具有增强的剥离强度的货物约束系统和方法

专利名称：具有增强的剥离强度的货物约束系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于在运输期间约束货物的改进系统和方法。更具体地，本发明涉及 一种新颖的系统和方法，用于紧固海运、空运、铁路运输或陆上运输用的集装箱内部的用货 盘装运或不用货盘装运的桶、箱、硬质容器和软质容器，并约束它们的不希望的运动。此外， 本发明还涉及具有增强的紧固、附接和强度的系统和方法，以在运输过程中减少负载的移动。
背景技术：
在美国和国外，大多数用于出口的装运的货物均放置在联运集装箱内。联运集装 箱常常装载有处于例如安装在货盘上的箱、55加仑的闭口桶、超大袋或塑料加固包、塑料包 装包裹、箱柜、金属管、特制硬纸筒、塑料容器或金属容器等密封隔离盒中的货物。尽管每个 密封盒或包裹可能相当重并且静止放置，但由于船、飞机、轨道车或卡车的运动变化，运输 负载物的质量会产生相当大的动量(momentum force) 0联运集装箱通常具有长度为二十或四十英尺的标准尺寸，并被制造为具有在结构 上自支撑且极其坚固的钢制波纹侧壁。集装箱可堆积在用于海运的船上，并承受包括偏航、 纵摇、起伏、横荡和波涛的波浪力。这些力中的每一种都有可能对联运集装箱内的物品施加 相当大的力。这样，当集装箱改变方向或速度时，集装箱内的货物往往沿先前存在的路径继 续行进，直到其接触集装箱的内壁。在没有某种类型的约束和/或缓冲系统的情况下，货物 独立于集装箱而形成相当大的动量。动量的值等于负载的质量乘以其速度。在大型货物负 载的情况下，即使是小的速度或方向变化也会产生相当大的力。对于空中旅行，尽管商用客运航班避免空气湍流，但是在某些情况下恶劣的天气 是不可避免的。而且，当不包括乘客时，本质上，货物运输可能采用最直接的路线，而不管天 气条件如何。在陆运路线上，联运集装箱常常被“背负”在铁路平板车和/或货车挂车上。轨道 车可在编组场内通过联接或驼峰溜放过程而被组成。当轨道车驶入静止的车厢列中时，撞击使车厢随着颠簸而锁定一起。这种撞击会对轨道车内的货物施加力。而且，在运输过程 中，轨道车承受制动力、驶入和驶出、过度的车钩撞击、铁轨振动、轨道倾斜以及摇摆。以类 似方式，卡车承受往往使负载移动的止动力和起动力、紧急制动、不平路基带来的冲击和摇 摆、转弯离心力、振动等。当货物接触集装箱的内壁或门时，使其动量减小为零所需的力必须由货物和/或 集装箱吸收。这种力会对货物造成损坏、对集装箱的内壁或门造成损坏、对货物包装造成损 坏，并且，如果货物是危险物时可能会产生危险的泄漏。因此，不希望货物在运输过程中获 得任何独立于集装箱的动量。这通过将货物约束在集装箱内而使得货物和集装箱基本结合 为一体并在运输过程中在操作上作为一个物体而得以实现。为了在运输过程中紧固负载并且最小化不希望的移动和损坏，负载的密封盒常常 通过专门制造的木框架、地板阻块、橡皮垫、钢箍、重气囊等紧固到联运集装箱、棚车或拖车 的地板和/或侧部。这些目前已知的紧固系统中的每一种均具有与结构成本相关的局限 性，并缺乏足以紧固致密负载的强度等等。而且，虽然货车挂车的后门可被倚靠以至少部分 地紧固诸如食物、棉纸或软纸产品、家具、器械等的无害材料，但对于危险物以及许多其它 类型的负载，集装箱的后门可能不会使用，即使用于部分地紧固负载。实际上，为了遵守交 通部和爆炸品管理局的规定，危险物根本不允许在撞击过程中接触或“触及”后部的集装箱 门。在另外一些情况下，拖车或棚车可能用于仅载有部分负载的货运。而且，部分负载 可能位于拖车的中心位置。在这种情况下，构造足以紧固负载的木制前、后垫衬而不利用拖 车的前部可能是不现实的。此外，一些部分负载不对称地位于货盘上，因而紧固结构必须适 应不对称负载。过去，各种垫衬材料已经在联运集装箱、轨道车和/或拖车内使用，以消除运输过 程中不希望出现的负载运动或移动。箱、桶或其它容器已经通过各种不同方式被约束。货物 主要通过负载锁定和木材支撑方法被固定。这种系统的主要策略包括将木材放置在负载面 与集装箱的后门之间。然而，这可能是昂贵、费时而且通常低效的紧固负载的方式。这样， 阻塞过程需要熟练木匠并常常外包给承包商。而且，安装木制挡板耗费时间。并且，木料支 撑可能略显脆弱并可能由于突然撞击而失效。除了上述之外，通过简单地木材支撑进行阻塞负载的常规方法不能胜任一些任 务。例如，填充联运集装箱的最有效方式是将八十个五十五加仑的桶双层堆积在二十英尺 长的集装箱内。然而，如果装载八十个桶，则在负载面与集装箱的后门之间仅有约四英寸。 四英寸的空间不足以放置足够的木材来适当地支撑八十个桶的负载。因此，当木料支撑用 作约束系统时，运货者被迫运输未装满负载的集装箱。这降低了运输效率并增加了运输成 本。而且，一些类型的木料，例如松木，在没有专门的熏蒸或热处理证明的情况下是不允许 越过国界的。