本發(fā)明涉及船運集裝箱的運輸工具及其它聯(lián)合運輸裝置，特別是通過起重機和集裝箱吊具操縱所述集裝箱及裝置。具體而言，本發(fā)明涉及用于運輸顆粒物質的特制的散裝貨集裝箱和裝置，穿過所述集裝箱的頂部表面設置顆粒物質的入口。

背景技術：

對于例如谷物、礦石、特別是鐵礦石等的顆粒物質的運輸，使用具有頂部表面(其作為填充集裝箱的工具)的特定類型的集裝箱。對于運輸工具，該頂部表面由蓋子密封從而容納其中的材料并為其中的材料提供保護。

裝載和從所述集裝箱卸載材料的預備步驟是將集裝箱與集裝箱吊具接合以將其提升至所需的位置，將其放下并與集裝箱吊具分開，然后手動地將蓋子移除用于隨后的裝載和卸載。

對于聯(lián)合運輸裝置的運輸?shù)慕?jīng)濟效率重要的是限制所述集裝箱的操作中步驟的數(shù)量，因此用于蓋子的放置和移除的單獨步驟會增加運輸?shù)某杀尽?/p>

技術實現(xiàn)要素：

在第一個方面中，本發(fā)明提供一種集裝箱吊具組件，所述集裝箱吊具組件包括：集裝箱吊具，所述集裝箱吊具具有用于與集裝箱接合及分離的集裝箱接合裝置；以及蓋接合裝置，所述蓋接合裝置安裝于所述集裝箱吊具，且包括至少一個致動器用于鄰近集裝箱的蓋放置蓋接合框架，其中，所述蓋接合框架包括附著裝置，所述附著裝置布置成在施用外力的時候附著至所述蓋以使允許致動器相對于所述集裝箱移動所述蓋。

根據(jù)本發(fā)明設置的安裝于集裝箱吊具或從集裝箱吊具懸置的蓋接合裝置有利地使得移除和放置蓋作為集裝箱的操作的部分。由于集裝箱吊具的操作者可以控制蓋接合裝置作為集裝箱吊具的正常操作的部分，因此在裝載之前或使材料從集裝箱卸載之后不需要單獨的步驟。為此目的，本發(fā)明的實施方案在運輸?shù)倪^程中使顆粒物質的裝載、卸載的步驟簡化并加快。由此可見，運輸?shù)某杀究梢砸虼私档汀?/p>

在一個實施方案中，附著裝置可以為電附著裝置。電附著裝置可以包括：一個或更多個電永磁裝置，所述一個或更多個電永磁裝置構造成施用磁力用于與集裝箱的蓋磁性接合；用于每個磁裝置的供電電源；以及用戶輸入裝置，所述用戶輸入裝置布置成響應用戶輸入而使電流施加至每個磁裝置，以使所述磁裝置退磁。

可以理解的是電附著裝置的每一者產(chǎn)生并保持磁性效果用于與集裝箱蓋接合而無需連續(xù)的電能供應。就此而言，電永磁裝置提供自動防故障機構用于即使在沒有供電電源的時候與集裝箱蓋安全的接合。由此可見能量方面的任何減少或節(jié)約提高了聯(lián)合運輸裝置的運輸?shù)慕?jīng)濟效率，因此提供顯著的商業(yè)優(yōu)勢。

在進一步地實施方案中，附著裝置可以包括真空密封件。為相對于集裝箱移除和放置集裝箱蓋，可以提供一個或更多個真空密封件作為蓋與蓋接合裝置之間的接合面。在一個實施方案中，每個真空密封件可以布置成選擇性地允許與真空源流體連通以施用流體壓力用于與集裝箱的蓋接合；用戶輸入裝置布置成響應用戶輸入而允許真空源與每個真空密封件之間流體連通。

本發(fā)明的實施方案中，蓋接合框架可以包括一個或更多個懸架用于從蓋接合裝置懸置每個附著裝置以及電永磁裝置和真空密封件二者之一。特別地，懸架容許接觸，由此提供蓋接合裝置與集裝箱蓋之間的安全的接合。

