用于制造瓦楞托盘的设备和方法与流程
发明背景
本公开内容涉及运输托盘,并且更特别地,涉及至少部分地由瓦楞材料制造的运输托盘。
背景技术:
自20世纪30年代以来,各种形式的托盘和垫木(以下统称“托盘”)一直是货运的重要部分。在历史上地,托盘是由木材构造。木制运输托盘成本相对较高、笨重并且易于损坏。如今,木材仍然主导着托盘市场。在近期的历史中,已经开发了较轻的塑料托盘和更耐用的金属托盘。然而,这两种选择往往是成本高昂。
大多数托盘使用的条件通常会导致损坏,该损坏可以使托盘在短时间后无法使用。塑料托盘损坏后通常是无法修复的。木质托盘被定期修复,但这导致了大量相对难以处理的废木材。金属托盘往往能更好地抵抗损坏,但是它们的价位和重量过高以致于不能用于通常的运输应用。工业界几乎总是在寻找节省成本的方法。因此,存在对更低成本、轻质托盘的需求。结果是,在过去的几十年中,已经看到了由其他材料开发的运输托盘。一种这样的材料是瓦楞纤维板。在某些方面,瓦楞纤维板可以包括有沟纹的瓦楞状片材和由纸基材料形成的一个或两个平面衬板的组合,所述纸基材料可以包括从木材(包括其他植物性材料)中提取的纤维素。在某些方面,所述瓦楞状片材可以包括瓦楞塑料或其他材料以及材料的组合,这是本领域的普通技术人员在研究了本公开内容后将容易地认识到的。瓦楞纤维板是一种坚固的可再生材料,其是世界上最广泛回收的材料之一。瓦楞纤维板通常具有高拉伸强度,但在沿沟纹的纵向轴线施加时,其压缩强度是最显著的。在某些方面,瓦楞纤维板的沟纹沿其纵向轴线提供了一种在压缩时牢固柱状结构。因此,使瓦楞托盘的某些部件配置有竖直地定向的瓦楞纤维板的沟纹可以是有利的。
为了使强度和耐用性最大化,瓦楞托盘制造商采用了以下制造技术:将瓦楞纤维板切割和层压成具有以期望的朝向而定向的沟纹,并且切割所述材料以形成期望的部件。当切割刀片将层压的瓦楞纤维板切割成托盘所需的部件时,该切割刀片通常会移除相当于切割刀片宽度的一条材料。使用切割刀片会产生大量的纸屑,这既是对工人的危害,又涉及制造商的处理问题。因此,需要有效的方法来形成瓦楞托盘而不会产生大量的粉尘。
一种解决方案是将瓦楞片材划线或皱褶,从而允许将瓦楞纤维板折叠成所需的部件。然而,由于瓦楞纤维板片材的两面都需要涂覆粘合剂从而将部件保持在其成品配置和折叠配置,并且单个瓦楞纤维板片材的折叠工艺是相对缓慢和机械地复杂的,因此该折叠工艺使制造工艺变得复杂和缓慢。此外,由于所述衬板在折叠处有分离且难以适当地结合的倾向,因此这也可以影响邻近折叠处的结合的完整性。另外,瓦楞片材的皱褶和折叠都会损害邻近划线或皱褶的区域中的沟纹结构,降低所产生的层压瓦楞结构的压缩强度。折叠的瓦楞纤维板片材的几何形状还可以在瓦楞桁条的上表面和下表面上产生交替的高脊状物和低脊状物,这导致更小的结合表面。这就减少了在许多瓦楞托盘设计中使用的可用于粘合剂结合的表面积,从而削弱了所产生的桁条以及其与其他托盘元件的粘合剂结合。替代地,将每块瓦楞纤维板片材完全预切割成多个分离的个体瓦楞件,并且将切割的个体瓦楞件层压成个体部件可以解决这些问题,但是效率极低并且成本过高。
因此,存在从瓦楞纤维板高效生产用于托盘的瓦楞部件的需求,该用于托盘的瓦楞部件不会损害部件的强度或耐用性,还具有成本效益。
技术实现要素:
根据本发明的设备和方法可以解决上述讨论的许多需求和缺点,并且可以提供附加的改进和优点,这是本领域的普通技术人员在研究了本公开内容后可以容易地认识到的。
根据本发明的多个方面的设备可以配置为运输托盘。该运输托盘可以包括上甲板以及两个或更多个桁条。所述上甲板可以包括一个或多个货架板(deckboard)。在某些配置中,所述运输托盘还可以包括下甲板。所述上甲板和下甲板可以粘合地与桁条结合,可以通过机械紧固件或通过桁条和/或货架板之间的缺口接合部来固定。
