專利名稱：合成樹脂托盤的制作方法
技術領域：
本發明涉及在運輸和儲藏各種物品等中使用的合成樹脂托盤(synthetic resin pallet)。
這種類型的合成樹脂托盤，如在圖23中所示，具有一個正方形的上底板部200和一個下底板部202，和連接上底板200和下底板202的多個橫梁(column)204，并在這些橫梁204之間形成彼此平行的一對叉形插孔206。在圖23的實例中，僅在兩邊形成叉形插孔206，但也有在所有四個邊上形成幾對叉形插孔的托盤。
上底板部200被稱為臺面板，如圖24所示，具有多個水平伸長的梁208。同樣地，下底板部202也具有多個水平伸長的梁212。因為形成上底板部200的梁208和形成下底板部202的梁212被交替地設計，在梁208之間和梁212之間分別形成很多孔洞。對于梁208和212，截面通常以‘U’或‘T’的形式建造，這樣設計是為了增加上底板部200和下底板部202的強度。
形成的橫梁204具有多個垂直的橫向和縱向結合的壁210，并連接梁208和212。為防止垂直壁210彎曲，在相同位置沿垂直壁210形成加強肋214，并連接梁208和212。
圖25，舉例說明一種在日本已審查的專利申請，第二次公開號為特公昭49-582中公開的方法，作為這種整體模制托盤模塑方法的一個實例。如圖所示，由于梁208和212對被水平移動，即使不多次地使用復雜的滑動芯模(slide core)，這也可在上塑模216和下塑模218之間相對容易地形成。另外，與分別形成上和下部分，并且通過將兩部分連接在一起隨后形成托盤的情況相比，不需要費時的連接過程。因此，整體模制托盤的生產效率是高的。
然而，在支撐托盤的相對末端，并且托盤被負荷的情況下，在上述提及的合成樹脂托盤中存在一個問題，因為叉形插孔206的四個角受到巨大的彎曲應力，叉形插孔206容易變形成平行四邊形，并且與木制托盤相比，整個托盤容易彎曲。
為達到上述目的，本發明的合成樹脂托盤包含彼此平行排列的上底板部和下底板部和連接上底板和下底板的多個橫梁，并且在橫梁之間形成的叉形插孔。相應于叉形插孔，圍繞垂直于叉形孔的插入方向的截面形成了增固框，并在增固框的至少一個部分的內部形成中空部分。
按照本發明，由于每個增固框圍繞在叉形插孔周圍，所述增固框的至少一個部分具有中空結構，當施加一個重負荷時，可能抑制叉形插孔的截面形狀的任何變形，結果，可能增加合成樹脂托盤的剛性。
增固框可具有沿上底板部形成的上水平梁，沿下底板部形成的下水平梁，和一對連接上水平梁和下水平梁的垂直梁，并且上水平梁，下水平梁和一對垂直梁中至少三個可具有連通彼此的中空部分。
上水平梁、下水平梁和一對垂直梁的內部不具有中空部分的區段可具有小于在內部具有中空部分的區段的厚度。更具體地，內部不具有中空部分的區段的寬度為內部具有中空部分的區段寬度的10-50％是理想的。
上水平梁、下水平梁和一對垂直梁可全部具有連通彼此的中空部分。
可在增固框的外表面形成連通中空部分的氣體入口，并可在上底板部分或下底板部分安裝關閉氣體入口的防滑構件。這樣能防止從氣體入口滲透雨水等。
圖2是第一實施方案的合成樹脂托盤的底視圖。
圖3是第一實施方案的合成樹脂托盤的正視圖。
圖4是第一實施方案的合成樹脂托盤的側視圖。
圖5是在
圖1中沿A-A方向的截面。
圖6是在圖1中沿B-B方向的截面。
圖7是舉例說明第一實施方案的合成樹脂托盤的制造方法的實例的截面。
圖8是表示在第一實施方案的合成樹脂托盤中，防滑密封的定位結構的截面。
圖9是表示本發明第二實施方案的合成樹脂托盤的俯視圖。
圖10是平行于叉形插孔切割的第二實施方案的合成樹脂托盤的截面。
圖11是第二實施方案的合成樹脂托盤中增固框的截面。
