本发明涉及一种用硬纸板制造的新型托盘或称组合盒,这种托盘用来运送各种易腐烂的货物例如水果、蔬菜及其它类似产品。 本发明还涉及这种托盘或称盒子的制造方法。
在设计上述的新型托盘时,必须考虑保证良好特性的许多条件,也就是说,托盘必须具有一定的强度、容易搬运、可以清楚地展示它所盛装的产品、而且可以回收。
有关强度的第一个条件,托盘必须能够支持产品的重量而不致使其底部发生变形;必须能够保持其叠放状态;必须有高的抗压能力(这一点取决于所支持的重量以及所要求的叠放托盘的数目);必须能承受动态堆积负荷、即运送过程中所产生的振动和移动;必须能适应搬运、贮存和运送的工作状态,特别是环境湿气的影响,在放置这种托盘的冷藏室里湿度可达90%。
有关搬运地第二条件,它必须能根据小用户的要求堆叠起来,或者根据大用户的要求方便地折开来,因为大用户本身有可以采用小型、轻便且具有较大自动化能力的运送机器的地方。
关于第三方面,托盘必须具有高质量印刷的良好条件。最好,从回收观点看,它必须没有造成回收困难的因素,例如使用不能回收的原材料或其他材料。
当今市场上的组合式盒或称组合式托盘的基本类型,一种是以木材作为原材料,另一种则是用硬纸板制成的。
第一种托盘用木材制造,虽然能满足上述第一条件,即强度问题,但它们不能符合上述其它各项的要求,因为它不易搬运,既不能高质量印刷,也不能回收而降低成本。
第二种托盘用众所周知的多种硬纸板或其它类似材料制造,一般是由具有适当形状的板材形成,这种板材上带有限定托盘底部的折叠线和从底部延伸出来的翼片,在制成托盘时这些翼片可成为托盘侧壁之组成部分。
上述这种托盘在制造上存在一些问题,因为托盘的制作操作和托盘拐角处相邻侧壁的棱角连接都较困难。
而且这种托盘的强度和刚度不足以承受装载货物和托盘堆叠时所受到的压缩。
这一缺点来自于要折叠出具有这种形状的托盘上的困难,因为制造托盘时必须采用硬纸板,特别是波纹纸板,这种纸板除了强度较低外,还有很大的吸湿性,这就意味着托盘会限快损坏。
在许多情况下,为了增强托盘,采用设置附加板块的办法(特别是在拐角处),并且托盘的底部由两个弯过托盘面的凸边进行加强。
这就使得制造托盘的工序变得复杂,而且成本增加。在大多数情况下,这种托盘不能获得所需的强度。
普通托盘的另一个固有的问题在于它是整体的,故上述托盘的图案印刷问题很突出,整个托盘必须通过印刷机,即使印刷量很小、或者说托盘上要印刷的部位很小,也必须这样做。
为了成功地解决上述问题,本发明设计安排了组合式托盘。
为了制成组合式托盘(这种托盘属于上述提到的第二类型的托盘),采用了更特殊的方法。具体地说,采用硬纸板作为原材料,但是,特征在于不采用普通运送水果和蔬菜用的波纹型硬纸板,而是用压实型硬纸板,而且托盘不是制成一个整体,而是由若干个单块适当地互相胶接而成。
更具体地说,上述托盘以一个形似浅盘的基板为基础,作为托盘的底部,在底部的周边上带有向上凸起的凸边,它至少与另一个构件(托盘侧壁的一部分)相连接,不管托盘的侧壁是由两个还是四个构件组成,也不管它是否带有用以支承垂直棱角的其它辅助构件。
本发明的另一个特征是上述的浅盘位于组成托盘侧壁的单个或多个构件之内,浅盘突出到组成托盘侧壁的各构件的下边缘之外,因此,当托盘叠放起来时,每一个上托盘的底部可安装到紧接着的下托盘的周壁构件之内。
托盘的侧壁可以带有向托盘里面折叠并胶接固定的折叠边缘,以便使上述托盘具有更高的强度。
托盘的多构件结构允许采用不同厚度的构件、以便提高托盘所需部位的力学性能。
组成托盘侧壁的构件的下边缘可设置若干独立的缺口,而其上边缘则带有形状与其互补的凸片,在将托盘叠放起来时,它们将配合在一起。
托盘的垂直棱角的横截面可以是弧形的。
托盘的垂直棱角也可以是羽毛状边缘的。