根据本发明的多个方面的方法可以被用来形成运输托盘。该方法用于从瓦楞片材来制造托盘的桁条。该方法允许在层压瓦楞片材的同时,同时建立多个瓦楞桁条。该方法包括提供多个瓦楞片材,所述多个瓦楞片材被定尺寸和/或被布置成待被模切成桁条。分别模切瓦楞片材,以形成多个桁条形状片材。每个桁条形状片材具有多个桁条,所述多个桁条由从所述瓦楞片材的上表面到瓦楞片材的下表面的切口所限定。每个桁条形状片材上的每个桁条通过多个剪切桥关联至相邻的桁条。所述剪切桥是相邻的桁条之间的未切割的瓦楞材料的关联部。一旦模切,所述桁条形状片材就会彼此对齐,从而在相邻的桁条形状片材上叠加多个桁条的形状。相邻的片材通常用粘合剂彼此结合,从而形成层压的瓦楞桁条块。所述粘合剂可以放置在层压件中的一个或多个邻接表面上。结合步骤可包括用粘合剂涂覆桁条形状片材的上表面和下表面中的至少一个。一旦形成,所述层压的瓦楞桁条块包括由多个剪切桥关联的多个桁条。通过切断,通常是通过撕裂或切割多个剪切桥来释放所述桁条,从而从瓦楞块中释放一个或多个桁条。切断多个剪切桥可以包括向所述多个桁条中的至少一个桁条施加力,从而破坏在桁条和瓦楞桁条块之间的多个剪切桥中的每一个剪切桥,从而从层压的瓦楞桁条块中释放桁条。该方法还可以包括将所述多个桁条形状片材对齐,以将所述剪切桥叠加在相邻的瓦楞片材上。在这方面,所述剪切桥在每个桁条形状片材中被模切,使得当所述桁条彼此叠加时,每个剪切桥叠加在层压的瓦楞桁条块中的其他桁条形状片材层上的剪切桥上。
通过随后的详细描述和权利要求,本发明的其他特征和优点将变得显而易见。提出本总结是为了提供对本文所公开的设备和方法的一些方面的基本理解,作为随后详细描述的序言。因此,本总结并非旨在指明本文所公开的设备和方法的关键要素或划定其范围。
附图说明
图1示出了根据本发明的多个方面的示例性运输托盘的透视图;
图2a示出了根据本发明的多个方面的示例性单个桁条的透视图;
图2b示出了根据本发明的多个方面的用于运输托盘的示例性桁条的俯视图;
图2c示出了根据本发明的多个方面的运输托盘的示例性桁条的侧视图;
图2d示出了根据本发明的多个方面的示例性单个桁条的分解视图;
图3a示出了根据本发明的多个方面的示例性瓦楞片材的俯视图;
图3b示出了根据本发明的多个方面的模切后的示例性瓦楞片材的俯视图;
图3c示出了根据本发明的多个方面的图3b的模切瓦楞片材示出了剪切桥的一部分的俯视图;
图3d示出了根据本发明的多个方面的示例性层压的瓦楞桁条块的透视图;
图3e示出了根据本发明的多个方面的具有部分地移除的桁条的示例性层压的瓦楞桁条块的透视图;以及
图4示出了根据本发明的多个方面的示例性制造工艺的流程图。
所有附图都是示例性的并且被选择为仅用于解释本发明的基本教导。在阅读并理解了随后的描述之后,图中对于形成优选实施方案的零件的数量、位置、关系和尺寸的扩展将得到解释或在本领域的技术范围内。此外,在阅读并理解了随后的描述之后,与各种实施方案的具体力、重量、强度、以及类似的要求相符合的确切尺寸和尺寸比例同样也在本领域的技术范围内。
在使用的多个附图中,相同的数字指定相同或相似的元件。此外,当术语“顶部”、“底部”、“右侧”、“左侧”、“前部”、“后方”、“第一”、“第二”、“内部”、“外部”以及类似的术语被使用时,这些术语应参照图中所示的实施方案的定向来理解,并且利用这些术语以便于对图中所示的实施方案进行描述。本文中使用的相对术语,诸如大体、约、近似、基本上,可以表示诸如±0.1%、±1%、±2.5%、±5%的工程公差、制造公差或科学公差,或其它此类公差,如本领域的普通技术人员在研究了本公开内容后将认识到的。
具体实施方式
