具有弹性结构的树脂托架及其生产方法 本发明涉及具有弹性结构的树脂托架及其生产方法，并且特别是涉及便宜的具有弹性结构的缓冲树脂托架及其生产方法，该缓冲树脂托架在抗震、承载能力及耐用性、延长使用寿命、重量轻方面都非常卓越，同时易于制造。
通常，木质托架被广泛、频繁地用于使用叉车地转运或传送货物方面，因为它们重量轻，其表面的摩擦系数大到足以使货物不易从其上滑落下来，并能及时地吸收附在其表面上的水，因而防止水打湿货物。这种木质托架有个主架体，它通过按预定空间间隔彼此平行地安置多个上及下矩形木板块而构成，并使用钉子及螺钉以木板条把它们联接起来。由矩形木板块及木板条构成的中空空间用作插入叉车叉子的插叉孔。
虽然现今最常使用的木质托架的优点是它们可低成本制造并具有一定强度，但缺点是它们的重量重，并容易吸收水份，所以他们容易腐蚀，导致使用寿命短。再有，它们很快变脏，这使它们难于应用在食品和医药工业上。还有的是，当他们存放在露天场地时，其下端部分吸收并含有很多雨水，很快就腐朽了。
另一方面，塑料托架具有复杂的肋结构以减轻其重量。一种塑料托架通过注塑成型托架的顶部及底部部分作为分离件，然后熔化—粘接这些部分来制成。虽然塑料托架有较长的使用寿命并不易被腐蚀，但其制造成本远高于木质托架，并且耐用性及抗震性低。
尤其特别是，传统的塑料托架被构造成具有肋结构以赋予它强度，因为它是由塑料制成的，塑料的比重大于木材。托架的肋部分是薄的，所以在该处会产生应力集中。因此，虽然它们显示出比木质托架更长的使用寿命，但当它们在长时间使用后，会发生变形及破裂。
再有，钢制的托架显示出非常高的强度，但它们重量重并因生锈而腐蚀。
本发明解决了上述问题，而其目的是提供具有弹性结构的树脂托架，它可防止发生应力集中并允许长时间使用。还有，因传统的树脂托架具有复杂的形状，需要通过注射、注射压缩或挤压压缩来模压其各部分。再者，需要通过使用相应的压模芯来模压各个部分以及进行热熔化粘接和装配操作。因此，本发明的另一个目的是提供一种树脂托架，它能用单个模压设备及单个压模芯容易地进行模压，并具有所希望的特性，特别是卓越的抗震及承载能力。还有，本发明还有的另一个目的是提供一种树脂托架，它在抗震及承载能力方面具有所希望的物理特性，并同时含有肋结构。
根据本发明的具有弹性结构的一种树脂托架是包含具有预定容积密度及孔隙的三维结构的托架，该三维结构通过热塑性树脂(下文称为“三维结构”)的连续细丝和/或短细丝的相邻的随意环圈或卷绕物的接触、盘绕及集聚来制成，其特征在于：托架的单个单元被构造成具有高密度部分及平板部分；该高密度部分在插叉孔长度方向上位于单个单元的插叉孔的相对端部处和在该方向上于单个单元的大约中部位置处具有增大的容积密度，该高密度部分在插叉孔的长度和宽度方向上延伸至插叉孔的相对端部；该平板部分至少在插叉孔的内表面或外周边上具有的容积密度不高于那些高密度部分的，并且平板部分构成插叉孔的内表面。
本发明的特征还在于：例如，连续细丝和/或短细丝由热塑性弹性体构成，连续细丝和/或短细丝的直径是0.1mm至3.0mm，最好是0.3mm至0.7mm，或三维结构的结构容积密度是0.1g/cm3至0.9g/cm3。还有，包含插叉孔内表面及插叉孔外周边的托架外周边表面可制成平板部分，该部分具有的容积密度不高于那些高密度部分的，或除了高密度部分及平板部分外的各部分可制成其容积密度不高于平板部分的低密度部分。
如果构成低密度部分的连续细丝和/或短细丝的直径是0.1mm至3.0mm，最好是0.7mm至1.5mm，三维结构的结构容积密度是0.01g/cm3至0.1g/cm3，最好是0.02g/cm3至0.05g/cm3，托架的重量就能进一步减小。
还有，当除平板部分外的各部分都构造成高密度部分时，通过为高密度及低密度部分安排两种注射口模，托架的模压就变得较容易。