托盘的底部也可以带有向外凸出的嵌入式凸台,并在凸台处粘上一个盖住整个底部的支板。
本发明还涉及这类托盘的制造方法,包括:设计一个形成浅盘底部的插入式构件;将一个具有要制造的托盘的周边长度的成形件放到浅盘的凸边之上,再将至少一个带状板块沿其纵向边缘粘到上述浅盘的凸边的外表面上,允许至少有部分凸边没有盖住,上述带状板围绕底部的整个四周、直到它们的两端本身互相粘接在一起,结果,围绕在成形件四周的带状板便形成了托盘的侧壁,在从已制成的托盘中取出成形件以后,本工序便告结束。
按照本发明托盘的另一个最佳实施例,决定浅盘形式的凸边带有底宽上尖的斜角,凸边的斜角处的高度要高得多,可由一块或多块板制成的托盘侧壁与这些斜角相对应的地方本身折叠成三层,而使托盘拐角处的厚度明显增加。
按照本发明的托盘的一个改型实施例,制造托盘时采用压实型硬纸板作为原材料,并由多个构件本身粘接构成。托盘结构上的主要特征是,它由五个构件构成,一个构成底部,其它四个构成侧壁。在一个特殊的实施例中,这些侧壁中有两个互相对置的侧壁向两端延长、并从折叠横线开始形成折叠翼片,它们的端部与托盘的另两个侧壁(第二位置)的端部重叠并粘接、且盖住了整个的另一个侧壁。上述第二位置的侧壁两端也延伸并从折叠横线开始形成折叠翼片,这两个端部与上述托盘第一位置上的侧壁端部相重叠并互相粘接。
上述托盘的大侧壁沿其上边缘向里弯折并粘到相应侧壁的内表面上,大侧壁的两端翼片则粘到托盘的小侧壁的外表面上、并整个盖住它。
小侧壁的上边缘带有凸起的凸片,其形状和位置与同一侧壁的下边缘上的缺口相同,这样,在堆叠托盘时,下一个托盘的凸片便能插入上一个托盘的缺口中而防止堆叠时托盘的移动。
小侧壁两端时翼片的上边缘带有一个与托盘底部邻近凸边处的缺口相对应的凸片,因此,在堆叠托盘时,凸片与缺口之间互相配合而使其固定不动。
和大侧壁一样,托盘的小侧壁也向下翻折到浅盘的底部处,或采用其它类似的办法使托盘成为一个敞口盘。
按照上述的说明,制造这种类型的托盘的工序包括:压制一个形成托盘底部的构件,该构件上带有与托盘侧壁相对应的、可沿限定托盘底部的折叠线折叠的其它边缘部分;与此同时,压制构成托盘侧壁的板条或称构件,该构件在其相应的端部翼片上带有横折叠线;将这些板条或称为带壁沿底部的凸边粘到它的上面,再将两个相对面或称为侧壁沿高位折叠线弯折,同时将相应的长度方向上的延长部位沿折叠线弯折而形成翼片。
再按前面已说明过的方法将另外两个侧壁及其相应的翼片弯折,直到每一个侧壁的翼片互相重叠,再将互连侧壁的相邻端部粘接起来。
最后,在一个实施例中,可以将相应于托盘相对侧壁的带壁的尺寸做得略为大些,并在相应于拐角斜角处的中部设置两条折叠线。在一种方法中,这种延长的侧壁一直延长到到达大侧壁的板条处,而大侧壁也相应地加长。上述第一侧壁尺寸的加长迫使它们向里变形而形成一个与第二侧壁分开的部位,即形成一个空心柱,这样便有助于堆叠托盘时托盘间的燕尾榫槽之间连接。
板条的尺寸也可随意增加到相当大,而使在与上述空心柱的同一部位处折叠成一个实心柱。采用这种增强结构,在堆叠托盘时也可获得与上述相同的导向作用。
此外,在托盘底部的上述斜角处带有形状和尺寸与空心柱的截面相同的大缺口,而空心柱的内壁则带有一个向上的凸出部位,最好是等腰梯形形状,这样在托盘之间堆叠时,便可将其放入上面相接的托盘的缺口中。
本发明的重要特征之一是印刷操作的最佳化,因为本发明的托盘是由不同的独立构件制成的,它可按照顾客的意愿及需要进行印刷,也就是说,只需将托盘中需要印刷的构件送入印刷机,而不必将不需要印刷的构件送入印刷机中。
为了进一步说明并充分了解本发明的特征,本说明书附有一组图例,这些附图只是作为说明图例,并没有充分、全面地包括本发明,附图中:
图1是按照本发明制造托盘的方法的构成托盘底部的构件和构成托盘侧壁的构件或称带壁的顶视剖面图;
