具有增強的剝離強度的貨物約束系統和方法

2023-06-09 08:55:56

專利名稱：具有增強的剝離強度的貨物約束系統和方法
技術領域：
本發明涉及用於在運輸期間約束貨物的改進系統和方法。更具體地，本發明涉及 一種新穎的系統和方法，用於緊固海運、空運、鐵路運輸或陸上運輸用的貨櫃內部的用貨 盤裝運或不用貨盤裝運的桶、箱、硬質容器和軟質容器，並約束它們的不希望的運動。此外， 本發明還涉及具有增強的緊固、附接和強度的系統和方法，以在運輸過程中減少負載的移動。
背景技術：
在美國和國外，大多數用於出口的裝運的貨物均放置在聯運貨櫃內。聯運集裝 箱常常裝載有處於例如安裝在貨盤上的箱、55加侖的閉口桶、超大袋或塑料加固包、塑料包 裝包裹、箱櫃、金屬管、特製硬紙筒、塑料容器或金屬容器等密封隔離盒中的貨物。儘管每個 密封盒或包裹可能相當重並且靜止放置，但由於船、飛機、軌道車或卡車的運動變化，運輸 負載物的質量會產生相當大的動量(momentum force) 0聯運貨櫃通常具有長度為二十或四十英尺的標準尺寸，並被製造為具有在結構 上自支撐且極其堅固的鋼製波紋側壁。貨櫃可堆積在用於海運的船上，並承受包括偏航、 縱搖、起伏、橫蕩和波濤的波浪力。這些力中的每一種都有可能對聯運貨櫃內的物品施加 相當大的力。這樣，當貨櫃改變方向或速度時，貨櫃內的貨物往往沿先前存在的路徑繼 續行進，直到其接觸貨櫃的內壁。在沒有某種類型的約束和/或緩衝系統的情況下，貨物 獨立於貨櫃而形成相當大的動量。動量的值等於負載的質量乘以其速度。在大型貨物負 載的情況下，即使是小的速度或方向變化也會產生相當大的力。對於空中旅行，儘管商用客運航班避免空氣湍流，但是在某些情況下惡劣的天氣 是不可避免的。而且，當不包括乘客時，本質上，貨物運輸可能採用最直接的路線，而不管天 氣條件如何。在陸運路線上，聯運貨櫃常常被「背負」在鐵路平板車和/或貨車掛車上。軌道 車可在編組場內通過聯接或駝峰溜放過程而被組成。當軌道車駛入靜止的車廂列中時，撞擊使車廂隨著顛簸而鎖定一起。這種撞擊會對軌道車內的貨物施加力。而且，在運輸過程 中，軌道車承受制動力、駛入和駛出、過度的車鉤撞擊、鐵軌振動、軌道傾斜以及搖擺。以類 似方式，卡車承受往往使負載移動的止動力和起動力、緊急制動、不平路基帶來的衝擊和搖 擺、轉彎離心力、振動等。當貨物接觸貨櫃的內壁或門時，使其動量減小為零所需的力必須由貨物和/或 貨櫃吸收。這種力會對貨物造成損壞、對貨櫃的內壁或門造成損壞、對貨物包裝造成損 壞，並且，如果貨物是危險物時可能會產生危險的洩漏。因此，不希望貨物在運輸過程中獲 得任何獨立於貨櫃的動量。這通過將貨物約束在貨櫃內而使得貨物和貨櫃基本結合 為一體並在運輸過程中在操作上作為一個物體而得以實現。為了在運輸過程中緊固負載並且最小化不希望的移動和損壞，負載的密封盒常常 通過專門製造的木框架、地板阻塊、橡皮墊、鋼箍、重氣囊等緊固到聯運貨櫃、棚車或拖車 的地板和/或側部。這些目前已知的緊固系統中的每一種均具有與結構成本相關的局限 性，並缺乏足以緊固緻密負載的強度等等。而且，雖然貨車掛車的後門可被倚靠以至少部分 地緊固諸如食物、棉紙或軟紙產品、家具、器械等的無害材料，但對於危險物以及許多其它 類型的負載，貨櫃的後門可能不會使用，即使用於部分地緊固負載。實際上，為了遵守交 通部和爆炸品管理局的規定，危險物根本不允許在撞擊過程中接觸或「觸及」後部的貨櫃 門。在另外一些情況下，拖車或棚車可能用於僅載有部分負載的貨運。而且，部分負載 可能位於拖車的中心位置。在這種情況下，構造足以緊固負載的木製前、後墊襯而不利用拖 車的前部可能是不現實的。此外，一些部分負載不對稱地位於貨盤上，因而緊固結構必須適 應不對稱負載。過去，各種墊襯材料已經在聯運貨櫃、軌道車和/或拖車內使用，以消除運輸過 程中不希望出現的負載運動或移動。箱、桶或其它容器已經通過各種不同方式被約束。貨物 主要通過負載鎖定和木材支撐方法被固定。這種系統的主要策略包括將木材放置在負載面 與貨櫃的後門之間。然而，這可能是昂貴、費時而且通常低效的緊固負載的方式。這樣， 阻塞過程需要熟練木匠並常常外包給承包商。而且，安裝木製擋板耗費時間。並且，木料支 撐可能略顯脆弱並可能由於突然撞擊而失效。除了上述之外，通過簡單地木材支撐進行阻塞負載的常規方法不能勝任一些任 務。例如，填充聯運貨櫃的最有效方式是將八十個五十五加侖的桶雙層堆積在二十英尺 長的貨櫃內。然而，如果裝載八十個桶，則在負載面與貨櫃的後門之間僅有約四英寸。 四英寸的空間不足以放置足夠的木材來適當地支撐八十個桶的負載。因此，當木料支撐用 作約束系統時，運貨者被迫運輸未裝滿負載的貨櫃。這降低了運輸效率並增加了運輸成 本。而且，一些類型的木料，例如松木，在沒有專門的燻蒸或熱處理證明的情況下是不允許 越過國界的。