轻重量容器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种容器组件，该容器组件包括容器以及用于该容器的承重外骨骼，该外骨骼包括空间框架构造。还公开了包括容器组件的车辆拖车、铁轨货车以及用于倾卸卡车的倾卸车身。
【专利说明】轻重量容器
[0001]本申请要求以下优先权:
[0002]2013年 12 月 16 日提交的、标题为 “A RAIL ORE WAGON OF COMPOSITECONSTRUCT1N”的澳大利亚临时专利申请No2013904911;
[0003]2013年 12月20 日提交的、标题为 “A COMPOSITE EX0SKELET0N OR SUPPORT FRAMEWITH DURABLE LINING”的澳大利亚临时专利申请No 2013905020;以及
[0004]2014年I月31日提交的、标题为“A LIGHTWEIGHT CONTAINER”的澳大利亚临时专利申请No 2014900295，其中每篇专利申请的内容都在此整个地通过引用并入。
技术领域
[0005]本发明涉及一种用于凭其本身或者通过形成车辆、拖车或铁轨货车的一部分来运输散装物料的容器。然而，要理解其应用并不限于此。
【背景技术】
[0006]车辆、拖车或铁轨货车的皮重(或自重)越大，经由该车辆、拖车或铁轨货车运输货物的成本越高。这些成本可以包括燃料费以及取决于重量的税款和通行费。
[0007]本发明是针对本【背景技术】以及与其相关联的问题和困难而开发的。
[0008]本发明的某些目的和优点从以下结合附图进行的描述将变得清楚，其中，以说明和举例的方式，公开了本发明的实施例。
【发明内容】
[0009]根据本发明的第一方面，提供了一种容器组件，该容器组件包括容器以及用于该容器的承重外骨骼(exoskeleton)，该外骨骼包括空间框架构造。
[0010]为了本说明书的目的，术语“外骨骼”意指外部构架或结构。
[0011]在一种形式中，空间框架包括多个支杆，这些支杆被布置到多个桁架中并且在交叉点(或节点)处通过支杆接合件连接。为了本说明书的目的，术语“支杆”应被认为包含适合于受压地或受拉地负重的构件。
[0012]在一种形式中，每个支杆是管状的。
[0013]在一种形式中，对于由接合件接合的每个支杆，接合件包括用于接纳支杆端部的插口。
[0014]在一种形式中，每个支杆由高比强度(强度与重量之比)的材料制成。
[0015]在一种形式中，每个支杆由复合材料制成。
[0016]在一种形式中，每个支杆接合件由复合材料制成。
[0017]在一种形式中，复合材料是纤维增强聚合物。
[0018]在一种形式中，聚合物是热固性树脂。在一种形式中，热固性数值是环氧树脂。在一种形式中，在替代方案中，聚合物是热塑性聚合物。
[0019]在一种形式中，纤维是碳纤维。在一种形式中，在替代方案中，纤维是芳族聚酰胺、铝或玻璃纤维中的一个。
[0020]在一种形式中，在替代方案中，每个支杆由金属制成。
[0021 ]在一种形式中，在替代方案中，每个支杆接合件由金属制成。
[0022]在一种形式中，对于容器的每个周边边缘，外骨骼提供相邻的承重支杆。
[0023]在一种形式中，容器通过多个附连支架固定到外骨骼。
[0024]在一种形式中，容器由多个面板组成。
[0025]在一种形式中，每个面板包括至少一个附连凸缘。在一种形式中，面板的每个边缘包括附连凸缘。
[0026]在一种形式中，用于面板的每个附连凸缘通过附连支架中的一个或多个固定到与该凸缘相邻的位置上提供的支杆。
[0027]在一种形式中，容器是包括最上面的开口的箱体。
[0028]在一种形式中，在替代方案中，容器是罐体。
