專利名稱：一種新型集裝箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及運輸物品的大型容器，特別涉及到新型的集裝箱材料及新型的集裝箱結構。
背景技術：
集裝箱是一種國際通用的多式聯運運輸工具。圖1是現有技術的集裝箱結構示意圖。其總體呈現為六面體構型，其結構組成包括有底架、設置在底架四個頂角上的兩個前角柱、兩個后角柱、四個角件、頂部包括頂側梁、前頂橫梁、門頂橫梁，在頂部橫梁之間鋪設有頂板。在四個角柱之間設置有側板、門結構及前端板。對于傳統集裝箱而言，除地板外的全部結構均采用鋼制材料構成。鋼制的集裝箱具有較大的自身重量，在運輸過程中要消耗額外的運輸成本。另外，集裝箱制造本身屬于三高行業，具有高污染、高噪音和高能耗的特點。例如，集裝箱制造過程中，對鋼材的打砂工序中會造成嚴重的空氣污染，由于集裝箱需要在海上運輸為防止集裝箱結構腐蝕需要制造較厚的油漆，在噴漆的過程中同樣會造成空氣污染。集裝箱制造過程中采用大量的焊接工作在造成的環境污染的同時還會消耗大量能源。而且，由于現在集裝箱的底板基本上都是木質的，材質因素制約了其使用壽命。并且為了制造集裝箱底板，耗費了大量的優質木材，造成林木資源的緊張。目前部分集裝箱采用了塑料地板，但由于傳統的底橫梁結構沒有改變， 僅僅用塑料地板替代木地板導致強度不夠，無法滿足客戶要求。

發明內容
本發明是針對現有技術中存在的不足，提供一種新的結構類型的集裝箱。本發明的新型集裝箱替代現有技術集裝箱中的部分組件以減輕其重量，并大幅度降低了油漆使用量以及制造過程中造成的環境污染，同時可以提高集裝箱的生產效率，本發明的集裝箱能夠減少木材的使用量，同時還能夠大幅度降低箱體在使用周期中的維修維護費用。為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案如下
一種新型集裝箱，該集裝箱的組件包括有位于底部的底架、位于上部的頂板、在底架和頂板之間設有前端、門端和兩個側板，其特征在于，所述集裝箱上至少部分組件由非金屬高分子材料制成。在本發明的新型集裝箱中，所述的非金屬高分子材料包括有高分子材料和生物合成材料。在本發明的新型集裝箱中，該集裝箱由兩根底側梁、兩根頂側梁、四根角柱、門檻、 前后楣板、前底梁和四個角件組成主體框架結構，該主體框架結構由鋼質材料制成，主體框架結構之間的板式結構由非金屬高分子材料制成。在本發明的新型集裝箱中，所述的底架包括有底側梁和底部支撐結構，該底部支撐結構上鋪設有底板。在本發明的新型集裝箱中，所述的底部支撐結構為包括網格截面的網狀板結構。
在本發明的新型集裝箱中，所述的網狀板結構的網格截面或為I字形、或為T字形、或為包括上下翼板和中部支撐板的結構。在本發明的新型集裝箱中，所述的底架由兩根底側梁和多塊網狀板連接而成。在本發明的新型集裝箱中，所述的網狀板結構上的網格密度逐漸變化，在門端和中部的網格密度較大，前端的網格密度較小。在本發明的新型集裝箱中，規格為20尺以下集裝箱的底架上均設有叉槽，該叉槽由非金屬高分子材料制成，規格為20尺以上的集裝箱的底架上部分設有叉槽，該叉槽由非金屬高分子材料制成。在本發明的新型集裝箱中，所述的側板由多塊非金屬高分子材料制成的板橫向拼接而成，該側板或為平板、或為波紋板、或為中空板。在本發明的新型集裝箱中，所述的頂板由多塊非金屬高分子材料制成的板橫向拼接而成，該頂板或為平板、或為波紋板、或為中空板。在本發明的新型集裝箱中，所述的后端包括四周的框架和中間的門結構，框架由兩根后角柱及門檻和門楣結構分別焊接于4個后端角件上組成，中部的門結構采用非金屬高分子材料制成。在本發明的新型集裝箱中，所述門結構由兩條門橫梁和門縱梁及中間的門板組成，門橫梁和門縱梁可以是由金屬焊接而成，也可以是和門板一起采用非金屬高分子材料整體加工而成。在本發明的新型集裝箱中，所述的前端包括四周的框架和中間的前端板，框架由兩根前角柱及前底梁和前楣板焊接而成，中間設置有前端板由非金屬高分子材料加工而成，或為平板、或為波紋板、或為中空板。在本發明的新型集裝箱中，所述的底板或為木質地板，或為非金屬材料制成的地板。在本發明的新型集裝箱中，所述的非金屬高分子材料組件和金屬材料組件之間及非金屬高分子材料與非金屬高分子材料之間的連接方式或為粘結、或為熱板焊接、或為振動焊接、或為超聲波焊接、或為高頻焊接、或為鉚接。在本發明的新型集裝箱中，所述的非金屬網狀底架和后端的門檻結構以及前端結構之間均通過多個鉚釘進行鉚接。基于上述技術方案，本發明的新型集裝箱與現有技術相比具有如下技術優點
