ES2218715T3 - Pieza de caja desarmada para formar una caja de plastico apilable y procedimiento de formacion de la misma. - Google Patents

Abstract

Una pieza de caja desarmada de material plástico que incluye unos elementos de bisagra de un primer material plástico y una pluralidad de paneles de un segundo material plástico que forman los lados de la caja, caracterizada porque los elementos de bisagra forman una malla, estando situados los paneles en los espacios existentes entre los elementos de bisagra de la malla y estando fundidos con los elementos de bisagra circundantes.

Description

Pieza de caja desarmada para formar una caja de plástico apilable y procedimiento de formación de la misma.

La presente invención se refiere a una pieza desarmada para formar una caja, y a un procedimiento para formar la misma.

Los recipientes tales como las cajas son de uso universal y resultan esenciales para almacenar, empaquetar y transportar materiales y productos diversos. Generalmente, para el transporte las cajas de cartón son preferibles a las cajas hechas con otros materiales tales como plásticos y similares, ya que son más ligeras, abultan menos, y son reciclables. Tales cajas pueden estar desarmadas, para minimizar su volumen cuando están vacías, y pueden armarse para formar la caja. Sin embargo, las cajas de cartón tienen la desventaja inherente de su propensión a romperse y la debilidad de sus articulaciones, lo que las hace inadecuadas para ser apiladas cuando contienen cargas pesadas. Además, las cajas de cartón suelen requerir una cinta adhesiva para sujetar las solapas que cubren la parte superior de la caja y evitar que estas se hundan o se abran.

El documento US-4.896.787 describe una pieza de caja desarmada según los preámbulos de las adjuntas reivindicaciones 1 y 22.

Es un objeto de la invención proporcionar una caja desarmada perfeccionada.

Según un primer aspecto de la invención, se proporciona una pieza de caja desarmada formada con un material plástico y que comprende unos elementos de bisagra de un primer material plástico y una pluralidad de paneles de un segundo material plástico que forman los costados de la caja, cuyos elementos de bisagra forman una malla y cuyos paneles están situados en unos espacios existentes entre los elementos de bisagra de la malla y se unen por fusión a los elementos de bisagra que los rodean.

Los elementos de bisagra están formados preferiblemente por un material plástico de mayor resistencia pero menor rigidez que el material plástico que forma los paneles, con lo cual ambos componentes disponen de unas ventajas estructurales que no podrían obtenerse con una pieza de caja desarmada de un único material.

Además, los elementos de bisagra están formados preferiblemente por un material plástico con un índice de fusión inferior al del material de los paneles, y tienen una pluralidad de proyecciones formadas sobre los mismos.

Según el segundo aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para fabricar una pieza de caja desarmada que comprende las etapas de formar una malla de elementos de bisagra de un primer material plástico; formar una pluralidad de paneles de un segundo material plástico en los espacios existentes entre los elementos de bisagra de la malla, estando cada uno de los paneles formado parcialmente sobre los elementos de bisagra que lo rodean; y pegar cada uno de los paneles a los elementos de bisagra que lo rodean.

Preferiblemente, para formar los paneles se coloca la malla en el molde de inyección y se inyecta el segundo material plástico en dichos espacios. Preferiblemente, para que la formación de los paneles sea uniforme, el proceso de moldeo por inyección es controlado independientemente para cada panel.

La malla se forma preferiblemente mediante un primer material plástico con un índice de fusión inferior al índice de fusión del segundo material plástico, de manera que, al inyectar el segundo material plástico, la capa superficial del primer material plástico se funde y ambos materiales plásticos quedan unidos por fusión, formando la pieza de caja desarmada.

Preferiblemente, la malla está provista de una pluralidad de proyecciones que sirven, en primer lugar, para reducir los efectos de la tensión superficial cuando se inyecta el segundo material plástico, y para formar unas islas a las que pueda agarrarse el segundo material. Además, las proyecciones sobresalen ligeramente por encima del nivel de los paneles una vez formados los mismos, y al ser estas de un material menos rígido, crean un panel antideslizante que aumenta el contacto por rozamiento entre las cajas cuando estas se encuentran apiladas.

