專利名稱：貨盤組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于儲存和運輸貨物的塑料貨盤組件。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)上使用的貨盤多數(shù)通常是由釘在一起的木條和桁條或板條制成的。盡管這些貨盤能發(fā)揮作用，它們?nèi)杂泻芏嗳秉c。首先，木制貨盤相對較重。其次，木材不容易清洗，因為它吸收損壞木材并使木材彎曲的水和其它液體。由于相同的原因，在戶外或潮濕環(huán)境中使用木制貨盤也受到了限制。由于經(jīng)過一段時間后木條尺寸的變化以及木材皺縮，木制貨盤的尺寸經(jīng)常不一致，因而妨礙了這種貨盤以一穩(wěn)定和一致的方式堆疊或儲存。另外，不一致的尺寸使這些貨盤的自動化更加困難。另外，用于將木制貨盤緊固在一起的鐵釘會對貨盤上儲存和運輸?shù)呢浳镌斐蓳p壞，或者經(jīng)過一段時間后會產(chǎn)生木材碎片。另外，一旦貨盤損壞，它們的保留價值就很小或沒有，且必須付出處置費。
很多年來用塑料貨盤代替木制貨盤一直是一個目標。與木制貨盤相比，塑料貨盤的優(yōu)點很多，包括更大的耐用性，更輕的重量，更一致的尺寸，提高的清潔度，防水性，更高的用于回收的保留價值，且沒有可能損壞支承在其上的產(chǎn)品的鐵釘。盡管嘗試了許多塑料貨盤，但到目前為止，能夠接近木材強度的結(jié)構(gòu)在成本上還是不允許的，且不具有要求的強度特性。例如，具有實心截面的塑料貨盤，盡管具有受歡迎的剛度和彎曲特性，但較重且在它們的成形過程中使用相對大量的材料。木材比用于制成貨盤的普通塑料的剛度大五到八倍。如果使剛度更高的話，貨盤必須或者使用更多的材料，或者使用加強件，如鋼條或玻璃填充物，以彌補這種差別。盡管常規(guī)塑料貨盤具有帶肋的支承物以減少重量，它們通常缺少所需的實心貨盤的剛度和低塑性變形特性，且為了提高這些特性，必須增加貨盤的高度，或者向塑料增加加強件，如鋼或其它復(fù)合加強件。當然，對塑料所作的這些填加使材料密度增加，導(dǎo)致貨盤更重。另外，工程樹脂非常昂貴，導(dǎo)致貨盤更加昂貴。
塑料另一個要克服的障礙是成本。塑料貨盤比木制貨盤貴三到五倍。這可以通過用塑料代替木制貨盤達到的行程或載貨數(shù)量來彌補。另一主要障礙是塑料貨盤的剛度。擠壓加載的貨盤放在倉庫中30天以上是很平常的，而低拉伸強度和塑性變形的結(jié)合會以這種方式限制塑料的使用。
有三種常規(guī)方法用于克服這些缺點。第一種是向貨盤填加加強件如鋼或復(fù)合物。這一般會顯著增加成本和重量，并使貨盤的回收復(fù)雜。第二種是使貨盤更高。這通常會限制將堆疊在貨盤上的產(chǎn)品的高度，以及會在一給定區(qū)域儲存的貨盤的數(shù)量。第三種是使用加強或工程樹脂。同樣，這顯著增加了成本和重量。所有三種方法明顯限制了塑料貨盤的可接受度。
美國專利No.3580190通過如

圖1所示將頂和底板22、24連接到結(jié)構(gòu)框架23上而提供了剛度問題的部分解決方案。但該方案并沒有解決彎曲剛度問題，因為仍然存在大的側(cè)向和縱向未支承區(qū)域，如區(qū)域26,37,38,49和50。換句話說，這種結(jié)構(gòu)僅進一步加強了支承立柱區(qū)域67,68,69,97,98,99,28,30,32，而這些區(qū)域僅通過它們的高度已經(jīng)提供了基本的剛度。該結(jié)構(gòu)的缺點在立柱6、線60-71處很明顯，參照文獻推薦在此處使用彎曲模量(或楊氏模量)大于約200000磅/平方英寸的材料。很明顯，這種高模量材料是需要的，因為所述結(jié)構(gòu)并沒有提供沿貨盤長度和寬度彎曲的顯著抵抗力。高模量材料增加了貨盤相當?shù)某杀尽?br> 另外，貨盤一般需要大的開口來接收貨盤支柱。由于這些大開口，貨盤結(jié)構(gòu)一般較薄而弱，且彎曲剛度很差。由于貨盤容易受到相當?shù)臑E用，任何對剛度問題的解決方案肯定不會反過來影響貨盤的沖擊強度。
因此，需要一種改進的貨盤，該貨盤應(yīng)該合理地廉價、重量輕且結(jié)實。該改進的貨盤還應(yīng)該具有提高的剛度和塑性變形特性。該貨盤還應(yīng)該能夠承受各種它將暴露于的環(huán)境條件，特別是潮濕。該改進的貨盤還應(yīng)該易于儲存，具有與一標準木制貨盤相匹配的尺寸，并可回收。另外，需要在不降低貨盤沖擊強度的情況下，提高構(gòu)造成用于接收一貨盤支柱的塑料貨盤的剛度。該改進的貨盤結(jié)構(gòu)還應(yīng)該用于與貨盤結(jié)合使用的部件上。
發(fā)明的公開本發(fā)明的一個基本目的是提供一種改進的貨盤組件，該貨盤組件相對重量較輕，制造和組裝成本低，且尺寸一致。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進的貨盤組件，該貨盤組件具有所需的強度，剛度，蠕變，和撓曲特性。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進的貨盤組件，該貨盤組件能夠承受各種環(huán)境條件，特別是潮濕，而損壞或磨損很小且易于回收。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種改進的貨盤組件，該貨盤組件能夠以穩(wěn)定的方式儲存、擠壓或堆疊。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法，該方法用于以一提高剛度而又不損失沖擊強度的方式結(jié)構(gòu)性地加強構(gòu)造成用于接收一貨盤支柱的塑料貨盤。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種不使用增加貨盤成本和重量的加強件或工程樹脂的高剛度貨盤，即提供一種固有剛度高的貨盤結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的再一個目的是向與貨盤結(jié)合使用的部件，如貨盤頂部框架提供一種改進的結(jié)構(gòu)。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些和其它目的和目標，提供一種貨盤組件，該貨盤組件包括一頂板，該頂板由塑料制成并具有一第一對置表面，該第一對置表面具有多個從此處向下延伸的第一凸緣部分。該貨盤組件頂板部分具有一上面可放置多個物品的基本平的上表面。該貨盤組件還包括一底板部分，該底板部分同樣由塑料制成，并具有一第二對置表面，多個第二凸緣部分從此處向上延伸。在該組件中，該多個第二凸緣部分與該多個第一凸緣部分對應(yīng)并固定配合，從而在該頂板與底板部分之間限定多個立柱，上述頂板和底板部分及上述立柱具有一箱形梁截面，用于向該貨盤組件提供強度。
與具有相同表面積、尺寸和重量的其它標準箱形截面設(shè)計，如T形肋梁，或倒置的U(多個肋)形結(jié)構(gòu)相比，根據(jù)本發(fā)明的全部箱形梁貨盤結(jié)構(gòu)還具有所需的改進的特性，如提高的剛度重量比，并具有與Ⅰ形梁截面同等的特性。
在一優(yōu)選組件中，頂板部分包括一上部元件和一中上部元件，該上部元件和中上部元件具有相互固定配合的對應(yīng)配合凸緣表面。在該優(yōu)選組件中，該中上部元件具有與該對應(yīng)的配合凸緣表面相對的第一對置表面。在另一優(yōu)選組件中，底板部分包括一下部元件和一中下部元件，該下部元件和該中下部元件分別具有相互固定配合的對應(yīng)配合凸緣表面。在該優(yōu)選組件中，中下部元件具有與其對應(yīng)配合凸緣表面相對的第二對置表面。
更特別地，第一或上部元件包括一基本平的上表面，其具有沿向下方向延伸的肋。第二或中上部元件具有一基本平的下表面，其具有肋沿向上方向延伸的肋，和從該表面向下延伸的部分支承立柱。兩部件上的肋對齊，從而可通過優(yōu)選地借助于熱板焊接操作而塑化它們的配合表面來將它們焊接在一起，以形成一箱形梁頂板。第三或中下部元件具有一基本平的上表面，其具有向下延伸的肋，和向上延伸的部分立柱。第四或下部元件具有一基本平的下表面，其具有向上延伸的肋。同樣，兩部件上的肋對齊，從而使它們能夠通過一第二熱板焊接操作而焊接在一起，從而形成一箱形梁底板。最后，箱形梁頂板和箱形梁底板在同樣對齊的立柱處焊接在一起，產(chǎn)生一每個截面都是箱形梁的貨盤。在該優(yōu)選實施例中，每個箱形梁具有一穿孔的頂部和底部，用于清理和排水。這些穿孔可很容易地去掉，以形成真正的箱形截面。
