用于集装箱的上部构造元件和下部构造元件以及集装箱

摘要

本发明涉及集装箱以及下部和上部构造元件（1、1000），其包括第一表面（10、1010）和第二表面（20、1020）。所述表面（10、20、1010、1020）被布置成彼此相距一定距离，从而形成空间，至少一个非混凝土复合杆（30、1030）和金属部件（12、1012）被布置在其中。混凝土（40）被布置在第一表面（10、1010）、第二表面（20、1020）和复合杆（30、1030）之间的空间中。

说明书

技术领域

本发明涉及用于集装箱的构造元件并且具体地涉及集装箱的上部元件和下部元件。本发明进一步涉及集装箱。

背景技术

物品、货物或财产的安全或可靠储存对于保护贵重物品、确保高价值、防止未经授权或不合格人员获取或进行防盗是非常重要的。在受控环境中存储内容物的进一步的原因也包括保护内容物以免在洪水、火灾或自然灾难期间受到损坏。

对于特定物品（诸如武器、某些医学和/或化学物品和爆炸物），在许多地方/管辖区中法律都要求阻止获取。出于保险目的，也可能需要阻止获取某些物品。

保险箱通常用于存放贵重物品，并且保险箱的安全等级通常由诸如UL、TÜV或RISE（以前是瑞典的SP Sveriges Tekniska Forskiningsinstitut）的认证公司/组织根据特定标准（诸如EN 1143-1）进行测试。通常保险箱或锁具有一定的防护等级。具有高防护等级的保险箱需要长时间和许多努力来破坏。

在专利申请WO2005/069747 A1中描述了布置有构造元件的存储集装箱的示例。根据WO2005/069747 A1的现有技术方案的缺点在于，所述构造元件具有宽的横截面，从而导致具有大量混凝土的厚壁，该厚壁从而导致重的集装箱。

将在下文中在各种实施例的具体描述中阐明本发明试图解决的进一步的问题。

发明内容

本发明的目标是提供用于集装箱且具体用于安全集装箱的新颖且改进的构造元件。

本发明涉及一种如背景技术中提到的用于集装箱的下部构造元件，其中下部构造元件包括第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面布置成彼此相距一定距离，从而形成空间，在该空间中至少一个非混凝土复合杆被布置，并且其中金属部件被布置成至少部分地围绕所述复合杆，并且其中混凝土被布置在第一壁、第二壁、金属部件和复合杆之间的空间中。

根据用于集装箱的改进的下部构造元件的进一步的方面，构造元件进一步包括：

金属部件在复合杆的纵向方向上至少部分地围绕非混凝土复合杆的四个表面中的三个；

非混凝土复合杆中的多个被布置成在其之间具有分隔距离；

分隔距离在200毫米至300毫米之间；

构造元件的厚度在130毫米至170毫米的范围内；

非混凝土复合物是包括聚合物、有机材料和金属中的至少两种成分的复合物；

聚合物是聚乙烯；

有机材料是木纤维；

金属是铝；

第一表面（10）和第二表面（20）中的至少一个由钢板铠装制成；

混凝土（40）包括选自木质颗粒、塑料颗粒和/或金属颗粒的至少一种添加物。

本发明进一步涉及一种用于集装箱的上部构造元件，其中构造元件包括第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面布置成彼此相距一定距离，从而形成空间，在该空间中至少一个非混凝土复合杆垂直于金属部件被布置，并且其中复合杆被布置成穿过被布置在金属部件中的开口，并且其中混凝土被布置在第一壁、第二壁、金属部件和复合杆之间的空间中。

根据用于集装箱的改进的上部构造元件的进一步的方面，构造元件进一步包括：

非混凝土复合杆中的多个被布置成在其之间具有分隔距离；

分隔距离在200毫米至300毫米之间；

构造元件的厚度在130毫米至170毫米的范围内；

非混凝土复合物是包括聚合物、有机材料和金属中的至少两种成分的复合物；

聚合物是聚乙烯；

有机材料是木纤维；

金属是铝；

第一表面和第二表面由钢板铠装制成；

混凝土包括选自木质颗粒、塑料颗粒和/或金属颗粒的至少一种添加物。

本发明进一步涉及包括至少一个下部构造元件和至少一个上部构造元件的改进的集装箱。

本发明的优点和效果

本发明的优点包括增强了集装箱的安全性并且减小了构造元件的壁厚，这导致了构造元件且因此集装箱的较小的总重量。

附图说明

将在下文参考附图更具体地描述本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的构造元件、下部元件的图。