圖12是第二實施方案的合成樹脂托盤中增固框的底視圖。
圖13是修改的實例的增固框的底視圖。
圖14是該修改的實例的該增固框的底視圖。
圖15是表示本發明第三實施方案的合成樹脂托盤的俯視圖。
圖16是表示在本發明第二實施方案中，增固框的排列的透視圖。
圖17是表示在本發明第三實施方案中，增固框的排列的透視圖。
圖18和圖19是表示本發明修改的實例的透視圖。
圖20-圖22是表示增固框的其它實施方案的透視圖。
圖23是表示合成樹脂托盤外觀的透視圖。
圖24是表示傳統的合成樹脂托盤的主要部分(在圖23中沿D-D方向的截面)的透視圖。
圖25是舉例說明傳統合成樹脂托盤的建造方法的截面。
圖26-圖31是用于強度試驗的試樣的截面。
總的說來，這個實施方案的合成樹脂托盤是盒形，并具有彼此平行排列的正方形上底板部1和正方形下底板部2，和連接上底板部1和下底板部2的橫梁3，4和5。在上底板部1和下底板部2的四個角形成橫梁3， 在托盤的四個邊的中央形成橫梁4，在托盤的中心區段形成橫梁5。所有的橫梁由很多的垂直壁構成。
在托盤的四個邊的側面中，在橫梁3和4之間形成各個成對的矩形叉形插孔6，這些叉形插孔6水平穿過橫梁4和5之間的整個托盤，因此，在這個實施方案的托盤中，可從四個邊的任何一個邊的方向插入兩個叉形物。然而，本發明的合成樹脂托盤不局限于這種結構。也可僅在兩個相對邊上形成叉形插孔(參見圖18)，并且橫梁和叉形插孔的的位置和數目也可適當地改變。
如圖6所示，本發明的一個特征是，對于四個叉形插孔6的每一個插孔，圍繞垂直于叉形物插入方向的叉形插孔6的截面，形成多個矩形增固框70，并且圍繞增固框70的整個圓周，在這些增固框70的內部形成中空部分70’。
在這個實施方案中，臨近每個叉形插孔6的兩個末端的孔口處，即在位于四個角的橫梁3和位于邊的中央部分的橫梁4之間，分別形成兩個增固框70。在以這種方式臨近于叉形插孔6的兩個末端形成增固框70的情況下，當將叉形物插入叉形插孔6時，用增固框70支撐負荷，特別是來自叉形物的前端和根端(尾端)的負荷是可能的。因此，這比僅在叉形插孔6的中間部分形成增固框70的結構更理想。然而，本發明不局限于這種結構。如果必要，可任選改變增固框70的形成位置。不特別限制對于一個叉形插孔6的增固框70的數目，按照叉形插孔6的總長度，提供例如1-6個增固框70是可接受的。
這個實施方案的增固框70由在上底板部1中形成的上水平梁71、在下底板部2中形成的下水平梁72、沿位于四個角的橫梁3垂直伸長的垂直梁73、沿位于邊的中間部分的橫梁4垂直伸長的垂直梁74組成。分別在上水平梁71、下水平梁72和垂直梁73和74內部形成的中空部分70’彼此相通。
中空部分70’作為相當于體積減少的空腔形成，這是在梁71-74的內部，通過例如在合成樹脂托盤注射成型后，立即從上水平梁的中間區段注入高壓氣體固化樹脂的過程導致產生的。因此，另外防止由收縮引起的表面粗糙和在模塑準確度中的落差是可能的。而且，通過使難以固化的截面中間部分中空，還可獲得縮短梁71-74的固化時間的效果。
與截面為U形或T形的常規梁相比，通過形成內部具有中空部分70’、作為矩形柱體的梁71-74，生產效率未被降低，托盤的重量也未被顯著增加。然而，顯著增加叉形插孔6周邊的強度是可能的。因此，在托盤承受重負荷的情況下，叉形插孔6不易變成平行四邊形，并可能抑制托盤的彎曲。
至于這個實施方案的上水平梁71和下水平梁72，截面是矩形的，并且當不限制尺寸時，水平方向的寬度為15-50mm，垂直方向的厚度為15-40mm通常是理想的。