再有，根据本发明的方法是一种生产树脂托架的方法，该方法通过熔化—挤压热塑性树脂和/或热塑性弹性体成许多细丝，并接触、盘绕及集聚连续细丝随意的相邻环圈或卷绕物，由此使细丝构成包含具有预定容积密度及孔隙的三维结构的托架，其特征为包含以下步骤：通过改变被熔化—挤压的连续细丝的卷取速度来构成高密度部分和平板部分，或高密度部分和平板部分以及插叉孔的宽度方向上的低密度部分；利用模芯使插叉孔挤压—模塑成型；并通过改变注射口的密度，在一部分复一部分的基础上，挤压、卷取并构成高密度部分及平板部分，或高密度部分和平板部分以及插叉孔长度方向上的低密度部分。
当被熔化—挤压的材料被卷取时，在插叉孔的长度方向上，以与单个单元长度相符合的方式使卷取速度比在插叉孔长度方向上的低密度部分形成时的快，并在插叉孔的宽度方向上切割被熔化—挤压的材料至托架的每一单个单元长度。通过这一步骤，就可能根据本发明连续地生产树脂托架的单元。
将联系附图从本发明优先实施例的下列详细描述来理解本发明的目的和优点，在图中相同标号标出相同的元件，其中：
图1A至1E是表示本发明的实施例(第一实施例)的示意图，其中：
图1A是第一实施例的俯视图；
图1B是第一实施例的侧视图；
图1C是沿图1A的A—A线截取的剖视图。
图1D是沿图1A的B-B线截取的剖视图；
图1E是沿图1A的C-C线截取的剖视图；
图2是根据本发明的托架制造设备的整体布置示意图；
图3是根据本发明的另一套托架制造设备的整体布置示意图；
图4A-图4C是表示根据本发明的压模的示意图；其中：
图4A是压模的主视图；
图4B是注射口的局部放大视图；和
图4C是压模的局部仰视图；
图5A至5F是表示本发明的另一实施例(第二实施例)的示意图；其中：
图5A是第二实施例的俯视图；
图5B是第二实施例的侧视图；
图5C是沿图5A的A-A线截取的剖视图；
图5D是沿图5A的B-B线截取的剖视图；
图5E是沿图5A的C-C线截取的剖视图；
图5F是图5E中的C部分的局部放大视图；
图6A至6E仍是本发明的另一实施例(第三实施例)的示意图，其中：
图6A是第三实施例的俯视图；
图6B是第三实施例的侧视图；
图6C是沿图6A的A-A线截取的剖视图；
图6D是沿图6A的B-B线截取的剖视图；和
图6E是沿图6A的C-C线截取的剖视图。
[标号的注释]
10：挤压器
11：输送装置
12：压模
13：卷绕器
14：给料滚子
15：槽
16：牵拉滚子
17：模芯
18：注射口
19：切断装置
F：切断部分
L：低密度部分
H：高密度部分
M：平板部分
23：插叉孔
25：供水阀
26：排水阀
30：具有弹性结构的树脂托架
33、34、35：(横向)板块部分
36：中空空间
37、38：肋
42、43、44：(垂直)板块部分
52、53：顶部及底部盖板
54、55：插叉孔的内表面
56、57：侧盖板
三维结构
本发明使用的三维结构具有孔隙并由连续细丝和/或例如短细丝制成，细丝是随意地盘绕和集聚的。连续和/或短细丝形成许多环圈或卷曲物。上述的三维结构被制成如下述的托架30的单个单元。热塑性弹性体，例如，通过多个注射口按预定速度被熔化、挤压；参考下文，热塑性弹性体由卷绕器13卷取并形成固体或60至57000登尼尔(denier)，最好是570至14300登尼尔，的中空的连续细丝。熔化状态的细丝被制成具有1mm至10mm，最好是1mm至5mm，直径的环圈，当相邻的细丝在水中进入互相接触时，上述直径的细丝被水中的卷绕器13卷取以盘绕形成随意的环圈，由此制成托架30的单个单元。
细丝相互接触和盘绕的部分至少有部分是熔化并互相粘接的。
根据JIS标准规定的托架30单个单元的间距来调整卷绕器13的卷取速度，制成了如图1表示的第一实施例中所图示的高密度部分H(33至35)或低密度部分L；高密度部分H形成了在与插叉孔23的长度方向垂直的横向延伸的横板块部分33至35；低密度部分L环绕着高密度部分H及插叉孔23，如图1示出的第一实施例所示被形成。
