专利名称：带有框架和面板支承表面的金属货盘的制作方法
带有框架和面板支承表面的金属货盘
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年7月19日提交的第61/365，410号临时申请的优先权，其全部 内容通过引用并入此处作为参考。技术领域
本发明大体涉及水平支承的平坦表面，例如具有支承表面的工业平台，其具有支 承装置，通过该支承装置负载可以被与地面较近地支承，并且具有用于容纳位于所述表面 或负载下方的操作装置的装置，并且其中支承表面由金属制成。
背景技术：
在如图1所示的应用中，货盘常用于支承和运输成捆的物品或负载。传统上，货盘 由组装在一起的木制构件构成。然而，木制货盘具有很多缺陷，包括较短的寿命、化学污染、 虫害以及火灾危害，此处仅列举一小部分。最近，货盘开始由塑料材料构成，塑料材料比木 材更耐用并且通常防虫，然而仍然会遭受化学污染、火灾危害和其它缺陷。虽然可以使用添 加剂以使塑料货盘更加防火，但是这些添加剂通常比较昂贵并且在食品搬运中是不赞成使 用的。在材料搬运行业中存在这样一种需求，即确定适于制造货物运输货盘的新型材料，该 货盘带有其它配置从而以有竞争力的价格提供更优的功能。
代表性的现有技术的货盘结构的一些例子可以在2003年9月23日授权 的Ohaneisan的专利US6, 622，642,2006年11月16日公开的Kruger等人的申请 US2006/0254478,以及2006年9月14日公开的Moore等人的申请US2006/0201400中找到。 这些现有技术的例子阐述了混合结构的各种方式，该混合结构包括至少一些金属部件。在 这些例子中，货盘包括顶板或负载接合表面，该表面可以由单一完整的大面板或分别连接 于周围框架的面板组成，周围框架由塑料或木材制成。
在现有技术结构中发现的一个缺点是货盘通常缺乏抵抗推压力的强度。当货盘受 到对它的转角之一的冲击力时，会产生推压力。这可能发生在货盘被通过铲车运输时，或者 货盘静置但有物体碰撞它时。应当注意到，金属货盘的制造基本上比木制货盘更加昂贵。因 此，当金属货盘可以用于专项设置(例如食品加工和其它要求无菌的运作)和/或金属货盘 比典型木制货盘或其它可用备选方案享有实质上更长的使用寿命时，金属货盘的成本命题 是有利的。因此，出于后者考虑，构造有能力抵抗推压力、粗暴处理和其它严酷条件的金属 货盘有利于这类产品的商业命题。
关于金属货盘的构造成本，存在两种重要的影响因素材料成本和制造成本。其 中，制造成本是主要的可控因素。现有技术的货盘组件可能包括很多部件，这些部件必须在 多个交叉点通过紧固件或焊接组装到一起，从而导致相对高的成本和人力。因此，金属货盘 组件的制造成本远大于材料成本。于是，金属货盘具有固有优点，并且被习惯使用廉价木制 货盘的行业逐渐接受。然而，仍然存在进一步改进货盘设计和构造以便减少构造成本及延 长使用寿命的机会。发明内容
本发明提供一种用于支承物品以便存储和运输的金属货盘。该货盘包括大体平坦 的顶面，该顶面具有定义四个转角的大体矩形构型。顶面包括四个细长的外顶框架构件。 顶面包括第一内顶框架构件和第二内顶框架构件。外顶框架构件和内顶框架构件被设置形 成四个有界的内部区域。提供大体平坦的底面，该底面具有定义四个转角的大体矩形构型。 底面包括四个细长的外底框架构件。底面设置在顶面下方以便它的转角与顶面的转角相应 成对地垂直对齐。同样地，外顶框架构件和外底框架构件相反成对地设置。提供四个大体 中空的转角件。每个转角件在顶面和底面的各自对齐的转角对之间延伸。顶面进一步包括 固定设置在四个有界的内部区域中的每个区域中的刚性且一致的转角面板。
本发明与现有技术货盘设计的区别在于提供构造为框架-面板型结构的顶面，其 中四个刚性且一致的四分之一面板件设置在框架构件中并与其连接。这种违背现有技术的 设计使得金属货盘组件与现有技术设计相比能够被制造得更加快速和简便。此外，该独特 设计大大增加了金属货盘抵抗推压和其它不良冲击力的能力，从而有利地延长金属货盘的 使用寿命并因此扩大其成本收益。