附图总体上示出了运输托盘10和在运输托盘10中使用的、包括根据本发明制造的多个方面的瓦楞桁条12的示例性实施方案。为了便于解释和理解本发明的多个方面,选择了桁条12的特定例示实施方案。应理解的是,术语运输托盘应包括用于运输货物的其他类似产品,诸如可以使用根据本发明的方法制造的瓦楞桁条12或其他结构类似的部件的垫木、运输板条箱、运输间隔件等。即便如此,所例示的实施方案并不意味着限制覆盖范围,而是为了帮助理解本说明书和所附权利要求书中使用的语言的语境。因此,所附权利要求书可以包含与所例示的实施方案不同的桁条12的变体和类似托盘以及包装部件。
本发明提供了用于制造在运输和存储应用中使用的运输托盘10及其部件的方法。运输托盘10主要由瓦楞纤维板或瓦楞塑料制造,这两种材料在下文中统称为瓦楞材料。如下文提到的,这些片材在层压时可以在层压件的某些层中包括替代材料。图1中示出了示例性运输托盘10。运输托盘10通常被配置成支撑负载,该负载可以由单个的、成箱的或以其他方式包装的各种物品组成。运输托盘10可被配置成由叉车提升,并且在多个实施方案中,运输托盘10可被配置成例如放置在存储架、货舱、存储舱、有轨列车、或卡车拖车中。运输托盘10可被配置为双向托盘或四向托盘。如所例示的,运输托盘10包括上甲板14和固定到上甲板14上的一个或多个桁条12,并且运输托盘10被配置成接收和支撑上甲板14上的负载。桁条12支撑上甲板14。在不同的实施方案中,上甲板14可以是单个实心件的瓦楞材料、层压的瓦楞材料、或者可以包括两个或更多个货架板。例如,上甲板14可以包括固定在桁条12的上表面的4至6个单个货架板,但在某些实施方案中,上甲板14可以包括更多的货架板。上甲板14通常可以被配置成满足某些载量需求,以支撑特定负载或支撑特定货物。
在本实施方案中,桁条12通常是具有大体上矩形侧面轮廓的细长支撑元件。桁条12可具有大体上平坦的上表面和下表面,并且桁条12的上表面和下表面可包括成形切口,以接收托盘10的不同部件。桁条12可以在上甲板14的下方提供用于叉车的叉齿或托盘千斤顶的缺口18。在不同实施方案中,缺口18被配置成接收叉车的叉齿,以使得能够提升包括放置在上甲板14上的材料的托盘10,并且缺口18从桁条12的一侧延伸到另一侧。托盘10的相邻桁条12的缺口18可以彼此对齐,以允许叉车的叉齿和/或在某些配置中的托盘千斤顶穿过运输托盘10的侧面通过,从而提供运输托盘10的更柔性的进入和实用性。
在某些实施方案中,下甲板16也可以包括在托盘10中。如所例示的,两个或更多个桁条12总体上固定在上甲板14和下甲板16之间。下甲板16例如可以是单个实心件的瓦楞材料或多件的层压瓦楞材料。在其它实施方案中,下甲板16可以由纤维板或其它材料组成。下甲板16可以包括配置成允许托盘10与托盘千斤顶一起使用的3块或4块分离的板,例如,该托盘千斤顶允许用户在仓库周围手动升起和移动加载的托盘10。在一个实施方案中,运输托盘10可以仅由或主要由可回收材料制造,诸如,例如纸、瓦楞材料、纤维板和其他纸制品。
根据本发明,多个桁条12由层压在一起的瓦楞片材30同时形成。图3a中示出了瓦楞片材30的示例性配置。如本领域的普通技术人员在研究了本公开内容后将容易地认识到的,所用的瓦楞片材30例如可以是:“a”、“b”、“c”、“e”、“f”或“微沟纹”以及可以在造纸工业中使用的其他沟纹配置。类似地,如本领域的普通技术人员在研究了本公开后将容易地认识到的,瓦楞片材30可以是单壁、双壁或三壁的,如在造纸工业中使用的那样。应认识的是,沟纹型介质强度沿负载承载轴线通常随着沟纹密度的增加而增加。包括在瓦楞片材30中的沟纹密度和材料的选择以及粘合剂的选择将取决于桁条12(包括其要承载的负载)的具体设计要求。通常,层压件的每一层被选择为具有相对恒定的厚度,而与一层是由单片瓦楞材料还是多片瓦楞材料组成无关。桁条12可以包括多个瓦楞片材30,并且桁条12可以包括一个或多个实心的纤维板层以增加强度。例如,瓦楞片材30和替代材料(如果存在的话)通过瓦楞片材30的衬板之间的粘合剂而被固定在一起。可以基于对桁条12的特定设计要求(例如,包括桁条12要支撑的力)来选择桁条12中使用的层压件的具体成分。类似地,可以基于对桁条12的特定设计要求来选择桁条12的瓦楞材料中沟纹的定向以及瓦楞材料的几何配置。在某些实施方案中,所述沟纹将是竖直定向的,并且大多数层的沟纹将在竖直定向上彼此平行。