在本發(fā)明的第二實施例中，提供了一種塑料貨盤組件，該貨盤組件包括一第一貨盤部分，該第一貨盤部分由塑料制成，并具有一第一對置表面，該第一對置表面具有多個從此處向下延伸并限定了一第一配合表面的第一隔板部分。該第二實施例還包括一第二貨盤部分，該第二貨盤部分同樣由塑料制成，并具有一第二對置表面，該第二對置表面具有多個從此處向上延伸的第二隔板部分，并限定了一第二配合表面。該多個第一和第二配合表面然后被加熱到一塑化狀態(tài)，壓制在一起，并冷卻，以限定多個用于將該第一貨盤部分與該第二貨盤部分間隔開的立柱，每個立柱、第一和第二貨盤部分分別具有一箱形梁截面，用于向該貨盤組件提供強度。該方法優(yōu)選地通過熱板焊接完成。在該第二實施例的一優(yōu)選方式中，該第一貨盤部分包括具有對置表面的一第一外部元件和一第一內(nèi)部元件，通過將該對置表面加熱到一塑化狀態(tài)，壓制在一起并冷卻而將該對置表面牢固地連接在一起。如第一實施例中那樣，第一外部元件具有一基本平的第一外表面，用于在上面支承和運輸一個或更多的物品。
另外，該第二貨盤部分可包括具有對置表面的一第二外部元件和一第二內(nèi)部元件，通過將該對置表面加熱到一塑化狀態(tài)，壓制在一起并冷卻而將該對置表面牢固地安裝到一起。
在本發(fā)明的第三實施例中，一種塑料貨盤組件包括一第一貨盤部分，該第一貨盤部分由塑料制成，并包括一上部元件和一上部中間元件(中上部元件)。這些元件中的每一個具有相互間隔開的第一對基本平的表面中的一個，還分別具有一第一對配合表面中的一個，該第一對配合表面被熱焊接在一起從而整體限定該第一貨盤部分。塑料貨盤組件的第三實施例還包括一第二貨盤部分，該第二貨盤部分由塑料制成，并包括一下部元件和一下部中間元件(中下部元件)，分別具有相互間隔開的第二對基本平的表面，還分別具有一第二對配合表面，該第二對配合表面被熱焊接在一起從而整體限定該第二貨盤部分。該第一貨盤部分的該第一中間元件和該第二貨盤部分的該第二中間元件具有對應(yīng)的相對配合邊緣，該配合邊緣被熱焊接在一起從而整體限定該貨盤組件。
根據(jù)本發(fā)明的貨盤組件的第四實施例基本由塑料制成。第四實施例包括一第一外部元件和一第一中間元件，該第一外部元件和該第一中間元件通過在它們之間延伸的第一對相對配合表面而相互間隔開。該相對配合表面整體安裝在一起從而限定一第一貨盤部分。第四實施例還包括一第二外部元件和一第二中間元件，該第二外部元件和該第二中間元件通過在其間延伸的第二對相對配合表面而相互間隔開。該第二對相對配合表面整體安裝在一起從而限定一第二貨盤部分。該第二中間元件定向成與該第一中間元件相鄰。該第一中間元件和該第二中間元件具有從此處延伸的對應(yīng)的安裝邊緣，該安裝邊緣安裝在一起從而限定該貨盤組件。在該實施例中，第一外部元件包括一邊緣從此處延伸的下表面，該下表面限定了該第一對相對配合表面中的一個，該第一中間元件具有一對應(yīng)邊緣從此處延伸的上表面，該上表面限定了該第一對相對配合表面中的另一個。第二外部元件包括一邊緣從此處延伸的上表面，該上表面限定了該第二對相對配合表面中的一個，該第二中間元件具有一對應(yīng)邊緣從此處延伸的下表面，該下表面限定了該第二對相對配合表面中的另一個。
根據(jù)本發(fā)明的輕便式貨盤組件的第五實施例用于在其上儲存和運輸物品，并包括一第一元件，該第一元件具有一上面可放置物品的基本平的第一上表面，還包括一第一下表面。第五實施例還包括一第二元件，該第二元件具有一第二上表面和一第二下表面，該第二上表面牢固安裝到該第一下表面上，以形成多個箱形梁截面。第五實施例還包括一第三元件，該第三元件具有一第三上表面和一第三下表面。該第三上表面和該第二下表面具有對應(yīng)的凸緣表面，該凸緣表面牢固地安裝到一起，以形成多個具有箱形梁截面的立柱。該實施例還包括一第四元件，該第四元件具有一用于與該第三下表面配合的第四上表面，還具有一基本平的第四下表面。該第四上表面牢固地安裝到該第三下表面上，以形成多個箱形梁截面。
在第五實施例的一個優(yōu)選形式中，第二上表面和第一下表面通過在其間引入熱量，塑化各表面，將表面壓制在一起并冷卻而牢固地安裝在一起。在另一優(yōu)選形式中，第四上表面和第三下表面通過在其間引入熱量，塑化各表面，將表面壓縮在一起并冷卻而牢固地安裝在一起。
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還公開了一種用于貨盤的頂部框架。頂部框架通常與物品，如空瓶子的批量運輸相聯(lián)系而使用。頂部框架用于結(jié)合下端部的貨盤在上端部輔助穩(wěn)定物品的載貨。
與本發(fā)明的教導(dǎo)相一致，一種用于成形一貨盤和一頂部框架的方法包括提供分別具有對應(yīng)的配合凸緣表面的第一和第二貨盤部分。該方法還包括向該對應(yīng)的配合凸緣表面引入熱量，以熔化該配合凸緣表面，從而形成塑化表面。該塑化表面然后被壓制在一起，然后冷卻從而在其間形成一焊接縫，通過該配合凸緣表面限定多個箱形截面。在該方法中，提供一第一和第二貨盤部分包括在一夾具中使它們安裝和對齊。引入熱量的步驟可包括在其間引入一加熱板。另外，該方法還包括在該對應(yīng)的配合凸緣表面壓制在一起之前將該加熱板從該對應(yīng)的配合凸緣表面之間抽出，并在或靠近成形操作的終點打開夾具并將焊接的貨盤組件移走。該方法還包括通過使該加熱板與該配合凸緣表面接觸，而在壓力下對該配合凸緣表面進行加熱，以將其熔化。
更具體地，在另一方法實施例中，本發(fā)明提供一種用于加強塑料貨盤的方法，該塑料貨盤具有一薄的頂板部分，多個支承立柱從該頂板部分延伸，多個支承板聯(lián)接到支承立柱上以形成一薄的底板部分，其中支承板分別包括一板部，多個垂直肋從此處延伸。該方法包括將多個塑料板焊接到位于立柱之間的垂直肋上，從而沿支承板的長度形成多個基本為矩形的中空垂直截面，以提高剛度。可以設(shè)想，該基本為矩形的中空垂直截面區(qū)域可填充第二種材料，如結(jié)構(gòu)泡沫塑料，從而提高結(jié)構(gòu)整體性。
本發(fā)明還提供塑料貨盤的部分加強，通過沿貨盤相對較弱的結(jié)構(gòu)部分固定板條，沿貨盤相對較弱的結(jié)構(gòu)部分的長度形成多個基本為矩形的中空垂直截面，從而在不損失沖擊強度的情況下提高剛度。
從下面結(jié)合附圖對實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式所作的詳細描述中，很容易明白本發(fā)明的上述目的和其它目的，特征和優(yōu)點，其中相似的參考數(shù)字對應(yīng)于相似的部件。
附圖簡介圖1是根據(jù)本發(fā)明的貨盤組件的一頂部透視圖；圖2是貨盤組件的一底部透視圖；圖3是貨盤組件的一分解頂部透視圖，示出頂板和底板；圖4是貨盤組件的底部透視圖，示出頂板和底板；圖5是貨盤組件另一個分解頂部透視圖，示出貨盤組件的上部元件，第一中間(中-上)元件，第二中間(中-下)元件，及下部元件；圖6是貨盤組件的底部透視圖，示出貨盤組件的下部元件，第二中間元件，第一中間元件及上部元件；圖7是根據(jù)本發(fā)明的貨盤組件的四分之一扇形的頂部透視圖；圖8是貨盤組件的四分之一扇形的底部透視圖；圖9是貨盤組件四分之一扇形的分解頂部透視圖，示出頂板和底板；圖10是貨盤組件的四分之一扇形的底部透視圖，示出頂板和底板；圖11是貨盤組件另一分解頂部透視圖，示出貨盤組件的上部元件，第一中間元件，第二中間元件和下部元件；圖12是貨盤組件四分之一扇形的底部透視圖，示出貨盤組件的下部元件，第二中間元件，第一中間元件和上部元件；圖13是沿圖7中線13-13所取的貨盤組件的剖視圖；圖14是如圖7中所示的分解側(cè)部立面剖視圖，上部元件，中上部元件，中下部元件和下部元件分別示出；圖15是圖7的另一分解側(cè)部立面剖視圖，示出頂板和底板分開；圖16a示出根據(jù)本發(fā)明用于制成和組裝貨盤組件的方法；圖17是根據(jù)本發(fā)明的頂部框架的透視圖；圖18是頂部框架部件的側(cè)視圖，該頂部框架部件與貨盤組件一起使用，并具有放置在其間要運輸?shù)奈锲罚粓D19是頂部框架部件的頂部平面圖；
