CN103201194A - 可压缩的容器系统及用可压缩的容器系统进行运送的方法 - Google Patents

Abstract

一种容器（10），所述容器（10）被用于制品（12）的储存及运送，所述容器（10）包括本体（20），所述本体（20）包括一个或更多个侧壁（40）以及两个端部件（30），所述一个或更多个侧壁（40）以大体纵向的方式延伸，所述两个端部件（30）被以在末端的方式设置于所述容器本体（20）的两端部。多个肋（70）被设置于所述端部件（30）之间，以便于所述容器本体（20）的向内凹陷。以这种方式，所述容器体积可以永久地或临时地被改变，以占据在制品（12）的体积和以其他方式被固定的包装的体积之间的容差。

Description

可压缩的容器系统及用可压缩的容器系统进行运送的方法

技术领域

本发明总地涉及用于将材料包装在容器中的系统及方法，并且更特别地，涉及用于运送的紧密包装的制品。

背景技术

电弧焊使用电源来在电极和基底材料之间创建电弧，以在焊接点处熔化金属。电弧焊工艺可以采用直流（DC）电或交流（AC）电以及可消耗的或不可消耗的焊条。所述焊条被用来通过工件传导电流以将两个部件熔融在一起。焊条还可以在所述工艺期间的某些应用中被消耗，以成为焊件的部分。在这样的实施例中，所述焊条一般为棒状的，以使被递送到可消耗金属的每单位能量允许标准量的材料熔化。为了提高焊接工艺，焊条与焊剂材料典型地耦接。在一个实施例中，所述焊剂被设置于芯内并且由棒状焊条的金属包围。在另一实施例中，所述焊剂经由许多已知的方法被附接到所述棒状焊条的外表面。

为适于不同地理位置的操作，电弧焊材料典型地在不同尺寸和形状的容器中被运输至消费者。许多材料被放置在板条箱或盒子中，并且用填塞材料填充，以减小或避免运输过程中的损坏。在一些情况下，产品用包封有空气的多层塑料材料（通常称为气泡包装（bubblewrap））包裹，这帮助保护产品免遭震动或撞击的影响。其他容器用泡沫聚合物（foamedpolymer）制成的填塞材料（例如聚苯乙烯）所填充。这些由空气填充的“花生”还通过吸收力起到保护被包装的产品的作用，由此最小化对所包围的制品的损坏。

然而，在焊接可消耗的情况下，焊条被典型地放置为在容器中与彼此直接接触。焊条被基于重量大体包装在一种特定尺寸的容器内。然而，利用这种度量标准可能因为焊条通常具有不同材料密度而导致不一致的包装。相应地，与各个容器内的焊条的重量相关联的体积可以随着容器改变而改变。在一个实施例中，具有大体上低材料密度的焊条可以占有所述容器内的大体积的空间。相反，具有高平均密度的焊条可以占有所述容器内小体积的空间。在占有小体积的情况下，焊条会在所述容器内发生明显的运动，其中可以被粘附在焊条的外部的焊剂在运送期间被刮掉、划损或以其他方式被损坏。

被转让给林肯的、具有与本申请相同的发明人的美国专利公开No.2009/0205290描述了先前的系统和方法，用于在逐个容器的基础上补偿不同的体积。所述公开No.2009/0205290描述了一种用来占据额外空间的容器插入件，所述容器插入件可以被放置于用于储存材料和/或将材料运输至最终用户的容器中。所述插入件大体上是纵向的，并具有可以被膨胀和被收缩的螺旋形的配置，用来占据与在容器中所储存的材料的量相关的所述容器内的不同体积的空间。所述插入件还可以是弹性可变形的或大体上为柔韧的并且可以吸收撞击力，来防止或最小化对用于装运的材料的损坏。

然而，这样的先前技术中的系统和方法会给容器为运送容纳在其中的焊条的成本增加不必要的开支。并且，这样的插入件无法在装运容器中提供合乎期望的体积或部位的补偿。因此，所需要的是这样的系统和方法，即在容器内提供低成本的体积补偿，以确保被储存在容器中的产品在运送期间不被损坏。