在第二個方面中，本發(fā)明提供一種蓋接合裝置，其包括至少一個致動器用于鄰近集裝箱的蓋放置蓋接合框架，其中，所述蓋接合框架包括附著裝置，所述附著裝置布置成在施用外力的時候附著至所述蓋以允許致動器相對于集裝箱移動所述蓋。

在本發(fā)明的實施方案中，蓋接合裝置可以永久地固定于集裝箱吊具，從而使集裝箱吊具和蓋接合裝置在制造集裝箱吊具的時候作為原始設備制造結構?？蛇x擇地，蓋接合裝置可以選擇性地可安裝于任何適合提升集裝箱的集裝箱吊具從而適配于現(xiàn)有的集裝箱吊具用于提高標準集裝箱吊具的性能。

在一個實施方案中，集裝箱吊具可以包括第一框架和第二框架，并且蓋接合裝置安裝于所述第一框架或從所述第一框架懸置，集裝箱能夠通過第二框架接合，所述第一框架和第二框架旋轉地接合。在該實施方案中，集裝箱吊具可以為傾卸集裝箱吊具，通過第一框架保持靜止同時第二框架使集裝箱旋轉，從而從集裝箱翻倒具體的物料。就此而言，由于還可以在集裝箱吊具操作者的控制和操作下卸載材料，因此還可以去除進一步的處理步驟。

在第三方面中，本發(fā)明提供一種集裝箱蓋，其能夠選擇性地安裝于具有頂部開口的集裝箱以密封所述集裝箱，所述集裝箱蓋包括用于與根據(jù)本發(fā)明的任一方面的蓋接合裝置接合的頂部表面，所述頂部表面包括一個或更多個平面的區(qū)域用于與所述蓋接合裝置接合。

附圖說明

參照附圖便于進一步描述本發(fā)明，這些附圖示出了本發(fā)明的可能布置。本發(fā)明的其它布置也是可能的，因此，附圖的特殊性不應理解為代替本發(fā)明前面描述的一般性。

圖1a至圖1d為根據(jù)本發(fā)明各個實施方案的集裝箱及其相應的集裝箱蓋的立體圖；

圖2a和圖2b為根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的集裝箱吊具組件及蓋接合裝置的連續(xù)立體圖；

圖3a至圖3c為圖2a和圖2b的集裝箱吊具組件及蓋接合裝置的連續(xù)側視圖；

圖4為圖2a、圖2b、圖3a至圖3c的蓋接合裝置的細節(jié)圖；

圖5a和圖5b為根據(jù)本發(fā)明實施方案的集裝箱吊具組件及蓋接合裝置的連續(xù)立體圖；

圖6為根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的集裝箱吊具組件及蓋接合裝置的立體圖；

圖7a至圖7c為根據(jù)本發(fā)明實施方案的集裝箱吊具及蓋接合裝置的連續(xù)側視圖；

圖8a至圖8c為根據(jù)本發(fā)明進一步的實施方案的集裝箱吊具及蓋接合裝置的連續(xù)側視圖。

具體實施方式

如同在本文中所使用的，術語“附著(動詞)”應解釋為沒有機械接合的情況下物體之間的連接。該連接可以通過包括但不限于由磁場施加的力及由流體壓力施加的力的手段來實現(xiàn)。術語“附著的”和“附著(名詞)”應該被相應地解釋。

如同在本文中所使用的，術語“蓋”和“集裝箱蓋”能夠可交換地使用。

圖1a至圖1d顯示根據(jù)本發(fā)明各個實施方案的集裝箱。圖1a顯示集裝箱20包括從其頂部開口26移除的集裝箱蓋27。圖1b顯示圖1a的集裝箱蓋27與集裝箱20的頂部開口配合或適配至集裝箱20的頂部開口?？梢岳斫獾氖羌b箱20的蓋27可以用具有磁性的鋼板建造，因此可以受到由磁場施加的磁力。