图2是类似图1的视图,示出侧壁板条或称带壁连接到底板上的过程;
图3是又一个类似图1和图2的视图,但示出了已制成的托盘;
图4是制造末期的托盘的纵剖面图,组装用的成形件仍然装在其中;
图5是叠放在一起的两个托盘折纵剖面图;
图6是即将叠放的两个托盘的局部细节侧视图,示出在侧壁边缘处形成的用来互相配合的互补的缺口和凸片;
图7是图6所示的燕尾榫槽之间连接的零件的局部剖视图;
图8是用本发明方法制造的带有圆棱角和增强板条的托盘的透视图;
图9是按本发明方法制造的带有尖棱角的托盘局部细节透视图;
图10是底部带有嵌入式凸台的托盘的局部剖视图;
图11是一个构成托盘底部并带有斜棱角的敞口构件和和4个构成托盘侧壁的构件的视图;
图12是由图11所示构件组成的托盘之棱角部位的局部纵剖视图;图中并示出一块装在托盘底部的支板;
图13是类似于图12的视图,但所述支板已正确地装在托盘底部;
图14是带有图11-13所示构件的托盘的局部透视图;
图15是按照一个改型实施例的带有斜棱角的托盘的四面构件的透视图,其中,所述棱角已由构成侧壁的折叠带壁所增强;
图16是构成托盘底部的构件在其拐角处的局部透视图;
图17是图15的托盘已整个装配好的局部透视图;
图18是两个托盘正确叠放时的局部纵剖视图;
图19是按照本发明的特定实施例制取的组合式托盘的基本构件的透视图;
图20是类似上图的视图,但示出已互相胶接的构件;
图21是表示图19和20的托盘的两个小侧壁的第一粘接阶段的透视图;
图22是制造托盘的最后阶段的透视图,其中的各侧壁和翼片已折叠并粘接好;
图23是图22的Ⅴ剖面的局部放大图;
图24是沿图22的Ⅵ剖面的两个托盘正要叠放前的局部剖面图;
图25是类似于图24的视图,示出两托盘已经叠合的情况;
图26是沿图22的A-B平面的局部剖面图,示出两个托盘叠合的情况;
图27是按照相对于19-26的一个改型实施例制造的组合式托盘的基本构件的透视图;
图28是上图的成套构件正确组装的透视图;
图29是上图的成套构件的透视图,但正处于制造过程的中间阶段;
图30是制造托盘的最后阶段的托盘透视图;
图31是图27-30的托盘的拐角的局部放大透视图;
图32是两个叠合的托盘的局部剖视图,示出沿图30的C-D线剖切的一个拐角处的结构情况;
图33是类似于图31的托盘的一个拐角处的局部透视图,但它是按照另一改型的实施例,其中,拐角处的空心柱已变成实心柱;
图34是按照上图的C-D线剖切的表示图中该部位的局部横截面图。
本发明提出的组装式托盘的形式如图1-14所示,它带有一个底板(1)、底板(1)由纸板或其它类似材料制成,并预先成形成一个深度很浅的、四周弯起凸边(2)的浅盘。
将由纸板或类似材料制成的预成形的两个带壁(3)(可以是只有一个或两个以上)安到底板(1)上,粘上任选的支承条(4),便形成一个托盘(5)。托盘(5)带有垂直的棱角,棱角可以是圆角的(见图8),也可以是尖角的(见图9)。
将形状与浅盘相匹配的成形件(6)的侧壁(6a)组装到底板(1)上,再将一个或多个带壁(3)安到成形件(6)的四周,先将边缘(3a)粘到凸边(2)上,再将端部(3b)本身互相粘住,这样,带壁(3)便包围了整个成形件(6)而形成托盘(5)的侧壁(见图1-5)。
根据成形件(6)的棱角是圆角的、斜角的或尖角的,托盘(5)也将相应有一种或另一种类型的棱角。
附图中图11示出了由一个底板(1)和四个带壁(3)制成一个托盘的生产过程的前阶段,其中带壁(3)的端部(3b)在制造托盘的过程(图12-14)中被重叠起来以增强托盘的垂直棱角。
在只用一个带壁(3)时,其生产过程也几乎相同,这样便只用一个整体的带壁围到成形件(6)的外面,且其端部自身相连接。