交通部已建立了用於確定具體的約束系統是否能夠適合地緊固危險貨物的標準。 在特定的情況下，常規的負載鎖定和木材支撐在結構上已不夠堅固以獲準裝運危險貨物。例如繩、金屬或塑料的帶或架等過去出現的其它已知約束方式往往表現出減弱的 性能，並且甚至在適度條件下常常在功能上也不適於約束負載。因此，需要將負載緊固在聯 運貨櫃、空運貨櫃、棚車、貨車掛車和類似物內，且其在功能上高效、成本低、節省人力並能夠符合交通部和爆炸品管理局的規定。還需要具有增強強度特性並限制貨物在貨櫃 內移動的緊固系統。在與本發明具有共同所有人的美國專利No. 4，264，251中公開了克服一些前述局 限的用於約束貨物移動的至少一種方法和設備。該專利中公開的發明包括粘貼到貨櫃相 對側壁的密封帶、支撐材料的集成帶和接合機構，用於將帶的端部捆綁到一起而在負載的 表面上形成緊固和拉緊的約束。在如上所述的專利』 251中，柔性緊固帶以有些類似於懸掛壁紙的方式應用，其中 粘合劑施加於拖車內希望進行粘合的表面上。然後，約束帶施加於粘合劑。除了要求這種 單獨粘合劑之外，過去出現的系統有時會遇到與連接處薄弱相關的問題。在各條接到一起 的連接處的地方存在著結合板滑移的可能。而且，聯運貨櫃如前所述具有波紋壁。這些 波紋使可能不具有適當應用的單獨的粘合劑顯然更難施加約束帶。除了在美國專利No. 4，264，251中公開的約束系統之外，已開發出其它系統以提 供增強的操作特性和優點，如在前文中論述的與本申請具有共同的發明人和所有人的美 國專利 6，089，802,6, 227，779,6, 607，337,6, 896，459,6, 923，609,7, 018，151,7, 066，698、 7，290，969和7，329，074，以及2009年6月9日遞交的名稱為「具有增強的剪切強度的貨物 約束方法和系統」且序列號為No. 12/481，345的美國申請。這些先前專利和申請的公開內 容通過引用如詳細陳述一樣併入本文。對於這些將貨物緊固在聯運貨櫃中的現有系統而言，進一步地，更多的關注在 於緊固更重更緻密的負載，包括危險物，而不放棄先前已知的商業系統實現的優點。而且， 也對減小彈性和/或塑性延伸並增強豎直緊固功能有興趣，使得危險物能夠以增強的效率 和安全性進行運輸。對此，希望在常規的聯運貨櫃內採用八十個五十五加侖的桶負載。在 這種構造中，四個鋼桶需要緊鄰聯運貨櫃的後門。過去，存在可能甚至在撞擊過程中與集 裝箱的後門接觸的負載的不可接受的移動的問題。如前所述，對於危險負載，根據危險品規 定，負載與貨櫃的後門接觸是不可接受的。除了上述之外，過去已知的其它約束系統需要儲存麻煩、安裝困難的多個元件，並 且常常需要一定熟練程度的工人來正確安裝。使用帶、釘、錨或螺栓的系統即使在不使用的 情況下也需要相當大的儲存空間。而且，這樣的系統增大了對於約束貨物的工人的安全風 險。另外，這樣的系統常常不能滿足不同國家監管機構強制要求的安全和移動限制。此外，過去使用的倚靠位於貨物貨櫃內附件的系統和方法常常不能緊固部分負 載。也就是說，如果負載未延伸到貨櫃的前部或後部，例如位於中心的負載，在其有效使 用的區域中必要的錨則可能不可使用。過去出現的方法和系統要求約束帶與貨櫃側壁實現五英尺長的自粘合接觸。在 保持貨物約束帶與貨櫃側壁的牢固操作附接的情況下，希望減小該長度。先前已知的系統和方法存在運輸過程中通過約束帶剝離於貨物貨櫃的側壁而 意外鬆脫和/或脫離的可能性，即使對約束帶軸向加載也是如此，這是因為負載的表面的 外邊緣與貨櫃側壁之間存在角度以及常規的聯運貨櫃側壁表面的平臺和低凹的波狀 表面。雖然在運輸之後通過剝離使約束帶鬆脫是功能約束系統所希望的屬性，但在運輸過 程中的意外剝離是不希望出現的。在前文中提及的局限性不是窮舉，而只是會使過去已知的貨物約束系統的有效性降低的很多局限性中的一些。有可能存在其它值得關注的問題，不過，上述問題已足以證實 過去出現的貨物約束系統值得改進。

發明內容
發明目的本發明的總體目的在於，提供一種新穎的方法和系統，用於將負載緊固在聯運集 裝箱或類似物內，其使上述問題得以避免或最小化，並由此實現前述類型載貨緊固的至少 一些所希望的方面。本發明的另一總體目的在於，明智地保護貨物在運輸過程中不受損壞並提供將貨 物緊固在貨櫃內的增強緊固，同時使貨櫃負載的移動最小化。本發明的具體目的在於，提供用於聯運貨櫃和類似物的緊固系統和方法，其在 運輸過程中對於聯運貨櫃、空運貨櫃、軌道車、拖車和類似物的側壁具有增強的緊固方 式和剝離抵禦力。本發明的相關目的在於，提供用於聯運貨櫃和類似物的緊固系統和方法，其中， 使負載針對給定水平撞擊的行進量最小化。本發明的另一目的在於，減少將載貨緊固在聯運貨櫃和類似物內所涉及的材料 和人力成本。本發明的特定目的在於，提供用於緊固獨立貨物的方法，其中該貨物可由相對不 太熟練的工人快速、可靠和高效地安裝，即使是在具有起伏壁的聯運貨櫃內也是如此。