单个托架：900mm(宽)×900mm(长)×115mm(厚)；10kg(重)
插叉孔：250mm(宽)×900mm(长)×60mm(厚)
如上所述，在垂直于插叉孔23长度方向的方向上延伸的每个板块部分可通过形成三维弹性结构来制成并具有预定的厚度；该三维弹性结构包含：低抽取速度形成的高容积密度部分H，即高密度部分；及除高密度部分外的低密度部分L，低密度部分是以高卷取速度形成的。再有，插叉孔23是利用模芯17进行挤压来模压成型的，后面将加以描述，模芯17以各个阳模的型式布置在压模12内，其布置方式和插叉孔相一致，以使阳模在树脂材料的挤压方向上凸伸。垂直板块部分42至44在插叉孔23长度方向上构成高密度部分H；而各平板部分M构成顶部及底部盖板52、53，侧盖板56及57，和插叉孔23及23的4个内表面54及55；而低密度部分L构成除高密度部分H及平板部分M外的托架30每一单个单元的基础部分；当改变结构或通过压模12构成的注射口18的密度时，每一部分都被挤压和卷取。
在卷取过程中，在预定时间内，使卷取的速度比低密度部分L在插叉孔23长度方向上形成时的速度快，在每个托架30单个单元的插叉孔23长度方向上，以与托架30单个单元长度相符的方式，在各细丝纤维近似直线地延伸的部分形成切割部分F。随后，利用切断装置19，最终形状是在插叉孔23的宽度方向上切出托架30单个单元的长度。于是，连续地生产出单个托架30(图2)。
图3所示为具有槽15的制造设备，用于在槽中切断模压成型物。切断装置19安置在卷绕器13附近位于卷绕器13的下方。具有传送带的输送装置11布置在槽15的内壁侧，与切断装置19相对；传送带上具有多个用于插入每一单个托架孔隙内的结合凸起，每一单个托架在相应的切断部分F被切断。在图中，参考标号25及26分别标示的是供水阀及排水阀。
连续和/或短细丝的直径是0.1mm至3.0mm，最好是0.3mm至0.7mm。
连续和短细丝最好由热塑性弹性体制成，例如聚丙烯、聚酯、尼龙或聚氯乙烯(PVC)弹性体。
在低密度部分的三维结构的容积密度是0.01g/cm3至0.1g/cm3，最好是0.02g/cm3至0.05g/cm3；而高密度部分的容积密度是0.3g/cm3至0.9g/cm3，最好是0.5g/cm3至0.7g/cm3。具有中等容积密度的平板部分的容积密度是0.1g/cm3至0.9g/cm3，最好是0.3g/cm3至0.7g/cm3。
低密度部分的三维结构的孔隙率是80％至99％，较好是94％至98％，更好是94％至96％；而高密度部分的孔隙率是0％至66％，较好是22％至44％，而更好是20％至30％。平板部分的孔隙率是低密度部分及高密度部分孔隙率的相关值的中间值。
孔隙率＝[1-(容积密度)/(树脂比重)]×100
将参考图2来描述根据本发明生产具有弹性结构的树脂托架30的方法。树脂材料，例如，聚炳烯弹性体经挤压器的漏斗被置入挤压器10，并在其内熔化和搅拌。然后，材料就被挤压通过众多形成在压模12中的注射口并具有预定的直径，并由卷绕器13卷取，卷绕器13在其给料滚子14与14之间确定被挤压材料的厚度及容积密度，这时材料是随意卷曲或成环圈的。被卷取材料在槽15的水中凝固，并被牵拉滚子16及16牵拉，随后在上述的切断位置F被切断，以制出具有弹性结构的树脂托架30。
图4A至4C示意地图示了压模12。如上文所述，每个模芯17具有和插叉孔相对应的阳模形状(后面将要描述)，模芯17在树脂材料的挤压方向上凸伸。注射口18在直径、结构及数量上是确定的，以决定在挤压方向上的托架容积密度，由此形成平板部分M、高密度部分H以及除部分M及部分H之外的构成每一单个托架的基础部分的低密度部分L。
第二实施例(图5A至5F)
