CN109896115A - 互质拼条及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于拼接的条状物，特别是一种互质拼条及其应用。本发明开拓性地利用互质数的特性，成功克服了传统拼接法不能拼接精细宽度规格的技术瓶颈，提供了标准化的、便于拼装的互质拼条以及可循环利用的、轻便省料的拼接板（互质拼板），并且提供了规格齐全、可循环利用的包装箱（互质箱）和方便可靠的互质柜，节能环保的效果不言而喻。

Description

互质拼条及其应用

技术领域

本发明涉及一种用于拼接的条状物，特别是一种互质拼条及其应用。

背景技术

随着现代物流的发展，包装箱的用量越来越大。目前包装箱大多是一次性使用的，不但存在极大的浪费，还造成严重的环境污染，人们一直渴望实现包装箱的循环利用但一直未能获得成功。

由于待包装物品种不一、形状各异、尺寸繁多，为简化包装，人们把包装箱设计成中空的长方体结构，无论被包装物的形状如何，只取其总长、总宽和总高三种尺寸，而且人们通常默认包装箱的长宽高每相差0.5公分为一种规格；在大型包装箱上或者尺寸精度要求比较低的场合，人们也会默认每相差1公分或2公分或5公分为一种规格（本发明把0.5公分或1公分或2公分或5公分等人们通常采用的规格差称为“常用规格差”,记作w）。即便如此，包装箱的规格还是数不胜数。

为有助于理顺规格、有助于理解包装箱庞杂的规格种类如何造成回收再利用的难以实施，本发明选取一个范围，例举一个包装箱系列，并只针对这个系列进行分析和阐述，其结果和方法可以拓展到解决所有包装箱的同类问题。

假设一个系列的包装箱，其长宽高都是从10公分开始，每增加0.5公分为一种规格，一直排列到60公分。在这个系列中，长宽高的规格分别有101种，其中底面长度和宽度是组合关系，高度是排列关系，所以此系列包装箱的规格总数为(101*100/2+101)*101=520251种。假设此范围内有20000种不同规格的待包装产品，就应该在系列规格里选取20000种相应的不同规格，而另外的50多万多种规格则得不到使用。

从上述例子中可以看出：从现有包装箱中挑选所需规格的包装箱，包装箱的利用率必定极低；同理，能从回收的包装箱里挑选出所需规格包装箱的概率也极低。且回收的包装箱规格繁多，一般规模的回收仓库根本做不到归类存放，因此，包装箱的回收再利用在经济效益上得不偿失。

现有技术中，有不少把包装箱设计成可拆装结构的方法，可以把木板或型材段等条状物拼装成板状平面，然后再把板状平面拼装成包装箱；包装箱在使用后又可以拆分成各种条状物。但这些现有技术只解决了结构问题，并没有解决拼装的尺寸精度问题——尤其是如何让条状物的拼接宽度能达到各种规格要求。

众所周知，在拼装板中，板平面的一条边长由条状物的长度决定，另一条边长由条状物的拼接宽度决定。条状物按规格长度制取并没有问题，而如何让条状物的拼接宽度能达到各种规格要求就成了现有技术不可逾越的技术瓶颈——单一宽度的条状物能拼得的总宽度只能是条状物本身宽度的整数倍。例如：单一宽度大于0.5公分的条状物不能拼出以0.5公分为规格差的任意规格，显然，宽度在0.5公分以下的条状物既不利于拼装结构的设计，也不能得到一定的拼装强度，拼装工作量又非常大。所以试图以单一宽度的条状物来拼装本系列的包装箱只是一种技术偏见，并不具备实际意义。

现有技术没有考虑其它方面的可能性，也不能提供合理的条状物优化方案和合理的宽度拼接方法，人们停止了对拼装式包装箱的继续研究和开发。

发明内容

为能以较宽的条状物拼得日常生活中所需的各种板类规格，本发明开拓性的应用互质数的数学特性，提供了一种互质拼条，进而在同一思路下，提供了互质型材、互质拼板、互质箱等应用。