圖20是頂部框架部件的前視立面圖；圖21是頂部框架部件的側(cè)視立面圖；圖22是沿圖19中線22-22所取的剖視圖；圖23是沿圖19中線23-23所取的剖視圖；圖24是第一頂部框架元件的底部平面圖，第二頂部框架元件的頂部平面圖基本與之相似；圖25表示根據(jù)本發(fā)明的第一和第二頂部框架元件的分解透視圖；圖26表示局部分開的第一頂部框架元件和第二頂部框架元件；圖27是沿圖19中與頂部框架的縱向中心線平行的線27-27所取的剖視圖；圖28a是示出根據(jù)本發(fā)明的頂部框架的第二實施例的透視圖；圖28b示出頂部框架第二實施例的局部分解透視圖；圖28c示出頂部框架第二實施例的分解透視圖；圖29示出根據(jù)本發(fā)明的塑料貨盤另一實施例的透視圖；圖30示出圖29中貨盤的底部分解透視圖；圖31示出圖29中貨盤的頂部分解透審計透視圖；圖32示出根據(jù)本發(fā)明一可替換實施例的貨盤的切開透視剖面圖；圖33示出根據(jù)本發(fā)明第二可替換實施例的貨盤的頂部分解透視圖；及圖34示出圖33中貨盤的底部分解透視圖。
實現(xiàn)發(fā)明的最佳方式附圖1表示根據(jù)本發(fā)明的貨盤組件10的頂部透視圖。貨盤10由熱塑或其它聚合材料制成，并優(yōu)選地但不是必須地，由注塑模制件制成。如圖1所示，貨盤組件10包括彼此間隔開的一頂板12和一底板14。貨盤組件10還包括多個在間隔開的頂板12和底板14之間延伸的立柱。該多個立柱包括如所示在頂板12和底板14之間延伸的角立柱部分16，側(cè)立柱部分18，和端立柱部分19。所示的立柱具有平滑的弧形外表面，以防止被叉車等損壞。但可以根據(jù)需要采用任何適當?shù)耐庑?。除了將頂?2和底板14分隔開之外，立柱部分16、18、19和32還用于支承和分散放置在頂板12上的物品，特別是將支承在頂板12上表面26上的物品(例如圖18中所示瓶子)的載荷。
在一個實施例中，上表面26最好是防滑的，以防止物品在運輸過程中滑落。但同樣，可在不脫離本發(fā)明精神的前提下根據(jù)應(yīng)用而采用任何適當?shù)谋砻娼Y(jié)構(gòu)或幾何形狀。如這里進一步描述的，圖1示出頂板12和底板14在一分隔線20處結(jié)合在一起。在一優(yōu)選實施例中，頂板12和底板14還分別具有多個貫穿形成的孔22和24，以減少貨盤組件10的總重，并提供一種從貨盤組件10上排放水和其它液體/碎片的方法，使液體/碎片不會聚積在上面。因此，當沖洗貨盤時這種孔特別有用。孔22和24可以是任何適當?shù)男螤?、尺寸和密度，并可根?jù)所需的應(yīng)用以在稠密穿孔到?jīng)]有穿孔范圍內(nèi)的多種組合設(shè)置。
當然，頂板12和底板14還可以具有不帶孔22和24的連續(xù)表面。如上所述，頂板12包括一基本平的上表面26(第一外表面)，上面可放置運輸和儲存的物品和貨物。貨盤10還包括多個開口25，用于穿過其中容納叉車的叉(圖13中最佳示出)。
附圖2示出貨盤組件10的底部透視圖。如這里所示，底板14包括一基本平的下表面28，用于牢固地放置在地面或其它支承表面上，或者還用于穩(wěn)定地定位在一相似結(jié)構(gòu)的用于堆疊目的的貨盤上。注意，底板14還有四個位于其中的相對較大的開口30，用于容納貨盤支柱。雖然示出的是一基本為矩形的形狀，但開口30可以具有僅受所需應(yīng)用限制的任何適當?shù)男螤詈统叽纭３橇⒅糠?6、側(cè)立柱部分18和端立柱部分19之外，在貨盤組件中央?yún)^(qū)域頂板12與底板14之間還設(shè)置了一個中央立柱部分32，與其對應(yīng)物相似，也用于支承和分散放置在頂板12上的載荷。
圖3是貨盤組件10的半分解視圖，示出彼此間隔開并在分隔線20處分離的頂板12和底板14。分隔線20是分別由相配合的上和下立柱部分表面34和36限定的一個平面。如這里進一步描述的，被塑化并結(jié)合在一起，從而組裝成本發(fā)明的貨盤組件10的，是相配合的立柱部分34和36，特別是相配合的立柱表面35和37。如通過參照附圖3也可看到的，立柱部分16、18、19和32分別設(shè)計成具有一封閉截面或箱形截面，用于實現(xiàn)這里所述的目的或目標。圖4示出貨盤10的半分解底部透視圖，示出在分隔線20處間隔開的底板14和頂板12，并從不同的角度示出相配合的立柱部分34和36。
圖5是貨盤組件10的又一個頂部透視圖。更具體地，圖5示出貨盤10的完全分解的頂部透視圖，其中所示頂板12和底板14分別被分解成最好是四個基本貨盤組件10的構(gòu)件。如這里所示，頂板12具有一上部元件38(也稱為第一元件或第一外部元件)和一中上部元件40(也稱為第一(或上部)中間元件或第一內(nèi)部元件)。另外，底板14具有一下部元件42(也稱為第二元件或第二外部元件)和一中下部元件44(也稱為第二(或下部)中間元件44或第二內(nèi)部元件)。另外，如下面更全面地公開的，可以設(shè)計，通過用于連接頂板12和底板14的相同或相似的方法塑化配合表面，將上部元件38和中上部元件40連接在一起而制成頂板12。相似地，可以設(shè)計，下部元件42和中下部元件44通過相似的方法連接在一起而制成底板14。
如圖5中進一步示出的，上部元件38包括上表面26，運輸和儲存的物品放置在上面。因此，是上部元件38上與上表面26對置的表面-稱為上部元件下表面46(圖6的底部透視分解圖中最佳示出)～通過所公開的塑化方法連接到中上部元件40相配合的平的上表面48上，從而制成頂板12。如前所述，下部元件42包括下表面28，用于放置在地板和其它支承表面上。下部元件42上與下表面28對置的表面-稱為下部元件上表面50-其與中下部元件44上相應(yīng)的配合下平面51連接。
圖6是貨盤10的完全分解底部透視圖，示出其四個如前面結(jié)合圖5所述的部件。這些特征均在圖14中示出。
現(xiàn)在參照圖7、12和13，貨盤組件10的一個四分之一部分55特別示出這里根據(jù)本發(fā)明公開的剖視的箱形梁形狀。如圖7、12和13所示，示出頂板12的一有代表性的箱形梁截面，該箱形梁截面由上表面26，中上部元件平面41，及分別緊固在一起的配合凸緣對62-72和63-73限定。所示另一有代表性的箱形梁截面由表面26和41及分別緊固在一起的配合凸緣對63-73和64-74限定。
圖13示出底板14，該底板14具有一由下表面28、中下部表面45，及同樣分別緊固在一起的配合凸緣對82-92和83-93限定的一有代表性的箱形梁截面，以及由表面28和45及緊固在一起的配合凸緣對限定的另一有代表性的箱形梁截面，這些凸緣對是83-93和84-94。為了與本發(fā)明相一致，優(yōu)選的緊固裝置是借助于熱板焊接。但當然可以根據(jù)應(yīng)用而采用任何適當?shù)木o固件，沒有限制地包括紅外線輻射，環(huán)氧樹脂等。
同樣，注意到，對于貨盤10的立柱部分包括箱形截面，貨盤10的立柱部分包括有代表性的中央立柱部分32，側(cè)立柱部分18和端立柱部分19。例如，圖7所示的穿過側(cè)立柱部分18的截面示出存在一箱形梁部分，該箱形梁截面表示為四個壁部18a、18b、18c和18d，其中限定了一個穿過其中的矩形孔27。另外，進一步參照圖3，注意到，所有的立柱部分表示有箱形梁截面，例如由立柱20的壁元件2、3、4和5限定立柱部分。在施加相同載荷的情況下，與具有一帶肋的支承結(jié)構(gòu)(如T形肋或倒置的U形肋的結(jié)構(gòu))的常規(guī)帶肋貨盤結(jié)構(gòu)相比，這里公開的箱形梁結(jié)構(gòu)具有改進的撓度和強度特性。例如，為了適應(yīng)較低的剛度，T形肋需要比箱形梁增加大約17％的高度。
特別參照圖11和12中所示的貨盤四分之一部分55的分解透視圖，注意到，配合凸緣以垂直的定向和模式沿縱向(例如凸緣62,72,82,92)和橫向(例如凸緣162,172,182,192)跨頂板12和底板14延伸，從而當焊接在一起后，限定上述的多個箱形部分。如圖5、6、11和12的分解視圖所示，這種箱形部分以一連續(xù)方式跨頂板和底板14延伸。更特別地，參照圖11-12，注意到，頂板12的箱形部分在中央和外部區(qū)域中是相對較小的箱形梁部分(例如由相配合的區(qū)域21和21’限定的箱形梁部分)，而它們在四個四分之一部分形中的每一個，如四分之一部分55的中央部分則相對較大(例如由區(qū)域23和23’限定的箱形梁截面)。
繼續(xù)參照圖11-12，注意到，對于底板14，箱形梁布局也是相似的，其中注意到，在開口30之間箱形梁截面相對較小且集中靠近在一起，從而向這些區(qū)域提供更大的強度，如通過焊接的配合區(qū)域43和43’形成的箱形梁截面中注意到的。另一方面，底板14朝外部邊緣設(shè)置成較大的箱形梁截面，如通過焊接配合區(qū)域33和33’形成的截面。