[0029]在一种形式中，容器组件被构造成联运(或ISO/装运)容器的外形尺寸。而且，在一种形式中，容器组件在其拐角处被构造有联运容器类型的附连点和连接点(handlingpoints)。在一种形式中，这些附连点和连接点将依赖于框架。这样，本发明的容器组件可以被“翻车机”类型的容器装卸机提升和倒放。
[0030]根据本发明的进一步的方面，提供了一种车辆拖车，该车辆拖车包括上述类型的容器组件以及依赖于承重外骨骼的至少一个轮式组件。
[0031]根据本发明的进一步的方面，提供了一种铁轨货车，该铁轨货车包括上述类型的容器组件以及依赖于承重外骨骼的一对铁轨转向架。
[0032]在一种形式中，铁轨货车是用于散装货物的敞篷货车。
[0033]根据本发明的进一步的方面，提供了一种用于倾卸卡车的倾卸车身，该倾卸车身包括适于枢轴附连到倾卸卡车的底盘的上述类型的容器组件。
[0034]根据本发明的进一步的方面，提供了一种包括倾卸车身的倾卸卡车，该倾卸车身包括上述类型的容器组件。
[0035]在一种形式中，倾卸卡车是拖运卡车。
[0036]根据进一步的方面，提供了一种用于容器的承重外骨骼，该外骨骼包括空间框架构造。
[0037]根据进一步的方面，提供了一种用于容器的承重外骨骼，其中，该外骨骼由复合材料制成。
[0038]本发明的一个或多个实施例的详细描述在下面连同以举例的方式例示说明本发明的原理的附图一起提供。虽然本发明是结合这样的实施例描述的，但是应理解本发明不限于任何实施例。相反，本发明的范围仅由所附权利要求限制，并且本发明包含许多替代、修改和等同。为了举例的目的，许多特定细节在以下描述中被阐述，以便提供本发明的透彻理解。
[0039]为了进一步理解本发明，现在将描述优选实施例。然而，将认识到本发明的范围不局限于或受限于下述实施例的细节。本领域技术人员将容易明白的变化和改变被视为被合并在本发明的范围内。
【附图说明】
[0040]将参照附图来讨论本发明的实施例，其中:
[0041 ]图1是容器组件的等距视图；
[0042]图2是图1的容器组件的平面图；
[0043]图3是图1的容器组件的侧视图；
[0044]图4是图1的容器组件的端视图；
[0045]图5是图1的容器组件的等距视图，其中，选择箱体面板已经被移除以允许外骨骼可见；
[0046]图6是图5的不完整容器组件的平面图；
[0047]图7是图5的不完整容器组件的侧视图；
[0048]图8是图1的不完整容器组件的端视图；
[0049]图9是与图5的容器组件隔离出的壁板的等距视图；
[0050]图10是与图5的容器组件隔离出的外骨骼的等距示图；
[0051 ]图11是图10的外骨骼的底视图；
[0052 ]图12是用于将图9的壁板固定到图1O的外骨骼的附连支架的详细视图；
[0053]图13是包括根据本发明构造的倾卸车身的倾卸卡车的透视图；
[0054]图14是图13的倾卸卡车的侧视图；
[0055]图15是图13的倾卸卡车的平面图；
[0056]图16是图15的倾卸卡车的前视图；以及
[0057]图17是图13的倾卸卡车的后视图。
[0058]在以下描述中，相似的附图标记在整个图中指代相似的或对应的部分。
【具体实施方式】
[0059]现在参照图1至图4，示出了容器组件I，其包括箱体(或缸套(liner))的形式的容器10和用于容器10的承重外骨骼100，该容器包括最上面的开口 12，外骨骼100包括空间框架构造。
[0060]容器10由金属薄片(优选地不锈钢)构成，但是其构造不一定受到此限制，只要箱体材料足够耐用耐磨即可。通往箱体10的最上面的开口 12是直线的，所以箱体10包括一对相对的端壁14和一对相对的侧壁16。箱体包括两个漏斗状形状的隔室20，使得每个隔室的壁朝向隔室底板22聚拢，其中，用于每个隔室20的底板22被一对分隔壁24分离。