在第二实施例中，不仅造有插叉孔23及23，还在一些位置上造有中空的空间36，这些空间36把托架30的每一单个单元在托架30的宽度方向上近似分成三部分。托架30的单个单元利用具有模芯17的压模来制造，模芯以具有与插叉孔23及23和中空空间36相对应结构的方式来提供。因此，托架30的单个单元具有双倍的垂直板块部分(42、42’、43、44’、44)。这是为了减轻托架30的单个单元的重量并在其上造成肋结构。此外，托架30的单个单元还含有肋37和顶盖板52及底盖板53的平板部分M；肋37和4块平板部分M造在一起，布置在各插叉孔23及23的内表面之间的区域内并对着顶及底盖板52及53。
再有，两块横板块部分33’及35’被加在横向等分托架30的单个单元的位置上。
单个托架：1100mm(宽)×1100mm(长)×150mm(厚)；16kg(重)插叉孔：250mm(宽)×1100mm(长)×70mm(厚)
第三实施例(图6A至6E)
第三实施例表示的是一个模压产品的例子，该产品在高度上或厚度上比第二实施例的低或薄。虽然中空空间36及垂直板块部分与第二实施例的相同，但是，包括布置在托架30单个单元的相对边缘部分上的所有横向板块部分都造得较薄，并在托架30单个单元长度上把托架30单个单元分成三部分的位置部分制得如同高密度部分H那样。
再有，与第二实施例不同的是，两个肋38布置在与顶部及底部盖板52及53相对的各插叉孔23及23的内表面54及55和顶部及底部盖板52及53的平板部分M之间的区域内，肋38与高密度部分H一同形成，在与内表面54及55的宽度的方向相对的方向上从上述内表面54及55上面的端部垂直地延伸。
单个托架：1100mm(宽)×1100mm(长)×115mm(厚)；8kg(重)插叉孔：250mm(宽)×1100mm(长)×60mm(厚)检测确定根据实施例的树脂托架是否符合JIS Z0606规定的塑料平板托架。检测按照JIS Z0602规定的平板托架检测方法进行。检测结果如下。检测例1(第一实施例；图1A至1E)最大载荷：1.0T(吨)[表1]检测例1 相关强度检测的结果项 目结 果A型的参考值压缩强度扭曲(mm)3.7 4或更小弯曲强度弯曲率(％)1.3 1.5或更小残留弯曲率(％)0.4 0.5或更小底部盖板的强度弯曲率(％)2.3 2.5或更小跌落强度对角线变化(％)0.8 1或更小检测例2(第二实施例；图5A至5F)最大载荷：1.5T(吨)[表2]表2 相关强度检测的结果 项 目结 果 A型的参考值 压缩强度 扭曲(mm) 3.5 4或更小 弯曲强度 弯曲率(％) 1.0 1.5或更小 残留弯曲率 (％) 0.3 0.5或更小 底部盖板的强 度 弯曲率(％) 2.1 2.5或更小 跌落强度 对角线变化 (％) 0.7 1或更小检测例3(第三实施例；图6A至6E)最大载荷：1.0T(吨)[表3]表3 相关强度检测的结果 项 目 结 果 A型的参考值 压缩强度 扭曲(mm) 3.2 4或更小弯曲强度弯曲率(％) 0.8 1.5或更小底部盖板的强度弯曲率(％) 2.3 2.5或更小跌落强度对角线变化 (％) 0.6 1或更小
上述检测清楚地表明，根据实施例的树脂托架符合JIS Z0606规定的A型塑料平板托架的要求。
所以后面最广泛的权利要求不是针对特定方法制作的机器，而所述最广泛的权利要求是用来保护这个重要发明的核心或精髓。这个发明是全新的和有用的。还有，当从整体考虑以现有技术观点来看，在它投入制作时，对那些本领域的普通技术人员来讲是非显而易见的。
还有，从本发明的进步性质来看，很清楚它是首创发明。因此，后面的权利要求有权作非常广泛的解释，以便从法律上保护本发明的核心部分。
因此可以看出，以上所描述的以及从前面说明变得明显的，是可以有效地达到，并且由于对上述结构作某些改变而不会背离本发明的目标，其意图是包含在上述说明或附图中的显示的一切内容将被解释为是说明而不是限制的含义。还应该理解下列权利要求的意图是涵盖此处描述的本发明所有的一般及特定特征，本发明的目标的所有陈述，从语言上应该说都落入在范围内。
现在本发明已经被描述。