[发明专利]货运集装箱

说明书

技术领域

本发明涉及货运集装箱，其包括底板、顶板以及多个壁，该多个壁在使用过程中形成在该集装箱的顶板与底板之间延伸的门壁(door wall)、前端壁和多个侧壁以及可选的端壁，所述集装箱界定了该集装箱的平行于底板与侧壁延伸的长度方向，所述集装箱界定了该集装箱的、平行于角柱延伸的高度方向。

背景技术

为了能够实现高效的供应链系统，货运集装箱优选为标准尺寸，例如符合针对集装箱的ISO标准的货运集装箱。ISO(International Standards Organization，国际标准化组织)集装箱是符合一个或者多个相关ISO集装箱标准(例如，ISO1496系列)的货物或船运集装箱。

货运集装箱的类型可随其应用发生变化，但是包括公称20和40英尺(foot)的ISO集装箱与10、25、30、45、48和53英尺的集装箱，以及为了通过公路、铁路和/或海路运输货物的SWAP(可拆卸)箱体。本发明的集装箱包括如ISO1496系列中所描述的通用保温(如隔热、制冷、加热)或散货集装箱，但是也包括非ISO集装箱和SWAP箱体。

ISO集装箱标准提供了与壁、顶板及底板的强度相关的最小结构性能。还设置了刚度标准与耐风雨标准。这些标准确保集装箱适合用作货运、船运或者货物集装箱。货运集装箱必须能够在各种天气条件下经受极高的力，例如，因堆积或者船舶运动所引起的力。例如，满载货运集装箱必须能够支承大量的集装箱(也被称作堆积)，而不产生会导致该集装箱不适合使用的永久性变形或异常，并且不牺牲影响处理、紧固及交换的尺寸要求。

柱是与底板机构和铸件(配件)一体化的竖直框架构件，其中柱提供了用于支承、处理、堆积和紧固集装箱的设备。角柱是位于集装箱角部的立柱。前角柱是位于货运集装箱前端(即与门端相对)的角柱。后角柱是位于货运集装箱门端的角柱。

迄今为止，货运或船运集装箱通常使用具有钢套板或铝套板的金属框架，其中，该钢套板或铝套板通过螺栓、铆钉或者焊接附装到该框架。使用这种货运集装箱的问题在于太重。由于受当地条例所允许的最大毛重的限制，这些集装箱较沉的重量限制了在这样的集装箱内所能够运送的最大货物重量(或者有效载荷)。

包括纤维增强复合材料(例如，US7059488中所描述的)的货运集装箱能够导致较小的重量。这种更轻的重量将会增加货运集装箱内能够运载的货物量。也已表明，复合材料结构具有较强的抗腐蚀性，这使得这些集装箱更适合用在海上及其他不利环境下。

因此，期望降低重量，但是不能够妥协对通常放置在货运集装箱上的巨大载荷的承受要求。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供改进的货运集装箱，其至少部分地满足上面所提到的问题。

上面所提到的发明的目的在于实现提供一种货运集装箱，其一种货运集装箱，包括底板、顶板和多个壁，该壁在该集装箱的该顶板与该底板之间延伸并且至少包括前端壁和多个侧壁，其中，该底板、该顶板，以及该壁各自包括至少一个板，每个板具有与该集装箱相关的两个表面维度，其中，这些该板包括纤维增强壁材料，该纤维增强壁材料包括第一外纤维层和第二外纤维层至少包括布置在第一外纤维层与第二外纤维层之间的第一中间纤维层和第二中间纤维层，其中，第一外纤维层的纤维与第二外纤维层的纤维沿外纤维方向对齐，并且第一中间纤维层的纤维和第二中间纤维层的纤维分别沿第一中间纤维方向和第二中间纤维方向对齐，第一中间纤维方向和第二中间纤维方向相互垂直并且相对于该外纤维方向倾斜，并且其中，该外纤维方向与该板的该表面维度的最短表面维度对齐。

已经惊喜地发现，由于本发明的货运集装箱，所以能够最大化地减少壁的重量，同时可最大化纤维增强壁材料的抗压强度以及纤维增强壁材料的挠曲强度和/或挠曲模量最大化。纤维增强壁材料的抗压强度和挠曲强度和/或挠曲模量的增加导致了包含所要求保护的纤维增强壁材料的板的硬度的提高。当应用另一堆积次序的纤维层且使用相同量的纤维层时，纤维增强壁材料的抗压强度和挠曲强度和/或挠曲模量将会减小。对于另一堆积次序，可以通过应用更高量的纤维来增加其抗压强度和挠曲强度和/或挠曲模量，但是这将导致侧壁和/或顶板重量的增加，并因此导致货运集装箱的重量增加。

根据本发明的实施例，对于至少该前端壁的板，该纤维增强壁材料还包括多方向性增强层，该多方向性增强层至少包括第一支承纤维层和第二支承纤维层，第一支承纤维层和第二支承纤维层包括沿支承纤维方向对齐的纤维，第一支承纤维层与第一外层邻接出现，并且第二支承纤维层与第二外层邻接出现，并且其中，该支承纤维方向与该外纤维方向垂直。