专利名称：支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来搬运诸集装箱的支架，所述集装箱设置有诸个被诸碰簧销啮合的标准化的角配件或者转动锁定紧固件，其中所述支架包括诸角柱，每一角柱包括一位于其上端的、用于一转运装置的一碰簧销的角配件，以及一位于其下端的、用来与设置在下方的集装箱的相应角配件啮合的碰簧销，其中在至少一个上角配件内设置有一转接件，它可以在所述转运装置的所述碰簧销的作用下旋转，并且可以与所述下碰簧销操作性相连。
尤其是在各海港码头，使用那些包括例如锁紧装置的连接架来搬运诸集装箱。其中所使用的诸集装箱通常都是敞顶式的，因此，诸集装箱内的货物可以从这些集装箱的上缘延伸出来，即，超过其四个角配件。由于所述货物能防止所述转运装置降低一足够高度，故利用那些在其角部仅具有诸个短柱的普通转运装置就不能将这些集装箱提升起来并进行搬运。因此，诸支架是插设在集装箱和转运装置之间。
到目前为止所使用的诸支架大部分都是手动地锁固于集装箱上或者与集装箱相脱开的。除了转运装置操作员之外，它还需要第二个人来手动地操作所述支架。
此外，还有全自动支架，但是通常它们都具有很复杂的结构。因此，例如从EP608254A1中已知一种包括一贮存架的支架或超高的附件。藉助转运装置来自动地抓取或放置这种支架只能与贮存架共同来进行。但是，由于所述支架的诸弹簧钩仍保持与所述转运装置锁固在一起，一直到设置在贮存架上的诸驱动件作用在它们上为止，因此，要自动地定位在一集装箱上或者与一集装箱结合在一起是不可能的。而且，因为用于诸弹簧钩的锁定部分还必须附加地设置在所述转运装置上。因此，这种设计需要对转运装置进行特定的改进。
DE4328635C1揭示了一种具有一液压系统的支架。其完全自动的工作是通过以下实际情况来实现的，除了转运装置的诸碰簧销的两个旋转位置之外，还提供了三个延伸位置。为此，支架的垂直支承柱都是可以伸缩调节的。在各延伸位置，转运装置和支架之间、或者支架和集装箱之间的连接关系分别可以藉助一位于诸支承柱内部的转换机构来建立。设置在每一支承柱上并彼此相联接的诸同步液压缸保证了诸支承柱能作统一的伸缩调节。
但是，诸支承柱的伸缩式设计需要一同步系统来避免倾斜并保证准确抓取集装箱，因此具有本质性的缺点。因此也显著地增加了制造成本。
而且，液压同步系统本身在支架的可靠性和维修上也具有诸多缺点。在实际条件下，要求诸支架具有较长的使用寿命，并且实际上是不需要维修的。因此，对诸支架的结构要求最大的简化和操作安全性。
因此，本发明的一目的在于提供一种结构简单并且能完全自动工作的支架。
根据本发明，该目的是这样实现的将转接件和支架的诸碰簧销之间的工作连接设计成，当至少一个转接件在转运装置诸碰簧销的作用下被传动地位于松开锁定位置时，支架诸碰簧销的安放位置不会受到影响，而当转运装置的诸碰簧销位于锁定位置时，支架的诸碰簧销被安置在各自的另一个位置上。
本发明的设计能为支架锁紧装置提供四个转换状态，因此可以复盖所有的必要工作位置。由于具有简单的机械结构，因此不需要第二人的帮助，转运装置的操作者就可以对支架进行操作。支架锁紧装置的驱动只能通过转运装置诸碰簧销的旋转运动来实现，这样就可以进行锁紧装置的简单又完全自动化的操作。
此外，由于结构简单，因此工作安全性较高，并且维修要求被减至最低。
本发明的诸个有利改进形成了子权利要求的主题。
因此，转接件设计得能以两个旋转方向进行工作。由于操纵装置诸碰簧销的旋转方向可以根据情况而改变，因此这是一个很大的优点。而且，甚至可以是转运装置的四个碰簧销具有不同的旋转方向的情况。这样可普遍地使用锁紧方向，并且不需要适应对转运装置的技术要求。所以，保证了用于支架的锁紧装置的操作与转运装置的诸碰簧销的旋转方向无关。
此外还有一优点是一插设在支架的至少一个转接件和诸碰簧销的一控制件之间的传动机构是系统控制的，因此能将转接件的每个第二次起动转换成所述支架诸碰簧销的开关运动。这种传动机构可以将一任一方向的旋转运动转换成一具有特定旋转方向的旋转运动。这样就能提供多个转接位置。
根据本发明的第一方面，所述传动机构的系统逻辑是机械式建立的。所以，支架不易发生故障，并且可以独立于外部电源而设置。因此，可以制造出一种操作安全且使用寿命较长的组件。
由于转接件包括一可旋转的驱动件和一可线性平移的控制件。因此，可以将转运装置碰簧销的旋转运动转换成一线性运动。这种线性运动能将转运装置碰簧销的两个位置形成支架碰簧销的四个状态。因此，转运装置诸碰簧销的驱动不仅由转运装置碰簧销的旋转位置来确定，而且还由可线性平移的控制件的位置来确定。
驱动件和转接件的控制件的诸斜面和诸水平表面具有诸互补齿，从而可以精确地相互啮合，并且良好地传递驱动力。由于控制件设计得只能线性平移，故当驱动件旋转时，诸斜面将在彼此之上滑动。因此，被保持住从而不能旋转的控制件就作线性平移。驱动件和包含诸水平表面的控制件的设计还保证了，即使当驱动件旋转小于90°时，也能使控制件作完全的线性平移。因此，即使转运装置的诸碰簧销例如由于磨损而不能使驱动件作准确的旋转，也能使控制件作完全的线性平移。
由于设置在支架诸碰簧销处的螺旋面牙嵌式离合器包括一能线性平移以起传动作用、并能旋转作为一互连件的传动件，以及一可旋转的转接件，可以使支架诸碰簧销被限定地驱动。可线性平移的传动件接收转接件的控制件的线性平移，并将它传递到螺旋面牙嵌式离合器的转接件。由此将线性平移再转换成支架诸碰簧销的旋转运动。也能旋转以起互连作用的螺旋面牙嵌式离合器的传动件也能对螺旋面牙嵌式离合器的转接件进行确定的控制，由此可以预先确定支架诸碰簧销的驱动。
由于传动件和螺旋面牙嵌式离合器转接件均包括具有诸斜面和诸垂直面的互补齿，支架诸碰簧销的驱动可以按所需的方式进行。由于诸斜面，可以将传动件的线性运动转换成转接件的旋转运动，并由此转换成支架诸碰簧销的旋转运动。另一方面，如果所述线性平移可以通过驱动转接件来重新设定，由于螺旋面牙嵌式离合器的诸垂直面，就不会使转接件和支架诸碰簧销进一步旋转。