1.本發明的新型集裝箱中采用了非金屬高分子材料使得集裝箱在整體強度不發生變化的情況下大大減少箱體自重，減少運輸成本。2.本發明的集裝箱中采用非金屬高分子材料使得集裝箱制造工廠省去了鋼卷的開卷打砂等生產制造工序減少能對環境的污染，同時由于該材料自身有良好的抗腐蝕性因此不需要對整個箱體噴涂油漆，這樣降低了生產成本，同時也提高了生產效率。由于集裝箱需要在海上進行運輸，需要做一層很厚的油漆，該油漆的成本也幾乎占到整體箱體總成本 1/10以上，利用工程塑料等非金屬高分子材料具有良好的耐腐蝕性，無需再大量地噴涂油漆，降低了生產成本。3.本發明的集裝箱中采用了網狀的底部支撐結構，使得集裝箱地板在承受貨物重量時能夠均勻的將受力分散到底架上，提高了整體底架的結構強度同時提高了地板的使用壽命，減少了箱子在運輸過程中的維修成本。


圖1是現有技術的集裝箱結構示意圖。圖2是本發明的新型集裝箱的整體結構示意圖。圖3是本發明的集裝箱中底架的結構示意圖。圖4是本發明的新型集裝箱中網格板結構示意圖。圖5是本發明的新型集裝箱中網狀非金屬底架與門檻結構的連接示意圖。圖6是本發明的新型集裝箱中網狀非金屬底架與前端結構的連接示意圖。圖7是本發明的新型集裝箱中非金屬材質的側板和頂板與頂側梁的連接示意圖。
具體實施例方式下面我們結合附圖和具體的實施例來對本發明的新型集裝箱做進一步的詳細闡述，以求更為清楚明了地理解本發明的結構組成，但不能以此來限制本發明的保護范圍。本發明的總體思想是用高強度的非金屬高分子材料來替代鋼制材料用在集裝箱制造中，從而減輕集裝箱的自身重量，還避免以往在集裝箱制造過程中對鋼制材料采用的打磨、噴涂等工藝，并減少油漆的使用量，也減少了對環境的污染。通過對底部結構的重新設計為傳統木地板的使用創造良好的環境，延長木地板的使用壽命。同時為新型塑料地板的推廣創造了條件，減少木材的使用量，保護了森林資源。實踐中我們選用高強度的工程塑料來作為典型的非金屬高分子材料應用在集裝箱的制造當中。高強度此處可以定義為強度達到一般鋼材強度。目前市面上已經有的高強度工程塑料已經接近Q235的強度。工程塑料這里也是泛指，并不局限于具體的哪一類別材料。另外，高強度的非金屬高分子材料不僅包括有塑料等高分子材料，也含有一些具有其他的成分的材料。本發明的新型集裝箱的結構組件與現有技術中的集裝箱組件形似，都是六面體結構，主要部分都包括有底架、側板、頂板、前端和門端。其中，兩個側板固定于底架的兩側，底架的前部和后部分別固定有前端和門端，頂板固定于側板、前端和門端的上部。該集裝箱中至少部分組件的制作材質為高強度的工程塑料。本發明的集裝箱在極端情況下，集裝箱的全部組件均由高強度工程塑料制成。這樣可以大大降低集裝箱的自身重量，由于采用高強度的工程塑料，其硬度和使用壽命可以與鋼鐵媲美，可以節約大量的鋼材。在部分集裝箱組件采用非金屬高分子材料時，由兩根底側梁、兩根頂側梁、四根角柱和四個角件組成集裝箱的主體框架結構，該主體框架結構由鋼質材料制成，主體框架結構之間的板式結構由非金屬高分子材料制成。在本發明的新型集裝箱中，如圖2所示，集裝箱的底架包括有底側梁和底部支撐結構，該底部支撐結構上鋪設有底板。這里的底部支撐結構為包括網格截面的網狀板結構。 網狀結構的網格截面或為I字形、或為T字形、或為包括上下翼板和中部支撐板的結構。所述的底架由兩根底側梁和多塊網狀板連接而成。可以采用3至5塊小的網狀板拼接成底部支撐結構，如圖3所示。為了增加其應用時的強度，制造時網狀板結構上的網格密度是有變化的，在門端和中部的網格密度較大，前端的網格密度較小。底架上非金屬高分子材質的網狀板結構與底架前面的前端結構以及后面的門檻結構都是采用多個鉚釘進行鉚接，如圖5 和圖6所示。