专利名称：垫板平台的制作方法
技术领域：
本发明 一般涉及承载结构领域，特别涉及一种由与高度耐沖击的
聚苯乙烯相化合的泡沫聚苯乙烯(expanded polystyrene )内芯制成的
承载结构。
背景技术：
运输托盘(shipping pallet)是众所周知的可移动的平台式承载结 构，其用于在其上放置装船的货物。托盘上经常承载不同的物品，如 硬纸盒或箱子。装载好的托盘可用托盘卡车或叉式升降机搬运。
托盘在美国有90亿美元的市场。其在世界上有300亿美元的市场。 在这些市场上，百分之九十的托盘是由木头制成的。
木制托盘的重量在40磅到70磅之间。因此，为使用木制托盘， 其上运输的货物的重量就要减少40到70磅。
应该知道，搬运木制托盘的人经常会受到木头碎片和钉子的伤害。 另外，在木制托盘的使用寿命结束时对其进行的处理也会对环境构成 威胁。
由于使用木制托盘而导致的包括亚洲长角曱虫(Asian Longhorned Beetle )、亚洲曱虫(Asian Cerambycid Beetle )、木〉木线虫(Pine Wood Nematode )、 *>凋线虫(Pine Wilt Nematode )以及星天牛(Anoplophora Glaprip wnnis )在内的木生昆虫的进口已经引起了许多国家的关注。进 口昆虫造成损失的典型例子是美国栗树的命运。据说有一段时间松鼠 可以脚不沾地地在栗子树的树枝上穿越美国。害虫的横行导致了栗树 在美国灭绝。
因此，木制托盘的重量，其引起的伤害、对环境的威胁以及导致 木生昆虫进口的可能性都妨碍了木制托盘的使用。就像下面将要说明 的那样，有一种诱人的替代品可以替代木制托盘。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种可方便地移动的承载结构，该结构 不大可能携带木生昆虫。
本发明的另一个目的是提供一种可移动的承载结构，该结构不带 有能造成伤害的木头碎片和钉子。
根据本发明所述，它提供了一种垫板平台，所述垫板平台具有泡 沫聚苯乙烯内芯，在所述内芯表面附近具有与高度耐冲击的聚苯乙烯 相化合的区域。
由于组成成分的化合，与垫板平台形成化学结合之前的内芯相比，
其强度与重量之比增长至近1000: 1。这样就可使垫板平台能够承载 与木制托盘所承载的负荷相当的负荷。所述的垫板平台不会支持昆虫 生命，也不带有会对人造成伤害的木头碎片和钉子。
通过以下结合附图对本发明优选实施例所做的说明，本发明的其 它目的、特征和优点将变得更加清楚。
图1是根据本发明所述的塾板平台的内芯的顶侧的立体图； 图2是图1所示内芯的底侧的立体图； 图3是一种成型模子的立体图4是在准备进行两步化合过程中的第一步时位于图3的成型模 子之内的图l所示内芯的侧视图，其中，所述成型模子被放置在其中 夹有第 一 高度耐冲击的聚苯乙烯板的夹具框架之下；
图5是图4中的夹具框架和第一薄板的立体图5A是图4中的第一薄板的平面图5B是沿图5中的5B - 5B线的视图6是在第一薄板被加热后位于放置在夹具框架下的图3所示成 型模子之中的内芯的侧视图7是位于内芯底侧的边缘部分之上的夹具框架的侧视图； 图8是强化的聚苯乙烯被钻孔后的底侧的立体图；图9是在准备进行第二步化合程序时位于成型模子之内的内芯的 侧视图，其中所述成型模子被放置在其中夹有第二高度耐沖击的聚苯
乙烯板的夹具框架之下；
图10是在第二薄板被加热后位于放置在夹具框架下的成型模子 之中的内芯的侧视图11是位于内芯顶侧的边缘部分之上的图IO的夹具框架的侧视图。