交通部已建立了用于确定具体的约束系统是否能够适合地紧固危险货物的标准。 在特定的情况下，常规的负载锁定和木材支撑在结构上已不够坚固以获准装运危险货物。例如绳、金属或塑料的带或架等过去出现的其它已知约束方式往往表现出减弱的 性能，并且甚至在适度条件下常常在功能上也不适于约束负载。因此，需要将负载紧固在联 运集装箱、空运集装箱、棚车、货车挂车和类似物内，且其在功能上高效、成本低、节省人力并能够符合交通部和爆炸品管理局的规定。还需要具有增强强度特性并限制货物在集装箱 内移动的紧固系统。在与本发明具有共同所有人的美国专利No. 4，264，251中公开了克服一些前述局 限的用于约束货物移动的至少一种方法和设备。该专利中公开的发明包括粘贴到集装箱相 对侧壁的密封带、支撑材料的集成带和接合机构，用于将带的端部捆绑到一起而在负载的 表面上形成紧固和拉紧的约束。在如上所述的专利’ 251中，柔性紧固带以有些类似于悬挂壁纸的方式应用，其中 粘合剂施加于拖车内希望进行粘合的表面上。然后，约束带施加于粘合剂。除了要求这种 单独粘合剂之外，过去出现的系统有时会遇到与连接处薄弱相关的问题。在各条接到一起 的连接处的地方存在着结合板滑移的可能。而且，联运集装箱如前所述具有波纹壁。这些 波纹使可能不具有适当应用的单独的粘合剂显然更难施加约束带。除了在美国专利No. 4，264，251中公开的约束系统之外，已开发出其它系统以提 供增强的操作特性和优点，如在前文中论述的与本申请具有共同的发明人和所有人的美 国专利 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日递交的名称为“具有增强的剪切强度的货物 约束方法和系统”且序列号为No. 12/481，345的美国申请。这些先前专利和申请的公开内 容通过引用如详细陈述一样并入本文。对于这些将货物紧固在联运集装箱中的现有系统而言，进一步地，更多的关注在 于紧固更重更致密的负载，包括危险物，而不放弃先前已知的商业系统实现的优点。而且， 也对减小弹性和/或塑性延伸并增强竖直紧固功能有兴趣，使得危险物能够以增强的效率 和安全性进行运输。对此，希望在常规的联运集装箱内采用八十个五十五加仑的桶负载。在 这种构造中，四个钢桶需要紧邻联运集装箱的后门。过去，存在可能甚至在撞击过程中与集 装箱的后门接触的负载的不可接受的移动的问题。如前所述，对于危险负载，根据危险品规 定，负载与集装箱的后门接触是不可接受的。除了上述之外，过去已知的其它约束系统需要储存麻烦、安装困难的多个元件，并 且常常需要一定熟练程度的工人来正确安装。使用带、钉、锚或螺栓的系统即使在不使用的 情况下也需要相当大的储存空间。而且，这样的系统增大了对于约束货物的工人的安全风 险。另外，这样的系统常常不能满足不同国家监管机构强制要求的安全和移动限制。此外，过去使用的倚靠位于货物集装箱内附件的系统和方法常常不能紧固部分负 载。也就是说，如果负载未延伸到集装箱的前部或后部，例如位于中心的负载，在其有效使 用的区域中必要的锚则可能不可使用。过去出现的方法和系统要求约束带与集装箱侧壁实现五英尺长的自粘合接触。在 保持货物约束带与集装箱侧壁的牢固操作附接的情况下，希望减小该长度。先前已知的系统和方法存在运输过程中通过约束带剥离于货物集装箱的侧壁而 意外松脱和/或脱离的可能性，即使对约束带轴向加载也是如此，这是因为负载的表面的 外边缘与集装箱侧壁之间存在角度以及常规的联运集装箱侧壁表面的平台和低凹的波状 表面。虽然在运输之后通过剥离使约束带松脱是功能约束系统所希望的属性，但在运输过 程中的意外剥离是不希望出现的。在前文中提及的局限性不是穷举，而只是会使过去已知的货物约束系统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关注的问题，不过，上述问题已足以证实 过去出现的货物约束系统值得改进。

发明内容
发明目的本发明的总体目的在于，提供一种新颖的方法和系统，用于将负载紧固在联运集 装箱或类似物内，其使上述问题得以避免或最小化，并由此实现前述类型载货紧固的至少 一些所希望的方面。本发明的另一总体目的在于，明智地保护货物在运输过程中不受损坏并提供将货 物紧固在集装箱内的增强紧固，同时使集装箱负载的移动最小化。本发明的具体目的在于，提供用于联运集装箱和类似物的紧固系统和方法，其在 运输过程中对于联运集装箱、空运集装箱、轨道车、拖车和类似物的侧壁具有增强的紧固方 式和剥离抵御力。本发明的相关目的在于，提供用于联运集装箱和类似物的紧固系统和方法，其中， 使负载针对给定水平撞击的行进量最小化。本发明的另一目的在于，减少将载货紧固在联运集装箱和类似物内所涉及的材料 和人力成本。本发明的特定目的在于，提供用于紧固独立货物的方法，其中该货物可由相对不 太熟练的工人快速、可靠和高效地安装，即使是在具有起伏壁的联运集装箱内也是如此。