本發明的簡單概述本發明的一個優選實施例包括將貨物約束在貨櫃內的系統和方法，其包括層壓 負載約束帶，所述負載約束帶包括柔性帶，其具有第一側和第二側以及第一端和第二端。 第一粘合層從所述帶的所述第一端至所述第二端沿所述柔性帶的所述第二側共同延伸並 覆蓋所述柔性帶的所述第二側。加固層被所述第一粘合層粘合，並且隨所述柔性帶的長度 共同延伸。第二粘合層從所述層壓負載約束帶的所述第二端處的所述加固層的一部分延伸 並覆蓋所述加固層的一部分，該第二粘合層的厚度約為大於1. 9毫米且小於3. 0毫米。隔 離層被施加為在所述第二粘合層上共同延伸用於保存和分配目的，所述隔離紙或層能夠從 所述第二粘合層移除，且所述層壓負載約束帶可操作而以增強的剝離強度特性在現場被可 鬆脫地附著到貨物貨櫃的側壁表面。將層壓負載約束帶施加於運輸貨櫃的側壁以將貨物緊固在運輸貨櫃內的第 一種方法包括以下步驟提供負載約束帶，所述負載約束帶具有第一端和第二端以及在所 述第二端處的具有自粘合塗層的區段，所述自粘合塗層的厚度大於約1.6毫米且小於約 3. 0毫米，用於將所述負載約束帶可鬆脫地附接到運輸貨櫃的側壁表面。所述方法包括 確定在鄰近於所述運輸貨櫃的側壁表面的負載的外接觸邊緣與所述運輸貨櫃的側壁 表面之間的最短距離「A」。所述方法進一步包括將所述柔性負載約束帶的所述自粘合部分靠緊所述運輸集 裝箱的所述側壁表面設置和緊固，其中，所述帶的所述自粘合部分的長度小於或等於4英 尺，將所述自粘合部分設置和緊固到所述側壁表面的步驟始於所述負載約束帶與負載表面
9近處外邊緣的接觸邊緣的假想延長線之後的距離「B」處。所述假想延長線垂直於運輸集裝 箱側壁表面，其中長度為B ^ cot θ ·Α，其中，θ是在所述負載約束帶的外表面與運輸貨櫃側壁表面的 內平面之間形成的角度，且θ ^ 15°


通過以下結合附圖對優選實施例的詳細描述，本發明的其它目的和優點將變得明 顯，其中圖1是位於碼頭的貨櫃船的示意性鳥瞰圖，其中起重機正將聯運貨櫃提升和 裝載到用於海運的船上；圖2是緊固到貨車掛車平板上的聯運貨櫃內部的軸測圖，其中部分負載緊固在 貨櫃內；圖3是用於將貨物約束聯運貨櫃內的分配輥和十二英尺長的緊固約束帶的示 意圖；圖4是局部軸測圖，其被局部剖開用於示出將常規的約束帶施加到位於貨車掛車 上的聯運貨櫃的內壁表面；圖5是聯運貨櫃主體的詳細的局部剖視圖，其中顯示約束帶與貨櫃側壁的常 規附接長度；圖6是類似於圖3的視圖，其中公開了根據本發明一個實施例的約束帶的優選形式；圖7是根據本發明一個實施例的一卷約束帶的局部剖切軸測圖；圖8是沿圖7中的剖切線8-8所取的詳細剖視圖，並公開了根據本發明約束帶的 一種優選形式的內部細節；圖9是類似於圖8的局部剖視圖，並公開了根據本發明的約束帶的另一優選形式 的內部結構的可替代細節；圖10是類似於圖8的局部剖視圖，並公開了根據本發明的約束帶的另一優選形式 的內部結構的另外的可替代細節；圖11是類似於圖8的局部剖視圖，並公開了根據本發明的約束帶的另一優選形式 的內部結構的又一可替代細節；圖12是聯運貨櫃的拐角的放大細節圖，該聯運貨櫃中具有容納在傳統箱內 的貨物和連接到貨櫃的橫向側壁的增強附接，其中負載約束系統的粘合部分的側壁接觸 的部位始於貨櫃側壁表面的向外彎曲的部位；圖13是聯運貨櫃的拐角的詳細放大圖，其中具有如圖12所示的貨物，其中，負 載約束帶上的張力用於使粘合帶的中心部分剝離於貨櫃的側壁低凹部分；和圖14是根據圖13的虛圓部分的區域所取的放大細節圖，其中顯示通過施加於負 載約束帶的軸向拉力使負載約束帶剝離於聯運貨櫃的側壁表面。
具體實施例方式本發明的應用環境
現在具體參見圖1，其中顯示本發明的一種實施環境。其中，船10被示出為停靠在 港口，且聯運貨櫃12正被裝載到船上。特別地，圖1示出船10在碼頭14，起重機16正在 提升和裝載將要被堆積在海輪10上的聯運貨櫃12。本發明可被有利地用於將貨物緊固 在聯運貨櫃內，所述聯運貨櫃例如為被裝載到船10、空運貨櫃、軌道車、貨車掛車 等之上的聯運貨櫃。圖2是公開本發明另一實施環境的軸測圖。在此圖中，聯運貨櫃或貨物貨櫃 20顯示為安裝在拖車22上，其中拖車22由牽引車24可操作地拖拉以進行陸運。諸如此類 的貨櫃還可操作以直接安裝在鐵路平板車上，或通過附接到貨車掛車22而安裝在鐵路 平板車上。圖2的局部切除部分示出可操作的被自粘合到聯運貨櫃20的內壁表面32的貨 物約束帶30。圖2所示的貨物緊固系統包括利用自粘合到貨櫃側壁相對部分的粘合部分 34而自粘合到貨櫃20的相對側壁的一對相對的約束帶30。約束帶30卷繞在諸如五十五 加侖的桶38的貨物36周圍並將其環繞。約束帶30在負載的表面上重疊並通過扭矩工具 摺疊且拉緊在一起。然後，單獨的覆蓋補片40被施加到從貨物周圍的貨櫃側壁結合相對 約束帶30的連接處，從而將貨物緊固到貨櫃20的內壁表面。