在本發(fā)明的實施方案中，集裝箱蓋可以進一步包括在其頂部表面上的一個或更多個叉槽或叉車凹槽。叉車凹槽使得來自叉車的叉狀物插入，從而固定集裝箱蓋或者固定集裝箱和蓋兩者，叉車用于隨后的提升和/或運輸。叉車凹槽可以由鋼材建造，因此可以受到由磁場施加的磁力。在圖1a和圖1b的實施方案中，集裝箱蓋27可以包括兩個叉車凹槽28和29。特別地，叉車凹槽28、29可以包括平坦或平面的區(qū)域6、7用于與本發(fā)明的蓋接合裝置接合?？梢岳斫獾氖钱攦?yōu)選用平坦或平面的區(qū)域與本發(fā)明的蓋接合裝置接合時，蓋接合裝置可以通過與集裝箱蓋罩的任何其它部分接觸而以相似的方式接合集裝箱蓋。在一個實施方案中，本發(fā)明的蓋接合裝置可以與集裝箱蓋罩的不平坦輪廓接合，隨后相對于集裝箱移動或放置蓋。

可以理解的是叉車凹槽可以永久地固定于集裝箱蓋以使集裝箱蓋和叉車凹槽在制造集裝箱蓋的時候作為原始設備制造(oem)結構?？蛇x擇地，叉車凹槽可以選擇性地安裝或焊接于集裝箱蓋的頂部區(qū)域，從而適配于現(xiàn)有的集裝箱蓋，由此改進它們與集裝箱吊具和/或蓋接合裝置的各種設計的兼容性。

圖1c顯示根據(jù)本發(fā)明進一步的實施方案的集裝箱蓋32。集裝箱蓋32包括兩組叉車凹槽33和34。具體而言，每組33、34可以包括一連串的鋼支架，所述鋼支架安裝于集裝箱蓋32的頂部區(qū)域，并且對齊以用于接收來自叉車的叉狀物。每個鋼支架可以包括充分平坦或平面的區(qū)域39以用于與本發(fā)明的蓋接合裝置接合。

在本發(fā)明的實施方案中，集裝箱蓋可以進一步包括一個或更多個平坦或平面的區(qū)域或表面。這些平坦的區(qū)域可以由鋼材建造，因此可以受到由磁場施加的磁力。根據(jù)圖1c的實施方案的集裝箱蓋包括兩個平坦的區(qū)域36、37。圖1d顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實施方案的集裝箱蓋38。集裝箱38設置有兩組支架41、42。特別地，支架的每組可以包括兩個或更多個鋼支架，所述兩個或更多個鋼支架安裝于集裝箱蓋38的頂部區(qū)域，并且對齊以用于接收來自叉車的叉狀物。每個鋼支架可以包括平坦的區(qū)域43、44。可以理解的是鋼支架的數(shù)量可以根據(jù)特定的負載需求和/或目標應用而變化。

圖2a、圖2b及圖3a至圖3c顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的集裝箱吊具組件5和蓋接合裝置10。集裝箱吊具組件5包括集裝箱吊具23及其懸置的蓋接合裝置10，所述蓋接合裝置10用于接合如圖1a和圖1b中所示出的集裝箱20。

在一個實施方案中，附著裝置可以為電附著裝置。電附著裝置可以包括一個或更多個電永磁裝置、供電電源以及用戶輸入裝置，該電永磁裝置構造成施加磁力用于與集裝箱的蓋磁性接合；該供電電源用于每個磁裝置；該用戶輸入裝置布置成響應用戶輸入將電流施加至每個磁裝置，用于使所述磁裝置退磁。

在該實施方案中，每個電永磁裝置可以包括電磁體及一個或更多個永磁體。電永磁裝置可以構造成提供自動防故障機構用于提供與集裝箱蓋的安全的接合。在一個實施方案中，每個永磁體可以包括硬磁性材料和軟磁性材料，其中軟材料具有比硬材料低得多的內矯頑磁力(鐵磁體材料抵抗外部磁場而不被退磁的能力的程度)。具體而言，永磁體的硬材料和永磁體的軟材料構造成產(chǎn)生磁場，從而施加磁力用于與集裝箱蓋接合而無需連續(xù)供應電能。