结合下列具体描述以及附图进行考虑，根据本发明的上述及其他特征和优点将会更加容易理解，其中
图1是根据本发明一个实施例构造的货盘的使用环境视图，该货盘用于支承货物且准备通过通用铲车工具进行处理；
图2是本货盘的透视图3是本货盘的俯视图4是沿图2中的线4-4得到的剖视图5是根据图2的货盘的底部或底面的透视图6是图2所示的货盘的分解图7是根据本发明一个实施例的转角件的分解图8是根据本发明一个实施例的外部垫块的透视图9是描述当本货盘包含RFID标签时的追踪能力的示意图10是第一可选转角件结构的透视图11是图10所示的可选转角件的分解图12是沿图10中的线12-12得到的剖视图13是用于与图10所示的第一可选转角件连接的单独成型的盖子的透视图14是部分透视图，以部分分解方式示出第二可选转角件，并示出了中空部分中的 RFID标签的可选内含物；以及
图15是第三可选转角件设计的透视图。
具体实施方式
参阅附图，其中各视图中的相似附图标记指示相似或相应部件，根据本发明实施例构造的货盘大体标记为20。标准货盘尺寸给定为48英寸X40英寸X0.6英寸，然而，货 盘20的具体尺寸特性根据应用变化。
如图2-6最佳地示出，货盘20包括大体平坦的顶面，通常标记为22。顶面22形成 一个大体水平表面用于支承物体例如货物以便存储和运输。顶面22被提升到地面上方或 者支承结构下方以便铲车24 (图1)的叉齿可以以惯用方式插入顶面22下方。顶面22是 以上述建议的尺寸构成的大体矩形构型，然而，这也可以根据设计选择进行变化。顶面22 定义四个转角，在优选实施例中，该转角以缺口 26表示。顶面22还包括由两个长横杆28 和两个短横杆30构成的四个细长的外顶框架构件。长横杆28和短横杆30围绕顶面22的 周界设置，并且分别延伸到缺口 26中以为顶面22形成大体矩形形状。长横杆28和短横杆 30优选由挤压铝材制成，该挤压铝材具有任意所需的和适合的剖面形状，例如图4所示的 剖面。顶面22进一步包括第一内顶框架构件32和第二内顶框架构件34。第一内顶框架构 件32平行连接于长横杆28且位于两长横杆28的中间，而第二内顶框架构件34平行于短 横杆30设置且位于两短横杆30的中间。第二内顶框架构件34在顶内部分接合处36垂直 平分第一内顶框架构件32，由此形成插入横杆28、30周界内的大体十字结构。横杆28、30 和内顶框架构件32、34通常全部设置在一个共同平面内，该平面构成顶面22的水平支承表 面。在这种设置中，形成四个有界的内部顶区域38。这四个有界的内部区域38是由周围 的框架构件28、30、32、34形成的开口，其尺寸大体相等且与顶面22的总体矩形构型大体成 比例，如图2最优地示出。优选地，内顶框架构件32、34例如通过焊接在顶内部分接合处36 彼此连接，以及在它们的终端处分别与长横杆28和短横杆30连接，从而形成刚性基质并且 大体固定有界内部区域38的形状。
现在转而参阅图5，货盘20示为包括大体平坦的底面40。与顶面22类似，底面 40也具有大体矩形构型，该矩形构型具有由缺口 42定义的转角。底面40的外部尺寸特性 与顶面22的大体相同，因此缺口 26、42可以彼此叠置地直接对齐。底面40还包括由长横 杆44和短横杆46构成的四个细长的外框架构件。底面40的短横杆46与顶面22的短横 杆30大体一致，同样地，底面40的长横杆44与顶面22的长横杆28大体一致。然而,与顶 面22的横杆28、30不同,在图4和5所不的优选实施例中，底面40的横杆44、46显著宽于 (横向测量)顶面22的相应的长横杆28和短横杆30。于是,在一个实施例中，底面40的长 横杆44和短横杆46可以在它们的终端通过切去顶端的斜削接头48彼此直接连接。斜削 接头48可以在长横杆44和短横杆46之间被焊接以提供直接的固定连接。底面40进一步 包括第一内底框架构件50和第二内底框架构件52。第二内底框架构件52在底部交叉接合 处54垂直平分第一内底框架构件50，底部交叉接合处54可以被焊接以使框架构件50、52 相对彼此固定。此外，每个第一内底框架构件50和第二内底框架构件52的终端可以在各 自末端与长横杆44和短横杆46的内边缘例如通过焊接连接，从而形成牢固的基质或骨架 结构。
