专利名称：改进的轻型托架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的用于包装、材料搬运、运输等的托架、更具体地说，本发明涉及一种重量轻，可以更好地重复利用和寿命长的托架。
现有技术传统上，各种托架都是用厚木板做成，然后用钉子钉在一起的。在一种普通的结构中，将许多平行的上部厚木板钉在三块横向延伸、平行和距离相等的支承厚木板的顶部。同样，将许多平行的下部厚木板钉在该三块支承厚木板的底部。
叉车的叉子可以滑到由三个隔开的支承木板组成的二个平行通道中的几块上部厚木板的下面。然后，该叉车将其叉子升起，叉子将该托架和装在托架上的东西抬起。
在工业包装或运输环境中，木制托架可以经受得住它们遭受的各种巨大的不正确使用造成的恶果。叉车或某种其他机械可以撞倒或碰击该托架。该托架可以在地板上到处被拖动，或存放在外面，放在雨或雪中。当存放、堆码或搬动托架时，该托架被强力地颠簸。木制托架可以经受得住大部分这种形式的使用和粗野对待。
然而，木制的托架价格昂贵，因为这些托架最后是被破坏掉的。当木制托架破坏时，只有小部分木材可以利用来制造新的托架。为了制造新的托架，总是需要新的木材、这还要砍伐树木。这不但昂贵，而且会引起巨大的环境问题。
木制托架还比较沉重。托架的重量增加了用这些托架存放或运输产品的成本。
木制托架也有危险，因为磨损和刺破会使木材裂开，并且使钉子露出。碎片木屑和露出的钉子可能损坏要运输的产品，以及利用这些托架工作的操作人员。
解决木制托架的问题的一种设想是纸制托架。该纸制托架可由蜂窝状纸品制成。网格状的蜂窝结构格心压缩强度高、重量轻，并且比木制托架的缓冲能力大大改善。另外，该多个纸品完全是可以重复利用和纸生物降解的。这样，该纸制托架可以切碎，打包和作为可重复利用的纸张出售，或者另一种办法是，通过生物降解作用再返回至周围环境中。
伊利诺斯国际蜂窝结构公司，伊利诺斯州62466，大学公园，中央大街1149号(International Honycomb Illinois，Inc.1149 Centrol Ave.，UnivevsityPark，Illinois 60466)制造了一个先前技术的纸制托架。这个蜂窝结构的纸制托架由多个有波纹的牛皮纸蜂窝结构的滑槽或方块制成，该多个滑槽或方块粘结在一个有波纹的蜂窝结构的托架基座的底面上，或粘结在一个有皱纹的厚纸板的底面上。这个纸制托架的重量为同样形状的传统的木制托架的95％。另外，还不需要钉子，并没有露出的钉子和木材碎屑引起的各种问题。
对于要求叉子只从二个相对侧面进入的各种托架，该纸制托架可在有波纹的硬纸板下面使用三个平行的滑槽。该三个平行滑槽构成二个平行的叉子通道。该二个平行的叉子通道被中心滑槽隔开。然后，该叉车的二个叉子穿入该二个叉子通道中，将该托架或硬纸板抬起。
在其他各种形式的该先前技术的纸制托架中，三个隔开的纸制蜂窝结构的方块组成三排。该三排方块相互平行，并粘结在一个长方形的蜂窝结构的纸制基座的下面。在这种形式中，叉车的叉子可从该托架的四个侧面中的任何一个侧面滑入该基座下面。该三行方块的每一行，在该托架的二个相对侧面上形成二个叉子通道，而三个隔开的方块形成的三行在该托架的另外二个相对侧面上，形成二个横向的叉子通道。
在另一个称为“GMA”托架的先前技术托架中，三个隔开距离相等的蜂窝结构纸和方块排成三排，彼此平行。该三排方块粘结在一个长方形纸制蜂窝结构基座的下面。每一排方块的底部都粘结有一个平行的纸制蜂窝结构的滑槽。这样，各个方块构成叉车的叉子可以穿过和升高的通道。在这些通道的中间形成该托架基座。该托架基座粘结在多个方块和滑槽的顶面上。而该多个滑槽则粘结在多个方块的底面上。
许多这些形式的纸制托架都很坚固。由国际蜂窝结构公司(International Hmeycomb Corporation)生产的一个标准的四英寸厚的蜂窝结构纸制托架可安全地承载2500磅的负载。