該實施方案中的電磁體可以包括圍繞軟磁性材料的線圈，并可以連接至供電電源以及用戶輸入裝置用于接收用戶輸入。此外，電磁體和永磁體可以布置成響應用戶的輸入而注入電流的脈沖。具體而言，電流的脈沖產(chǎn)生具有比永磁體的軟磁性材料的內矯頑磁力更高的內矯頑磁力的磁場。因此，電流的脈沖產(chǎn)生改變軟材料的磁性而不改變硬材料的磁性的磁場。由于相反的磁性，軟磁性材料磁場和硬磁性材料的磁場在電永磁裝置之內受到限制。換言之，在電流的脈沖應用之前初始存在的外部磁場變得幾乎不存在。為此目的，因為只有在蓋接合裝置與集裝箱蓋分開期間才需要供電電源，所以該實施方案的蓋接合裝置有利地減少操作支出。

圖4顯示根據(jù)本發(fā)明實施方案的蓋接合裝置10的細節(jié)圖。這里，蓋接合裝置10包括蓋接合框架65和電附著裝置，電附著裝置包括四個電永磁裝置55。電永磁裝置55可以包括與前述的那些相似的部件和設置，因此為了簡潔不再重復。蓋接合裝置10可以包括兩個豎直致動器60以相對于圖2a和圖2b中示出的集裝箱20提升或降低電磁裝置55?？梢岳斫獾氖怯糜谔嵘?或放置集裝箱蓋的電磁裝置、懸架以及致動器的數(shù)量可以根據(jù)目標應用的需求而發(fā)生變化。

在一個實施方案中，附著裝置可以包括用戶輸入裝置以及一個或更多個真空密封件，每個真空密封件布置成使得選擇性地與真空源流體連通從而施加流體壓力用于與集裝箱的蓋接合；該用戶輸入裝置布置成響應用戶輸入允許真空源與每個真空密封件之間的流體連通。

可以理解的是當一個或更多個真空密封件作為蓋與蓋接合裝置之間的接合面設置的時候，本發(fā)明的蓋提升裝置相對于集裝箱移除和放置集裝箱蓋。圖8a至圖8c顯示根據(jù)本發(fā)明進一步的實施方案的集裝箱吊具160，該集裝箱吊具160包括安裝至其上的蓋接合裝置165。蓋接合裝置165可以包含蓋接合框架170、一個或更多個豎直致動器175、180、一個或更多個懸架、供電電源、用戶輸入裝置以及與前述圖4的構造相似的構造，因此為了簡潔不再重復。重要地，蓋接合裝置165設置有一個或更多個真空密封件185用于與集裝箱的集裝箱蓋190接合。

在該實施方案中，每個真空密封件可以通過一連串的氣動導管而連接至一個或更多個真空泵。真空密封件和真空泵可以依次連接至用戶輸入裝置和供電電源，并構造成響應用戶的輸入使得而允許每個真空密封件與真空泵之間的流體連通。在一個構造中，一個或更多個真空密封件在接合之前首先接近集裝箱蓋放置。在這之后響應用戶的輸入而致動真空泵，從而去除集裝箱蓋與一個或更多個真空密封件之間的空氣。這反過來產(chǎn)生由真空密封件與集裝箱蓋之間的空間所限定的一個或更多個局部真空或低壓區(qū)域。為此目的，每個真空密封件之內的低壓區(qū)域與大氣之間的壓力差使一個或更多個真空密封件保持附著至集裝箱蓋。具體而言，大氣施加大氣(流體)壓力使集裝箱蓋連接或附著至真空密封件。

在另一個構造中，真空泵可以響應用戶的輸入而停止工作，并配置為使空氣返回真空密封件。這減小了每個真空密封件與大氣之間的壓力差，并導致蓋與蓋接合裝置的一個或更多個真空密封件之間的分離。

每個真空密封件可以為適合形成蓋接合裝置與集裝箱蓋之間的密封的任何形狀的杯狀或襯墊狀。例如，適合的形狀包括但不限于如下形狀：圓形、橢圓形以及矩形。此外，真空密封件可以由任何適合的材料制成。適合的材料可以包括但不限于硅膠和腈類。

在一個實施方案中，每個電磁裝置的提升能力或承載能力可以比集裝箱蓋的重量更大，或者優(yōu)選地是集裝箱蓋的重量的至少兩倍。在另一個實施方案中，每個真空密封件的提升能力或承載能力可以比集裝箱蓋的重量更大，或者優(yōu)選地是集裝箱蓋的重量的至少兩倍?？梢岳斫獾氖怯蓸藴什牧?例如鋼材)制成的典型的20英尺和40英尺集裝箱蓋的重量可以分別在300kg-500kg和600kg-1000kg的范圍之內。