桁条12可以被定尺寸为具有与成品运输托盘10的所需长度大体上相同的长度。如果上甲板14是由单个板形成的,则这通常对应于货架板的长度。桁条12的宽度通常在约1.5英寸(3.81cm)至约4.0英寸(10.16cm)之间。某些设计要求可能要求桁条12具有更高的强度。通过增加瓦楞片材30的层数、通过改变瓦楞片材30的材料、通过消除缺口18、和/或通过在层压件中添加实心的纤维板片材或其它坚固材料片材来加强桁条12。
通过模切个体瓦楞片材30,将它们层压成层压桁条块40,并且将个体桁条12从层压桁条块40分离而形成桁条12。根据本发明用于制造桁条12的工艺通常包括模切单个瓦楞片材30,以限定包括多个分离的关联桁条12的层压桁条块40的一层。当切割时,瓦楞片材30被转化为桁条形状片材32,所述桁条形状片材32包括个体桁条部段33的切口。所述个体桁条部段通过剪切桥34保持相互连接,从而作为桁条形状片材32保持在一起。在层压后,每个桁条部段33形成不同的桁条12的一层。出于示例性目的,图3a至图3e中示出了剪切桥34。在不同的实施例中,在层压前,剪切桥34在多个点处将每个桁条部段33连接到相邻的桁条部段33,并且在层压后,剪切桥34在多个点处将桁条12连接到相邻的桁条12。剪切桥34总体上被配置成在制造期间将模切的多个桁条部段33保持就位在瓦楞形状片材32中,如个人和/或机械加工的一样。这允许多个桁条12同时被层压在一个层压桁条块40中。成品的层压桁条块40包括通过剪切桥34相互连接的多个桁条12。层压桁条块40的厚度对应于从层压桁条块40中移除出桁条12后得到的桁条12的期望宽度。当使用相同的材料时,厚度通常会与强度相关。
瓦楞片材30被选择成使得瓦楞片材30的尺寸和强度在层压时将能产生所需的强度,并且如果需要的话,有助于使所得到的桁条12的重量最小化。瓦楞片材30可以是新的或以前使用过的。在某些实施方案中,瓦楞片材30可以来自于旧纸板容器(occ),该旧纸板容器可以从回收公司容易地获得。相对于新的瓦楞材料,occ可以提供甚至更环保的替代品。相对于立即将occ置于回收链,重新利用已使用材料(occ)可以节省大量的资源,否则这些资源将专门用于运输、回收和重新分配这些来自occ的回收瓦楞材料。因此,在制造桁条12中使用occ总体减少了所得到的运输产品的环境足迹。此外,相对于新制造的瓦楞材料,使用occ作为瓦楞片材30的原料的相对较低的成本可以降低生产运输托盘10的成本。在一个实施方案中,多个瓦楞片材30的有效集成可以被使用在层压件的单个层中。这允许使用比桁条12的总长度短的瓦楞片材30,从而增加了可以利用本工艺的occ片材尺寸的多样性。这可以是特别重要的,因为作为瓦楞片材30的occ片材的尺寸可以在尺寸上变化,这与使用新的瓦楞片材30来制造不同,所述新的瓦楞片材30通常以所需的长度和宽度来提供。新的瓦楞片材30可以在其最初的制造期间被定尺寸为所需的宽度和长度,从而防止/减少浪费。由于每个瓦楞片材30可以具有相同尺寸,这可以提高制造的效率。然而,使用occ作为瓦楞纸片30所降低的成本可能补偿当使用新的瓦楞片材30时的制造效率。在某些实施方案中,本公开内容提供了一种工艺,其中,occ可以作为瓦楞片材30的原料而被有效地集成到层压桁条12的制造工艺中。此外,本文所公开的各种制造工艺可以被用于有效地允许在层压桁条块40的每层中使用单个超尺寸的瓦楞片材30,无论所述单个超尺寸的瓦楞片材30是来自新的瓦楞材料还是occ。单个瓦楞片材30的使用可以通过消除当在层压桁条块40的一层中使用多个瓦楞片材时产生的断裂36来提高强度。在其它实施方案中,新的瓦楞片材30(纤维板或塑料)也可以或可替代地用于层压桁条块40的一层或多层。