Según el tercer aspecto de la invención, se proporciona una pieza de caja desarmada que comprende una pluralidad de paneles unidos por unos elementos de bisagra, cuyos elementos de bisagra forman una malla sobre la cual se funden los paneles, y entre cuyos paneles se incluyen unos paneles estructurales que forman los costados de la caja y unos paneles de soporte de carga, estando unidos los paneles de soporte de carga a los paneles estructurales por unos elementos de bisagra que no son perpendiculares a la dirección de la carga que vayan a soportar los paneles de soporte de carga, y cuyos paneles y malla de elementos de bisagra son de plástico.

Una vez fabricada la pieza de caja desarmada según el tercer aspecto de la invención, los paneles de soporte de carga proporcionan a los paneles estructurales un soporte vertical adicional, sin que los elementos de bisagra intervengan en el soporte de la carga esperada, lo cual los sometería a unos esfuerzos que podrían producir su rotura.

A continuación se describirá una realización de la invención, a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de una malla que se utiliza para reforzar las zonas de bisagra de una pieza de caja desarmada que constituye una realización de la invención.

La Figura 2 es una vista en sección transversal tomada por la línea C-C de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de una pieza de caja desarmada mostrando el uso de la malla.

Las Figuras 4A, 4B y 4C muestran el flujo progresivo del plástico fundido sobre la malla representada en la Figura 1, resultando la formación de un elemento de bisagra para usar en la pieza de caja desarmada que se representa en la Figura 3.

La Figura 5A representa con mayor detalle la pieza de caja desarmada de la Figura 3. Las Figuras 5B, 5C, 5D y 5E muestran progresivamente cómo puede doblarse la caja desarmada para armar una caja.

La Figura 6 es una vista seccionada de parte de dos de tales cajas apiladas la una sobre la otra.

Con referencia a la Figura 1, se muestra una malla 2 de una sola pieza de un material moldeado por inyección, preferiblemente polipropileno modificado con caucho. La cantidad de elastómero en el polipropileno modificado con caucho es preferiblemente tal que no provoque problemas cuando la caja desarmada esté regranulada en una sola pieza. La malla 2 se utiliza para formar las bisagras de una caja desarmada. Se utiliza un primer molde para fabricar la malla 2. Las presiones y temperaturas del proceso de moldeo corresponden a las técnicas tradicionales.

La malla 2 es simétrica respecto a los ejes A-A' y B-B', y tiene aspecto de escalera. Comprende dos tiras rectangulares alargadas 8 y 10, paralelas y de igual longitud, y unidas entre si por cuatro tiras rectangulares 12, 14, 16 y 18, más cortas y paralelas entre si, perpendiculares a la tiras 8 y 9 y espaciadas las unas de las otras por una separación predeterminada. La separación entre las tiras más cortas depende de las dimensiones requeridas para la caja. Los bordes alargados de las tiras 12, 14, 16 y 18 están formados con dimensiones desiguales, y las tiras 8 y 10 presentan unas discontinuidades 19 en sus bordes exteriores para que las tiras 12, 14, 16 y 18 puedan doblarse fácilmente por las mismas. La malla 2 tiene preferiblemente un espesor constante.

La Figura 2 muestra una vista de la sección C-C' y representa los paneles 4 y 6 de la malla 2 que llevan unas proyecciones convexas 20 dispuestas en cuatro filas uniformemente separadas a lo ancho de las tiras 8, 10, 12, 14, 16 y 18.

Para formar la pieza de caja desarmada, se coloca la malla 2 en un segundo molde de inyección (no representado) que tiene una forma adecuada para producir la caja desarmada 35 que se representa en la Figura 3. Una vez colocada la malla 2 en el molde, se llena este inyectando un plástico fundido, preferiblemente un copolímero de polipropileno con un índice de fusión de 15-20, ligeramente superior al del propileno modificado con caucho que se utiliza para la malla 2. Se utilizan puntos de inyección múltiples para inyectar el copolímero de polipropileno fundido en los espacios de la malla 2, para asegurar un flujo controlado y uniforme del copolímero de polipropileno fundido, controlándose independientemente la inyección por cada punto para llenar los espacios simultáneamente. El copolímero de polipropileno fundido sigue un flujo laminar, que se origina en los puntos de inyección de los espacios existentes en la malla 2 y se desplaza hacia los bordes de la malla 2. A continuación, y según se muestra en las Figuras 4A, 4B y 4C, el polipropileno fundido fluye por encima de la malla 2, pero solo hasta que llega a un borde 32, 34 del molde. Dado que el polipropileno modificado con caucho de la malla 2 tiene un índice de fusión ligeramente inferior, se funde parcialmente al contacto con el copolímero de polipropileno fundido, de manera que los dos materiales se funden en una sola pieza, preservando a la vez la estructura de la malla 2. El flujo del copolímero de polipropileno fundido es detenido por el molde en cuanto alcanza las líneas 32 y 34 que recorren cada una de las tiras 8, 10, 12, 14, 16 y 18, según se muestra en la Figura 4C.