轉到圖3，其中顯示出如在前述相關專利中所描繪的約束帶30的一般形式。約束 帶30優選地在捲軸或輥44上製造和傳送。一卷44的帶30被製造為以端對端的連續的方 式的約十二英尺長的段，且具有被反覆加固的結構。在整個帶30中，開始的約七英尺的部分46被製造成基本結構，而交替的約五英尺 的部分48包括額外的自粘合的粘合組合物。在一個實施例中，帶30以約十二英尺的長度被 橫向打孔，使得帶30能夠被撕開。可替代地，帶的一側被標出十二英尺的長度，並且能夠在 表面上切割以形成用於施工現場的一個約十二英尺長的約束帶30。優選地，約束帶30為約 十五英寸寬；不過，根據對更寬的帶所能夠提供的額外強度的要求，也可替換為其它寬度。圖4和圖5公開了根據本發明人的帶的應用技術而被施加到聯運貨櫃50或類 似物的側壁表面52的單個負載約束帶30的視圖。其中，圖4示出正被施加到聯運貨櫃 50的側壁52的負載約束帶30。如前文所列相關專利中教導的那樣，安裝者可使用被設計 成幫助安裝者將帶30牢固地粘合到聯運貨櫃50的起伏表面的滾動工具54或類似裝置。 安裝者已經將隔離紙56 (見圖3)從負載約束帶30的自粘合部分48剝離，並示出正使所述 帶平滑緊貼聯運貨櫃的側壁。圖5為以圖4中所示方式被施加有負載約束帶30的聯運貨櫃側壁部分的剖視 圖。聯運貨櫃50的側壁內表面52由依次重複的平臺表面56和低凹部58構成。聯運集 裝箱50被完全標準化，一個常用貨櫃50具有如圖5所示的7. 0英寸的橫向平臺尺寸、橫 向長度為6. 8英寸的第一斜表面、7. 2英寸的低凹基部和橫向長度為6. 8英寸的第二斜表 面。負載約束帶30的粘合部分被設計成覆蓋三個或四個平臺表面56和兩個或三個低凹部 58。粘合劑59是呈現出高粘性和高剪切強度並能夠良好粘合到金屬的丙烯酸。此外， 粘合劑必須具有優良的高溫和低溫特性，從而使聯運貨櫃能夠在所有正常環境操作條件 下運送。最後，粘合劑應具有低剝離強度特性，使得當貨櫃卸載時，負載約束帶30可通過 手動從貨櫃的側壁表面剝離而被容易地移除，且不留殘餘。
負載約束帶現在參見圖6至圖8，公開了根據本發明的高強度負載約束帶60的一種優選形式。約束帶60以十至十一英尺長的連續的區段在捲軸或輥62上製造和運送，見圖6。 每個約束帶60具有第一端66和第二端68以及用於將負載約束帶60可鬆脫地附接到集裝 箱側壁上的另外的自粘合塗層70。如圖所示，自粘合塗層或部分70的長度為三至四英尺。圖7和圖8示出約束帶60的分解的、局部展現的視圖，以公開根據本發明一個實 施例的約束帶60的組成的內部細節和相對位置。約束帶60包括柔性熱壓粘合聚酯帶70， 其具有第一側或外側72、第二側或內側74以及與帶60的端部對應的第一端66和第二端 68 (仍見圖6)，以使熱壓粘合帶70延伸遍及約束帶60的十到十一英尺的長度。第一粘合層76從熱壓粘合帶的第一端66至第二端68沿熱壓粘合聚酯帶70的第 二側74共同延伸並覆蓋熱壓粘合聚酯帶70的第二側74。第一粘合層76具有第一側78和 第二側80。如圖7和圖8所示，粘合層76的第一側78自始至終地自粘合接觸柔性熱壓粘 合聚酯帶70的第二側74。加固材料層82被提供具有第一側84和第二側86。在本發明的此實施例中，加固 材料82包括多條大致平行的縱向線88，該多條大致平行的縱向線88聚集成以大致相互平 行的陣列在約束帶60的長度上自始至終地延伸的束90。相應地，加固材料82的束90中的 每一束由多條更細纖度的加固材料纖維92，例如為聚酯、玻璃纖維等等構成。第二粘合層94從負載約束帶60的第二端68至距離負載約束帶60的該第二端小 於或等於約四英尺的位置(仍見圖6)沿加固材料層82的第二側延伸並覆蓋加固材料層82 的第二側。在優選實施例中，第二粘合層94的長度約為三英尺。第二粘合層94具有第一側96，其重疊並粘合到加固材料82的第二側86 ；和用於 附接到貨櫃側壁的第二側或外側98。粘合層94的厚度T1約為1. 6至3. 0毫米，且在優 選實施例中厚度約為2. 1毫米。已經確定的是，第二粘合層的這一厚度提供增強的抵抗力 防止粘合層在運輸過程中意外剝離於貨櫃側壁。同時，在貨物運送之後並沿接近垂直於 側壁表面的方向拉伸約束帶遠離貨櫃側壁時，粘合層將允許手動剝離去除約束帶。雖然對第二粘合層94而言可能不需要基底，不過，如果基底是必要的或所希望 的話，則基底100可如圖8所示嵌入到第二粘合層94內。不過，基底100可由具有多個 橫向孔的丙烯酸板材、或使基底多孔的具有孔的樹脂差異聚合物(resin differential polymer)、或可被形成為網狀基底形式的維羅朗 構成。諸如杜邦、赫斯特-塞拉尼斯之類 的公司製造這樣的材料。可替代地，只要粘合材料的剪切強度足以承載如下所述的軸向負 載，基底100可以沒有孔和包括邁拉(Mylar)片。