在某些实施方案中,可以从瓦楞片材30的上表面切割到其下表面,从而将瓦楞片材30转化为包括多个切割出的桁条部段33的瓦楞形状片材32。由于个体桁条12的一层可以包括多个桁条部段33,桁条部段33将具有仅对应于所得到的桁条12的侧面轮廓的一部分的形状。第二桁条部段33,以及在某些情况下,第三桁条部段33将在桁条12的该层中完成桁条12侧面轮廓形状的其余部分。在表示桁条12的整个长度的桁条部段33中,该桁条部段33将具有与所得到的桁条12的侧面轮廓的整个长度相对应的形状。模切的工艺可以利用旋转模切、平板模切或其它可以使用的模切的其他变体,如本领域的普通技术人员在研究了本公开内容后将容易地认识到的。模切可以减少(如果不是消除的话)使用锯子切割瓦楞片材30、切割层压桁条块40、或切割未切割的层压瓦楞的块时产生的粉尘。
将瓦楞片材30模切从而形成桁条形状片材32。该桁条形状片材32具有切通该桁条形状片材32的多个桁条部段33的形状。该桁条部段33将与其它桁条形状片材32的相邻桁条部段33以桁条12的最终应用要求或所需的层数叠加并且结合。每个桁条形状片材32上的多个桁条层33中的每一个桁条层都通过多个剪切桥34关联至相邻的桁条部段33。瓦楞片材30可以被切割成使瓦楞材料的沟纹在切割出的桁条形状中竖直定向,使得当瓦楞片材30被层压时,沟纹将从桁条12的下表面延伸到桁条12的上表面。这种配置可以使瓦楞层压件在竖直轴线上的强度最大化,从而使具有桁条12的运输托盘10支撑负载的能力最大化。单个瓦楞片材30的长度和宽度可以被定尺寸,以便形成模切的桁条形状片材32,而不会从瓦楞片材30的端部或侧面产生任何浪费的割屑。
替代地,模切机可以被配置成将超尺寸的瓦楞片材30切割成适当的长度和宽度以形成桁条形状片材32。这种超尺寸的瓦楞片材30将导致可回收的废切边。类似地,当层压件的单个层具有多个集成到该层中的多个桁条形状片材32时,可选择或切割在该层中使用的每个瓦楞片材30的组合长度和宽度,使得它们的组合尺寸和形状形成桁条形状片材32,而不会从它们的端部或侧面产生任何浪费的割屑。同样替代地,模切机可以被配置成将多个超尺寸的瓦楞片材30切割成适当的长度和/或宽度,以形成单个桁条形状片材32。这种超尺寸的片材将导致通常会被回收的废切边。
如上所述,瓦楞片材30的模切穿过瓦楞片材30将每个桁条12的形状的外轮廓切割成桁条部段33。这种切割还在每个个体桁条形状片材32上的相邻桁条部段33之间限定并且留下多个剪切桥34。这也使得相邻的桁条12在层压后相互连接,并且允许在将相邻的桁条部段33层压成桁条12的层压期间或“建立”步骤期间的高效加工。在不同实施方案中,相邻的桁条部段33之间可以有至少三个或更多个剪切桥34。如所例示的,剪切桥34是在每个瓦楞片材30中相邻的桁条12之间留下的未切割的材料关联。剪切桥34被设计成允许在粘合剂38充分固化之后,从层压桁条块40中的相邻桁条12分离大体上完成的桁条12。在某些实施方案中,可以通过对层压桁条块40施加机械力破坏剪切桥34,从而使相邻的桁条12释放彼此。