发明内容

为了解决前面提及的问题中的一个或更多个，发明人提出根据权利要求1所述的一种容器，所述容器被用于制品的储存和运送，所述容器包括本体以及两个端部件，所述本体包括一个或更多个侧壁，所述一个或更多个侧壁以大体纵向的方式延伸，所述两个端部件被以在末端的方式（distally）设置于所述容器本体的两端部。多个肋被设置于所述端部件之间，以便于所述容器本体的向内凹陷。以这种方式，所述容器体积可以永久地或临时地被改变，以占据在制品的体积和以其他方式被固定的包装的体积之间的容差。本发明还提出根据权利要求9的一种方法以及根据权利要求14的一种容器。可以从从属权利要求中获取可优选的方案。特别地，优选的是，当所述凹陷被定位于靠近所述肋，和/或当凹窝状凹陷沿所述容器的所述本体被排成一行，两个凹陷被定位于靠近所述端部件，而第三凹陷在所述最初两个凹陷之间被基本上等距地定位，和/或当所述外力被施加直到压力达到预设的限值，和/或当所述端部件包括基本上以机械方式从所述本体隔离所述端部件的环状褶皱（hoop corrugation）。

附图说明

图1是被用来储存及运送制品的容器的立体视图；

图2是具有多个制品和第一体积的容器的端部视图；

图3是已被压缩导致减小了的第二体积的容器的端部视图；

图4是一容器的立体视图，其中压力从一个或更多个外部源被施加；

图5是一容器的立体视图，其中在压缩之前插入物被放置到制品之内；

图6图示说明一容器，其中在压缩之后插入物被移除，以便于制品从容器的移除；

图7图示说明一容器，其中多个相同的且对齐的凹窝被压缩进入容器，以减小容器的内部体积；

图8是包含多个制品的盒状容器的立体视图；

图9图示说明遭受外部压缩的盒状容器；

图10图示说明被连接到真空装置（vacuum）的容器的立体视图；以及

图11图示说明应用真空装置来减小容器的内部体积之后的容器的立体视图。

具体实施方式

本文所描述的系统和方法涉及用于制品的储存和运送的系统和方法。容器可以被采用并且装载有制品，并且之后被压缩以减小容器的内部体积。以这种方式，在运送期间，制品可以在容器之内被降低到（be relegated to）微不足道的位移。用于运送的制品可以包括通过与其他制品接触、与容器接触和/或由突发的运动而会被轻易损坏的材料。在一个实施例中，制品是在芯周围包含一层焊剂的焊条。如果焊条被允许在容器之内自由运动，则焊剂会因与其他焊条接触而被削去或被除去，这会造成焊条的损坏。在焊接实践中，受损焊条的使用可以与不一致的热施加相关联，以造成不符合标准质量的焊接。本文所描述的系统和方法解决（address）在运送期间对在容器中时对所造成的不良影响敏感的制品的保护。

现参考附图，其中示图仅是出于图示说明本发明的实施方案的目的，而不是出于限制本发明的实施方案的目的，图1示出被用于制品12的储存和运送的容器10。容器10包括本体20，本体20被设置在两个端部件30之间，所述两个端部件30被以在末端的方式放置于容器10的两端部。本体20可以适应在一个或更多个部位处局部性的永久或半永久变形。端部件30每个与开口32相关联，以在容器10之内容纳制品12的放置。如所描绘的，端部件30包括环状褶皱，所述环状褶皱经由柔性材料被耦接在一起以创建手风琴般的结构。平面A和平面B是平行的并且跨每个开口32延伸，其中平面A和平面B之间的距离h等于本体20和端部件30总共的长度。

在该实施方案中，容器10是圆柱形形状，并且其中本体20以大体纵向的方式延伸。然而，将被理解的是，容器10和相关联的实施方案可以具有基本上任何尺寸或形状。在一种应用中，容器10被用来容置棒状部件，例如焊条。然而，容器10可以被设计来容置适于与本发明的实施方案一起使用的基本上任何类型的制品。端部件30可以每个提供这样的结构，以确保开口32在本体20变形之前和之后基本上维持相同的形状。