这些先前技术的纸制品的一个问题是对潮湿非常敏感。湿气严重削弱该纸制蜂窝结构的强度，而与水接触则可使该纸制蜂窝结构完全变形，使该蜂窝结构完全不能承受任何负荷。
解决这个问题的一个设想是在该纸上除以聚乙烯。然而，这种涂层较昂贵。这种涂层也经常的能保证完全的密封，而该密封是使纸不受潮湿影响所必需的。特别是当使用该托架时，和叉车的叉子或其他一些动作侵蚀衬垫时，不产生泄漏。水可通过泄漏的地方渗入，因此，该蜂窝结构纸制托架的强度被大大削弱。甚至最后完全不能使用。
这些纸制托架的另一个问题是它们同有的脆弱性。该托架的蜂窝结构纸制滑槽或方块的多个露出侧面容易损坏。虽然该蜂窝结构纸的压缩强度很高，但其弯曲强度很小。垂直伸出的各个蜂窝结构侧壁可以经受得住较大的压缩力(沿着这些侧壁的长度，在轴线方向作用)，但只能经受得住较小的弯曲力(方向在该蜂窝结构各个侧壁的横向)。结果，当叉车的叉子碰击一个支承滑槽或方块的侧面时，该纸制蜂窝结构容易被压坏，强度大大被削弱或甚至被破坏。而叉车的叉子碰击一个支承滑槽或方块的侧面在运输和搬运环境下是经常有的事。结果，这些形式的纸制托架的价格往往昂贵得不可接受，这不但是因为大量的托架被破坏，而且因为对要存贮或运输的产品造成损坏，和修理这些损坏的托架与产品的劳动成本高昂。
目的和优点本发明的一个目的是开发一个改进的托架，该托架重量轻，寿命长并且比较经济。
本发明还有一个目的是提供一种托架，该托架使用时不会产生碎屑片或露出钉子。
本发明的另一个目的是要提供一种托架，该托架从较容易获得的和可重复利用的各种零件装配和制造而成。
本发明再有一个目的是提供一种纸制蜂窝结构或类似的托架，该托架具有较大的弯曲阻抗和强度，并具有多个方块或滑槽。
本发明还有一个目的是提供一种比较耐潮湿的托架，本发明另一个目的是利用容易固定在该蜂窝结构片材上的较坚固的支撑材料或相似的材料来制造该托架，以便增强该托架的弯曲强度。本发明再有一个目的是能够利用同样的基本构成材料来制造具有不同形状的该托架。
还有其他一些目的和优点，它们在下面进行的说明中将会清楚。
发明梗概上述和其他一些目的和优点是通过本发明的一种托架来获得的。该托架具有一个托架基座和许多固定在该基底上的支承件。该许多支承件和基座的压缩强度很高，并且最好由轻型的和可以重复利用的蜂窝结构纸作成的。一个刚性较高的保持帽与该许多支承件的一些露出侧面贴紧，以便给该许多支承件和托架提供抗弯强度。该保护帽可由一个压缩纸的U形梁制成。该U形梁最好涂敷一层耐潮湿层，例如聚乙烯。各种蜂窝结构纸制品也可以类似地涂敷一层耐潮湿层。
附图的简要说明本发明的优选实施例在各个附图中示出，其中
图1为优选托架的透视图；图2为该优选托架的一个支承滑槽的分解透视图；图3为一个分解透视图，表示在该优选托架中，一个支承滑槽在一个纸制蜂窝结构上的安装情况；图4为一个部分分解的透视图，它表示各个保护侧帽放置在该优选托架的该支承滑槽上的情况；图5为一透视图，它表示一个具有划线和斜接切口端的保护侧帽；图6为一透视图，它表示该二个划线和斜接切口端折叠和粘结起来的一个保护侧帽，用以保护该多个支承滑槽或方块的另外几个露出的蜂窝结构末端。
优选实施例的详细说明参见图1，用10表示的该优选实施例具有一个长方形的托架基座12。该基座12安装在三个支承滑槽或支梁14，16，18上。该托架基座12是由上述的伊利诺斯国际蜂窝结构公司(International Honeycomb Illinois，Inc.)司出售的牛皮纸蜂窝结构的板材制成的。该基座12的厚度是变化的，取决于该托架10承受的负载。每一个支承滑槽，例如，18，都是由三个4英寸厚的方块20，22，24作成的。该三个方块20，22，24均为同一种形式的蜂窝结构，它们在一个U形的，刚性较高的保护帽或支梁26的内部通道25内，以相等的分隔间隔安装。