具体实施例方式
如图1和图2所示，聚苯乙烯内芯IO具有普通的矩形板(slab) 形状，该矩形板带有端面(edge) 12 (图1 ),端面12的宽度14大约 是l又3/4英寸。内芯IO具有平滑的顶面16，其长度约为48英寸并 且宽度约为40英寸。内芯IO的底面18(图2)包括多个支脚20-28。 这些支脚从底面18伸出约4英寸。
端面12与底面18上的边缘间隔(marginal space ) 42、 44、 46、 48相邻。边缘间隔42、 44、 46、 48分别将支脚26-28,支脚20、 23、 26，支脚20-22以及支脚22、 25、 2 8与端面12分隔开。
由于内芯10由聚苯乙烯制成，因此它不具有足够的结构强度以用 于承载平台。通过使内芯10表面附近的区域与高度耐沖击的聚苯乙烯 化合，就可以形成具有足够强度的垫板平台。泡沫聚苯乙烯和高度耐 冲击的聚苯乙烯都是公知的。随后描述的垫板平台具有与内芯10基本 相同的尺寸。
化合处理的两个步骤中的第一步是使泡沫聚苯乙烯和底面18相 邻近的部分与高度耐冲击的聚苯乙烯产生化合，以形成强化的聚苯乙 烯。另外，泡沫聚苯乙烯邻近端面12并且靠近底面18的部分也与高 度耐冲击的聚苯乙烯化合，从而形成强化的聚苯乙烯。
如图3所示，成型模子50具有以直角形放置的多个侧壁52 - 55, 这些侧壁定出了内腔56的和顶面58。侧壁52 - 55的内表面56U勾画 出了内腔56的一个部分，该部分与由端面12勾画出的内芯10的形状 互补。侧壁52 - 55的内部形成了环绕内腔56延伸的搁板(shelf) 60。 搁板60具有与表面58相平行的表面62。表面58与表面62之间的距 离小于宽度14(图1)的二分之一，其原因将在后面解释。在本实施 例中，表面58与表面62之间的距离是宽度14的三分之一。
如图4所示，模子50可沿箭头63的方向移动。内芯IO被保持在 模子50内，其顶面16靠近端面12的边缘部分被置于表面62 (图3) 之上，由此使顶面16保持在模子50内。由于表面58与表面62之间 的距离为宽度14的三分之一 ，因此端面12的三分之二从模子50伸出。 另外，底面18从模子50伸出。
固定放置的夹具框架64中夹有第一高度耐冲击的聚苯乙烯薄板 67。加热器68被放置在夹具框架64附近。
如图5所示，夹具框架64由被多个螺钉固定在一起的上矩形框 74和下矩形框76制成。上框74的长度和宽度分别与下框76的长度 和宽度基本相等。
如图5A与5B所示，在螺钉78没有拧紧时，薄板67 (图5A )的 边缘以与床单被插入床板与弹簧床垫之间相同的方式被插进框74与 76之间(图5B)。在框74和76的拐角处，薄板67按照与利用医院 床单折角铺叠法对床单进行折叠相同的方式折叠，并被插入到框74
和76之间。当薄板67的边缘和拐角 一皮插入时，薄板67在平面上延伸， 从而覆盖了框76的面80，随后，螺钉78被柠紧，由此使薄板67固 定在夹具框架64中。
如图6所示，在处理过程的第一步中，加热器68将薄板67加热 至293QF到375°F之间。由于受到加热，薄板67将下垂。在薄板67 被加热后，加热器68被移开，并且模子50沿箭头63的方向移动。
应该理解，当薄^反67 ^t加热时，它将变得易碎。由于夹具框架 64是固定设置的，所以薄板67被损坏的风险减少到了最小。
