食物包装物固定器的制作方法

专利名称：食物包装物固定器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种食物包装物固定器，其用于将包装物保持在位于一对托盘之间的预定位置上，更具体地说，当包装物处于回转式杀菌锅的转筒内时，该固定器用于在搅动期间保持包装物的位置。
背景技术：
近些年来，提出了一种新型可压热包装物，其适于对已包装的食物执行杀菌处理。参见图1，可看到这种新型包装材料10的横截面。包装材料10基本上是平面层材料，其包括至少三层通常由纸板构成的芯层14、两个都由聚合物材料制成的外层12和16。此外，包装材料10还包括阻气层18，可借助于一层密封剂20封压或叠置在芯层14上。在一个实施例中，可使用胶合剂层或粘接剂层22将外层16粘结在阻气层18上。在一些实施例中，外层12、16是用不透液体的聚合物涂层构成的。可在外层16或12的外侧涂覆墨水或印刷层24。或者，还可在整个印刷层24上贴附另外的保护层(未示出)，以对其进行保护。包装材料10可包括一些基本上类似于下列PCT专利申请中所公开材料的包装材料，下列的PCT申请是由TETRA LAVALHOLDING & FINANCE SA提交的，所公开的内容在此被引入参考，这些PCT申请包括WO 97/02140(基于纸板和纸张的包装层叠板)、WO 02/22462(用于可压热的包装盒的包装层叠板)和WO 02/28637(用于可压热的包装容器的包装层叠板)。
通过将包装材料10折叠或翻折成所需的形状来形成包装物。然后，采用密封处理将包装物的边缘或折片密封起来。按照这种方式，可将容器和/或包装物制成各种形状和尺寸。
如上所述，包装材料10中的一个外层12或16对印刷层24是适合的。印在包装材料10上的信息可包括与产品相关的文字，例如包装物的内容物、制造商的商标名称、营养成分信息和/或使用说明。所印制的信息还可包括美学设计图案和商业外观设计。
相比于用金属或玻璃等其它材料制成的包装物，由包装材料10制成的包装物可被看作是“易碎”的。因而，当搬运(包括抓夹)和处理这种用包装材料10制成的“易碎”包装物时，必须要考虑包装物的强度和刚度极限。一般情况下，用包装材料10制成的包装物具有一定的刚性，该刚性对于大气环境温度条件下的一些类型的搬运和运输操作而言是令人满意的。但是，在对已装入包装物的食物执行杀菌处理的情况下，包装物会处于大约110-130℃(240-266°F)的温度条件下。在杀菌温度上，由包装材料10或类似包装材料制成的包装物的机械特性会发生改变。具体来讲，包装物的强度可能会降低和/或韧性可能会提高，从而使包装物的搬运变得困难。对包装物的损坏包括压凹、磨损、包装物变形或者包装物外观的其它不需要的改变。
如果在处理期间包装物要暴露在水或蒸汽中，则包装材料10的切边就会吸收湿气。具体来讲，内部芯层14的多孔纤维层易于吸收湿气。包装材料10的湿气吸收将会使得各层之间出现分层或相互分开。另外，如果包装材料的切边吸收了太多的湿气，则其刚性和强度会有一定程度的下降。
由于一些食物在处理期间必须要在包装中经受搅动，所以出现了针对此目的的商用杀菌设备。在搅动过程中，包装物被牢固地固定，以避免将印制信息磨损和/或刮擦。但是，包装物也不应被夹持得如此之紧，以至使它们被固定装置损坏。那些已经受过伴有搅动的杀菌处理或将要经受杀菌处理的包装物将更难于搬运，因为杀菌处理过程的加热可使其机械特性改变。
由于用包装材料10或其它具有类似特性的包装材料制成的容器可能无法承受将这些包装物以相互堆叠起来以在回转式杀菌锅内形成完整的堆垛时的垂直夹持载荷，所以这些包装物要被设置在独立的托盘上。然后，独立的托盘再被垂直地布置在承载托架上。在包括托盘形成堆垛的承载托架被布置到杀菌锅的转筒中，并且包装物被放置在每对相邻的托盘之间之后，上部夹板下降而夹持住该堆垛的顶部。然后，将承载托架升高，以将堆垛牢固地夹持在上部夹板上。托盘可包括向上延伸的侧条板，从而，当托盘被堆叠在一起时，下部托盘的向上延伸的侧条板与上部托盘接合。在上、下部托盘之间形成了一空间，包装物可被放置到该空间内。这样，托盘可吸收夹持载荷。在现有技术中，用在回转式杀菌锅的转筒内的托盘是公知的，本文无需对其作详细介绍。
尽管托盘可吸收部分夹持载荷，但在回转式杀菌锅的转筒内执行搅动期间，放置在托盘之间的单个包装物可相对于托盘发生移动或移位。移动或移位可能会给包装物带来损坏，这些损坏包括将包装物的外表面磨损或刮擦。另外，如果包装物的移位足够大，则其就可能接触到其它包装物。如果在转动期间，托盘倾斜使得包装物移向托盘的一个边缘，包装物可能会彼此挤靠在一起。如果向某个特定的包装物施加足够大的作用力，则包装物就会损坏或塌陷。尤其是，如果托盘从水平翻转约90°，则包装物可能会移向托盘的下边缘，并在垂直方向上相互堆叠到一起。这样，位于堆垛底部的包装物受堆垛中其它包装物的压力最大，这就使得底部的包装物易于损坏。另外，如果移位使得包装物堆到了一起，则在杀菌期间，向堆中每个包装物的传热性很差。因而，需要能有一种包装物固定器在包装物在回转式杀菌锅中受到搅动期间地将包装物保持在需要的位置上，而不损坏包装物。尤其是，希望能有这样一种设备在执行处理(例如在回转式杀菌锅中搅动)和搬运期间，该设备能对用新型包装材料10或具有类似机械特性的包装材料制成的包装物进行固定。
除了包装物自身之间的尺寸不同之外，托盘的形状和尺寸也有不同。具体来讲，托盘可存在制造误差或由于反复使用和/或搬运而出现的其它变形。一些这样的变化会导致尺寸的改变托盘或者不规则包装物容纳表面的托盘。包装物容纳表面是指托盘的一部分，该部分容纳至少一个包装物，以便进行搅动和/或杀菌等处理。因而，需要一种用于将包装物固定在所需位置上的装置，其既能处理包装物尺寸的差异，又能处理托盘所出现的变化。类似地，需要有这样一种装置，其具有很大的挠曲性能，并且作用在包装物上的作用力的变化很小。

发明内容
提供了一种设备，当向包装物实施搅动处理时，用于牢固地保持着在回转式杀菌锅的转筒内的多个位于一对托盘之间的多个包装物。设备包括第一定位装置，其被布置在其中一个托盘上，以便于将包装物保持在需要的位置上。在一种实施例中，第一定位装置可包括弹簧或弹性构件。在另一实施例中，第一定位装置可包括波纹管构件。在再一实施例中，第一定位装置可包括波纹板或轮廓垫。另外，第一定位装置可包括一线性定位构件，其位于两相邻的包装物之间。线性定位构件可包括纵向腔室，当向线性定位构件施加作用力时，纵向腔室至少发生局部塌陷。线性定位构件还可包括唇缘或间隔物，其可在两相邻的包装物之间延伸，以帮助将包装物保持在需要位置上，并有助于防止包装物之间相互接触。另外，间隔物凸起可对包装物的表面提供一定的支撑。对包装物表面的支撑将限制包装物表面在搅动过程中由于其中内容物的移位而出现的挠曲或弯曲。
当托盘被堆叠起来时，在托盘之间形成了空间，包装物可被放置到该空间内。包装物可被布置在第一定位装置与其中一个托盘之间，按照这种方式，第一定位装置可将包装物相对于一对托盘牢固地保持在预定的位置上。
在可选的实施例中，第一定位装置包括刚性垫，其被布置在包装物与托盘之间。可在刚性垫与托盘之间布置至少一个弹性构件。在一些实施例中，在与第一弹性构件相反的一例上，可选的弹性构件被布置在刚性垫上。
在一些实施例中，设备包括第二定位装置，其被布置在另一托盘与包装物之间。第二定位装置可包括第一定位装置的任何结构。在另一实施例中，第二定位装置可包括柔性垫。在又一种实施例中，柔性垫可包括间隔物凸起，其帮助将包装物保持在需要位置上。按照这种方式，包装物被第一、第二定位装置相对于成对的托盘牢固地保持在预定位置上。


通过参照下文结合附图所作的详细描述，可更加清楚地理解本发明的上述各个方面及其附带的许多优点，因而能更容易地领会本发明，在附图中图1表示了一种基本上由纸板构成的可压热的包装材料；图2A-2B为包装物结构的一个实施例非限定性示例，该包装物是用图1所示的包装材料构成的；图3A-3F为图2A-2B所示包装物在一平面上处于的各种不同方位的示例；图4A中的主剖视图表示了本领域已知的回转式杀菌锅转筒的内部结构；图4B中的俯剖视图表示了位于图4A所示的回转式杀菌锅转筒内的托盘堆垛；图5表示了根据本发明构造出的包装物固定器的一种实施例；图6表示了根据本发明构造出的包装物固定器的另一种实施例；图7表示了根据本发明构造出的包装物固定器的又一种实施例；图8A表示了根据本发明构造出的包装物固定器的一种实施例；
图8B表示了根据本发明构造出的图8A所示的包装物固定器的一种备选实施例；图9表示了根据本发明构造出的包装物固定器的一种实施例；图10表示了根据本发明构造出的包装物固定器的又一种实施例；图11表示了根据本发明构造出的包装物固定器的一种实施例；图12表示了根据本发明构造出的包装物固定器的另一种实施例；图13A-13B表示了根据本发明构造出的包装物固定器的一种实施例；图14中的剖视图表示了图13A-13B所示包装物固定器的线性定位构件的一种实施例；图15中的剖视图表示了根据本发明构造出的包装物固定器中柔性垫的一种实施例；图16A示出了位于本领域现有的回转式杀菌锅转筒中的托盘堆垛的主剖视图，该托盘堆垛中带有图13A-13B所示的包装物固定器；图16B1中的俯视图表示了承载托架的一种实施例，该承载托架适于将托盘堆叠到其上，并被容纳在图16A所示的回转式杀菌锅转筒中。
图16B2示出了图16B1所示承载托架的主视图；图16B3示出了图16B1、16B2所示承载托架的侧视图；图16C1示出了托盘的一个实施例的俯视图，该托盘适于被堆叠到图16B1-16B3所示承载托架上，并被容纳在图16A所示回转式杀菌锅的转筒中；图16C2是图16C1的侧视图；图16C3是沿图16C2中的线16C3-16C3所截得的剖视图；图16D1中的俯视图表示了托盘的另一种实施例，该托盘适于被堆叠到图16B1-16B3中的承载托架上，并被容纳在图16A所示回转式杀菌锅的转筒中；
图16D2是图16D1的主视图；图16D3是基本上沿图16D1中的线16D3-16D3所截得的剖视图；图16E1中的俯视图表示了顶部托盘的一种实施例，该顶托盘适于被堆叠到图16C1、16D1所示的托盘上或具有类似结构的托盘上；图16E2是图16E1的侧视图；图16E3是沿图16E1中的16E3-16E3线所截得的剖视图；图17示出了根据本发明构造出的包装物固定器中线性定位构件的一种实施例的剖视图；图18示出了根据本发明构造出的包装物固定器中线性定位构件的另一种实施例的剖视图；图19A-C示出了根据本发明构造出的包装物固定器中线性定位构件的几种实施例的剖视图；图20示出了根据本发明构造出的包装物固定器中线性定位构件的又一种实施例的剖视图；图21示出了根据本发明构造出的包装物固定器中线性定位构件的再一种实施例的剖视图；图22示出了根据本发明构造出的包装物固定器中线性定位构件的一种实施例的剖视图；图23示出了根据本发明构造出的包装物固定器中线性定位构件的一种实施例的剖视图；图24示出了根据本发明构造出的包装物固定器中线性定位构件的另一种实施例的剖视图；图25示出了根据本发明构造出的包装物固定器中另一线性定位构件的一种实施例的剖视图；图26示出了根据本发明构造出的包装物固定器中线性定位构件的另一种实施例的剖视图；图26A中示出了根据本发明构造出的线性定位构件的另一种实施例的剖视图；图26B示出了根据本发明构造出的线性定位构件的另一种实施例的剖视图；图26C示出了根据本发明构造出的线性定位构件的另一种实施例的剖视图；图27示出了根据本发明构造出的托盘的局部主视图，其采用了图25所示的线性定位构件；图27A是图25和图27所对应的托盘的俯视图；图27B是图27A中托盘的主视图；图27C是基本上沿图27A中的27C-27C线所截得的剖视图；图28和29示出了根据本发明构造出的线性定位构件和托盘结构的另一种实施例；图30是局部俯视图，其表示了本发明另一实施例中的托盘和线性定位构件的一部分；图31是图30的局部主视图；图32示出了根据本发明构造出的另一种托盘和固定器的局部主视图；图33是从图32的侧面所截得的局部视图；图34为本发明的另一实施例的局部剖视图；图35示出了根据本发明构造出的线性定位构件的另一实施例的剖视图；图36是根据本发明的托盘的侧视图，该托盘采用了图35所示的线性定位构件；以及图37是基本上沿图36中的37-37线所截得的剖视图。