Las proyecciones convexas 20 de la malla 2 facilitan el flujo laminar del copolímero de polipropileno fundido porque rompen su tensión superficial y aumentan el agarre de la malla 2 sobre el copolímero de polipropileno, asegurando la resistencia de la pieza desarmada. Las proyecciones convexas 20 también sobresalen ligeramente de las superficies 36 y 38 de la pieza desarmada 35, según se aprecia en la vista en planta de la Figura 4C.

La pieza de caja desarmada 35, tal como se representa en la Figura 5A, tiene por consiguiente unos elementos de bisagra 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96 y 98 que están formados por los espacios sin rellenar existentes entre las líneas 32 y 34, de la Figura 4B, a lo largo de las tiras de la malla 2, cuyos elementos de bisagra conectan los paneles 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66 y 68 así formados. Entre los paneles se incluyen unos paneles estructurales 40, 44, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 64 y 68 que constituyen los costados y los cierres de la caja y unos paneles de soporte de carga 42, 46, 62 y 66 cuyo uso se detalla a continuación con referencia a la Figura 6.

Según se aprecia en la Figura 5A, el panel 54 está moldeado de tal modo que contiene una concavidad 120 junto a cada una de sus cuatro esquinas. Las concavidades 120 están formadas de manera que en el reverso del panel 54 aparezcan como proyecciones convexas. Los paneles 50 y 58 también contienen unas concavidades 120 similares situadas junto a los elementos de bisagra 80 y 86, respectivamente. El panel 42 contiene una concavidad 122, situada junto a la esquina formada por el borde 105 y los elementos de bisagra 72, cuyos extremos diametralmente opuestos están recortados. En el reverso del panel 42, la concavidad 122 aparece como una proyección convexa. Los paneles 46, 62 y 66 contienen unas concavidades 122 similares, situadas junto a las respectivas esquinas formadas por el borde 107 y el elemento de bisagra 76, el borde 115 y el elemento de bisagra 92, y el borde 117 y el elemento de bisagra 96. Los paneles 44 y 64 contienen unas aberturas rectangulares 124 en cada extremo de los bordes 135 y 137, respectivamente. Las aberturas 124 están formadas de tal modo que las proyecciones convexas de las concavidades 122 encajen a presión en las mismas. Los paneles 44 y 64 contienen además unas aberturas 126 en forma de U situadas junto a las aberturas rectangulares 124. Los paneles 44 y 64 contienen además unas aberturas rectangulares 132, con las esquinas redondeadas, situadas paralelamente a los elementos de bisagra 74 y 94. Los paneles 40, 48, 60 y 68 contienen cada uno una ranura en forma de U y una indentación circular 130. Las ranuras están formadas de tal modo que produzcan unas secciones 128 que encajen a presión en las aberturas 126 en forma de U. Las indentaciones circulares 130 están formadas de tal modo que las proyecciones convexas 122 encajen a presión en las mismas. Cada uno de los paneles 50 y 58 posee dos proyecciones 142 en forma de V y dos receptáculos 144 en forma de V.