垂直梁73和垂直梁74也具有矩形截面，并且叉形物插入方向的寬度等于上水平梁71和下水平梁72的寬度，相對于叉形物插入方向垂直方向的厚度為10-30mm是理想的。
如圖1所示，在上底板部1上，在位于四個角的橫梁3和位于邊的中間部分的橫梁4之間，形成梁11以平行于上水平梁71方向延長，形成梁12以在叉形物插入方向延長，并且上水平梁71和梁11和梁12交叉為一個格子。在每個格子之間形成很多孔口。
如圖5所示，在下底板部2上，在位于四個角的橫梁3和位于邊的中間部分的橫梁4之間，形成水平盤21使得叉形物或碼垛車沿下水平梁72的上邊緣的插入平滑地進行。而且，在水平盤21的每個邊上，形成了向下傾斜的傾斜面22和與在底板23上提供的肋24形成的向下傾斜的傾斜邊24’。通過形成這種水平盤21，在下底板部2上的傾斜面22和傾斜邊24’，可能改善將碼垛車的叉形物插入叉形插孔6中和從叉形插孔6中拔出時的可操作性。
在水平盤21的背面，如圖5所示，平行于下水平梁72方向延長形成梁25，在叉形物插入方向延長形成梁26，并且下水平梁72和梁25和梁26交叉為一個格子。
在于四個角形成的橫梁3的內部，如圖6所示，連接上水平梁71的梁31在上底板部1上形成，并且在下底板部2上，形成與梁31相同方向延長的梁32，以便不與梁31垂直重疊。
在位于邊中間部分的橫梁4的內部，在上底板部1上，如圖1所示，形成連接上水平梁71的梁41。如圖2所示，在下底板部2上，與梁41相同方向形成梁42，以便不與梁41垂直重疊。
在托盤中心形成的橫梁5的內部，在橫梁壁之間面對上底板部1形成梁51a，在下底板部2上形成梁52a，以便與梁51a相同的方向延長，從而不與梁51a垂直重疊。另外，在橫梁壁和隔墻53之間形成梁51b，還有在下底板部2上形成梁52b，以便與梁51b相同的方向延長，從而不與梁51b垂直重疊。
在形成于邊中間部分的橫梁4和形成于托盤中心的橫梁5之間，在上地板部1上，為連接形成于邊中間部分的橫梁4和形成于托盤中心的橫梁5形成梁17。還有為連接形成于邊中間部分的橫梁4和形成于托盤中心的橫梁5，在下底板部2上，在不與梁17垂直重疊的位置形成梁27。
而且，在連接位于邊中間部分的橫梁4和位于托盤中心的橫梁5的梁27的左右邊形成肋28，并且通過形成由這些肋28形成的傾斜邊28’，在將手動升降桿(hand-lifter)的叉形物插入叉形插孔6和從叉形插孔6中拔出時提高可操作性是可能的。
在上底板部上，連接位于邊中間部分的橫梁4和位于托盤中心的橫梁5的梁17與在位于托盤中心的橫梁5內部形成的梁51a或51b相連。另外，在下底板部上，連接位于邊中間部分的橫梁4和位于托盤中心的橫梁5的梁27與在位于托盤中心的橫梁5內部形成的梁52a或52b相連。
在上底板部1上，在叉形插孔6相交的區段，形成圍繞相交區段周圍的矩形外部部分18，并且在這個矩形外部部分18的內端上，形成包含許多相交梁的網格架19。在與網格架19相對位置的下底板部2上，分別形成與網格架19近于相同尺寸的矩形孔口。
在合成樹脂托盤的上底板部1上，合成樹脂防滑帶81連到每個上水平梁71的頂端。通過提供這種類型的防滑帶81，當將物品在合成樹脂托盤上放置和運輸時，物品在合成樹脂托盤上不易滑動。也可分別在上水平梁71，梁31和梁41上安置防滑帶81。
圖8表示防滑帶81附件構造的一個實例。在上水平梁71上，形成寬度稍大于防滑帶81寬度的淺孔(shallow hollow)81a，并且防滑帶81砌合在這個中空81a的中間。至于砌合的方法，將砌合表面加熱并熔化，然后將表面夾在一起的方法是合適的。
將孔81a的深度(例如1mm)制成小于防滑帶81的厚度(例如2mm)，以便獲得由防滑帶81產生的防滑效果，而防止防滑帶81移位。另外，防滑帶81也具有堵塞中空部分70’的氣體入口70a的作用。如果氣體入口70a置于開放狀態，存在著雨水滲透到中空部70’中的可能性。
