CN103796925B - 托盘保护器装置和方法 - Google Patents

Abstract

一体式形成为模塑塑料零件的托盘保护器加强了木托盘。它的面板被钉到或用螺钉拧到该托盘的前面以及任选地、该托盘的背面以及侧面上。保护器具有用于叉车的尖齿的叉孔开口，并且这些开口被铰接到延伸进入这些托盘内部区域的中空套管中。这些套管提供了接受该尖齿与该托盘的重量以及其间的力矩的结构，并且使其扩散遍及该托盘的整个前部。RFID模块也可以被包括。

Description

托盘保护器装置和方法

技术领域

本披露涉及托盘，也称为滑动垫木。更确切地说，本发明涉及用于加强托盘的装置以及方法。

背景技术

存在用于不同应用的许多样式的托盘。尽管许多是由木材制成的，但也存在金属以及塑料托盘。已经尝试给标准木托盘提供加强结构，从而可以对托盘的较弱或易受损部分进行加强。尽管如此，部分地由于其使用中的事故，许多托盘仍具有较短的使用寿命。托盘移动操作的性质使得其使用常常是以不够小心的方式实现。尽管存在由强化塑料以及具有嵌入式RFID识别技术的其他材料形成的高科技托盘，但仍需要可以将低技术托盘技术调适用于长寿命的高科技托盘的装置以及方法。需要对常见的托盘损害模式连同进行缓解的解决方案进行较好地分析。托盘损害还会导致托盘所支撑的货物的损害。这是经济地生产更加稳固的托盘的解决方案的更大经济动机。

发明内容

被固定在托盘的尖齿接受面上的保护装置处理以有成本效益的方式提供持久托盘的问题。保护装置可以具有一个部分，该部分具有延伸进入托盘的深度，该托盘在支撑叉车的尖齿和其他起重设备以及将产生的力分布在较大区域上这两方面可以是有效的。成角度并且倾斜的表面可以使误用的货叉尖齿偏斜。此外，托盘保护器可以具有嵌入式RFID装置。

附图说明

图1示出了在透视中的木块式托盘以及托盘保护器装置的第一示例版本，其中加强装置被定位用于到托盘正面的附接；

图2示出了在透视图中的图1的装置，其中保护器装置在适当的位置并且被附接到木托盘上；

图3A、3B、3C、3D、3E，以及3F对应地为沿着图1的托盘保护器的E—E的透视图、背视图、俯视图、后透视图、侧视图，以及截面侧视图；

图4为在透视中的图1的托盘的前部部分的放大视图；

图5示出了沿着E—E的图3A的托盘保护器的透视切开视图；

图6A为使用不正确的货叉高度处理托盘的叉车的侧视图；

图6B为处理斜托盘的叉车的平面视图；

图7A示出了具有插入的叉车尖齿的图2的托盘的放大示意图；

图7B示出了具有不恰当插入尖齿的图2的托盘以及托盘保护器的示意图；

图8为接近具有保护器的纵梁式托盘的托盘搬运车的视图；

图9示出了在沿着截面C—C的放大局部视图中可见的接近具有保护器的图8的纵梁式托盘的托盘搬运车；

图10A为适合于与纵梁式托盘一起使用的第二示例托盘保护器的前透视图；

图10B为图10A的托盘保护器的后透视图；

图11示出了适合于与图10A的保护器一起使用的纵梁式托盘的前部部分的放大视图；

图12A、12B、12C，以及12D对应地为图10A的托盘保护器的前视图、俯视图、底视图，以及后视图；

图13为从图10A的托盘保护器后面观察的放大、局部、透视图；

图14为从下部往上看，从图10A的托盘保护器的后面观察的放大、局部、透视图；

图15示出了与纵梁式托盘一起使用的托盘保护器的替代、倒棱版本；

图16A以及16B为替代垫块托盘保护器的前透视图和后透视图；

图17A、17B，以及17C为保护纵梁托盘的面的上部部分的第三示例实施例的正面、透视图，以及从较低角度观察的透视图；

图18A、18B，以及18C为保护垫块托盘的面的上部部分的第四示例实施例的正面、透视图，以及从较低角度观察的透视图。

图19为来自SolidWorks的托盘保护器的力和负载简图。

具体实施方式

托盘保护器的一些实施例为一体式塑料模塑零件。它们可以在货叉接收面处被钉到或以另外的方式附着到木托盘上。保护器可以具有各部分，这些部分是空间的；也就是说，它们具有延伸进入托盘的内部空间的部分。这些突出结构可以承受托盘的重量以及力矩，并且尖齿与托盘的相互作用将力沿着托盘的较大部分扩散出去。

