自动扭锁的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有操作自动化的单锥体的扭锁。因此，作用于扭锁的锥体的一般垂直力(generally vertical force)既可用于将集装箱锁定在合适的位置，也可用于对集装箱解锁。
【背景技术】
[0002]扭锁用于运输领域，并广泛运用于符合IS0(国际标准化组织)标准的海运集装箱。这样的扭锁主要用于海运中以将相邻两个集装箱的角铸件互锁，或者用于海运或铁路货运中以将集装箱固定到火车厢或船甲板的固定铸件上。扭锁也具有其他用途。在本说明书中使用的用语“角铸件”或“集装箱铸件”意图指存在于海运集装箱角部的铸件类型，或固定在用于与这种集装箱连接的表面上的铸件类型。
[0003]传统上，扭锁都具有壳体的形式，轴(shaft)延伸通过该壳体，且所述轴连接到或与各自的锥体一体成形，其中，所述锥体在轴的任一端并设置在壳体相反侧上。所述锥体有些细长以适合通过(fit through)角铸件的矩形槽，并在旋转到横向垂直于(transverseto)矩形槽的位置时锁入角铸件。当两个锥体分别锁在各自的角铸件时，这两个相邻的铸件锁在一起。
[0004]对扭锁已进行各种改进，其中一些改进是针对提高手动扭锁的使用效率的。操作手动扭锁需要工人打开所有的扭锁以提起集装箱。而装载时则相反。在海运中，集装箱是堆叠起来的，由此工人需要爬上集装箱堆以打开并移除扭锁。为了最小化装载和卸载的需要的劳动力，已经对半自动扭锁提出若干个方案，且若干版本已经在商业使用。由于锥体因例如通过弹性加载的轴而偏置到锁定位置，因此这些半自动扭锁有利于装载。扭锁的下锥体安装在底部集装箱或固定铸件上的位置上。集装箱下降到锥体上，其中所述锥体成形为使集装箱的垂直向下的力对轴产生旋转力，且所述旋转力推动锥体到允许所述锥体穿过铸件上的槽并进入中空的铸件内部的位置。因此，由于弹簧所施加的扭转阻力，使得该锥体卡入(snap into)集装箱铸件内的锁定位置。
[0005]然而，由于杠杆或其他设备需要手动启动以将锥体移动到解锁位置，使得每个扭锁必须单独处理，因此使用这种半自动扭锁在卸载过程中仍然需要相当大量的工作。当前正在使用的自动扭锁的卸载方式与装载方式类似。
[0006]自动扭锁尤其用在铁路运输。这些自动扭锁都包括具有下表面的锥体；其中所述下表面倾斜设置以使集装箱提升，从而导致锥体转向至解锁位置，并由此释放锥体。
[0007]然而，自动扭锁具有若干缺点。其主要的缺点由粗暴的以及稍有不慎操作而引起。其中，集装箱通过起重机或龙门起重机使用吊具来提起；在集装箱以差不多相同的方式提升时，该提升运动相对稳定。然而，在从例如铁路货车提升集装箱的设施不用于以相同的方式重复提升时，与集装箱接合(engaging)的一个或一个以上的扭锁有很高的堵塞(jam)的风险。在一些设施的实践中使用叉车提升集装箱，且在这些设施中沿集装箱的纵向可具有大幅倾斜，并沿集装箱的垂直轴可具有旋转运动。
[0008]通常有一些侧向运动；在只有垂直运动时，集装箱的集装箱角铸件很少接合在扭锁的上锥体。因此，极有可能的是，在装载时，扭锁可能相对于固定角铸件倾斜。因此扭锁可能卡在角铸件内，使锥体不能旋转到与集装箱的铸件的细长的槽对齐。
[0009]解决这个问题的一个方案是本发明的发明人在US 5632586中提出的促进扭锁从铁路支架车中物理移除。然而，由于角铸件在扭锁锥体的朝下表面(downwardly facingsurface)和扭锁壳体之间卡住而使集装箱扭曲倾斜时，扭锁仍会堵塞或损坏。这种堵塞需要工人的人工干预来手动移除扭锁，或者当扭锁损坏时需要替换扭锁。
[0010]本发明的目的是提供自动扭锁，该种自动扭锁减少堵塞或至少为公众提供有用的选择。
[0011]在本说明书中，用语“包括”是指“包含但不限于”，而用语“包括有”具有相应的意思。在本说明书的参考文件不视为承认在该参考文件中公开的内容在澳大利亚构成公知常识。
【发明内容】
[0012]本发明涉及具有锥体的扭锁，所述锥体包括朝下表面，所述朝下表面成形为用于为集装箱的初始提升阶段和集装箱进一步提升阶段而提供；针对所述锥体的旋转阻力，相比进一步的提升阶段，所述初始提升阶段用于更容易的提升。