互质数有如下特性：如果a和b是一对互质数，则一定至少存在一组自然数m和n，ma+nb能构成小于(a-1)(b-1)的部分自然数和不小于(a-1)(b-1)的所有自然数。例如：对于互质数对3和5，因为(a-1)(b-1)=(3-1)(5-1)=8，所以3和5一定能组成小于8的部分自然数和8以上的所有自然数，如8=1*3+1*5、9=3*3+0*5、10=0*3+2*5、11=2*3+1*5、12=4*3+0*5、13=1*3+2*5、14=3*3+1*5……本例中6=2*3就是小于(a-1)(b-1)的自然数，7则无法拼出。

在本发明以上例举的包装箱系列规格里，从10公分到60公分之间每相差0.5公分的101种宽度规格，都有可能需要拼装。把其规格差w=0.5公分看成单位1，选取一对互质数a、b，把aw和bw分别作为两种条状物的宽度，根据互质数的特性，这两种条状物可以拼得(a-1)(b-1)以上任意个w的宽度，这就是本发明的总思路，在此总思路下，可以派生很多实际应用。

由于10公分=20*0.5公分=(5-1)(6-1)*0.5公分，所以可以把条状物的宽度定为5*0.5公分和6*0.5公分，也就是2.5公分和3公分，就可以拼出上述系列中的任何规格宽度。而2.5公分和3公分宽的条状物能够克服0.5公分以下宽度条状物的不足。当然，把条状物的宽度定为4*0.5公分和5*0.5公分也是可以的，4和5也是一对互质数。

这样，本发明只要用两种宽度、101种长度的条状物，然后利用现有拼装技术和必要的连接件，就能拼出上述包装箱系列规格里所需的任意规格的板状平面，进而可以拼装出所有规格的包装箱；这些物料通用性极高、所需仓库规模极小，包装箱在使用后又可以分解成标准拼装物料，待用于下一次拼装。籍此，可以解决人们盼望已久却迟迟未能解决的包装箱重复利用问题。本发明的思路同样可以拓展应用于日常生活中的板类和板类制配的制造。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.制定一个拼接板的规格系列，在这个系列中，各种规格可以排列成一个完整的表格，每一排表示不同的拼接长度，每一列表示不同的拼接宽度；本发明把拼接板规格系列中的每一列看作一个子系列，每个子系列的拼接长度的相同，拼接宽度是一串连续的规格，每两个相邻规格的差值都是同一个常用规格差w。

2.选取互质数a、b，规定b>a，以aw为甲条状物的宽度、bw为乙条状物的宽度，本发明把同一长度、宽度分别是某常用规格差的互质数倍的两种条状物统称为互质拼条，每一组互质拼条仅用于拼接板规格系列的一个子系列。

3. 预制各种规格长度的互质拼条：为方便互质拼条的宽度拼接，把互质拼条设计成可以互相拼接的结构，例如可以在互质拼条的两侧设置卡舌或卡槽（卡舌和卡槽的形状不受限制），也可以在互质拼条的端部加设连接件……

4.拼装准备：把拼接长度设为L，并把拼接宽度转换为W=xw,选取长度等于L的互质拼条。

5.确定所需互质拼条中甲拼条的数量m和乙条状物的数量n：

1）如果x恰好等于a的整数倍时，m=x/a，n=0；如果m恰好等于b的整数倍时，m=0，n=x/b；如果x同时是a和b的整数倍时，按前两种情况任选一种；

需要着重说明的是：当甲乙两种条状物之间有一种数量为零时，意味着甲乙两种条状物有单独使用的情况，这种情况只是使用互质拼条的一种特殊情况，并不代表没有使用互质拼条；在精度要求不高的场合，还可以筛选出宽度等于aw或bw的整数倍的规格，将它们单独列成一个系列，此时也仅需用到互质拼条中的一种；为不覆盖现有技术并厘清本发明的保护范围，原有未改变用途的现有型材种类不在本发明保护范围之内，但当出现另一种新增产品，两者的实际宽度除以常用规格公差的值为一对互质数，并有在同一平面内共同使用，新增产品即落入本发明的保护范围。