這里公開的用于頂板12，底板14和立柱部分的箱形梁結(jié)構(gòu)還獲得了與實心貨盤結(jié)構(gòu)相似的特性，但當然，通過限定，箱形梁使用的材料更少，并因而比實心的箱形梁更便宜也更輕。另外，常規(guī)的帶肋貨盤結(jié)構(gòu)一般不滿足本發(fā)明箱形梁結(jié)構(gòu)的撓度或強度要求，且還需要一加強的或結(jié)構(gòu)的樹脂并需要相對較高，以獲得相對較高的強度。假設(shè)結(jié)構(gòu)對比中部件重量、載荷和撓曲模量均相等，常規(guī)結(jié)構(gòu)同樣不能滿足本發(fā)明結(jié)構(gòu)所需的特性。
現(xiàn)在參照圖8，其中示出的是圖7中所示四分之一部分55的底部透視圖。圖8與圖2中的整體貨盤底部透視圖相似，但如上所述是整體貨盤組件10的一個四分之一部分55。
圖9示出圖7中的四分之一部分55分解成頂板12和底板14的頂部透視圖。該四分之一扇形視圖與前面結(jié)合圖3表示和公開的整體貨盤的對應(yīng)底部透視圖相似。類似地，圖10是圖8中所示四分之一部分55分解成底板14和頂板12的底部透視圖的分解視圖。該視圖與圖4中整體貨盤底部對應(yīng)的透視圖相似。
圖11是圖7中所示四分之一部分55的頂部透視圖的另一個完全分解視圖，示出貨盤組件10中包括的各種部件，它們是上部元件38，中上部元件40，下部元件42和中下部元件44。該視圖與圖5中的整體貨盤分解透視圖相似。相似地，圖12是圖8中四分之一部分55底部透視圖的另一完全分解視圖，示出貨盤10中包括的各種部件。與圖6中整體貨盤完全分解透視圖相似。
圖13是圖7-12中所示貨盤組件10的四分之一部分55的剖視圖。更特別地，圖13是沿圖7中線13-13所取的貨盤四分之一部分55的立面視圖。在一優(yōu)選實施例中，為便于參照，各元件由相同的材料制成，所示的這些元件具有不同的剖面線，以易于區(qū)分剖視圖中所示的各元件的壁。像圖7中一樣，以側(cè)立柱部分18作為代表，從圖13中可以很明顯地看到立柱部分的封閉或箱形梁橫截面。
特別地，圖13-15示出本發(fā)明中貨盤組件10的配合部分，該配合部分被塑化和結(jié)合，并特別地通過這里進一步討論的熱板焊接方法組裝起來。注意，除了頂板12和底板14之間的分隔線20之外，還示出了兩條附加的分隔線，它們是由上部元件38和中上部元件40之間的平面限定的上部分隔線52，及由下部元件42和中下部元件44之間的平面限定的下部分隔線54。分隔線限定了本發(fā)明中的各焊接平面。
根據(jù)本發(fā)明，貨盤10的每個接近和鄰接的元件優(yōu)選地在限定了相應(yīng)分隔線20、52和54的平的表面或部分結(jié)合在一起。參照圖14，注意到，分隔線20由配合平面35和37限定，上分隔線52由配合平面69和79限定；下分隔線54由配合平面50和51限定。如具有間隔開的頂板12和底板14的圖15的剖視圖中最佳示出的，示出對應(yīng)的頂板12的配合肋100-105和底板14的肋110-115被塑化并最好通過熱板焊接工藝焊接在一起。相似地，如圖14中的完全分解視圖所示，形成頂板12和底板14的元件在它們對應(yīng)的配合肋處被同樣地焊接在一起。因此，再次參照圖14，上部元件38的肋60-67和中上部元件40的肋70-77最好在熱板焊接過程中被熔化或塑化，并焊接到它們相應(yīng)的配合肋上。因此，從上部元件38向下延伸的凸緣或肋(凸緣60,61,62,63,64,65,66,和67)被加熱到熔化狀態(tài)，并分別與從中上部元件40向上延伸的配合凸緣70,71,72,73,74,75,76和77結(jié)合。
相似地，構(gòu)成底板14的構(gòu)件以相同的方式結(jié)合，因而從下部元件42向上延伸的整體模制的凸緣80,81,82,83,84,85,86,87(80-87)被加熱到塑化狀態(tài)，并分別與從中下部元件44向下延伸的各對置的整體模制配合凸緣90,91,92,93,94,95,96,97(90-97)壓在一起。當頂板12和底板14分別結(jié)合或焊接后，圖15示出頂板14然后以一相似的方式焊接到底板12上，其中整體模制的肋或凸緣100,101,102,103,104,105,及它們各自整體模制的對置配合凸緣110,111,112,113,114和115被加熱到熔化狀態(tài)，然后通過熱板焊接方法壓在一起，從而形成貨盤組件10。注意，在貨盤組件10可能達到其最優(yōu)的物理性能，包括強度和承載特性之前，應(yīng)當對基于該方法的教導(dǎo)的焊縫進行冷卻。
現(xiàn)在集中到本發(fā)明中組裝貨盤組件10的方法。優(yōu)選的制造組裝方法是通過附圖16中最佳示出的熱板焊接方法進行的。但如上所述，可使用任何適當?shù)倪B接手段，例如，紅外線輻射，環(huán)氧樹脂等。該熱板焊接方法的特征在于接觸熱板焊接或非接觸熱板焊接。該方法應(yīng)當提供焊接強度特性并在配合(焊接)部件之間產(chǎn)生與母聚合物同樣強的密封。根據(jù)本發(fā)明，焊接表面，如肋60-67,70-77,80-87,90-97,100-105和110-115所示，放置成與一被加熱的壓板126(優(yōu)選由鋼制成)接觸或與類似工具接觸(在接觸熱板焊接方法中)，或者放置成與之緊密靠近(在非接觸變形中)，從而在前述肋上產(chǎn)生一熔化的或塑化的區(qū)域。壓板126然后被移出去，該塑化的區(qū)域然后被壓在一起，從而形成焊接。
更特別地，在實踐中，該方法是在一熱板焊接機(本領(lǐng)域中公知的)上進行的，其中將被焊接在一起的相應(yīng)的貨盤元件被夾持在保持器122和124中。被加熱到一預(yù)定的所需溫度的焊接機的壓板126在分開的配合部件(例如頂板12和底板14)之間前進，從而將被焊接的貨盤元件的焊接平面或者壓靠在壓板126上(使用傳導(dǎo)熱量的接觸型)，或者緊密地向它移動(使用輻射熱量的非接觸型)。選擇使用哪種方法取決于許多因素，包括被焊接材料的性質(zhì)；所需循環(huán)時間；部件的尺寸和結(jié)構(gòu)；焊接機的精度和可重復(fù)性；以及焊接部件的使用。
在接觸熱板焊接方法中，熱量通過將與加熱板126焊接在一起的部件的直接接觸而傳導(dǎo)。另外，各配合貨盤元件的表面被塑化或熔化，直到完全接觸(本領(lǐng)域中稱為“匹配”)。在該點，通常停止壓板126的進一步移動，而加熱繼續(xù)進行，從而產(chǎn)生一更深的(到達預(yù)定深度)，并相對更加被熔化、塑化的移動材料的區(qū)域。在非接觸方法中，輻射熱量被施加到將焊接的部件上，這是通過將要焊接的部件與加熱板(目標壓板)保持非常接近并使它們長時間加熱而產(chǎn)生的。
對于兩種類型，當加熱完成且表面熔化達到一預(yù)定的熔化深度后，部件從壓板126縮回。然后壓板126移出去，從而相鄰的貨盤元件(例如頂板12和底板14)被鍛制在一起并被固定，直到塑化的貨盤元件表面的聚合物冷卻?？墒褂脵C械或微處理器控制的止動器來控制貨盤聚合物從焊接區(qū)域的材料移動量，特別是在加熱期間。當然，如前所述，這里公開的方法可用于結(jié)合頂板元件38和40，及底板元件42和44。
如果相鄰貨盤元件之間的聚合物可相容，熱板焊接方法能夠通過使用補償不同聚合物熔化或軟化點的兩塊壓板來焊接不同的熱塑塑料。熱板焊接最好使用標準的未填充聚合物，并最好根據(jù)本發(fā)明中貨盤組件10的這種方式使用，只要填充材料允許聚合物隨鍛造而互相擴散，熱板焊接也可以使用填充聚合物來組裝貨盤組件10。
形成貨盤組件10的焊接時間可隨將熔化的聚合物的量及各貨盤元件的導(dǎo)熱率而變化。因此，雖然將被塑化的貨盤元件的質(zhì)量和對應(yīng)的冷卻率將決定循環(huán)時間，用于貨盤組件10的焊接時間還是會落在5至60秒的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明進行熱板焊接的貨盤組件10的尺寸僅受焊接機的夾具122和124及壓板126的實際尺寸限制，還受用于將焊接組件或部件從焊接區(qū)域移走并移動貨盤組件10部件從而將它們鍛塑在一起的機構(gòu)的尺寸的限制。