隔離材料或紙102延伸遍及第二粘合層94的第二側或最外側98。隔離材料102 使本發明負載約束帶60的單個區段能夠在捲軸或芯上製造和儲存，如圖6和7中所示，並 且，隔離紙102在現場被剝離於單個負載約束帶60，使得安裝者可使用第二粘合層94將負 載約束帶60的第二端68粘貼到運輸貨櫃的側壁或其它附接表面上。第一和第二粘合層76和94由具有高剪切強度、寬操作溫度梯度(包括冷天粘性) 和用於通過毛細作用從貨櫃側壁排出水分的比重小於一的組合物構成。所述類型的粘合 劑優選地可購自麻薩諸塞州羅克蘭的溫特爾膠帶(Venture Tape)公司。如前所述並特別地如圖8所示，加固物82的每一束均由多條更細纖度的加固材料絲92構成。加固絲92可由細的聚酯纖維、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烴、玻璃纖維、包括凱夫拉 爾(Kevlar)的芳族聚醯胺、碳纖維等構成。凱夫拉爾是一種其中的所有的醯胺基被對亞苯 基隔開的聚醯胺。凱夫拉爾是德拉瓦州威爾明頓杜邦公司的註冊商標。加固物82的各個 絲束直接鄰接和粘合到第一粘合層76的第二表面80，如圖8所示。現在參見圖9，其中示出類似圖8的可替代優選實施例的層壓式負載約束帶110的 局部剖視圖。約束帶110包括具有第一表面114和第二表面116的第一柔性整體式材料帶 112。約束帶110還包括加固層118，該加固層118包括具有第一表面122和第二表面124 的第二柔性整體式材料帶120。在此實施例中，兩個整體式帶112和120被選擇為具有不 同厚度，但具有類似組成。在可替代實施例中，所述帶的厚度可相同，或者帶112可以比帶 118 厚。第一和第二整體式帶112和120優選由高強度聚丙烯、高密度聚乙烯 或低密度聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、二元醇改性聚對苯二甲酸乙二醇酯 (polyethyleneterephtalate glycol)、聚氯乙烯、氯乙烯單體、或交叉層壓的聚乙烯的不 透明或者透明的組合物構成。這些材料對於本領域技術人員而言是已知的，且高強度特性 的薄片可購自各個製造高強度膜的公司。例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(「PET」)和二元醇 改性聚對苯二甲酸乙二醇酯(「PETG」)的共聚酯薄片作為高強度擠出薄片可購自田納西州 金斯堡的伊士曼化學公司。交叉層壓的聚乙烯可購自德克薩斯州休斯敦的維羅朗強力薄膜 已知為維羅朗的品牌。雖然這些高強度薄片材料目前是優選的，不過其它高強度的整體式 擠出材料薄片也在本發明的範圍內。此外，這些材料中的兩種或更多種可組合以生產整體 式或層狀組合物。在優選實施例中，整體式材料薄片或帶112和120通過具有第一側128和第二側 130的中間粘合層或第一粘合層126作為操作單元被接合在一起。粘合劑的組合物可選自 上述結合圖7和8的實施例所述的多種可從市場購得的材料。第一粘合層126可在製造過程中直接施加到整體式薄片112和120的內外表面， 或者，可由中心基底(未示出)承載，該中心基底可以是多孔的熱壓粘合聚酯或邁拉。當使 用基底時，粘合層126通常被分為厚度大致相等的兩部分。第二粘合層132和隔離層134類似於圖8實施例的第二粘合層94和隔離層102 被附接到圖9公開的層壓式負載約束帶110的實施例的第二端68。第二粘合層132和隔離 層134與負載約束帶60的第二端的距離小於或等於約四英尺。在優選實施例中，第二粘合 層132和隔離層134的長度約長為三英尺。第二粘合層132具有第一側136，其重疊和粘 合到加固材料118的第二側；和用於附接到貨櫃側壁的第二側或外側138。第二粘合層 可包括或者可不包括如上述結合圖7和8所述的基底層140。圖10公開了本發明的另一可替代優選實施例。在此實施例中，顯示層壓式負載約 束帶140的局部剖視圖，該層壓式負載約束帶140類似於圖7和8的層壓式負載約束帶60 並類似於圖9中的約束帶110。在此實施例中，負載約束帶140的一部分142與結合圖7 和8以及說明書公開和描述的負載約束帶60相同，且在此通過引述而對其重複描述，如同 詳細論述，其中包括對以下部分的描述熱壓粘合的柔性第一層144、第一粘合層146、加固 層148、短的第二粘合層150以及與較短的三至四英尺的第二粘合層150共同延伸的隔離層 152。