具有垫块托盘的第一示例实施例的结构

综述

第一示例托盘保护器具有通常为平面的面板，该面板具有倾斜的顶部边缘以及分段的底部边缘。存在两个叉孔开口，这些叉孔开口被设计成用于使尖齿进入所附接的托盘的铺板条之下的内部空间。保护器中的每一个开口具有延伸进入内部空间的四面导入口。保护器可以被设计并且被确定大小以保护具有叉孔开口或槽口的托盘的任何面。

叉孔到导入口的左、右、顶部，以及底部过渡部分是从面板的平面朝向开口的中心朝内成角度的。随后四面导入口的其余部分相对较笔直地向后延伸。导入口延伸远至导向铺板条的背部边缘。导入口的上部侧面随着其向后行进进入内部空间而锥形化。锥形是从其下部边缘到其上部边缘朝上的。

第一示例实施例细节

图1示出了垫块式托盘100以及待附接的在适当位置处的托盘保护器101。可以看到，此第一示例托盘保护器被定位成抵靠着托盘的前部结构102而放置并且在适当的位置被钉到垫块103上。当然，也可以使用埋头螺钉或其他紧固件。图2示出了经组装的单元104。在组装整个单元的过程中，托盘保护器的面板被邻接到托盘上的前表面上。在该实施例中被示出的面板105具有3/16英寸的厚度。为了使最终、经组装的新托盘保持在标准托盘尺寸内，任一托盘起初都被制造成略小或现有托盘被削减以考虑所添加的3/16"。托盘可以在两个末端上都具有此示例保护器。在该情况下，托盘将被削减3/8"以保持当前大小。一般来说，托盘的前部木结构将为与相对应的保护器的后表面总体互补的形状。在所示出的托盘中，在正面上存在两个叉孔开口106。

如将在稍后的图中更加清楚地看到，托盘的前部具有与保护器的背部的形状匹配的一些斜接部分。图3A、3B、3C、3D、3E，以及3F示出了在不同视图中的此第一示例托盘保护器。图3A示出具有面板105以及可以延伸进入托盘的内部空间的两个中空突起的透视图。图3B示出了平面视图，并且图3C为俯视图。图3D描绘了后透视图并且图3E为侧视图。图3F为截面侧视图。平面面板与突起的壁之间的过渡区域是倾斜的。左成角度过渡区域107、右成角度过渡区域108、下部成角度过渡区域109，以及上部成角度过渡区域110为处理托盘的尖齿提供了自对准功能。突起的其余部分具有顶部壁111、底部壁112、左壁113，以及右壁114。在图3F的截面视图中，锥形在顶部以及底部突起壁中是可见的。

面板部分本身通过接受、吸收并且扩散出叉车撞击托盘的前部表面的力来保护边板不受损害。如果保护器被使用在托盘的正面以及后面两者上，那么以该尺寸进行的结合（banding）将不倾向于切开木材、使木材断裂，或将木材向上拉。RFID模块220在面板105的插入区域中被示出。

可以看到，图1的托盘的前部部分在图4中被放大。作为垫块托盘，它具有倚靠在纵梁板121上的上部导向铺板条120。垫块时时支撑着纵梁板。下部部分具有被直接邻接到导向垫块124上的导向铺板条122，并且存在其他向后延伸的底部铺板条。为了与在图3E中所看到的保护器的轮廓相匹配，上部以及下部导向铺板条具有斜接边缘123。

