专利名称：具有锁定结构的支撑柱的制作方法
技术领域：
本专利涉及一种保护用包装，其用于大型产品，比如家电。更具体地，本专利涉及一种包装系统，其包括与EPS底座或顶盖互锁的层压纸支撑柱。
背景技术：
在电器制造业经常采用的做法是，在生产过程中将电器的底部固定到木制的托盘或其他类型的底座上。该底座的尺寸相对大于电器的宽度和深度，从而使得底座的外周超过电器的外周。当电器组装完毕后(此时仍安装在底座上)，将具有开口的顶端和底端、硬的但可折叠的四边形波纹箱或套筒套在电器上并且固定到底座上。在为该箱子安装顶盖之前，在电器和波纹套筒之间的电器的每个角都插入支撑柱(也成为角柱)，从而使支撑柱从底座向上延伸到顶盖。该角柱紧密地配合在包装好的电器的竖直棱角上，从而起到减震和保护的作用。这样包装的结果是，包装好的电器可避免受到冲击，但是在不拆除波纹箱的情况下就无法看到该电器。
电器行业的趋势是以侧面敞开(透视)的方式包装电器。侧面敞开的包装不需要使用具有四个侧壁的波纹箱或套筒。取而代之的是，以透明的塑料薄膜包覆侧面敞开的包装。
典型的用于电器的侧面敞开的包装是由模制的膨胀性聚苯乙烯(EPS)底座和顶盖以及与底座和顶盖互锁的模制EPS角部保护套组成。EPS包装的优点是它们的互锁能力。EPS包装的缺点是该包装在堆叠电器时的堆叠强度，这是由于EPS角部保护套所提供堆叠强度即使存在，也非常之小。
索诺科产品公司(Sonoco Products Company)，本发明的受让人，已经开发了主要基于纸的侧面敞开的包装，该包装具有高强度的承载角柱。该主要基于纸的包装包括其上紧固有电器的底座、顶盖、以及卷绕纸的角柱。由于该角柱不与底座互锁，该底座被置于底部纸托盘内，该托盘帮助保持角柱，使其靠在电器的角部。与模制的EPS包装不同，堆叠强度是由角柱而不是由电器提供的。可以使用附加的水平拉杆，用于为夹持提升提供加强的保护。
该纸基的侧面开口的包装箱可以承受相当大的堆叠、夹持以及提升的作用力。但是，在有些应用中，比如包装洗碗机时，该底部托盘可能会处于潮湿的条件下，此时适于选用防水托盘。
因此，本发明的目的之一是为大型电器提供一种侧面敞开的包装，通过使用与模制EPS底座和/或顶盖相互锁的纸角柱而避免使用底部纸托盘。
本发明的另一目的是提供一种侧面敞开的包装，其中由角柱，而非电器承受堆叠载荷。
本发明的另一目的是为大型电器提供侧面敞开的包装，大型电器可以承受相当大的堆叠、夹持以及提升的作用力。
从说明书、附图以及所附的权利要求中将明显可见本发明的其它的以及附加的目的。
发明内容
本发明是一种改进的侧面敞开的包装组件，该包装组件对产品，比如大型电器起到保护和减震的作用。该组件包括防水模制EPS底座，顶盖，以及从底座延伸到顶盖的四个纸角柱。角柱被成形为当其插入底座或顶盖时不会从中脱落。更具体地，该角柱在其低端和顶端具有锁定部分，该锁定部分能够使角柱与模制EPS底座和顶盖互锁。
在一个具体的实施例中，本发明包括四个纵向的支撑柱，每个具有底端和设置在底端的两个一体地形成的锁定接头，还包括其中各角处具有开口的矩形底座，所述开口被构造成用于以互锁的方式容纳支撑柱的底端。该支撑柱由卷成管状结构的纸板制成，其包括外壁和内壁，内壁面向产品并大致与外壁共同延伸，内壁在外端部处与外壁相连接，从而在内、外壁之间限定空腔。两个锁定接头位于柱子的外端部。每个锁定接头都大致为平面并且由内壁和外壁的相邻部分形成。
本发明的一个关键方面是，这两个锁定接头并不平行，由此防止支撑柱在使用时沿侧向移动。该锁定接头位于底座外周边之内并与之间隔开，因此底座的一部分紧贴在每个外壁部件上，以助于将支撑柱夹持在适当的位置。
在第二实施例中，每个纸角柱具有设置在底端用于与模制EPS底座互锁的多边形锁定部分。该多边形锁定部分优选为角柱的中空的管状子部分。为了增加稳定性，该角柱还可以具有位于一个外端部的大致平的锁定接头。
图1是本发明的侧面敞开的包装组件的透视图，其包括模制的EPS运输底座以及前、后角柱。
图2是图1所示包装组件的分解视图。
图3是图1中的运输底座的顶视图。
图4是图1中的后角柱之一的顶视图。
图5是图1中的前角柱之一的顶视图。
图6是图1中的角柱和运输底座的顶视图。
具体实施例方式