具体实施例本发明提供了一种包装物固定器或包装物夹持机构，其用于保持多个包装物的位置，其中的各个包装物位于回转式杀菌锅的转筒内部，且都位于两托盘之间。采用本发明，当向多个包装物施加搅动处理时，包装物基本上被保持在各自的需要位置上。
参见图2A和图2B，图中表示了一种示例性的包装物30，其是用包装材料10制成的。尽管文中已对包装材料10作了详细的描述，但本领域的普通技术人员通常能理解与包装材料10具有类似特性的其它包装材料也具有类似的机械特性。因而，那些用其它包装材料制成的包装物要求有类似的夹持载荷，但其强度和刚度有限—尤其是在杀菌温度条件下，因而，这些包装物也能应用本发明。换言之，用除包装材料10之外的其它材料制成的包装物被认为是“易碎”的，其也可应用本发明。另外，其外表面上带有印制信息的任何包装物都可应用本发明，以避免划伤或刮擦包装物的外表面。这些包装物可用例如玻璃和金属等强度更高、弹性更高的材料制成。尤其是，本发明对平版印刷的饮料听筒的处理加工是有利的。
由于包装物30是通过折叠而制成的，所以每个包装物30的尺寸差异可能会大于1mm。折片34的存在可能也会使包装物30的尺寸出现变化。虽然用包装材料10和具有相当的强度和耐热特性的类似材料可制出各种尺寸和形状的包装物，但以包装物30作为示例。本领域的普通技术人员能领会到包装物的其它可选择的形状也适用于本发明。示例性包装物30包括其上设有印制信息38的外表面36。虽然在图2A中的印制信息38被绘在前部48上，但本领域的普通技术人员能清楚地认识到印制信息38可被展现在包装物30的任一表面上。包装物30的形状通常为直线形的，其具有顶部40、底部42、右侧44、左侧46、前部48和背部50。或者，包装物30的形状为基本上圆筒形或棱柱形，并且在包装物的两个相对端部处的大致扁平的面相对。不论包装物30的形状如何，其的任何表面上都可带有印制信息。一般来讲，包装物30的内容物可包括需要经过杀菌和搅动处理的食物—例如很多种液态或半液态的食物，此种类型的食物包括多种方便食物和宠物食物。
参见图3A-3F，图中表示了包装物在托盘上的各种方位。一般来讲，包装物30所选择具体方位并不重要。但是，随着包装物在托盘之间方位的不同，布置在一对托盘之间的包装物的数目和保持包装物所需的包装物夹持设备的数目是不同的。另外，在搅动过程中，在包装物中的内容物的移位效果也根据所选择的方位而变化。
参见图4A和图4B，图中表示出了在典型的杀菌锅转筒60中的托盘70上布置的包装物30。虽然对杀菌锅转筒60作了一些详细的描述，但只是将其作为典型的杀菌锅转筒的一种非限定性的示例。本领域普通的技术人员能清楚地认识到回转式杀菌锅和杀菌锅转筒的其它可选实施例也可应用本发明，因而也在本发明的范围之内。图4A示出了杀菌锅转筒60的前部的剖视图。
如在背景技术部分中讨论的那样，托盘70被叠置到承载托架64上。然后，利用一中央驱动链条69使承载托架64在轮子68上移动，直到将堆垛移动到杀菌锅转筒60中的需要位置处为止。之后，使夹板72下降，直到使其处于到堆垛的顶部上为止，并进行机械自锁。然后，利用起重油缸76将承载托架64升高，从而将堆垛挤压到锁定的夹板72上。在该位置处，堆垛被适当地夹持以启动搅动操作。
区域74表示了位于托盘70之间的包装物30，包装物30基本上按照图3A所示的方位进行布置。区域78表示了在托盘70之间、基本上按照图3C所示方位进行布置的包装物30。从图4A可看出，希望将包装物按照相同的方位布置在一对特定的托盘70之间。但是，这并不是必需的要求。杀菌锅转筒60使包装物30沿箭头66所示方向绕中心点62转动。当杀菌锅转筒60转动时，包装物30中的内容物被搅动。
参见图4B，示出了位于杀菌锅转筒60中的堆垛的剖视图。夹板72和顶部托盘都已被去掉，从而可看到一个支撑着多个包装物30的托盘。在该视图中，包装物30被示出位于托盘70上。从图4B可看出，希望在托盘70的包装物容纳表面上以水平的行列来布置包装物30。另外，将包装物30排列成平行的行列是有利的，这样就可以由包装物形成与第一组平行行列相垂直的第二组平行行列。按照这种形式，包装物被布置成二维网格状图案。杀菌锅转筒60基本上沿箭头66的方向绕轴线62转动。但是，本领域的普通技术人员能清楚地认识到转筒也沿与箭头66所示的方向相反的方向绕轴线62转动。
尽管上文讨论了回转式杀菌锅设备，但本领域的普通技术人员能明显地认识到其它的搅动处理也能应用本发明。这些搅动操作可能会包括摇动和/或晃动包装物30的设备以及将摇动和/或晃动与回转式搅动相结合的设备。
在搅动过程中，位于托盘70之间的包装物30会位置移位。如上文讨论的那样，该移位会给包装物30和/或包装物30上的印制信息38造成损坏。因而，需要使用包装物支持机构将包装物基本上静止地保持在所需的位置上。
参见图5，图中表示出了设备100的第一实施例，该设备用于将包装物牢固地保持在所需位置上。包装物30被布置在上部托盘102与下部托盘104之间。第一定位组件106被布置在上部托盘102与包装物30之间。优选地，可在下部托盘104与包装物30之间设置第二定位组件108。第一定位组件106可包括至少一个弹性构件或压缩弹簧112，该压缩弹簧112被布置在上部托盘102与各包装物30的一个或多个表面之间。在一个实施例中，可按照本领域已知的方式将弹簧112连接到托盘102的表面上，该连接方式包括粘合剂、螺钉、铆钉、螺栓和夹子。
弹簧112可向包装物30表面的一部位施加作用力，以将托盘30偏压向下部托盘104。按照这种方式，在搅动过程中，由弹簧112施加的作用力阻止包装物30的运动。虽然在图5中示出的弹簧112被大致地定位在包装物30的一个表面中心附近，但本领域的普通技术人员能清楚地认识到弹簧112可被沿任意方向定位在靠近表面的边缘的位置处。另外，还可在上部托盘102与包装物30的一个或多个表面之间设置其它的弹簧。
弹簧112可以是本领域中已知的任何适当的弹簧，例如可以是螺旋弹簧。可以用弹簧机构领域已知的任何适当的材料来形成弹簧112，这些材料包括例如钢和铜等金属、塑料、橡胶或其它类型的弹性体材料。弹簧112的剖面形状可具有基本上为圆形或卵形横截面形状或者为其它适当的横截面形状。弹簧112的尺寸可根据包装物30的尺寸和重量以及它们的内容物来确定。
第二定位组件108可包括位于包装物30与下部托盘104之间的一个或多个弹簧。在另一实施例中，第二定位组件108可包括柔性垫114。柔性垫114可施加与弹簧112的作用力相反的力。按照这种方式，包装物30可被夹持在第一定位组件106与第二定位组件108之间。柔性垫114可受到弹簧112所施加的作用力，并将包装物30接纳在一凹部中，该凹部是由弹簧对包装物30的作用力形成的，该作用力通过包装物30而被传递到柔性垫114上。按照这种方式，凹部的边缘将有助于将包装物保持在所需要的位置上。在某些实施例中，柔性垫可防止下部托盘104划伤或刮擦包装物30。在一些实施例中，柔性垫114上带有孔眼。柔性垫114是用合适的柔性层材料制成的，该材料例如是硅橡胶、硅泡沫橡胶、EPDM、聚丙烯或能在耐受温度大约达到130℃的蒸汽、蒸汽-空气或蒸汽-空气-水的环境的任何弹性材料。可按照本领域已知的方式将第二定位机构108的柔性垫114连接到托盘104的表面上，这些连接方式包括粘合剂、螺钉、铆钉、螺栓和夹子。或者，可利用包括在下部托盘104上的侧板条116将柔性垫114保持在适当位置处。
参见图6，图中示出了第二实施例。虽然该实施例中的包装物被以与图5所示包装物具有不同方位的形式示出，但本领域的普通技术人员能认识到对于文中所述的所有实施例，包装物可采用任意的方位。特定实施例中的特定方位仅是示例性的，而绝非限定性的。图6中示出的包装物固定器130被布置在上部托盘132与下部托盘134之间。可选的第二定位组件138可包括与上述实施例的柔性垫114相类似的垫144。但是，该实施例中的第一定位机构136包括一弹性构件，该弹性构件以柔性形状142形成。在一个实施例中，柔性形状构件142可通过本领域已知的方式连接到托盘132的表面上，这些连接方式包括粘合剂、螺钉、铆钉、螺栓和夹子。
柔性形状构件142具有空洞，柔性形状构件142的一部分可被挤压到该空洞中。柔性形状构件可基本上是球形的或中空的，因而，限定柔性形状构件142的壁面可在受到载荷时发生变形。或者，柔性形状构件142可由可压缩材料的实心件构成，例如带有许多小空洞的海绵类材料或泡沫橡胶类材料。柔性形状构件142的压缩向包装物30施加一作用力，该作用力将包装物30偏压向下部托盘134。虽然在图6中的包装物30与上部托盘132之间设置了单个柔性形状构件142，但本领域的普通技术人员能明显地认识到可在上部托盘132与包装物30之间布置多个柔性形状构件142。另外，尽管柔性形状构件142被示出具有基本上圆形或卵形的横截面形状，但本领域的普通技术人员能清楚地认识到可采用多种其它的横截面形状，这些形状包括方形、矩形、八边形、三角形或任意形状。优选地是，柔性形状构件142是用半刚性的柔性材料制成的，这些材料包括硅橡胶、EPDM、聚丙烯或任何能耐受温度达到大约130℃的蒸汽、蒸汽-空气或蒸汽-水汽-水的环境的弹性材料(例如，全氟化弹性体或氟化共聚物)。
柔性形状构件142可具有足够的长度，以便于能延伸跨过多行包装物30。按照这种方式，单个柔性形状构件142可将多个包装物保持在所需的位置上。在一个实施例中，柔性形状构件基本上是环形构件，其形状基本上是直线形或圆柱形。柔性形状构件142的长度可由其所横跨的行数或回转式杀菌锅转筒的尺寸来决定。柔性形状构件142的尺寸可基于包装物30及其内容物的尺寸和重量来确定。
参见图7，图中示出了本发明的第三实施例。包装物固定器或保持机构160包括可选的第二定位机构168和第一定位机构166，这两个定位机构被布置在上部托盘162和下部托盘164之间。可选的第二定位机构168类似于图5所示的第二定位机构108，其可包括柔性垫174。第一定位机构166可包括可压缩的波纹管构件172。波纹管构件172被布置在上部托盘162与包装物30之间。波纹管构件172可包括本领域已知的任何波纹管，其包括用塑料或金属制成的折叠型可压缩波纹管。在一个实施例中，以本领域已知的任何方式将波纹管构件172连接到上部托盘162的表面上，这些连接方式包括粘合剂、螺钉、螺栓、铆钉和夹子。以与柔性形状构件142(见图6)相类似的方式，波纹管构件172可延伸超过一行包装物，以便于对其它行的包装物进行固定。同样，波纹管构件172可具有大致与柔性构件142相同的尺寸。
波纹管构件172向包装物30施加作用力，该作用力将包装物向下部托盘164偏压，以将包装物30夹持在上部托盘162和下部托盘之间。在搅动过程期间，波纹管构件172也阻挡着包装物30的运动。如果波纹管172延伸超出了包装物30表面的边缘，则作用在波纹管构件上的作用力将使得其受压而在波纹管构件形成凹部。在波纹管构件172中所形成的凹部的边缘有助于将包装物30保持在其需要的位置上。
或者，波纹管构件172可以是可充气构件，其包括本领域中已知的任何充气袋或充气波纹管。在一个实施例中，可充气构件可包括阀门(未示出)，其用来与可充气构件的内部相通。该阀门使得可充气构件被充气或被放气。这样，可基于包装物的转动位置调节可充气构件的充气程度。杀菌锅设备能自动地执行该调节工作。
参见图8A，图中表示了本发明的第四实施例。包装物保持设备180包括可选的第二定位机构188，该第二定位机构的形式为布置在下部托盘184上的垫194，其类似于图5所示的可选的第二定位机构108。第一定位机构186主要包括抵接着包装物30的垫192和布置在上部托盘182与垫192之间的至少一个弹簧或弹性构件190。弹性构件190与图5中的弹簧112基本上类似，垫192与图5中的垫114基本上类似。或者，垫192可以是刚性的。在刚性垫192的实施例中，垫由金属、硬质塑料或其它合适的刚性材料制成。通过弹性构件190向垫192施加一个作用力，该作用力基本上被均匀地传递到包装物30的邻接表面上，该邻接表面将包装物抵靠地偏压在垫194或下部托盘184中的一个上，由此将包装物30保持在所需的位置上。与图5所示的实施例相同，以将弹簧112连接到上部托盘102上的任何适当的方式，将至少一个弹性构件190连接到上部托盘182的表面上。