更加仔细地观察中空突起，图5为第一个实施例保护器的局部、放大切开视图。它沿着E—E通过右开口切开。可以看到，上部过渡面110以及下部过渡面109处于相对较陡峭的约45度的角度，而左过渡面107处于较不陡峭的约30%的角度。这些面以及未示出、但对称的右侧面108形成一定程度的“正方形漏斗”。在此图中还可以看到的是突起的顶部壁111以及底部壁112的锥形。面板部分中的孔128提供保护器到托盘上的固定。

损害的典型模式

存在损害托盘的若干典型模式。下文描述了其中的一些。

当接近时：

如果当叉车接近托盘时货叉的尖齿太高，那么它们可能撞击导向铺板条，而不是滑动进入恰当的开口。在图6A中可以看到一个实例。当然太低也会产生类似问题。撞击顶部或底部边板会削碎或凿碎木材，从而即使正常、适当的使用，也会使其容易遭受进一步退化。

当尖齿处于适当高度但托盘未被处理成正方形时，随着托盘被接近而出现的另一损害模式会出现。在图6B中可以看到夸大的实例。尖齿的尖头会撞击并且凿碎垂直于边板的支撑木构件、使支撑木构件裂开，或使支撑木构件凹陷，而不是滑动进入恰当的开口并且平行于纵梁或垫块而行进。同样，此损害会伤害受影响的板的完整性，从而即使所有将来的托盘使用都更加适当，也会出现进一步的退化。

不同于叉车，托盘搬运车具有还充当底部的尖齿并且包含车轮。这使该货叉的总高度比叉车货叉的尖齿的总高度大得多。为了利用托盘搬运车提升托盘，较大的货叉滚动进入托盘的内部空间并且随后以液压方式被提升。利用钢轮撞击或陷入下部边板会损害该板。

以对准方式正确地但以太快的速度接近叉车或托盘搬运车会导致直接模式的损害。叉车本身仅重击进入托盘的前部。事实上，思考该问题的一种方法为如果叉车以相当大的力冲击任何一块木材，那么不管它如何进入，它几乎总是会损害托盘。

在提升上：

当托盘根据左右尺寸以及高度尺寸被适当地接合但货叉的尖齿的大平面不平行于托盘的大平面时，另一类型的损害会出现。确切地说，以尖齿稍微朝下指向为例。在接合之后，当托盘随后被举起时，托盘重量的非常大的部分以及其货物产生倾向于使顶部、前部边板朝上断裂或朝上拉伸顶部、前部边板的力。

本传授内容避免或减轻以上所列的损害模式。

损害减轻

当货叉在任何位置上撞击面板时，通过托盘保护器的力量，木材被保护而不会发生凹陷、凿碎，以及分裂。托盘保护器部分承受力的冲击，因为它可以发生弹性变形。如果撞击太高，那么顶部倾斜边缘可以导致偏斜，从而进一步减轻了任何潜在的损害。当尖齿较斜但在正确的高度撞击时，成角度的过渡部分提供在左右或上下方向上的偏斜。

图7A示出了适当插入的尖齿130。在此视图中看到的一个特征为顶部突起壁111锥形化。它在靠近成角度的过渡区域处较厚而在其末端处较薄。较薄区域使在负载下的上部铺板条倚靠在尖齿上，其中木材的偏斜比没有锥形的情况下的偏斜更少。

为了提供扩散并且吸收力的特征，保护器的部分应该是坚固的并且因此由合适的材料形成并且优选较粗，在该部分面板过渡到导入口的上部侧面。然而如果导入口的上部侧面均匀地非常粗，那么当在负载下时它可能干扰货叉上部表面与铺板下部表面之间的平坦、邻接关系。因为上部导入口侧面相对较短并且朝上锥形化，所以货叉可以保持平行于铺板，当在负载下木材偏斜较小的量时，货叉邻接铺板的下部表面。这可以以相对较均匀的方式分配重量。