除了圖10的實施例的組成142以外，在結構上類似於層148、包括更細纖度紗線平 行束的第二加固層154通過具有第一側160和第二側162的第三粘合層158被共同延伸地 附接到熱壓粘合柔性層144。圖11是類似於圖8-10的又一實施例的層壓式負載約束帶170的詳細局部剖視 圖。在此實施例中，部分172在以下意義上與圖8和10的實施例大致相同第一粘合層174 類似於粘合層76和146，加固層176類似於加固層82和148，三至四英尺的第二粘合層178 類似於圖8和10的實施例的第二粘合層94和150。最後，隔離材料層180與第二粘合層 178共同延伸，並類似於圖8和10實施例中的隔離層102和152。圖11的實施例中的不同之處在於提供了柔性帶182，其由如前文中參照圖7和8 所述的更細纖度纖維的縱向延伸束184和186以及交叉(crossing)絲束188構成，交叉絲 束188被編織為與束184和186交叉以形成更細纖度纖維束的柔性交織織物190。邁拉外 塗層192被施加到交織織物層190的外部的第一側，從而形成層壓式負載約束帶的第一帶 182。在所有其它方面，圖11的實施例與圖8、9和10的實施例相同或相似，為了完整通過 引述對這些圖進行重複描述。在結合圖9、10和11公開的柔性約束帶的實施例中，第二粘合層124、150和178各 自的厚度τ2、T3和T4均約為1. 6至3. 0毫米，且在優選實施例中厚度均約為2. 1毫米。已 經確定的是，第二粘合層的這一厚度提供了增強的抵抗力防止粘合層在運輸過程中意外剝 離於貨櫃側壁，同時，在運輸貨物之後，允許容易地手動剝離移除約束帶。負載約束帶的使用和操作方法現在參見圖12，示出如圖4所示的運輸貨櫃50的拐角的局部剖視圖，其中正方 形貨櫃202表示貨物。貨櫃50的橫向側壁204包括由傾斜表面210相連的平臺表面 206和低凹部表面208。貨物貨櫃202堆積在貨盤上，裝載有貨物的貨盤通過提供上述結 合圖6-11討論和描述的類型的層壓式負載約束帶212而被緊固在運輸貨櫃50內。一種將貨物202緊固在運輸貨櫃50內的負載約束帶212的使用方法包括提供 第一負載約束帶212的步驟，其中第一負載約束帶212具有至少部分地越過負載的表面222 延伸的第一端以及第二端224，粘合部分226開始於負載約束帶212的第二端224，並如前 所述地沿帶212延伸三至四英尺延伸到附接部位232。自粘合的粘合部分226可操作以將 負載約束帶212可鬆脫地附接到運輸貨櫃50的內側壁表面228，如前所述。粘合層226的厚度約為1. 6至3. 0毫米，且在優選實施例中厚度約為2. 1毫米，如 前所述，從而提供增強的抵抗力防止粘合層在運輸過程中意外剝離於貨櫃側壁，同時，在 運輸貨物之後，允許容易地手動剝離移除約束帶。在將負載約束帶212的第二粘合部分226施加到貨櫃50的側壁204之前，確定 在將被緊固的負載的外接觸邊緣230與運輸貨櫃50的鄰近於負載接觸邊緣230的內側 壁表面228之間的最短距離「Α」。在通過測量確定最短距離「Α」之後，所述第一負載約束帶212的所述自粘合部分 226的向前邊緣232 (見圖6和12)被放置在運輸貨櫃從負載的接觸部位230之後延伸 的側壁表面上。相對側壁228的初始接觸部位232開始於接觸邊緣230之後沿側壁表面 的距離「B」處，其中，B彡cot θ ·Α，且θ彡15°。已經確定的是，如果角度θ保持小於 或等於15度，則負載約束帶212與貨櫃的第一側壁表面228的剪切接觸被增強，而且帶
14212的接觸部分226的長度可減小至四英尺或更小，且優選地為三英尺，同時保持約束系統 的工作和規定的負載約束特性。現在參見圖13，示出如圖12所公開的貨櫃50的相同拐角的另一局部剖視圖。 在圖13中，貨櫃負載202有時呈現出沿箭頭234的方向作用在約束帶212上的力。於是， 縱向張力被施加到約束帶212的側向部分上，這往往在約束帶與貨櫃側壁的附接部分的 低凹部內形成大致沿箭頭236方向的剝離力。如圖13可見，這種趨勢會將粘合層226剝離 於側壁204的低凹部。現在參見圖14，其顯示出當進一步的軸向負載沿箭頭242的方向施加到帶212上 時負載約束帶212的圓圈部分240的更詳細視圖。如果帶212前進到圖14圖示的位置，則 力242使粘合層在彎曲部位244幾乎完全剝離於貨櫃側壁204。本發明通過採用具有增 強的剝離特性的粘合層厚度防止如前所述大致沿如圖13所示箭頭236的方向遠離側壁低 凹彎曲部的初始剝離，從而防止上述情況發生。在本申請中，和在權利要求中，術語「運輸貨櫃」在廣義上用於能夠運載貨物的 所有形式的運輸裝置。運輸貨櫃裝置包括但不限於聯運貨櫃、空運貨櫃、諸如棚車之 類的軌道車、貨車掛車以及具有波狀或平滑側壁表面的類似物。在描述本發明時參考了優選實施例。不過，熟悉本發明公開內容的本領域技術人 員可認識到處於如所附權利要求限定的本發明的範圍內的添加、刪減、替換、修改和/或其 它變化。
1權利要求