参照附图，图1和图2示出了本发明的优选实施例，包装组件10对产品，比如大型电器12，具有保护和减震作用。该包装组件10包括底座14，安装到底座14上的两个后角柱16和两个前角柱18，以及顶盖20。可以用任选的透明薄膜(未示出)包裹包装10或覆盖产品12，以防止产品12接触灰尘和脏物。
如图3所示，底座14大致为矩形并且关于从前到后的中心轴对称。该底座14具有用于支撑产品的部分，而且该底座14还可以具有用于容纳产品底脚的附加开口(未示出)。前、后角处的开口22、24的形状与前、后角柱16、18的底端截面形状相同，用于以互锁的形式容纳前、后角柱16、18。该底座14优选由防水的模制的膨胀性聚苯乙烯(EPS)制成，并且可以在底座14内设置较大的凹陷26以减少制造底座14所需的材料。该底座14的外周边15稍大于产品的周边，由此使得与底座14在底座14的角部互锁的角柱能够围绕产品12的外部装配。
图4和图5分别是图1中的后角柱和前角柱的顶视图。参照图4，该后角柱16包括外壁28和内壁30，该外壁28由部件36、38组成，而大致为L形、面向产品的内壁30大致与外壁28共同延伸并且在端部32、34连接至外壁28，以在二者之间形成空腔。两个镜像的外壁部件36、38沿着外棱40以直角相连并且从外棱40延伸到外端部32、34。从外棱40开始，外壁部件36、38包括从外棱40以直角伸出的第一部分，即近端部分42、44；从第一部分42、44开始以一定角度向内(向产品)延伸并与内壁30接合的第二部分，即中间部分46、48；从第二部分46、48向端部32、34延伸的第三部分，即远端部分52、54。该第一部分42、44限定了角柱16(以及包装组件10)的外周边，并且在使用透明薄膜包覆的情况下与透明薄膜相接触。在优选实施例中，第三部分52、54与第一部分42、44基本平行，并且贴近或邻近内壁30。
继续参照图4，后角柱的内壁30包括两个平面的内壁部件56、58，这两个段沿着邻近产品的内棱50连接成直角。每个内壁部件56、58从内棱50延伸到外端部32、34之一。
与外壁28的远端部分相邻近的内壁部件56、58的远端部分形成了锁定接头60。下文将会介绍到，该锁定接头60安装在底座14的后开口22中。本发明的关键之一是，锁定接头60大致是平面的，但是彼此并不平行，二者结合能够防止角柱沿任一侧向(水平方向)移动，从而将后角柱16锁定在适当的位置。
本发明的另一关键是，该锁定接头60在角柱外周边的内侧并与之间隔距离δ。从而，如图6所示，底座14的舌状突起99紧贴后角柱16的外壁28，用以帮助将后角柱16夹持在适当位置。特别地，该底座14还紧贴后角柱外壁部件28的第二部分46、48和第三部分52、54。距离δ应足够大，从而使得底座14插入在角柱16和外周15之间的部分99足够宽，以防止其在使用时断裂。
图5是根据本发明的角柱的第二实施例的顶视图，其在图中用作前角柱18。每个前角柱18都具有中空的管状锁定部分90(下文予以更全面的介绍)，以及用于增加稳定性的大致平坦的锁定接头80，该锁定接头80在形状和功能上都与后角柱锁定接头60相同。
与后角柱16相似，每个前角柱18包括外壁62和内壁64，外壁62由部件72、74组成，大致为L形并面向产品的内壁64大致与外壁62共同延伸并且在端部66、68与外壁62相连接，从而在二者之间形成至少一个空腔。外壁的第一部件72和第二部件74沿着外棱70连接成直角，并且从外棱70开始延伸到外端部66、68。
外壁第一部件72在形状上与后角柱的外壁部件36、38相似。从外棱70开始，外壁第一部件72包括从外棱70延伸出的第一部分，即近端部分76；从第一部分42、44开始以一定角度向内延伸并与内壁64接合的第二部分，即中间部分78；以及从第二部分78向第一端部66延伸的第三部分，即远端部分82。第三部分82与第一部分76大致平行，并且二者形成锁定接头80，其在形状和功能上与后角柱锁定接头60类似。
外壁第二部件74以非平面的形式从外棱70向端部68延伸，并且其在该端部处与内壁64相接触。第一平面部分83与外壁第一部件的第一部分76成直角地从外棱70伸出，用以限定前角柱18的外周边。该外壁第二部件74具有向内的卷边84，卷边84具有靠近或邻接内壁64的顶点86。该卷边84将角柱18分成两个纵向的管状中空部分88、90。较小的中空部分90可以完全或部分地封闭，并且用作锁定部分，将角柱18进一步锁入底座14内。下文将会介绍到，前角柱锁定接头80和锁定部分90配合在底座14内的前开口24中，以便将前角柱18夹持在适当位置。