如图7所示，模子50—直移动，直到覆盖了端面80 (图5B)的 -波加热的薄4反67的一部分,皮i文置在面58 (图3)上为止。才莫子50通 过风箱86和连接线88与一真空泵84相连。
应该明白，内芯10是多孔的。当真空泵84工作时，空气经由内芯IO从顶面16进入泵84。加热的薄斧反67不是多孔的，由此产生一 个大气压的压力，以将加热的薄板67拉拽至底面18以及从才莫子50 伸出的端面12的三分之二上。
底面18以及从模子50延伸出的三分之二端面12附近的泡沫聚 苯乙烯与薄板67的高度耐冲击的聚苯乙烯相化合，从而形成强化的聚 笨乙烯。强化的聚苯乙烯不是多孔的。其表面附近带有强化的聚苯乙 烯的底面18和支脚20 - 28在以后的引用中被分别称为18C及20C -28C。
如图8所示，由于强化的聚苯乙烯不是多孔的，所以在底面18C 中钻有多个孔90 ，以近似获得泡沫聚苯乙烯的多孔性。
如图9所示，在处理过程的第二步中，底面18C被保持在模子50 内，并且其边^彖间隔42， 44， 46， 48 (图2)被置于面62之上。由于 面58和面62之间的距离为宽度14的三分之一，所以端面12的三分 之二从模子50延伸出来。应该理解的是，在处理过程的第二步中，从 模子50延伸出来的端面12的三分之二包括了在处理过程的第一步中 未从模子50延伸出来的端面12的三分之一。
框架64框住了与薄板67相类似的第二高度耐沖击的聚苯乙烯板 94。带有薄板94的夹具框架64被固定设置在模子50的上方。加热器 68则被设置在框架64附近。
如图IO所示，加热器68用于加热薄板94和框架64。模子50以 与所述处理过程的第一步相类似的方式沿箭头63的方向移动。
如图11所示，模子50 —直移动，直到覆盖了端面80 (图5B) 的薄板94的一部分被放置在面58上为止。由于存在多个孔90(图8)， 当真空泵84工作，空气可以进入泵84。但是，由于薄板94不是多孔 的，因此将产生一个大气压的压力以将薄板94拉拽到顶面16上。由 于薄板94与夹具框架64具有如前所述的连接，内芯10伸出模子50 的所有部分都与薄板94相接触。
根据上述处理过程的第二步，从模子50伸出的内芯IO的表面部 分附近的泡沫聚苯乙烯与薄板94的高度耐沖击的聚苯乙烯相化合，从 而形成强化的聚苯乙烯。另外，由于表面58与表面62之间的距离小于宽度14的一半，因此整个端面12的附近都形成了强化的聚苯乙烯。 通过上述过程形成的垫板平台的重量大约为8磅，并能承载约 3500磅的负荷。
如图8所示，支脚20C _ 22C、支脚23C - 25C以及支脚26C - 28C 被分别设置在平行的列95 - 97中。列95 - 97之间的距离被设置成可 使叉车的叉齿能够放置在列95与96之间以及列96与97之间。因此， 利用与列95 - 97平行的叉齿，叉车就能够从两侧中的任何一侧将垫板 举起。
类似地，支脚20C、 23C、 26C、支脚21C、 24C、 27C以及支脚 22C、 25C、 28C被分别设置在与列95 - 97垂直相交的行98- 100中。 行98 - 100之间的距离被设置成使叉车的叉齿能够放入行98与行99 之间以及行99与行100之间。因此，利用与行98 - 100平行的叉齿， 叉车就能够从两侧中的任何 一 侧举起垫板。