弹性构件190和垫192的这种结构使第一定位机构186成为与单个包装物的位置无关的子组件。由于弹性构件190并不直接接触包装物30，所以无需将弹性构件190布置在包装物的附近。相反，可将弹性构件布置在上部托盘182与垫192之间的任何位置处。垫192将弹性构件190的偏压力传递给包装物30。尽管在图8A中将弹性构件190描述为弹簧，但本领域的普通技术人员能清楚地认识到也可使用其它类型的弹性构件，例如柔性形状构件、波纹管构件和可充气构件。
图8B示出了第一定位机构186的一种可选实施例。第一定位机构186′包括向下突出的间隔物凸起196，其形成在垫192′中。这些间隔物凸起196可用于防止包装物30出现移位。另外，间隔物凸起196还能防止包装物在处理期间相互接触。间隔物凸起196的高度可在2-10mm之间，优选约为5mm，宽度在2-10mm之间，优选约为5mm，其长度在2-10mm之间，优选约为5mm。间隔物凸起196的形状沿其高度方向可为锥形，因而，其远端部分具有小于近端部分的横截面面积，从而便于将包装物装入间隔物凸起196之间。
参见图9，图中示出了本发明的第五实施例。保持设备200包括第一定位机构206和与图5所示类似的可选的第二定位组件208。在这一点上，第二定位组件208可包括垫214。第一定位机构206可包括柔性的波纹垫212。由于波状纹为形在板状材料上频率相对较高的波状图案，所以本领域的普通技术人员容易理解可采用制在柔性板状材料上的任何频率较高的图案。可根据或基于包装物30的尺寸和重量确定出波状图案的振幅及频率。波纹垫212可通过本领域公知的方式连接到上部托盘202的表面上，例如粘合剂、螺钉、螺栓、铆钉和夹子。或者，可适当地设计波纹垫212的厚度，以使得波纹垫212能支撑着上部托盘和至少一个包装物30的表面。这样，波纹垫212可被固定在适当位置上。
在一个实施例中，可用天然橡胶或合成橡胶来形成波纹垫212。但是，也可使用硅橡胶、EPDM、聚丙烯或任何能耐受温度达到约130℃的蒸汽、蒸汽-空气或蒸汽-水汽-水的环境的弹性材料(例如全氟化弹性体或氟化共聚物)。波纹垫212抵抗着在包装物30与上部托盘202之间的压缩。这样，可利用波纹垫212阻止包装物30的移动。
参见图10，图中示出了根据本发明构造出的包装物保持设备的第六实施例。包装物固定器220包括第一定位机构226和可选的第二定位组件228，两个定位机构都包括轮廓垫(分别为230和232)。可利用本领域公知的任何方式将轮廓垫230连接到上部托盘222的表面上，这些连接方式包括粘合剂、螺钉、螺栓、铆钉和夹子。用类似的方式，轮廓垫232被连接到下部托盘224的表面上。或者，可利用包装物对轮廓垫232抵接力或位于下部托盘224上的侧条板238将轮廓垫232固定在适当位置上。
轮廓垫230和232通常带有间隔物凸起234，这些间隔物可被定位成在包装物30之间延伸，以便于将包装物30保持在需要的位置上。间隔物凸起234可位于包装物30的一个或多个角部处。另外，间隔物凸起234可经过包装物30的一个或多个表面的一部分。间隔物凸起234还可包围着包装物30的一部分或包装物30的整个周边。间隔物凸起234可与包装物30的一个或多个表面接触，或者与包装物30的表面隔开。可根据包装物30的尺寸和重量适当地确定间隔物凸起234的尺寸。希望将间隔物凸起234的侧壁制成斜面或锥面，从而在将包装物装到托盘上期间，间隔物凸起能将包装物引导到预定位置上。另外，如果包装物30发生移位，间隔物凸起234的斜侧壁235能将包装物30轻轻地引导回其需要位置上。在间隔物凸起234之间形成了凹腔或凹部236。在一个实施例中，包装物30被定位在凹部236中。因而，可利用包装物30的尺寸来确定凹部236的宽度和长度。在该实施例中，轮廓垫230和232要具有一定程度的所需弹性，以将包装物保持在它们的位置上。可使用本领域已知的适当刚性或半刚性材料制出轮廓垫230和232。具体来说，可用硅橡胶、硅泡沫橡胶、聚丙烯以及其它任何能耐受杀菌锅环境的弹性体来制出轮廓垫230和232。
参见图11，图中示出了根据本发明构造出的包装物固定器的第七实施例。包装物固定器设备260可包括与图5所示类似的可选的第二定位组件268。在这一点上，第二定位组件可包括弹性垫274。包装物固定器260包括带有轮廓垫272的第一定位组件266，轮廓垫272与图10所示的轮廓垫230相类似，并被布置在包装物30上。第一定位组件266还可包括刚性垫276，其被布置在轮廓垫272上或在轮廓垫272的上方。刚性垫276基本上是平面垫，并且其由刚性金属、硬质塑料或其它类型的刚性板状材料制成。刚性垫276足够大，以覆盖整个轮廓垫272或其一部分。刚性垫276还大于轮廓垫272。
可在刚性垫276和上部托盘262之间设置至少一个弹性构件280。弹性构件280可阻止包装物30向上部托盘262的过度移动。弹性构件280还可将包装物30偏压抵靠在下部托盘264或柔性垫274上。弹性构件280可以为本领域公知的任何合适的弹性构件，其包括例如类似于弹簧112的弹簧、类似于柔性形状构件142的柔性形状构件和/或类似于上述波纹管构件172的波纹管。可利用适于将弹性构件142连接到上部托盘132上的任何方式(参见图6)将弹性构件280连接到上部托盘262的表面上。
由包装物30施加的作用力通过轮廓垫272传递，并使刚性垫276上远离弹性构件280的一部分出现挠曲。刚性垫276的刚性可抵卸该挠曲，而在包装物30上施加相反的力。可沿远离边缘的刚性垫的周边布置一个或多个弹性构件280，从而使刚性垫276上更靠近其中心的部分能响应于所施加的负载而挠曲。
在图11所示的实施例中，托盘262和264包括向下延伸的条板28和向上延伸的条板284。在一个实施例中，向上、向下延伸的条板都是沿托盘上同样的两个相对边缘而设置的。在另一实施例中，向上、向下延伸的条板都是沿托盘的所有边缘设置的。当上、下部托盘被堆叠起来时，向下延伸的条板282与向上延伸条板284的一个部分相接合。在图11所示的实施例中，向上延伸的条板284具有水平凸缘286。当上部托盘262被叠置在下部托盘264上时，向下延伸的条板282可抵承着水平凸缘286。上部托盘262的下表面、条板282的内表面和水平凸缘286的上表面围成了凹部290。凹部290可包括凸起或横档292，它们从向下延伸的条板282的内表面伸出。刚性垫276可被定位在两横档292之间。这样，刚性垫276的垂直运动将受到横档292的限制。在一些实施例中，刚性垫276可被定位成抵靠着一对横档之一的下侧(见图11)。但是，本领域的普通技术人员能清楚地认识到第二定位机构(如果有)、包装物30、轮廓垫272和刚性垫276的组合厚度是根据刚性垫276是否会抵靠其中一个横档292的下侧来确定的。在一些实施例中，横档292基本上是刚性的，其不发生相当的挠曲以吸收载荷。
由包装物30作用在轮廓垫272上的向上载荷的一部分可被传递给刚性垫276。然后，传递给刚性垫276的该向上载荷的一部分可被其的挠曲或向上运动吸收和/或被传递给弹性构件280。弹性构件280可被压缩以吸收载荷。
参见图12，图中示出了根据本发明构造出的包装物保持设备的第八实施例。包装物保持设备300有些类似于图11所示的实施例，区别在于凹部330不包括横档，并在刚性垫316的下表面与凹部330的下部内表面之间布置了第二组弹性构件336。
由包装物30施加在轮廓垫312上的向上载荷的一部分可被传递给刚性垫316。然后，传递给刚性垫316的向上载荷的一部分被其自身的挠曲吸收和/或传递给弹性构件320。弹性构件320可压缩以吸收载荷。在一些实施例中，弹性构件320、刚性垫316和弹性构件336的组合厚度接近凹部的垂直高度，从而可使弹性构件336抵接着凹部330下部的内表面。在一个实施例中，以任何合适的方式将弹性构件336连接到条板344的水平凸缘342上。在一个实施例中，弹性构件336可被定位成与对应的弹性构件320相对。弹性构件336抵抗着弹性构件320的作用力，弹性构件320和336之间的相对作用力能将刚性垫316保持在基本固定的位置上。
图13A-13B表示了本发明的第九实施例。图13A示出了一种包装物固定器400的横向视图，该固定器400包括具有线性定位构件412的第一定位机构406。图13B示出了沿线性定位构件412长度的一部分的纵向视图。包装物固定器400包括可选的第二定位机构408，其大体上类似于包装物固定器100的第二定位机构108。在这一点上，定位机构408可包括弹性垫414。
线性定位构件412具有一般为圆形或鼓球形的横截面。可沿着上部托盘402的下部包装物接纳表面将线性定位构件412设置在一位置处，该位置位于两个相邻的包装物30之间。线性定位构件412可顶压着或抵接着各包装物的至少一个表面。按照这种方式，线性定位构件412可被布置在上部托盘402和两个相邻定位的包装物30之间。
参见图13B，可在柔性垫414上制出间隔物例如凸起416，以利于将包装物30保持在它们所需的位置上。间隔物凸起416之间的间距应当对应着包装物30的尺寸。间隔物凸起416的合适尺寸为高度在2-10mm之间，优选为5mm左右，宽度在2-10mm之间，优选为5mm左右，并且其延伸在垫404的整个宽度范围内。间隔物凸起416可以为锥形，因而，其最远端部分具有小于最近端部分的横截面积，以便于将包装物装在间隔物凸起之间。
参见图14，提供了线性定位构件412的详细剖视图。线性定位构件412主要包括三个区域托盘连接区域420、中间区域422和间隔物区域424。托盘连接区域420可包括托盘连接组件430，其能将线性定位构件412连接到上部托盘402上。这样，线性定位构件412可被相对于上部托盘402保持在一个基本固定的位置上。托盘连接组件430可包括在它们之间形成了通道438的支臂432。上部托盘402可包括凸起或T型导轨434(见图13A)，其具有合适尺寸和形状以紧密地容纳在通道438中。当导轨434被接纳在通道438中时，就可在线性定位构件412与上部托盘402之间形成尖轨—沟槽型连接或类似的狭槽型连接。当导轨434被容纳在通道438中时，可采用合适的固定装置来防止线性定位构件412相对于导轨434沿纵向移动，或者防止线性定位构件412与导轨434脱离。合适的固定装置包括本领域公知的任何固定方法，例如铆钉、螺栓、螺钉、粘合剂、肘钉或其它合适的方法。通道438的底部可包括凹部或沟槽440，以容纳例如铆钉、螺钉、螺栓、或其它紧固件等的固定装置的头部。虽然对尖轨—沟槽型连接或类似的狭槽型连接作了一些详细的讨论，但也可以本领域公知的任何方式将线性定位构件412连接到上部托盘402上。用于将线性定位构件412连接到上部托盘402上的合适装置包括铆钉、螺栓、螺钉、粘合剂、肘钉或其它合适的方法。
中间区域422被形成靠近托盘连接区域420。在一个实施例中，中间区域422的宽度大于托盘连接区域420的宽度。外表面450的位于中间区域422中的部分可基本上为弓形或曲线形。该曲线轮廓可改善中间区域422在其受压时的抵抗特性。
中间区域422可包括至少一个纵向腔室444。图14所示的实施例包括两个并排的腔室444。需要将纵向腔室444的一部分布置在包装物30与上部托盘402之间。纵向腔室444可纵向地横贯线性定位构件412的一部分。在一个实施例中，纵向腔室444贯穿了线性定位构件的整个长度。在另一实施例中，在线性定位构件412的端部处纵向腔室444是开口的。在图14所示的实施例中，纵向腔室444占据了中间区域422的大部分空间。在该实施例中，中间区域422可被看作基本上是中空的。纵向腔室可具有任何形状的横截面形状，例如圆形、卵形、方形、矩形或任意的形状。在图14中所示的纵向腔室444的形状大体上为梯形，但其面向外侧的那一部分却是弓形或曲线形，而非直线形。
中间区域422包括包装物接触区域452，该区域沿线性定位构件412的外表面450设置。沿着包装物接触区域452，包装物30将接触或抵接着线性定位构件412的一部分。需要沿包装物接触区域452设置抓紧凸起或隆脊454，以便于抓紧包装物30，并减轻包装物30相对于线性定位构件412的滑移。需要沿线性定位构件412的靠近至少一个纵向腔室444的一部分来设置包装物接触区域452。另外，需要沿线性定位构件412的最薄部分设置包装物接触区域452，其中，该最薄部分在外表面450与纵向腔室444的内表面之间。
