮(264)啮合着。

26．根据权利要求23至25中任意一款的设备，其中，两个齿轮(264)通过一个连接杆(268)连接起来，其连接方式使得一个齿轮转动时，另一个齿轮会沿着相反的方向转动。

27．根据权利要求23至26中任意一款的设备，其中，固定装置(272)上带有两个可转动臂(274)，二者可以从一个装载位置转动到一个操作位置上，在装载位置，每个可转动臂上可以分别加载上两个螺杆，在操作位置，可转动臂上携带的螺杆与彼此相向着移动的角接头(4)对齐。

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