本发明的简单概述本发明的一个优选实施例包括将货物约束在集装箱内的系统和方法，其包括层压 负载约束带，所述负载约束带包括柔性带，其具有第一侧和第二侧以及第一端和第二端。 第一粘合层从所述带的所述第一端至所述第二端沿所述柔性带的所述第二侧共同延伸并 覆盖所述柔性带的所述第二侧。加固层被所述第一粘合层粘合，并且随所述柔性带的长度 共同延伸。第二粘合层从所述层压负载约束带的所述第二端处的所述加固层的一部分延伸 并覆盖所述加固层的一部分，该第二粘合层的厚度约为大于1. 9毫米且小于3. 0毫米。隔 离层被施加为在所述第二粘合层上共同延伸用于保存和分配目的，所述隔离纸或层能够从 所述第二粘合层移除，且所述层压负载约束带可操作而以增强的剥离强度特性在现场被可 松脱地附着到货物集装箱的侧壁表面。将层压负载约束带施加于运输集装箱的侧壁以将货物紧固在运输集装箱内的第 一种方法包括以下步骤提供负载约束带，所述负载约束带具有第一端和第二端以及在所 述第二端处的具有自粘合涂层的区段，所述自粘合涂层的厚度大于约1.6毫米且小于约 3. 0毫米，用于将所述负载约束带可松脱地附接到运输集装箱的侧壁表面。所述方法包括 确定在邻近于所述运输集装箱的侧壁表面的负载的外接触边缘与所述运输集装箱的侧壁 表面之间的最短距离“A”。所述方法进一步包括将所述柔性负载约束带的所述自粘合部分靠紧所述运输集 装箱的所述侧壁表面设置和紧固，其中，所述带的所述自粘合部分的长度小于或等于4英 尺，将所述自粘合部分设置和紧固到所述侧壁表面的步骤始于所述负载约束带与负载表面
9近处外边缘的接触边缘的假想延长线之后的距离“B”处。所述假想延长线垂直于运输集装 箱侧壁表面，其中长度为B ^ cot θ ·Α，其中，θ是在所述负载约束带的外表面与运输集装箱侧壁表面的 内平面之间形成的角度，且θ ^ 15°


通过以下结合附图对优选实施例的详细描述，本发明的其它目的和优点将变得明 显，其中图1是位于码头的集装箱船的示意性鸟瞰图，其中起重机正将联运集装箱提升和 装载到用于海运的船上；图2是紧固到货车挂车平板上的联运集装箱内部的轴测图，其中部分负载紧固在 集装箱内；图3是用于将货物约束联运集装箱内的分配辊和十二英尺长的紧固约束带的示 意图；图4是局部轴测图，其被局部剖开用于示出将常规的约束带施加到位于货车挂车 上的联运集装箱的内壁表面；图5是联运集装箱主体的详细的局部剖视图，其中显示约束带与集装箱侧壁的常 规附接长度；图6是类似于图3的视图，其中公开了根据本发明一个实施例的约束带的优选形式；图7是根据本发明一个实施例的一卷约束带的局部剖切轴测图；图8是沿图7中的剖切线8-8所取的详细剖视图，并公开了根据本发明约束带的 一种优选形式的内部细节；图9是类似于图8的局部剖视图，并公开了根据本发明的约束带的另一优选形式 的内部结构的可替代细节；图10是类似于图8的局部剖视图，并公开了根据本发明的约束带的另一优选形式 的内部结构的另外的可替代细节；图11是类似于图8的局部剖视图，并公开了根据本发明的约束带的另一优选形式 的内部结构的又一可替代细节；图12是联运集装箱的拐角的放大细节图，该联运集装箱中具有容纳在传统箱内 的货物和连接到集装箱的横向侧壁的增强附接，其中负载约束系统的粘合部分的侧壁接触 的部位始于集装箱侧壁表面的向外弯曲的部位；图13是联运集装箱的拐角的详细放大图，其中具有如图12所示的货物，其中，负 载约束带上的张力用于使粘合带的中心部分剥离于集装箱的侧壁低凹部分；和图14是根据图13的虚圆部分的区域所取的放大细节图，其中显示通过施加于负 载约束带的轴向拉力使负载约束带剥离于联运集装箱的侧壁表面。
具体实施例方式本发明的应用环境
现在具体参见图1，其中显示本发明的一种实施环境。其中，船10被示出为停靠在 港口，且联运集装箱12正被装载到船上。特别地，图1示出船10在码头14，起重机16正在 提升和装载将要被堆积在海轮10上的联运集装箱12。本发明可被有利地用于将货物紧固 在联运集装箱内，所述联运集装箱例如为被装载到船10、空运集装箱、轨道车、货车挂车 等之上的联运集装箱。图2是公开本发明另一实施环境的轴测图。在此图中，联运集装箱或货物集装箱 20显示为安装在拖车22上，其中拖车22由牵引车24可操作地拖拉以进行陆运。诸如此类 的集装箱还可操作以直接安装在铁路平板车上，或通过附接到货车挂车22而安装在铁路 平板车上。图2的局部切除部分示出可操作的被自粘合到联运集装箱20的内壁表面32的货 物约束带30。图2所示的货物紧固系统包括利用自粘合到集装箱侧壁相对部分的粘合部分 34而自粘合到集装箱20的相对侧壁的一对相对的约束带30。约束带30卷绕在诸如五十五 加仑的桶38的货物36周围并将其环绕。约束带30在负载的表面上重叠并通过扭矩工具 折叠且拉紧在一起。