优选的帽26的商标为“红格棚”(“Reddi Crate”)和“U”板(“U Board”)，并由康纳尔板公司(Conerboard Incorporated)制造。该公司地址在宾夕法尼亚洲，布利得格波特市，邮政信箱99(P.O.Box99，Bridgeport，Pennsylvania)。该帽26是由许多纸板或厚纸板制成。该许多纸板或厚纸板经过压缩粘结在一起，形成一个U形，可以涂敷一层保护性的耐湿涂层。该涂层可以由聚乙烯制成。这种形成的帽26的弯曲强度较高，比较蜂窝结构板本身的弯曲强度高得多。当与该多个蜂窝结构的纸制方块20，22，24提供的大的压缩强度综合一起时，所形成的支承滑槽18具有较高的压缩和弯曲强度，特别在三个纸制方块20，22，24附近。
现参见图2，该支承滑槽8具有一个平的顶面28和一个平的底面30，二者由一个横向的中心平面支梁部分32连接。在该支梁部分32中切出两个叉子通道34，36。这样的布局造成(1)在二个通道34，36之间产生一个中心长方形的支梁部分38和(2)在该支承梁18的相对二端产生一个左端长方形支梁部分40和右端长方形支梁部分42。
三个支承方块或立方体20，22，24的每一个均安装在该支承梁18的内周边44内。例如，第一个或左端的方块20安装在该U形帽26内，使该方块20的上部和下部平的支承面或纸板46，48分别与该帽26的顶面28和底面30的内周边44贴紧，并粘结在一起。同时，该方块20的另外一个露出的垂直延伸的蜂窝结构纸侧面50与该左端支梁部分40的内周边44贴紧。
剩下的中心和右端支承方块22，24同样地安装，它们分别与该中心支梁部分38和右端支梁部分42贴紧。固定每一个方块20，33，24所用的胶水最好为聚醋酸乙烯酯或类似的胶水。
现参见图3，每一个支承滑槽，例如20，粘结在该托架基座12的底面52上。然后，将聚醋酸乙烯或类似的胶水沿着平顶面28的全长涂抹在该平顶面28上，再将该顶面28与该基座12的底面52的所希望部分接触。
这样，如图1所示，该右端支承滑槽20安装在该底面52上，靠近该基座12的一个外边缘或侧边54。左端支承滑槽14安装在靠近该基座12的相对边缘56处。最后，中心支承滑槽16安装两个外端支承滑槽14，20之间，与该二个外端支承滑槽的距离相等。用这种方法，可以将该间隔距离相等的三个滑槽14，16，20平行安装，以便在该基座12的该底面52上形成第二组平行的叉子通道58，60。第一个叉子通道58以该左端滑槽14，中心滑槽16和底面52为边界；而第二个叉子通道60以该右端滑槽18，中心滑槽16和在该左端和中心滑槽18，16之间延伸的底面52为边界。
现参见图4，该优选实施例包括二个附加的末端保护帽，例如，62，以便提供附加的弯曲强度和保护多个蜂窝结构的支承方块(图4中没有示出)的另外几个露出的垂直的纸制侧面。该二个末端保护帽62最好用上面所述的同一形式的“红格栅”(“Reddi Crate”)作成。该二个末端保护帽62只可以放置在该支承梁28的最外端的二个相对末端64，66上。另一种可供选择的方案是，该二个末端保护帽62也可以放置在该第一和第二叉子通道34，36内，用以在该蜂窝结构的各个方块(图4中没有示出)具有抗弯曲力或耐湿性较小的各个露出侧面区域内，给该二个通道34，36加衬垫。
通过将聚醋酸乙烯或类似的胶水涂在末端保护帽62的二个外臂70，72的每一个臂上，可使每一个末端保护帽62保持在相应位置上。然后，可将右臂72滑入该较大的保护帽28的周边44和该第一个方块20的侧边(图4中滑有示出)的各个相邻部分之间。同时，左臂70滑入与该蜂窝结构方块20的相对的另外一个暴露侧边相邻的位置。该末端保护帽62的高度大约为4英寸，这样(1)该帽62的上边缘74贴紧该保护帽26的顶部支承表面28的一端76，和(2)该末端保护帽62的下边缘78贴紧该保护帽26的下底部支承表面30的上端80。
虽然，该上述优选实施例的基座12是方形的，但基座12可以为其他形状，例如园形。同样，可以用不同形状的支承方块来代替该三个支承滑槽14，16，18，各个方块可由蜂窝结构的纸制方块和与这些方块紧贴的刚性的帽子部分组成。可以作成的带有该二个叉子通道34，36的多个帽部分。这种帽子部分可以进一步增强该托架10，但却减少了叉车可以从该处接近该托架10和抬起它的该托架10的侧面数目。