在搅动期间，包装物30将线性定位构件412的中间区域422压靠在上部托盘402上。类似地，那些比包装物接触区域452的表面更为靠近上部托盘402的包装物将会把线性定位构件412压向上部托盘402。按照这种方式，线性定位构件412可保持处于与上部托盘402相距各种距离的包装物。在一些实施例中，当线性定位构件412压缩时，纵向腔室444会略有塌陷。线性定位构件的位于包装物接触区域452与纵向腔室444的内壁之间的部分的厚度决定了对腔室44压缩时所需力的大小。通过改变这部分的厚度，可调节线性定位构件412的弹性。
间隔物区域424处于靠近中间区域422的的位置。在一个实施例中，间隔物区域424位于中间区域422的一侧，这一侧与托盘连接区域420所在一侧相反。间隔物区域424可包括纵向的间隔物凸起或唇缘448。如图13A所示，当线性定位构件412被布置在两包装物之间时，唇缘448在包装物之间延伸。唇缘448可防止包装物相互接触，从而可防止它们彼此损坏。唇缘448的形状基本上为锥形，以便于在将新的空托盘放置到堆垛上时能将唇缘插入到定位在前一托盘上的包装物之间。唇缘448的斜边缘还能轻轻地推动包装物，以使其就位。从图13B可最为清楚地看出，唇缘448在纵向上沿线性定位构件412的一部分延伸。在一个实施例中，在包装物与线性定位构件412相接触的位置处，沿线性定位构件412设置有唇缘448。在另一实施例中，唇缘448在线性定位构件的整个长度上延伸。
压缩线性定位构件412所需作用力的大小还由制造该构件所选用的材料决定。可使用任何合适的材料制成线性定位构件412，这些材料包括挤制硅、硅橡胶、硅泡沫橡胶、EPDM、聚丙烯或任何能耐受温度高达130℃的蒸汽、蒸汽-空气或蒸汽-水汽-水的环境的任何弹性材料(例如，例如全氟化弹性体或氟化共聚物)。在优选的实施例中，线性定位机构412可用大约肖氏A级硬度45到60之间的材料制成。参见其剖视图，线性定位机构412的宽度约为10-40mm，高度约为10-30mm。但是，本领域的一个普通技术人员能清楚地认识到可将线性定位构件412制得小一些或大一些，以便容纳各种尺寸和/或重量的包装物。
优选地是，线性定位构件412足够长以跨过多行包装物30。参见图13B，线性定位构件412被示出跨过至少四行包装物。在一个实施例中，线性定位构件412跨过了包括在杀菌锅转筒中的所有包装物行。因而，可根据被跨过的行数或所使用的杀菌锅转筒的尺寸确定出线性定位构件412的长度。如果托盘具有中心支撑件(见图16D1-16D3)，则需要设定线性定位构件的长度以从托盘的一个边缘延伸到中间支撑件处。
参见图15，需要沿柔性垫414也设置抓紧凸起或隆脊494。需要将这些抓紧凸起494应用在带有柔性垫的任何实施例中。这些抓紧凸起有助于防止包装物30的底面发生磨损。
参见图16A，示出了一种杀菌锅转筒480的主剖视图，其间夹持着包装物30的上部托盘402和下部托盘404可被装入到该转筒内。从图16A可看出，可在杀菌锅转筒480中垂直地布置许多个托盘。线性定位构件412被示出位于在每对相邻的包装物之间的水平行中。
如在背景技术部分中提到的那样，托盘被堆叠到承载托架482上。图16B1示出了本领域公知的一种示意性承载托架482的俯视图。图16B2示出了承载托架482的主视图，图16B3示出了承载托架482的侧视图。承载托架482包括用于支撑托盘的构架486。构架形成有通道488，滚轮可被容纳在这些通道中。
图16C1示出了本领域公知的一种示例性托盘404的俯视图。图16C2示出了该托盘404的主视图，图16C3示出了托盘404的侧向剖视图。另外，托盘404可包括中心支撑件或凸缘472，用于增加托盘404的刚性。在图16C1-16C3中示出的托盘404的实施例包括向上延伸的条板474。这些条板474可沿着托盘404的相对边缘布置。另外，这些条板可沿着与线性定位构件412垂直的边缘布置。当第二托盘被堆叠到托盘404的顶部时，向上延伸的条板474的最上方部分可支承着在托盘404上方的托盘的一部分底面。托盘404的水平台板或腹板483上带有孔眼470，以便于使水能透过整个堆垛，侧条板474和中心支撑件472上也有通孔，用于减轻托盘的重量。
参见图16D1-16D3，可在托盘404的包装物接纳表面上设置了可选的垫414。垫414可带有孔眼，这些孔眼的位置靠近于托盘404的水平台板上的孔眼。垫414还可带有上文参照图13A和13B讨论的间隔物凸起416。这些间隔物凸起可在垫414的整个长度范围内延伸，而非分段布置的。
为了减轻堆垛的高度和/或重量，需要使用比托盘404短的顶部托盘。图16E1-16E3示出了一种本领域公知的示意性顶部托盘490的三个正交视图。顶部托盘490包括中心支撑件472′，其长度较短，但与托盘404的中心支撑件472具有基本相同的形状。参见图16A，在顶部托盘490被堆叠到堆垛上之后，上部夹板484被夹到位于堆垛顶部的顶部托盘490上。承载托架482可被升高，以夹紧堆垛，从而便于在杀菌锅转筒480中进行处理。尽管此处为了便于说明目的而介绍了承载托架、托盘、顶部托盘和夹板的示例性实施例，但本领域普通技术人员能够领会这些结构的其它实施例也在本发明的范围内。
参见图17，示出了线性定位构件512的第二实施例。线性定位构件512是用适于形成线性定位构件412的相同材料制成的。与线性定位构件412一样，线性定位构件512包括托盘连接区域520；中间区域522，其靠近所述的托盘连接区域520；以及间隔物区域524，其邻接着中间区域522。托盘连接区域520可包括托盘连接组件530。托盘连接组件530可包括向外延伸的凸缘532和534。在一个实施例中，向外延伸的凸缘532和534从线性定位构件水平地延伸出，并且可利用文中列出的适于将托盘连接组件430固定到托盘上的任何机构将凸缘连接到托盘上。在一个实施例中，可使用硅基粘合剂将线性定位构件512固定到上部托盘402上。
中间区域522可包括两个纵向腔室544。在该实施例中，纵向腔室544具有基本上圆形的横截面形状。另外，中间区域522的外表面550的轮廓形状被设计成基本上类似于形成纵向腔室544的侧壁的轮廓形状。由于纵向腔室544具有基本上圆形的横截面形状，并且中间区域522的外表面550被设计成大体上与纵向腔室544侧壁的轮廓相匹配，所以，中间区域522总体上呈现为这样的整体外观，即，彼此并排连接到一起的相交管部分。
可沿着中间区域522的外表面550形成包装物接触区域552。在一个实施例中，包装物接触区域552位于沿中间区域中距离上部托盘402最远的下侧部分。与线性定位构件412相似，线性定位构件512也可带有抓紧凸起(未示出)，这些凸起位于包装物接触区域552中的外表面550上。
间隔物区域524可具有与上述唇缘458类似的唇缘548，其所处位置靠近于管部分的相交处。唇缘548被布置在管部分的一侧，这一侧与托盘连接组件530所在的那一侧相对。线性定位构件512的纵向腔室544位于唇缘548的相对两侧。按照这种方式，每个腔室544靠近不同的包装物或包装物行。另外，每个包装物都靠近一个纵向腔室544的特有部分。
参见图18，示出了线性定位构件812。线性定位构件812包括文中所述的其它线性定位构件所具有的很多特征。具体来讲，线性定位构件812可包括与中间区域822制成一体的托盘连接区域820。在一些实施例中，中间区域822位于托盘连接区域820的下方。线性定位构件812还包括与中间区域822制成一体的间隔物区域824。可沿着中间区域822的一侧形成该间隔物区域，中间区域的这一侧与托盘连接区域820所在的一侧相对。
托盘连接区域820基本上类同于线性定位构件412的托盘连接区域或本领域公知的适合将线性定位构件412与托盘404连接起来的任何方法。
中间区域822可包括至少一个纵向腔室844。在图18所示的实施例中，纵向腔室844足够大，以至于可将线性定位构件812基本上看作是中空的。另外，纵向腔室844的横截面形状基本上类似于沿其外表面850的线性定位构件812的横截面形状。在一些实施例中，线性定位构件812具有基本上为五边形的横截面形状。
间隔物区域824可包括间隔物凸起848，在图18所示的实施例中，间隔物凸起可包括锥形部分，其是沿中间区域822的底面形成的。间隔物凸起848起到防止包装物30相互接触的作用。适合形成线性定位构件412的任何材料也适于形成线性定位构件812。与其它线性定位构件相同，包装物也是沿着包装物接触区域852与间隔物凸起848相接触。由于包装物沿间隔物凸起848的相对两侧抵接着包装物接触区域852，所以可将间隔物凸起848向内侧挤压。
由于包装物30向线性定位构件812施加了向上的作用力，可将中间区域822压缩。另外，纵向腔室844可略为塌陷以吸收一部分向上作用的力。
在线性定位构件的上述所有实施例中，中间区域被表示为具有至少一个纵向腔室。但是，本领域的普通技术人员能清楚地认识到中间区域并非必须要带有纵向腔室。还可在间隔物区域中设置另一纵向腔室。在一些实施例中，线性定位构件只需要防止包装物相互接触。在这些实施例中，线性定位构件不需要接触到包装物的最靠近上部托盘402的表面。参见图19A，示出了该线性定位构件的一种实施例。一般来讲，线性定位构件912包括托盘连接区域920和与托盘连接区域920制成一体的间隔物区域924，其中的托盘连接区域920与托盘连接区域820类似。间隔物区域924在两个相邻的包装物30之间向下延伸。在图19A所示的实施例中，间隔物区域具有基本上为圆形的横截面形状，其包括纵向腔室944。因而，间隔物区域924的形状大体上为管状。间隔物区域924的大体管状形状能阻止包装物30相互靠近。按照这种方式，线性定位构件912可将包装物保持在它们需要的位置上。
除了横截面形状大体上为圆形之外，线性定位构件912可具有大体上为锥形的间隔物区域，该锥形形状便于将包装物装入到两个相邻的定位构件之间。参见图19B，示出了总体上类似于线性定位构件912的线性定位构件1012。该线性定位构件具有一托盘连接区域1020和间隔物区域1024。线性定位构件1012的间隔物区域1024沿其外表面呈锥形，以此来便于包装物的装入。
另外，该锥形截面并不一定带有纵向腔室。而是如图19C所示，线性定位构件1112包括位于线性定位构件1112的相对两侧的两个锥形支臂1146。按照这种方式，如果包装物30将要在垂直方向上向上移动，则支臂1146朝着移向线性定位构件1112的中心轴线向内侧弯曲。用于形成线性定位构件1112的材料的抵抗特性决定了使支臂1146弯曲所必需的作用力大小。可使用适于形成线性定位构件412的任何材料来形成线性定位构件1112。
参见图20，线性定位构件1212可被嵌入到托盘404中。托盘404的水平腹板带在其上形成的栏杆434′。线性定位构件1212可包括纵向腔室1244，其具有适当的尺寸和形状以接纳栏杆434′。可利用线性定位构件1212的一部分来填补水平腹板与栏杆434′之间的间隙。两个间隔物凸起1248A和1248B从线性定位构件1212向外突出。在一个实施例中，间隔物凸起1248A向上延伸，以将放置在托盘404的包装物接纳表面上的包装物分隔开。另一间隔物凸起1248B向下延伸。间隔物凸起1248B向下延伸到位于托盘404下方的另一托盘上的包装物之间。按照这种方式，可利用线性定位构件1212将安装有该构件的托盘上方的包装物和托盘下方的包装物保持在需要的位置上。
参见图21，示出了线性定位构件的另一实施例的剖视图。与线性定位构件的其它实施例相似，线性定位构件1612可包括上部托盘连接区域1620、中间区域1622和下部间隔物区域1624。
托盘连接区域1620可包括托盘连接组件1630。托盘连接组件1630可以是各种构造，其包括上文针对托盘连接组件430所述的任何结构。另外，托盘连接组件1630可具有基本为平面的上表面，可按照适于将线性定位构件412连接到托盘402上的任何方式将该上表面固定到托盘402上。如果采用了带有头部的紧固件，则与线性定位构件412的沟槽440类似，可在托盘连接组件1630上设置沟槽。
