用于集装箱吊架横撑中的锁定装置的设备 【技术领域】
本发明涉及一种由权利要求1前序部分中限定的用于集装箱吊架横撑中的锁定装置的设备。
背景技术
通常，为了起吊集装箱要使用一为此目的而特别设计的称为吊架横撑的装载装置。吊架横撑通过它的称为扭锁的锁定装置与位于集装箱角上的起吊孔相啮合。该设备用于与不同的叉车、运行于轮子上的卡车及缆索起重机相联系地地方。
在操作过程中，相当猛烈的冲击力施加给吊架横撑，因此为了检修或更换整个设备整个操作不得不经常停下来。
由于集装箱的制造容差及运输过程中的损坏，另一个问题是其目标将对准集装箱角上的起吊孔。
为了能使扭锁可靠地啮合，有必要识别集装箱与扭锁的距离以便所有的扭锁同时处于其正确的位置。由于其加速非常高，识别出限制转换被破坏是非常容易的。
移动杆或杠杆的变形很容易导致故障。在那种情况下，支撑结构的另一面可被损坏，这样整个结构不得不被修理或更换。
本发明领域以前的技术代表有例如专利GB-2294027和EP-0442154。在这些专利中公开了不同类型的吸收手段以及识别集装箱角落的杠杆。在两篇专利中，发明主要集中在轴向力的吸收以及与自我对准轴承相关的偏转处扭锁的引导。
瑞典专利SE-339740公开了一扭锁的设置，在那里其移动部分位于一封闭空间内，而且传递扭矩的联轴器在垂直方向上不可移动。瑞典专利公开方案的一个缺点是其结构复杂以及其吸收水平力的能力非常弱。
发明概述
本发明的目的是消除以往技术的缺陷，即复杂的结构，重量，额外的维护及昂贵的维修费用等。
本发明的目标是研制该锁定装置结构以便所有方向的冲击力可通过足够的弹性吸收而在任何作用点上不超出其材料的屈服极限或疲劳强度。为达到此目的，本发明中设备的特性由权利要求1的特征部分所限定。本发明的其它优选实施例由其它权利要求所表征。
根据本发明的解决方案与前述已知方案相比具有很多优点。下面将简要介绍一些主要的优点。
本发明提供了一结构，在那里扭锁头仅由一件材料制成。该材料可以比如是锻钢或者其它类似材料。该结构的优点是扭锁头非常耐用，这样使得该结构可靠并且安全。在扭锁头的轴上不需要螺纹或相应的固定单元。螺纹可削弱扭锁头的轴以致于该轴在一过度应力作用下相对于没有螺纹或其它类似物的情况下可被更容易地折断。与螺纹或其它类似物的接合处出现的偶然开口而导致危险的情形也是可能的。另一优点是所有移动部件都被包在固定于两个支撑表面之间的一密封管形空间内。首先，这种类型的结构减缓了腐蚀效应并通过该方式增强了可靠性。第二，支撑表面上的引导装置使扭锁头精确地定位于正确的位置。而且，锁定装置的弹性部件被保护的很好而不受气候的影响，并且它们能接收来自各个方向的冲击力。锁定装置的重量非常轻，当扭锁头寻找在集装箱角上的孔时，扭锁头可在径向方向上容易地移动。由于实现扭锁头功能所需的扭矩被具有两个互成90°角的楔形凹槽所形成的联轴器传递，扭锁头在各个方向的径向移动是可能的。由于杠杆臂所处位置的这种结构，不论扭锁头的偏移与否，传递啮合所需的扭矩都是同样的，因此啮合角的控制及啮合所需力的大小都是精确的。前述事实的进一步结果是两个扭锁头的啮合和非啮合可仅由一个致动器来执行，而在以往的解决方案里对于每一组四扭锁头都需要一单独的水力气缸。
【附图说明】
下面，将参照附图并借助于其中一实施例对本发明作详细的描述，这些附图为：
图1是吊架横撑的侧视图，
图2是同一吊架横撑的俯视图，