在朝下成角度的尖齿130的情况下，由尝试提升而导致的导向铺板条120上的扭矩被扩散出，该成角度的尖齿在下部板之下滑动。如在图7B中所看到，力首先被导入口的顶部壁接收，从而潜在地使塑料偏斜。力的分量被扩散到面板105上，并且通过面板的许多固定连接被扩散到垫块或纵梁上。

纵梁式托盘的第二示例实施例

如果与纵梁式托盘一起使用，那么第一实施例将不允许使用标准大小的托盘搬运车，仅允许叉车。这是由于纵梁式托盘的减少开口高度导致的。在下一组图中可以看到允许托盘搬运车与此托盘样式一起使用的第二版本。

图8示出了接近具有第二版本保护器201的纵梁托盘的托盘搬运车200。在图9中，放大、局部、截面视图图示了紧公差，这些紧公差涉及提供具有足够尺寸的保护器以适应托盘搬运车腿或包括其车轮的尖齿202的高度。

图10A示出了保护器的透视图。原理区别为此第二实例具有三面导入口，该三面导入口不具有突出的“地板”或下部壁，仅具有下部轨道203。这提供了较小数量的额外开口高度间隙以使3¹/₄英寸的托盘搬运车尖齿202滚入。尽管延伸的突起仅在三个侧面上，但在开口的所有四个侧面上都存在倾斜的框架，这些四个侧面包括左部分210、下部部分211、右部分212，以及上部部分209。

此第二示例实施例具有面板204以及两个三面突出区域205。侧面过渡区域在复合曲线上倾斜。这在从后面观察的图10B中也可以看到。不同于第一实施例，此第二版本具有下部壁架207，该下部壁架在纵梁的前部部分下延伸并且邻接具有分段表面208的下部边板，以适应托盘的木制部分中的变化。

被适配成用于与此版本一起使用的木托盘的前部部分在图11中可以看到。下部边板228被设置在背面以被保护器的下部壁架邻接。上部铺板条229被看作与纵梁221一样。如上文所提到，此版本具有导入口或突起，该导入口或突起具有三个壁。底部是打开的。图12A到12D提供此第二实施例保护器的不同视图。面板部分204支撑包括上部壁213的三面突起205。图13和14提供了包括左侧壁214以及右侧面215的此版本背部的扩展局部透视图。

变化

各版本可以具有包括在模塑进入托盘保护器中的小隔室中的RFID芯片或模块220。在图1中可以看到一个可能的位置。可能的位置包括内侧上部角落。在图15中可以看到关于第二示例托盘保护器的变化。它具有上部边缘倒棱227以及下部边缘倒棱226。如果面板在非常高处或非常低处被撞击，那么该上部边缘倒棱以及该下部边缘倒棱可以使货叉尖齿的尖端偏斜以掠过面板。尽管图示的版本覆盖托盘的整个面，但具有仅部分覆盖一个面的版本也是有效的。

在图16A和16B中，托盘保护器的另一变化被示出。此版本类似于第一示例实施例，但不具有四壁结构或明显突出进入托盘的内部空间的导入口。它是具有向后延伸的短“正方形漏斗”231的平面面板230。此围绕着开口的较短突出导入口仅包括用于使进入的尖齿偏斜并且自对准的成角度的过渡区域。

第三实施例

图17A、17B，以及17C为第三托盘保护器实施例的视图。此实例被设计用于纵梁式托盘，并且由于突起仅在三个侧面上延伸故而使用比其他实施例更少的材料，并且不具有下部轨道。

第四实施例

图18A、18B，以及18C为第四托盘保护器实施例的视图。此实例被设计用于垫块类型的托盘，并且特征为在开口的四个侧面中的三者上延伸进入托盘的内部体积的突起，并且不具有下部轨道。此外，此实施例不具有成角度的过渡区域。突出壁240大体上与面板部分241成直角。

其他使用变化可以包括利用合适的托盘保护器保护托盘的所有四个侧面。第一实施例保护器可以与纵梁托盘一起使用并且第二实施例可以与垫块托盘一起使用，特别地，它们可以被用在垫块托盘的侧面上。