侧壁40可以被用来将本体20和端部件30制成大体上为单一的结构。在一种方式中，侧壁40是永久和/或半永久可变形的大体上为刚性的材料，例如金属、铝、合金、非弹性可变形塑料、非弹性可变形聚合物或钢。侧壁40的厚度可以基于多种因素（包括所使用的材料）而改变。在一个实施方案中，侧壁40为介于0.010-0.090英寸之间。在另一实施方案中，侧壁40为介于0.050-0.200英寸之间厚。本文所利用的，半永久变形被限定为这样的结构状态，所述结构状态可以通过力的外部施加从原始状态被改变或被还原到原始状态。以这种方式，侧壁40可以维持变形状态直到采取不能抗拒的动作（assertive action）。因此，快速还原到原始状态而没有力的外部施加的塑料或聚合物一般在本实施方案的范围之外。

容器10包括一个或更多个肋70，一个或更多个肋70可以被定位在容器10的侧壁40的表面上的合乎期望的部位处。在该示例性实施方案中，肋70被相等地周向彼此间隔开，并且从本体20的顶部延伸到本体20的底部。每个肋70可以通过压接、刻痕和/或以其他方式使侧壁40变形而被创建，以强化在每个肋70位置处的材料，并且便于侧壁40沿着直线的变形。以这种方式，每个肋70可以在侧壁40上提供凹陷边缘的边界和溃折点（breakpoint）。在一个实施例中，凹陷涉及在侧壁40上的具有预设尺寸、形状和深度的凹痕（indentation）。这样的尺寸参数（至少部分地）可以通过肋70的几何外观（例如侧壁40内的刻痕深度、宽度和形状）被指定。所述凹陷可以通过相对于容器10为外部的或内部的力的施加被创建。

端部件30可以包括一个或更多个环状褶皱80，一个或更多个环状褶皱80被用来加强位于容器10的两端处的开口32的强度。特别地，端部件30可以包括多个环，所述多个环经由柔性材料耦接在一起以提供手风琴般的结构。当力被施加到本体20（例如，在肋70的每个处）时，环状褶皱80通过将施加到本体20的力隔离来维持开口32的结构完整性。以这种方式，贯穿于力施加的整个过程，开口32的总体形状可以被维持。环状结构80可以包括一个或更多个连续的波状肋、重叠的不连续的肋、多个倾斜且重叠的离散的段部、重叠的以成排的方式的水平段部，和/或一系列互相干涉并覆盖的段部。以这种方式，当压力被施加到侧壁40时，附加的材料可以经由环状褶皱80被提供，以便于各个凹陷的创建。

本文所描述的环状褶皱80考虑位于或接近容器10的端部件30以提供所述端部件的强度加强的基本上任何结构。环状褶皱80还可以基于开口32的尺寸和/或形状被选择，所述开口根据特定的实施方案可以具有圆形、椭圆形、三角形、矩形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形等的截面。在该实施例中，开口32形状大体为圆形形状，并且具有与容器10的本体20基本上相同的半径。然而，将被理解的是，开口32可以具有与制品12的各种尺寸或形状、运送考虑事项、制作材料以及其他约束条件相称的规格。

此外，可移除的盖（未示出）可以经由已知的固定方法被附接到两端部件30。在一个实施例中，所述可移除的盖被耦接到仅一个端部件30，而另一端部件30被永久地附接到盖或等同的覆盖部件。在另一实施方案中，可移除的盖被耦接到两个端部件30。盖至端部件30的固定可以使用任何已知的方法（例如紧配合、粘合剂、螺钉配合、锁固机构等）被完成。