由于螺旋面牙嵌式离合器的传动件上形成一与垂直方向呈一角度的狭槽，所以螺旋面牙嵌式离合器的传动件的有限旋转运动变成了可能。因此，可以将诸转接件的控制件和一设置在其上的横向销的工作连接的线性平移转换成传动件的窄小的限定的旋转运动。一旦控制件或传动件进一步线性平移，由于螺旋面牙嵌式离合器的诸斜面的相互重叠，这使得转动发生在螺旋面牙嵌式离合器的转接件的反方向。由此可以使设置在下方的集装箱的诸角配件内的支架的碰簧销锁定或松开锁定。
由于转接件的直径大于所述螺旋面牙嵌式离合器，可以保证将一驱动力有效地作用在所述螺旋面牙嵌式离合器上。由于转接件直径较大，使得诸斜面相对较平，从而可以较佳地传递作用力，以防止螺旋面牙嵌式离合器的转接件卡住。
由于在转接件和螺旋面牙嵌式离合器或支架碰簧销之间设置有一可啮合并可脱开啮合的连接件，可以使驱动力能传递到和不能传递到螺旋面牙嵌式离合器。因此，当支架位于所述处于歪斜或倾斜状态的集装箱上时，可以防止驱动所述支架碰簧销。不会错误抓取集装箱，因此也不会危及货物和人身安全。
由于可以用一控制机构啮合并脱开啮合其连接，从而可以保证将集装箱可靠地抓取起来。在只有一个支架碰簧销未锁定或者仅仅是不充分地锁定在集装箱角柱内的情况中，可以防止其余的碰簧销的锁定，否则将使得集装箱与支架相联接，并只能在三个或三个以下的位置将集装箱吊装起来。所述控制机构保证只有在支架的所有碰簧销都被安全锁定时，才能将集装箱抓取起来。
为此，控制机构包括位于每一角柱处的一指示销和一杠杆机构，其中两角柱的所述杠杆机构藉助传动杆而与诸盘相联接，所述盘又通过诸联接杆而彼此相联接。通过诸指示销可以确定所述支架是否已正确地放置在集装箱上，而杠杆机构或诸传动杆保证只有当所有的指示销被推动时，即，当支架一起被正确地放置在集装箱上时，才能使支架和集装箱相连。只有这样，才能保证集装箱被支架可靠地抓取起来。
有利的是，诸指示销和所述诸传动杆都设置有弹簧装置。否则，由于诸指示销或诸传动杆可靠地作用在所述盘上，故控制机构的诸构件将会卡住从而发生损坏。但是，与诸盘的诸沟槽的这种啮合只有当它们都处于正确的旋转位置时才发生。在提升过程中，如果一指示销与集装箱脱开啮合，杠杆机构会使得诸传动杆在旋转盘上产生压力。在这种情况中，诸盘还会被迫转动，从而使诸传动杆由于弹性力的作用而锁定入诸盘的沟槽内。
倘若指示销弹簧装置的弹性力强于所述传动杆的弹簧装置的弹性力，就可以保证将诸指示销的作用传递到诸盘。这样，就防止了指示销的驱动被诸传动杆的弹簧装置所阻截和抵消。
将转接件的控制件和螺旋面牙嵌式离合器的传动件之间的连接件设计成一可枢转的推杆，从而形成一操作安全性较高的、简单的机械结构。在没有其它任何构件的情况下，因此可以直接将转接件的控制件的线性平移传递到螺旋面牙嵌式离合器的传动件。
由于只有将所有的指示销都推动，并且诸传动杆与诸盘松开的时候，所述推杆才可以枢转到其工作位置，因此，可以保证将支架正确且完全地放置在集装箱上，并且支架的所有碰簧销都被正确地锁定。
诸联接杆和/或诸传动杆都采用伸缩设计，可以使所述支架适应于不同规格的集装箱。因此，所述支架可以适应于通用型的集装箱。
根据本发明的另一方面，传动机构的逻辑部分包括一液压开关和一机械开关。在本文中，传动机构只有在液压开关被起动并且所述机械开关从一与所述转运装置的脱开啮合状态相对应的位置而移动至相应的啮合位置的情况时，才能传递支架的转接件的受迫运动。
这种结构使得结构十分简单，并且还能提高操作安全性。此外，只要驱动转运装置的诸碰簧销会就可以完全自动地驱动所述支架。不再需要辅助性介入，例如，操作者的手动介入。一液压开关和一机械开关的组合利用了各设计的优点，从而可以提高所述组件的可靠性和结构紧凑性。此外，这种简单的结构也使得传动机构适应于传统的支架。
所述机械开关包括一凸轮板，所述凸轮板藉助一传动件以下列方式而与支架的转接件相联接，即由于无论是锁定和松开转运装置诸碰簧销都同样使转接件运动，从而保证了有效地传递这种运动。凸轮板设计得可以将由转接件所施加的旋转运动转换成推动件的平移。因此，可以以一种简单的方式，将旋转运动操作安全地转换成平移。
另一优点是，如果将凸轮板设计成是从转接件的未锁定位置开始的，那么，它可以按两个方向进行旋转，从而与转运装置碰簧销的旋转方向无关。
由于推动件包括一可枢转部分，故它可以枢转至工作位置，而与诸指示销的位置无关，即不管支架是否已正确地放置在一集装箱上，或者没有推动所有的指示销时可以脱开。因此，可以保证如果将所有四个角上的碰簧销都正确地与设置在下方的集装箱的各角铸件相啮合时，本发明支架才能锁定于集装箱。这对支架的安全提供了必要的帮助。
由于一啮合件，尤其是一啮合爪，与一驱动件的诸驱动件例如诸销相啮合，因此，可以将推动件的平移转换成驱动件的旋转运动。诸驱动件设置在离所述可旋转的驱动件的中心的一径向距离处，因此，可以将诸支架的转接件的双向旋转运动转换成一能保持一旋转方向的旋转运动。而且，还可以制造出一种机械结构简单的传动结构。
支架的一碰簧销的驱动是通过将施加于驱动件的旋转运动传递给所述碰簧销来实现的。如果支架的所有碰簧销藉助一传动件，例如一链条而彼此相联接，它也是有利的。这样就能使支架的诸碰簧销同步运动。
此外，根据本发明第二方面的所述传动机构能以最低的制造成本为所述支架提供一种结构简单的传动结构，因为只有所述支架的一个角部内的一个转接件需要藉助转运装置的一碰簧销而受到作用，以驱动支架的所有碰簧销。为此，只有在所述支架的一个角部需要所述传动机构，以进一步降低制造成本。
如果所述液压开关藉助一控制电路而与诸支架的所有指示销相联接，并且当推动所有的指示销时被驱动，这也有利的。因此，如果所述支架的所有指示销都与集装箱的诸角铸件正确啮合，可以保证所述支架与设置在下方的集装箱相连接。