[0061]外骨骼100的空间框架包括多个碳纤维管状支杆102，这些支杆102被布置到多个桁架中，并且在交叉点(或节点)处通过碳纤维桁架接合件104接合。
[0062]对于通过接合件104接合的每个支杆102，接合件104包括用于容纳支杆102末端的插口 106。例如，也就是说，诸如可以在通往箱体的开口 12的每个拐角处找到的用于接合五个支杆102的接合件104会包括五个插口 106。
[0063]参照图5至7，可以看出箱体10的壁和底板中的每个如何由一个或多个片状金属面板11组成。参照图9，可以看出这些面板11中的每个如何被形成有沿着其每个边缘纵长地延伸的凸缘18。这些凸缘18的重要性从下面的描述将变得清楚。
[0064]箱体1通过使用多个钢附连支架110而被固定到外骨骼100。参照图12，可以看出每个支架110如何包括凸缘120和半领130，支架110经由凸缘120固定到面板凸缘18，支架110经由半领130固定到外骨骼100的支杆102。在使用中，这些附连支架110被成对布置地使用，使得半领130协作地形成围绕支杆102夹紧的领圈，并且一个或多个面板凸缘18被夹在凸缘120之间，并且通过穿过孔122的螺栓连接(等)被夹紧在一起。这样支撑箱体10面板11的优点是，它们在受损时可以被容易地更换，或者要不然磨损到它们不再适合服务的时刻。
[0065]凭借轻重量的材料的使用，还有其设计及其几何结构，外骨骼100是轻重量的，但是尽管它是轻重量的，它也是非常坚固、刚硬的。箱体10也是轻重量的，但是对于其预期目的来说，本身不是足够坚固或刚硬的。然而，凭借箱体10被外骨骼100充分支撑的事实，外骨骼100对箱体10给予强度和刚度。箱体10通过为箱体10的每个周边边缘提供相邻的承重支杆102、连同中间支杆102来充分支撑外骨骼100，其中，中间支杆102用于既支承外骨骼100，又在周边支杆102之间的区域中支撑箱体1。
[0066]外骨骼100如此坚固以至于容器组件I可以在无需单独底盘的支撑的情况下形成拖车或铁轨货车的基础。也就是说，除了充分支撑装载的箱体10之外，外骨骼还可以用作底盘，使得一个或多个转向架、轴或轮可以依赖于外骨骼100的底侧。为了形成铁轨货车，容器组件I被改造为在每个末端有铁轨转向架。估计这样构造的铁轨货车将比任何当前等同形式轻差不多40%。这意味着当物料在根据本发明的铁轨货车中被运载时，给定机车可以托运40%的该材料。
[0067]为了形成半拖车，容器组件I被改造为在一个末端有道路转向架，在另一个末端有用于鞍座式连接器的主销(king pin)。
[0068]参照其中转向架、轴或主销中的任何一个将被固定到外骨骼100的图1至4中的任何一个，这可以被固定到附连托盘120。
[0069]然而，本发明无论如何都不应被认为限于所示的形状和比例的箱体10。作为替代，箱体及其外骨骼的形状都可以被定制以适合容器组件意图运载的散装材料的特性。而且，更宽的和更浅的容器组件I可以用作倾卸(或翻斗)卡车的倾卸车身。
[0070]进一步的可能的选项包括以下中的一个或多个:用于容器开口的盖子、和/或箱体中的最底下的经由其可以卸下装货的门。
[0071]现在参照图13至17，在图13至17中，例示说明了根据本发明的进一步实施例的容器组件200。容器组件200的与图1至12的容器组件I中所示的对应部分相同(或近乎相同)的那些部分将用相同的标号表示，并且将不再详细描述。
[0072]容器组件200是用于拖运卡车202的倾斜车身，所以它被枢轴地附连到拖运卡车202的底盘204，以使得它可以被液压活塞向后倾斜。容器组件200包括箱体(或缸套)206 (参见图14)以及用于箱体10的承重外骨骼100，箱体(或缸套)206包括最上面的开口 12，外骨骼100包括碳纤维管状支杆102的空间框架构造，碳纤维管状支杆102被布置到多个桁架中，并且在交叉点(或节点)处通过碳纤维支杆接合件104接合。