然后，单独的覆盖补片40被施加到从货物周围的集装箱侧壁结合相对 约束带30的连接处，从而将货物紧固到集装箱20的内壁表面。转到图3，其中显示出如在前述相关专利中所描绘的约束带30的一般形式。约束 带30优选地在卷轴或辊44上制造和传送。一卷44的带30被制造为以端对端的连续的方 式的约十二英尺长的段，且具有被反复加固的结构。在整个带30中，开始的约七英尺的部分46被制造成基本结构，而交替的约五英尺 的部分48包括额外的自粘合的粘合组合物。在一个实施例中，带30以约十二英尺的长度被 横向打孔，使得带30能够被撕开。可替代地，带的一侧被标出十二英尺的长度，并且能够在 表面上切割以形成用于施工现场的一个约十二英尺长的约束带30。优选地，约束带30为约 十五英寸宽；不过，根据对更宽的带所能够提供的额外强度的要求，也可替换为其它宽度。图4和图5公开了根据本发明人的带的应用技术而被施加到联运集装箱50或类 似物的侧壁表面52的单个负载约束带30的视图。其中，图4示出正被施加到联运集装箱 50的侧壁52的负载约束带30。如前文所列相关专利中教导的那样，安装者可使用被设计 成帮助安装者将带30牢固地粘合到联运集装箱50的起伏表面的滚动工具54或类似装置。 安装者已经将隔离纸56 (见图3)从负载约束带30的自粘合部分48剥离，并示出正使所述 带平滑紧贴联运集装箱的侧壁。图5为以图4中所示方式被施加有负载约束带30的联运集装箱侧壁部分的剖视 图。联运集装箱50的侧壁内表面52由依次重复的平台表面56和低凹部58构成。联运集 装箱50被完全标准化，一个常用集装箱50具有如图5所示的7. 0英寸的横向平台尺寸、横 向长度为6. 8英寸的第一斜表面、7. 2英寸的低凹基部和横向长度为6. 8英寸的第二斜表 面。负载约束带30的粘合部分被设计成覆盖三个或四个平台表面56和两个或三个低凹部 58。粘合剂59是呈现出高粘性和高剪切强度并能够良好粘合到金属的丙烯酸。此外， 粘合剂必须具有优良的高温和低温特性，从而使联运集装箱能够在所有正常环境操作条件 下运送。最后，粘合剂应具有低剥离强度特性，使得当集装箱卸载时，负载约束带30可通过 手动从集装箱的侧壁表面剥离而被容易地移除，且不留残余。
负载约束带现在参见图6至图8，公开了根据本发明的高强度负载约束带60的一种优选形式。约束带60以十至十一英尺长的连续的区段在卷轴或辊62上制造和运送，见图6。 每个约束带60具有第一端66和第二端68以及用于将负载约束带60可松脱地附接到集装 箱侧壁上的另外的自粘合涂层70。如图所示，自粘合涂层或部分70的长度为三至四英尺。图7和图8示出约束带60的分解的、局部展现的视图，以公开根据本发明一个实 施例的约束带60的组成的内部细节和相对位置。约束带60包括柔性热压粘合聚酯带70， 其具有第一侧或外侧72、第二侧或内侧74以及与带60的端部对应的第一端66和第二端 68 (仍见图6)，以使热压粘合带70延伸遍及约束带60的十到十一英尺的长度。第一粘合层76从热压粘合带的第一端66至第二端68沿热压粘合聚酯带70的第 二侧74共同延伸并覆盖热压粘合聚酯带70的第二侧74。第一粘合层76具有第一侧78和 第二侧80。如图7和图8所示，粘合层76的第一侧78自始至终地自粘合接触柔性热压粘 合聚酯带70的第二侧74。加固材料层82被提供具有第一侧84和第二侧86。在本发明的此实施例中，加固 材料82包括多条大致平行的纵向线88，该多条大致平行的纵向线88聚集成以大致相互平 行的阵列在约束带60的长度上自始至终地延伸的束90。相应地，加固材料82的束90中的 每一束由多条更细纤度的加固材料纤维92，例如为聚酯、玻璃纤维等等构成。第二粘合层94从负载约束带60的第二端68至距离负载约束带60的该第二端小 于或等于约四英尺的位置(仍见图6)沿加固材料层82的第二侧延伸并覆盖加固材料层82 的第二侧。在优选实施例中，第二粘合层94的长度约为三英尺。第二粘合层94具有第一侧96，其重叠并粘合到加固材料82的第二侧86 ；和用于 附接到集装箱侧壁的第二侧或外侧98。粘合层94的厚度T1约为1. 6至3. 0毫米，且在优 选实施例中厚度约为2. 1毫米。已经确定的是，第二粘合层的这一厚度提供增强的抵抗力 防止粘合层在运输过程中意外剥离于集装箱侧壁。同时，在货物运送之后并沿接近垂直于 侧壁表面的方向拉伸约束带远离集装箱侧壁时，粘合层将允许手动剥离去除约束带。虽然对第二粘合层94而言可能不需要基底，不过，如果基底是必要的或所希望 的话，则基底100可如图8所示嵌入到第二粘合层94内。不过，基底100可由具有多个 横向孔的丙烯酸板材、或使基底多孔的具有孔的树脂差异聚合物(resin differential polymer)、或可被形成为网状基底形式的维罗朗 构成。诸如杜邦、赫斯特-塞拉尼斯之类 的公司制造这样的材料。可替代地，只要粘合材料的剪切强度足以承载如下所述的轴向负 载，基底100可以没有孔和包括迈拉(Mylar)片。