虽然以上参考优选实施例对本发明进行了详细说明，但是本领域 的 一般技术人员应该意识到，任何对其形式与细节进行的变换都不会 脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种垫板平台，其具有普通的矩形板形状，并且带有第一侧和第二侧、将所述第一侧和第二侧隔开的边缘、以及从所述第一侧和第二侧中的一个伸出的多个支脚，其特征在于，所述垫板平台由泡沫聚合物内芯制成，所述聚合物内芯具有在其表面附近与第一和第二高度耐冲击的热聚合物板组合的部分，其中，所述第一高度耐冲击的热聚合物板覆盖所述第一侧和所述边缘的至少一半，以形成覆盖所述聚合物内芯的强化的热聚合物板，所述第二高度耐冲击的热聚合物板覆盖所述第二侧和所述边缘的至少一半，以形成覆盖所述聚合物内芯的强化的热聚合物板。
2. 根据权利要求1所述的垫板平台，其特征在于，所述支脚被设 置在垂直相交的行与列上。
3. —种制造强化的热聚合物承载结构的过程，其特征在于，包括 以下步骤提供适于插入泡沫聚合物内芯的成型模子；将所述泡沫聚合物内芯插入所述成型模子，其中，所述泡沫聚合 物内芯的一侧和所述泡沫聚合物内芯的至少一半厚度从所述模子延伸出；加热第一高度耐冲击的热聚合物板；以及 第一侧和所述泡沫聚合物内芯的至少一半厚度。
4. 根据权利要求3所述的过程，其特征在于，所述加热第一高度 耐冲击的热聚合物板的步骤进一 步包括以下步骤提供真空泵；以及施加降低的压力，以将加热后的第 一 高度耐冲击的热聚合物板模 制到所述泡沫聚合物内芯，所述降低的压力近似为 一 个大气压。
5. 根据权利要求3所述的过程，其特征在于，所述高度耐冲击的 热聚合物板被加热到145。C到191。C之间的温度。
6. 根据权利要求3所述的过程，其特征在于，所述高度耐冲击的 热聚合物板在一个大气压的压力和145°C到191。C之间的温度下与所 述泡沫聚合物内芯化合。
7. 根据权利要求3所述的过程，进一步包括将所述泡沫聚合物内芯放置在所述第 一 高度耐冲击的热聚合物板 的附近；将所述泡沫聚合物内芯移动至与加热后的第一高度耐沖击的热聚 合物板接触，其中，所述加热后的第一高度耐沖击的热聚合物板保持 在固定的位置；将所述泡沫聚合物内芯放置在所述第二高度耐沖击的热聚合物板 的附近；以及将所述泡沫聚合物内芯移动至与加热后的第二高度耐冲击的热聚 合物板接触，其中，所述加热后的第二高度耐沖击的热聚合物板保持 在固定的位置。
8. —种制造强化的热聚合物承载结构的过程，包括以下步骤 提供适于保持泡沫聚合物内芯的第一成型模子以及适于保持泡沫聚合物内芯的第二成型模子；将所述泡沫聚合物内芯保持在所述第一成型模子内，并且所述内 芯的第 一侧以及所述内芯的至少 一半厚度从所述第 一成型模子伸出；加热第 一 高度耐沖击的热聚合物板；将所述第 一高度耐沖击的热聚合物板与所述内芯的所述第 一侧组 合，其中，所述内芯从所述第一成型模子中延伸出的部分与所述热聚 合物纟反4妄触；将所述内芯从所述第一成型模子中去除，并将所述内芯重插入到所述第二成型模子，其中所述内芯的第二侧以及所述内芯的至少 一半厚度从所述第二成型模子伸出；加热第二高度耐冲击的热聚合物板；以及用所述第二高度耐沖击的热聚合物板基本环绕所述内芯。
9. 根据权利要求8所述的过程，其特征在于，所述加热第一高度 耐冲击的热聚合物板的步骤进一步包括以下步骤提供真空泵；以及施加降低的压力，以将加热后的第 一高度耐冲击的热聚合物板模 制到所述泡沫聚合物内芯，所述降低的压力近似为 一个大气压。
10. 根据权利要求8所述的过程，其特征在于，所述高度耐沖击 的热聚合物板被加热到145。C到191。C之间的温度。