圖5中的網狀非金屬底架1與前端結構2之間通過鉚釘4進行連接，在網狀非金屬底架1的上部鋪設有木地板3。圖6中的網狀非金屬底架1與門檻結構4之間也是通過多個鉚釘進行鉚接的，在非金屬底架1的上部也鋪設有木地板3。集裝箱底架也可以整體由工程塑料支撐，具體是采用工程塑料整體注塑成型的整體式結構，其底部為網格狀結構，如圖4所示，這里的網格狀結構的網格截面或為I字形、或為T字形、或為包括上下翼板和中部支撐板的結構。網格狀結構采用整體注塑的方式利用工程塑料來制作完成。在本發明的集裝箱中，以2(Τ集裝箱為例，其整體式底架底部的網格密度由門端向前端逐漸由大變小。除了底架以外，叉槽也為整體注塑成型，網狀底架網格密度可以適當調整。在進門端網格密度高向前端逐漸變疏，底架與叉槽之間采用鉚接粘接熱融合等方法連接。在實際應用中，如果是一個集裝箱整箱結構，通常我們將其前角柱、后角柱、門楣板、前端眉板等主要框架結構選擇利用鋼鐵材料SPA-H制造，其余門板、側板、頂板及前端板均為塑料結構。在非金屬高分子材質的側板7與金屬材質的頂側梁9連接時，通過一個側板角鋼8將二者連接。側板角鋼8一側焊接在由方管做成的頂側梁9上，另一側則通過鉚釘連接側板7。而頂側梁9和非金屬材質的頂板6之間也是通過鉚釘進行連接的，如圖7 所示。在非金屬高分子材質的側板與集裝箱上金屬材質的前角柱和后角柱之間連接時， 前角柱和后角柱上均設一個延長段，通過延長段和側板進行鉚接連接。為了增加集裝箱四周側壁的強度，設計了金屬材質的側板支撐梁，同樣側板支撐梁兩側也有延伸段，側板與側板支撐梁之間通過在延伸段位置以鉚接的方式進行連接。在本發明的新型集裝箱中，前端包括四周框架和前端板，四周框架為鋼制框架，鋼制框架中的兩根前角柱、前底梁和前頂梁焊接于角件上。前端板采用非金屬高分子材料制成。集裝箱的門端結構也可以參考前端的結構了材質來制造。集裝箱的后端為門端，其包括四周的框架和中間的門結構，框架由兩根后角柱及門檻和門楣結構分別焊接于4個后端角件上組成，中部的門結構采用非金屬高分子材料制成。后端的門結構由兩條門橫梁和門縱梁及中間的門板組成，門橫梁和門縱梁可以是由金屬焊接而成，也可以是和門板一起采用非金屬高分子材料整體加工而成。若集裝箱上的前端和門端是由金屬框架和塑料板組成，所述的塑料板嵌入至金屬框架內，這里的塑料門板為整體一塊面板或為多塊面板拼接而成的面板。在本發明集裝箱中，塑料門板可以做成為平板、也可以根據需要做成為波紋板或者中空板。另外，可以根據客戶的要求將集裝箱上的所有板式結構采用平板或者波紋板。板式結構中，可以是小規格板與板之間采用拼接成大板，也可以是整體注塑成為大規格板。板與板之間采用熱熔合粘接、熱板焊接、振動焊接、超聲波焊接或高頻焊接的方式連接。本發明的新型集裝箱利用高強度工程塑料等非金屬高分子材料來替代某些鋼鐵材料，既可以減少集裝箱自身重量，減少油漆的使用量而降低生產成本，又能夠降低集裝箱生產過程中造成的環境污染，同時還有利于在后續的集裝箱使用過程中維護。
權利要求
1.一種新型集裝箱，該集裝箱的組件包括有位于底部的底架、位于上部的頂板、在底架和頂板之間設有前端、門端和兩個側板，其特征在于，所述集裝箱上至少部分組件由非金屬高分子材料制成。
2.根據權利要求1所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的非金屬高分子材料包括有高分子材料和生物合成材料。
3.根據權利要求1所述的一種新型集裝箱，其特征在于，該集裝箱由兩根底側梁、兩根頂側梁、四根角柱、門檻、前后楣板、前底梁和四個角件組成主體框架結構，該主體框架結構由鋼質材料制成，主體框架結構之間的板式結構由非金屬高分子材料制成。
4.根據權利要求1所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的底架包括有底側梁和底部支撐結構，該底部支撐結構上鋪設有底板。
5.根據權利要求4所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的底部支撐結構為包括網格截面的網狀板結構。
