專利名稱：運輸容器的制作方法
運輸容器 本發(fā)明涉及用于容納人、任何期望制品或產(chǎn)品的包括包圍空腔的多個壁元件的運
輸容器。 這樣的運輸容器可以用于例如在船容器、貨運列車等之上的貨物運輸。運輸容器 通常具有由長方形大表面的壁元件所包圍的內(nèi)部容器空間，所述壁元件形成運輸容器的側(cè) 壁、頂部和底部。此外還提供端壁，在一個或兩個端壁上有門。 術(shù)語"運輸容器"可理解為由壁元件所限定的任何期望空間，其適于人、貨物和動 物的運輸。在該方面，例如，它們可以是船用運輸容器、用于卡車或用于軌道運輸?shù)目刹鹦?箱體，用于篷車、拖車等的結(jié)構(gòu)。 這樣的運輸容器可提供以及不提供隔熱。在隔熱運輸容器中，壁元件包含熱導率 低的材料例如聚氨酯泡沫，以實現(xiàn)高的隔熱。 運輸容器在使用中例如用于運輸、用起重機、叉車等裝載時承受高負載；它們暴露 于各種天氣，因此它們還必須耐用。對運輸容器的建造設計分為兩種不同的設計原理支撐 架設計和自支撐設計。 —種支撐架設計包括根據(jù)

圖1的承載架，包括角柱1、側(cè)構(gòu)件2和橫梁構(gòu)件3。在 這樣的設計中，壁元件代表簡單的界面元件并且通常對運輸容器的結(jié)構(gòu)強度和剛度的貢獻 較小。從圖1中可以看到，承載架包括角柱l和連接角柱l的橫梁構(gòu)件3和側(cè)構(gòu)件2。角柱 1和構(gòu)件2，3為例如鋼型材或鋁型材。 與此相反，對于自支撐設計，除了架之外，壁元件也承載施加到運輸容器上的負載 的相當大一部分，結(jié)果為例如通過使用比在支撐架設計中更薄的型材，可以將所述架制得 較為薄弱，因此明顯較輕。 壁元件必須具有高的彎曲剛度和彎曲強度。例如，通過如圖2所示的波狀壁元件， 形成具有彎曲剛度和彎曲強度的壁元件。這樣的壁元件用于例如不隔熱的運輸容器。
用于隔熱的運輸容器并且產(chǎn)生高彎曲剛度和彎曲強度的壁元件的一個變化實例 是在壁元件的內(nèi)部使用輕質(zhì)材料例如泡沫，且使用相對剛性而強韌的材料作為壁元件的 覆蓋層。這樣的具有輕質(zhì)芯和兩個承載覆蓋層的結(jié)構(gòu)也稱為夾層設計，如圖3所示。附圖 標記4表示覆蓋層，附圖標記5表示壁芯。D表示夾層壁元件的總厚度，《表示壁芯的厚度， d。表示覆蓋層的厚度。 所謂的支撐架設計普遍用于隔熱和不隔熱的運輸容器。例如在美國專利 3， 561， 633中已知一種具有鋼架和夾層壁元件的自支撐輕質(zhì)建造設計，該夾層壁元件由膠 合板芯(其為粘合木材)通過兩個玻璃纖維強化的聚酯樹脂覆蓋層來封裝所制得。
在具有夾層壁元件的隔熱運輸容器中，輕質(zhì)而隔熱的材料例如聚氨酯泡沫位于壁 芯中。壁元件的隔熱基本由隔熱材料的厚度和熱導率所決定。剛性而強韌的材料例如鋼板、 鋁板或纖維強化的塑料用作在兩面覆蓋芯的覆蓋層。壁元件的剛度和強度基本由其總厚度 以及兩個覆蓋層的厚度、剛度和強度所決定。在一種已知類型的具有夾層壁元件的隔熱的 船用容器中，厚度為約O. 6mm的不銹鋼板用作側(cè)壁，例如總壁厚為約65mm。這樣的側(cè)壁重量 例如在20英尺容器中總計為約225kg，在芯中存在泡沫，密度為約45kg/m3。
此外，建造壁元件的層不存在金屬部件的隔熱壁元件是已知的。這樣的壁元件由
美國專利5，450，977中可知。在該專利說明書公開的容器中，壁元件的每個面上均結(jié)合包
含非金屬的、相對強韌的、具有相對低熱導率的輕質(zhì)材料的層。例如，使用玻璃纖維/塑料
復合材料。所述層通過優(yōu)選由相同材料制得的C形支撐通道相互連接。所述C形支撐通道
以及所述的層首先作為單獨部件存在，然后使用容器制造中的RF焊接技術(shù)將它們相互連
接。兩個分別相鄰的C形支撐通道和兩層之間的空間填充有隔熱材料。 在先前已知的具有金屬覆蓋層和位于它們之間的泡沫的夾層設計的壁元件中，一
個缺點在于這些壁元件具有相對高的重量。在由美國專利5， 450， 977中已知的壁元件中，
一個缺點在于外置層和內(nèi)置層均由隔熱材料制得，此外，該材料還必須具有高的強度和剛
度，并最終經(jīng)受天氣影響或容器負載的影響，使得對外置層和內(nèi)置層的材料選擇必須具有