Las Figuras 5A, 5B, 5C, 5D y 5E ilustran progresivamente cómo puede doblarse de un modo particular la pieza de caja desarmada 35 para formar la caja. Los paneles 44 y 64 se doblan el uno hacia el otro un ángulo de noventa grados sobre los elementos de bisagra 74 y 94, respectivamente. Los paneles 42 y 62 también se doblan el uno hacia el otro un ángulo de noventa grados sobre los elementos de bisagra 72 y 92, respectivamente. De manera similar, los paneles 46 y 66 también se doblan el uno hacia el otro un ángulo de noventa grados sobre los elementos de bisagra 76 y 96, respectivamente. En ese momento la pieza de caja desarmada 35 se parecerá a la Figura 5B. Entonces se doblan los paneles 52 y 56 el uno hacia el otro un ángulo de noventa grados sobre los elementos de bisagra 82 y 84, respectivamente. Los bordes 102 y 104 de los respectivos paneles 42 y 46 quedarán entonces alineados con los elementos de bisagra 74, por lo que se encontrarán los bordes 106 y 108. Similarmente, los bordes 112 y 114 de los respectivos paneles 62 y 66 quedarán alineados con los elementos de bisagra 94, por lo que se encontrarán los bordes 116 y 118. La pieza desarmada 35 se parecerá entonces a la Figura 5C. Entonces se encajan a presión las proyecciones convexas de las concavidades 122, existentes en los paneles 42 y 46, en las aberturas rectangulares 124 del panel 44, con lo cual los paneles 42, 44 y 46 quedarán unidos entre si. Similarmente, las proyecciones convexas de las concavidades 122 existentes en los paneles 62 y 66 se encajan a presión en las aberturas rectangulares 124 del panel 64, con lo cual los paneles 62, 64 y 66 quedarán unidos entre si. Las proyecciones convexas de las concavidades 122 también sobresalen de las aberturas rectangulares 124 cuando están encajadas en las mismas.

La Figura 5D muestra cómo se dobla después el panel 50 un ángulo de noventa grados sobre el elemento de bisagra 80, de manera que el elemento de bisagra 70 quede alineado con el borde 105 del panel 62 y con una parte del borde 135 del panel 44, y el elemento de bisagra 90 quede alineado con el borde 115 del panel 62 y con una parte del borde 137 del panel 64. Similarmente, se dobla el panel 58 un ángulo de noventa grados sobre el elemento de bisagra 86, de manera que el elemento de bisagra 78 quede alineado con el borde 107 del panel 46 y con una parte del borde 135 del panel 44, y el elemento de bisagra 98 quede alineado con el borde 117 del panel 66 y con una parte del borde 137 del panel 64. Las proyecciones 142 en forma de V del panel 50 encajan entonces en los correspondientes receptáculos en forma de V de la solapa 58, y viceversa. A continuación se doblan los paneles 40 y 48 un ángulo de noventa grados sobre los elementos de bisagra 70 y 78, de manera que sus respectivas secciones 128 en forma de U encajen a presión en las aberturas en forma de U del panel 44, permitiendo al mismo tiempo que las proyecciones convexas de las concavidades 122 sobresalgan del panel 44 para que encajen a presión en las indentaciones circulares 130. De este modo, los paneles 40, 42, 44, 46 y 48 quedan unidos entre si. Los paneles 60 y 68 se doblan similarmente un ángulo de noventa grados sobre los elementos de bisagra 90 y 98 y se encajan a presión, de manera que los paneles 60, 62, 64, 66 y 68 queden unidos entre si. De esta manera queda formada una caja que se representa en la Figura 5E. Las aberturas rectangulares 132 con las esquinas redondeadas pueden ser utilizadas para agarrar y transportar la caja.

La Figura 6 ilustra dos de tales cajas apiladas la una sobre la otra. Las proyecciones convexas de las concavidades 120 de los paneles 50 y 58 de la caja inferior reposan sobre las concavidades 120 del panel 54. Las dos cajas se mantienen así en su posición y la caja de arriba no puede deslizarse sobre la caja de abajo. Además, la fuerza debida a su peso que la caja de arriba ejerce sobre la caja de abajo es soportada principalmente por los paneles de soporte de carga 46 (y los paneles similares 42, 62 y 66), con lo cual se reduce la presión que de otro modo se aplicaría sobre los paneles 44 y 64 (y paneles similares) y sobre las bisagras constituidas por los elementos de bisagra 70, 78, 74, 90 y 94. El rozamiento adicional creado por las secciones ligeramente salientes de las proyecciones convexas 20 de la malla 2 también evita que las cajas resbalen unas sobre otras.

Cuando las cajas están desarmadas y en estado aplastado, según se aprecia en la Figura 5A, pueden apilarse unas sobre otras de manera que las proyecciones convexas de las concavidades 120 del panel de la caja de arriba reposen sobre las concavidades 120 de la caja de abajo, evitando así que las cajas resbalen unas sobre otras.