图3是沿图4中III-III线的锁定装置详细结构的截面图，
图4是锁定装置详细结构的俯视图，
图5是根据本发明扭锁头的侧视图，
图6是根据本发明的一截面图，它以简单模式表示致动器的设置，
图7是沿图6中VII-VII线的一截面图，它以简单模式表示致动器的设置。
【具体实施方式】
图1和图2显示的是一通过起重绳悬挂的吊架横撑。吊架横撑包括一支撑两个可伸缩横梁20的结构框架21，因此该梁可在结构框架内部分地移动。以该方式，吊架横撑的长度可根据要被起吊的集装箱的长度而调整。在每一可伸缩横梁20的外端部垂直设置有一端部横梁22。锁定装置包括与待起吊集装箱相啮合的扭锁头，这些扭锁头位于端部横梁22的每一相应角上。这些锁定装置的数目总共有四个。
图3，4和5显示了吊架横撑和扭锁头的详细结构。所有锁定装置的四个角大体相同。图3的截面图显示了锁定装置处于端部横梁22末端的位置。在图3所示的位置中，扭锁头1相对于与待起吊的集装箱啮合的扭锁头已被旋转了90°。扭锁装置大体位于一矩形盒子内，该矩形盒子作为容纳扭锁装置的壳体23。壳体23通过焊接或类似方法可靠地位于端部横梁22的角上。壳体23包括侧壁25-28，一增强基板24和一增强顶板30。该壳体通过螺钉11将一增强盖板29和顶板30可靠连接而作为一闭合的封闭单元。基板24有一能使扭锁头1穿透的圆孔17。
扭锁装置包括四个主要部件及支撑和引导这些主要部件的其它部件。这些主要部件之一是扭锁头1，其包括一啮合部分1a，一垂直轴1b和一具有楔块1d的凸缘1c形成的一耦合部件。该耦合部件的下表面31从轴1b向外垂直延伸，在其位置上它大体呈平整和笔直状并支撑所述扭锁头。耦合部件的下表面31依靠在一与孔17相适应的双套筒13上。当一集装箱被起吊时，张力从扭锁头1直接传递给双套筒13并进一步从该套筒传递给端部横梁22并进一步传递给可伸缩横梁20。套筒13有一接纳圆形弹性环12的内部圆凹槽，该环12被调整以环绕扭锁头1的轴1b。弹性环在扭锁头的啮合部件1a上以轴向被拉伸。扭锁头1的啮合部件1a的最大尺寸小于孔17的直径以便装配该扭锁部件成为可能。
另一主要部件是用作交叉联结器的联轴器2，它支撑在扭锁头1的凸缘1c上。该联轴器具有两个相互垂直的矩形楔形凹槽2a和2b。楔凹槽2a位于联轴器的下表面而楔形凹槽2b位于联轴器的上表面。
另一主要部件是支撑在中间凹槽15上的活塞3，该中间凹槽15相应的支撑在双套筒13上。中间凹槽15的高度以这种方式可调节，即在联轴器2的上表面和活塞3的下表面之间有一小顶盖。一矩形楔块3a伸向活塞3的下表面中间。楔块3a以这种尺寸伸出，即在楔块的下表面和凹槽2b的底部之间有一小顶盖。由于在正常情况下，在活塞3和联轴器2之间有一小顶盖，这样使得通过楔块的表面引导扭锁在径向方向上容易地移动成为了可能。活塞轴的上部带有与含有内部齿的联轴器5相啮合的齿条3b，该联轴器5是扭锁装置的第四个主要部件。带齿的联轴器5部分地位于活塞3的上部以便活塞可以在联轴器的内部以轴向方向移动。一杠杆臂6从带齿的联轴器5的外围处径向伸出。为了将必要的啮合和非啮合扭矩传递给扭锁头1，杠杆臂6通过一铰接点7与一传动杆18，19相连。