如果用于所述液压开关的控制电路的压力产生是藉助也是由所述支架的一转接件来驱动的一液压缸来完成的，这也是有利的，因此，支架相对于其液压控制来说也是自激的，而不再需要其它的用来产生压力的装置。这样就只需要一个支架转接件来驱动所述机械开关，因此，可以利用在所述支架的另一转接件的旋转上的能量输入，以将压力建立在控制电路内。机械开关的驱动和液压系统的压力建立可以藉助一单个转接件或藉助诸支架的各转接件来完成。
现在结合诸附图对本发明的诸实施例进行具体描述。其中
图1是本发明支架的立体图；图2是一传统转运装置(吊具)的立体图；图3是一传统集装箱的立体图；图4是具有一角铸件的传统集装箱的一转角区域的立体图；图5是本发明支架的锁紧装置的第一实施例的分解立体图；图6是图5所示锁紧装置的第一实施例的剖视图；图7是一示出了锁紧装置的第二实施例的、本发明支架的转角柱的剖视图；图8A是所述锁紧装置的第二实施例的示意图，其中，所述支架与所述转运装置处于相联接的状态；图8B与图8A相对应，示出了所述锁紧装置，其中所述集装箱和所述转运装置都不与所述支架相联接，并且所述转运装置的碰簧销转过一足以使一螺旋面牙嵌式离合器的诸斜面彼此相互接触的角度；图8C与图8A相对应，示出了所述锁紧装置，其中所述支架不与所述转运装置相联接，也不与所述集装箱相联接；图8D与图8A相对应，示出了所述锁紧装置，其中所述支架与所述转运装置相联接，但不与所述集装箱相联接；图9A示出了所述锁紧装置的第二实施例的立体图，其中所述支架与所述转运装置相联接，也与所述集装箱相联接；图9B与图9A相对应，示出了所述锁紧装置，其中，所述转运装置的所述碰簧销转过一足以使所述螺旋面牙嵌式离合器的诸斜面彼此相互接触的角度；图9C与图9A相对应，示出了所述锁紧装置，其中，所述支架不与所述转运装置相联接，也不与所述集装箱相联接；图10示出了所述锁紧装置的第二实施例的一控制机构，其中未将所述支架静置在一集装箱上；图11示出了图10所示控制机构的具体结构；图12示出了图10所示控制机构的另一种具体结构；图13与图10相对应，示出了控制机构，其中支架仅仅是部分地放置在所述集装箱上；图14示出了图13所示控制机构的另一种具体结构；图15示出了图13所示控制机构的又一种具体结构；图16与图10相对应，示出了控制机构，其中所述支架正确地放置在所述集装箱上；图17示出了图16所示控制机构的一种具体结构；图18示出了图13所示控制机构的另一种具体结构；图19是一具有所述控制机构另一实施例的锁紧装置的剖视图；图20图19所示控制机构的平面图；图21示出了具有液压驱动型控制机构的所述锁紧装置的另一实施例；以及图22至图34是处于各相继状态的、本发明支架的锁紧装置的原理图。
根据本发明第一方面的支架20包括一纯机械的锁紧装置10，下面对其作具体描述。
一锁紧装置10设置在一支架20内。当需要时，可将支架20与一转运装置(吊具)30相联接，从而使它能抓取那些其中货物从上缘突伸出来的集装箱40(参见图1、图2和图3)。
支架20包括四个转角柱21，以及横梁22和侧轨23。在诸转角柱21的诸上端，设置有诸角铸件24。
转运装置30具有一平的框架31。在框架31的每一转角处，设置有一可由所述转运装置的操作者控制的碰簧销(扭转锁)32。
集装箱40在其顶部是敞开的，并且包括诸个位于其转角柱41上部区域内的角配件42(参见图4)。每一角配件42都设置有一狭槽43，从而能使转运装置30的碰簧销32或者支架20的碰簧销25能从所述狭槽中凸伸出来并与所述角配件相啮合。
在工作中，转运装置30通常是直接抓取集装箱40的。为此，转运装置30的诸碰簧销32通过所述狭槽43而啮合在集装箱40的诸角配件42内，并由转运装置30的操作者来驱动，从而使诸碰簧销32转过90度，由此将集装箱40可靠地联接于转运装置30。
由于在很多情况中都会使用敞顶式集装箱40或平的运输货架，因此，也会出现在集装箱内部的货物凸伸出其上缘的情况。因为转运装置30具有一平的框架31，因此在某些环境下，由于平框架31被货物所阻挡，平框架就不会到达集装箱40的诸角配件42。所以，以集装箱40的方式，将支架20与转运装置30相联接，随后，将支架20与集装箱40相连。
根据本发明，藉助支架20内的锁紧装置10，将转运装置30的碰簧销32的驱动以下述方式传递到支架20的诸碰簧销25，即诸碰簧销25能与集装箱40的诸角配件42可靠啮合并锁紧在其上。
因此，支架20连同与之相联接的集装箱40可以由转运装置30而提升，并搬走以便进一步的装载，例如，搬到一船上。
下面参照第一实施例描述本发明锁紧装置10的工作。
现请参阅图5，锁紧装置10包括一具有一驱动件102和一控制件103的转接件101。一螺旋面牙嵌式离合器104与转接件101可靠连接，并包括一传动件105和一转接件106。控制件103与一其上设置有支架20之碰簧销25的传动轴107可靠连接。
如图5和图6所示，锁紧装置10设置在支架20的每一角柱21内。
驱动件102包括一适应于转运装置30的碰簧销32的凹部121，以及诸斜面122和诸垂直面123。这些表面形状与控制件103的诸斜面131和诸垂直面132的形状相互补。控制件103还包括一位于其中心处的方形凹槽133，和一位于下方区域的突伸部134。
螺旋面牙嵌式离合器104被设计成作为转接件101的一种对于逆转的安全装置。为此，传动件105包括诸个能容纳控制件103上的突伸部134的沟槽151。此外，传动件105还设置有诸斜面152和诸垂直面153。转接件106设置有互补的诸斜面161和诸垂直面162。
控制件103和传动件105还各自包括一起着螺旋弹簧108的阻挡件作用的环状物135和154。
传动轴107包括一相对于轴承109起着一支撑作用的环状物171。
下面对第一实施例的锁紧装置10的工作进行描述。