如图5所示，该保护帽26的另一种可供选择的形式为该保护帽的相对二端90，92中的每一个末端都有划线A和斜接切口B。这二个划线和斜接切口的末端的每一个末端，例如90，产生三个折叠部分94，96，98。折叠部分94，96，98的每一部分可以围绕其相应的横向延伸的划线100，102，104折叠。该划线100，102，104贯穿该三个相应的折叠部分94，96，98的宽度。
如图6所示，三个折叠部分94，96，98可以围绕该保护帽26和相邻的支承方块20，用任何方法折叠起来，以便在该支承方块20的另外一露出端(图6没有示出)形成一个保护帽层106。例如，带有相对的斜接切口，沿轴向延伸的二个侧向边缘108，110的中心折叠部分96可以在轴向方向上，向内折叠，与该支承方块20的另外一个露出末端贴紧，并用胶水固定在一起。两个相对的外端部分94，98可以在轴向方向向外转动，与该保护帽26的多个内部区域作出同样的划线和斜接可以产生多个叉子通道切口，例如34及多个可折叠部分(没有示出)，该多个可折叠部分可以折叠，并在各个通道，例如34，附近，在多个支承方块，例如24上，与另外一些露出的蜂窝结构部分，例如114，粘接在一起。
目前改进的这些托架重量轻-比传统的木制托架轻得多，并且可以重复利用。尽管磨损严重，该改进的托架不会裂开或以任何其他方式产生危险的、顶端尖锐的材料。同时，这些改进的托架比通常的先前技术的纸制托架强度大得多，寿命更长。这些改进的托架在碰撞或受其他力作用时不但不容易破坏，而且耐水和耐湿性也好得多。这样，耐水性和耐湿性比蜂窝结构纸张好得多的“红格栅”(Reddi Crate)保护帽，通过相当好地将该蜂窝结构纸屏蔽，可以保护该蜂窝结构纸不与雪，雨或较小的泥水坑接触，而这在包装和运输领域中经常是一个问题。
利用经过耐湿性处理的蜂窝结构纸板可以增强这种托架的耐湿性。该蜂窝结构纸制的基座，方块和滑槽可以用，例如，聚乙烯涂敷。为了进一步增加该保护帽的耐水和耐湿性，也可以在该保护帽上涂敷，例如，聚乙烯。
最后，该优选实施例大部分是用纸制成的。其他一些轻型的。可重复利用的材料可以代替各种优选的纸制品，同时仍然可达到该优选实施例的一些优点。
以上是该优选实施例的详细说明。然而，本发明的范围由参考下列的权利要求来决定。
权利要求
1.一种改进形式的托架，它用于包装，存贮或运输货物，综合起来，其改进部分包括(a)一个托架基座，该基座具有一个上表面，一个底面和一个和第二侧边相对的第一侧边；(b)一个占支配地位的形状为U形的帽，该帽具有一个内壁和一个外壁并靠近该托架基座的底面安装，而且从该第一侧面向该托架基座的该第二侧边伸出；(c)所述U形帽具有一个第一臂；一个第二臂和一个支梁部分，该支梁部分在该第一和第二臂的中间，该第一臂固定在该托架基座的底面上，该支梁部分靠近该支承件的侧表面，而第二臂在该支承件的最下边部分的周围和下面伸出；和(d)一个压缩支承件，它具有一个上端和一个从该上端横向向下延伸的侧表面，该支承件安装在该U形帽中，而该支承件的侧表面，保护性地靠近该U形帽的内壁。
2.如权利要求1所述的改进的托架基座，其中，该U形帽具有多个举升叉子通道，利用这些通道，举升叉子可以穿过该多个通道，以抬起该托架，该支承件具有蜂窝状结构，该托架基座也具有蜂窝状结构，该U形帽包括压缩的纤维素板，而该支承件和托架基座由纤维素构成。
3.如权利要求1所述的改进的托架，其中，该支承件具有蜂窝状结构，并且其中，该托架基座具有蜂窝状结构。
4.如权利要求1所述的改进的托架，它还包括多个侧面保护帽，多个侧面该保护帽与该支承件的另外几个露出的末端部分贴紧，以进一步为该支承件提供保护屏障。