同樣地，與防滑帶81一樣，防滑帶82連到合成樹脂托盤的下底板部2的底面上的下水平梁72的底面上。因此，在將物品置于合成樹脂托盤上，并且該托盤被組套的情況下，可抑制在下底板上放置物品的上合成樹脂托盤在下底板上的物品上滑動。
至于防滑帶81和82的材料，例如可使用乙烯乙酸乙烯酯共聚物，聚烯炔型高彈體等。
本發明的合成樹脂托盤可由合成樹脂如聚乙烯，聚丙烯等形成，并且可將添加劑如著色劑和填料適當地添加到合成樹脂中。作為本發明的特征的增固框也由與合成樹脂托盤主體相同的材料構成。當然，對于托盤的材料，可使用比聚乙烯或聚丙烯強度高的合成樹脂。
本發明的合成樹脂托盤可用將熔化的合成樹脂注入金屬模內的噴射鑄造法形成。當將熔化的合成樹脂注入到金屬模內時，通過將氣體充填到已被注入到金屬模內的熔化的合成樹脂的中間，在上和下水平梁71和72，和垂直梁73和74的內部形成中空部分70’是可能的。因此，當厚度大時，由于收縮導致的變形很小，并且可形成光滑的正交水平梁71和72和具有光滑表面的垂直梁73和74。
為形成沿增固框70的整個周邊延長的中空部分70’，在氣體入口70a對邊上的噴射鑄造金屬模內部上形成如圖7所示的樹脂槽72a，以便樹脂流出到這個樹脂槽72a，作為廢物組合件72b(waste tab 72b)。按照這個工序，易于沿增固框70的整個周邊形成中空部分70’。
這個實施方案的合成樹脂托盤是一種僅可在上底板部1上傳送物品的單面使用類型(single side use type)，在叉形插孔6的交叉區段下面的下底板部2中具有大的孔口，使得它可用手動升降桿來運送。然而，本發明還可適用于可將物品置于上底板部1或下底板部2任何一處的雙邊使用類型(both side use type)合成樹脂托盤。另外，在這個實施方案中，托盤是一種四軌(four-way)類型托盤，即可從任何一端插入叉形物，然而，本發明還可適用于從兩端插入叉形物的二軌(two-way)類型。
增固框70可具有相應于叉形插孔6的形狀，但不特別局限于這種形狀。然而，基于易于制造和增強作用的程度的觀點，增固框70的截面為矩形是理想的。
如上描述，關于這個實施方案的合成樹脂托盤，通過圍繞叉形插孔6形成中空增固框70，合成樹脂托盤的重量未被增加，但可能增加插形插孔6附近的強度。
另外，在本實施方案的合成樹脂托盤中，在增固框70的上和下水平梁71和72上安置防滑帶81和82，所述增固框70在負荷下不易變形并且非常結實。因此，在合成樹脂托盤上放置和運送物品的情況下，以多級方式組套物品和合成樹脂托盤，從而獲得了優良的防滑作用。
而且，在本實施方案的合成樹脂托盤中，通過在上和下水平梁71和72的內部形成中空部分70’，然后忽略大的寬度(厚度)，可能減少由于樹脂收縮導致的變形，并使得上和下水平梁71和72的表面變得光滑。因此，在上和下水平梁71和72上安置的防滑帶81和82的表面變得光滑，并且防滑效果可更好。第二實施方案接著，圖9-圖12表示本發明的第二實施方案。使用相同的標記符號來表示相應于第一實施方案的各個部分，并省略說明。
主要區別是，在第一實施方案中，如圖6所示，沿增固框70的整個周邊形成中空部分70’，而在本實施方案中，如圖11所示，僅在增固框70的一個部分形成中空部分70’。
如圖10和11所示，第二實施方案的增固框70具有圍繞叉形插孔6的四端的上水平梁71，垂直梁73和74，和下水平梁72c。在本實施方案中，僅將下水平梁72c的對邊部分制成中空，并與垂直梁73和74的每個中空部分相連。因此，增固框70的四個角均被制成具有高強度的中空結構。