转运装置30的碰簧销32与驱动件102的凹部121相啮合。当碰簧销32被转运装置30的操作者所驱动时，驱动件102转过90度，从而由互补齿传动地啮合住控制件103。由于传动轴107可靠地联接于控制件103，因此，支架20的碰簧销25也转过90度。这样，就使得支架20与转运装置30相连接，如果集装箱40设置在其下，也使得支架20与集装箱40相连接。
当转运装置30的碰簧销32反向转动或者松开时，只有驱动件102是反向旋转的。这是由以下事实而实现的控制件103可靠联接于螺旋面牙嵌式离合器的传动件105，并且螺旋面牙嵌式离合器104处的齿形成得与转接件101的齿反向。因此，控制件103藉助传动件105或者固定的转接件106的垂直面153、162而保持其转动的位置。所以，传动轴107也是不旋转的，并且支架20的碰簧销25仍锁固于集装箱40。
因此，转运装置30就不再锁固于支架20，并且可以被卸下。另一方面，集装箱40仍保持与支架20相联接。这是一种如果集装箱40和支架20将由另一转运装置连接地抓取起来的、在实际情况下不经常要求的情况。
如果转运装置30的碰簧销32再锁固于支架20时，则驱动件102、控制件103和传动件105共同旋转。传动件105又锁固在固定转接件106上。传动轴107以及支架20的碰簧销25藉助控制件103而旋转，从而将支架20和集装箱40之间的锁固连接脱开。
在这种状态下，在支架20与集装箱40脱开时，支架20联接于转运装置30。随后，可以提升支架20脱离集装箱，并放下或放置在另一集装箱40上。
但是，由于控制件103和传动件105由固定的转接件106而保持住，将转运装置30的碰簧销32重新松开不会影响支架20的碰簧销25。
这样就将支架20与转运装置30相脱开，并且可以将支架放下。
因此，就得到了本发明锁紧装置10的四种状态，它们仅由转运装置30的碰簧销32来设定，因此，由一个人，即转运装置30的操作者来作出完全自动操作或控制是可能的。
下面，对支架20的锁紧装置10的第二实施例进行描述(参见图7至图18)。
锁紧装置10基本上包括一个设置在支架20的每一角配件21内的驱动装置201和一控制机构202。
驱动装置201包括一具有一驱动件204和一控制件205的转接件203，以及一包括一传动件207和一转接件208的螺旋面牙嵌式离合器206。转接件203的控制件205藉助一推杆209而与螺旋面牙嵌式离合器206的传动件207相连。所述推杆209藉助控制机构202可以与控制件205啮合并脱开啮合。
转接件203的驱动件204设置有一与转运装置30的碰簧销32相匹配的凹部241。而且，驱动件204包括诸斜面242和诸水平表面243。
这些表面与控制件205的诸斜面251和诸水平表面252相互补。控制件205的下部区域具有一方形的截面253。因此，控制件205被可靠地且不可旋转地保持在支架20的角柱21的凸缘部分26内。一弹簧210设置在角柱21内，从而能将转接件203向上紧压在角配件24上。
螺旋面牙嵌式离合器206的传动件207设置有诸斜面271和诸垂直面272。这些表面与转接件208的诸斜面281和诸垂直面282相互补。传动件207还包括一横向延伸穿过圆柱形传动件207并与垂直方向呈一角度进行延伸的椭圆形凹槽273。此外，一孔274从上方延伸进入传动件207并通过椭圆形凹槽273。
除了诸斜面281和诸垂直面282之外，转接件208还包括一凸缘部分283，并且固定地连接于支架20的碰簧销25。
推杆209基本上包括一枢转部分291、一方形部分292和一圆形部分293。枢转部分291枢转地联接于方形部分292，并且藉助控制机构202而驱动。圆形部分293凸伸进入传动件207的孔274内，因此传动件207可以旋转。设置在圆形部分293上的销294在两侧延伸进入传动件207的椭圆形凹槽273内，以控制其旋转运动和纵向运动。方形部分292不可转动地保持在支架20的角柱21内的另一凸缘部分27内，并且还包括一凸缘295，这凸缘用作除了凸缘部分27之外的、用于弹簧211的另一阻挡面。凸缘部分27还能限制传动件207向上方向的线性可动性。
转接件203的直径大于螺旋面牙嵌式离合器206的直径，以有效地传递运动。转接件203的驱动件204和控制件205的这种相对较大的直径使得斜面242和251的倾斜度较小。因此，后者可以更为方便地在彼此上滑动，以避免由于横向作用力而使控制件205卡在支架20的角柱21内。此外，由于转接件203的直径较大，因此，藉助所施加的转矩可以将一较大的作用力传递给螺旋面牙嵌式离合器206，以避免由于摩擦力而产生的卡住现象。
控制机构202包括位于支架20的每一角柱21内的指示销221和一与之相联接的杠杆机构222。在每一横梁22内与之相联接的第一、第二传动杆223、224作用在两个联动盘225和226上。位于各横梁22内、于支架20两纵向端部的联动盘225和226又通过一位于支架20的一侧轨23内的一联接杆或联接轴227而彼此相连。这是为了保证支架20的各角柱21内的锁紧装置10能以一种共同协作的方式相互作用。
偏心地安装在联动盘225和226上的驱动杆228都设置在这些联动盘之间，并且作用在驱动装置201的各推杆209上。
联动盘225包括能使它可靠地容纳和锁固第一传动杆223的沟槽229。联动盘226藉助偏心连接而与第二传动杆224相连。
指示销221、传动杆223和224和驱动杆228均设置有弹簧装置，并且指示销221的弹簧装置的弹性力大于传动杆223和224的弹簧装置的弹性力。
下面对根据第二实施例的支架的锁紧装置的工作进行描述。
为了能使锁紧装置10正常工作，必须推动角柱21内的所有指示销221，因此必须使所有推杆209在控制机构202的作用下枢转到它们在螺旋面牙嵌式离合器206和转接件203的控制件205之间的工作位置。
当支架20被转运装置30所抓取时，碰簧销32通过支架20的角配件24而啮合在驱动件204的凹部241内。支架20通过碰簧销32转动一圈而锁固于转运装置30。