扭锁头1的上部，联轴器2，中间凹槽15，活塞以及带齿联轴器5都位于一管形引导凹槽8内。引导凹槽8通过双套筒13定位于其所在的地方。带齿的联轴器5依靠在由引导凹槽8的内部肩角而支撑的轴承14a之上。另一轴承14b在其上端部引导带齿的联轴器5，管形系统通过一位于凹槽8和顶板29之间的中间圆环10而封闭。
反向板9(a counter plate)位于活塞3的轴的周围，而活塞3位于引导凹槽8的内部。引导凹槽8通过一弹性吸收元件4接收来自活塞3的力，该吸收元件4垂直地处于活塞3的凸缘上表面和反向板9的下部背面之间。由反向板9吸收的力通过引导凹槽8和中间圆环10而导向增强顶板29。
图4显示了壳体23的俯视图，为便于说明，顶板29和中间圆环10被移去了。而且，该图也显示了杠杆臂6的两种端部位置。
图5更加详细地显示了扭锁头1。实质上扭锁头1仅由一块材料制成。这样，扭锁头1是一个整体单元，它包括啮合部件1a，轴1b和凸缘1c。垂直的轴1b将啮合部件1a和凸缘1c连接在一起。一矩形楔块1d从凸缘1c上表面32的中间伸出。楔块1d的轴向垂直于扭锁头1啮合部件的最大全部尺寸方向。
图6和7显示了扭锁的操作原理。一致动器16位于端部横梁22的中间处且已和传动杆18，19相连接。当致动器被激发时，它通过传动杆即铰接点7转动杠杆臂6。在图6中可以看到传动杆18将杠杆臂6的左部向右拉动，相应地，传动杆19将杠杆臂6的右部向相同的方向推动。通过这种方式，扭锁头同时顺时针和逆时针旋转90°。致动器16可以是一液压气缸，螺钉机械，绳索机械或其它通常所知的用于线性运动的机械。
根据本发明的设备的功能如下：
本发明的一个目的是提供一种设备，其中扭锁的功能可被做得非常安全。其配置应该经久耐用并通过吸收冲击力来接收该力。同时也注意到了在需要时，锁定装置的快速和容易的可更换性。
当降低吊架横撑时，如果扭锁头1与集装箱角上的起吊孔接合，作为密封件和定位元件的弹性圆环12将弯曲10毫米。由于联轴器2具有相互垂直的楔形凹槽2a和2b，扭锁头1可被容许在水平平面上向任何方向自由移动。这样使得将锁定装置安装于带齿的联轴器5成为可能，以便使扭锁头1的径向移动与带齿联轴器5相分离。因此，带齿联轴器可独立于扭锁头1而运动并可被固定地安装于其位置处。于是带齿联轴器5的唯一运动被设置成一旋转运动。
相应地，如果扭锁头1以全速从垂直方向与集装箱接合，活塞3倾向于向弹性吸收元件4抬起，吸收元件4通过反向板9，引导凹槽8和中间圆环10将力传递给顶板29。为了必要的膨胀，在弹性吸收元件4的外周围已预留了一空间。
施加给水平平面的冲击力首先由弹性圆环12吸收。如果冲击力超出了弹性圆环12的弹力，扭锁头1依靠在双套筒13上，当扭锁头1继续倾斜在双套筒13的下边缘周围时，凸缘1c的边缘和联轴器2上升促使活塞3升高并进一步挤压弹性吸收元件4。这就是弹性吸收元件4如何吸收由扭锁头1发生倾斜而产生的力的方式。
当啮合集装箱时，集装箱角的一个端部的起吊孔可被容易地定位于预先设定的正确位置。在任何方向上其位错最大为10毫米。根据本发明带齿联轴器5的位置牢固并且不依赖于扭锁头1的位置。这就是同一端部横梁22上的两个扭锁头可仅由一个致动器16操作的原因，即其借助于传动杆18，19的帮助使两个扭锁头旋转相同的角度。同样地，处于另一端部横梁22处的另两个扭锁头1也可同时地被操作并旋转同样的角度。通常，该角度恒定的为90°。
很明显，对于本领域的普通技术人员来说，本发明并不限于上述所描述的实施例，而是其可在所附权利要求的范围内发生变化。