在本發(fā)明的實施方案中，每個電磁裝置用于放置和移除典型的集裝箱蓋所需的功率可以在3kw至4kw的范圍之內。

在本發(fā)明的實施方案中，用戶輸入裝置可以位于控制室中，遠離集裝箱吊具組件，從而其對于操作者是易接近的。用戶輸入裝置可以操作為相對于集裝箱蓋選擇性地放置蓋接合框架(連同電永磁裝置或真空密封件一起)。

在一個實施方案中，用戶輸入裝置可以允許用戶注入電流的脈沖用于集裝箱蓋與蓋接合裝置之間的分離。在可選擇的實施方案中，用戶輸入裝置可以響應用戶的輸入使得每個真空密封件與相應的真空源之間選擇性的流體連通，用于允許蓋接合裝置與集裝箱的蓋之間的接合或分離。

在本發(fā)明的實施方案中，電永磁裝置或真空密封件所需的電能可以由集中電源提供，其也供應其他集裝箱吊具功能(例如集裝箱接合和旋轉)所需的電能。在可選擇的實施方案中，可以提供和布置單獨的電源從而將電能供應至一個或更多個電永磁裝置或真空密封件。

在本發(fā)明的實施方案中，蓋接合框架可以包括一個或更多個懸架用于使每個電永磁裝置或真空密封件從蓋接合裝置懸置。對于圖4的蓋接合框架，懸架70可以包括一個或更多個如下部件：彈簧、鏈條、減震器或阻尼器以及連桿機構。懸架70有助于電永磁裝置55或真空密封件與所述集裝箱的蓋27之間的接觸和接合。

在實施方案中，蓋接合裝置10可以包括與處理器通訊的至少一個平臺傳感器(未示出)，該處理器布置成識別通過傳感器檢測的預定目標。處理器可以布置成在識別預定目標的時候發(fā)送信號至操作者，在一個示例中其可以對應于集裝箱的蓋上的叉車凹槽、平坦的區(qū)域或平面的表面。在一個實施方案中，平臺傳感器可以毗鄰每個電永磁裝置或真空密封件設置。

在本發(fā)明的實施方案中，蓋接合裝置可以包括兩個電永磁裝置或真空密封件。為了方便，下面的實施方案將涉及設置有電永磁裝置的發(fā)明。應該認識到當本發(fā)明設置有其它附著裝置(例如前述的真空密封件)的時候，下面的實施方案將以相似的方式運行。因此，提及電永磁裝置不應理解為限制本發(fā)明的應用。

圖5a顯示根據(jù)本發(fā)明實施方案的集裝箱吊具組件75，該集裝箱吊具組件75包括具有兩個電永磁裝置90的蓋接合裝置80?？梢岳斫獾氖巧w接合裝置80還可以包含蓋接合框架、一個或更多個致動器、一個或更多個懸架、供電電源、用戶輸入裝置以及與前述圖2a、圖2b、圖3a至圖3c及圖4的構造相似的構造，因此為了簡潔不再重復。這里，蓋接合裝置80接近集裝箱蓋89放置。圖5b顯示圖5a蓋接合裝置80布置成在施加磁力的時候附著至所述蓋，從而從集裝箱開口88移走蓋89。

在本發(fā)明的實施方案中，蓋接合裝置可以位于集裝箱吊具的中心，從而處于一個或更多個平坦的區(qū)域和/或一個或更多個叉車凹槽的布置之內。圖3a至圖3c的蓋接合裝置10可以位于集裝箱吊具23的中心從而處于叉車凹槽35的布置之內?？梢岳斫獾氖巧w接合裝置10可以設置有水平致動器(未示出)以允許蓋接合裝置10相對于集裝箱蓋27進行水平調整。

如圖3a和3b中所示，致動器50降低蓋接合裝置10使得其接近集裝箱蓋27的叉車凹槽35。由此叉車凹槽35被帶入電永磁裝置55的磁場之內，因此受到朝向電永磁裝置55的牽引力。換言之，電永磁裝置55施加磁力用于與集裝箱蓋27的叉車凹槽35接合。