该前角柱锁定接头80位于角柱外周边的内侧并与之间隔开，如图6所示，从而使得底座14的舌状突起99紧贴前角柱18的外壁62。特别是，该底座14还紧贴前角柱外壁部件72的第二部分78和第三部分82。该锁定接头80应在该外周边内与外周边间隔开足够的距离，以使得底座14插入在角柱18和底座的周边15之间的部分99宽得足以防止其在使用时断裂。
类似地，该中空部分90起到锁定部分的作用，其应该在该角柱的外周边内与角柱的外周边分隔开足够的距离，从而使得底座14位于角柱18和底座周边15之间的部分92宽得足以防止该部分在使用时断裂。
由于该锁定部分90是多边形的，即，该锁定部分90至少有三个侧面(与锁定接头80的两个侧面相比)紧贴底座14，仅其自身即能够防止角柱18侧向移动，因此，另外的锁定接头80不再是必需的。但是，锁定接头80通过提供附加的互锁能力而增加了该包装组件的稳定性。该锁定部分90可能也会比锁定接头80更适于该电器具有突起的侧面。
图6是表示与运输底座14互锁的后角柱和前角柱16、18的顶视图。虚线表示产品12(未示出)的外部尺寸。角柱锁定接头60、80以及前角柱锁定部分90配合在底座14内的开口22、24内(图3)，用以将角柱16、18锁定在适当位置，这种结构不需要借助于底部托盘，这与之前的侧面敞开的基于纸的包装结构有所不同。为了使底座14的部分能够围绕锁定结构的外侧配合并离开产品，锁定结构(即锁定接头60、80以及中空的锁定部分90)设置在角柱14、16的外周边内侧并与角柱14、16的外周边分隔开(偏移)。
该包装系统10还可以包括顶盖20，该顶盖20覆盖产品20的顶部。为简便起见，该顶盖20可以具有与底座12相同的构造，从而使得角柱16、18的上端部能够插入顶盖20的开口，如图1所示。
优选地，底座12和顶盖20都由模制的膨胀性聚苯乙烯材料制成。或者，底座12和/或顶盖20可以由任何合适的材料制成，该材料可以被加工、模制或冲切，以制造容纳角柱的开口。
该角柱优选由卷绕的层压纸板制成，比如南卡罗来纳州Hartsville的Sonoco Products Company生产的，或者多篇美国以及其他国家的专利所公开的，包括Hughes的美国专利No5267651、Ortlieb的美国专利No.5593039、Qiu的美国专利No.6186329、Muyskens的美国专利No6247596以及Stebelton的美国专利No6513662，所有的这些专利在此引入作为参考。这些角柱基本上为成形的纸管，并且由单片纸卷成管状进而成形为所需形状制成，典型地具有改进的L形截面，用以紧密地配合在电器的竖直棱角周围。该角柱具有足够的承载能力。
尽管在所示的优选实施例中后角柱14和前角柱16具有不同的结构，但是应该理解，它们并非必须不同。比如，该包装组件可以仅包括一种角柱，该角柱具有与图4所示的后角柱16相似的锁定接头；或者也可以仅包括另一种角柱，该角柱与图5所示的前角柱18相类似，具有锁定接头和多边形锁定部分。或者，该角柱可以包括单个的多边形锁定部分，而没有锁定接头。
该锁定结构可以是能够与底座和/或顶盖互锁的任意合适的构造。例如，每个角柱可以具有单独的大致L形的锁定接头，借助接头自身就足以防止角柱侧向移动。
可以在不脱离本发明保护范围的情况下想到本发明的进一步改动以及替代实施例，该保护范围由之前的教导以及所附的权利要求限定。本发明的权利要求将覆盖所有落入其保护范围内的改动方案。
权利要求
1.一种用于容纳产品12的包装组件10，该组件10包括至少一个纵向的支撑柱16，每个支撑柱16具有顶端、底端以及设置于该底端的一体地形成的锁定接头60；以及其中设置有开口22的底座14，该开口22被构造成用于以互锁的方式容纳支撑柱16的底端。
2.如权利要求1所述的组件10，其中底座14为矩形并且具有四个角和外周边15，所述开口22设置在所述角处。
3.如权利要求2所述的组件10，其中每个支撑柱16都由卷成管状结构的纸板制成，该管状结构包括外壁28和内壁30，面向产品的内壁30大致与外壁28共同延伸并在外端部32、34处与外壁28接合以在二者之间形成空腔。