隔离材料或纸102延伸遍及第二粘合层94的第二侧或最外侧98。隔离材料102 使本发明负载约束带60的单个区段能够在卷轴或芯上制造和储存，如图6和7中所示，并 且，隔离纸102在现场被剥离于单个负载约束带60，使得安装者可使用第二粘合层94将负 载约束带60的第二端68粘贴到运输集装箱的侧壁或其它附接表面上。第一和第二粘合层76和94由具有高剪切强度、宽操作温度梯度(包括冷天粘性) 和用于通过毛细作用从集装箱侧壁排出水分的比重小于一的组合物构成。所述类型的粘合 剂优选地可购自马萨诸塞州罗克兰的温特尔胶带(Venture Tape)公司。如前所述并特别地如图8所示，加固物82的每一束均由多条更细纤度的加固材料丝92构成。加固丝92可由细的聚酯纤维、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃、玻璃纤维、包括凯夫拉 尔(Kevlar)的芳族聚酰胺、碳纤维等构成。凯夫拉尔是一种其中的所有的酰胺基被对亚苯 基隔开的聚酰胺。凯夫拉尔是特拉华州威尔明顿杜邦公司的注册商标。加固物82的各个 丝束直接邻接和粘合到第一粘合层76的第二表面80，如图8所示。现在参见图9，其中示出类似图8的可替代优选实施例的层压式负载约束带110的 局部剖视图。约束带110包括具有第一表面114和第二表面116的第一柔性整体式材料带 112。约束带110还包括加固层118，该加固层118包括具有第一表面122和第二表面124 的第二柔性整体式材料带120。在此实施例中，两个整体式带112和120被选择为具有不 同厚度，但具有类似组成。在可替代实施例中，所述带的厚度可相同，或者带112可以比带 118 厚。第一和第二整体式带112和120优选由高强度聚丙烯、高密度聚乙烯 或低密度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、二元醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯 (polyethyleneterephtalate glycol)、聚氯乙烯、氯乙烯单体、或交叉层压的聚乙烯的不 透明或者透明的组合物构成。这些材料对于本领域技术人员而言是已知的，且高强度特性 的薄片可购自各个制造高强度膜的公司。例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)和二元醇 改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PETG”)的共聚酯薄片作为高强度挤出薄片可购自田纳西州 金斯堡的伊士曼化学公司。交叉层压的聚乙烯可购自德克萨斯州休斯敦的维罗朗强力薄膜 已知为维罗朗的品牌。虽然这些高强度薄片材料目前是优选的，不过其它高强度的整体式 挤出材料薄片也在本发明的范围内。此外，这些材料中的两种或更多种可组合以生产整体 式或层状组合物。在优选实施例中，整体式材料薄片或带112和120通过具有第一侧128和第二侧 130的中间粘合层或第一粘合层126作为操作单元被接合在一起。粘合剂的组合物可选自 上述结合图7和8的实施例所述的多种可从市场购得的材料。第一粘合层126可在制造过程中直接施加到整体式薄片112和120的内外表面， 或者，可由中心基底(未示出)承载，该中心基底可以是多孔的热压粘合聚酯或迈拉。当使 用基底时，粘合层126通常被分为厚度大致相等的两部分。第二粘合层132和隔离层134类似于图8实施例的第二粘合层94和隔离层102 被附接到图9公开的层压式负载约束带110的实施例的第二端68。第二粘合层132和隔离 层134与负载约束带60的第二端的距离小于或等于约四英尺。在优选实施例中，第二粘合 层132和隔离层134的长度约长为三英尺。第二粘合层132具有第一侧136，其重叠和粘 合到加固材料118的第二侧；和用于附接到集装箱侧壁的第二侧或外侧138。第二粘合层 可包括或者可不包括如上述结合图7和8所述的基底层140。图10公开了本发明的另一可替代优选实施例。在此实施例中，显示层压式负载约 束带140的局部剖视图，该层压式负载约束带140类似于图7和8的层压式负载约束带60 并类似于图9中的约束带110。在此实施例中，负载约束带140的一部分142与结合图7 和8以及说明书公开和描述的负载约束带60相同，且在此通过引述而对其重复描述，如同 详细论述，其中包括对以下部分的描述热压粘合的柔性第一层144、第一粘合层146、加固 层148、短的第二粘合层150以及与较短的三至四英尺的第二粘合层150共同延伸的隔离层 152。