2）当x既不是a的整数倍、也不是b的整数倍时，添加一个整数值p，使x+p(b-a)恰好等于b的整数倍，此时，p就刚好是甲条状物的条数m，而 (x-ma)/b就是乙拼条的条数n；当x<(a-1)(b-1)时，有可能会出现[x+p(b-a)]/b﹤m的情况，此时无解。

6.把选好的互质拼条平行拼装成拼接板，本发明把由互质拼条拼成的拼接板称为“互质拼板”；作为开拓性发明，为扩宽互质拼板的应用，可以在其中加入具有其它功能的连接件，此时其它功能连接件与互质拼条共同组成互质拼板。

互质拼板既可以用于拼装包装箱，也可以在日常生活中单独应用；相对传统实心整体板，互质拼板的突出优点是不会产生过多的边角料，而且由于可以采用空心拼条，互质拼板比传统实心整体板更加轻巧省料。

7.利用现有技术和必要的连接件，把多块互质拼板拼装成拆装式包装箱，本发明把这种拆装式包装箱称为“互质箱”，其本质特征是包含互质拼条。

8.互质拼板或互质箱被使用完后，可以回收并拆解成各种拼装物料，等待用于下一次拼装。

9.采用较长的90度换向条，可以把若干个互质箱连接起来，形成组合互质箱，把组合互质箱竖立起来，可以当做组合柜使用，本发明把这种包含互质拼条的组合柜称为互质柜。

10.作为开拓性发明，互质拼条的截面形状和构造方法可以有不同形式的变化；作为优选，可以根据互质拼条中两种条状物的截面形状，事先预制两种型材，然后在型材上截取相应的规格长度而得到互质拼条，本发明把这种用于截取互质拼条的型材称为互质型材。

本发明的有益效果是：1.提供了标准化制造日常生活用板和包装箱的可能；2.互质拼板比传统裁取法制板减少边角料的浪费，而且扩大了空心型材拼装板被推广应用的可能性，在强度要求不高的场合大大节约了原材料，并且提高了产品轻便性；3.促进循环使用，降低了综合成本，并使回收直接再利用有了极大的经济价值；4.由于可以拆分，物料利用率提升、运输和仓储成本降低；5.正因为如有益效果1-4所述，环保节能的效果不言自喻。

附图说明

图1为本发明的一种互质拼板示意图。

图2为本发明的互质型材和互质拼条的部分例举截面示意图。

图3为本发明的一种纵向连接示意图。

图4为本发明的一种横向连接示意图。

图5为本发明的一种互质箱。

图6为本发明的实施例6——另一种互质箱。

图7为实施例6所采用的改进了的互质拼条。

图8为实施例6的墙体拼装示意图。

图9为实施例6的上下底面拼装示意图。

图10为实施例7的两两拼装示意图。

图中1.互质拼条，2.180度换向条，3.90度换向条，4.纵向连接件，5.横向连接件，6.端部封盖，7.互质拼条主体部件。

具体实施例

以下实施例仅用于说明本发明的可实施性和方案的多样性，并不构成对本发明的限定。

实施例1、在图1的实施例中，互质拼条（1）的一个侧面有卡槽、对侧面带有卡舌的条状物，180度换向条（2）为两对称两侧都带有卡槽（或都带有卡舌）的条状物，90度换向条（3）的一面带有卡槽、相邻的一面带有卡舌的条状物；互质拼条（1）、180度换向条（2）和90度换向条（3）的卡舌和卡槽形状都相对应，卡舌都能插入卡槽；两条互质拼条（1）安插于180度换向条（2）的两侧时，这两条互质拼条（1）的方向相反；90度换向条（3）的作用是可以在与拼板平面成90度的方向插入拼接零件；180度换向条（2）和90度换向条（3）都属于有其它功能的连接件，它们和互质拼条（1）一起构成互质拼板。