图2示出了根据本发明一个实施例的构造元件、下部元件的图。

图3示出了根据本发明一个实施例的从上方观察的构造元件、下部元件的图。

图4示出了根据本发明一个实施例的构造元件、上部元件的图。

图5示出了根据本发明一个实施例的构造元件、上部元件的图。

图6示出了根据本发明一个实施例的从上方观察的构造元件、上部元件的图。

图7示出了根据本发明的一个实施例的集装箱的图。

图8示出了根据本发明的一个实施例的用于集装箱的框架。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个实施例的构造元件1的图。构造元件1具体地是集装箱的下部元件。集装箱（也被称为联运集装箱）是将货品和货物捆绑成更大的、一体的负载的一种器具，这种负载能够被容易地搬运、移动和堆叠，并且将紧紧地塞在船上或堆场里。联运集装箱被设计成用于不同运输模式，以致在运输期间不需要重新装载运输的货物。这样的重新装载本身会带来货物被盗、损坏等的风险。

联运集装箱共用多个关键的构造特征来承受联运船运的应力、有助于它们的搬运并且允许堆叠，以及可根据ISO 6346通过其单独的独特的报告标记进行识别。

集装箱的长度从8英尺到56英尺（2.4米至17.1米）变化。最常用的集装箱是通用目的或“干货运”设计的二十英尺（6.1米）或者四十英尺（12.2米）的标准长度箱子。这些典型的集装箱是矩形的、封闭箱子模式，其中门装配在一端处，并且由波纹耐候钢（通常称为考登）支撑，带有胶合板底板（floor）。对用于侧面和顶部的金属板进行波纹处理显著提高集装箱的刚度和堆叠强度。

标准集装箱是8英尺（2.44米）宽乘以8英尺6英寸（2.59米）高或者测量为9英尺6英寸（2.90米）的更高的“高立方体（high cube或者hi-cube）”单位。

ISO集装箱具有铸件，且在八个角中的每个角处都有用于扭锁紧固件的开口，以便允许从上方、下方或侧面抓握箱子，并且它们可以被堆叠到十个单位高。然而，区域联运集装箱（诸如欧洲和美国国内单位）主要通过公路和铁路运输，并且通常只能堆叠到三个装载单位高度。

集装箱容量通常用20英尺当量单位（TEU（标准箱），或有时也称为teu（标准箱））来表示。

如图1中所见，下部构造元件1包括第一表面元件10和第二表面元件20。表面元件10、20优选地由钢制成，通常集装箱的表面元件由波纹钢制成。使用波纹钢的原因主要是为了增加集装箱的刚度且因此允许堆叠集装箱。

在利用所述下部构造元件1的集装箱中，由于所述下部结构元件1增加了集装箱的刚度，因此不存在利用波纹壁的特别需要。不过可以在所述构造元件1中使用波纹表面元件来进一步增加刚度，或者以致被制造成具有所述下部构造元件1的集装箱给人以普通集装箱的视觉印象。

通常表面元件10、20中所用的材料是考登钢或一些其它材料，与普通钢相比，这些材料具有更高的耐腐蚀性。表面元件10、20也可以是铠装钢以便进一步增加下部构造元件1对外力的抵抗力。

铠装钢必须是硬的且抵抗冲击，以便抵抗高速度金属射弹。通过加工适当大小的铸钢坯且然后将其轧制成所需厚度的板来生产具有这些特征的钢。热轧使钢的晶粒结构均匀化，从而去除了将降低钢强度的缺陷。轧制也拉长了钢中的晶粒结构，以形成长线，这会将加载到钢上的应力分配到整个金属上，从而避免应力集中在一个区域中。这种类型的钢被称为轧制均质装甲或者RHA。RHA是均质的，因为其结构和成分在其整个厚度上是均匀的。与均质钢板相反的是胶结钢板或面硬化钢板，其中钢的面与基体的组成不同。作为RHA板开始的钢的面通过热处理工艺被硬化。

