专利名称：容器托架及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于容器的托架，譬如，尤其是一种用于试管的托架， 所述托架包含一个体部，数个空腔终止于所述体部的一个顶部，每个空腔 设置为以一种直立的位置支承一个容器，本发明还涉及一种制造这类托架 的方法。
更具体地说，本发明涉及一种用于管状容器的托架，譬如，尤其是用 于玻璃或者塑料制的长圆柱形管，也称作试管或者收集管的托架。这些试 管在许多情况下设有一个密封帽。这些托架可以将一个大数量的试管作为 一个单元进行移动、输送和/或处理，并且主要是在院校、公司和医院的实 验室中使用。
背景技术：
现有的一些试管托架是用膨胀聚苯乙烯(聚苯乙烯泡沫)制造，并且
在相关领域中用英文缩写称之为"EPS托盘"(EPS代表"膨胀聚苯乙烯")。 这些托架包含一个实质上矩形截面的块形体，其长度为175mm、宽度为 150mm并且高度为26mm。在该块形体的上表面设有10排、每棑10个圓 柱形空腔。相邻排中的空腔沿横向不是彼此并列地安置，而是沿所述排的 纵方向相互错位。在每个圆柱形空腔中可以放入一个试管的底部，从而该 试管由底部和该凹陷的壁支承在一个或多或少竖直的位置上。该托架的上 述长度和宽度是现有处理试管的自动化系统和输送系统所依据的标准尺 寸。
这些试管托架相对地便宜，但其一个缺点是膨胀聚苯乙烯的回收是一 种非常特殊的过程，这意味着必须建立专用的收集点和输送通道。在有些 国家，实际上考虑了强制此类托架的制造厂商和/或进口商有回收和再利用 它们的义务。另外，每个托架包含一个相对较大体积的材料。该体积不能 够用简单的处理(譬如压扁或者粉碎)来降低。因此，回收所述托架的运
输相对地昂贵并且损害环境。
另一种公知的试管架是用热成型工艺由聚苯乙烯制造。这种托架包含
多排彼此并列安置的50个孔，其配置形成了完全相同的5排10孔的一个
矩形栅格。不同排中相邻的孔又形成与上迷4非呈直角伸展的排，从而每个
托架可以容纳50个试管。两个相邻放置的这种托架可以容纳100个试管， 但是这两个托架在一起的外部尺寸大于上述的托架长和宽的标准尺寸 (175mm X 150mm)，这意味着这种托架不满足关于试管自动化和运输的外 部尺寸方面的指标。
发明内容
本发明的一个目的是开发一种没有上述公知托架缺点的容器托架，并 且还开发一种可用于制造此类托架的方法。
该目的是通过提供一种制造具有在本说明书的第 一段中所说明的特征 的容器托架的方法来实现，其中将一种热塑性塑料在一个模具中热成型来 制造一个薄壁的单元，该单元具有一个上表面和一个终止于该上表面中的 多个管状部分，这些管状部分设置为多排，并且属于两个相邻排的比邻管 状部分排布在相对所迷各排的横向成锐角的一条直线上。
通过使用 一种将热塑性塑料进行热成型的工艺，可以制造一种薄壁的 单元，其体积可以通过将该托架压扁或者粉碎而大大降低。另外，可以把 该模具设计为使该管状部分在可用表面上进行分布时所依据的配置要比依 据一种矩形的格栅的分布占据更少的空间。为此，将所述管状部分安排为 多排，而属于两个相邻排的比邻管状部分相对所迷各排的横方向形成 一 个 锐角。其结果是，100个试管的托架可制成长度约175mm而宽度约150mm。
优选地，相邻排的管状部分还排布在相对于所述各排的方向呈一个锐 角的一条直线上。
将塑料热成型的该方法优选地使用 一种真空深拉工艺。
此外，还非常优选地在该上表面上按照一种六边形的安排分布终止于 所迷上表面上的所述管状部分。
从而，例如，有可能交替地设置第一排和第二排的管状部分，同时使 所迷第二排相对于第一排沿排的纵向偏移一个距离，该距离大约为一排中
两个相继管状部分的轴线之间距离的一半。