实施例2、在图2的实施例中，例举了一些互质拼条的截面：截面a的互质拼条结构最简单，只能拼出板面，不能互相连接，需要用其它零件来连接紧固；截面b的互质拼条互相拼接后仍然需要用其它零件来连接紧固，但是组装后由于已经互相卡入，平面不容易变形；截面c的互质拼条互相拼接后，相互之间本身有连接作用，不容易被扯开，而且互质拼条的截面是空心的，整体比较轻巧；截面d、e的互质拼条是由几种型材组合制成的，截面d适用于大平面的外观要求较高，其材料又没有足够连接强度的场合,截面e的互质拼条结构适用于木材等本身连接强度不高的材料，两侧扣上其它材料后可以有较强的连接强度；截面f的拼条适用于曲面的拼接，互相插入后可以旋转一定的角度；截面g的互质拼条用于有弹性材料，可以不用从端部插入而平卡挤入，适用于塑料等弹性材料，但拆卸的时候仍然要抽出来；截面h的拼条是单层的，更轻便,例如金属薄片就可以采用；截面i的型材，两侧对称带槽，可以借助尼龙插条等其它功能插条连接，这种方式也可以参照断桥铝的结构，经过辊压咬合结合在一块，但是咬合后一般不能拆卸，180度换向条的结构与此相似；截面j的作用于截面i的作用类似，只是其两侧改成了槽。在本实施例中，可以替换采用T型槽、燕尾槽、圆形槽、C型槽等等不同的槽型，卡舌的截面形状与槽型对应。

实施例3、图3是互质拼板一种连接方式的示意图。纵向连接件（4），可以由聚丙烯等材料制成，中部能反复弯折，两端有弹性卡头，互质拼条（1）上预制有卡孔，纵向连接件（4）与互质拼条（1）直接对插到底之后，弹性卡头卡入预制的卡扣内，连接可靠；从预制孔外部强行按下弹性卡头两者就能分离。

实施例4、图4也是互质拼板一种连接方式的示意图。横向连接件（5），可以由软硬共挤的PVC塑料型材等材料制成，截面形状近似于π形，平面的一面制有两个卡舌，平面中间用软PVC，能经受反复弯折；两个卡舌分别插入两条互质拼条(1), 两条互质拼条(1)就可以多次张开和折叠；在本实施例中，180度换向条（2）和一条互质拼条（1）共同组成一个平面。

实施例5、在图5的实施例中，是一种由互质拼板和连接件拼装而成的互质箱，组成互质箱的每一块互质拼板都包含有一条两侧都带有卡槽的180度换向条（2），使得互质拼板上与互质拼条（1）平行的两个边缘都带有卡槽；箱体的四周墙体平面之间用四条实施例4所示的横向连接件（5）相连接，上下8个要翻折的面与四周墙体平面用多个实施例3所示的纵向连接件（4）相连接；组装好后，整个箱体类似于现有技术中的邮政纸箱；每个横向连接件（5）一条卡舌的两端都被纵向连接件（4）挡住，不能产生滑移；箱体包装好后，纵向连接件（4）已经弯折，其弹性卡头使得所有互质拼条（1）、180度换向条（2）都不会产生滑移；本实施例的互质箱使用方法与邮政纸箱一样。

实施例6、在图6的实施例中，是另一种形式的互质箱。互质箱的每一块互质拼板中，都包含若干互质拼条（1）和一条180度换向条（2）；每一块互质拼板都有两条对边带卡舌，另外两条对边带卡槽；各互质拼板之间用90度换向条（3）相连接。

图7是实施例6所使用的互质拼条。在互质拼条主体部件（7）的两端，各固定有一个端部封盖（6），互质拼条主体部件（7）和端部封盖（6）共同组成实施例6所采用的互质拼条（1），特征是其三个侧面带有卡舌，一个侧面带有卡槽。