由于控制件205是不可旋转地保持在角柱21内，因此驱动件204的旋转运动藉助碰簧销32引起控制件205的线性平移。由于斜面242和251能在彼此之上以两个方向滑动，因此转运装置30的碰簧销32的旋转方向是没有关系的。水平表面243和252保证了即使在驱动件204由于例如碰簧销32的磨损而没有完全转过90度时，控制件205也能完成整个提升运动。
控制件205的线性平移藉助推杆209而传递给螺旋面牙嵌式离合器206的传动件207。螺旋面牙嵌式离合器206的斜面271和281首先是处于一相对位置，在该位置，两斜面有一小部分重叠。传动件207的线性平移使得斜面271和281能在彼此之上滑动。由于传动件207设计得只能转过一小角度，因此，转接件208被迫作一旋转运动。所以，支架20的碰簧销25也旋转，并将集装箱40锁固于支架20上。
因此，转运装置30、支架20和集装箱40可彼此相联接，并可以共同运动。
当转运装置30的碰簧销32被再次驱动时，即脱开啮合时，转运装置30和支架20之间的连接就脱开啮合。
在碰簧销32作旋转运动的同时，驱动件204也作旋转运动。由于弹簧210的压力作用，控制件205被向上推进，并与驱动件204的齿啮合。因此，推杆209不在驱动件207上作用任何力。所以，由于211的作用，驱动件207也相应地作线性平移，并脱开与转接件208的锁定啮合状态。由于垂直面272和282仅仅是在彼此之上滑动，故支架20的碰簧销25的位置不会改变，在垂直面272和282脱开啮合之后，驱动件207就稍许转动，这样斜面271和281相互少量重叠。这是藉助以下事实而实现的传动件207被形成得包括一椭圆形凹槽273，并且销294啮合在推杆209的圆形部分293内。一旦传动件207作提升运动，它就会在重力的作用下由销294在椭圆形凹槽273中所允许的范围内运动。由于椭圆形凹槽273与垂直方向成一角度，因此推杆209上的传动件207就能作略为的旋转。这样传动件207和转接件208就脱开啮合；但是，在倾斜部分271和281朝着彼此的方向重新作线性平移而在彼此之上滑动的过程中，所述倾斜部分271和281相互重叠。
在该位置，集装箱40仍保持与支架20相联接，而支架20与转运装置30脱开联接。因此，集装箱40和支架可以例如由另一转运装置30而共同抓取起来。
当驱动件204由一转运装置30的碰簧销32而再次驱动时，这又会使驱动件204旋转。这样就使得控制件205重新作线性平移，随后又藉助推杆209将这种线性平移传递给传动件207。传动件207的斜面271和转接件208的斜面281之间略微重叠的斜面部分在彼此之上滑动，以使转接件208旋转。因此，当位于椭圆形凹槽273内的销294抵在其下止挡部滑动时，可以将传动件207向下推入转接件208的齿内。
在转接件208作旋转运动的同时，支架20的碰簧销25也作旋转运动。因此，可以使集装箱40与支架20解开锁定。
在该状态时，支架20是联接于转运装置30，而集装箱40未锁固于支架20。因此，可以将支架20提升离开集装箱40，并将它放下，或放置在另一集装箱40上。
再一次驱动转运装置30的碰簧销32，将使得转运装置30和支架20再次脱开啮合。由此使驱动件204又开始旋转，从而使控制件205与驱动件204的齿相啮合。在弹簧210的作用力下，控制件205又将被向上推动，由此可以消除推杆209上的压力以及传动件207上的压力。由于211的弹簧力作用，传动件207随后也向上提升。传动件207和转接件208的齿脱开啮合，椭圆形凹槽273内的销294的滑动将再次使得斜面271和281发生略微的重叠。转接件208以及支架20的碰簧销25都未被驱动。
在这种状态下，集装箱40和支架20之间的连接，以及转运装置30和支架20之间的连接都被脱开。因此，可以将支架放置在例如其存储位置。
因此，本发明锁紧装置的机械具有四个能使支架完全自动工作的状态。
下面结合图10至图18，对控制机构202的工作进行描述。
图10示出了控制机构202的一种状态，其中所有的推杆209都是枢转的，从而不会受到被控制件205线性平移的影响。在所示的情况中，没有推动任何一个指示销221。
正如图11和图12中更为具体图示的那样，第一传动杆223与盘225的诸沟槽相啮合。这种可靠连接防止了盘225旋转。在这种状态中，驱动杆228是偏心地设置在盘225上的，因此可以向外地推动诸推杆209。
如果按图13、图14和图15所示的那样来推动一个指示销221，则各第一传动杆223均与盘225的沟槽229脱开啮合。但是，由于不是所有的第一传动杆223都摆脱与盘225的可靠啮合，因此，也能防止盘225作旋转运动。
因此，当诸推杆209保持脱开啮合状态时，诸驱动杆228不会受到盘225的驱动力的作用。
当未将支架20正确地放置在集装箱40上时，或者如果支架20的一个或几个碰簧销25没有啮合在集装箱40的各角配件42的狭槽43内时，情况就是这样。
但是，如果在抓取作业的开始时，支架20的一碰簧销25与集装箱40的一角配件42脱开啮合，那么，杠杆机构222就被驱动，并且第一传动杆223就会在弹簧装置力的力的作用下推抵在盘225上。当盘在所示的情况中旋转时，第一传动杆223最初不会与盘225的沟槽229相啮合。但是，杠杆机构222作用在第二传动杆224上，由此使联动盘225和226旋转。
这样，所有四个推杆209都脱开啮合，并且可消除作用于螺旋面牙嵌式离合器206的压力。
在未推动所有指示销221的特殊情况中，可以防止集装箱40被抓取起来。因此，可以不会危及货物或邻近的人。
当推动所有的指示销221时，正如可以从图16、图17和图18中看到的那样，诸推杆209都可藉助诸驱动杆228而枢转到它们的工作位置，并且可设置锁紧装置10的所需位置。在这种情况中，转运装置30的操作者可以使转运装置30、支架20和集装箱40之间建立所需的联接关系。
一位于支架20上的例如机械型的指示装置(图中未示)能告知转运装置30的操作者有关锁紧装置10的目前位置。