接觸和非接觸方法中的每一種都有其優(yōu)點，包括在非接觸方法中，不需要在壓板126上進行特殊涂覆以使材料脫離，不會在壓板126上聚積殘余物，對于加熱板126沒有焊接邊緣材料損失，加工后的部件具有一致的焊接特性。而接觸加熱的優(yōu)點是循環(huán)時間更快，壓板126所需溫度更低，該方法更適于較大結(jié)構(gòu)的部件，如這里公開的貨盤元件，且更適于尺寸不太一致的部件。
如圖16a所示，該熱板焊接機具有連接到其上的部件夾具122和124。將被焊接的構(gòu)件，例如但不限于，頂板12和底板14，被固定在它們各自的夾具122的124上。參照圖16b，壓板126伸入并插在將被焊接的貨盤元件12和14之間。夾具122和124彼此相對并向壓板126移動。如果需要接觸焊接，如圖16c所示，夾具122和124靠近壓板126，直到待焊接的壓板12和14的表面(表面35和37)。
如果需要對貨盤組件10進行非接觸焊接，那么不考慮圖16c，表面35和37不與壓板126接觸。如圖16d所示，經(jīng)過預(yù)定的時間段后，夾具122和124開始分開，壓板126從夾具122和124之間抽出。參照圖16e，夾具122和124再次彼此相對移動到一焊接位置，從而使頂板12和底板14的配合表面接觸。頂板12和底板14固定在這個最終焊接位置保持一段預(yù)定的時間，直到焊接材料穩(wěn)定并允許冷卻。最后，參照圖16f，夾具122和124相對它們的部件加載位置被分離，而焊接后的貨盤組件10保持在其中一個夾具上(如圖16f中所示的夾具124)以便卸載。該部件然后從焊接機中移走。
這里描述的焊接貨盤組件10提供了適用于在壓力下操作的部件的高強度焊接。結(jié)合分隔線20、52和54相對不明顯。另外，也不需要其它連接方法，如膠粘，溶劑，機械緊固件，如釘或肘釘。另外，復(fù)雜形狀如頂板12和底板14可以焊接，因為在焊接過程中不需要相對運動。
另一種稱為紅外線輻射的組裝方法也可以用作熱板焊接的一種非接觸可替換方案，用于制成和組裝本發(fā)明的貨盤組件10。在這種方法中，紅外射線通常是由產(chǎn)生波長約一微米的輻射的高密度石英加熱燈來提供的。對于熱板焊接，當這種輻射施加到組件10的平面35,37,46,48,50,51上時，就會發(fā)生塑化。在一種應(yīng)用中，當熔化發(fā)生后，輻射源，如加熱燈被移走，部件被鍛塑在一起，就像熱板焊接中的壓板那樣。紅外線焊接會相對較快地熔化該區(qū)域。熱板焊接利用導(dǎo)熱來產(chǎn)生必須的塑化區(qū)域。當然，對于任何其它方法，塑化滲透的深度取決于許多因素，它隨聚合物配方中僅僅微小的變化而劇烈變化。
現(xiàn)在集中到貨盤10的承載特性。在擠壓情況下，貨盤10從下方支承在兩個對置的邊緣上，并從上方加載在頂板12的上表面26上。貨盤10應(yīng)以最小的彎曲支承該載荷。根據(jù)本領(lǐng)域公知的標準梁公式，認識到，當載荷或跨距增加時撓曲增大，當材料模量(E)或慣性截面力矩(I)增加時撓曲減小。由于對一給定的應(yīng)用來講載荷和跨距是限定的，用于使撓曲最小的變量是材料和截面結(jié)構(gòu)。
一般地，對于一給定的材料來講，當E值增加時沖擊強度減小?？梢越鉀Q這些問題的工程材料是存在的，但它們廣泛應(yīng)用時過于昂貴。最常用的方法是使用商品樹脂，如聚乙烯或聚丙烯，并填加填料以加固樹脂。但是，對于一給定的材料，填料增加了重量并減少了沖擊強度，同時在某些情況下影響了可循環(huán)利用性，并增加了成本。優(yōu)選地，由于成本、重量和耐沖擊強度的原因，貨盤會使用商品樹脂。因此，對貨盤結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化是獲得改進的貨盤性能的最佳方法。
如前所述，對于一給定的截面幾何形狀，實心截面的I值最高。例如，在貨盤組件10中，剛度最大的頂板12結(jié)構(gòu)是實心塑料，但由于重量和成本的原因，這是不實際的。大多數(shù)結(jié)構(gòu)試圖通過用帶肋截面代替實心截面而來解決這個問題，使I的損失最小并將重量降低到一可接受的水平。另一種方法是將發(fā)泡劑與肋一起使用，使肋的重量達到最小，并提高I值。兩種方法的有效性都有一個極限。即，肋不是使I值最大的理想幾何形狀，而發(fā)泡略微改進了這一點，它還降低了材料的沖擊強度。
一般地，對于一給定的截面，最靠近中性軸或中心的材料對I的影響最小，而最遠的材料影響最大。換句話說，中空或I形梁截面的剛度大于等高度和面積的矩形截面的剛度。因此，本發(fā)明的貨盤10結(jié)構(gòu)在全部貨盤中以連續(xù)方式限定了中空或箱形截面。常規(guī)的注模塑模制技術(shù)實際上不可能制造它。因此，使用3步驟緊固操作(優(yōu)選是焊接)產(chǎn)生用四個最好是塑模制的單獨元件38,40,42,44制成的箱形梁貨盤10。
總之，第一或上部元件38最好包括一基本平的上表面，其具有向下方延伸的肋。第二或中上部元件40具有一基本平的下表面，其具有向上方延伸的肋，局部支承立柱從該表面向下延伸。這些構(gòu)件上的肋對齊，從而能夠通過優(yōu)選借助于一熱板焊接操作對它們的配合表面進行塑化而將它們焊接在一起，從而制成一箱形梁頂板。第三或中下部元件44具有一基本平的上表面，其具有向下延伸的肋，部分立柱向上延伸。第四或下部元件42具有一基本平的下表面，肋向上延伸。同樣，兩部件上的肋對齊，從而使它們能夠在第二熱板焊接操作中焊接在一起，以形成箱形梁底板14。最后，箱形梁頂板和箱形梁底板在同樣對齊的立柱(16,18,19,32)處焊接在一起，從而導(dǎo)致每一部分都是箱形梁的貨盤。注意，塑化過程的順序僅為了示意的目的，這些步驟當然可以以任何可行的順序進行。
當然，根據(jù)本發(fā)明還可以設(shè)計，箱形梁截面可以通過平面帶有肋區(qū)域限定一U形區(qū)域來形成(例如在圖14中，上部元件38和中上部元件40之間，肋63、64和表面9限定了一個U形區(qū)域或一部分箱形梁截面)，同時不包括肋的配合平面48將形成一平面，從而產(chǎn)生一封閉U形區(qū)域并限定一箱形截面的第四壁。當然，這同樣可以應(yīng)用于本發(fā)明中所有要進行熱板焊接的表面。
在該優(yōu)選實施例中，每個箱形截面在頂和底板上都有多個穿孔或孔22、24，用于清理和排水。這些穿孔很容易消除，以產(chǎn)生真正的箱形截面。更特別地，上部元件38中的孔22，中上部元件40中的孔57，下部元件42中的孔24，以及中下部元件44中的孔59都是錐形的，因而它們從上表面26向下表面28，或從沖洗側(cè)向非沖洗側(cè)逐漸變大，從而易于通過貨盤10排水(見圖5-6)。
盡管還存在形成塑料構(gòu)件的其它方法，但這些方法都不能形成本結(jié)構(gòu)。例如，吹模限于中空截面，且不能在中空截面中產(chǎn)生交叉肋而形成由本發(fā)明的肋限定的有助于達到所需剛度的較小箱形截面。擠壓同樣有局限性，即對于給定的部件，中空截面和內(nèi)部肋必須沿相同的方向定向。擠壓還有打開的端部，該打開的端部必須在第二操作中密封從而產(chǎn)生一“清潔”的貨盤，因而需要勞動力多且生產(chǎn)成本高。
注意到，本發(fā)明的設(shè)計優(yōu)選地包括跨整個貨盤10的全部和連續(xù)箱形梁截面，即每個截面都完全隔成箱形頂板12，底板14和立柱16、18、19、32。此處相對于材料模量(E)、慣性截面力矩(I)、截面幾何形狀、梁公式和剛度所作的標志和公開，一般適用于本申請中公開的所有實施例。
現(xiàn)在集中到圖17-27，根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)公開的還有一用于貨盤的頂部框架210。頂部框架通常用于與物品，如空瓶子(見圖18)的批量運輸結(jié)合使用。該頂部框架用于與載貨底部的一貨盤一起輔助穩(wěn)定物品載貨的頂部。頂部框架210優(yōu)選地且一般地是繞各中心線對稱，由熱塑或其它聚合材料制成，且優(yōu)選地但不是必須地，由注模部件制成。
參照圖17-27，其中示出的是根據(jù)本發(fā)明的一頂部框架組件210。根據(jù)此處公開的用于貨盤10的箱形梁結(jié)構(gòu)同樣適用于頂部框架組件210。圖17示出頂部框架組件210的一透視圖。頂部框架組件210包括一頂部(第一)元件212和一底部(第二)元件214(見圖25和26中的分解透視圖)。圖18示出操作中的頂部框架組件210。如這里所示，在一貨盤，如本發(fā)明的貨盤10上裝載了多層用于運輸和儲存的物品。圖18中這種物品示出為多個空瓶216，但當然可以是可由貨盤運輸并儲存在貨盤上且能夠應(yīng)用本發(fā)明教導(dǎo)的各種物品中的任一種。