中间区域1622包括单个纵向腔室1644。在一个实施例中，纵向腔室1644足够大，以至于可将中间区域1622和间隔物区域都看作基本上是中空的。由于这两个部分基本上是中空的，所以可在纵向腔室与线性定位构件1612的外表面1650之间形成基本上均匀的侧壁。由抵压在间隔物区域1648的相对侧面上的任一包装物施加的压力将使纵向腔室1644的侧壁变形。与其它的实施例相同，改变侧壁的厚度能决定了使侧壁发生变形所需的载荷。
间隔物区域1624可包括间隔物凸起1648，其在两个相邻的包装物之间向下延伸。在一个实施例中，间隔物凸起1648的外侧曲面沿其相对侧面向内凹入。间隔物凸起1648的形状还可大体上为锥形，并且其远端部分要窄于在中间区域1622附近的部分。在该实施例中，沿间隔物区域1624的外曲面形成了包装物接触区域1652，其形成了一弯曲表面，包装物30可顶承在该表面上。另外，间隔物凸起1648的远端中间部分具有曲面(向上凹部)弹性区1656，以抵抗由在间隔物凸起1648的相对侧面上抵接着包装物接触区域1652的包装物施加的向内作用力。弹性部分1656还可对包装物接触区域进行定位，以抵压包装物侧面的部分，由此来限制包装物的侧向移动。另外，还可阻止间隔物凸起1648沿总体方向上挠曲和扭曲。
线性定位构件1612的高度约在15-30mm之间，优选地约为18.5mm。线性定位构件1612的宽度约在15-40mm之间，优选地约为25mm。但是，本领域的普通人员能领会到这些尺寸可被增大或减小，以容纳各种尺寸和重量的包装物。可用适于形成线性定位构件412的相同材料来形成线性定位构件1612。线性定位构件1612还可与线性定位构件412具有相同的长度。
参见图22，示出了线性定位构件的另一实施例的剖视图。线性定位构件1712可包括下列的区域托盘连接区域1720；中间区域1722，其位于托盘连接区域1720的下方，并与其制成一体；间隔物区域1724，其位于中间区域1722的下方，并与其制成一体。
托盘连接区域1720可包括托盘连接组件1730，适于与线性定位构件1612一起使用的任何托盘连接组件都同样适于用在线性定位构件1712上。类似地，具有纵向沟槽，以容纳紧固件的头部—如果紧固件具有头部的话。
该实施例中的中间区域1722与间隔物区域1724(下文将进行讨论)相比较小。中间区域1722包括纵向腔室1744，其基本上类似于上述实施例中的纵向腔室。在一个实施例中，纵向腔室1744足够大，从而可将中间区域1722基本上看作是中空的。与本文的其它实施例相似，中间区域1722的外侧表面1750可以是曲面或/和形成轮廓，以抵抗压缩。纵向腔室1744的侧壁部分可形成与中间区域1722的侧面部分外表面的轮廓形状基本上对称相同的轮廓。
间隔物区域1724位于中间区域1722的下方。间隔物区域1724包括间隔物部分1748，其在纵向上横贯了线性定位构件1712的一部分。间隔物部分1748可包括两个叉形或分叉的凸起1760和1761。每个叉形凸起都被设计成当包装物30向其施加作用力时发生挠曲。叉形定位凸起1760总体上沿箭头1762所示的方向挠曲。叉形定位凸起1761的挠曲方向总体上由箭头1764示出。叉形体的叉柄1770、1772之间的夹角约在85°到95°之间，优选为90°，从而可形成肩状部分1766。
包装物30抵接着肩状部分1766。优选地是，包装物的两个表面之间的相交部将被容纳在肩状部分1766之间，从而使包装物30的一个表面的一部分与其中一个叉柄的包装物接触区域1752相接触，并使包装物另一表面的一部分与另一叉柄的包装物接触区域1752相接触。按照这种方式，叉形体的一个叉柄1770将保持着包装物30的垂直位置，而另一叉柄1772可保持着包装物30的水平位置。叉形凸起1760和1761的宽度约为8-12mm，优选为约10mm。另外，叉形凸起1760、1761的高度约为8-12mm，优选为约10mm。叉形凸起沿线性定位构件1712的部分长度或全部长度纵向延伸。
当例如在搅动期间由包装物30在一个叉形凸起(1760或1761)施加作用力时，该作用力将使得叉形凸起发生挠曲、压缩或被推向纵向通道1744。纵向通道1744可略微塌陷以吸收包装物施加在叉形凸起上的部分作用力。按照这种方式，对于包装物30所施加作用力的微小变化，线性定位构件1712就能产生很大的挠曲。
线性定位构件1712的宽度约在20-40mm之间，优选地约为30mm。另外，线性定位构件1712的高度约在20-30mm之间，优选约为25mm。可用适于形成上述线性定位构件412的任何合适的材料来形成线性定位构件1712。线性定位构件1712的长度可与线性定位构件412的长度类似。
参见图23，设有线性定位构件1912。线性定位构件1912包括托盘连接区域1920，其与中间区域1922形成一体。间隔物区域1924在与托盘连接区域1920相对的一侧与中间区域1922制成一体。托盘连接区域1920与上述其它托盘连接区域基本上是类似的。另外，中间区域1922与上述其它中间区域也基本上是类似的。具体来讲，中间区域1920基本上是中空的，其带有纵向腔室1944。在中间区域1922内，线性定位构件1912的外表面1950通常被弯曲，以抵抗压缩。中间区域1922的底部可包括标称的斜面1930，其与水平方向的夹角约在10°-20°之间，优选与水平方向约为15°。中间区域1922的外表面1950包括部分1932，在使用过程中，该部分1932与表面1930基本上平行。按照这种方式，当包装物被放置成顶靠着外表面1932时，包装物的基本水平的表面将向外表面1932上施加向上的作用力，以向上推动托盘402。间隔物区域1924可包括向下突出的间隔物凸起1948。间隔物凸起1948可与中间区域1922的下部分制成一体。间隔物凸起1948与垂直方向形成一个额定的角度β，该角度约在10°-20°之间，优选约为15°。按照这种方式，外表面部分1932的部分可与凸起1948形成约90°的夹角。随着水平面1932受到包装物的向上推动，间隔物凸起1948基本上沿箭头1962的方向转动或挠曲。当间隔物凸起1948转动时，其将抵接着包装物30的侧面。按照这种方式，表面1932能阻止包装物30进一步地向上移动，并且间隔物凸起1948可阻止包装物30的侧向移动。
参见图24，示出了本发明的另一实施例。图中所示的线性定位构件2012包括连接区域2020和位于连接区域下方的弹性区域2022。线性定位构件2012被连接组件2030固定到托盘2024的底面上。连接区域2020包括中心入口通道部分2026，其从线性定位构件的上端向下延伸，以与较宽的槽沟2028相交，该槽沟2028是在定位构件连接区域2020的肩状部分2032的下方底切而成的。槽沟2028的尺寸被设计成将保持杆2034紧密地容纳在其中。保持杆的宽度大于入口通道2026的宽度，因而被固定在槽沟2028中。
线性定位构件2012被连接组件2030保持固定在托盘2024的底面上，连接组件2012包括螺栓2036，其向上延伸穿过保持杆2034中形成的排屑孔和在托盘2024中形成的排屑孔以及管状衬套2038的中心，以便于与锁定螺母2040螺纹接合。保持螺母2042与螺栓2036的螺杆部分螺纹接合，以便于将保持杆2034固定就位。可以理解在初始的组装期间，保持螺母2042的上表面与托盘2024的下表面之间留有一间隙。但是，当锁定螺母2040被完全紧固后，连接区域2020的肩状部分2032被牢固地夹紧在保持杆2034与穿孔的托盘板2024之间，直至使螺母2042的上表面抵接到托盘上为止。在这一点上，可参见图27。管状衬套2038的长度对应于弹性垫2044的厚度。不难理解借助于上述的结构，线性定位构件2012可被沿托盘2024长度方向间隔的一系列连接组件2030牢固地保持就位。还可领会到保持杆2034可与线性定位构件的长度共同地延伸。或者，也可根据需要用一些较短或单独的杆件组成该保持杆2034。
如图24所示，线性定位构件的总体形状类似于截短的三角形，该三角形沿向下的方向向外倾斜。线性定位构件的弹性区域2022总体上为鼓球形，该区域可由三个分开的空腔组成，左侧空腔2050的横截面总体上为圆形，右侧空腔2052的横截面也基本上为圆形。在左、右两空腔2050和2052之间设置了基本上为直线形的中央空腔2054。可以领会三个空腔2050、2052和2054共同作用以使得弹性区域2022向包装物30施加作用力。一个这样的包装物被顶压在线性定位构件2012的外表面2056上。按照制造上述线性定位构件的方式，可用柔性可压缩的材料来制成线性定位构件2012。这样的材料例如可包括硅橡胶、硅泡沫橡胶、EPDM、聚丙烯或任何能耐受温度高达约130℃的蒸汽、蒸汽-空气或类似的环境的其它弹性材料(例如全氟化弹性体或氟化共聚物)。
可以理解在不偏离本发明的精神或范围的前提下，可将弹性区域2022制成其它的构造。由于制造方面的原因，构成空腔2050、2052和2054的壁厚最好是大致均匀的，尽管这并不是绝对必要的。
图25示出了具有不同结构的弹性区域的示例。图25所示的定位构件2112的形状与线性定位构件2012类似，但弹性区域2122的结构有一些不同。弹性区域2122包括相对较大的大体上为卵形的中央空腔2154以及相对较小的外侧空腔2150和2152。除了弹性区域2122的构造之外，图25中定位构件2112的结构与图24所示的线性定位构件2012极其相似。在这一点上，可采用连接组件2130将定位构件2112安装到托盘2124上。连接组件2130被示出处于完全拧紧的状态。
图26示出了一种弹性定位构件2212，其结构与定位构件2012和2112具有一定的相似性。在这一点上，定位构件2212包括与图24和25所示连接区域2020和2120类似的连接区域2220，并包括与图24和25所示弹性区域2022和2122类似的弹性区域2222。
对于图26所示的实施例，线性定位构件2212的连接区域2220可被构成为与定位构件2012和2112的连接区域2020和2021类似。但是，弹性区域2222的结构与线性定位构件2012和2112的弹性区域2022和2122的结构有一些不同。在这一方面，弹性区域2022包括基本上为泪滴形的左侧空腔2250和右侧空腔2252，由此使线性定位构件具有压缩弹性。空腔2250和2252可由中间薄壁2256隔开。弹性区域2222还具有位于中下部基本上为三角形的空腔2254，其位于左、右空腔2250和2252的下方，并位于它们之间。如同在线性定位构件2012和2112中那样，空腔2250、2252和2254是由厚度基本均匀的壁面围成的。可以理解，与本发明上述其他线性定位构件的方式相似，当线性定位构件2212受到包装物30的挤压时，弹性区域2222能发生弹性变形，同时向包装物30施加一个反作用载荷。可以预计与线性定位构件2012和2112相比当受到包装物30的挤压时，线性定位构件2212在并排方向或侧向上具有更大的稳定性。
图26A示出了与图26所示的定位构件2212有些类似的弹性定位构件2260。在这一点上，定位构件2260具有连接区域2262、弹性区域2264以及间隔物区域2266。连接区域2262的结构与线性定位构件2260的连接区域2220类似，因而此处将不重复描述。弹性区域2264的结构与线性定位构件2212的弹性区域2222略有不同。在这一方面，弹性区域2264包括总体上为泪滴形的左侧空腔2268和右侧空腔2270，由此使得线性定位构件具有压缩弹性。这两个空腔被位于中下部总体上圆化的三角形空腔2271隔开。空腔2271的上顶点部分与从连接区域2262向下延伸的乳头形部分2272相交，从而将左侧空腔2268与右侧空腔2270相互隔开。如同在线性定位构件2220中那样，空腔2268、2270和2271是用厚度基本均匀的壁板围成的。但是，还可用厚度不等的壁板来制出这些线性定位构件，以便于获得所需的结构组成。可以理解，与本发明上述其它线性定位构件的方式类似，当线性定位构件2260受到包装物30的挤压时，弹性区域2264能发生弹性变形，同时向包装物施加一个反作用载荷。