四个大体相同的中空的转角件通常被标记为56。转角件56分别在顶面22和底 面40的以各自缺口 26、42表示的一对分别对齐的转角之间延伸。也就是说，转角件56刚 好放入每个缺口 26、42并且在该处例如通过焊接牢固连接以便通过转角件56将顶面22牢 牢连接到底面40。于是，由于转角件56设置在缺口 26、42中，要注意使转角件56分别隔断 大体平坦的顶面22和底面40，以便顶面22和底面40不覆盖于转角件56之上。于是，转角对货盘20的冲击可以通过中空转角件56的变形而被完全吸收，而不致扭曲顶面22和底面 40的平坦构型。
转角件56的各种构型可以参阅申请人的同在审查中(co-pending)的申请 US2010/0218705获得，该申请于2010年9月2日公开，其全部内容通过引用并入此处作为 参考。图7是根据本发明一个优选实施例的转角件56的分解图，该转角件56被设计为具 有最优性能、低成本、易于构造以及能够可靠地包含RFID标签58 (图14)或其它追踪特征。 此处所示的转角件56包括挤制铝材本体，该本体形成与顶面22和底面40直接邻接的垂直 背壁60。在本例中由压制的铝片材料制成的上板和下板62例如通过焊接或其它适当的固 定技术分别连接到背壁60。于是，上板62与顶面22大体相平，下板62与底面40大体相 平，从而对负载能力起作用而不致增加或减少负载应力。盖子64与背壁60在挤制过程中 整体形成。盖子64被构造成与背壁60和上板、下板62同时相接以为转角件56提供结实 可靠的暴露区域。盖子64包括外边缘66，外边缘66为货盘20形成导角或端角。可以在盖 子64中形成横向位于外边缘66的任意侧的大变形沟槽68以便在发生冲击时提供可控的 塌陷。转角件56可以进一步包括在挤制过程中整体形成的内腹板70以连接盖子64和背 壁60从而保证强度和控制变形。通过这种设计，转角件56可以在可控的大量冲击力情况 下吸收和变形而不致对顶面22或底面40加压，从而有助于维持它们的平坦特性以延长货 盘20的表面寿命。上板和下板62在转角件56中提供封闭空间，即空洞，以抵抗液体或其 它有害物质的渗透。每个板62可以包括对齐在内腹板70的交叉点74上方的小孔72。在 组装过程中，板62被放置在挤制本体部分上方，孔72提供便利位置以对腹板70进行小的 点焊从而将板62固定在适当位置。
如上所述，小RFID标签58可以被密封在一个或多个转角件56中以为货盘提供定 位和追踪能力。可以使用粘合剂以将RFID标签58固定和密封在转角件56中。可选地， RFID标签58可以被可靠地放置在与转角件56整体形成或随后连接到转角件56内部的凹 槽或容器中。通过这种方法，RFID标签58可以被包含在受保护的封闭腔内以便为追踪货 盘20提供持久的使用寿命和功能。如果在转角件56与顶面22和底面40进行组装之前， 将RFID标签58安装在转角件56中，那么优选地，将RFID标签58保持在与任意背壁60间 隔得尽可能远的位置，在顶面22和底面40的连接过程中焊接操作在该位置实施。这将有 助于保护RFID标签58在焊接操作时不因过热而被损坏。相反地，RFID标签58也设置在 离外边缘66尽可能远的位置，使用中的大部分变形预期发生在外边缘66处。这将有助于 保护RFID标签58不被损坏从而具有更长使用寿命。