高要求。 本發(fā)明的目的是進一步開發(fā)本文最初所述種類的運輸容器，使其制得較為輕質(zhì)并 且具有足夠強度和剛度值，其中上述要求不必全部由壁元件層來滿足。 通過具有權(quán)利要求1的特征的運輸容器來實現(xiàn)該目的。本發(fā)明的有益方面形成從 屬權(quán)利要求的主題。 根據(jù)本發(fā)明，至少一個壁元件具有壁板，該壁板具有利用一個或多個壁而相互連 接的內(nèi)置層和外置層，該壁板的內(nèi)置層和/或外置層連接到單獨的覆蓋層。該覆蓋層優(yōu)選 為形成表面的壁元件的層。本發(fā)明同樣包含在覆蓋層上布置附加層或涂層的實施方案。此 外，覆蓋層和壁板的內(nèi)置層和/或外置層可以傳力的方式連接。 因此，在其上存在覆蓋層的壁元件的一側(cè)或多側(cè)上有兩層，也就是屬于壁板的層 和覆蓋層。覆蓋層可以例如由剛性而強韌的材料制成，而壁板層或整個壁板可以由例如熱 導率相對低的輕質(zhì)材料制成。因此，對運輸容器的壁所作的要求可以任意地一方面分配到 壁板上，而另一方面分配到與其連接的覆蓋層上。覆蓋層可以直接連接到壁板層或者可以 由置于它們之間的其它層從該處分隔開。 如果壁板的內(nèi)置層和外置層二者都連接到覆蓋層上，則尤為有利。以這種方式形 成具有壁板芯的夾層壁元件，此處也獲得如下優(yōu)點以一方面通過壁板芯和另一方面通過 覆蓋層的合適的方式，來滿足對壁元件性能的要求。例如，可以想到由非金屬、具有相對低 熱導率的輕質(zhì)材料作為壁芯來制得壁板，并將諸如鋼板、鋁板或纖維強化的(如用玻璃纖 維或碳纖維強化的)塑料的剛性而強韌的材料用于覆蓋層。這自然也因而適用于僅提供一 個覆蓋層的情形。 壁板是通過兩個層結(jié)合的板，所述兩個層通過一個壁或優(yōu)選多個壁相互連接，優(yōu) 選將所述壁制成貫通的。 運輸容器的所有壁元件，即兩個側(cè)壁、頂和底以及兩個端壁，優(yōu)選具有根據(jù)本發(fā)明 的設計。 —個或多個覆蓋層可以是非金屬的或金屬的材料，優(yōu)選具有高剛度和強度。
壁板的壁的長度可對應于壁元件的長度。然而，覆蓋層也可以伸出超過壁板，即壁 板以及因此壁可比壁元件短?？梢蕴峁┍谠哂休^短邊和較長邊，壁板的壁優(yōu)選與較短 邊平行延伸。通常還可以提供所述壁與壁元件的長邊平行延伸。通常還可以提供壁元件的 邊具有相同長度。
如果壁板由非金屬材料制成，則尤為有禾U。壁板可以由例如塑料制成，尤其可由熱 固性塑料或熱塑性塑料或可熱塑加工的熱固性塑料制成。合適的熱固性塑料或熱塑性塑料 或可熱塑加工的熱固性塑料可任意選擇。當為熱塑性塑料時，可以特別有利地生產(chǎn)壁板；例 如可以考慮聚丙烯、聚酰胺、苯乙烯共聚物、諸如聚對苯二甲酸乙二酯的聚酯或具有前述聚 合物之一作為共混物組分之一的多組分聚合物共混物。還可以使用諸如生物高分子的其他 塑料。在該方面，優(yōu)選熱導率較低的輕質(zhì)材料。與最初所述的美國專利5，450，977相比，壁 板無需必須包含強韌而剛度的材料作為覆蓋層和C形支撐通道。相反，它們可以包含輕質(zhì) 的、優(yōu)選熱導率低的非金屬材料并且因此承擔相當一部分的隔熱。 可以向壁板的塑料中加入填料以提高抗變形性，降低塑料壁的熱導率和/或通過 與塑料相比成本更低的填料來降低材料價格。例如，木粉、纖維素纖維、玻璃纖維、碳纖維、 微孔或納米孔的玻璃粉以及其他材料可用作填料。如果使用填料，則填料應當具有盡可能 低的密度，優(yōu)選小于3000kg/m 甚至更優(yōu)選小于2000kg/m3，以保持壁板的重量盡可能地 小。 在本發(fā)明的另一個實施方案中，可將一個或多個壁以及壁板的層利用一個生產(chǎn)步 驟進行制造并制成為一片。 一個或多個壁以及壁板層優(yōu)選借助于擠出來連續(xù)制造。例如， 可以想到借助于作為塑料加工的慣用加工方法的型材擠出，以使用該方法可能的寬度(普 通擠出寬度最大為lm以內(nèi)；但是寬度最大為3m的壁板也可以擠出)，來制造壁板，所述壁 板能夠通過一種且相同的材料在連續(xù)加工方法中以貫通工藝步驟來低成本地制造。然而， 通過例如使用所謂的共擠出，壁還可以包含與內(nèi)置層和/或外置層不同的塑料。采用本發(fā) 明這樣的實施方案可以省略壁與兩個層的后續(xù)連接，這是因為此連接已經(jīng)在共擠出材料的 熔體流一起流動的共擠出工具中進行。為保持壁板中的熱流并且因而使通過壁的傳熱盡可 能低，通常有利的是在整個設計的機械方面將壁制得盡可能窄而間隔盡可能大。