间隔物区域2266紧邻着弹性区域2264，并位于其下方。如同在本发明上述的其它实施例中那样，间隔物区域2266可包括纵向间隔物凸起或唇缘2273。当线性定位构件2260被布置在两个包装物之间时，唇缘2273可在两个包装物之间延伸，由此阻止包装物相互接触而损坏。唇缘2273呈现为向下的锥形，以便于在将新的空托盘放置到堆垛上时便于将唇缘插入到位于前一托盘(在下方)上的包装物之间。唇缘2273的斜边还能将包装物轻柔地推到正确位置上。唇缘2273可沿线性定位构件2260的整个长度延伸。或者，在包装物与线性定位构件相接触的位置处，唇缘口沿线性定位构件2260延伸。
此外，沿与包装物30相接触的一部分弹性区域2264，线性定位构件2260可设置抓紧凸起或隆脊2272。抓紧凸起或隆脊2273有利于抓紧包装物30，从而可减轻包装物相对于线性定位构件的滑移。
图26B示出了一种弹性线性定位构件2280，其结构类似于上述的线性定位构件2260。在这一点上，线性定位构件2280包括连接区域2282、弹性区域2284和间隔物区域2286。连接区域2282和间隔物区域2286类似于线性定位构件2260上的对应区域，因而对这些区域将不作详细的描述。但是，虽然这些区域中的对应部件与图26A使用相同的部件标号，但却带有一个后缀“B”。弹性区域2284与图26A所示线性定位构件2260的弹性区域2264有一些不同。在此方面，弹性区域2284包括沿线性定位构件2280的长度方向延伸的左、右两空腔2288和2290。这两个空腔的上、下边基本上是平行的，而空腔的外侧周面对应于弹性区域2284的外周面。空腔2288和2290的内周面形成了圆形部分，该圆形部分的直径对应于中央空腔2291的直径，空腔2291将左、右两空腔2288和2290相互分隔开。如图26B所示，中央空腔2291的直径精确地对应着空腔2288和2290的高度。可以理解，与上述本发明的其他线性定位构件的方式类似，当包装物30挤压线性定位构件2280时，弹性区域2284能发生弹性变形，同时向包装物施加了一个反作用负载。
图26C示出了与上述线性定位构件2280类似的另一种弹性线性定位构件2292。在这一点上，线性定位构件2292中那些与图26B所示线性定位构件2280中的相类似部件使用了与图26B使用相同的标号，但却带有一个后缀“C”。因而，如同在线性定位构件2280中一样，线性定位构件2292包括连接区域2282C、弹性区域2284C和间隔物区域2286C。连接区域2282C和间隔物区域2286C与线性定位构件2282中的对应区域类似。将不再对这些区域作详细描述。
弹性区域2284C与图26B所示线性定位构件2280中的弹性区域2284有一些差别。对于这一方面，在横截面上，左、右两空腔2288C和2290C的下部从中央空腔2291C的最大外壁直径处基本上沿切向向下延伸，从而形成了较厚的相交部分2294，其厚度大于线性定位构件2280的弹性区域2284上的对应部分的厚度。该较厚的相交区域能在一定程度上提高线性定位构件2292的这一部分的结构整体性。
图27是与图16C3和16D3类似的局部侧视图，示出了安装在托盘2024上的线性定位构件2012(图24)。托盘2024包括基部，其具有水平腹板2060和侧条板2062。如同图16C3和图16D3所示的托盘那样，侧条板2062可具有一系列孔洞2064，以减轻托盘2024的总重量。
图27所示的实施例可不采用遮盖住整个腹板2060的柔性垫，例如图16D3所示的柔性垫414，而是采用用柔性填垫材料制成的条带2066，这些条带沿线性定位构件2012的长度方向延伸。这些条带2066可由与柔性垫414相同的材料构成。采用条带2066，而不遮盖住腹板2060的整个区域，从而能减轻图27所示包装物固定器的总重量，并降低制造成本。
如图27所示，条带2066包括向上延伸而高于其上表面的间隔物凸起2068，这些间隔物在条带的整个宽度范围内延伸。与上述的间隔物凸起416相同，间隔物凸起2068起着有利于在条带2066的垂直方向上将包装物30保持定位的作用，其中的垂直方向也垂直于位于条带2066纵向上的凸起2069。
图27A、27B和27C是图27中托盘2024的俯视图、侧视图和侧剖视图。不难看出托盘2024的结构与图16C1、16C2、16C3、16D1、16D2、16D3所示的托盘类似。但是，其中一个区别在于图27C所示的下凸缘部分2070是在托盘的整个宽度范围内连续的凸缘，而在图16C3和16D3中，该凸缘部分是分成几段的。与图16C1、16C2、16C3、16D1、16D2、16D3所示的托盘相同，图27A、27B、27C所示的托盘采用了中央间隔加强件2072，其在托盘2024的中间横贯地延伸，以便于显著提高托盘结构的刚性。加强件2072从水平腹板2060向上延伸到一定高度处，该高度对应于侧条板2062的高度。
图28和图29示出了本发明的另一实施例，图中表示了一种结构与图16C1、16C2、16C3、16D1、16D2、16D3所示托盘404相类似的托盘2300。但是，托盘2300被设计成未采用可选的垫414。在此方面，托盘的腹板2304上形成有隆脊2302，与图16C2和16D2所示托盘404的腹板一样，腹板2304上也形成有孔眼。隆脊2302的作用在于相对于定位构件2312对托盘2300上的包装物30进行分隔和定位。该托盘腹板2304上形成有向上凸起的细长凹窝2306，这些凹窝有助于沿隆脊2302的长度方向对包装物30进行定位，从而实现了与上述间隔物凸起416类似的功能。通过以本领域公知的方法使构成腹板2304的材料向上变形而制出凹窝2306。
利用与上文参照图24和25描述的连接组件2030和2130类似的连接组件2330，可将定位构件2312连接到腹板2304的底面上。在这一方面，连接组件2330可利用保持杆2334，其被螺栓2336和保持螺母2302包夹在槽沟2328中。螺栓延伸穿过制在隆脊2302上的除屑孔而与垫圈2339和锁定螺母2340相接合。可看出，线性定位构件2312的结构类似于图24所示的线性定位构件2012，区别仅在于连接区域2320的上部远端部分处形成有锥形凸状部2342，以便于与位于隆脊2302的底面上的对应外形相配合，由此可将线性定位构件2312密切地配接到隆脊2302的底面上。
图30和图31表示了本发明的另一实施例，其中，线性定位构件2412被安装到托盘2404腹板部分2414的底面上。与本发明上述其它线性定位构件相同，线性定位构件2412包括靠近腹板部分2414底面的连接区域2420；中间区域2422，其被用于顶压包装物30的上表面，该中间区域能弹性变形；下部间隔物区域2424，其用于将托盘2404上的包装物30保持在需要的位置上。具体参见图31，线性定位构件2412的连接区域2420和中间区域2422基本上与图26所示相同，因而，这些区域中的部件采用与图26中部件相同的数字标号，但主标号增大了。
如上文提到的那样，线性定位构件2412也具有间隔物区域2424，其结构与图14所示的间隔物区域424类似，因而，间隔物区域2424也包括向下突伸的构件或唇缘2448，其在相邻的包装物30之间延伸，以防止包装物相互接触而损坏。唇缘2448沿向下方向是锥缩的，从而便于将包装物安放到托盘2404上。唇缘2448的斜边也能将包装物轻柔地顶推到正确的位置上。如图30所示，唇缘可沿着线性定位构件2412纵向延伸，并与中间区域2422共延伸。
与图27所示的实施例相同，托盘2404可包括位于腹板2414上的弹性条带2440。可使用这些弹性条带2440来取代遮盖着托盘腹板部分2414的完全盖垫。另外，与图27所示情况相同，弹性条带2440包括向上延伸的间隔物凸起2442，其在侧向上延伸过条带2440，这些间隔物相互分开一定距离，该距离对应于包装物30的宽度。如图30所示，间隔物凸起2442向其两端也是锥缩的，从而可起到引导件的作用，用于将包装物30引导到两个相邻的凸起或隆脊之间。另外，在全部或部分隆脊2442上形有排屑孔2444，其用于接纳用于将条带固定到托盘2404上的硬件构件或其它装置，并且利用硬件构件或其它合适的装置可将线性定位构件2412安装在位于托盘腹板2414下方的合适位置处。可以理解，图30和图31所示的本发明与本发明上述其它实施例具有相同的显著优点。
图32和33表示了本发明的另一实施例，在图中表示了一种定位系统2500，其包括弹性的上部保持件2502，其被连接到托盘2506的腹板部分2504的底面上。保持件2502的形状对应着由该保持件2502保持在上托盘2506与下托盘2508之间的合适位置处的包装物30的邻近表面或壁面的形状。保持件2502形成有向上延伸的凹部2510，其形状与包装物30的邻近表面或表面的形状精确地对应。该凹部2510是由外边框部分2512围成的，边框部分2512环绕着保持件2502的周长延伸。边框部分2512的内边缘2514沿向下方向向外张开，从而可作为包装物30的上邻近表面的引导件或引入结构。
固定器2502是用可变形的弹性材料制成的，当上托盘2506被下放就位而压到下托盘2508上时，这种材料能向包装物30的邻近表面施加一个载荷。当然，如果托盘2506和2508的制造精度足够高，则就无需用弹性材料来制造保持件2502，而是可用非弹性的材料或弹性很小的材料制造保持件。可以理解，利用这样的结构，保持件2502能将包装物30牢固地保持在正确的位置上，而无需在包装物30的相反侧上设置保持机构或者甚至于在下托盘2508上设置引导件或间隔物，其中，引导件或间隔物的设置形式例如是图28和29所示出的隆脊2302和细长凹窝2306。
图32和33示出了与单一包装物30配套使用的固定器2502。但是，与固定器2502类似的保持件可具有较大的尺寸，并被设计成能同时将几个包装物30保持就位。这种较大的保持件上可形成有多个与凹部2510类似的凹坑，其用于紧密地接纳着包装物30上的邻近表面。可利用一些与图32和33所示的间隔物2512类似的间隔物将这些凹坑隔开。
图34表示了本发明的另一种实施例，其中示出了一种定位系统2600，其包括弹性定位构件2602，其被设置在约束构件2604中。与本发明上述其它实施例相同，线性定位构件2602包括连接区域2606、弹性区域2608和间隔物区域2610。连接区域2606和间隔物区域2610与本发明其它线性定位构件(例如图26A、26B所示)中的对应区域类似，因而此处不再对弹性定位构件2602上的这些区域的构造作重复描述。
弹性区域2608可被构造成波纹管的形式，其具有波纹形侧壁2612和基本上为平面的底壁2614。可沿弹性区域2608的下表面设置成组的凸起或隆脊2616。与本发明的其它实施例类似，这些凸齿或隆脊有助于牢固地抓紧包装物30。
约束构件2604总体上为U形，其腹板部分被夹压在连接区域2606的上表面与托盘2618的底面之间。约束构件2608还带有侧凸缘，这些侧凸缘紧邻着波纹管侧壁2612，并位于其外侧。在使用过程中，当线性定位构件2602被压到包装物上时，弹性区域2608能回缩到约束构件2604中，同时向被保持着的包装物施加一个反作用力，该方式类似于本发明上述的其它线性定位构件。另外，约束构件用于向线性定位构件提供侧向稳定性。尽管未在图中示出，但约束构件侧凸缘的下部远端可被向外弯折，以便于为线性定位构件的侧壁2612形成“引入”结构。作为本发明的另一方面，当线性定位构件完全缩回时，优选地是弹性区域的下表面将向下延伸到略低于约束构件凸缘的下边缘处，因而，该凸缘不会接触或损坏被保持就位的包装物30。可以领会，图34所示的定位系统2600与本发明上述的其它线性定位构件具有相同的优点。
图35表示了根据本发明构造出的另一种弹性的线性定位构件2700。线性定位构件2700的结构类似于几种上述其它的线性定位构件，这些定位构件包括图26A、26B、26C所示的构件。在这一点上，线性定位构件2700包括连接区域2702、弹性区域2704和间隔物区域2706。连接区域2702类似于图26B所示线性定位构件2280中的对应连接区域2284，因而此处不作详细的描述。弹性区域2704与图26A、26B、26C所示线性定位构件的弹性区域有一些不同。在这一点上，弹性区域2704包括沿线性定位构件的长度方向延伸的左、右空腔2708和2710。这两个空腔的上、下边沿基本上是平行的，而它们的外周面则对应于弹性区域2704的外周面，并且大体上为半圆形。空腔2708和2710内周面的上部形成了基本为半圆形的中央空腔2712的一个部分，该空腔2712将左侧空腔2708与右侧空腔2710的对应部分相互隔开。在从导轨通道2716向下延伸的乳头形部分2714的下方，左、右空腔2708、2710与中央空腔2712在中央空腔2712的上方处相交。