图19和图20示出了控制机构的另一实施例。除了已描述的指示销221和杠杆机构222之外，它还提供了一第一滑杆323和一第二滑杆324。它们能对在支架20的横梁22内具有一中心位置的一转接件325产生作用。
第一滑杆323包括一斜面326和一垂直面327。转接件325设置有诸互补斜面。第二滑杆324在其前端具有两个也能与转接件325上的互补面共同作用的斜面328和329。第二滑杆324直接连接于诸推杆209。
位于支架20的各纵向端的诸转接件325藉助一联接杆330而连接。一弹簧331保证了诸转接件325能位于它们原来的位置，从而不会与滑杆323和324啮合。
在图20所示的状态中，所有的推杆209都处于啮合状态，并且可以驱动本发明的锁紧装置10。
但是，如果未推动所有的推杆209，那么，第二滑杆324的斜面328将在转接件325的互补面上滑动，并且将以横向方向克服弹簧331的作用力拉动转接件325。第一滑杆323最终将与转接件325内的互补凹槽形成啮合，以将转接件锁定。由于第二滑杆324已在杠杆机构222的作用下向内拉动，并且推杆209已从其工作位置起枢转，故在这个位置上不能驱动锁紧装置10。
但是，如果推动了所有的指示销221，那么，第一滑杆323将在杠杆机构222的作用下与转接件325脱开啮合。随后，它们将在弹簧331的作用下横向移动，从而使第二滑杆324的斜面328和329能在转接件325上的互补表面上滑动，并且诸推杆209枢转至它们的工作位置。
下面对支架锁紧装置10的另一实施例进行描述。只要那些与前述实施例不同的构件采用了新的标号。
如图21所示，本实施例中，所述压杆被两个液压缸491和492所替代。当推动诸指示销221时，指示销阀493关闭，并且一旦转接件203被转运装置的碰簧销32所驱动，压力就作用于位于上部的液压缸491上，所述压力又被传递到位于下部的液压缸492，从而驱动螺旋面牙嵌式离合器206。
如果有一个或更多个指示销221未被推动，那么，由上部液压缸491所施加的压力就会通过通开的(诸)指示销阀493而进入一油箱494内，从而不能驱动螺旋面牙嵌式离合器206。
为了能有效地施加压力，上压力缸491的直径设计成大于下压力缸492的直径。下压力缸492的诸弹簧设计成强于当油的所有流动仅仅通过一个指示销阀493释放时所产生的管路阻抗。即使在最不理想的情况中，也不会驱动螺旋面牙嵌式离合器206。
管路阻抗的问题也可以通过使下液压缸492具有一压力控制阀和一平行的背压阀而解决。
根据本发明的另一方面，支架20包括一由机械和液压装置驱动的锁紧装置10。
根据图22至图34所示的实施例，本发明的锁紧装置10包括转接件501A和501B，它们构成了作用在锁紧装置10上的支架20的四个转接件501中的两个转接件。另两个转接件501也是由转运装置的诸碰簧销来驱动的，但是，它们对锁紧装置10没有任何作用。
第一转接件501A通过一链条505而连接于一凸轮板504，所述凸轮板形成一机械式开关503的一部分。所述凸轮板504设计成例如当其作旋转运动时能从一中间位置使与其相联接的推动件506产生平移，推动件506又包括一可枢转部分507和一啮合件或啮合爪508。可枢转部分507可以藉助一液压开关502而被啮合以驱动一驱动件510。在这过程中啮合爪508啮合例如诸销的啮合件509中的一个，这些啮合件是设置在驱动件510上偏离其中心的位置上。由此将推动件506的平移转换成驱动件510的旋转运动。
驱动件510藉助一链条511而与支架20的碰簧销25相连，因此驱动件510的旋转运动将直接使得碰簧销25作旋转运动。
与驱动件510相联接的碰簧销25藉助一链条而与支架的其它碰簧销25相联接。这样就使得支架的诸碰簧销25同时驱动。
第二转接件501B以下述方式与一液压缸514相连由于转运装置30的一碰簧销32旋转，转接件501B的旋转运动将在一液压系统515内建立压力。
液压系统515包括一阀组件516、一压力管路517、一控制管路518和一油箱管路519。诸管路517、518和519均与诸指示阀520相连，在本实施例中，诸指示阀为3/2路方向阀。这些阀都与设置在支架20的每一角配件21处的诸指示销513相联接。
控制管路518和油箱管路519还与液压开关502相连，从而当推动所有的指示销513时能驱动液压开关。在这种情况中，在诸指示销513处的诸指示阀520导致压力施加在控制管路518内。但是，这种压力的施加只有在所有的指示阀520被驱动时才能建立，否则控制管路518将通过油箱管路519而减压。
阀组件516包括一转换阀组件521、一蓄油器522和一溢流阀523。在液压缸514的每一次活塞运动中，都产生一交替地作用于转换阀组件521每一侧的压力，并保存在蓄油器522内。一旦所产生的压力超过蓄油器522内的预定临界值，溢流阀523响应并开始减压溢流至油箱。
下面结合图22至图34对锁紧装置10的工作进行具体描述。
在图22所示的实施例中，支架20被放下，并且既不与一集装箱40相连，也不与一转运装置30相连。因此，支架20的诸碰簧销25都是脱开啮合的，而支架的诸转接件501都处于未锁紧位置。
当支架20由一转运装置30或其它类似物抓取起来时，转运装置被放置在支架20上，并且转运装置30的诸碰簧销32都被驱动，从而使诸转接件501能例如以图23所示方向作旋转运动。同时，凸轮板504旋转，推动件506作平移。但是，由于诸指示销513都未被推动，因此液压开关502未被驱动，并且推动件506的可枢转部分507没有与驱动件510的驱动件509相啮合。因此，驱动件510不会作旋转运动，并且支架20的诸碰簧销25也不会改变它们的位置。
转接件501B的旋转运动同时还藉助液压缸514而产生了压力。
当将支架20放置在一集装箱40上时，诸指示销513就被推动，并且诸指示阀520就按图24所示的那样被驱动。按照图25所示的实施例，转运装置30的诸碰簧销32都是松开锁定的，由此重新设定了诸转接件501。结果，它们重新设定了机械式开关503，并且藉助能驱动液压开关502的液压缸514而重新设定了产生的压力。