La realización de la invención anteriormente descrita no debe interpretarse como limitativa. Por ejemplo, aunque se ha descrito una caja que incorpora una malla de refuerzo y una novedosa estructura resistente a la carga, estas características pueden ser utilizadas independientemente. Además, tanto la caja como la malla de refuerzo pueden estar construidas con un material diferente a polipropileno, como por ejemplo polietileno. Por lo tanto debe entenderse que pueden efectuarse modificaciones a las realizaciones descritas sin apartarse por ello del alcance de la invención definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (22)

1. Una pieza de caja desarmada de material plástico que incluye unos elementos de bisagra de un primer material plástico y una pluralidad de paneles de un segundo material plástico que forman los lados de la caja,

caracterizada porque los elementos de bisagra forman una malla, estando situados los paneles en los espacios existentes entre los elementos de bisagra de la malla y estando fundidos con los elementos de bisagra circundantes.

2. Una pieza de caja desarmada según se reivindica en la reivindicación 1, en la cual la malla de elementos de bisagra está formada por un primer material plástico de mayor resistencia pero menor rigidez que el segundo material plástico con el cual están formados los paneles.

3. Una pieza de caja desarmada según se reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la cual la malla de elementos de bisagra y los paneles están formados por materiales plásticos pertenecientes a la misma familia.

4. Una pieza de caja desarmada según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la cual la malla de elementos de bisagra está formada por polipropileno modificado con caucho.

5. Una pieza de caja desarmada según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual los paneles están formados por polipropileno.

6. Una pieza de caja desarmada según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la cual la malla de elementos de bisagra está formada por polietileno modificado con caucho.

7. Una pieza de caja desarmada según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 ó 6, en la cual los paneles están formados por polietileno.

8. Una pieza de caja desarmada según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual la malla de elementos de bisagra está formada por un material plástico con un índice de fusión inferior al del material plástico con el cual están formados los paneles.

9. Una pieza de caja desarmada según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual los paneles y los elementos de bisagra están fundidos los unos con los otros.

10. Una pieza de caja desarmada según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual los elementos de bisagra incluyen una pluralidad de proyecciones formadas sobre los mismos.

11. Una pieza de caja desarmada según se reivindica en la reivindicación 10, en la cual las proyecciones sobresalen de los paneles.

12. Una pieza de caja desarmada según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual los paneles incluyen unos paneles estructurales para formar los costados de la caja y unos paneles de soporte de carga, estando los paneles de soporte de carga conectados a los paneles estructurales por unos elementos de bisagra que no son perpendiculares a la dirección de la carga que tienen que soportar los paneles de soporte de carga.

13. Un procedimiento para formar una pieza de caja desarmada, que comprende las siguientes etapas:

formar una malla de elementos de bisagra de un primer material plástico;

formar una pluralidad de paneles de un segundo material plástico en los espacios existentes entre los elementos de bisagra circundantes de la malla, estando formado cada uno de los paneles parcialmente sobre los elementos de bisagra circundantes de la malla;

y adherir cada uno de los paneles formados sobre los elementos de bisagra circundantes de la malla.

14. Un procedimiento según se reivindica en la reivindicación 13, en el cual la malla está formada mediante moldeo por inyección.

15. Un procedimiento según se reivindica en la reivindicación 13 o la reivindicación 14, en el cual los paneles están formados mediante moldeo por inyección.

16. Un procedimiento según se reivindica en la reivindicación 14 y la reivindicación 15, en el cual los elementos de bisagra y los paneles están formados mediante procesos independientes de moldeo por inyección.

17. Un procedimiento según se reivindica en la reivindicación 15 o la reivindicación 16, en el cual el moldeo por inyección del segundo material plástico para formar los paneles es controlado por separado para cada panel.

18. Un procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 17, en el cual los paneles y los elementos de bisagra están fundidos los unos con los otros.

19. Un procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 18, en el cual el primer material plástico tiene un índice de fusión mas bajo que el segundo material plástico.

20. Un procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19, en el cual la malla está formada con una pluralidad de proyecciones.

21. Un procedimiento según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 20, en el cual el primer material plástico es polipropileno modificado con caucho y el segundo material plástico es polipropileno.

22. Una pieza de caja desarmada que comprende una pluralidad de paneles conectados por unos elementos de bisagra,

caracterizada porque los elementos de bisagra forman una malla A la cual están fundidos los paneles entre los paneles se incluyen unos paneles estructurales para formar los costados de la caja y unos paneles de soporte de carga, estando los paneles de soporte de carga conectados a los paneles estructurales por unos elementos de bisagra formados no perpendicularmente a la dirección pretendida de soporte de carga suministrada por los paneles de soporte de carga, estando formados los paneles y los elementos de bisagra de plástico.