一種用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，該貨物在運輸過程中承受移動力，所述負載約束帶包括具有第一側、第二側、第一端和第二端的柔性帶；第一粘合層，其從所述第一粘合層的所述第一端至所述第二端沿所述柔性帶的所述第二側共同延伸並覆蓋所述柔性帶的所述第二側，並且所述第一粘合層的第一側粘合接觸所述柔性帶的所述第二側；加固層，其具有第一側和第二側，並通過所述第一粘合層被結合到所述柔性帶，其中所述第一加固層的第一側被粘合到所述第一粘合層的所述第二側；第二粘合層，其從所述負載約束帶的所述第二端至距離所述第二端小於或等於約5英尺的位置沿所述加固材料層的所述第二側延伸並覆蓋所述加固材料層的所述第二側，並且所述第二粘合層的第一側與所述加固材料層的所述第二側自粘合接觸，所述第二粘合層的厚度大於約1.6毫米且小於約3.0毫米；和隔離材料，其與被施加於所述加固層的所述第二側上的所述第二粘合層的所述第二側共同延伸，並被可鬆脫地粘合到所述第二粘合層的所述第二側，其中，所述隔離紙能夠在現場從所述第二粘合層移除，所述負載約束帶被可鬆脫地附著到貨物運輸貨櫃的側壁表面，使得所述負載約束帶能夠用作柔性緊固元件而以增強的剝離強度特性將貨物緊固在運輸貨櫃內。
2.根據權利要求1所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中所 述第二粘合層包括具有厚度為約2. 1毫米的粘合層。
3.根據權利要求2所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中所 述第二粘合層從所述負載約束帶的所述第二端延伸到與所述負載約束帶的所述第二端相 距為3至4英尺的位置。
4.根據權利要求2所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中所 述第二粘合層從所述負載約束帶的所述第二端延伸到與所述負載約束帶的所述第二端相 距約3英尺的位置。
5.根據權利要求1所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中所 述第二加固層包括多個加固絲束，其以大致平行的陣列被結合到所述第二粘合層，每個所述加固絲束包 括多條更細纖度的聚酯加固材料纖維。
6.根據權利要求1所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中所 述加固層包括塑性加固材料的整體帶。
7.根據權利要求6所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中所 述第一柔性帶包括塑性材料的整體帶。
8.根據權利要求1所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中所 述第一柔性帶包括被結合到所述第一粘合層的多條加固絲。2
9.根據權利要求1所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中所 述第一柔性帶包括加固材料交織層，其由沿所述負載約束帶的長度延伸的大致平行的縱向線和與所述大 致平行的縱向線交織以形成所述交織層的橫向線構成。
10.根據權利要求9所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，進一 步包括施加於所述交織材料的外表面的柔韌塗層。
11.一種將貨物緊固到運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，所述貨物在運輸過程中承受 移動力，所述負載約束帶包括具有第一側、第二側、第一端和第二端的第一柔性帶；第一粘合層，其從所述第一端至所述第二端沿所述第一柔性帶的所述第二側共同延伸 並覆蓋所述第一柔性帶的所述第二側，並且所述第一粘合層的第一側粘合接觸所述柔性帶 的所述第二側；加固層，通過所述第一粘合層結合到所述第一柔性帶，其中所述加固層的第一側粘合 到所述第一粘合層的所述第二側；第二粘合層，其從所述負載約束帶的所述第二端至距離所述帶的所述第二端小於或等 於約3至4英尺的位置沿所述加固層的第二側延伸並覆蓋所述加固層的所述第二側，並且 所述第二粘合層的第一側與所述加固材料層的所述第二側自粘合接觸，所述第二粘合層的 厚度大於約1. 6毫米且小於約3. 0毫米；和隔離材料，其與被施加於所述加固層的所述第二側上的所述第二粘合層共同延伸，並 被可鬆脫地粘合到所述第二粘合層，其中，所述隔離紙能夠在現場從所述第二粘合層移除， 所述負載約束帶被可鬆脫地附著到貨物運輸貨櫃的側壁表面，使得所述負載約束帶能夠 用作柔性緊固元件而將貨物緊固在運輸貨櫃內。
12.根據權利要求11所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中 所述第二粘合層包括具有厚度為約2. 1毫米的粘合層。