可以布置多個壁并且在位于所述壁之間的空腔中填充隔熱材料?？梢杂行У仉S后 將隔熱材料引入空腔，例如將2K的聚氨酯泡沫或膨脹型聚苯乙烯(EPS)或膨脹型聚丙烯 (EPP)的泡沫化顆粒、泡沫球引入空腔，或者在壁板擠出的工藝步驟中同時作為泡沫的借助 于所謂的共擠出作為擠出泡沫，例如聚丙烯泡沫或聚苯乙烯泡沫。同樣自然可以想到可以 不填充空腔。 在本發(fā)明另一個有利的實施方案中，提供多個壁，在壁之間的空腔內(nèi)存在真空或 者向空腔內(nèi)引入預制抽空的真空板。由此實現(xiàn)超過相同厚度的泡沫芯夾層板隔熱的多倍的 非常好的隔熱。通?？梢詫⒈谥g的所有空腔或者僅一部分空腔抽空或配備預制抽空的真 空板。 自然應以適合的方式密封抽空的空腔以防空氣流入。在引入市售的預制真空板的
情形中，因為真空板自身已經(jīng)是真空密封的，所以無需密封空腔以防空氣流入。 在不能保持真空的情形中，例如由于損害或者有缺陷的密封，可在抽空區(qū)域中容
納填料體例如聚苯乙烯球。由此可以防止之后位于空腔內(nèi)的空氣循環(huán)，該循環(huán)結(jié)果會進一
步降低隔熱。對于填充體的類型、尺寸或布置完全沒有限制。 在本發(fā)明另 一個實施方案中，壁板的內(nèi)置層和/或外置層粘合到覆蓋層。粘合劑 的選擇取決于制成屬于壁板的內(nèi)置層和外置層的材料的組合。如果壁板以及由此屬于該壁 板的內(nèi)置層由例如填充有木粉的聚丙烯制成，并且如果覆蓋層由例如鋁板制成，則可以使用例如2K聚氨酯粘合劑。 覆蓋層和壁板還可以通過任何期望的其他技術(shù)互相連接。還可以想到覆蓋層和壁
板是在一個生產(chǎn)步驟例如共擠出中制造的，或者是在擠出過程期間在工具中或在校準中相
互連接，其中至少壁板的表面仍然是熔融的并且以這種方式粘合到覆蓋層。 在本發(fā)明另一個有利實施方案中，壁元件包括壁板元件優(yōu)選壁板條的單獨的段，
所述段相互連接。單獨的壁板元件的內(nèi)置層和/或外置層可以具有覆蓋層。在本發(fā)明一個
優(yōu)選實施方案中，壁板元件或壁板條可拆分地互相連接。這樣的設計不僅有利于壁板的制
造，而且使得可以在受損的情形下，不必替換全部壁板，而僅需替換受影響的的壁板條。該
程序使得根據(jù)本發(fā)明的運輸容器的修理更便宜和更簡單。 壁板元件或壁板條的該可拆分連接的實例為榫槽體系，其中榫提供于壁板條的邊 緣區(qū)域并且與相鄰壁板條的邊緣區(qū)域中的槽嚙合。 同樣通常可以想到通過不可拆分技術(shù)例如通過粘接或焊接使得單獨的壁板元件 或壁板條連接。在該方面，單獨的壁板元件對整個壁元件的連接可以例如僅僅是將覆蓋層 相互連接。相鄰壁板壁元件的壁板芯之間存在的任何空腔在此可以隨后填充有泡沫例如2K PUR泡沫。 在本發(fā)明的另一個實施方案中，運輸容器具有自支撐設計。 運輸容器自然還可以具有支撐架設計，如目前使用的大部分船用容器。在該情形 中，不是在側(cè)壁夾層元件，底部夾層元件、頂部夾層元件和端壁夾層元件具有對應于現(xiàn)有技 術(shù)的泡沫芯，而是可以在這些元件的至少之一處倚靠本發(fā)明中所述的內(nèi)部具有壁板且其上 有覆蓋層的壁板夾層元件。例如，如果使用具有金屬覆蓋層的壁板壁元件，則金屬覆蓋層可 以沿著它們的外部輪廓以傳力的方式焊接到例如支撐架設計的構(gòu)件或者相鄰壁元件的金 屬覆蓋層。 根據(jù)本發(fā)明的壁元件是重型的，特別是具有彎曲剛度和彎曲強度并且具有較輕的 重量。具有壁板的壁元件的確切尺寸如總厚度、外層厚度、內(nèi)層厚度、壁厚、壁的數(shù)目或者壁 與兩層之間的角度均可根據(jù)要求在廣泛范圍內(nèi)進行設定。 通過參考附圖中所示的實施方案，可更加詳細地解釋本發(fā)明的其他細節(jié)和優(yōu)點。 示出了 圖1-3 :根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的運輸容器和壁元件的不同視圖； 圖4a，4b :根據(jù)本發(fā)明的壁元件的透視截面圖(圖4a)和傾斜布置的壁的示意圖 (圖4b); 圖5 :具有自支撐設計的運輸容器的示意性透視圖；禾口 圖6 :運輸容器的角區(qū)域的截面示意圖，該運輸容器具有連接壁元件的角型材。
圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明的具有壁板芯20的壁元件10的一個實施方案的截面示 意圖。壁板芯20具有內(nèi)置層22和外置層24。這些層22、24借助于多個貫通壁26相互連 接?？涨?7位于壁26之間。在圖4a中壁厚標記為4;壁間隔用附圖標記b來表示。附圖 標記c^表示內(nèi)置層22的厚度。壁板20的外置層24具有相應厚度。壁板20被制成一片 并且由一種且相同的材料以連續(xù)加工工藝來制造。它包含熱塑性塑料。
在圖4a中壁板20的厚度由附圖標記Ds來表示，壁元件10的總壁厚由D來表示。
壁板20在其內(nèi)側(cè)和外側(cè)粘合到覆蓋層30上。所述覆蓋層包括非金屬或金屬材
6料，如鋁、鋼或纖維強化塑料。覆蓋層30均都具有相同的厚度cV。圖4b表示壁板20具有 傾斜延伸的壁26。 圖5顯示在自支撐設計中根據(jù)本發(fā)明的運輸容器的透視示意圖。在沒有側(cè)面構(gòu)件 的運輸容器的兩端區(qū)域提供架40。架40包括例如鋼、鋁或纖維/塑料復合材料型材。側(cè)面 元件、蓋和底形成封套50并且包含根據(jù)本發(fā)明的具有壁板芯的夾層壁元件10。或者壁元件 具有僅有一個覆蓋層的壁板。由圖6可知，相互鄰近且形成封套50的壁元件10在它們的 內(nèi)側(cè)和外側(cè)連接到成角度的金屬或非金屬型材60。
以下將闡述技術(shù)實施方案的一個實施例
:壁厚度0. 5 5mm ;壁板厚度10 150mm ;與條垂直或呈最大為45°的角度(格 子)布置的壁；壁間隔為壁板厚度的0. 1 10倍。
泡沫: 在型材擠出中利用共擠出一步地或者后續(xù)地將泡沫加入到壁板的空腔中。
:鋼0. 1 1. Omm ;鋁0. 3 1. 8mm ;纖維強化的塑料0. 1 2mm。
泄 根據(jù)圖5的具有架而沒有側(cè)面構(gòu)件的自支撐設計例如由鋼/鋁或者纖維塑料復合 材料型材和封套所制成，所述封套包括具有壁板芯的夾層壁元件，壁元件在邊緣處向內(nèi)和 向外地連接到矩形的金屬或非金屬的角型材(圖6)。 具有端架和側(cè)面構(gòu)件的支撐架設計例如由鋼/鋁或纖維塑料復合材料型材和封 套所制成，所述封套包括具有壁板芯的夾層壁元件。 在根據(jù)圖4a的一個實施方案中，壁厚ds和內(nèi)置層22以及外置層24的厚度dDI可 以為1.5mm。壁元件的總厚度D為65mm。壁26在內(nèi)置層22和外置層24上垂直放置。壁 間隔b為65mm。在兩側(cè)提供厚度為0. 3mm的不銹鋼板作為覆蓋層30。位于壁之間的空腔 用30kg/m3的聚氨酯泡沫進行泡沫填充。 對于這樣的壁元件，20英尺的容器的這樣的側(cè)壁的重量為約140kg。與所述基于 具有65mm的厚度、泡沫芯和0. 6mm不銹鋼板的夾層壁元件的側(cè)壁相比，具有壁板芯的夾層 壁元件在約85kg的重量優(yōu)勢下具有5倍的彎曲剛度，隔熱大致相同。如果向壁板的空芯室 中插入預制真空板，則在大致相同的重量下可獲得更好約30 %的隔熱。
權(quán)利要求
一種用于容納人、任何期望制品或產(chǎn)品的包括包圍空腔的多個壁元件的運輸容器，其中至少一個所述壁元件具有壁板，其中所述壁板具有利用一個或多個彼此間隔開的壁而相互連接的內(nèi)置層和外置層，并且其中所述壁板的內(nèi)置層和/或外置層連接到覆蓋層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的運輸容器，其特征在于所述壁板的內(nèi)置層和外置層二者均連接到覆蓋層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的運輸容器，其特征在于所述覆蓋層以及所述壁板的內(nèi)置層和/或外置層具有相等的面積并且相互齊平放置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的運輸容器，其特征在于所述覆蓋層在面積上大于所述壁板的內(nèi)置層和/或外置層并且部分地或全部地突出超過所述壁板的內(nèi)置層和/或外置層。