[0013]在一种形式中，本发明可以说在于涉及一种自动扭锁，包括以轴颈的方式连接以用于在壳体内旋转的轴。其中，所述壳体包括用于与国际海运集装箱角铸件内的槽卡合的上部分，所述轴延伸出所述壳体上部分的顶部，锥体连接于所述轴上以与所述轴一起在和所述槽对齐的脱离位置和横向垂直于所述槽的接合位置之间旋转。偏置装置作用在所述壳体和所述轴之间，以使所述轴偏置从而使所述锥体偏置到接合位置。
[0014]所述锥体的朝下表面包括定义在所述轴的旋转轴周围的四个下象限。至少一个下象限包括用于与所述槽的侧部相接触的下接触路径(lower contact path)。所述下接触路径向上且横向向外地成角度倾斜，以使在向上提起集装箱时，所述槽的边缘推动所述锥体并由此推动所述轴依靠所述偏置装置的作用而向所述脱离位置旋转，从而从所述角铸件中释放。
[0015]所述下接触路径包括初始较低的接触部和进一步降低的接触部。所述初始较低的接触部成形为使得，与所述进一步降低的接触部相比，在旋转一个单元时需要更多的提起集装箱，由此使得所述集装箱需要更少的提升力。
[0016]在旋转的初始阶段提供更少的阻力提升，由于更容易提升，使集装箱在纵轴方向的某些倾斜可以调整，而不会堵塞。
[0017]在优选结构中，所述锥体包括两个下接触路径，其中所述两个下接触路径的每个均位于所述锥体的对角相对的下象限内。因此，所述槽的相反的两个面共同作用在所述锥体上，以对所述锥体施加旋转力；并额外地还在所述集装箱提升离开锥体和扭锁时，倾向于对所述锥体提供平衡作用。
[0018]所述锥体的至少一个下象限可以包括设置于所述锥体的朝下表面的横斜面(transverse bevel)。该斜面具有形成初始接触部的初始斜坡(slope)和形成进一步接触部的进一步斜坡。其中，所述初始斜坡比所述进一步斜坡更陡峭。
[0019]在第二优选结构中，所述锥体的至少一个下象限的下表面可以成形为，使得初始较低的接触部沿所述下象限纵向延伸，而进一步降低的接触部沿所述下象限横向延伸。第二种结构的初始较低接触部用于所述锥体的旋转，其中，所述锥体在接合位置与所述角铸件内的槽的侧部形成一定角度，因此沿成角度的锥体的压力对偏置装置产生旋转力。
[0020]优选地，所述锥体的至少两个纵向相邻的下象限的朝下表面从轴的最接近部分向所述锥体的自由端纵向向上成角度倾斜，由此形成所述锥体的最低表面的下剖切部分。两个所述象限中的一个内的锥体的侧部和所述象限的横向中心部分之间形成朝下斜面，且所述斜面的最低部分形成下剖切斜脊，初始较低的接触部横向垂直于所述下剖切斜脊。
[0021]在优选结构中，所述下剖切部分从所述锥体的朝下表面的接合接触部向上成角度倾斜；其中，在接合位置，所述锥体的朝下表面和所述角铸件的槽的侧部在所述接合接触部相接触。
[0022]优选地，所述锥体包括两个下剖切部分，所述下剖切部分的一个延伸到所述锥体的自由端的相对另一个下剖切部分。
[0023]在优选结构中，朝下的斜脊与所述锥体的横向中心邻接。
[0024]优选地，朝下的下横脊由所述下剖切部分的自由端的最接近部分在所述锥体的至少一个下象限内横向延伸；所述下横脊从所述下剖切斜脊向上且向外地成角度设置；进一步降低的接触部横向垂直于所述下横脊。
[0025]优选地，所述下横脊从所述下剖切斜脊向上延伸，以使所述下横脊和所述角铸件的边缘之间形成相切的接触。
[0026]本发明中参考由所述角铸件的槽横向垂直于的下接触路径的两个部分，所述横跨需要不同大小的力。也可以额外地提供需要中间力来横跨的中间接触路径。另外，本发明可以理解为包括需要两个或多个不同中间力横跨的两个或多个的中间接触路径。
[0027]还可以理解，下接触路径不需要设置两个不同的下部分，其中这两个下部分需要两个不同且单独的力；相反，可选择的，可以提供提起集装箱所需的持续增加的力。下接触路径具有位于锥体纵向的纵向部分(component)、位于所述锥体竖向的竖向部分，以及位于所述锥体横向的横向部分。可以理解，横向部分越大，则抵靠在槽的侧部上的下接触路径的部分将产生越大的旋转作用提升力；因此当所述部分与所述槽的侧部接触时，提起集装箱需要更大的力。初始较低接触部因此比进一步降低的接触部具有较少横向部分，并由此使得当与初始接触部接触时，提起集装箱需要更少的力。
[0028]还可以理解，