位于中央空腔2712下方的连接区域2704的截面本上是实心结构，但具有一个沿其贯通的中心孔2718。通孔2718的底部实际上低于弹性区域的侧外表面2720的高度，因而向下延伸到间隔物区域2706中。与本发明上述其它实施例中的几种实施例相同，间隔物区域2706可带有纵长的间隔物凸起或唇缘2722，其沿线性定位构件2700的长度方向延伸。当线性定位构件2700被布置在两个装物之间时，唇缘2722将在两个装物之间延伸，由此可防止包装物相互接触而损坏。唇缘2722向下锥缩，从而，当将新的空托盘放置到顶部上时，便于将唇缘插入到放置在方托盘上的包装物之间。唇缘2722的斜边也能将包装物轻轻地推到正确的位置上。唇缘2722侧面与弹性区域底面2720之间的相交部呈现为斜向倒角2724的形式，该倒角同样还限定了圆形通孔2718邻近部分的壁部。
图36和37表示了安装在托盘2730上的线性定位构件2700。与本发明上述其它托盘相同，托盘2730也包括基体，其具有水平腹板2732和侧条板2734。托盘还包括中心支撑凸缘2736，其有助于提高托盘2730的刚度。
以与安装本发明其它线性定位构件相同的方式(例如参见图31)，将图中所示的线性定位构件2700安装到腹板2732的底面上。从图36和37还可看出，约束杆2740延伸穿过形在线性定位构件2700中的紧密配合的圆形通孔2718。在侧条板2734和中心凸缘2736上形有垂直狭槽2742，以允许约束杆2740在线性定位构件2700受到压缩时(例如当按压包装物上的邻近部分时)能发生垂直运动。但是，狭槽2742的宽度非常窄，不足以允许约束杆2740产生明显的侧向运动。约束杆被扩大的圆形部分2744夹困在圆形开孔2718中，该圆形部分的外径大于圆形通孔2718的直径。因而，约束杆2740只能对应着在线性定位构件2700的相邻端部之间的间隙2746的长度和扩大部分2744的长度之间的差异沿其长度运动。这样的运动量不足以允许约束杆2740的端部从侧条板的狭槽2742中脱出。
可以理解，利用本发明，通过线性定位构件的向上压缩，弹性定位构件2700能向包装物，例如包装物30施加负载。与此同时，线性定位构件在侧向上被杆2740稳定住，这反过来能减小被线性定位构件2700保持就位的包装物的侧向运动。
本领域的普通技术人员能清楚地认识到，尽管上文已对线性定位构件的分散实施例进行描述，但各个实施例中的许多特征事实上也可与其它实施例相结合。例如，图19A-19C和图20所示的线性定位构件的间隔物区域可被容易地改造成在它们之间延伸的包装物侧面的支撑构件。尤其是，间隔物区域可被加宽或减小其锥度，从而能使间隔物凸起的更大部分抵接着邻近包装物的侧面。按照这种方式，包装物的侧面受到了支撑，并且间隔物凸起可限制包装物表面的挠曲。本领域的普通技术人员还能明显地认识到，这种改进的间隔物凸起可被包含在上述的任一实施例中。尤其是，这种改进的间隔物凸起可被用在图14和17所示的实施例中。
尽管上文已对本发明的优选实施例进行了说明和描述，但可以理解在不背离本发明精神和范围的前提下，可对这些实施例作各种形式的改动。
权利要求
1.一种设备，当向多个包装物执行搅动处理时，用于牢固地保持着多个包装物的位置，这些包装物位于在回转式杀菌锅的转筒内的第一托盘与第二托盘之间，所述设备包括，(a)第一定位系统，其用于将多个包装物保持在所需的位置上，其中，第一定位系统与第一托盘和/或第二托盘相关；(b)第一托盘被堆叠到第二托盘上；(c)当第一托盘被堆叠到第二托盘上时，在第一托盘与第二托盘之间形成一空间；以及(d)其中，第一定位系统被布置在所述空间内，并且在该空间内，多个包装物被定位在第一定位系统与第一和/或第二托盘之间。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，多个包装物基本上是用纸板制成的。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于将多个包装物保持在所需位置上的第一定位系统向多个包装物施加弹性力。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，第一定位系统包括至少一个弹性构件，其用于向多个包装物施加弹性力。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，第一定位系统还包括约束构件，其作用在至少一个弹性构件上，用于限制所述的至少一个弹性构件的侧向运动。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，约束构件位于所述至少一个弹性构件的附近，用于限制至少一个弹性构件的侧向运动。
7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，约束构件延伸穿过所述至少一个弹性构件的部分，由此来限制所述至少一个弹性构件的侧向运动。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于将多个包装物保持在所需位置上的第一定位系统包括至少一个弹簧。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，第一定位系统还包括至少一个约束构件，其作用在所述的至少一个弹簧上，用于限制所述的至少一个弹簧的侧向运动。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述的至少一个约束构件被布置在所述的至少一个弹簧的附近，用于限制至少一个弹簧的侧向运动。
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于将多个包装物保持在所需位置上的第一定位系统包括至少一个可弹性变形的元件和垫，其中，垫可被定位成抵靠着多个包装物中的至少一个包装物，并且至少一个可弹性变形的元件被布置在第一托盘与垫之间。
12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于将多个包装物保持在所需位置上的第一定位系统包括至少一个波纹管构件。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，第一定位系统还包括至少一个约束构件，其作用在所述的至少一个波纹管上，用于限制所述的至少一个波纹管构件的侧向运动。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述的至少一个约束构件被布置在所述的至少一个波纹管的侧面附近，用于限制所述的至少一个波纹管构件的侧向运动。
15.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于将多个包装物保持在所需位置上的第一定位系统包括波纹垫，其被布置在第一、第二托盘中的至少一个托盘与多个包装物中的至少一个包装物之间。
16.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于将多个包装物保持在所需位置上的第一定位系统包括轮廓垫，所述轮廓垫包括可在包装物之间延伸以将它们相互分隔开的间隔物凸起。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，轮廓垫包括一些凹部，这些凹部形在间隔物凸起之间，所述凹部的尺寸大为小可将包装物容纳在其中。
18.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于将多个包装物保持在所需位置上的第一定位系统包括线性定位构件，在所述空间内，线性定位构件沿第一托盘布置，其中，线性定位构件被连接到第一托盘上，并且被定位成抵接着多个包装物中邻近的包装物。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，第一定位系统还包括约束构件，其作用在线性定位构件上，用于限制线性定位构件的侧向运动。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，约束构件沿线性定位构件布置，其中，约束构件在线性定位构件出现显著的侧向运动时能抵承住线性定位构件，由此可限制线性定位构件的侧向运动。
21.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，约束构件延伸穿过线性定位构件的一些部分，以便于限制线性定位构件的侧向运动。
22.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，线性定位构件是由一种从如下材料组中选出的材料制成的，该材料组包括挤压硅、硅橡胶、硅泡沫橡胶、EPDM、聚丙烯和弹性体。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，线性定位构件是由一种从如下材料组中选出的材料制成的，该材料组包括全氟化弹性体和氟化共聚物。
24.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，线性定位构件包括至少一个纵向腔室，当抵接着多个包装物时，该纵向腔室至少局部塌陷。
25.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，线性定位构件包括至少两个纵向腔室，其中一个纵向腔室位于两个相邻包装物之一的附近，另一纵向腔室位于两个相邻包装物的另一个的附近。
26.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，线性定位构件包括至少三个纵向腔室，其中，第一纵向腔室位于两个相邻包装物之一的附近，第二纵向腔室位于两个相邻包装物中的另一个的附近，第三纵向腔室位于第一、第二纵向腔室之间。
27.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，线性定位构件包括唇缘，其在多个包装物中的两个相邻包装物之间延伸。
28.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，线性定位构件包括连接区域，其用于将线性定位构件连接到第一托盘上。
29.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，多个包装物中的包装物排列成多行，用于将多个包装物保持在所需位置上的第一定位系统包括线性定位构件，在所述空间内，该定位构件沿第一托盘布置，并且位于多个包装物行中两个相邻行之间，其中，线性定位构件被连接到第一托盘上，并且抵接着多个包装物行中相邻行的包装物。
30.根据权利要求29所述的设备，其特征在于，在所述空间内，该定位构件沿第一托盘布置，并且位于多个包装物行中的相邻的成对包装物行之间。
31.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的多个包装物基本上是由一种包装材料制成的，该包装材料包括纸板内层，其被夹置在两个聚合物外层之间。
32.根据权利要求1所述的设备，其包括第二定位系统，其用于将多个包装物保持在所需的位置上，其特征在于，在所述空间内，第二定位系统被布置在第二托盘与多个包装物之间。
33.根据权利要求32所述的设备，其特征在于，用于将多个包装物保持在所需位置上的第二定位系统包括第二托盘的台板和从所述台板向上延伸的间隔物凸起，间隔物凸起位于包装物之间，用以使包装物相对定位。
34.根据权利要求33所述的设备，其特征在于，间隔物凸起是通过使台板的一些部分变形而形成的。
35.根据权利要求33所述的设备，其特征在于，用于将多个包装物保持在所需位置上的第二定位系统包括柔性垫。
36.根据权利要求35所述的设备，其特征在于，柔性垫包括多个间隔物凸起，这些间隔物在多个包装物之间延伸，用于将多个包装物相互分隔开。