图2图示说明具有被设置于容器10中的制品12的容器10的端部视图。多个肋70围绕本体20的周边被设置为彼此等距。在该实施例中有六个肋70，六个肋70被配成对为70a、70b和70c，以根据对容器10的本体20的适当的力施加创建三个凹陷。在一个实施例中，力被施加在每对肋之间以创建各个凹陷，由此减小容器10的内部体积。如图1示出的，第一体积115代表在平面A和B之间的容器10之内的可用空间的量。由于在该实施例中的容器10是大体上圆柱形形状的，第一体积115可以利用已知公式（例如πR²h）被计算出，其中R是开口32的半径，并且h是容器10的长度。然而，将被理解的是，依据容器10的不同的几何结构，可以采用各种公式来计算第一体积115的值。

图3图示说明施加外力以在侧壁40上创建三个凹陷145、148和153之后的容器10的端部视图。在该实施例中，容器10在围绕容器10侧壁的周边的三个被相等间隔开的部位（例如，近似每60°）处被压缩，以在每个肋对70a、70b和70c之间分别创建凹陷145、148和153。这样的力可以在制品12的装载之前和/或之后（并且在装运之前）被施加，以在运送期间使制品的运动最小化。在一个实施例中，力在制品12的装载之前被施加以接近所期望的被占有的体积。在制品已被装载后，力可以被再一次施加到容器10以完成过程并且在容器10之内创建被包装好的排列。

一方面，凹陷145、148和153具有相等的半径和深度，凹陷145、148和153通过在每个部位处施加基本上相等的预设水平的外部压力被创建。在一个实施方案中，要创建各个凹陷的压力水平是介于0.2-10牛顿之间的力。这样的压力水平可以与当容器10的侧壁40与一个或更多个被设置于容器内的制品12接触时侧壁40的厚度的已知的所期望的改变和/或被用来制作侧壁40的材料相称。因此，一旦压力水平方面的增加大于特定的量，则操作会结束。一旦各个凹陷145、148和153被创建，则容器10保持比第一体积115更小的第二体积125。

基于第二体积125，制品12被设置在紧密包装的结构中，其中仅微不足道量的运动是可能的。第二体积125可以比第一体积115小合乎期望的特定的百分比范围。在一个实施例中，第二体积125比第一体积115小2-50%左右。在另一实施例中，第二体积125比第一体积115小10-30%。在又另一实施例中，第二体积125比第一体积115小5-10%。再又另一实施例中，第二体积125比第一体积115小2-8%。将被理解的是，第二体积125可以通过使用公知的几何法则从第一体积115减去各个凹陷145体积的总和来被计算出。

在一个实施例中，凹陷145的尺寸基于容器10之内未被使用的空间的量、容器10侧壁40的材料强度和/或制品12的材料的强度和尺寸被确定。为了防止对制品造成损坏，仪表或等同物（未示出）可以与力的施加配合而被采用，以连续地监控被施加到容器10的压力，来确保压力在预设的阈值之内。这样的阈值可以与侧壁40的内部表面和被包含在容器10之内的制品12形成的接触相关。以这种方式，标准化的且适中的压力可以被采用以将制品12固定在容器10之内而不造成制品的损坏。一方面，最佳的凹陷尺寸可以便于制品12在（例如，通过最终用户）力的施加之后的容易移除。

图4示出容器10在围绕容器10的周边的三个大体相等地间隔的部位处遭受外力210、212以形成包括凹陷145和148的三个凹陷。尽管力210、212各自在三个离散的部位处被图示说明，将被理解的是，被施加到侧壁40的压力可以被替代为以相对均匀的方式被施加以形成各个凹陷。在一个实施方案中，在各个部位处，外力210基本上等于外力212和第三外力（未示出）。在另一实施方案中，在基于逐个凹陷的基础上，被施加的力基本上不彼此相等。这样的压力值可以基于许多因素而改变，例如制品12的种类和/或数量、容器10的尺寸/形状和用于侧壁40的材料。被施加的力的量可以使用本领域技术人员已知的公式来计算。