除了图10的实施例的组成142以外，在结构上类似于层148、包括更细纤度纱线平 行束的第二加固层154通过具有第一侧160和第二侧162的第三粘合层158被共同延伸地 附接到热压粘合柔性层144。图11是类似于图8-10的又一实施例的层压式负载约束带170的详细局部剖视 图。在此实施例中，部分172在以下意义上与图8和10的实施例大致相同第一粘合层174 类似于粘合层76和146，加固层176类似于加固层82和148，三至四英尺的第二粘合层178 类似于图8和10的实施例的第二粘合层94和150。最后，隔离材料层180与第二粘合层 178共同延伸，并类似于图8和10实施例中的隔离层102和152。图11的实施例中的不同之处在于提供了柔性带182，其由如前文中参照图7和8 所述的更细纤度纤维的纵向延伸束184和186以及交叉(crossing)丝束188构成，交叉丝 束188被编织为与束184和186交叉以形成更细纤度纤维束的柔性交织织物190。迈拉外 涂层192被施加到交织织物层190的外部的第一侧，从而形成层压式负载约束带的第一带 182。在所有其它方面，图11的实施例与图8、9和10的实施例相同或相似，为了完整通过 引述对这些图进行重复描述。在结合图9、10和11公开的柔性约束带的实施例中，第二粘合层124、150和178各 自的厚度τ2、T3和T4均约为1. 6至3. 0毫米，且在优选实施例中厚度均约为2. 1毫米。已 经确定的是，第二粘合层的这一厚度提供了增强的抵抗力防止粘合层在运输过程中意外剥 离于集装箱侧壁，同时，在运输货物之后，允许容易地手动剥离移除约束带。负载约束带的使用和操作方法现在参见图12，示出如图4所示的运输集装箱50的拐角的局部剖视图，其中正方 形集装箱202表示货物。集装箱50的横向侧壁204包括由倾斜表面210相连的平台表面 206和低凹部表面208。货物集装箱202堆积在货盘上，装载有货物的货盘通过提供上述结 合图6-11讨论和描述的类型的层压式负载约束带212而被紧固在运输集装箱50内。一种将货物202紧固在运输集装箱50内的负载约束带212的使用方法包括提供 第一负载约束带212的步骤，其中第一负载约束带212具有至少部分地越过负载的表面222 延伸的第一端以及第二端224，粘合部分226开始于负载约束带212的第二端224，并如前 所述地沿带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可操作以将 负载约束带212可松脱地附接到运输集装箱50的内侧壁表面228，如前所述。粘合层226的厚度约为1. 6至3. 0毫米，且在优选实施例中厚度约为2. 1毫米，如 前所述，从而提供增强的抵抗力防止粘合层在运输过程中意外剥离于集装箱侧壁，同时，在 运输货物之后，允许容易地手动剥离移除约束带。在将负载约束带212的第二粘合部分226施加到集装箱50的侧壁204之前，确定 在将被紧固的负载的外接触边缘230与运输集装箱50的邻近于负载接触边缘230的内侧 壁表面228之间的最短距离“Α”。在通过测量确定最短距离“Α”之后，所述第一负载约束带212的所述自粘合部分 226的向前边缘232 (见图6和12)被放置在运输集装箱从负载的接触部位230之后延伸 的侧壁表面上。相对侧壁228的初始接触部位232开始于接触边缘230之后沿侧壁表面 的距离“B”处，其中，B彡cot θ ·Α，且θ彡15°。已经确定的是，如果角度θ保持小于 或等于15度，则负载约束带212与集装箱的第一侧壁表面228的剪切接触被增强，而且带
14212的接触部分226的长度可减小至四英尺或更小，且优选地为三英尺，同时保持约束系统 的工作和规定的负载约束特性。现在参见图13，示出如图12所公开的集装箱50的相同拐角的另一局部剖视图。 在图13中，集装箱负载202有时呈现出沿箭头234的方向作用在约束带212上的力。于是， 纵向张力被施加到约束带212的侧向部分上，这往往在约束带与集装箱侧壁的附接部分的 低凹部内形成大致沿箭头236方向的剥离力。如图13可见，这种趋势会将粘合层226剥离 于侧壁204的低凹部。现在参见图14，其显示出当进一步的轴向负载沿箭头242的方向施加到带212上 时负载约束带212的圆圈部分240的更详细视图。如果带212前进到图14图示的位置，则 力242使粘合层在弯曲部位244几乎完全剥离于集装箱侧壁204。本发明通过采用具有增 强的剥离特性的粘合层厚度防止如前所述大致沿如图13所示箭头236的方向远离侧壁低 凹弯曲部的初始剥离，从而防止上述情况发生。在本申请中，和在权利要求中，术语“运输集装箱”在广义上用于能够运载货物的 所有形式的运输装置。运输集装箱装置包括但不限于联运集装箱、空运集装箱、诸如棚车之 类的轨道车、货车挂车以及具有波状或平滑侧壁表面的类似物。在描述本发明时参考了优选实施例。不过，熟悉本发明公开内容的本领域技术人 员可认识到处于如所附权利要求限定的本发明的范围内的添加、删减、替换、修改和/或其 它变化。