力和位移模拟

图19为来自CAD程序SolidWorks的如图1中所看到的用于垫块托盘的第一示例托盘保护器的力和负载分析的黑白呈现。使模拟夹具处于托盘保护器的附接侧面，以在测试导入口的偏斜时限制该零件的移动。

关于模拟叉车拿起被装载的托盘，导入口的上部壁的负载状况为1000N。防止垂直移动的模拟夹具被有目的地关闭以显示托盘搬运车或叉车将产生的力。

负载力还被添加到保护器的前部以模拟前部的冲击。此处的负载力为1000N。在托盘保护器的底部的一定偏斜是这个操作的结果，在托盘通常倚靠在表面上条件下，这在日常使用下将不会出现，然而进行说明以确定在该零件中可用的偏斜量。

位移的不同程度由拓扑失真并且由散列标记指示。具有黑色箭杆以及白色头部的箭头300为被施加的力，并且白色箭头301为来自所附接的夹具的反作用力。

托盘类型的种类

尽管利用特定的托盘类型进行说明并且图示，但在此的传授内容使得托盘保护器适应许多类型的托盘，其包括：

1.单铺板（面）、齐平、不可翻转托盘

2.双铺板（面）、齐平、不可翻转托盘

3.双铺板（面）、齐平、可翻转托盘

4.单铺板（面）、单翼、不可翻转托盘

5.双铺板（面）、单翼、不可翻转托盘

6.双铺板（面）、双翼、不可翻转托盘

7.双铺板（面）、双翼、可翻转托盘

8.单铺板（面）、单悬臂顶部和底部纵梁板、齐平、不可翻转托盘

9.单铺板（面）、单悬臂、单翼、不可翻转托盘

10.双铺板（面）、单悬臂、齐平、不可翻转托盘

11.双铺板（面）、单悬臂、单翼、不可翻转托盘

12.双铺板（面）、单悬臂、双翼、不可翻转托盘

13.双铺板（面）、双悬臂、单翼、不可翻转托盘

14.双铺板（面）、双悬臂、双翼、不可翻转托盘

15.双铺板（面）、双悬臂、双翼、可翻转托盘。

不同行业标准的托盘类型、标准，以及大小在由弗吉尼亚州亚历山大市的全国木托盘协会出版的《木托盘的统一标准》（UniformStandardforWoodenPallets）中被枚举出。在该文件中提到的一个标准为ISO6780，其标题为：洲际物料输送用平托盘主要尺寸和公差。

方面

a.托盘保护器的一些版本包括一体式形成具有开口的平面面板，该开口通过在至少两个侧面上成角度的过渡表面被铰接到垂直于面板的平面而延伸的导入口中，从而为进入的尖齿提供漏斗结构。

b.根据上述（a）的版本，其中存在分别具有延伸一定长度的套管的两个孔，该长度大体上为托盘边板的宽度。

c.根据上述（a）的版本，其中导入口的外部测量为这样，从而适合托盘的面，其中套管的外部面邻接托盘边板的内表面。

d.一种通过安装根据（a）的托盘保护器并且通过穿过保护器面板的紧固件将其附着到托盘的前部结构来加强托盘的方法。

e.根据上述（a）的方面，其中保护器由塑料模塑出。

f.具有至少一个附着的托盘保护器的托盘。

g.具有至少两个附着的托盘保护器的托盘。

组成

不同的材料可以被用于托盘保护器的组成中。待考虑的因素包括强度、重量、回弹性，以及成本。一些材料将提供比其他材料大的托盘保护程度。一些合适的材料包括：再生HDPE、HDPE、聚丙烯、聚乙烯、尼龙6、尼龙6/6，以及胺基甲酸酯。这些以及包括纳米粒子其他材料的复合材料以及添加剂可以在一些应用中提供益处。如果非塑料材料具有合适的强度以及回弹能力，那么该材料也可以被使用。

这些描述、图式，以及实例意图为非限制性的并且意图传授原理以及使用。相比之下，以下的权利要求陈述了本发明的边界以及界限。在权利要求中，即使某一权利要求的措辞明确地要求“至少一个”或“一个或多个”，但词“一”以及“一个”也将被用来指代“至少一个’。