在带壁(3)被粘到底板(1)的凸边(2)之后,使将成形件(6)分离出去,取出已经成形的托盘(5)。
按照这种制造工艺,有可能根据带壁(3)和底板(1)的特殊形状而制成不同类型的托盘。
当带壁(3)的下端(3a)的下边缘延续到与底板隔开一定距离的地方(图4、5、8),使该底板(1)相对于下端(3a)边缘略为凸出一点。因此,当将两个托盘(5)堆放在一起时(图5),带壁(3)的上边缘(3c)便可装在底板(1)的凸边(2)的凸出部分的四周,并落在下端(3a)的边缘上。
如果带壁(3)的下边缘(3a)带有缺口(7)、而上边缘(3c)带有形状与该缺口(7)互补的凸片(8)(图6和7),在将两个托盘(5)堆放起来时,下托盘的凸片(8)便可装到上托盘的缺口(7)中。
如果构成托盘(5)的底板的浅盘(1)上做出一些向外凸出的嵌入式凸台(9)(图10)、以便提高底部的强度时,便有可能在这些凸台(9)上加上一个支板(10)。
在图15-18所示的改型实施例中,为了制成一个带有类似于图11-14的带有斜角形垂直棱角的托盘5,可以预料,托盘(盒子)的底板不是具有浅盘状的整体形式,而代之以一块板体,板体由相应于盒底的中心部分(1)、基本上是矩形的凸边2和带顶斜角的翼片2a组成,矩形部分2与斜角部分2a粘成与上述预成形浅盘的凸边相对应的凸边表面,在一个特殊的实施例中,这种结构中与拐角处的斜棱角相对应的翼片2a的尺寸比它的凸边(2)的尺寸大得多。
用胶合法将一个带壁(3e)固定到凸边(2)和翼片(2a)上而形成托盘的辅助侧壁,在对应于斜角的拐角处,带壁(3e)折叠成三层(4a)而形成盒子斜角区的垂直棱角,从而明显地提高了托盘的压缩强度和压缩刚度,尤其是在将托盘叠放在一起时。
上述实施例的托盘在堆放时,从图18可以清楚地看出,托盘的叠合是将托盘底部比同一托盘侧壁(3e)凸出的部分直接放入到下一个托盘里,这样,托盘(盒子)侧壁(3e)的下边缘正好落在邻接在它下面的盒子或托盘的侧壁(3e)的上边缘(10a)上。
在图19-26所示的改型实施例中,托盘由矩形的硬纸板(11)制成,纸板(11)上带有与其侧边平行的折叠线(12)和(13),这些折叠线形成位于板(11)周围的折叠凸边(14)和(15),而板(11)则构成要生产的托盘的底部。
在板(11)的角上带有折叠翼片(12a)。
托盘的侧壁由两个构成较大侧壁的纸板条(16)和另外两个构成较小侧壁的纸板条(17)组成。
较大侧壁(16)沿其上边缘向里弯折并粘合到它的内表面上而形成纵边缘(18),且其两端(18a)被斜切开。
侧壁(16)与(17)一样,各带有横向折叠线(19),并由其限定侧壁(16)和(17)上的翼片(20)和(21)。翼片(20)比(21)大,且每对翼片(20)和(21)之间都具有与小侧壁(17)相同的长度。
本实施例的制造过程如下:先将侧壁(16)和侧壁(17)的下边缘分别粘到凸边(14)和(15)上(见图20),然后,折叠小侧壁(17)及其翼片(21)(见图21),再折叠大侧壁(16)及其翼片(20),并将翼片(21)粘到侧壁(16)边缘的内表面上而后将翼片(20)粘到侧壁(17)的外表面上,从而盖住侧壁的整个外表面(见图22)。
在进行上述操作之前或在进行上述操作的过程中,应先在翼片上涂上热活性胶。
上述的制造过程十分简单,显然,托盘是由五个纸板构件,即底板(11)、两个侧壁(16)和两个侧壁(17)组成的。这样便可根据托盘必须承受的强度而制造带有不同厚度的侧壁(16)和(17)的板(11),而且它比现有已知的托盘更易对侧壁(16)和(17)进行印刷,因为它采用独立的纸板条来代替现有技术中所用的整体板,故便于处理,不会像现有技术那样存在许多很难处理的问题。