另一方面，不包括下水平梁72c的對邊部分的區段是實心結構。而且，與上水平梁71和垂直梁73和74相比，如圖10和圖12所示，將叉形物插入方向的寬度制得小些。在本實施方案中，如圖12所示，沿增固框70的寬度方向的一端形成下水平梁72c。然而，不局限于這種結構，并且如圖13所示，可沿增固框70的中心線形成下水平梁72c。
另外，在圖12和圖13所示的實例中，將與垂直梁73和74交叉的下水平梁72c的相對的末端制得厚些。然而，如圖14所示，可將下水平梁72c的相對的末端制得薄些。
優選下水平梁72c的中間區段的寬度W2對上水平梁71的寬度W1的比率W2/W1為0.3-0.8，更優選為0.4-0.6。如果在此范圍內，強度和易于制模的平衡是良好的。
按照這個第二實施方案，由于不需沿增固框70的整個周邊形成中空區段70’，不使用高壓氣體，或如圖17所示的樹脂槽而容易地注模增固框70是可能的。
另外，由于增固框的四個角是具有高剛度的中空結構，即使下水平梁72c的中間區段是實心結構，它也具有滿意的強度。
而且，由于寬的上水平梁71成為物品承受表面，又易于安裝防滑帶81和82，可有效地利用中空結構的強度。
在第二實施方案中，上水平梁71和垂直梁73和74具有中空結構。相反，下水平梁72c和垂直梁73和74可具有中空結構，并且可將上水平梁71的寬度制得小些。而且，通過在垂直梁73和74的任何一個梁中安裝氣體入口，那么上水平梁71，垂直梁73和74的任何一個梁，下水平梁72c可具有中空結構。
另外，在第二實施方案中，中空區段70’伸到下水平梁72c的兩個末端。然而，如果中空區段70’伸到直至垂直梁73和74的中間，也是可接受的。假使是這樣的話，如上提及，優選不形成中空結構的實心結構區段具有較小些的寬度。第三實施方案接著，圖15表示本發明的第三實施方案。使用相同的標記符號來表示相應于第一實施方案的各個部分，并省略說明。
在第一和第二實施方案中，僅在位于四個角的橫梁3和位于邊中間部分的橫梁4之間形成增固框70。然而，第三實施方案的特征在于分別在位于中間部分的橫梁4和位于托盤中心的橫梁5之間形成增固框70。這些增加的增固框70的結構具有與第一實施方案的增固框70或第二實施方案的增固框70的任何一個相同的結構。一些增固框70可具有與第一實施方案相同的結構，其它的增固框70可具有與第二實施方案相同的結構。
在第一實施方案和第二實施方案中，如圖16所示排列增固框70。與此相反，在第三實施方案中，如圖17所示，增固框70的數目是雙倍的。因此，防止叉形插孔6周圍區段的變形和增加合成樹脂托盤強度是可能的。
圖16和圖17是四軌型托盤。在二軌型托盤中，可如圖18和圖19所示排列增固框70。第四實施方案圖20是表示四個實施方案的增固框70部分剖開的透視圖。在第一和第二實施方案中，增固框70包含排列于同一平面上的上水平梁71，垂直梁73和74，下水平梁72(或72c)。然而，當噴射鑄造時，這種類型的結構需要使用滑動芯模。
因此，在這個第四實施方案中，當垂直方向觀看時，通過彼此間隔地排列上水平梁71和下水平梁72c，不使用滑動芯模，形成增固框70是可能的。結果，可進一步提高制模效率。
即，從上水平梁71的中心區段吹入的氣體穿過形成垂直壁一個區段的垂直梁73和74，并流至當垂直方向觀看時，與上水平梁71間隔排列的下水平梁72(72c)，使得至少下水平梁72(或72c)的兩個末端區段形成中空。
在圖20的實施方案中，垂直梁73和74的厚度與垂直壁的厚度一致。然而，如圖21和圖22所示(在圖21中沿C-C列的透視圖)，將這些垂直梁制成稍厚于垂直壁是可能的。如果以這種方式將厚度制得厚些，則在增固框70內部的中空區段70’易于形成，并且垂直梁73和74的強度也被提高。