Claims (19)

1.一种托盘保护器，包括：

面板，该面板具有一个大体平面的前部表面以及一个大体平面的背部表面，该面板限定了具有与托盘的一个矩形的尖齿接受托盘叉孔开口相当的尺寸的至少两个大体矩形开口；以及

至少两个突起，这些突起包括多个壁，这些壁与该面板成为一体且从该面板的该背部表面处从该至少两个矩形开口的周界区域向后延伸；

这些突起具有至少三个侧壁，这些侧壁包括一个上部侧壁、一个左侧壁和一个右侧壁，使得该保护器嵌套地配合在托盘的尖齿接受侧中；

该面板不具有除了从该至少两个矩形开口的周界以外的实质上向后的突起。

2.一种包括根据权利要求1所述的托盘保护器的强化托盘，该托盘保护器被固定到一个相容的托盘上。

3.根据权利要求1或2所述的托盘保护器，其中该至少三个侧壁延伸超过该背部表面的大部分平面一个距离，该距离至少约为所述托盘的边板的宽度。

4.根据权利要求1或2所述的托盘保护器，其中该至少三个经延伸侧壁包括下部壁，且因此包括四个侧壁。

5.根据权利要求1或2所述的托盘保护器，其中该至少两个矩形开口的至少两个侧面是倾斜的。

6.根据权利要求1或2所述的托盘保护器，其中该保护器由塑料形成。

7.根据权利要求1或2所述的托盘保护器，其中该至少两个矩形开口被倾斜的周界加框。

8.根据权利要求7所述的托盘保护器，由一种塑料材料形成。

9.根据权利要求8所述的托盘保护器，其中该塑料材料为一种聚乙烯热塑性塑料。

10.一种用于具有总体上矩形形状的托盘的托盘保护器，该矩形形状具有对应于一个行业标准托盘的一个面的高度和宽度尺寸，该托盘保护器包括面板，该面板具有大体平面的前部表面以及大体平面的背部表面，该面板限定了一个或多个大体矩形开口，这些矩形开口在大小上且在该保护器以操作方式被邻接到该托盘的面时与该托盘的面中的叉孔开口相对的位置上相对应；此外该面板的矩形开口具有沿着至少三个侧面的至少一些部分的多个突起，这些突起从该面板的该背部表面处从这些矩形开口的周界区域向后延伸。

11.根据权利要求10所述的托盘保护器，其中该行业标准托盘的尺寸在ISO6780中被列出。

12.根据权利要求10所述的托盘保护器，其中该至少三个侧面是至少四个侧面。

13.根据权利要求10所述的托盘保护器，其中这些突起延伸了至少上部边板的宽度。

14.根据权利要求10所述的托盘保护器，其中一个突起的至少一部分具有成角度的过渡区域。

15.根据权利要求14所述的托盘保护器，包括一种聚乙烯热塑性塑料。

16.根据权利要求10所述的托盘保护器，其中这些矩形开口的上部侧面的至少一部分具有一个倾斜边缘，该边缘有效地使一个尖齿偏斜远离该托盘。

17.根据权利要求10所述的托盘保护器，其中这些矩形开口的下部侧面的至少一部分具有一个倾斜边缘，该边缘有效地使一个尖齿偏斜远离该托盘。

18.一种保护一个托盘的方法，其包括：

将至少一个托盘保护器附接到具有相对应的尺寸的一个托盘的一个面上，该托盘保护器具有一个面板，该面板具有一个大体平面的前部表面以及一个大体平面的背部表面，该面板限定了具有与一个矩形的尖齿接受托盘叉孔开口相当的尺寸的至少两个大体矩形开口；

此外，该至少两个矩形开口具有至少三个侧壁，这些侧壁向后延伸超过该面板的背部表面的大部分平面；还进一步地，该托盘保护器包括有效地保护所附接的托盘的一种弹性材料，且该面板不具有除了从这些矩形开口的周界以外的实质上的突起。

19.根据权利要求18所述的保护一个托盘的方法，进一步包括将一个第二托盘保护器附接到该托盘上。