优选地，该方法使用一种多孔的模具以形成所述管状部分，并且塑料 在这些孔中热成型的过程中在每个孔中放置一个相应的模制部件。
在根据本发明的 一个特别优选的方法中，使用 一种多孔的模具以形成 所述管状部分，同时这些模具孔的侧壁具有一个至多]。的拔模斜角。所述 管状部分优选地设计有实质上圆柱形的侧壁。
根据该方法，所述托架可以设计成一个薄壁单元，所述薄壁单元具有 一个上表面和从上表面的边缘向下伸展的多个側面，从而所述管状部分在 由所述上表面和所述侧面界定的空间中伸展。
以此优选地制造一种托架，其中由所述各側面的底边缘限定的平面比 所述管状部分的末端更远离所述上表面。当一个此类托架放在一个支承表 面上时，其侧面的底边缘将承载在该支承表面上，而所述管状部分的末端 在该支承表面上方向上伸出一个小的距离。
这就确保所述管状部分的末端不压在所述支承表面上，因为压在所述 支承表面上会损伤或者撞坏所述末端。优选地，在所迷支承表面与所述管 状部分的末端之间的距离足够大，得使当所述托架装满试管并且所述上表 面稍有下坠时所述管状部分不会触及所迷支承表面。以此方式，制造了一 种在所有情况下都稳定的托架。
为了产生有更大强度(抗弯强度)的側面，在至少这些側面的之一上 形成多个凹陷的区域或者向外突起的区域。
所述管状部分优选地设有一个闭合的球面底部。其结果是，所述底部 以此与公知的试管底部形状紧密匹配。
使用厚度小于lmm的一种薄膜以最小的材料成本得到有足够强度的 托架。优选地所述膜的起始厚度在0.4mm与0.8mm之间，所述膜的最优选 的起始厚度是大约0.6mm。
该托架优选地基本上由聚苯乙烯制造。在顶视图中，所制成的托架有 一个实质上矩形的形状。在此情况下，可以使用175mmX150mm的标准尺 寸。
本发明还涉及一种按照本发明所述方法制造的容器托架。 本发明的目的还通过提供一种具有在本说明书的第一段中所述特征的 容器托架来实现，所述托架设计成一个用热塑性塑料制造的薄壁单元，包 含一个上表面和多个终止在所述上表面中的管状部分，这些管状部分设置
为多排，并且属于两个相邻排的比邻管状部分排布在相对所述排的横向形 成一个锐角的一条直线上。
一个此类托架的其它特定的技术特征和优点遵从对应于所述方法的以 上说明。这些特征也在本专利申请所附权利要求15至24中定义。
为了进一步阐述本发明的特征并且说明它的其他优点和特点，以下为 根据本发明的一种容器托架及其制造方法的一个更详细的说明。应当明了
W ^ 护范围的限制
在该详细说明中对附图采用了一些标号进行指代，在附图中
图1是根据本发明的容器托架的一个实施方式的立体图2是根据本发明的容器托架的一个实施方式示出的以沿图3中所示
的轴线AA'的剖视图3是根据本发明的容器托架的一个实施方式的顶视图4是根据本发明的容器托架的一个实施方式示出的以沿图3中所示
的轴线BB'的剖视图5是在一个模制部件的辅助下在一个模具中成型一个管状部分的示意图。
具体实施例方式
如图1至图4所示， 一个根据本发明的试管托架1包含一个用聚苯乙 烯制造的薄壁单元，所迷薄壁的单元具有一个实质上为矩形的上表面2和 多个管状的部分3，所述管状部分终止在所述上表面2中并且具有实质上圓 柱形的侧壁9和一个闭合的球面底部12。
此外，所述托架1包含从所述上表面2的边缘向下伸展的多个侧面4, 并且它们设有多个凹陷的区域5，这些凹陷的区域的用途在下文详细地说 明。所述圆柱形的部分3在由所述上表面2和所迷侧面4界定的空间中彼 此相邻地伸展。
图3示出如何将这些管状部分3设置为多排X,至Xn。形成两个相邻 的排(Xi和Xw,在此i-l…n-l)的部分的相邻管状部分3排布在相对所迷