图9示出典型的高度示意性的方法，通过该方法，RFID标签58可以被用于追踪丢 失或也许被盗的货盘20的位置。使用已知的RFID技术，可以确定货盘20相对于数字地图 76的精确位置。当然，地图76可以是专门针对特定仓库或制造工厂的，或者更广泛地用于 追踪可能被盗或错放在更广泛的地理区域的货盘20。根据已知技术，其它功能可以被整合 在RFID标签58中。
参阅图6和8，货盘20示为包括多个挤制铝材垫块78、80。每个垫块78、80在顶 面22和底面40之间垂直延伸以保持顶面22和底面40相对彼此大体平行地间隔且对齐， 以便使有缺口的转角26、42保持垂直对齐并且使相应的长横杆28、44和短横杆30、46对保 持对齐。进一步地，垫块78、80增加货盘20能够支承的重力负载。每个垫块78、80可能包括至少一个内腹板。四个垫块78包括围绕货盘20的外周界设置的外部垫块70。两个外部 垫块78在各自的长横杆28、44对之间延伸，而另外两个外部垫块78在相对的短横杆30、46 对之间延伸。这些外部垫块78优选由挤制铝材制成且焊接到适当位置。
如图8最优地示出，外部垫块78具有大体D形的截面轮廓。该D形轮廓包括从货盘 20朝向外的外凸部82。也就是说，如图2和6最优地示出，外部垫块78的外凸部82朝向外， 以便如果与铲车24的叉齿接触，它们将轻轻地将叉齿较小损坏甚至无损坏地导向侧面。优 选地，尽管不是必要的，至少一个垫块80包括一个设置用于在支柱34和底内部分接合处54 之间直接接触的内部垫块80,以便在货盘20中心提供裂断强度(column strength)。内部 垫块80可以具有大体矩形的截面轮廓。与外部垫块78类似，内部垫块80也优选由挤制铝 材制成且在各端可靠地焊接到适当位置。
再次参阅图2-6，顶面22示为包括固定设置在四个有界的顶内部区域38中的每个 区域中的刚性且一致的四分之一面板，通常标记为84。四分之一面板84优选在压铸操作 中由铝制成。在一个实施例中，四分之一面板84的顶表面与外框架构件28、30和内框架构 件32、34的顶表面大体齐平，以便减少位于支承表面上的边缘，该边缘可能阻碍货物。每个 四分之一面板84的外边缘优选焊接到直接邻接的外框架构件28、30和内框架构件32、34。 垫缝焊接是一种适合的焊接技术。外框架构件28、30和内框架构件32、34的内边缘可以形 成具有缺口状的槽口以容纳四分之一面板84的外边缘。若使用槽口，槽口机械地加强了焊 点。每个区域38的所有内边缘，无论是否具有槽口，直接焊接到每个四分之一面板84的外 边缘，从而以相对最少量的制造成本充分加强顶面22。通过将每个四分之一面板84的外 边缘焊接到横杆28、30和内顶框架构件32、34，形成具有抵抗推压力和其它冲击能力的完 整顶面22，否则推压力和其它冲击将损坏顶面22的平坦构型。于是，本货盘20比现有技 术设计大幅增强，并且可以显著地更简单和更快速地制造。在四分之一面板84和框架构件 28、30、32、34之间的界面处提供的在纵向和横向方向上延伸的较长焊线构成结实且易于制 造的顶面22，与现有技术结构相比，该顶面22能够延长使用和操作寿命。
每个四分之一面板84可以包括至少一个，但是示出为四个邻近内顶框架构件32、 34的手柄86。手柄86在靠近货盘20内部的四分之一面板84中整体形成，使得人们便于 搬运货盘20。每个四分之一面板84可以进一步包括多个减重孔88，以便减少重量和材料 成本，提供通风，并为液体提供多重排水路径。四分之一面板84可以进一步包括多个交叉 的加强肋条90以提供强度和抵抗挠曲。