这种液压开关使得推动件的可枢转部分507将被啮合，因此一旦转运装置30的诸碰簧销32通过推动件506的平移而重新作锁定运动，它就作用在诸驱动件509上，并且使驱动件510旋转。与之相连的、转运装置20的诸碰簧销25与驱动件510一起旋转，从而可以将转运装置20锁定在集装箱40上。在该位置，转运装置30、支架20和集装箱40都彼此相连(参见图26)。
当集装箱40随与之相联接的支架20一起被放下时，那时只有转运装置30的诸碰簧销32回复到松开状态，因此转运装置30和支架20之间的连接就脱开啮合。推动件506就作平移，从而不会影响驱动件510的旋转运动，并且支架20的诸碰簧销25仍保持与集装箱40相啮合(参见图27)。
为了能将联接有集装箱40的支架20再次抓取起来，再次将转运装置30放置在支架20上，并且根据图28完成另一锁定作业。由于诸指示销513被再次推动，推动件506的平移就传递到驱动件510，从而使支架20的诸碰簧销25与集装箱40的诸角配件脱开啮合。因此，可以将支架20提升离开集装箱40。
另一方面，如果需要将整个组件一起移动，就需要使转运装置30重新脱开啮合，以使机械式开关503的推动件506到达一使转运装置30的重新锁定造成驱动件510作旋转运动的位置。根据图29和图30所示，这就具有在转运装置30重新锁定于支架20之后，支架20也锁定于集装箱40上的作用。
为了放下集装箱40并同时使支架20与转运装置30相联接，首先必须松开转运装置30。因此使推动件506回到其原来位置，在将转运装置30重新锁固于支架20上之后，驱动件510就进行另一旋转运动。这样就使得支架20的诸碰簧销25与设置在下方的集装箱40脱开啮合。然后，可以将支架20随转运装置30提升离开集装箱40(参见图31和图32)。
因此，可以取消诸指示销513和集装箱40的啮合，并且驱动诸指示阀520以使控制管路518藉助油箱管路519而减压。因此，使液压开关502不作用，并且推动件506的可枢转部分507与驱动件509脱开啮合(参见图33)。
为了放下支架20，只需要松开转运装置30即可。这种松开不会使支架20的诸碰簧销25作另一旋转运动(参见图34)。
在转接件501作各自的旋转运动的同时，藉助液压缸514在转接件501B的作用下产生了稳定压力，并且藉助阀组件516而输入到压力管路517内。
机械式开关503和液压缸514的驱动可以来源于一个转接件501，或者几个转接件。因此，可以想象，例如可以将由诸个单碰簧销32的旋转运动所施加的能量合并起来以获得更高的能量输出。
除了本文所示出的诸实施例之外，本发明还提供了设计所述支架的其它方法。
因此，也可以以电方式将诸指示销221的位置传送给控制机构202。也可以将液压驱动力从指示销位置直接传送给诸盘或控制机构的诸控制件。
螺旋面牙嵌式离合器的诸齿也可以用另一种方法相切地设置，以达到相同的功效。
此外，所述支架也可以是伸缩式的，从而可以将各种大小的集装箱与之相联接。在这种情况中，必需将诸侧轨或横梁设计成可调节的。
同样，控制机构202也可以设置在一角柱21内，而不是设置在横梁内的中心位置。因此，其它角柱21内的锁紧装置10的驱动也可以藉助支架20的诸侧轨和横梁23和22来决定。
因此，本发明提供了一种用来搬运集装箱的支架20，它设置成从转运装置30的诸碰簧销32的两个开关位置可以得到总共四个在转运装置30的诸碰簧销32和支架20的诸碰簧销25之间的组合状态，因此，支架20可以以一种完全自动的方式操作，并且操作者可以很方便地确定是否只有支架20与转运装置30相连，是否集装箱40也与支架20相连，或者是否所有这三个部分都彼此相连。
权利要求
1.一种用来搬运诸集装箱(40)的支架(20)，所述集装箱设置有诸个行将被诸碰簧销(25和32)啮合的标准角配件(42)，所述支架(20)包括诸角柱(21)，每一角柱包括一位于其上端的、用于一转运装置(30)的碰簧销(32)的角配件(24)，以及一位于其下端的、用来与设置在下方的集装箱(40)的相应角配件(42)啮合的碰簧销(25)，其中在至少一个上角配件(24)内设置有一转接件(101；203；501)，它可以在所述转运装置(30)的所述碰簧销(32)的作用下旋转，并且可以与所述下碰簧销(25)操作性相连，其特征在于；所述转接件(101；203；501)和所述支架(20)的诸碰簧销(25)之间的工作连接设计成当至少一个转接件(101；203；501)由所述转运装置(30)的诸碰簧销(32)而传动地设定至松开位置时，不会影响所述支架(20)的诸碰簧销(25)的设定位置，而当所述转运装置(30)的诸碰簧销(32)被设定至锁定位置时，所述支架(20)的诸碰簧销(25)被设定至相应的另一个位置。
2.如权利要求1所述的支架，其特征在于，所述转接件(101；203；501)可在两个旋转方向被驱动。
3.如权利要求1或2所述的支架，其特征在于，一传动机构设置在所述支架(20)的至少一个转接件(101；203；501)和所述诸碰簧销的一控制件之间，它被系统地控制成下述方式即所述转接件(101；203；501)的每一第二次起动被转换成所述诸碰簧销(25)的开关运动。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的支架，其特征在于，在每一上角配件(24)内设置有一转接件(101；203)，该转接件可以在所述转运装置(30)的所述碰簧销(32)的作用下旋转，并且可以与各相关的下碰簧销(25)操作地相连，其中在每一转接件(101；203)和所述支架(20)的所述碰簧销(25)之间形成一操作连接。
5.如权利要求3或4所述的支架，其特征在于，所述系统逻辑是机械式建立的。
