自動扭鎖的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有操作自動化的單錐體的扭鎖。因此，作用于扭鎖的錐體的一般垂直力(generally vertical force)既可用于將集裝箱鎖定在合適的位置，也可用于對集裝箱解鎖。
【背景技術(shù)】
[0002]扭鎖用于運輸領(lǐng)域，并廣泛運用于符合IS0(國際標準化組織)標準的海運集裝箱。這樣的扭鎖主要用于海運中以將相鄰兩個集裝箱的角鑄件互鎖，或者用于海運或鐵路貨運中以將集裝箱固定到火車廂或船甲板的固定鑄件上。扭鎖也具有其他用途。在本說明書中使用的用語“角鑄件”或“集裝箱鑄件”意圖指存在于海運集裝箱角部的鑄件類型，或固定在用于與這種集裝箱連接的表面上的鑄件類型。
[0003]傳統(tǒng)上，扭鎖都具有殼體的形式，軸(shaft)延伸通過該殼體，且所述軸連接到或與各自的錐體一體成形，其中，所述錐體在軸的任一端并設(shè)置在殼體相反側(cè)上。所述錐體有些細長以適合通過(fit through)角鑄件的矩形槽，并在旋轉(zhuǎn)到橫向垂直于(transverseto)矩形槽的位置時鎖入角鑄件。當兩個錐體分別鎖在各自的角鑄件時，這兩個相鄰的鑄件鎖在一起。
[0004]對扭鎖已進行各種改進，其中一些改進是針對提高手動扭鎖的使用效率的。操作手動扭鎖需要工人打開所有的扭鎖以提起集裝箱。而裝載時則相反。在海運中，集裝箱是堆疊起來的，由此工人需要爬上集裝箱堆以打開并移除扭鎖。為了最小化裝載和卸載的需要的勞動力，已經(jīng)對半自動扭鎖提出若干個方案，且若干版本已經(jīng)在商業(yè)使用。由于錐體因例如通過彈性加載的軸而偏置到鎖定位置，因此這些半自動扭鎖有利于裝載。扭鎖的下錐體安裝在底部集裝箱或固定鑄件上的位置上。集裝箱下降到錐體上，其中所述錐體成形為使集裝箱的垂直向下的力對軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，且所述旋轉(zhuǎn)力推動錐體到允許所述錐體穿過鑄件上的槽并進入中空的鑄件內(nèi)部的位置。因此，由于彈簧所施加的扭轉(zhuǎn)阻力，使得該錐體卡入(snap into)集裝箱鑄件內(nèi)的鎖定位置。
[0005]然而，由于杠桿或其他設(shè)備需要手動啟動以將錐體移動到解鎖位置，使得每個扭鎖必須單獨處理，因此使用這種半自動扭鎖在卸載過程中仍然需要相當大量的工作。當前正在使用的自動扭鎖的卸載方式與裝載方式類似。
[0006]自動扭鎖尤其用在鐵路運輸。這些自動扭鎖都包括具有下表面的錐體；其中所述下表面傾斜設(shè)置以使集裝箱提升，從而導(dǎo)致錐體轉(zhuǎn)向至解鎖位置，并由此釋放錐體。
[0007]然而，自動扭鎖具有若干缺點。其主要的缺點由粗暴的以及稍有不慎操作而引起。其中，集裝箱通過起重機或龍門起重機使用吊具來提起；在集裝箱以差不多相同的方式提升時，該提升運動相對穩(wěn)定。然而，在從例如鐵路貨車提升集裝箱的設(shè)施不用于以相同的方式重復(fù)提升時，與集裝箱接合(engaging)的一個或一個以上的扭鎖有很高的堵塞(jam)的風險。在一些設(shè)施的實踐中使用叉車提升集裝箱，且在這些設(shè)施中沿集裝箱的縱向可具有大幅傾斜，并沿集裝箱的垂直軸可具有旋轉(zhuǎn)運動。
[0008]通常有一些側(cè)向運動；在只有垂直運動時，集裝箱的集裝箱角鑄件很少接合在扭鎖的上錐體。因此，極有可能的是，在裝載時，扭鎖可能相對于固定角鑄件傾斜。因此扭鎖可能卡在角鑄件內(nèi)，使錐體不能旋轉(zhuǎn)到與集裝箱的鑄件的細長的槽對齊。
[0009]解決這個問題的一個方案是本發(fā)明的發(fā)明人在US 5632586中提出的促進扭鎖從鐵路支架車中物理移除。然而，由于角鑄件在扭鎖錐體的朝下表面(downwardly facingsurface)和扭鎖殼體之間卡住而使集裝箱扭曲傾斜時，扭鎖仍會堵塞或損壞。這種堵塞需要工人的人工干預(yù)來手動移除扭鎖，或者當扭鎖損壞時需要替換扭鎖。
[0010]本發(fā)明的目的是提供自動扭鎖，該種自動扭鎖減少堵塞或至少為公眾提供有用的選擇。
[0011]在本說明書中，用語“包括”是指“包含但不限于”，而用語“包括有”具有相應(yīng)的意思。在本說明書的參考文件不視為承認在該參考文件中公開的內(nèi)容在澳大利亞構(gòu)成公知常識。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明涉及具有錐體的扭鎖，所述錐體包括朝下表面，所述朝下表面成形為用于為集裝箱的初始提升階段和集裝箱進一步提升階段而提供；針對所述錐體的旋轉(zhuǎn)阻力，相比進一步的提升階段，所述初始提升階段用于更容易的提升。