在某些实施方案中,剪切桥34通常配置成允许通过向剪切桥12施加切断力或切割而将桁条12从层压桁条块40上移除。剪切桥34的配置可以根据所用材料的性质和质量而改变。剪切桥34可以是在瓦楞片材30的上表面或下表面上的未切割部,或者剪切桥34可以是仅在上表面或仅在下表面上的未切割部。即,上表面或下表面中的一个可以横穿或部分横穿剪切桥34的宽度被切割,而使另一个表面未切割并且完整。这样的配置可以降低剪切桥34的整体强度,以便于干净地撕裂,并且可以减少在切断桁条12之后留下的任何残余制品35。在不同的实施方案中,剪切桥34沿切割轴线距离模切机可以具有在约0.1英寸(0.25cm)至约0.4英寸(1cm)之间的宽度。在使用b或c型沟纹瓦楞的实施方案中,剪切桥34的宽度可以是约0.2英寸(0.50cm)宽,这可以允许桁条12被有效地切断。材料的变化,例如使用不同等级的瓦楞材料,利用塑料瓦楞材料,或将一个或多个纤维板层集成到层压件中,可以允许或有必要使用剪切桥34的定位、宽度和/或数量,如本领域的普通技术人员在研究了本公开内容后将容易地认识到的。
基于瓦楞片材30的成分以及层压件中的其他材料(若使用)来选择剪切桥34的数量和定位。在不同实施方案中,具体的配置通常寻求在层压期间充分地保持桁条12之间的关联,并且将桁条12保持在瓦楞桁条块40上,直到需要将桁条12从瓦楞桁条块40切断时。可以选择剪切桥34的数量和定位,以及它们的宽度,从而在桁条形状片材32受到各种机械力时(因为桁条形状片材32在层压瓦楞块40的组件中经历手动和/或自动步骤),保持桁条形状片材32的整体形状和完整性,并且将桁条12保持在层压桁条块40上,直到在工艺中需要将桁条12从层压桁条块40上移除为止。在它们的一般设计中,在桁条形状片材32被切割、输送到涂胶机上时、在涂胶机涂覆一层胶水时、以及在桁条形状片材32朝向其他桁条形状片材32移动并且相对于其他桁条形状片材32定位,随后被层压成层压桁条块40时,剪切桥34必须使桁条12相对于彼此保持在桁条形状片材32的相对位置上。一旦层压,剪切桥34必须将桁条形状块40保持在一起,直到制造商期望将个体桁条12从桁条块40中分离。
在某些实施方案中,对于任何给定的应用,剪切桥34的尺寸被最小化,从而减少破坏剪切桥34和分离相邻的桁条12所需的力和/或使由桁条12的上表面上的破坏的剪切桥34所留下的残余制品35最小化。残余制品35的尺寸可以通过减少其尺寸和/或减少其物理轮廓而最小化。此外,可以选择沿桁条12定位剪切桥34,从而使桁条12的上表面和下表面上的残余制品35对上货架板与桁条12的粘合剂结合以及下货架板与桁条12的粘合剂结合的任何干涉最小化,或对托盘10的其它部件的任何干扰最小化。即在某些实施方案中,可以选择剪切桥12的定位,使得残余制品35被定位于包括多个分离的货架板的托盘10的货架板之间。当残余制品35被定位在要被结合的位置时,可以将从桁条12上切掉或打磨掉残余制品35的附加制造步骤集成到桁条12的制造中。同样,材料的变化,诸如使用不同等级的瓦楞材料,利用塑料瓦楞材料,或将一个或多个纤维板层集成到层压件中,可以允许或有必要在不同的实施方案中使用剪切桥34的替代宽度、定位和/或数量。
如图1、图2d所示,一层粘合剂38通常涂覆在桁条形状片材32的表面上。可以根据被胶合的材料将粘合剂38选择成具有桁条12的最终用途所需的强度和特性,这是本领域的普通技术人员在研究了本公开内容后将容易地认识到的。可以在加工桁条形状片材32时将粘合剂38涂覆到上表面,这通常是当桁条形状片材32平铺在表面上或传送带上时。在某些制造方法中,粘合剂38可以替代地被放置在瓦楞片材30的下表面上。在不同实施方案中,粘合剂38被涂覆到将会形成桁条12的整个表面上。在某些实施方案中,在某些应用中和/或为了节约成本,桁条形状片材32的表面可以具有仅涂覆在该表面的一部分上的粘合剂38。粘合剂成本可能在层压的瓦楞产品的生产中代表了大部分的成本,并且使这些成本最小化可能是显著有利的。