5.一种改进形式的托架，它可用于包装，存贮或运输货物，综合起来，其改进部分包括(a)一个托架基座，它具有一个底部，一个顶部和一个与第二个托架侧边相对的第一个托架侧边；(b)一个第一托架支承，它固定在该托架基座的底部上，与该第一个托架侧边靠近；和(c)一个第二托架支承，它固定在该托架基座的底部，靠近该第二个托架侧边，并远离该第一个托架侧边；每一个这种托架支承包括(i)一个压缩支承件，它具有一个上部末端和一个侧表面，该侧表面从该上部末端横向向下延伸，并且离靠近该托架支承的托架侧边最近；和(ii)一个U形帽，它安装在该压缩件的附近，并具有一个外部保护壁的一个内壁；该内壁靠近该托架支承的该压缩支承件的横向侧边，所述U形帽具有一个第一臂，一个第二臂和一个支梁部分；该支梁部分在该第一和第二臂的中间，该第一臂固定在该托架基座的底面上，该支梁部分靠近该支承件的侧表面，而该第二臂在该支承件的最下端部分的周围和下面伸出。
6.如权利要求5所述的改进的托架，其中，该U形帽具有多个叉子通道，利用这些通道。举升叉子可以穿过该多个通道，以抬起该托架，并且其中，该支承件具有蜂窝状结构，该U形帽包括纤维素板，并且其中，该支承件和该托架基座由纤维素构成。
7.如权利要求6所述的改进的托架，其中，该U形帽还包括多个折叠的末端部分，该多个折叠的末端部分与该支承件的另外几个露出的末端部分贴紧，以进一步为该支承件提供保护屏障。
8.如权利要求5所述的改进的托架，其中，该托架基座具有蜂窝状结构。
9.一种改进形式的轻型纸制托架，它可用于包装，存贮或运输货物，综合起来改进部分包括(a)一个长方形的纸制蜂窝结构的托架基座，它具有一个顶面，一个底面和一个与一个第二侧边相对的第一侧边；(b)至少一个第一和一个第二压缩的纸制U形帽，每一个这种帽(i)安装在靠近该托架基座底部的地方，并从该第一侧边延伸至该托架基座的该第二侧边；和(ii)具有一个内壁和外壁，一个第一臂和一个第二臂，一个支梁部分，该支梁部分连接该第一和第二臂，并且还具有第一和第二叉子通道；该第一U形帽靠近该托架基座的该第一侧边，并远离该托架基座的该第二侧边；而该第二U形帽靠近该托架基座的该第二侧边，并且远离该托架基座的该第一侧边。(c)至少一个第一和一个第二蜂窝结构的纸制支承，它们安装在每一个U形帽内，每一个这种支承具有一个上端，一个底部和一个横向侧面；该横向侧面在该上端和下端之间延伸，该横向侧面靠近该U形帽的内壁，该第一支承安装在靠近该U形帽的一端的地方，并且该第二支承安装在靠近该U形帽的另一端的地方，每一个支承安装时都要与一个叉子通道隔开，以避免一个穿透举升叉子和该支承件接触。
10.如权利要求9所述的改进的轻型托架，它在其综合结构中还包括(i)一个第三压缩纸制U形帽，该帽安装在该第一和第二U形帽之间，(ii)第三和第四叉子通道，这些通道穿过该第三U形帽，和(iii)第三和第四蜂窝结构纸制支承件，它们安装在该第三U形帽内，每一个支承件安装在其相应的U形帽中，靠近一个叉子通道。
11.如权利要求10所述的改进的轻型托架，它还包括一个附加的纸制蜂窝结构支承，它安装在每一个U形帽中，在该U形帽的二个叉子通道之间。
12.如权利要求11所述的改进轻型托架，其中，该U形帽还包括多个折叠的末端部分，该多个末端部分与该支承件的另外几个露出的末端部分贴紧，以进一步为该支承件提供一个保护屏障。
全文摘要
本发明公布了一种改进的轻型的、可重复利用的，几乎完全由纸制成的托架(10)，该托架(10)由一个蜂窝结构的纸制基座(12)和多个蜂窝结构的纸制支承滑槽(14，16，18)或方块制成。一个刚性的纸帽(26)保护着该多个方块(14，16，18)，并使其强度大大增高。该基座(12)，滑槽(14，16，18)，方块，和帽(26)还可以有一个保护衬垫，例如，聚乙烯，或经过另外处理，以增强其耐水和耐湿性。
文档编号B65D19/00GK1147795SQ94195091
公开日1997年4月16日 申请日期1994年4月20日 优先权日1994年4月20日
发明者戴维·F·麦卡锡 申请人:戴维·F·麦卡锡