11. 根据权利要求8所述的过程，其特征在于，所述高度耐沖击 的热聚合物板在一个大气压的压力和145。C到191。C之间的温度下与 所述泡沫聚合物内芯化合。
12. —种制造强化的聚合物承载结构的过程，其特征在于，包括 以下步骤提供适于插入泡沫聚合物内芯的成型模子，其中，所述泡沫聚合 物内芯的第 一侧和所述泡沫聚合物内芯的至少 一半厚度与第 一高度耐 冲击的热聚合物板组合；将所述泡沫聚合物内芯插入所述成型模子，其中，所述泡沫聚合 物内芯的第二侧和所述泡沫聚合物内芯的至少 一半厚度从所述模子延 伸出；加热第二高度耐冲击的热聚合物板；以及用所述第二高度耐沖击的热聚合物板基本环绕所述泡沫聚合物内
13. —种强化的聚合物承载结构，包括泡沫聚合物内芯，具有第一侧和第二侧、并包括平台，所述平台 具有宽度，其中，所述第一侧是所述平台的上表面；第 一 高度耐冲击的热聚合物板，其与所述泡沫聚合物内芯组合， 其中，所述第 一高度耐沖击的热聚合物板覆盖所述泡沫聚合物内芯的 所述第一侧与所述宽度的一半；以及第二高度耐冲击的热聚合物板，其与所述泡沫聚合物内芯组合， 其中，所述第二高度耐沖击的热聚合物板覆盖所述泡沫聚合物内芯的 所述第二侧与所述宽度的一半。
14. 一种强化的聚合物承载结构，包括(a)泡沫聚合物内芯，具有顶侧和底侧，所述顶侧具有宽度，从 所述底侧向外延伸出多个支腿；(b )第 一高度耐沖击的热聚合物板，其与所述泡沫聚合物内芯组 合，其中，所述第一高度耐冲击的热聚合物板覆盖所述顶侧与所述泡 沫聚合物内芯的一半宽度；以及(c)第二高度耐沖击的热聚合物板，其与所述泡沫聚合物内芯组 合，其中，所述第二高度耐冲击的热聚合物板覆盖所述底侧、所述多 个支腿以及所述泡沫聚合物内芯的一半宽度。
15. 根据权利要求14所述的强化的聚合物承载结构，其特征在于， 通过将所述第一高度耐冲击的热聚合物板加热到145°C到191°C之间的温度，将所述第 一高度耐冲击的热聚合物板与所述泡沫聚合物 内芯化合；以及通过将所述第二高度耐冲击的热聚合物板加热到145°C到191°C 之间的温度，将所述第二高度耐沖击的热聚合物板与所述泡沫聚合物 内芯化合。
16. 根据权利要求14所述的强化的聚合物承载结构，其特征在于， 所述第一和第二高度耐沖击的热聚合物板相互邻近。
17. 根据权利要求16所述的强化的聚合物承载结构，其特征在于， 所述相互邻近的第 一和第二高度耐冲击的热聚合物板相互化合。
18. 根据权利要求14或16所述的强化的聚合物承载结构，其特 征在于，所述第一和第二高度耐冲击的热聚合物板在一个大气压的压 力和145。C到191。C之间的温度下与所述泡沫聚合物内芯化合。
全文摘要
一种具有普通矩形板形状的垫板平台，其一面伸出有多个支脚。所述垫板由泡沫聚苯乙烯内芯制成。一种化合过程被用于使内芯表面附近的部分与高度耐冲击的聚苯乙烯化合。在所述化合过程的两个步骤的第一步中，内芯被放置在一个成型模子中，并且使内芯的两面中的一面以及内芯厚度的三分之二从模子伸出。一个加热了的高度耐冲击的聚苯乙烯板与从模子伸出的内芯部分相接触。按照类似的方式，内芯的两个面中的另一面从模子伸出并与加热的高度耐冲击的聚苯乙烯板相接触。
文档编号B29C51/00GK101607611SQ20081018107
公开日2009年12月23日 申请日期2003年11月6日 优先权日2003年11月6日
发明者W.达默特 劳伦斯 申请人:艾尔戴克斯国际公司