例如,为了开始形成层压桁条块40,在桁条形状片材32上叠加第二桁条形状片材32,使两个桁条形状片材32中的每个桁条形状片材中的切割的桁条部段33对齐。位于两个瓦楞片材30之间的粘合剂38用于将两个桁条形状片材32结合在一起。在一些实施方案中,相邻的桁条形状片材32上的剪切桥34处于相同的位置,并且当桁条部段33叠加时,模切边缘彼此对齐。在其他实施方案中,每个桁条形状片材32上的剪切桥34可以与相邻瓦楞片材30上的剪切桥34的定位不对应。在不同实施方案中,附加的桁条形状片材32与层压桁条块40对齐并粘合到该层压桁条块40上,直到该块的高度等于或略高于桁条12的期望宽度。在粘合剂38是某些类型的粘合剂的情况下,可以将层压桁条块40置于压缩下,从而确保在粘合剂38固化时层压件的各层之间的最优接触。
一旦粘合剂38已经充分固化或充分定型,就可以将个体桁条12从层压桁条块40中移除。通过施加力来切断剪切桥34从而移除桁条12。例如,该力可以是用于切断剪切桥34的剪切力,或者可以是由切割剪切桥34的切割刀片施加的力。即,在本发明的变体中,剪切桥34的切断可以是通过切割或撕裂进行。在某些自动、半自动和手动系统中,该力可以是在层压桁条块40被固定在设定位置时,施加到要移除的桁条12的底部或顶部的竖直剪切力。在某些实施方案中,该力可以来自机器部件的冲击或来自个人的手的冲击。在从层压桁条块40中移除后,桁条12可以按原样使用,或可以进一步加工以移除由破坏的剪切桥34所留下的残余制品35。一旦切断,剪切桥34可以在切断的剪切桥34处留下剪切桥制品35。在某些方法和配置中,该剪切桥制品35可留在得到的桁条12上。在其它方法或配置中,该剪切桥制品35可以如上文所述被机械地移除。
现在转向到图中,本发明的多个方面可以包括运输托盘10(如图1中所示),该运输托盘包括桁条12,如图2a、图2b、图2c、图2d和图3e中更详细地示出的。图1的运输托盘10包括实心的上甲板14、三个桁条12和实心的下甲板16。桁条12包括彼此对齐的缺口18。出于示例性目的,上甲板14被示出为层压瓦楞材料的单个实心件。类似地,出于示例性目的,下甲板16被示出为层压瓦楞材料的单个实心件。上甲板14和下甲板16被示出为通过粘合剂38固定到桁条12上。粘合剂38被定位在货架板的下表面和桁条12的上表面之间,以将上甲板14固定在桁条12上。粘合剂38也可以定位在下货架板的上表面和桁条12的下表面之间,以将下甲板16固定在桁条12上。
图2a、图2b、图2c、图2d和图3e示出了示例性的桁条12的细节。如所例示的,出于示例性目的,桁条12是通过在建立工艺中层压九层桁条形状片材32而形成的。因此,桁条12包括九个层压的桁条部段33。示出的九层包括分别由被切割成的单个桁条形状片材32的单个连续瓦楞片材30形成的第1层、第3层、第5层、第7层和第9层。第2层、第4层、第6层和第8层分别由来自两个分离的瓦楞片材30的两个桁条部段33形成,所述两个分离的瓦楞片材30被切割成两个桁条形状片材32,所述两个桁条形状片材32至少在层压工艺中各自在单层中对齐。这可能会在彼此接近定位的瓦楞片材30的相邻平行边缘36之间留下断裂37。在不同实施方案中,边缘36从桁条的上表面到桁条12的下表面彼此相接连续或几乎彼此相接连续。此外,边缘36和由此得到的断裂37可以被配置为沿桁条12的长度交错排列,从而使桁条12的强度最大化,使得断裂37不会显著地削弱结构的完整性,或者可以使因具有断开37而引起的削弱最小化。此外,在具有缺口18的桁条12中,断裂37可以被定位成沿桁条的长度方向不与桁条12的缺口18重合,如通过图中的示例性断裂37相对于沿桁条12的长度的缺口18的比较所示,从而提高了桁条12的强度和耐久性。
图3a至图3e中和图4的示例性工艺流程图中示出了示例性制造方法400的总体步骤和中间结构。方法400在步骤401处进入。如图4所示,步骤402包括提供第一瓦楞片材30,如图3a所示。