图10-13描述了转角件156的第一可选设计。在该可选实施例中，为方便起见，重 复使用与前述相差100的附图标记。如图所示，转角件156包括垂直背壁160以及上板和 下板162。然而，在该实施例中，背壁160和板162形成为铝或其它合适材料制成的整体组 件。在此，盖子164由塑料或硬橡胶材料单独形成。腹板170不是形成为盖子164的一部 分，而是与背壁160和板162 —体的。盖子164包括用于容纳或接合腹板170的外边缘的 缺口 192，腹板170的外边缘在此形成为三个垂直的肋条。上板和下板162也形成为带有倒 角194。盖子164的外边缘166构造为带有短的延伸部以便与倒角194直接接合，如图10 最优地示出。通过这种设计，盖子164和铸铝部件机械互锁以便转角件156可以吸收冲击 力和响应冲击力而部分塌陷，而不致对顶面22和底面40加压，从而有助于维持它们的平坦 特性，以延长货盘20的使用寿命。中空的转角件156抵抗液体或其它有害物质的渗透。
图14示出转角件256的第二可选实施例，其中以相差200的附图标记指示相似或 相应部件。在该例中，转角件256的简化版本包括一个不太精细的单独盖子264，盖子264 可以被相对铸铝背壁260和上/下板262结构固定在适当位置。其中形成单一水平腹板 270和可选的交叉垂直腹板以改善抗压能力。如上所述，RFID标签58可以预先放置在中空 的转角件256内部且以适当的粘合剂或以其它方式固定。
图15示出转角件356的又一可选结构，其中以相差300的附图标记指示相似或相 应部件。在该例中，转角件356由铸铝制成且完全省略盖子以使货盘呈现开放的蜂巢式中 空转角。在其它所有方面，转角件356与上述功能类似。
本发明已按照有关法律标准描述，该描述本质上是示例而非限制。所披露的实施 例的变化和修改对本领域技术人员是显而易见的并落在本发明的范围之内。
权利要求
1.用于支承物品以便存储和运输的金属货盘，其特征在于，该货盘包括大体平坦的顶面，所述顶面具有定义四个转角的大体矩形构型，所述顶面包括四个细长的外顶框架构件，所述顶面包括第一内顶框架构件和第二内顶框架构件，所述外顶框架构件和内顶框架构件被设置形成四个有界的内部区域；大体平坦的底面，所述底面具有定义四个转角的大体矩形构型，所述底面包括四个细长的外底框架构件，所述底面设置在所述顶面下方以便所述顶面的所述转角相应成对地垂直对齐在所述底面的所述转角上方，并且所述外顶框架构件和外底框架构件相反成对地设置；四个大体中空的转角件，每个所述转角件在所述顶面和底面的各自对齐的所述转角对之间延伸；以及所述顶面进一步包括固定设置在所述四个有界的内部区域中的每个区域中的刚性且一致的四分之一面板。
2.如权利要求1所述的货盘，其特征在于，每个所述四分之一面板由压铸铝材制成。
3.如权利要求1所述的货盘，其特征在于，每个所述四分之一面板设置在有槽口的边缘中且焊接到直接邻接的所述外顶框架构件和内顶框架构件。
4.如权利要求1所述的货盘，其特征在于，每个所述四分之一面板包括至少一个邻近所述内顶框架构件的手柄。
5.如权利要求1所述的货盘，其特征在于，每个所述四分之一面板包括多个减重孔。
6.如权利要求1所述的货盘，其特征在于，每个所述四分之一面板包括至少一个位于其底面的加强肋条。
7.如权利要求1所述的货盘，其特征在于，每个所述四分之一面板包括多个交叉的加强肋条。
8.如权利要求1所述的货盘，其特征在于，所述四个有界的内部区域的尺寸大体相等且与所述顶面的所述矩形构型大体成比例。
9.如权利要求1所述的货盘，其特征在于，所述转角件各自中断大体平坦的顶面和底面，以便所述顶面和底面不覆盖所述转角件。
10.如权利要求1所述的货盘，其特征在于，所述转角件中的至少一个包括位于其中空的内部空间中的RFID标签。
11.如权利要求1所述的货盘，其特征在于，每个所述底框架构件与下一相邻的所述底框架构件沿着切去顶端的斜削接头直接连接。
12.如权利要求1所述的货盘，其特征在于，进一步包括多个垫块，每个所述垫块在所述顶面和底面之间垂直延伸，以便保持所述顶面和底面相对彼此大体平行地间隔且对齐。
13.如权利要求12所述的货盘，其特征在于，所述垫块包括挤制铝材构件。
14.如权利要求12所述的货盘，其特征在于，每个所述垫块包括至少一个内腹板。
15.如权利要求14所述的货盘，其特征在于，四个所述垫块包括在两个相对的所述外顶框架构件和外底框架构件之间直接延伸的外部垫块。