多个非混凝土复合杆30在表面元件10、20之间被并排布置在下部构造元件1中。在优选实施例中复合杆30是大体平坦的且具有矩形横截面。因此它们具有两个较大表面32和两个窄的侧表面34。在图1中所示的优选实施例中，杆30在近似竖直方向上延伸。杆30也优选地被布置成使得它们的较大表面32面向壁元件10、20的内部表面、具体地近似平行于内部表面。非混凝土复合杆至少部分被金属部件12围绕。优选地，金属部件12是C型梁结构通道，也被称为平行凸缘通道。杆30优选地被布置在由金属部件12形成的空隙中，以致在纵向方向上杆30的四个侧面中的三个至少部分被金属部件12覆盖。金属部件12可以由金属板制成并且优选地3毫米厚，不过也可以在2毫米至8毫米厚之间变化。具有至少两种不同直径的钢筋22、24或增强杆被布置在混凝土40中。第一钢筋22优选地是8毫米直径并且第二钢筋24优选地是16毫米直径。优选地钢筋22、24被布置成将金属部件12和杆30保持在正确位置。钢筋22、24也被布置成形成在铸造增强混凝土时常规使用的网状结构。

图2示出了根据本发明的一个实施例的下部构造元件1的图。非混凝土复合杆30优选地以200毫米至300毫米的距离d分隔，并且优选地被布置成与第一壁元件10和第二壁元件20具有相等距离。下部构造元件1的厚度t在130毫米至170毫米的范围内。

图3示出了一个实施例中的从上方观察的下部构造元件1，其具有四个非混凝土复合杆30。

下部构造元件1用混凝土（即至少水泥和建筑骨料的复合物）填充。建筑骨料是一大类用于建筑的粗粒至中粒颗粒材料，包括砂、砾石、碎石、矿渣、再生混凝土和/或土工合成骨料。骨料是诸如混凝土和沥青混凝土的复合材料的组成部分；骨料用作增强物，以增加整体复合材料的强度。作为选择，混凝土也可以包括选自木质颗粒、塑料颗粒和/或金属颗粒的混凝土添加物。具有低密度的混凝土添加物用于降低下部构造元件1的总重量。具有高密度的混凝土添加物将增加总重量，但是也是用于提供具有期望特性（诸如增加的抗切割性）的混凝土的一种选择。

杆30是非混凝土的，即不由水泥和建筑骨料的复合物制成。非混凝土复合材料优选地是复合物，优选地是生物复合物，包括塑料、木纤维和添加物。替代性塑料可以是聚乙烯。添加物优选地是金属，诸如铝。生物复合物的一种商业示例是DuraSense

基质对于保护纤维免受环境退化和机械损坏、将纤维保持在一起并转移其上的负载是非常重要的。此外，生物纤维是生物复合材料的主要成分，生物复合材料来自生物来源，例如来自作物（棉花、亚麻或大麻）的纤维、回收木材、废纸、作物加工副产品或再生纤维素纤维（粘胶/人造丝）。生物复合物的优点在于它们是可再生的、便宜的、可回收的且可生物降解的。生物复合物能够被单独使用，或者作为诸如碳纤维的标准材料的补充。生物复合物相比于木材具有更小的密度。

下部构造元件1包括至少五个元件，两个钢表面10、20、混凝土40、金属部件12和非混凝土复合杆30。在打算对下部构造元件1施力或突破下部构造元件1的情况下，第一表面元件10是必须被施力的第一表面。为了穿透钢表面10，可以使用气体燃烧器或喷灯或其它发热器具。当第一表面元件10被穿透时，下一步将是穿透混凝土40。混凝土优选地通过钻孔和/或锯或一些其它的切割操作被穿透。