1权利要求
一种用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，该货物在运输过程中承受移动力，所述负载约束带包括具有第一侧、第二侧、第一端和第二端的柔性带；第一粘合层，其从所述第一粘合层的所述第一端至所述第二端沿所述柔性带的所述第二侧共同延伸并覆盖所述柔性带的所述第二侧，并且所述第一粘合层的第一侧粘合接触所述柔性带的所述第二侧；加固层，其具有第一侧和第二侧，并通过所述第一粘合层被结合到所述柔性带，其中所述第一加固层的第一侧被粘合到所述第一粘合层的所述第二侧；第二粘合层，其从所述负载约束带的所述第二端至距离所述第二端小于或等于约5英尺的位置沿所述加固材料层的所述第二侧延伸并覆盖所述加固材料层的所述第二侧，并且所述第二粘合层的第一侧与所述加固材料层的所述第二侧自粘合接触，所述第二粘合层的厚度大于约1.6毫米且小于约3.0毫米；和隔离材料，其与被施加于所述加固层的所述第二侧上的所述第二粘合层的所述第二侧共同延伸，并被可松脱地粘合到所述第二粘合层的所述第二侧，其中，所述隔离纸能够在现场从所述第二粘合层移除，所述负载约束带被可松脱地附着到货物运输集装箱的侧壁表面，使得所述负载约束带能够用作柔性紧固元件而以增强的剥离强度特性将货物紧固在运输集装箱内。
2.根据权利要求1所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中所 述第二粘合层包括具有厚度为约2. 1毫米的粘合层。
3.根据权利要求2所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中所 述第二粘合层从所述负载约束带的所述第二端延伸到与所述负载约束带的所述第二端相 距为3至4英尺的位置。
4.根据权利要求2所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中所 述第二粘合层从所述负载约束带的所述第二端延伸到与所述负载约束带的所述第二端相 距约3英尺的位置。
5.根据权利要求1所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中所 述第二加固层包括多个加固丝束，其以大致平行的阵列被结合到所述第二粘合层，每个所述加固丝束包 括多条更细纤度的聚酯加固材料纤维。
6.根据权利要求1所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中所 述加固层包括塑性加固材料的整体带。
7.根据权利要求6所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中所 述第一柔性带包括塑性材料的整体带。
8.根据权利要求1所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中所 述第一柔性带包括被结合到所述第一粘合层的多条加固丝。2
9.根据权利要求1所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中所 述第一柔性带包括加固材料交织层，其由沿所述负载约束带的长度延伸的大致平行的纵向线和与所述大 致平行的纵向线交织以形成所述交织层的横向线构成。
10.根据权利要求9所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，进一 步包括施加于所述交织材料的外表面的柔韧涂层。
11.一种将货物紧固到运输集装箱内的层压负载约束带，所述货物在运输过程中承受 移动力，所述负载约束带包括具有第一侧、第二侧、第一端和第二端的第一柔性带；第一粘合层，其从所述第一端至所述第二端沿所述第一柔性带的所述第二侧共同延伸 并覆盖所述第一柔性带的所述第二侧，并且所述第一粘合层的第一侧粘合接触所述柔性带 的所述第二侧；加固层，通过所述第一粘合层结合到所述第一柔性带，其中所述加固层的第一侧粘合 到所述第一粘合层的所述第二侧；第二粘合层，其从所述负载约束带的所述第二端至距离所述带的所述第二端小于或等 于约3至4英尺的位置沿所述加固层的第二侧延伸并覆盖所述加固层的所述第二侧，并且 所述第二粘合层的第一侧与所述加固材料层的所述第二侧自粘合接触，所述第二粘合层的 厚度大于约1. 6毫米且小于约3. 0毫米；和隔离材料，其与被施加于所述加固层的所述第二侧上的所述第二粘合层共同延伸，并 被可松脱地粘合到所述第二粘合层，其中，所述隔离纸能够在现场从所述第二粘合层移除， 所述负载约束带被可松脱地附着到货物运输集装箱的侧壁表面，使得所述负载约束带能够 用作柔性紧固元件而将货物紧固在运输集装箱内。
12.根据权利要求11所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中 所述第二粘合层包括具有厚度为约2. 1毫米的粘合层。