图8是实施例6的墙体拼装示意图。在互质箱四面墙体中，相邻墙体的互质拼板一块横向安装、一块竖向安装，所以相邻两块互质拼板的交界处，一块互质拼板的边带有卡舌，另一块互质拼板的边带有卡槽，可以方便一个侧面带有卡槽、相邻侧面带有卡舌的90度换向条（3）插入，从而形成整个墙体；整个墙体的上下平面，都有两条相对的边带有卡舌，另两条边带有卡槽，方便安装上下盖板。

图9是实施例6的上下底板拼装示意图。作为上下底面的互质拼板，由于各有一条180度换向条（2），所以两个与互质拼条平行的侧面都带有卡槽，而另两个侧面则带有卡舌；在墙体上端的两条对边上分别插入90度换向条（3）后，再把作为底板的互质拼板插入上平面，最后在垂直方向插入另外两条90度换向条（3），即可完成上平面的拼装；把拼装好5个面的拼装体倒过来，即可成为敞口的互质箱；以安装底板的方式继续安装上盖板，就完成实施例6的拼装。在使用过程中，开盖的过程与安装过程相反。

实施例7、在图10中所示的实施例中，把若干个实施例6所示的敞口箱用较长的90度换向条（3）相连接，就可以形成组合互质箱，把组合互质箱立起来，就形成组合互质柜。

Claims (10)

1.一种用于拼装系列拼接板的子系列的互质拼条，其特征是：包含甲乙两种条状物，这两种条状物可用于板状平面的拼装，其长度相同，宽度分别是某常用规格差的互质数倍，常用规格差包含0.5公分、1公分、2公分、5公分等人们经常默认使用的单位长度。

2.根据权利要求1所述互质拼条，其特征是：由于互质拼条属于开拓性发明，其截面形状、构造和制造方法可以有不同形式的变化。

3.根据权利要求1所述互质拼条，其特征是：甲乙两种条状物有单独使用的情况，这是使用互质拼条的一种特殊情况，并不代表没有使用互质拼条；在精度要求不高的场合，还可以把宽度等于互质拼条中一种条状物宽度的整数倍的规格单独列成一个系列，此时也仅需用到互质拼条中的一种。

4.一种预先制作、用于截取根据权利要求1所述的互质拼条的互质型材，其特征是：包含甲乙两种型材，这两种型材截面仅有宽度差别、两种宽度分别是某常用规格差的互质数倍，常用规格差包含0.5公分、1公分、2公分、5公分等人们经常默认使用的单位长度。

5.根据权利要求4所述互质型材，其特征是：由于互质型材专用于互质拼条的截取，互质拼条的截面形状可以有多种变化，互质型材的截面形状也随之有多种变化。

6.根据权利要求4所述互质型材，其特征是：既然互质拼条有单独使用的情况，互质型材也随之有单独使用的情况，为不覆盖现有技术并厘清本发明的保护范围，原有未改变用途的现有型材种类不在本发明保护范围之内，但当出现另一种新增产品，两者截面仅有宽度差别、实际宽度除以常用规格公差的值为一对互质数，并有在拼装同一平面时共同使用，新增产品即落入本发明的保护范围。

7.一种包含权利要求1所述的互质拼条的、可拆装的互质拼板，其特征是：互质拼板包含了互质拼条，互质拼条是互质拼板用以达到拼装尺寸的关键性元件；作为开拓性发明，为使互质拼板具有更多功能，可以在互质拼条之间插入具有其它功能的连接件，这些连接件和互质拼条一起组成互质拼板的总平面；互质拼板既可以在日常生活中单独使用，也可以用作拼装包装箱等其他产品。

8.一种包含权利要求1所述的互质拼条的、可拆装的互质箱，其特征是：互质箱中包含互质拼条，互质拼条是互质箱用以达到拼装尺寸的关键性元件，互质拼条和连接件一起构成互质箱每一个平面的尺寸。

9.根据权利要求8所述互质箱，其特征是：采用较长的90度换向条，可以将若干互质箱连接在一起，形成组合的互质箱。

10.一种包含权利要求1所述的互质拼条的、可拆装的互质柜，其特征是：其实质是树立放置的组合互质箱。