第一層瓶子216裝載在貨盤210上。一般地，在瓶216上表面放置一平面元件218。平面元件218在本領(lǐng)域中可稱作滑板，并通常由紙板或纖維板制成。如圖所示，在平面元件218頂部可放置另一層瓶216，然后在該層瓶216頂部放置另一平面元件218。對實際的或所需的許多層重復(fù)進行這個過程，例如圖18中所示的八層瓶子。在放置最后的平面元件后，在平面元件頂部放置頂部框架210，因而產(chǎn)品被夾住。貨盤10和頂部框架210，連同其間放置的物品，用窄帶220捆扎在一起。如圖17、18、19和26所示，頂部框架210優(yōu)選地也包括環(huán)繞其圓周的一系列槽221，窄帶220設(shè)置其中，使它們在運輸過程中不容易移動或轉(zhuǎn)換。接著，產(chǎn)生的包裝件(如圖18所示)一般用一收縮塑料包裹物覆蓋并保護。
圖19示出頂部框架210的一頂視平面圖。如其中所示，頂部框架210包括四個由外部板246和十字板248、249限定的開口244。開口244有助于降低頂部框架210的重量，而公開的箱形梁截面向頂部框架210提供了與針對貨盤10公開的特性相似的所需強度和剛度。圖20示出頂部框架210的前側(cè)立面圖，特別示出側(cè)部236。圖21示出頂部框架210的側(cè)視立面圖，特別示出側(cè)部221。圖22示出圖19中剖面線22-22的剖視圖。圖23示出圖19中剖面線23-23的另一剖視圖。圖24示出第一頂部框架元件212的底部平面圖。
頂部框架210包括一第一對相對邊緣220、222和一第二對相對邊緣224、226。頂部框架邊緣220分別由第一頂部框架元件和第二頂部框架元件邊緣228和230限定；頂部框架邊緣222分別由元件邊緣232和234限定；頂部框架邊緣224分別由元件邊緣236和238限定；頂部框架邊緣226分別由元件邊緣240和242限定。
根據(jù)本發(fā)明，每一頂部框架元件212和第二頂部框架元件214以與此處結(jié)合對貨盤10、貨盤頂板12和貨盤底板14進行緊固或焊接而公開的方法相似的方法而相互緊固在一起。例如，參照圖25、26和27，第一頂部框架元件212包括一基本平的上表面213和多個肋，例如向下延伸的肋250,251,252,253,254,255,256,257,258和259(250-259)。第二頂部框架元件214具有一基本平的下表面217，多個肋260,261,262,263,264,265,266,267,268和269向上延伸，并分別與第一頂部框架元件212的這些肋250-259對應(yīng)和配合。圖27示出圖19中沿線27-27所取的頂部框架210的剖面。圖27示出緊固在一起或焊接的上述各對肋250-259和260-269中的每一對限定了頂部框架210的箱形梁截面壁270,271,272,273,274,275,276,277,278,279。
相似地，例如，第一頂部框架元件的肋280,281,282,283,284,285,286,287,288,289分別與第二頂部框架元件的肋290,291,292,293,294,295,296,297,298,299對應(yīng)和配合。兩元件212、214上對應(yīng)的肋對齊，因而它們最好通過優(yōu)選借助于熱板焊接操作對它們的配合表面進行塑化而焊接在一起，以形成箱形梁頂部框架組件210，產(chǎn)生一種每個截面都是箱形梁的頂部框架。注意，塑化過程的順序僅用于示意的目的，這些步驟當然可以以任何可行的順序進行。另外，對于貨盤10，頂部框架的塑化工藝也可以通過紅外輻射或其它設(shè)計用來提供頂部框架210所需特性的工藝來完成。
第一頂部框架元件212和第二頂部框架元件214具有對應(yīng)的平面211、215，當該平面211、215配合在一起并緊固時限定了分隔線219。因此平面211和215包括肋250-259,260-269,280-289,280-289和290-299相應(yīng)的上或下邊緣。
因此頂部框架210提供了更大的載荷穩(wěn)定性，這使物品216堆積更高且穩(wěn)定性更大。另外，當頂部框架210放置并固定在堆垛頂部時，可以設(shè)想，在頂部框架210頂部可堆積另一貨盤，如貨盤10?？珥敳靠蚣?10延伸的箱形梁截面還向部件提供了提高的剛度和強度，并使部件的任何成拱或彎曲最小，還可避免由于在木制頂部框架上纏繞窄帶220而產(chǎn)生的任何變形或使之變成最小。頂部框架210還包括一槽223，用于在其中安裝一墊圈(未示出)，從而在堆疊頂部框架時提供抗打滑或滑動性能。
圖28a示出本發(fā)明一頂部框架210’的第二實施例的透視圖。與第一頂部框架實施例中公開的特征相似的特征用相似的參考數(shù)字加一前綴(’)表示。如圖28b和28c的分解視圖中進一步示出的，頂部框架210’包括一外部板246’，并具有一單一的開口244’。頂部框架210’還包括用于在其中接收窄帶220的槽221’。因此，參照第一和第二頂部框架實施例201和210’，可以設(shè)想，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下，本發(fā)明的頂部框架可具有多種結(jié)構(gòu)。因此，頂部框架210’包括環(huán)繞如圖28b和28c所示限定了板246’的第一頂部框架元件212’和第二頂部框架元件214’的部件及位于其間的箱形梁截面。與相對于上述頂部框架210所公開的方式相同，頂部框架210’還包括配合平面211’和215’，當該配合平面211’和215’根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)被緊固時在其中限定了箱形梁截面及位于第一頂部框架元件212’和214’之間的分隔線219’。因此，頂部框架組件210’這種可替換的結(jié)構(gòu)具有針對貨盤10和頂部框架210所描述的所需剛度和性能。
現(xiàn)在參照圖29-34，根據(jù)本發(fā)明并結(jié)合圖29-34還公開了一種可替換的箱形梁結(jié)構(gòu)。盡管根據(jù)本發(fā)明并示于圖29-34中的箱形梁結(jié)構(gòu)提供了許多本領(lǐng)域中在此之前沒有發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點，但相對于上面的實施例來講，結(jié)合圖29-34所表示和描述的實施例還是不能完全達到上述貨盤10的性能和特性，因為許多會限制彎折的區(qū)域在該可替換箱形梁截面結(jié)構(gòu)中可能沒有箱形截面。
在擠壓情況下，圖29中所示塑料貨盤310(構(gòu)造成從任何一側(cè)接收一貨盤支柱)從下面支承在兩個相對的邊緣312、314上，并在頂板部分316上加載。該貨盤必須以最小的彎曲支承該載荷。頂板部分316由多個支承立柱318支承，該多個支承立柱318從頂板部分316延伸并連接到構(gòu)成底板319的支承軌320上。支承軌320一般是貨盤上相對較弱的結(jié)構(gòu)部分，因為它們在垂直截面上薄且只在相對端部由立柱318支承。因此，當貨盤加載時支承軌320將彎折。
如上所述，當慣性截面力矩(I)增大時撓曲減小。對于貨盤來講，提高剛度的最容易的方法是增加高度。但在實際中對貨盤有一個最大容許高度，且現(xiàn)有的貨盤一般都設(shè)計成該最大值。因此，唯一的替換方案是使貨盤，特別是每一個貨盤部件，即頂板316、底板和支承軌320的轉(zhuǎn)動慣量達到最大。
因此，該設(shè)計的目的是在任何可能的地方產(chǎn)生中空或箱形截面。常規(guī)的注模技術(shù)幾乎不可能產(chǎn)生，但通過采用第二操作，就能夠形成一箱形頂板316和底板319。
如圖30所示，根據(jù)本發(fā)明的貨盤包括頂板部分316，該頂板部分316通常注塑模制而成并包括一平的上表面322，一系列肋324從上表面322伸出。該頂板部分316包括多個用于接收支承立柱318的凹坑326。多個塑料板條328超聲波焊接到肋324上，從而在頂板316上凹坑326之間形成基本為矩形的中空的箱形截面(如下面參照圖32所描述的)?？商鎿Q地，其它連接方法，如振動焊接、熱板焊接、膠粘等也可以用于塑料板條328的連接。
底板319也類似地構(gòu)造而成，但具有與之整體模制的支承立柱318。肋330從支承軌320的板部332向下伸出，多個塑料板條334焊接到肋330的端部，在立柱318之間沿軌道320的長度形成多個箱形截面。上和底板316、319可通過焊接而永久結(jié)合，或者如本領(lǐng)域中公知的那樣搭鎖在一起。