通过适当地选择金属部件和非混凝土复合物的材料诸如以便抑制切割操作，延长了穿透下部构造元件1的混凝土/金属/非混凝土组合所需的时间。当混凝土/金属/非混凝土复合组合已经被穿透时，第二表面20必须被穿透并且需要再次使用发热器具。

在一个实施例中，第一侧表面和第二侧表面（附图中未示出）被布置在第一表面10和第二表面20的侧向端处，以便形成模子或模具成形空间，金属部件12和非混凝土复合杆30与钢筋22、24或增强杆一起被布置在该空间中。钢筋22、24优选地被布置成在浇注混凝土40之前将金属部件12和非复合杆30保持在预期位置。混凝土被浇注到由表面元件和金属部件12和非混凝土复合杆30构成的空隙空间中。

构造元件的大体概念因此是使得穿透其是尽可能复杂且耗时的。从而在强行进入的企图已经完成之前被发现的风险增加。构造元件中的不同材料需要不同的器具来穿透其。穿透外部第一和第二壁10、20的发热器具对于穿透混凝土40是低效率的。

当到达金属部件12和杆30时遇到的金属部件和非混凝土复合材料将不利地影响穿透混凝土所需的切割器具。

图4示出了根据本发明的一个实施例的上部构造元件1000的图。上部构造元件1000具体地是集装箱的上部元件。

如图1中所见，上部构造元件1000包括第一表面元件1010和第二表面元件1020。表面元件1010、1020优选地由钢制成，通常集装箱的表面元件由波纹钢制成。使用波纹钢的原因主要是为了增加集装箱的刚度且因此允许堆叠集装箱。

在利用所述构造元件1000的集装箱中，由于所述上部结构元件1000增加了集装箱的刚度，因此不存在利用波纹壁的特别需要。不过可以在所述构造元件1000中使用波纹表面元件来进一步增加刚度，或者以致被制造成具有所述上部构造元件1000的集装箱给人以普通集装箱的视觉印象。

通常表面元件1010、1020中所用的材料是考登钢或一些其它材料，与普通钢相比，这些材料具有更高的耐腐蚀性。表面元件1010、1020也可以是铠装钢以便进一步增加上部构造元件1000对外力的抵抗力。

多个非混凝土复合杆1030在表面元件1010、1020之间被并排布置在上部构造元件1000中。在优选实施例中复合杆1030是大体平坦的且具有矩形横截面。因此它们具有两个较大表面1032和两个窄的侧表面1034。在图4中所示的优选实施例中，杆1030在近似竖直方向上延伸。杆1030也优选地被布置成使得它们的较大表面1032面向表面元件1010、1020的内部表面、具体地近似平行于内部表面。非混凝土复合杆1030至少部分被金属部件1012围绕。优选地，金属部件1012是C型梁结构通道，也被称为平行凸缘通道。金属部件1012可以由金属板制成并且优选地3毫米厚不过也可以在2毫米至8毫米厚之间变化。杆1030优选地被布置在布置于金属部件1012中的开口中且优选地相对于金属部件1012垂直布置。通过垂直（也被称为正交），在杆1030和金属部件1012之间的取向包括在杆1030和金属部件1012之间的角度在85度至95度之间变化，不过优选地尽可能接近90度。杆1030因此被定向成相比于金属部件1012具有近似90度旋转从而在平面中形成网状结构。网状结构被布置在表面元件1010和1020之间。杆1030穿过金属部件1012，以致在纵向方向上杆1030的至少两个侧面至少部分被金属部件1012覆盖。

具有至少两种不同直径的钢筋1022、1024或增强杆被布置在混凝土1040中。第一钢筋1022优选地是8毫米直径并且第二钢筋1024优选地是16毫米直径。优选地钢筋1022、1024被布置成将金属部件1012和杆1030保持在正确位置。钢筋1022、1024也被布置成形成在铸造增强混凝土时常规使用的网状结构。