在步骤404,瓦楞片材30被模切以形成桁条形状片材32。该桁条形状片材32包括由多个剪切桥34关联的多个桁条部段33。出于解释的目的,从图3b的瓦楞片材30切割的桁条形状片材32被示出为只利用了图3a、图3d和图3e中瓦楞片材30的大约一半。图3b所示的桁条形状片材32限定了四个桁条部段33。单个桁条形状片材32上的每个桁条部段33将形成分离的桁条12的一层。如特别地示出的,相邻的桁条部段33通过六个剪切桥34相互连接。如上所述,剪切桥34被定尺寸、定位,并且将桁条12相对于其他桁条形状片材32中的桁条12保持在正确的相对位置,所述桁条形状片材32被层压在一起成为层压桁条块40,如图3d所示。
在步骤406,提供了后续的瓦楞片材30。在步骤408,将后续的瓦楞片材30模切成后续的桁条形状片材32,该后续的桁条形状片材32具有由多个剪切桥34关联的多个桁条部段33。在步骤410,将后续的桁条形状片材32定位在第一瓦楞形状片材32的上方,并与所述第一瓦楞形状片材32对齐,以使桁条形状片材32的多个桁条部段33一个叠一个地叠加。
在步骤412,第一桁条形状片材32和第二桁条形状片材32在彼此对齐的同时彼此结合。与材料兼容并且具有所需结合强度的粘合剂38被用于将桁条形状片材32彼此结合。在步骤412中,其中一个桁条形状片材32的表面的至少一部分涂覆有粘合剂。图1和图2d中所示的粘合剂38通常被放置在桁条形状片材32的上表面上,以使桁条形状片材能够被机械地传送,而不将粘合剂38沉积到机器上。当使用手工制造或机械臂时,涂覆有粘合剂38的桁条形状片材32的表面可以变化。
在步骤414,将从步骤406开始的先前步骤作为层压或“建立”工艺重复进行,直到层压桁条块40的厚度达到桁条12的期望厚度。这完成了层压桁条块40的形成。层压桁条块40还可以可选地被放置成处于压缩状态,直到粘合剂38已经充分地固定了桁条形状片材32的层压的层。这种压缩可以提高各层的结合强度。在步骤416处重复步骤406、步骤408、步骤410、步骤412、步骤414,从而形成层压桁条块40。
在步骤418,如图3e所示,通过向桁条12的上表面施加力以破坏将桁条12连接到层压桁条块40的多个剪切桥34,从而使桁条12可以从层压桁条块40中释放。示例性方法400在步骤419终止。虽然方法400被讨论为一系列步骤,但本领域的技术人员可以认识到方法400的变化,例如包括:在不脱离本发明范围的情况下,改变步骤的顺序或可以将多个步骤合并成一个步骤。
此外,正如本领域的技术人员在阅读了本公开内容后将认识到的那样,可以进一步修改运输托盘10的桁条12和其他部件以具有所需特性。例如,可以用纸或塑料包裹桁条12或其他部件,或者至少部分地用阻燃剂、除虫剂、杀虫剂、杀菌剂和防水处理等处理桁条12或其他部件以抑制劣化。其他材料,诸如金属箔、塑料、树脂浸渍纸和其他纤维材料(诸如纤维玻璃材料),也可以纳入运输托盘10的不同实施方案中。
在操作中,运输托盘10可以用与标准木制、塑料或金属托盘相同的方式用于运输和存储材料。运输托盘10可以至少部分地使用桁条12构造。当完成了运输托盘10的使用寿命时,可以通过回收至少部分地处置运输托盘10。本领域的技术人员在阅读了本公开内容后将认识到,可以由根据发明的桁条12至少部分地制造其他设备。
上述讨论以及附图公开和描述了不同示例性实施方案。这些实施方案并非意在限制覆盖范围,相反,而是意在帮助理解本说明书和权利要求中使用的语言的语境。例如,本摘要的提出仅是为了满足37c.f.r.§1.72(b)的要求。本摘要并非旨在指明本文所公开的设备和相关的使用方法的关键要素或划定其范围。在研究了本公开内容和本文的示例性实施方案之后,本领域的普通技术人员可以容易地认识到,在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行各种改变、修改和变体。
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