6.根據權利要求5所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的網狀結構的網格截面或為I字形、或為T字形、或為包括上下翼板和中部支撐板的結構。
7.根據權利要求4所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的底架由兩根底側梁和多塊網狀板連接而成。
8.根據權利要求5所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的網狀板結構上的網格密度逐漸變化，在門端和中部的網格密度較大，前端的網格密度較小。
9.根據權利要求1所述的一種新型集裝箱，其特征在于，規格為20尺以下集裝箱的底架上均設有叉槽，該叉槽由非金屬高分子材料制成，規格為20尺以上的集裝箱的底架上部分設有叉槽，該叉槽由非金屬高分子材料制成。
10.根據權利要求3所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的側板由多塊非金屬高分子材料制成的板拼接而成，該側板或為平板、或為波紋板、或為中空板。
11.根據權利要求3所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的頂板由多塊非金屬高分子材料制成的板拼接而成，該頂板或為平板、或為波紋板、或為中空板。
12.根據權利要求3所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的后端包括四周的框架和中間的門結構，框架由兩根后角柱及門檻和門楣結構分別焊接于4個后端角件上組成，中部的門結構采用非金屬高分子材料制成。
13.根據權利要求3及12所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述門結構由兩條門橫梁和門縱梁及中間的門板組成，門橫梁和門縱梁可以是由金屬焊接而成，也可以是和門板一起采用非金屬高分子材料整體加工而成。
14.根據權利要求3所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的前端包括四周的框架和中間的前端板，框架由兩根前角柱、前底梁和前楣板焊接而成，中間設置的前端板由非金屬高分子材料加工而成，該前端板或為平板、或為波紋板、或為中空板。
15.根據權利要求4所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的底板或為木質地板， 或為非金屬高分子材料制成的地板。
16.權利要求2至12任一項所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的非金屬高分子材料組件和金屬材料組件之間及非金屬高分子材料與非金屬高分子材料之間的連接方式或為粘結、或為熱板焊接、或為振動焊接、或為超聲波焊接、或為高頻焊接、或為鉚接。
17.權利要求16所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的非金屬網狀底架和門檻結構之間的連接方式為鉚接。
18.權利要求16所述的一種新型集裝箱，其特征在于，所述的非金屬網狀底架和前端結構之間的連接方式為鉚接。
全文摘要
本發明涉及到一種新型集裝箱，該集裝箱的組件包括有位于底部的底架、位于上部的頂板、在底架和頂板之間設有前端、門端和兩個側板所述底架四個頂角設置有角件，所述角件上分別設置有一根角柱，側板、前端和門端結構分別設置于角柱之間，該集裝箱的部分結構和組件采用非金屬高分子材料制成。本發明采用新材料代替傳統的鋼制集裝箱，可以大幅度減輕自身箱重,減少制造過程中的焊接打砂等工序降低能耗，減少油漆使用量,由于采用網狀底架能延長集裝箱地板使用壽命、降低成本。
文檔編號B65D90/02GK102491012SQ20111036296
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者張雷鳴, 梁嘉津, 胡海兵, 陳健昭 申請人:勝獅貨柜技術研發(上海)有限公司