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的運輸容器，其特征在于如果所述壁元件具有較短邊和較長邊，則所述壁板的壁與所述短邊和/或長邊平行延伸。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的運輸容器，其特征在于所述壁板包含非金屬材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的運輸容器，其特征在于所述壁板包含塑料，尤其是熱固性塑料或熱塑性塑料或可熱塑加工的熱固性塑料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的運輸容器，其特征在于所述塑料為聚丙烯、聚酰胺、苯乙烯共聚物、諸如聚對苯二甲酸乙二酯的聚酯或者生物技術(shù)制造的聚合物或者具有前述聚合物之一作為共混物組分之一的多組分聚合物共混物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8的運輸容器，其特征在于所述塑料包含填料。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的運輸容器，其特征在于所述壁或者所述多個壁以及所述壁板的層利用擠出在一個生產(chǎn)步驟中連續(xù)地制造并制成一片。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的運輸容器，其特征在于提供多個壁；并且所述壁之間的空腔中填充有隔熱材料。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的運輸容器，其特征在于所述壁板的內(nèi)置層和/或外置層粘合到所述覆蓋層。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-12之一的運輸容器，其特征在于所述壁板的內(nèi)置層和/或外置層與所述覆蓋層共同擠出。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的運輸容器，其特征在于所述壁元件包括相互連接的壁板元件特別是壁板條的單獨的段。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的運輸容器，其特征在于所述壁元件的所述段之間的連接被制成為可從所述壁板元件或所述壁板條拆卸的。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的運輸容器，其特征在于在壁板元件或壁板條中提供多個壁；并且在所述壁之間的空腔中為真空。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的運輸容器，其特征在于在抽空的空腔中存在填料體。
18. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的運輸容器，其特征在于在壁板元件或壁板條中提供多個壁；并且在所述壁之間的空腔中存在預制真空板。
19. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的運輸容器，其特征在于所述運輸容器具有自支撐設計。
20. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一的運輸容器，其特征在于所述運輸容器具有采用端架和側(cè)面構(gòu)件的支撐架設計。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于容納任意期望制品或產(chǎn)品的運輸容器，其包括包圍空腔的多個壁元件(10)，至少一個壁元件具有多壁板(20)，所述多壁板包括利用一個或多個彼此間隔開的壁(26)而相互連接的內(nèi)置層(22)和外置層(24)，并且所述多壁板的內(nèi)置層和/或外置層連接到覆蓋層(30)。
文檔編號B65D90/02GK101720300SQ200880015798
公開日2010年6月2日 申請日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:Rcs強化復合材料解決方案有限公司