图5示出了根据本发明的一个实施例的上部构造元件1000的图。构造元件1的厚度t2在130毫米至170毫米的范围内。非混凝土复合杆1030优选地被布置成使得在第一表面元件1010和金属部件1012的上表面（相对于杆1030）之间的距离t3在90毫米至130毫米的范围内。

图6示出了一个实施例中的从上方观察的上部构造元件1000，其具有四个非混凝土复合杆1030。非混凝土复合杆1030优选地以200毫米至300毫米的距离d2分隔，并且优选地被布置成使得复合杆1030不被布置成使得在第一表面元件1010和第二表面元件1020之间具有相等距离。上部构造元件1000用混凝土40填充。杆1030是非混凝土的，即不由水泥和建筑骨料的复合物制成并且具有与上文针对非混凝土复合杆30所述相同的材料。

上部构造元件1000包括至少五个元件，两个钢表面1010、1020、混凝土40、金属部件1012和非混凝土复合杆1030。在打算对下部构造元件1000施力或突破上部构造元件1000的情况下，第一表面元件1010是必须被施力的第一表面。为了穿透钢表面1010，可以使用气体燃烧器或喷灯或其它发热器具。当第一表面元件1010被穿透时，下一步将使穿透混凝土40。混凝土优选地通过钻孔和/或锯或一些其它的切割操作被穿透。

通过适当地选择金属部件和非混凝土复合物的材料诸如以便抑制切割操作，延长了穿透上部构造元件1000的混凝土/金属/非混凝土组合所需的时间。当混凝土/金属/非混凝土复合组合已经被穿透时，第二表面1020必须被穿透并且需要再次使用发热器具。

在一个实施例中，第一侧表面和第二侧表面（附图中未示出）被布置在第一表面1010和第二表面1020的侧向端处，以便形成模子或模具成形空间，金属部件1012和非混凝土复合杆1030与钢筋1022、1024或增强杆一起被布置在该空间中。钢筋1022、1024优选地被布置成在浇注混凝土40之前将金属部件1012和非复合杆1030保持在预期位置。混凝土被浇注到由表面元件和金属部件1012和非混凝土复合杆1030构成的空隙空间中。

构造元件的大体概念因此是使得穿透其是尽可能复杂且耗时的。从而在强行进入的企图已经完成之前被发现的风险增加。构造元件中的不同材料需要不同的器具来穿透其。穿透外部第一和第二壁1010、1020的发热器具对于穿透混凝土40是低效率的。

当到达金属部件12和杆30时遇到的金属部件和非混凝土复合材料将不利地影响穿透混凝土所需的切割器具。

图7示出了集装箱100。在典型实施例中的集装箱100具有上部元件、下部元件和四个壁元件以及至少一个门。在传统的运输集装箱中，门通常是布置在侧壁中的一个处的两件式构造。在安全集装箱中，优选的是单个门。图7中所示的集装箱包括第一壁元件102、第二壁元件104和第三壁元件106。集装箱进一步包括门元件108，其被布置在保持门元件108的框架200中。门元件108优选地布置有锁（图7中未示出），该锁被布置在锁保护罩110后方。集装箱100进一步包括上部元件112和下部元件114。

图8示出了用于集装箱的框架200。框架具有其中杆沿着设想立方体的边缘延伸的形状，并且其优选地由钢、混凝土或具有足够强度的一些其它材料制成。框架200优选地由被布置成形成框架200的十二个杆201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212形成。在集装箱100中，多个构造元件1、1000，优选地上部元件112、下部元件114和三个壁元件102、104、106以及至少一个门元件108被布置到框架200。构造元件1、1000通过诸如螺栓、铆钉或其它紧固器具的紧固器具被固定到框架200。用于门元件108的保持器具是布置到框架200的铰链。在附图中看不到铰链，不过它们可以是本领域技术人员公知的任意形式，优选地设置有用于防止门元件108被抬离铰链的器具。

替代性实施例

本发明不限于具体示出的实施例，而是能够在专利权利要求的范围内以不同方式变化。

例如，将理解的是，构造元件的尺寸、材料和部件的布置方式以及整体元件和组成部件适于构造元件的用户和/或客户的需求以及其它当前设计特征。