在一个实施方案中，在三爪卡盘或类似的装置内，施加到容器10的外力210、212经由径向的形式来实现。在另一实施例中，出于这样的目的，力经由折弯机、模具或本领域已知的其他机械实现方式被施加。在该实施例中，所述卡盘可以容置三个工具，三个工具中的每个基本上等于合乎期望的凹陷尺寸。在另一实施例中，力在多个离散的部位处被施加，所述多个离散的部位是等同的并且沿容器10上的各自的轴线被对齐。这样的离散力施加可以经由多个单独的工具被实施，所述多个单独的工具每个具有等于本体20的表面面积的一些部分的占据面积。然而，基本上任何装置被考虑来施加外力210、212，用于在容器10的表面上的合乎期望的部位处创建凹陷145、148。

图5示出一实施方案，其中在力的施加之前插入物320被放置到容器10中。插入物320可以随后被用来便于最终使用者将制品12从容器10移除。在一个实施例中，插入物320具有棒状形状并且基本上延伸容器10的长度。插入物320可以由低摩擦材料（例如超高分子量聚合物）制成，以便于插入物的容易移除，这种移除对制品12不造成损坏。进一步地，插入物320可以包括环形或类似的结构，以在开口32处从制品12伸出。如图6图示说明的，以这种方式，使用者可以经由所述结构抓紧插入物320以将所述插入物从制品12之间拉出，并且在容器10之内创建附加的空间。一旦完成这个步骤，之后制品12的移除就直接进行了。

图7示出本实施方案的一方面，其中多个相同的且对齐的凹窝345、348各自经由力310、312的施加被创建在容器10的侧壁40上。在一个实施方案中，凹窝345、348具有圆的凹腔并且沿在围绕容器10的周边的三个纵向相等地间隔部位处被创建。尽管示出三个凹窝，基本上任何数量的变形部分都可以被应用于各个纵轴之内。类似地，凹窝345可以基本上具有任何形状。将被理解的是，只要沿容器10之内的制品12的长度具有对称性，外力310、312的施加可以以多种方式来利用，以改变容器10的内部体积，以允许制品以束的方式被对齐。如果不成比例数量的凹痕被用于容器10的一个端部上，则制品12可能被指责（maligned）为阻碍方便移除和/或对容器本身结构造成损害。

图8和图9将本文所描述的原理应用到具有盒状形状的容器410，容器410与图1-7中所讨论的具有圆柱形状的容器10形成对比。类似于容器10，容器410可以被用来便于对具有棒状形状的制品12的储存。容器410在任何压缩操作之前具有第一体积525，第一体积525可以根据h×l×w来计算，其中如示出的，h是容器410的高度，l是容器410的长度，而w是容器410的宽度。图9示出在将容器410中的制品12用过后对容器410施加外力420。如上所讨论的，力420可以沿容器10的外部上的相同的且对齐的轴线被相等地施加，以确保压缩操作之后制品12被适当地对齐。此外，可以利用多个凹窝或其他凹痕，或者使用穿过容器410的长度的单个凹痕。力420的施加将容器410的第一体积525减小至第二体积535。第二体积535可以通过减去由于外力420所导致的体积的减少量来计算，和/或如果适用的话可以利用用于确定相对的多边形体积的已知的几何法则来计算。

图10图示说明真空装置550，真空装置550被应用到容器10以经由外力的施加便于体积的改变。在该实施方案中，容器10可以被不透气地密封以确保基本上达到零大气压状态，来获得用于在侧壁40上创建凹陷的充足的内力。这种方式可以被用于代替结合图1-9所描述的外力的施加，或者除结合图1-9所描述的外力的施加外被使用。图11示出在真空装置550的抽吸之后的容器10，其中容器10的体积被减小以确保制品12不产生如结合本文的实施方案所描述的转移。拉舌或类似的结构可以被耦接到端部盖，以便于打开并且还原到容器10的基本上原始的状态。一旦真空密封被破坏，空气会冲入容器10来以向外的方向推侧壁40。以这种方式，容器10可以还原到基本上真空装置550的应用之前的体积尺寸。

本文已参照优选的实施方案对本发明进行了描述。显然，一旦阅读和理解本说明书，将可以想到各种修改和变更。本文旨在包括所有这些修改和变更，只要它们落入所附的权利要求书或其等同方案的范围内。