當在位于邊中間部分的橫梁4和位于托盤中心的橫梁5之間形成增固框70時，例如圖20-圖22的結構是有利的，尤其是在第三實施方案中。這是由于距離叉形插孔6的孔口末端較遠位置難以使用滑動芯模。試驗實施例試驗1具有在圖26-圖31中表示的截面的梁(桿)由聚丙烯形成，測量慣性的幾何面矩，并比較彎曲強度。結果示于表1中。
表1
從表1的結果可以看出，在圖27中表示的中空結構的情況下，與不是中空的圖26的情況相比，強度難以降低，而與在圖28和圖29中表示的傳統結構相比，強度明顯提高。試驗2將具有增固框70的合成樹脂托盤實際上鑄模，并從中空上水平梁71上切割長200mm的兩個試樣1。
另一方面，從不具有增固框70的傳統的合成樹脂托盤上切割兩個U形梁，以獲得試樣2，所述傳統的合成樹脂托盤具有U形截面的梁，并具有與前者合成樹脂托盤相同的尺寸。
試樣1的尺寸為長200mm，橫寬36.0mm，垂直寬35.0mm，壁厚4.0mm。試樣2的尺寸為長200mm，橫寬36.0mm，垂直寬35.0mm，壁厚4.0mm。
支撐兩個試樣1和2的相對末端，測量將200kg施加于中間時的彎曲量，和對于使中間部分移動約5mm所必需的負荷(kgf)。結果示于表2中。上面的數字為第一試樣的結果，下面的數字為第二試樣的結果。
表2
如表2中所示，與試樣2相比，試樣1的彎曲強度提高約35-40％。因此，可期望整個底板的強度得到顯著提高。工業適用性本發明在用于運送和儲存物品的合成樹脂托盤方面，使得叉形插孔周圍的剛性增加，特別是，通過在至少一邊形成一個中空結構增固框以便圍繞叉形插孔使得叉形插孔周圍的剛性增加，以及使得整個托盤的強度增加。而且，通過將至少一部分增固框制成中空結構，與強度改善相比，托盤的重量僅輕微地增加，并且也提高了生產效率。
權利要求
1.一種合成樹脂托盤，其具有彼此平行排列的上底板部和下底板部，連接所述上底板部和所述下底板部的多個橫梁，并且在這些橫梁之間形成的叉形插孔，其中相應于所述叉形插孔，形成至少一個增固框，所述增固框圍繞垂直于叉形孔的插入方向的截面，并在增固框的至少一個部分內部形成中空部分。
2.按照權利要求1的合成樹脂托盤，其中所述增固框具有所述沿上底板部形成的上水平梁、沿下底板部形成的下水平梁和一對連接上水平梁和下水平梁的垂直梁，并且所述上水平梁，所述下水平梁和所述成對垂直梁中至少三個具有彼此連通的中空部分。
3.按照權利要求2的合成樹脂托盤，其中所述上水平梁，所述下水平梁和所述成對垂直梁的一個內部不具有中空部的區段的寬度小于在內部具有中空部分的區段的寬度。
4.按照權利要求2的合成樹脂托盤，其中所述上水平梁，所述下水平梁和所述成對垂直梁均具有彼此連通的中空部。
5.按照權利要求1的合成樹脂托盤，其中在所述增固框的外表面形成連通中空部與合成樹脂托盤的外部的氣體入口，并且關閉氣體入口的防滑部件安裝到所述上底板部或所述下底板部上。
全文摘要
一種合成樹脂托盤，具有正方形上板部(1)和下板部(2)，和彼此連接上和下板部(1)和(2)的橫梁(3)、(4)和(5)。在底板側面，在橫梁(3)和(4)之間形成叉形插孔(6)，和圍繞垂直于叉形物插入方向的叉形插孔(6)的截面形成多個矩形增固框(70)，并且在增固框(70)中穿過每個增固框(70)的至少三個邊形成中空部分(70’)。
文檔編號B65D19/38GK1437547SQ01810238
公開日2003年8月20日 申請日期2001年5月31日 優先權日2000年5月31日
發明者杉原潤朗, 山本壯司 申請人:大日本油墨化學工業株式會社