因此集裝箱蓋27通過由起重機提升集裝箱吊具23而被提升。因此，包括蓋接合裝置10的集裝箱吊具組件5能夠與集裝箱20接合或分離，同時能夠與蓋27接合和分離用于從集裝箱20移除。

在另一個實施方案中，操作者可以通過使電永磁裝置與設置在集裝箱蓋上的任何其它平坦的區(qū)域接觸而接合集裝箱蓋。圖6顯示附著至集裝箱蓋105的叉車墊100的蓋接合裝置。該實施方案的蓋接合裝置95可以包含引導接合框架、一個或更多個豎直和/或水平致動器、一個或更多個懸架、供電電源、一個或更多個電永磁裝置或真空密封件、用戶輸入裝置以及與前述圖2a、圖2b、圖3a至圖3c及圖4的構造相似的構造，因此為了簡潔不再重復。

圖7a顯示根據(jù)本發(fā)明實施方案的集裝箱吊具115，該集裝箱吊具115包括安裝于其上的蓋接合裝置120。蓋接合裝置120可以包含引導接合框架、至少一個豎直和/或水平致動器、一個或更多個懸架、一個或更多個電永磁裝置或真空密封件、供電電源、用戶輸入裝置以及與前述圖2a、圖2b、圖3a至圖3c及圖4的構造相似的構造，因此為了簡潔不再重復。在該實施方案中，操作者可以通過接近叉車凹槽135、140的平坦的區(qū)域放置附著裝置130而接合集裝箱蓋125。

可選擇地，操作者可以通過接近集裝箱蓋125的頂部表面上的鋼支架145、150的平坦的區(qū)域放置附著裝置130而接合集裝箱蓋125。圖7c顯示圖7a和圖7b的集裝箱吊具115與集裝箱155接合同時能夠與集裝箱蓋125接合或分離用于從集裝箱155移除。

在本發(fā)明的實施方案中，蓋接合裝置可以永久地固定于集裝箱吊具從而使集裝箱吊具和蓋接合裝置在制造集裝箱吊具的時候作為原始設備制造(oem)結構?？蛇x擇地，蓋接合裝置可以選擇性地適配或安裝于任何適合提升集裝箱的集裝箱吊具，從而配合已有的集裝箱吊具，由此提高標準集裝箱吊具的性能。例如，適合于將集裝箱提升的集裝箱吊具可以包括但不限于如下部件：單動式集裝箱吊具、雙動式集裝箱吊具、伸縮式集裝箱吊具以及旋轉或傾卸集裝箱吊具。

圖2a顯示根據(jù)本發(fā)明實施方案的集裝箱吊具組件5。集裝箱吊具組件5可以包括第一框架30和第二框架40。第一框架30和第二框架40通過旋轉致動器45而旋轉地接合。在該實施方案中，第一框架30相對于第二框架40保持固定在適當?shù)奈恢茫瑫r第二框架40能夠在旋轉致動器45工作的時候相對于第一框架30旋轉。

如圖2a和圖3b中所看到的，集裝箱吊具組件5接合集裝箱20。在該實施方案中，通過第二框架40而進行接合，該第二框架40具有接合部分47用于通過正常的扭鎖裝置而接合集裝箱20。具有致動器50的蓋接合裝置10降低其懸浮的磁體55從而與位于集裝箱20的蓋27中的鑄件35接合。然后圖2b和圖3c顯示縮回的致動器50以便從集裝箱20完全地提升蓋27，從而使集裝箱之內的容納區(qū)域曝露。

旋轉致動器45致動以使集裝箱20旋轉從而從空處或容納區(qū)域中清空內容物，由此使集裝箱20卸載同時仍然與集裝箱吊具組件5接合?？梢岳斫獾氖羌b箱20的旋轉的角度可以根據(jù)目標應用的需求而發(fā)生變化，例如所持有的和運輸?shù)念w粒物質的類型。

可以理解的是集裝箱吊具可以反過來適合于任何用于提升集裝箱吊具(連同一個或更多個集裝箱)的合適的機械裝置。例如，合適的機械裝置可以包括但不限于如下裝置：起重機、叉車、跨載機以及正面吊運機。