[0073]缸套206可以由仅不锈钢、复合材料和不锈钢、或者仅复合材料制成。
[0074]在整个说明书和权利要求中，除非上下文另有要求，否则词语“包括”和“包含”及其变型将被理解为暗示包括所述的特征或特征组，而不是排除任何其他的特征或特征组。
[0075]从以上全部内容将显而易见的是，本发明提供了通用的、重量轻的、高强度的容器组件。
[0076]本说明书中对任何现有技术的引用不是，并且不应被看作是，承认这样的现有技术形成公知常识的一部分的任何形式的暗示。
[0077]本领域技术人员将意识到，本发明在其用途上不限于所描述的特定应用。本发明也不限于其优选实施例中的本文中描述的或描绘的特定元件和/或特征。将意识到本发明不限于所公开的一个实施例或多个实施例，而是在不脱离如以下权利要求阐述和限定的本发明的范围的情况下能够有许多重新设置、修改和替代。
【主权项】
1.一种容器组件，所述容器组件包括容器以及用于所述容器的承重外骨骼，所述外骨骼包括空间框架构造。2.根据权利要求1所述的容器组件，其中，所述空间框架包括多个支杆，所述多个支杆被布置到多个桁架中并且在交叉点处通过多个支杆接合件连接。3.根据权利要求2所述的容器组件，其中，对于所述容器的每个周边边缘，所述外骨骼提供相邻的承重支杆。4.根据权利要求2或3所述的容器组件，其中，所述支杆中的每个是管状的。5.根据权利要求2至4中的任何一个所述的容器组件，其中，对于通过接合件接合的所述支杆中的每个，所述接合件包括用于容纳支杆末端的插口。6.根据权利要求2至5中的任何一个所述的容器组件，其中，所述支杆中的每个由复合材料制成。7.根据权利要求2至6中的任何一个所述的容器组件，其中，所述支杆接合件中的每个由复合材料制成。8.根据前面的任何一个权利要求所述的容器组件，其中，所述容器通过多个附连支架固定到所述外骨骼。9.根据前面的任何一个权利要求所述的容器组件，其中，所述容器由一个或多个面板组成，每个面板包括至少一个附连凸缘。10.根据权利要求9所述的容器组件，其中，所述每个面板的每个边缘包括附连凸缘。11.根据权利要求9或10所述的容器组件，其中，对于所述容器的每个附连凸缘，所述外骨骼提供相邻的承重支杆。12.根据权利要求11所述的容器组件，其中，每个附连凸缘通过附连支架固定到其相邻的承重支杆。13.根据前面的任何一个权利要求所述的容器组件，其中，所述容器是包括最上面的开口的箱体。14.一种容器组件，所述容器组件包括:包括内部和外部的容器以及围绕所述容器的外部延伸的承重外骨骼，所述外骨骼包括多个支杆，所述多个支杆被布置到多个桁架中并且在交叉点处连接。15.—种车辆拖车，所述车辆拖车包括权利要求1至14中的任何一个的容器组件以及依赖于所述承重外骨骼的至少一个轮式组件。16.—种铁轨货车，所述铁轨货车包括权利要求1至14中的任何一个的容器组件以及依赖于所述承重外骨骼的一对铁轨转向架。17.根据权利要求16所述的铁轨货车，其中，所述铁轨货车是用于散装货物的敞篷货车。18.—种用于倾卸卡车的倾卸车身，所述倾卸车身包括权利要求1至14中的任何一个的、适于枢轴附连到所述倾卸卡车的底盘的容器组件。19.一种包括倾卸车身的倾卸卡车，所述倾卸车身包括权利要求1至14中的任何一个的容器组件。20.根据权利要求19所述的倾卸卡车，其中，所述倾卸卡车是拖运卡车。
【文档编号】B65D88/12GK105980266SQ201480074113
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2014年12月16日
【发明人】格兰特·克里斯多佛·雷诺兹
【申请人】密斯卡博纳特有限公司