[0013]在一種形式中，本發(fā)明可以說在于涉及一種自動扭鎖，包括以軸頸的方式連接以用于在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的軸。其中，所述殼體包括用于與國際海運集裝箱角鑄件內(nèi)的槽卡合的上部分，所述軸延伸出所述殼體上部分的頂部，錐體連接于所述軸上以與所述軸一起在和所述槽對齊的脫離位置和橫向垂直于所述槽的接合位置之間旋轉(zhuǎn)。偏置裝置作用在所述殼體和所述軸之間，以使所述軸偏置從而使所述錐體偏置到接合位置。
[0014]所述錐體的朝下表面包括定義在所述軸的旋轉(zhuǎn)軸周圍的四個下象限。至少一個下象限包括用于與所述槽的側(cè)部相接觸的下接觸路徑(lower contact path)。所述下接觸路徑向上且橫向向外地成角度傾斜，以使在向上提起集裝箱時，所述槽的邊緣推動所述錐體并由此推動所述軸依靠所述偏置裝置的作用而向所述脫離位置旋轉(zhuǎn)，從而從所述角鑄件中釋放。
[0015]所述下接觸路徑包括初始較低的接觸部和進一步降低的接觸部。所述初始較低的接觸部成形為使得，與所述進一步降低的接觸部相比，在旋轉(zhuǎn)一個單元時需要更多的提起集裝箱，由此使得所述集裝箱需要更少的提升力。
[0016]在旋轉(zhuǎn)的初始階段提供更少的阻力提升，由于更容易提升，使集裝箱在縱軸方向的某些傾斜可以調(diào)整，而不會堵塞。
[0017]在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，所述錐體包括兩個下接觸路徑，其中所述兩個下接觸路徑的每個均位于所述錐體的對角相對的下象限內(nèi)。因此，所述槽的相反的兩個面共同作用在所述錐體上，以對所述錐體施加旋轉(zhuǎn)力；并額外地還在所述集裝箱提升離開錐體和扭鎖時，傾向于對所述錐體提供平衡作用。
[0018]所述錐體的至少一個下象限可以包括設(shè)置于所述錐體的朝下表面的橫斜面(transverse bevel)。該斜面具有形成初始接觸部的初始斜坡(slope)和形成進一步接觸部的進一步斜坡。其中，所述初始斜坡比所述進一步斜坡更陡峭。
[0019]在第二優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，所述錐體的至少一個下象限的下表面可以成形為，使得初始較低的接觸部沿所述下象限縱向延伸，而進一步降低的接觸部沿所述下象限橫向延伸。第二種結(jié)構(gòu)的初始較低接觸部用于所述錐體的旋轉(zhuǎn)，其中，所述錐體在接合位置與所述角鑄件內(nèi)的槽的側(cè)部形成一定角度，因此沿成角度的錐體的壓力對偏置裝置產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。
[0020]優(yōu)選地，所述錐體的至少兩個縱向相鄰的下象限的朝下表面從軸的最接近部分向所述錐體的自由端縱向向上成角度傾斜，由此形成所述錐體的最低表面的下剖切部分。兩個所述象限中的一個內(nèi)的錐體的側(cè)部和所述象限的橫向中心部分之間形成朝下斜面，且所述斜面的最低部分形成下剖切斜脊，初始較低的接觸部橫向垂直于所述下剖切斜脊。
[0021]在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，所述下剖切部分從所述錐體的朝下表面的接合接觸部向上成角度傾斜；其中，在接合位置，所述錐體的朝下表面和所述角鑄件的槽的側(cè)部在所述接合接觸部相接觸。
[0022]優(yōu)選地，所述錐體包括兩個下剖切部分，所述下剖切部分的一個延伸到所述錐體的自由端的相對另一個下剖切部分。
[0023]在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，朝下的斜脊與所述錐體的橫向中心鄰接。
[0024]優(yōu)選地，朝下的下橫脊由所述下剖切部分的自由端的最接近部分在所述錐體的至少一個下象限內(nèi)橫向延伸；所述下橫脊從所述下剖切斜脊向上且向外地成角度設(shè)置；進一步降低的接觸部橫向垂直于所述下橫脊。
[0025]優(yōu)選地，所述下橫脊從所述下剖切斜脊向上延伸，以使所述下橫脊和所述角鑄件的邊緣之間形成相切的接觸。
[0026]本發(fā)明中參考由所述角鑄件的槽橫向垂直于的下接觸路徑的兩個部分，所述橫跨需要不同大小的力。也可以額外地提供需要中間力來橫跨的中間接觸路徑。另外，本發(fā)明可以理解為包括需要兩個或多個不同中間力橫跨的兩個或多個的中間接觸路徑。
[0027]還可以理解，下接觸路徑不需要設(shè)置兩個不同的下部分，其中這兩個下部分需要兩個不同且單獨的力；相反，可選擇的，可以提供提起集裝箱所需的持續(xù)增加的力。下接觸路徑具有位于錐體縱向的縱向部分(component)、位于所述錐體豎向的豎向部分，以及位于所述錐體橫向的橫向部分?？梢岳斫?，橫向部分越大，則抵靠在槽的側(cè)部上的下接觸路徑的部分將產(chǎn)生越大的旋轉(zhuǎn)作用提升力；因此當所述部分與所述槽的側(cè)部接觸時，提起集裝箱需要更大的力。初始較低接觸部因此比進一步降低的接觸部具有較少橫向部分，并由此使得當與初始接觸部接觸時，提起集裝箱需要更少的力。
[0028]還可以理解，