13.根据权利要求12所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中 所述第二粘合层的长度为约3英尺。
14.根据权利要求12所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中 所述第二加固层包括多个加固丝束，其以大致平行的阵列被结合到所述第二粘合层，每个所述加固丝束包 括多条更细纤度的聚酯加固材料纤维。
15.根据权利要求1所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中 所述加固层包括塑性加固材料的整体带。
16.根据权利要求15所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中 所述第一柔性带包括塑性材料的整体带。
17.根据权利要求15所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，其中所述第一柔性带包括加固材料交织层，其由沿所述负载约束带的长度延伸的大致平行的纵向线和与所述大 致平行的纵向线交织以形成所述交织层的横向线构成。
18.根据权利要求17所述的用于将货物紧固在运输集装箱内的层压负载约束带，进一 步包括施加于所述交织材料的外表面的柔韧涂层。
19.一种应用将货物紧固在运输集装箱内的负载约束系统的方法，所述货物在运输过 程中承受移动力，所述方法包括以下步骤提供第一负载约束带，所述第一负载约束带具有第一端和第二端以及位于所述第二 端处具有自粘合涂层的区段，所述自粘合涂层用于将所述第一负载约束带可松脱地附接到 运输集装箱的第一侧壁表面的区段，所述第一负载约束带的所述自粘合涂层的厚度大于约 1. 6毫米且小于3. 0毫米；确定有待被紧固的负载的外接触边缘与邻近于所述负载的所述运输集装箱的第一侧 壁表面之间的最短距离“A”；将所述第一负载约束带的所述自粘合部分设置在所述运输集装箱的所述第一侧壁表 面上，其中，所述带的所述自粘合部分的长度小于或等于4英尺，所述设置始于所述负载的 接触边缘之后的沿所述第一侧壁表面的距离“B”处，其中B ^ cot θ · Α，且 θ < 15° ，使得所述负载约束带与所述集装箱的所述第一侧壁表面之间的剪切和剥离接触被增强；提供第二负载约束带，所述第二负载约束带具有第一端和第二端以及位于所述第二端 处的具有自粘合涂层的区段，所述自粘合涂层用于将所述第二负载约束带可松脱地附接到 与所述运输集装箱的所述第一侧壁表面大致相对设置的所述运输集装箱的第二侧壁表面， 所述第二负载约束带的所述自粘合涂层的厚度大于约1. 6毫米且小于3. O毫米；确定有待被紧固的负载的外接触边缘与邻近于所述负载的所述运输集装箱的所述第 二侧壁表面之间的最短距离“Α” ；和将所述第二负载约束带的所述自粘合部分设置在所述运输集装箱的所述第二侧壁表 面上，其中，所述带的所述自粘合部分的长度小于或等于4英尺，所述设置始于所述负载的 接触边缘之后的沿所述第二侧壁表面的距离“B”处，其中B，彡 cot θ · Α，，且 θ < 15° ，使得所述负载约束带与所述集装箱的所述第二侧壁表面之间的剪切和剥离接触被增强；使所述第一负载约束带和所述第二负载约束带的所述第一端延伸而至少部分地跨越 将被容纳在所述集装箱内的负载的表面；和将跨越所述负载的所述第一负载约束带和所述第二负载约束带的所述第一端紧固，从 而将负载可操作地约束在所述集装箱内。
20.根据权利要求19所述的应用将货物紧固在运输集装箱内的负载约束系统的方法，其中所述第一负载约束带和所述第二负载约束带的所述自粘合涂层中的每一个均具有约 2.1毫米的厚度。
21.根据权利要求20所述的应用将货物紧固在运输集装箱内的负载约束系统的方法， 其中所述第一负载约束带和所述第二负载约束带的所述自粘合部分中的每一个均具有约3 英尺的长度。
全文摘要
本发明提供具有增强的剥离强度特性的货物约束系统和方法，该约束系统包括具有粘合层的层压负载约束带，粘合层用于将约束带粘合到集装箱壁表面并具有约大于1.6毫米且小于3.0毫米的厚度。在用于将货物紧固在运输集装箱内的负载约束方法中，集装箱侧壁与附接到该侧壁的加固材料带之间的附接角度θ保持在约15度或更小，并满足公式B≤cotθ·A，其中θ是在所述负载约束带的外表面与运输集装箱侧壁表面的内平面之间形成的角度，“A”是从负载的前边缘至相邻侧壁的距离，“B”是沿集装箱壁的在约束带与将被约束的负载的边缘之间的接触部位之后的距离。
文档编号B65D63/00GK101927884SQ20101013455
公开日2010年12月29日 申请日期2010年3月16日 优先权日2009年6月18日
发明者马修·布洛克 申请人:马修·布洛克