各排的横向Z形成一个锐角a的一条直线Yi上。在此图中示出与在直线 X!上的相邻的管状部分3的xn和在直线Xz上的相邻的管状部分3的x22 相关联的直线Y,。对于根据本发明的一个托架1的该特定的实施方式，这 些管状部分3还进一步按照一种六边形分布方式分布在所述上表面2上。 这意味着不直接与托架1的侧面4相邻的每个管状部分3被六个其他的管 状部分3所包围。这使其能够安置最多数量的管状部分，使它们分布在可 供使用的表面上。
而且，第一^卜X2m—h在此m-l…n/2,和第二排X^，在此nFl…n/2
交替地设置管状部分3，第二排X2m，在此111=1...11/2,相对于第一排X2n^，
在此m= 1.. .n/2沿各排Xi至Xn的纵方向偏移 一个距离，该距离大约是一排 Xi, X2中的两个相继的管状部分的轴线之间的距离的一半。
图2和图4示出由側面4的底边缘界定的平面如何实际上与管状部分 3的末端处于相同高度,但是所处位置比管状部分3的末端更远离上表面2， 从而放置在支承表面上的一个托架的管状部分3不会压在该支承表面上。 然而这在图2和图4中没有清晰地示出。
但是，在一个替代实施方式中，管状部分3的末端也可以位于由侧面 4的底边缘界定的所迷平面中。
如图1至图4中所示，设置在所述側壁中的凹陷区域5起到增加托架 1的抗弯强度的作用。在该实施方式中，所述凹陷区域5的高度小于所述側 面4的高度。以此方式，几个托架1的可叠放性不受限制。作为替代方案， 这些凹陷的区域5还可以由向外突起的区域或者筋来替代。
对于该试管托架1，可以包围所迷托架1的最小框架所具有的长度为 175mm、宽度为150mm并且高度是22.6mm。托架1的每个水平截面形状 上实质是矩形的，具有倒圓角，并且所具有的半径从底表面中的7mm向上 表面中的6.22mm变化。在所述托架的底部，有带有倒圆角和8mm的半径 的一个冲缘。从所述上表面2的边缘向下并且向外伸展的各个侧面4与由 这些侧面4的底边缘界定的平面形成一个92。的角。用于形成该托架l的薄 膜的起始厚度优选为约0.6mm。
终止在托架1的上表面中的多排X" X2管状部分3沿托架1的纵方向 平行伸展。管状部分3终止于上表面2中，边缘是圆形的，并且处在同一 排Xj中的相邻的管状部分3的圆形孔的圆心之间的距离为约16mm。处于
相继的排Xi中的相邻的管状部分3的圓中心沿托架1的宽度方向间隔开约 14mm，而沿托架1的纵方向间隔开约8mm。
在根据本发明的一种容器托架1的该优选实施方式中，所述管状部分 的直径为12.7-0/+0.2mm。另外，所述管状部分3具有一个实质上球面形闭 合的底部，具有6.4mm的一个外半径。
如图1至图4中所示，根据本发明的容器托架1的所示实施方式是通 过用一种真空深拉工艺和一个模具6将一种热塑性塑料在模具6中热成型 而制成。图5示意性地示出借助于一个模制部件13在模具6的一部分中模 制所述托架l的一个管状部分3。
用真空深拉工艺，借助于真空使在 一侧或者双側加热的塑料薄膜被拉 入模具6之中或者围绕该模具。在模具6上进行冷却时，经模制的该热塑 性塑料制造的薄膜即具备了该模具6的形状。
在此情况下使用的热塑性塑料是聚苯乙烯。显然，也可以使用其他的 热塑性塑料。这样，例如也可以使用聚碳酸酯或者PET。这可以产生一种 透明的制成品，此外所述这种成品还可以更加耐受极度温度。然而，制成 品也可以是不透明的并且用任何颜色制造。然而这种类型的一个托架1会 比用聚苯乙烯制造的托架要昂贵。例如另一种替代的托架1可用可生物降 解的热塑性塑料来制造。
用于制造一种根据本发明容器托架1的模具6设有用于模制所述管状 部分3的孔7，这些模具孔7的側壁8具有一个拔模斜角|3。为了表达清晰， 该拔模斜角在图5中示意性地示出为一个相对较大的角。优选地是一个最 多1°,优选地0°，的拔模斜角。