4.如权利要求3所述的组件10，其中每个支撑柱外壁28包括两个外壁部件36、38，二者沿着外棱40成直角地相接合，每个外壁部件36、38都从外棱40开始延伸到外端部32、34之一；该内壁30包括两个内壁部件56、58，二者沿着一个内角50成直角地相接合，每个内壁部件56、58都从该内角50开始延伸到外端部32、34之一；并且外壁28和内壁30在外端部32、34处形成锁定接头60。
5.如权利要求4所述的组件，其中每个锁定接头60大致为平面的并且由外壁28和内壁30的相邻的部分形成。
6.如权利要求5所述的组件，其中两个锁定接头60在不平行的平面内。
7.如权利要求6所述的组件10，其中锁定接头位于底座14的外周边15之内并与之间隔开，并且底座14的部分99紧贴在每个外壁部件36、38上。
8.如权利要求7所述的组件10，还包括顶盖20，支撑柱16从底座14延伸到顶盖20，并且配合在顶盖20内。
9.如权利要求8所述的组件10，该组件10还包括缠绕该支撑柱16的透明薄膜。
10.如权利要求8所述的组件10，该组件10还包括在产品12和支撑柱16之间包覆产品12的透明薄膜。
11.如权利要求7所述的组件10，其中底座14是防水的。
12.如权利要求11所述的组件10，其中底座14由膨胀性聚苯乙烯制成。
13.如权利要求12所述的组件10，其中支撑柱16由纸制成。
14.一种用于容纳产品12的包装组件10，该组件10包括至少一个纵向的支撑柱18，每个支撑柱18具有顶端、底端以及设置于底端的一体地形成的锁定部分90；以及其中设置有开口24的底座14，该开口24被构造成用于以互锁的方式容纳支撑柱18的底端。
15.如权利要求14所述的组件10，其中底座14为矩形并且具有四个角和外周边15，所述开口24设置在所述角处。
16.如权利要求15所述的组件10，其中每个支撑柱18都由卷成管状结构的纸板制成，该管状结构包括外壁62和内壁64，面向产品的内壁30大致与外壁62共同延伸并在外端部66、68处与外壁64相接合以在二者之间形成至少一个空腔。
17.如权利要求16所述的组件10，其中每个支撑柱外壁62包括两个外壁部件72、74，二者沿着外棱70成直角地相接合，每个外壁部件72、74都从外棱70开始延伸到外端部72、74之一；并且内壁64和外壁62在外端部66、68之一处形成锁定部分90。
18.如权利要求17所述的组件10，其中锁定部分90是多边形的。
19.如权利要求18所述的组件10，其中锁定部分90位于底座14的外周边15之内并与之间隔开，并且底座14的部分92紧贴在外壁62上。
20.如权利要求19所述的组件10，还包括顶盖20，其中支撑柱18从底座14延伸到顶盖20并且配合在顶盖20内。
21.如权利要求20所述的组件10，还包括缠绕该支撑柱18的透明薄膜。
22.如权利要求20所述的组件10，还包括在产品12和支撑柱18之间的包覆产品12的透明薄膜。
23.如权利要求19所述的组件10，其中底座14是防水的。
24.如权利要求23所述的组件10，其中底座14由膨胀性聚苯乙烯制成。
25.如权利要求24所述的组件10，其中支撑柱18由纸制成。
26.如权利要求19所述的组件10，其中外壁62包括向内的卷边84，该卷边84具有靠近或邻接内壁64的顶点86，该卷边84将角柱18分成纵向的管状中空部分88和锁定部分90。
27.如权利要求26所述的组件10，其中锁定部分90是完全封闭的。
28.如权利要求26所述的组件10，其中锁定部分90是部分封闭的。
29.一种用于容纳产品的包装组件，该组件包括至少一个纵向的支撑柱，每个支撑柱具有顶端、底端以及设置于底端的一体地形成的锁定接头；以及其中设置有至少一个开口的底座，该开口被构造成用于以互锁的方式容纳支撑柱的底端。
30.如权利要求29所述的组件，其中锁定接头大致为L形。
31.如权利要求30所述的组件，其中底座由膨胀性聚苯乙烯制成，角柱由卷绕的层压纸板制成。
全文摘要
一种改进的侧面敞开的包装组件(10)，该包装组件(10)对产品，比如大型电器起到保护和减震的作用，该组件(10)包括模制EPS底座(14)，顶盖(20)，以及从底座(14)延伸到顶盖(20)的四个支撑柱(16、18)。该支撑柱(16、18)被成形为，当其插入底座(14)或顶盖(20)时不会从中脱落。
文档编号B65D85/00GK1871166SQ200480031489
公开日2006年11月29日 申请日期2004年10月14日 优先权日2003年10月30日
发明者詹姆斯·贝希勒 申请人:索诺科开发公司