上述方法優(yōu)選用于加強常規(guī)帶肋貨盤結(jié)構(gòu)。小片塑料334焊接到現(xiàn)有貨盤的極限彎曲區(qū)域以加強。另外，對于需要擠壓的應(yīng)用新貨盤可設(shè)計成帶有該板條，對于更輕和成本更低的應(yīng)用可去掉該板條。例如，可在肋330上開槽，以便在與支承軌320的下表面平齊的位置接收板334。
上述方法特別適用于如圖29所示的貨盤，這種貨盤具有非常薄的頂板316和底板319從而允許貨盤支柱從四個方向進入。所述方法可用于使每個板元件的轉(zhuǎn)動慣量最大。
參照圖32，示出了本發(fā)明的一可替換實施例。與圖29所示實施例類似，底板條340包括一板部342，多個垂直肋344從該板部342延伸。該塑料板條346焊接到肋344上以沿支承軌340的長度形成多個基本矩形的中空垂直截面348。當然，為了進一步改進結(jié)構(gòu)整體性，可增加許多肋344從而形成許多矩形截面。
圖32中所示貨盤與前面參照圖29-31所描述的實施例的區(qū)別在于，一大板350跨頂板354的寬度焊接到肋352上，從而改進頂板354的結(jié)構(gòu)整體性。
可以設(shè)計，即使僅將圓周肋焊接到塑料板條上，也可以獲得很好的效果。還可以設(shè)想，塑料板條不必焊接，而是以任何方式固定，如膠粘等。還可以設(shè)想板條不必是塑料的。
參照圖33和34，示出本發(fā)明另一個可替換實施例。本實施例中，貨盤410包括一通過九個支承立柱418聯(lián)接到一薄底板419上的薄頂板416。底板419包括在立柱之間延伸的多個支承板420。每個支承板420包括一板部422。由于每個支承板420形成了貨盤410的一相對較弱的結(jié)構(gòu)部分，在每個板部422上焊接一伸長的塑料矩形管427，通過沿每個支承板420的長度形成基本為矩形的垂直截面而增加每個支承板的剛度。相似地，頂板416包括與上板430相鄰的開口通道428，一伸長的塑料矩形管431在每個通道428中焊接到立柱418之間的上板430上，沿立柱418之間每個通道428的長度形成基本為矩形的垂直截面，從而提高剛度。在該結(jié)構(gòu)中，矩形管427、431可廉價地擠壓，并在不限制貨盤從其任何一側(cè)接收貨盤支柱的情況下，向貨盤410提供相當?shù)慕Y(jié)構(gòu)整體性。
盡管表示和描述了本發(fā)明的實施例，但這些實施例并不能表示和描述本發(fā)明的全部可能的形式。反而，說明書中使用的詞語是說明的而不是限制的詞語，且應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的精神的范圍的前提下，可進行各種修改。
權(quán)利要求
1．一種塑料貨盤組件，包括一頂板，該頂板具有多個設(shè)置在其中的上部箱形梁截面，并具有一第一對置表面，該第一對置表面具有多個從此處向下延伸的第一立柱部分；及一底板，該底板具有多個設(shè)置在其中的下部箱形梁截面，并具有一第二對置表面，該第二對置表面具有多個從此處向上延伸的第二立柱部分，該多個第二立柱部分與該多個第一立柱部分對應(yīng)并固定配合，從而在該頂板與底板之間限定多個箱形梁截面，用于向該貨盤組件提供強度。
2．如權(quán)利要求1所述的塑料貨盤，其中該頂板包括一上部元件和一中上部元件，該上部元件和中上部元件分別具有對應(yīng)緊固的配合凸緣部分，該些凸緣部分限定該多個上部箱形梁截面。
3．如權(quán)利要求1所述的塑料貨盤，其中該底板包括一下部元件和一中下部元件，該下部元件和中下部元件分別具有對應(yīng)緊固的配合凸緣部分，該些凸緣部分限定了該多個下部箱形梁截面。
4．一種貨盤組件，包括一頂板，該頂板由塑料制成，并具有一第一對置表面，該第一對置表面具有多個從此處向下延伸的第一凸緣部分；及一底板部分，該底板部分由塑料制成，并具有一第二對置表面，該第二對置表面具有多個從此處向上延伸的第二凸緣部分，該多個第二凸緣部分與該多個第一凸緣部分對應(yīng)并固定配合，從而在該頂板與底板部分之間限定多個箱形梁截面，以向該貨盤組件提供強度。
5．如權(quán)利要求4所述的貨盤組件，其中該頂板部分包括一上部元件和一中上部元件，該上部元件和中上部元件具有對應(yīng)的配合凸緣表面，該凸緣表面彼此固定配合從而限定多個上部箱形梁截面，該中上部元件上的該第一對置表面與對應(yīng)的配合凸緣表面中相應(yīng)的一個對置。
6．如權(quán)利要求4所述的貨盤組件，其中該底板部分包括一下部元件和一中下部元件，該下部元件和中下部元件具有對應(yīng)的配合凸緣表面，該凸緣表面彼此固定配合從而限定了多個下部箱形梁截面，該中下部元件具有與其對應(yīng)的配合凸緣表面對置的第二對置表面。
7．如權(quán)利要求4所述的貨盤組件，其中該頂板部分具有一上面可放置多個物品的基本平的上表面。
8．一種貨盤組件，包括一第一貨盤部分，該第一貨盤部分由塑料制成，并具有一第一對置表面，該第一對置表面具有多個從此處向下延伸的具有一第一配合表面的第一隔板部分；及一第二貨盤部分，該第二貨盤部分由塑料制成，并具有一第二對置表面，該第二對置表面具有多個從此處向上延伸的具有一第二配合表面的第二隔板部分，該多個第一和第二配合表面被加熱到塑化狀態(tài)，壓制在一起，并冷卻，以限定多個用于將該第一貨盤部分與該第二貨盤部分間隔開的立柱，每個立柱具有箱形梁截面，從而向該貨盤組件提供強度。
9．如權(quán)利要求8所述的貨盤組件，其中該第一貨盤部分包括具有對置表面的一第一外部元件和一第一內(nèi)部元件，通過將該對置表面加熱到塑化狀態(tài)，壓制在一起并冷卻而將該對置表面牢固地連接在一起。
10．如權(quán)利要求9所述的貨盤組件，其中該第一外部元件具有一基本平的第一外表面，該第一外表面用于在其上支承和運輸一物品。
11．如權(quán)利要求8所述的貨盤組件，其中該第二貨盤部分包括具有對置表面的一第二外部元件和一第二內(nèi)部元件，通過將該對置表面加熱到一塑化狀態(tài)，壓縮在一起并進行冷卻而將該對置表面牢固地安裝到一起。
12．一種貨盤組件，包括一第一貨盤部分，該第一貨盤部分由塑料制成，并具有一上部元件和一上部中間元件，該上部元件和該上部中間元件分別具有相互間隔開的第一對基本平的表面中的一個，還分別具有一第一對配合表面中的一個，該第一對配合表面被熱焊接在一起從而整體限定該第一貨盤部分；及一第二貨盤部分，該第二貨盤部分由塑料制成，并具有一下部元件和一下部中間元件，該下部元件和該下部中間元件分別具有相互間隔開的第二對基本平的表面中的一個，還分別具有一第二對配合表面中的一個，該第二對配合表面被熱焊接在一起從而整體限定該第二貨盤部分；其中該第一貨盤部分的該第一中間元件和該第二貨盤部分的該第二中間元件具有對應(yīng)的相對配合邊緣，該配合邊緣被熱焊接在一起從而整體限定該貨盤組件。
13．一種基本由塑料制成的貨盤組件，包括一第一外部元件和一第一中間元件，該第一外部元件和該第一中間元件通過在其間延伸的第一對相對配合表面而相互間隔開，該配合表面整體固定在一起從而限定第一貨盤部分；及第二外部元件和一第二中間元件，該第二外部元件和該第二中間元件通過在其間延伸的第二對相對配合表面而相互間隔開，該配合表面整體固定在一起從而限定一第二貨盤部分，該第二中間元件定向成與該第一中間元件相鄰；其中該第一中間元件和該第二中間元件具有從此處凸出的對應(yīng)的安裝邊緣，該安裝邊緣固定在一起從而限定該貨盤組件。
14．如權(quán)利要求13所述的貨盤組件，其中該第一外部元件包括一下表面，從此處延伸的邊緣限定了該第一對相對配合表面中的一個，該第一中間元件具有一帶對應(yīng)邊緣的上表面，從此處凸出的對應(yīng)邊緣限定該第一對相對配合表面中的另一個，及其中該第二外部元件包括帶對應(yīng)邊緣的上表面，從此處凸出的邊緣限定該第二對相對配合表面中的一個，該第二中間元件具有一帶對應(yīng)邊緣的下表面，從此處凸出的對應(yīng)邊緣限定該第二對相對配合表面中的另一個。
15．一種用于在其上儲存和運輸物品的貨盤組件，包括一第一元件，該第一元件具有一上面可放置物品的基本平的第一上表面，和一第一下表面；一第二元件，該第二元件具有一第二上表面和一第二下表面，該第二上表面牢固安裝到該第一下表面上；一第三元件，該第三元件具有一第三上表面和一第三下表面，該第三上表面和該第二下表面具有對應(yīng)的凸緣表面，該凸緣表面牢固地安裝到一起，以形成具有箱形梁截面的多個立柱；及一第四元件，該第四元件具有一用于與該第三下表面配合的第四上表面，和一基本平的第四下表面，該第四上表面牢固地安裝到該第三下表面上。