在使用真空深拉制造工艺过程中，只发生拉延，结果是在模制过程中 该热塑性塑料薄膜变得越来越薄。因此在该工艺中还优选地使用 一种模制 部件13,以便能够在模具中尽可能均匀地分布足够的热塑性材料，以此得 到一种均匀的壁厚并且转而提高托架1的强度。该模制部件13还进一步帮 助在真空深拉的过程中使所述管状部分3足够地深，从而它们可以对容器 提供充分的支承。如果没有所述模制部件13,就不能够把热塑性塑料模制 到所希望的深度。而且没有所迷模制部件，就难于制造有一个小于1。的拔 模斜角P的托架。
为了防止冷却过程中在管状部分3的入口处发生隆起,该隆起在所述管
状部分3的空腔内形成一种障碍，模具6在模具孔7处设有斜削的边缘10( 这还使托架l的顶部于管状部分3的入口处设有斜削的边缘ii。
权利要求
1.一种方法，用于制造一种用于容器，譬如，尤其是试管的托架(1)，所述托架包含一个体部，所述体部有一个其中终止了数个空腔(3)的顶部，每个空腔设置为以直立的位置支承一个容器，其特征在于，在一个模具(6)中模制一种热塑性塑料以形成一个薄壁单元，所述薄壁单元具有一个上表面(2)和终止于该上表面(2)中的多个管状的部分(3)，还在于这些管状部分(3)设置成多排，并且属于相邻两排(X1、Xn)的比邻管状部分(3)排布在一条直线(Y1)上，该直线相对所述各排的横向(Z)形成一个锐角(α)。
2. 如权利要求l所述的制造容器托架(1)的方法，其特征在于，该塑 料的热塑成型使用了一种真空深拉工艺。
3. 如权利要求1或2所述的制造容器托架的方法，其特征在于，终止 于所述上表面(2)上的所述管状部分(3)是按照一种六边形的安排分布在 所述表面(2)上。
4. 如以上权利要求之一所述的制造容器托架(1)的方法，其特征在于， 第一排(X2m—0和第二排(X2m)中交替地设置管状部分(3)，还在于所述 第二排(X2m)相对于第一排(Xh-!)沿所述各排(Xi)的纵向偏移了一个 距离，该距离大约为一排(Xi)中的两个相继的管状部分(3)的轴线之间 距离的一半。
5. 如以上权利要求之一所述的制造容器托架(1)的方法，其特征在于， 使用了具有多个孔(7)的一个模具(6)以形成所述管状部分(3),还在于 该塑料在这些孔(7)中进行热成型的过程中在每个孔(7)中放置一个相应 的模制部件(13)。
6. 如以上权利要求之一所述的制造容器托架(1)的方法，其特征在于， 使用了具有多个孔(7)的一个模具(6)以形成所述管状部分(3),还在于 这些模具孔(7)的侧壁(8)具有一个至多1。的拔模斜角(p)。
7. 如以上权利要求之一所述的制造容器托架(1)的方法，其特征在于， 所迷托架(1)设计成一个薄壁单元，所述薄壁单元具有一个上表面(2)和 从上表面(2)的边缘向下伸展的多个侧面(4)，从而所述管状部分(3)在 由所述上表面(2)和所迷侧面(4)界定的空间中伸展。
8. 如以上权利要求之一所述的制造容器托架(1)的方法，其特征在于， 由所述侧面(4)的底边缘限定的平面比所述管状部分(3)的末端更远离所述上表面(2)。
9. 如权利要求7或者8所述的制造容器托架(1)的方法，其特征在于， 在所述多个侧面(4)的至少一个上形成多个凹陷的区域(5)或者向外突起 的区域。
10. 如以上权利要求之一所述的制造容器托架(1)的方法，其特征在 于，所述管状部分(3)包括一个闭合的球面底部(12)。
11. 如以上权利要求之一所述的制造容器托架(1)的方法，其特征在 于，用于制造该托架(l)的所述薄膜的起始厚度小于lmm,优选地在0.4mm 与0.8mm之间，特别是大约0.6mm。
12. 如以上权利要求之一所述的制造容器托架(1)的方法，其特征在 于，该托架(1)基本上由聚苯乙烯制造。