16.如权利要求15所述的货盘，其特征在于，所述外部垫块具有大体D形的截面轮廓， 所述D形轮廓包括从所述货盘朝向外的凸部。
17.如权利要求12所述的货盘，其特征在于，所述第二内顶框架构件在顶部交叉接合处垂直平分所述第一内顶框架构件，所述底面包括第一内底框架构件和第二内底框架构件，所述第二内底框架构件在底部交叉接合处垂直平分所述第一内底框架构件。
18.如权利要求17所述的货盘，其特征在于，所述垫块中的一个包括内部垫块，所述内部垫块在所述顶部交叉接合处和底部交叉接合处之间直接延伸。
19.如权利要求18所述的货盘，其特征在于，所述内部垫块具有大体矩形的截面轮廓。
20.用于支承物品以便存储和运输的金属货盘，其特征在于，该货盘包括大体平坦的顶面，所述顶面具有定义四个转角的大体矩形构型，所述顶面包括四个细长的外顶框架构件，所述顶面包括第一内顶框架构件和第二内顶框架构件，所述第二内顶框架构件在顶部交叉接合处垂直平分所述第一内顶框架构件，所述外顶框架构件和内顶框架构件被设置形成四个有界的内部区域，所述四个有界的内部区域的尺寸大体相等且与所述顶面的所述矩形构型大体成比例；大体平坦的底面，所述底面具有定义四个转角的大体矩形构型，所述底面包括四个细长的外底框架构件，每个所述底框架构件与下一相邻的底框架构件在切去顶端的斜削接头处直接连接，所述底面包括第一内底框架构件和第二内底框架构件，所述第二内底框架构件在底部交叉接合处垂直平分所述第一内底框架构件；多个挤制铝材垫块，每个所述垫块在所述顶面和底面之间垂直延伸，以便保持所述顶面和底面相对彼此大体平行地间隔且对齐，以便所述顶面的所述转角相应成对地垂直对齐在所述底面的所述转角上方，并且所述外顶框架构件和外底框架构件相反成对地设置，每个所述垫块包括至少一个内腹板，所述垫块中的至少两个包括在两个相对的所述外顶框架构件和外底框架构件之间直接延伸的外部垫块，所述外部垫块具有大体D形的截面轮廓， 所述外部垫块的所述D形轮廓包括从所述货盘朝向外的凸部，所述垫块中的一个包括内部垫块，所述内部垫块在所述顶部交叉接合处和底部交叉接合处之间直接延伸，所述内部垫块具有大体矩形的截面轮廓；四个大体中空的转角件，每个所述转角件在所述顶面和底面的各自对齐的所述转角对之间延伸，所述转角件各自中断大体平坦的顶面和底面，以便所述顶面和底面不覆盖所述转角件；以及所述顶面进一步包括固定设置在所述四个有界的内部区域中的每个区域中的刚性且一致的四分之一面板，每个所述四分之一面板由压铸铝材制成，每个所述四分之一面板焊接到直接邻接的所述外顶框架构件和内顶框架构件，每个所述四分之一面板包括至少一个邻近所述内顶框架构件的手柄，每个所述四分之一面板包括多个减重孔，每个所述四分之一面板包括多个交叉的加强肋条。
全文摘要
金属货盘(20)具有大体平坦的顶面(22)和底面(40)。转角件(56)连接顶面(22)和底面(40)并在发生转角冲击时提供可控的变形。垫块(78，80)具有立板的功能，以便在顶面(22)和底面(40)之间形成用于容纳铲车叉齿(24)的空间。顶面(22)形成为带有形成周界的长横杆(28)和短横杆(30)以及十字形内框架构件(32，34)的矩形构型。横杆(28，30)和内框架构件(32，34)形成四个有界的内部区域(38)，内部区域(38)中填充有压铸铝材四分之一面板(84)，四分之一面板(84)围绕它们的周界垫缝焊接到横杆(28，30)和内框架构件(32，34)的内边缘，从而形成容易制造和非常牢固的整体刚性顶面(22)。RFID标签(58)可以设置在中空的转角件(56)中以用于追踪目的。
文档编号B65D19/38GK103068690SQ201180039704
公开日2013年4月24日 申请日期2011年7月19日 优先权日2010年7月19日
发明者艾雅坎奴·马宁 申请人:Alx货盘系统有限责任公司