37.根据权利要求33所述的设备，其特征在于，用于将多个包装物保持在所需位置上的第二定位系统包括可弹性变形的垫。
38.根据权利要求33所述的设备，其特征在于，用于将多个包装物保持在所需位置上的第二定位系统包括轮廓垫，所述轮廓垫包括多个间隔物凸起，这些间隔物在多个包装物之间延伸，以将各个包装物相互分隔开。
39.根据权利要求38所述的设备，其特征在于，轮廓垫上制有一些凹部，这些凹部形成在间隔物凸起之间，所述凹部的尺寸适于接纳多个包装物中的各包装物。
40.根据权利要求1所述的设备，其中，用于将多个包装物保持在所需位置上的第一定位系统包括，(a)轮廓垫，其可被定位成抵接着多个包装物中的至少一个包装物；(b)基本为刚性的垫，其靠近所述轮廓垫；以及(c)第一组弹性构件，它们被布置在第一托盘与刚性垫之间。
41.根据权利要求40所述的设备，其特征在于，轮廓垫包括多个间隔物凸起，这些间隔物在多个包装物之间延伸，用于将各个包装物相互分隔开。
42.根据权利要求40所述的设备，其特征在于，基本为刚性的垫大体上为平面，第一组弹性构件至少沿着刚性垫的周边布置在第一托盘与基本为刚性的垫之间。
43.根据权利要求40所述的设备，其特征在于，(a)沿位于第一托盘与第二托盘之间的空间的至少一个边缘形成凹部；以及(b)第一定位系统包括第二组弹性构件，这些弹性构件被布置在所述至少一个凹部中，并被设置在凹部与刚性垫之间。
44.根据权利要求43所述的设备，其特征在于，凹部包括一对横档，其从凹部伸出，其中，刚性垫的一部分被容纳在两横档之间。
45.根据权利要求43所述的设备，其特征在于，第二组弹性构件被布置在刚性垫的一侧上，这一侧与第一组弹性构件所在一侧相反。
46.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，第一、第二托盘中的至少之一包括至少一个中间凸缘，其延伸横贯该托盘，以提高第一、第二托盘中至少之一的结构完整性。
47.一种包装物夹压设备，其用于将多个包装物插入到回转式杀菌锅的转筒内，并在实施搅动处理期间夹着多个包装物，该包装物夹压设备包括，(a)第一托盘，其包括包装物容纳部分；(b)第一定位组件，其沿第一托盘的包装物容纳部分延伸；(c)第二托盘，其包括包装物容纳部分；(d)其中，第一托盘可被堆叠到第二托盘上，从而，第一托盘与第二托盘的包装物容纳部分可在二者之间形成包装物容纳空间；以及(e)多个包装物被牢固地夹持在所述容纳空间内，并被第一定位组件约束就位。
48.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，多个包装物基本上是用纸板制成的。
49.根据权利要求47所述的设备，其包括第二定位组件，其被布置在第二托盘的包装物容纳部分与多个包装物之间。
50.根据权利要求49所述的设备，其特征在于，第二定位组件包括弹性材料，其被布置在第二托盘的包装物容纳部分与多个包装物之间。
51.根据权利要求50所述的设备，其特征在于，弹性材料包括布置在第二托盘的包装物容纳部分与多个包装物之间的弹性垫。
52.根据权利要求51所述的设备，其特征在于，所述弹性垫包括多个间隔物凸起，它们在多个包装物之间延伸，以将各个包装物相互隔开。
53.根据权利要求50所述的设备，其特征在于，弹性材料是由一些条带构成的，这些条带被布置在第二托盘的包装物容纳部分与多个包装物之间。
54.根据权利要求53所述的设备，其特征在于，所述弹性材料条带包括一些间隔物凸起，它们在多个包装物之间延伸，以将各个包装物相互隔开。
55.根据权利要求49所述的设备，其特征在于，第二定位组件包括轮廓垫，其被布置在第一托盘与多个包装物之间，所述轮廓垫包括一些间隔物凸起，它们在多个包装物之间延伸，以将各个包装物相互隔开。
56.根据权利要求55所述的设备，其特征在于，轮廓垫包括在间隔物凸起之间形成的多个凹部，所述凹部的尺寸大小适于接纳多个包装物中的一个包装物。
57.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，第二定位组件包括第二托盘的台板和从台板向上延伸的间隔物凸起，间隔物凸起位于包装物之间，用以使各个包装物相对彼此定位。
58.根据权利要求57所述的设备，其特征在于，间隔物凸起与台板制成一体，从而作为台板的组成部分。
59.根据权利要求57所述的设备，其特征在于，通过使台板的多个部分变形来形成间隔物凸起。
60.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，第一定位组件包括弹性构件，其被布置在第一托盘的包装物容纳表面与多个包装物中的至少一个包装物之间。
61.根据权利要求60所述的设备，其特征在于，第一定位组件还包括约束构件，其作用在弹性构件上，用于限制弹性构件的侧向运动。
62.根据权利要求61所述的设备，其特征在于，第一定位组件还包括约束构件，其沿弹性构件布置，以在弹性构件出现显著的侧向运动时能抵承住弹性构件，由此来限制弹性构件的侧向运动。
63.根据权利要求61所述的设备，其特征在于，约束构件延伸穿过弹性构件中的至少一个部分的内部，由此限制了弹性构件的侧向运动。
64.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，第一定位组件包括弹簧，其被布置在第一托盘的包装物容纳部分与多个包装物中的至少一个包装物之间。
65.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，第一定位组件包括至少一个弹簧和垫，其中，垫可被定位成抵接着多个包装物中的至少一个包装物，并且所述的至少一个弹簧被布置在第一托盘的包装物容纳部分与垫之间。
66.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，第一定位组件包括至少一个波纹管构件，其被布置在第一托盘的包装物容纳部分与多个包装物中的至少一个包装物之间。
67.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，第一定位组件包括波纹垫，其被布置在第一托盘的包装物容纳部分与多个包装物中的至少一个包装物之间。
68.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，第一定位组件包括一轮廓垫，其被布置在第一托盘的包装物容纳部分与多个包装物之间，所述轮廓垫包括多个间隔物凸起，这些间隔物在多个包装物之间延伸，以将各个包装物相互隔开。
69.根据权利要求68所述的设备，其特征在于，轮廓垫包括在间隔物凸起之间形成的多个凹部，所述凹部的尺寸大小适于接纳多个包装物中的包装物。
70.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，第一定位组件包括线性定位构件，在所述空间内，其沿第一托盘的包装物容纳部分布置，并且位于多个包装物中的两个相邻包装物之间，其中，线性定位构件被连接到第一托盘上，并且被定位成抵接着多个包装物中的包装物。
71.根据权利要求70所述的设备，其特征在于，第一定位组件还包括一约束构件，其作用在线性定位构件上，以限制线性定位构件的侧向运动。
72.根据权利要求71所述的设备，其特征在于，约束构件沿线性定位构件延伸，在线性定位构件出现显著的侧向运动时，所述线性定位构件抵接着约束构件，由此可限制线性定位构件的侧向运动。
73.根据权利要求71所述的设备，其特征在于，约束构件延伸穿过第一定位构件的内部，由此来限制线性定位构件的侧向运动。
74.根据权利要求70所述的设备，其特征在于，线性定位构件是由一种从如下材料组中选出的材料制成的，该材料组包括挤压硅、硅橡胶、硅泡沫橡胶、EPDM、聚丙烯和弹性体材料。
75.根据权利要求74所述的设备，其特征在于，弹性体材料是从如下材料组中选出的，该材料组包括全氟化弹性体和氟化共聚物。
76.根据权利要求70所述的设备，其特征在于，线性定位构件包括至少一个纵向腔室，当抵接着多个包装物时，纵向腔室至少能部分地塌陷。
77.根据权利要求76所述的设备，其特征在于，第一定位构件还包括约束构件，用于限制线性定位构件在抵住多个包装物时的侧向运动。
78.根据权利要求77所述的设备，其特征在于，约束构件沿线性定位构件的纵向腔室延伸，从而，当纵向腔室出现显著侧向运动时，所述腔室抵接住约束构件，以此来限制线性定位构件在抵接多个包装物时的侧向运动。
79.根据权利要求77所述的设备，其特征在于，在除至少一个纵向腔室之外的区域处，约束构件延伸穿过线性定位构件的内部，从而可限制线性定位构件在抵接多个包装物时的侧向运动。
80.根据权利要求70所述的设备，其特征在于，线性定位构件包括至少两个纵向腔室，其中一个纵向腔室位于两个相邻包装物之一的附近，另一纵向腔室位于两个相邻包装物的另一个的附近。
81.根据权利要求70所述的设备，其特征在于，线性定位构件包括至少三个纵向腔室，其中，第一纵向腔室位于两个相邻包装物之一的附近，第二纵向腔室位于两个相邻包装物中另一个的附近，第三纵向腔室位于第一、第二纵向腔室之间。
82.根据权利要求70所述的设备，其特征在于，线性定位构件包括唇缘，其在多个包装物中的两个相邻的包装物之间延伸。
83.根据权利要求70所述的设备，其特征在于，线性定位构件包括托盘连接组件，其用于将线性定位构件连接到第一托盘上。
84.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，多个包装物中的各个包装物被排列成多行，用于将多个包装物保持在所需位置上的第一定位组件包括线性定位构件，在所述空间内，该线性定位构件沿第一托盘的包装物容纳表面布置，并且位于多行包装物的两个相邻行之间，其中，线性定位构件被连接到第一托盘的包装物容纳部分上，并且抵接着多行包装物中的两个相邻行的包装物。
85.根据权利要求84所述的设备，其特征在于，在所述空间内，该线性定位构件沿第一托盘的包装物容纳部分布置，并且位于多行包装物中的各对相邻包装物行之间。
86.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，多个包装物基本上是由一种包装材料制成的，该包装材料包括纸板内层，其被夹置在两个聚合物外层之间。
87.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，第一定位组件包括，(a)轮廓垫，其可被定位成抵接着多个包装物中的至少一个包装物；(b)基本为刚性的垫，其靠近所述轮廓垫；以及(c)第一组弹性构件，它们被布置在第一托盘的包装物容纳表面与刚性垫之间。
88.根据权利要求87所述的设备，其特征在于，轮廓垫包括多个间隔物凸起，这些间隔物在多个包装物之间延伸，用于将各个包装物相互分隔开。
89.根据权利要求87所述的设备，其特征在于，刚性垫基本上为平面，并且第一组弹性构件沿着刚性垫的周边布置在第一托盘与基本为刚性的垫之间。
90.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，第一、第二托盘中的至少一个包括至少一个中间增强构件，其延伸横贯该托盘，以便于提高所述的第一、第二托盘中的至少一个的承载能力。
全文摘要
提供了一种设备，在回转式杀菌锅的转筒内，当向包装物进行搅动处理时，其能牢固地保持着多个位于一对托盘(102和104)之间的多个包装物(30)。当第一托盘(102)被堆叠到第二托盘(104)上时，第一、第二托盘之间可形成一空间。在该空间内，用于将包装物(30)保持在需要位置上的第一定位系统(106)被连接到其中一个托盘上。包装物(30)被定位在所述空间内，并被第一定位系统保持在所需的位置上。在与第一定位系统相对的包装物另一端处，可采用第二定位系统(114)来保持包装物。第二定位系统(114)可包括弹性垫，其抓紧包装物上的邻近部分。
文档编号B65B55/14GK1681403SQ03821349
公开日2005年10月12日 申请日期2003年7月31日 优先权日2002年8月9日
发明者古斯塔夫·珀森斯 申请人:Fmc技术有限公司