13. 如以上权利要求之一所述的制造容器托架(1)的方法，其特征在 于，在顶视图中，所制成的托架(1)具有一个实质上矩形的形状。
14. 一种用于容器，譬如，尤其是试管的托架(1),包含一个体部，所 述体部有一个其中终止了数个空腔(3)的顶部，每个空腔设置为以一种直 立的位置支承一个容器，其特征在于，所述托架(1)设计成一种热塑性塑 料制造的薄壁单元，所述薄壁的单元具有一个上表面(2)和终止于该上表 面(2)中的多个管状的部分(3)，还在于这些管状部分(3)设置为多排(Xi)， 并且属于两个相邻排(X,、 Xn)的比邻管状部分(3)排布在一条直线(Y,) 上，该直线相对所迷各排的横向(Z)形成一个锐角(a)。
15. 如权利要求14所述的容器托架(1)，其特征在于，所述容器托架使用 一种真空深拉制造工艺。
16. 如权利要求14或15所述的容器托架(1),其特征在于，终止于所 述上表面(2)上的所述管状部分(3)是按照一种六边形的安排分布在所述 表面(2)上。
17. 如权利要求14至16之一所述的容器托架(1)，其特征在于，第一 排(X加-,)和第二排(X2m)交替地设置管状部分(3)，还在于所迷第二排(X2m)相对于第一排(X2n>1)沿所述各排(X,)的纵向偏移了一个距离， 该距离大约为一排(Xi)之中的两个相继的管状部分(3)的轴线之间距离 的一半。
18. 如权利要求14至17之一所迷的容器托架(1)，其特征在于，所述 托架(1)设计成一个薄壁单元，所述薄壁单元具有一个上表面(2)和从上 表面(2)的边缘向下伸展的多个侧面(4),从而所述管状部分(3)在由所 述上表面(2)和所述侧面(4)限定的空间中伸展。
19. 如权利要求14至18之一所述的容器托架(1)，其特征在于，由所 述多个側面(4)的底边缘限定的平面比所述管状部分(3)的末端更远离所 述上表面(2)。
20. 如权利要求14至19之一所迷的容器托架(1)，其特征在于，所述 多个側面(4)的至少一个上包含多个凹陷的区域(5)或者向外突起的区域或筋。
21. 如权利要求14至20之一所述的容器托架(1)，其特征在于，所述 管状部分(3)包括一个闭合的球面底部(12)。
22. 如权利要求14至21之一所迷的容器托架(1),其特征在于，该托 架(1)基本上由聚苯乙烯制造。
23. 如权利要求14至22之一所述的容器托架(1),其特征在于，在顶 视图中，该托架(1)有一个实质上矩形的形状。
24. 如权利要求14至23之一所述的容器托架(1)，其特征在于，所述 托架(1)根据权利要求1至13之一所述的方法制造。
全文摘要
本发明涉及用于制造一种容器托架，尤其是试管托架(1)的一种方法，所述托架包含一个体部，所述体部有一个其中终止了数个空腔(3)的顶部，所述空腔设置为以一种直立的位置支承一个容器；将一种热塑性塑料在一个模具(6)中模制，优选地从厚度最多1mm的一种塑料薄膜起始，譬如聚苯乙烯膜，通过使用一种真空深拉工艺，以形成一个薄壁单元，所述薄壁单元具有一个上表面(2)和终止于该上表面(2)中的多个管状的部分(3)，这些管状部分(3)设置为多排(X<sub>i</sub>)，并且属于两个相邻排(X<sub>1</sub>、X<sub>2</sub>)的比邻管状部分(3)排布在一条直线(Y<sub>1</sub>)上，该直线相对所述各排的横向(Z)形成一个锐角(α)。本发明还涉及按照这样一种方法制造的容器托架(1)。
文档编号B01L9/06GK101104453SQ20071000393
公开日2008年1月16日 申请日期2007年1月18日 优先权日2006年7月12日
发明者柯恩·休伊斯, 米歇尔·范内斯特, 龙尼·德贝尔 申请人:维塔罗包装(广州)有限公司