有关所制得的托盘的外形,请再看看小侧壁(17)及其翼片(21),在侧壁(17)和翼片(21)上的上边缘分别带有凸片(22)和(22a)。而在侧壁(17)的下边缘上,则带有形状和位置与上述凸片(22)相对应的缺口(23)。
此外,在浅盘的底板(11)上、位于四拐角附近的地方带有开口(24),其位置与翼片(21)的凸片(22a)相对应。
由于上述的安排,故在托盘叠放时,凸片(22)卡入缺口(23)中、而凸片(22a)则卡入开口(24)中,从而达到使叠合的托盘不能移动的目的(见图24、25和26)。
概括地说,缺口(23)保持在一个隐蔽的位置上,因为侧壁(17)是夹在翼片(20)和凸边(15)之间,其一侧对着翼片(20)而另一侧则对着凸边(15),因此避免了将凸片装入缺口时离开叠合的位置。
从图24可以看出凸边(18)的端部18a、凸边(14)的端部和翼片(21)的端部是怎样粘在侧壁(16)的内表面上面组合在一起的。由于这种设计,使较大的侧壁(16)被上述的零件所增强。
至于较小的侧壁(17),则由凸边(15)和翼片(20)双层增强。
按照上述方法制得的托盘,其关键的特征是耐压缩,这就使它们装上货物后可经一个个地叠放起来而不会有变形的危险。
在图27-32所示的本发明的最后一个改型实施例,浅盘的底部(11)的四个角上带有尺寸较大的缺口(25),翼片(21)上带有限定与上述的斜角部分相对应的部位的两条折叠线(19)、和两条与折叠线(19)相平行的中间折叠线(26),在折叠线(26)之间形成了一个向上延伸的凸起部(27)和形状与其互补的下缺口(28),从图31可以清楚地看出,翼片(20)在折叠线(19)之间的部分的宽度略大于上述对应于翼片的斜角部分,或者说,翼片(21)中由折叠线(19)所限定的部位的宽度较小,在拐角处构成了一个空心柱,其截面与浅盘或底部(11)在同一部位形成的缺口(25)的形状和尺寸相同,因此在将两个盒子叠合在一起时,如图32所示,每一个盒子的缺口上方的凸出部(27)便穿过紧挨着它的上面的盒子的缺口(25),直到到达上一个盒子的刚性柱的缺口(28)的上方,因此非常容易将盒子叠起来,因为盒子或称托盘之间具有自行对中定位的作用。
如图33和334所示,板条(17)上带有由折叠线(29)间组成的部分(它可以是由多个折叠线(29)组成的尺寸较大的部分),从而使上述盒子垂直棱角处的空心柱变成实心柱,这就意味着,它既有上述的平行导向作用,又使托盘垂直棱角的结构有较大的刚度,从而改善了托盘的叠合条件。
从图中还可以看出,这些折叠部位(29)中的每一个的上端都带有双重斜边,各个折叠部位排列起来组成了角柱(30),角柱(30)的下面则形成一个像孔一样的“尖形开口”,这样便使托盘的叠合更加容易。
上述实施例的小侧壁(17)由凸边(15)和翼片(20)进行双层增强。
本发明的制造托盘的方法及用这种方法生产的托盘具有下列优点:
-生产工艺比普通工艺简单,只需先在纸板上压出所需的折叠线,再组装(或者说胶合)凸边、翼片或其它各种零件。
-由于生产工艺简单,故托盘的叠合组装机构比现有已知的其它方法简单得多。
-托盘的压缩强度较大,尤其是托盘具有弧形垂直棱角时更是如此。其强度可通过将支承条(4)粘到托盘棱角的内侧或外侧上以及折叠部位(4a)或纵角柱(30)来提高。
-由于托盘具有弧形或斜角的垂直棱角,故托盘搬运时不会碰坏和磨坏。
-托盘的成本较低,因为有可能得到特定质量的底板(1)和外表面符合印刷要求的高质量壁板(3、14和15)。而整体形式的托盘,它的各部位均由同一种材料制成。
-与整体托盘的侧壁相比,托盘的侧壁(3、14和14)的印刷更为容易,而且便宜,因为带壁(3、14和15)比普通托盘整体的大尺寸构件要容易印刷得多。
-托盘的底部有可能通过嵌入式凸台而增强(图10)