参考标号：

10         容器

12         制品

20         本体

30         端部件

32         开口

40         侧壁

70         肋

70a        肋

70b        肋

70c        肋

80         环状褶皱

115        第一体积

125        第二体积

145        凹陷

148        凹陷

153        凹陷

210        外力

212        外力

310        力

312        力

320        插入物

345        凹窝

348        凹窝

410        容器

420        力

525        第一体积

535        第二体积

550        真空装置

Claims (15)

1.一种容器，所述容器包括：

本体（20），所述本体（20）包括一个或更多个侧壁（40），所述一个或更多个侧壁（40）以大体纵向的方式延伸；

两个端部件（30），所述两个端部件（30）被以在末端的方式设置于所述容器本体（20）的两端部；以及

多个肋（70），所述多个肋（70）被设置于所述端部件（30）之间，以便于所述容器本体（20）的向内凹陷。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述端部件（30）包括经由柔性材料耦接在一起以创建手风琴般结构的环状褶皱（80）。

3.如权利要求1或2所述的系统，所述系统还包括：

一个或更多个棒状制品（12），所述一个或更多个棒状制品（12）被设置于所述容器（10）的所述本体（20）之内；以及

端盖，所述端盖耦接至每个端部件（30），以将所述一个或更多个棒状制品（12）包封在所述容器（10）之内。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的系统，所述系统还包括：

一个凹陷或更多个凹陷，所述一个凹陷或更多个凹陷在制品（12）插入所述容器（10）的所述本体（20）之后被创建于所述本体（20）上，所述凹陷/多个凹陷减小所述容器体积，以使所述容器中的所述棒状制品（12）的运动最小。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的系统，所述系统还包括：

从所述容器（10）外部向内的多个凹窝状的凹陷，以减小所述容器（10）的内部体积。

6.如权利要求4或5所述的系统，其中所述一个或更多个凹陷通过施加约为0.5-10牛顿之间的力至所述侧壁（40）上被创建。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述体积被减小2%至50%，可优选地被减小5%至8%。

8.如权利要求1至7中的任一项所述的系统，其中所述容器（10）经由外力和/或从所述容器（10）的内部进行抽吸的真空装置（550）被压缩。

9.一种运送制品（12）的方法，所述方法包括：

制作包括本体（20）的容器（10），所述本体（20）被设置于两个端部件（30）之间，其中一个或更多个肋（70）被设置于所述本体（20）上以提供结构型折痕；

用一个或更多个制品（12）填充所述容器（10）；以及

在一个或更多个部位上对所述容器（10）施加力来靠近所述肋（70）创建凹陷，以减少所述容器（10）的所述内部体积。

10.如权利要求9所述的方法，就在填充所述容器（10）之前还包括：

在一个或更多个部位上对所述容器（10）施加力，以创建靠近所述肋（70）的凹陷，以减小所述容器（10）的所述内部体积。

11.如权利要求9或10所述的方法，其中所述容器（10）由金属、铝、合金、非弹性可变形塑料、非弹性可变形聚合物或钢制成。

12.如权利要求9至11中的任一项所述的方法，其中所述容器（10）经由外力被压缩，所述外力可优选地被施加直到压力达到预设的限值，和/或经由从所述容器（10）的内部进行抽吸的真空装置（550）被压缩。

13.如权利要求9至12中的任一项所述的方法，其中在运送期间所述一个或更多个凹陷将所述制品（12）保持在适当位置。

14.一种用于储存制品的容器，所述容器包括：

用于将制品（12）装载到所述容器（10）中的装置，所述容器（10）包括本体（20）和从侧壁（40）延伸的两个端部件（30）；以及

用于对所述侧壁（40）施加力以靠近一个或更多个部位创建一个或更多个凹陷从而减小所述容器（10）的内部体积的装置。

15.如权利要求14所述的容器，所述容器还包括：

用于在侧壁（40）上的一个或更多个部位处创建折痕的装置，以便于在预设的边界或溃折点处所述容器本体（20）的向内凹陷。

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