13.根據權利要求12所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中 所述第二粘合層的長度為約3英尺。
14.根據權利要求12所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中 所述第二加固層包括多個加固絲束，其以大致平行的陣列被結合到所述第二粘合層，每個所述加固絲束包 括多條更細纖度的聚酯加固材料纖維。
15.根據權利要求1所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中 所述加固層包括塑性加固材料的整體帶。
16.根據權利要求15所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中 所述第一柔性帶包括塑性材料的整體帶。
17.根據權利要求15所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，其中所述第一柔性帶包括加固材料交織層，其由沿所述負載約束帶的長度延伸的大致平行的縱向線和與所述大 致平行的縱向線交織以形成所述交織層的橫向線構成。
18.根據權利要求17所述的用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的層壓負載約束帶，進一 步包括施加於所述交織材料的外表面的柔韌塗層。
19.一種應用將貨物緊固在運輸貨櫃內的負載約束系統的方法，所述貨物在運輸過 程中承受移動力，所述方法包括以下步驟提供第一負載約束帶，所述第一負載約束帶具有第一端和第二端以及位於所述第二 端處具有自粘合塗層的區段，所述自粘合塗層用於將所述第一負載約束帶可鬆脫地附接到 運輸貨櫃的第一側壁表面的區段，所述第一負載約束帶的所述自粘合塗層的厚度大於約 1. 6毫米且小於3. 0毫米；確定有待被緊固的負載的外接觸邊緣與鄰近於所述負載的所述運輸貨櫃的第一側 壁表面之間的最短距離「A」；將所述第一負載約束帶的所述自粘合部分設置在所述運輸貨櫃的所述第一側壁表 面上，其中，所述帶的所述自粘合部分的長度小於或等於4英尺，所述設置始於所述負載的 接觸邊緣之後的沿所述第一側壁表面的距離「B」處，其中B ^ cot θ · Α，且 θ < 15° ，使得所述負載約束帶與所述貨櫃的所述第一側壁表面之間的剪切和剝離接觸被增強；提供第二負載約束帶，所述第二負載約束帶具有第一端和第二端以及位於所述第二端 處的具有自粘合塗層的區段，所述自粘合塗層用於將所述第二負載約束帶可鬆脫地附接到 與所述運輸貨櫃的所述第一側壁表面大致相對設置的所述運輸貨櫃的第二側壁表面， 所述第二負載約束帶的所述自粘合塗層的厚度大於約1. 6毫米且小於3. O毫米；確定有待被緊固的負載的外接觸邊緣與鄰近於所述負載的所述運輸貨櫃的所述第 二側壁表面之間的最短距離「Α」 ；和將所述第二負載約束帶的所述自粘合部分設置在所述運輸貨櫃的所述第二側壁表 面上，其中，所述帶的所述自粘合部分的長度小於或等於4英尺，所述設置始於所述負載的 接觸邊緣之後的沿所述第二側壁表面的距離「B」處，其中B，彡 cot θ · Α，，且 θ < 15° ，使得所述負載約束帶與所述貨櫃的所述第二側壁表面之間的剪切和剝離接觸被增強；使所述第一負載約束帶和所述第二負載約束帶的所述第一端延伸而至少部分地跨越 將被容納在所述貨櫃內的負載的表面；和將跨越所述負載的所述第一負載約束帶和所述第二負載約束帶的所述第一端緊固，從 而將負載可操作地約束在所述貨櫃內。
20.根據權利要求19所述的應用將貨物緊固在運輸貨櫃內的負載約束系統的方法，其中所述第一負載約束帶和所述第二負載約束帶的所述自粘合塗層中的每一個均具有約 2.1毫米的厚度。
21.根據權利要求20所述的應用將貨物緊固在運輸貨櫃內的負載約束系統的方法， 其中所述第一負載約束帶和所述第二負載約束帶的所述自粘合部分中的每一個均具有約3 英尺的長度。
全文摘要
本發明提供具有增強的剝離強度特性的貨物約束系統和方法，該約束系統包括具有粘合層的層壓負載約束帶，粘合層用於將約束帶粘合到貨櫃壁表面並具有約大於1.6毫米且小於3.0毫米的厚度。在用於將貨物緊固在運輸貨櫃內的負載約束方法中，貨櫃側壁與附接到該側壁的加固材料帶之間的附接角度θ保持在約15度或更小，並滿足公式B≤cotθ·A，其中θ是在所述負載約束帶的外表面與運輸貨櫃側壁表面的內平面之間形成的角度，「A」是從負載的前邊緣至相鄰側壁的距離，「B」是沿貨櫃壁的在約束帶與將被約束的負載的邊緣之間的接觸部位之後的距離。
文檔編號B65D63/00GK101927884SQ20101013455
公開日2010年12月29日 申請日期2010年3月16日 優先權日2009年6月18日
發明者馬修·布洛克 申請人:馬修·布洛克