16．如權(quán)利要求15所述的貨盤組件，其中該第二上表面和第一下表面通過在其間引入熱量，塑化各表面，將表面壓制在一起，并使它們冷卻而牢固地安裝在一起。
17．如權(quán)利要求15所述的貨盤組件，其中該第四上表面和第三下表面通過在其間引入熱量，塑化各表面，將表面壓制在一起，并使它們冷卻而牢固地安裝在一起。
18．一種制造貨盤的方法，包括提供分別具有對應(yīng)的配合凸緣表面的第一和第二貨盤部分；向該對應(yīng)的配合凸緣表面引入熱量，以熔化該配合凸緣表面，從而形成塑化表面；將塑化表面壓制在一起；及對在其間形成一焊接縫的塑化表面進行冷卻，通過該配合凸緣表面限定多個箱形截面。
19．如權(quán)利要求18所述的方法，其中提供第一和第二貨盤部分包括在一夾具中使它們安裝和對齊。
20．如權(quán)利要求19所述的方法，還包括打開該夾具并將該焊接的貨盤組件取出。
21．如權(quán)利要求18所述的方法，其中向?qū)?yīng)的配合凸緣表面引入熱量包括在其間引入一加熱板。
22．如權(quán)利要求18所述的方法，還包括將該加熱板從該對應(yīng)的配合凸緣表面之間抽出。
23．如權(quán)利要求18所述的方法，還包括通過使該加熱板與該配合凸緣表面接觸，而在壓力下對該配合凸緣表面進行加熱，以將其熔化。
24．一種制造塑料貨盤組件的方法，包括提供一頂板部分，該頂板部分在其中設(shè)置多個上部箱形梁截面，并具有一第一對置表面，多個第一立柱部分從此處向下延伸；提供一底板部分，該底板部分在其中設(shè)置了多個下部箱形梁截面，并具有一第二對置表面，多個第二立柱部分從此處向上延伸；將該多個第二立柱部分牢固地連接到對應(yīng)的多個第一立柱部分上，從而在該頂板與該底板之間限定多個箱形梁截面，以向該貨盤組件提供強度。
25．一種適于與一貨盤一起使用的頂部框架組件，其中該頂部框架部件和該貨盤具有放置在其間的至少一層物品，該頂部框架部件包括第一和第二頂部框架元件，該第一和第二頂部框架元件中的一個具有多個向該第一和第二頂部框架元件中的另一個凸出的肋，該第一和第二頂部框架元件中的另一個具有一用于與上述多個肋配合的配合表面，上述多個肋和該配合表面相互緊固，從而在該第一頂部框架元件與該第二頂部框架元件之間形成多個完整的箱形梁截面。
26．一種適于與一貨盤一起使用的頂部框架部件，在該貨盤上放置至少一層要運輸?shù)奈锲?，該頂部框架包括一第一頂部框架元件，該第一頂部框架元件具有多個從此處延伸的向下的肋，該多個向下的肋在其上限定第一多個局部箱形梁截面；及一第二頂部框架元件，該第二頂部框架元件具有從此處延伸的對應(yīng)的多個向上的肋，該多個向上的肋在其上限定第二多個局部箱形梁截面，該向下的肋與該向上的肋相互連接，從而在該第一頂部框架與該第二頂部框架元件之間形成多個完整的箱形梁截面。
27．如權(quán)利要求26所述的頂部框架，其中該向下的肋和該向上的肋通過塑化和相互焊接而連接。
28．如權(quán)利要求26所述的頂部框架，其中該多個完整的箱形梁截面在該頂部框架的相對邊緣之間延伸。
29．一種用于制造與貨盤一起使用的頂部框架的方法，包括提供第一和第二頂部框架元件，該第一和第二頂部框架元件中的至少一個具有一帶肋表面，該第一和第二頂部框架元件中的另一個具有一用于與該帶肋表面配合的對應(yīng)的配合表面；向該對應(yīng)的帶肋和配合表面引入熱量，以熔化該配合帶肋表面，從而形成塑化表面；將該塑化表面壓制在一起；及對在其間形成一焊縫的塑化表面進行冷卻，由該配合帶肋表面限定多個箱形截面。
30．如權(quán)利要求29所述的方法，其中提供一第一和第二頂部框架部分包括在一夾具中使它們被安裝和對齊。
31．如權(quán)利要求30所述的方法，還包括打開該夾具并將該焊接的第一和第二頂部框架元件取出。
32．如權(quán)利要求29所述的方法，其中向該帶肋和配合表面引入熱量包括在其間引入一加熱板。
33．如權(quán)利要求29所述的方法，還包括將該加熱板從該對應(yīng)的帶肋和配合凸緣表面之間抽出。
34．如權(quán)利要求29所述的方法，還包括通過使該加熱板與該配合凸緣表面接觸，而在壓力下對該配合凸緣表面進行加熱，以將其熔化。
35．一種用于制造頂部框架組件的方法，包括提供一第一頂部框架元件，該第一頂部框架元件具有多個設(shè)置在其中的上部箱形梁截面，并具有一第一對置表面；提供一第二頂部框架元件，該第二頂部框架元件具有多個設(shè)置在其中的下部箱形梁截面；及將該多個第二立柱部分牢固地連接到對應(yīng)的多個第一立柱部分上，從而在該頂板與該底板之間限定多個箱形梁截面，以向該頂部框架部件提供強度。
36．一種用于加強一塑料貨盤的方法，該塑料貨盤具有多個相對較弱的結(jié)構(gòu)部分，該多個相對較弱的結(jié)構(gòu)部分分別包括一板部分，其具有多個從此處凸出的垂直肋的，其中該板部分與肋配合，從而沿該貨盤的長度形成多個U形垂直截面，且每個U形截面具有一開放端部，該方法包括分別在上述多個相對較弱的結(jié)構(gòu)部分中將多個平的板條固定到該垂直肋上，以完全封閉上述U形截面的開放端部，從而沿該相對較弱的結(jié)構(gòu)部分的長度形成多個矩形的中空垂直截面，以提高剛度。
37．如權(quán)利要求36所述的方法，其中上述固定多個板條的步驟包括焊接多個塑料板條。
38．如權(quán)利要求37所述的方法，其中上述焊接步驟包括超聲焊接。
39．如權(quán)利要求36所述的方法，其中該塑料貨盤由一撓曲模量小于200,000磅/平方英寸的商品樹脂材料構(gòu)成。
40．一種加強塑料貨盤的方法，該貨盤具有一頂板部分，多個從該頂板部分延伸的支承立柱，和多個與該支承立柱聯(lián)接的支承板，其中該支承板包括一板部分，其具有從此處延伸的多個垂直肋，其中該板部分與肋配合，從而沿該貨盤的長度形成多個U形垂直截面，且每個U形截面具有一開放端部，該方法包括在該支承立柱之間分別將多個平的塑料板焊接到垂直肋上，以完全封閉上述U形截面的開放端部，從而沿支承板的長度形成多個矩形的中空垂直截面，以提高剛度。
41．如權(quán)利要求40所述的方法，其中該頂板部分包括一頂壁，其具有多個從此處延伸的垂直肋，該方法還包括將至少一個塑料板焊接到位于頂板部分上面的垂直肋上，從而沿該頂板部分的長度形成多個基本為矩形的垂直截面。
42．如權(quán)利要求40所述的方法，其中上述焊接多個塑料板的步驟包括超聲焊接多個塑料板。
43．如權(quán)利要求40所述的方法，其中該塑料貨盤由一撓曲模量小于200,000磅/平方英寸的商品樹脂材料構(gòu)成。
44．一種用于加強一塑料貨盤的方法，該貨盤具有一通過九個支承立柱聯(lián)接到一薄底板上的薄頂板，其中該薄底板包括多個在支承立柱之間延伸的支承板，該方法包括將一塑料加強元件焊接到每個支承板上，使每個加強元件與各支承板配合，沿支承板的長度形成矩形垂直截面，以提高剛度；其中每個上述支承板包括一板部分，每個上述塑料加強件包括一伸出的矩形管，該矩形管焊接到各板部分上，從而形成上述基本為矩形的垂直截面。
45．如權(quán)利要求44所述的方法，其中上述塑料貨盤由一撓曲模量小于200,000磅/平方英寸的商品樹脂材料構(gòu)成。
全文摘要
一種貨盤組件(10),包括一由塑料制成的頂板(14),該頂板(14)具有一第一對置表面,該第一對置表面具有多個從此處向下延伸的第一凸緣部分(34)。該頂板(14)具有一上面可放置多個物品的基本平的上表面。該貨盤組件(10)還包括一同樣由塑料制成的底板(12)及一第二對置表面,多個第二凸緣部分(36)從此處向上延伸。該多個第二凸緣部分與該多個第一立柱部分對應(yīng)并緊密配合,從而在該頂板與底板之間限定多個立柱(20),該立柱具有一箱形梁截面,以向該貨盤組件提供強度。該頂板(14)包括一上部元件(30)和一中上部元件(40),該底板(12)包括一下部元件(42)和一中下部元件(44)。
文檔編號B65D19/00GK1314860SQ99810177
公開日2001年9月26日 申請日期1999年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月1日
發(fā)明者W·P·阿普斯 申請人:雷里格太平洋有限公司