6.如权利要求5所述的支架，其特征在于，所述转接件(101；203)包括一可旋转的驱动件(102；204)和一可线性平移的控制件(103；205)。
7.如权利要求6所述的支架，其特征在于，所述驱动件(102；204)和所述转接件(101；203)包括具有诸斜面和诸垂直面的互补齿。
8.如权利要求5至7中任一权利要求所述的支架，其特征在于，一设置在所述支架(20)的诸碰簧销(25)处的螺旋面牙嵌式离合器(104；206)包括一能线性平移以起传动作用并能旋转作为一互连件的传动件(105；207)，以及一可旋转的转接件(106；208)。
9.如权利要求8所述的支架，其特征在于，所述传动件(105；207)和所述螺旋面牙嵌式离合器(104；206)的所述转接件(106；208)均包括具有诸斜面和诸垂直面的互补齿。
10.如权利要求8或9所述的支架，其特征在于，所述螺旋面牙嵌式离合器(206)的所述传动件(207)包括一狭槽(273)，所述狭槽与垂直方向呈一角度，并且相对于所述驱动件(207)的旋转轴横向设置。
11.如权利要求8至10中任一权利要求所述的支架，其特征在于，所述转接件(101；203)的直径大于所述螺旋面牙嵌式离合器(104；206)的直径。
12.如权利要求5至11中任一权利要求所述的支架，其特征在于，一可啮合并可脱开啮合的连接件设置在所述转接件(203)和所述螺旋面牙嵌式离合器(206)或者所述支架(20)的所述碰簧销(25)之间。
13.如权利要求12所述的支架，其特征在于，所述连接件可以由一控制机构(202)啮合并脱开啮合，所述控制机构可以根据所述集装箱(40)的所述角配件(42)内的诸碰簧销(25和32)的啮合状态而动作。
14.如权利要求13所述的支架，其特征在于，所述控制机构(202)包括位于每一角柱(21)处的一指示销(221)和一杠杆机构(222)，并且两个角柱(21)的所述杠杆机构(222)藉助传动杆(223；224)而与诸盘(225；226)相联接，所述盘又通过诸联接杆(227)而彼此相联接。
15.如权利要求13或14所述的支架，其特征在于，所述诸指示销(221)和所述诸传动杆(223；224)都设置有弹簧装置。
16.如权利要求15所述的支架，其特征在于，所述诸指示销(221)的弹簧装置设计成其弹性力要强于所述传动杆(223；224)的弹簧装置的弹性力。
17.如权利要求12至16中任一权利要求所述的支架，其特征在于，所述连接件具有一可枢转的推杆(209)的形式，所述推杆设置在所述转接件(203)的所述控制件(205)和所述螺旋面牙嵌式离合器(206)的所述传动件(207)之间。
18.如权利要求17所述的支架，其特征在于，只有所有的所述指示销(221)都被推动、并且所述诸传动杆(223，224)由此与所述诸盘(225，224)松开的时候，所述推杆(209)可以枢转到其工作位置。
19.如权利要求14至18中任一权利要求所述的支架，其特征在于，所述诸联接杆(227)和/或所述诸传动杆(223，224)都是伸缩式的。
20.如权利要求3所述的支架，其特征在于，所述系统逻辑包括一液压开关和一机械开关(502，503)，传动机构只有在所述液压开关(502)被起动并且所述机械开关(503)从一与所述转运装置(30)的脱开啮合状态相对应的位置而移动至相应的啮合位置的情况时才能传递所述转接件(501)的受迫运动。
21.如权利要求20所述的支架，其特征在于，所述机械开关(503)具有一凸轮传动的形式，并包括一凸轮板(504)和一与之相联接的推动件(506)，所述凸轮板(504)藉助一链条(505)由所述转接件(501)而驱动。
22.如权利要求21所述的支架，其特征在于，所述凸轮板(504)设计成能以两个方向、从所述转接件(501)的松开位置开始枢转，
23.如权利要求20至22中任一权利要求所述的支架，其特征在于，所述推动件(506)包括一在其自由端具有一啮合件(508)的可枢转部分(507)，在一转接位置，所述啮合件可以可靠地作用在诸驱动件(509)上，所述诸驱动件设置在一可旋转的驱动件(510)上离中心有一径向距离处，所述可枢转部分(507)的位置由所述液压开关(502)来决定。
24.如权利要求23所述的支架，其特征在于，所述驱动件(510)的驱动作用藉助一传动件(511)而传递给所述支架(20)的至少一个碰簧销(25)，并且在某一情况中，单方向地传动所述支架(20)的其余诸碰簧销(25)是藉助一传动件(512)由所述一个碰簧销(25)来完成的，所述的一个碰簧销(25)由所述驱动件(510)来驱动。
25.如权利要求20至24中任一权利要求所述的支架，其特征在于，只有当位于所述支架(20)的所述诸角柱(21)处的诸指示销(513)都被推动时，所述液压开关(502)才能被驱动。
26.如权利要求25所述的支架，其特征在于，将压力作用于所述液压开关(502)上是藉助一液压缸(514)来完成的，所述液压缸由所述支架(20)的一转接件(501)来驱动。
27.如权利要求26所述的支架，其特征在于，所述转接件(501)的枢转运动能用来驱动所述液压缸(514)。
28.如权利要求26或27所述的支架，其特征在于，所述液压缸(514)设计成包括一用来在所述柱塞的每一侧上产生压力的工作室。
全文摘要
本发明提供了一种用来藉助转运装置来搬运诸集装箱的支架,所述支架设计成由转运装置的诸碰簧销的两个开关位置可以得到在转运装置碰簧销和支架碰簧销之间的总共四个组合状态,因此,支架可以以一种完全自动的方式进行工作,并且操作者可以很方便地确定是否只有支架与转运装置相连,是否集装箱也与支架相连,或者是否所有这三个部分都彼此相连。
文档编号F16B21/02GK1181742SQ96193365
公开日1998年5月13日 申请日期1996年4月19日 优先权日1995年4月20日
发明者亚历山大·法勒, 曼弗雷德·温克尔鲍尔 申请人:亚历山大·法勒