CAJA DESARMABLE Y RETORNABLE Sector Técnico: El sector al que se aplica la invención es la industria del transporte de productos comerciales vía aérea, terrestre, o marítima. Técnica anterior: Este invento es una caja parcial o totalmente desarmable y retornable que ha sido desarrollada para sustituir cajas de cartón utilizadas para transportar productos comerciales frágiles, intolerables a la deformación, y/o perecederos, como por ejemplo bolsas de galletas, cajas de dulces o chocolates, frutas, objetos de cerámica y de cristal, equipo electrónico y equipos que necesitan un embalaje especial para su transporte. La nueva caja fue diseñada para substituir cajas de cartón que se deforman permitiendo el daño del producto dentro de la caja, y que también se deterioran rápidamente por ser susceptibles a la humedad y condiciones atmosféricas ya que el cartón es material biodegradable. Es una de las características particulares de la nueva caja el tener seis piezas idénticas básicas que forman el fondo, las cuatro paredes laterales y la tapa. Es así como las paredes de la caja se pueden obtener por inyección de plástico utilizando un sólo molde. Para unir y sujetar las paredes de las cajas entre sí se utilizan pasadores cilindricos que se colocan dentro de acoples agujereados entrelazados que se encuentran en los bordes de las paredes que forman la caja. La nueva caja es rígida, desarmable y retornable. Además, dos de las paredes de la caja se pueden unir entre sí manteniéndose en el mismo plano para formar un nuevo tamaño de la pared de la caja. Por ejemplo, si las cuatro paredes laterales de la caja se forman cada una con dos de las paredes básicas, unidas para duplicar la altura de una pared básica, el volumen de la caja se duplica con respecto a la caja formada sólo por las seis paredes básicas. También, si las seis paredes de la caja se construyen cada una con dos de las paredes básicas, el volumen de la caja se cuadriplica con respecto a la caja formada sólo por las seis paredes básicas. Esto permite formar cajas de diferente tamaño utilizando un solo molde de inyección. Los pasadores cilindricos que conectan las piezas básicas de la nueva caja deben ser de diferente longitud dependiendo del tamaño de la caja que se desea construir. Varios de los pasadores cilindricos se sujetan con pines tubulares a los acoples agujereados de una de las piezas que lo rodean para evitar que el pasador se desplace longitudinalmente dentro de los acoples agujereados y se desprenda de la caja. La caja se desarma parcialmente para formar una estructura plana con todas las paredes unidas entre sí por al menos cinco pasadores cilindricos, y al menos tres de esos pasadores cilindricos llevan pines tubulares, y de esta manera se facilita armar la caja y se permite el transporte de la caja vacía utilizando el mínimo espacio posible. Otras patentes han sido ideadas para crear cajas para
aplicaciones y objetivos similares; sin embargo, ninguna de ellas presenta la característica particular del nuevo invento de poder construir cajas de diferente tamaño con piezas básicas idénticas construidas a partir de un solo molde de inyección, y de facilitar construir la nueva caja a partir de una estructura plana parcialmente o totalmente desarmada, y además de ser una nueva caja que es retornable y que ocupa mínimo espacio cuando esta vacía y parcial o totalmente desarmada. La nueva caja se puede fabricar por inyección de plástico y también se podría construir de aluminio u otro material. Las siguientes patentes comprenden el estado de la técnica anterior a la nueva caja descrita en este documento: La patente de Gran Bretaña GB2375100 del año 2002 es un objeto hecho de una sola pieza de plástico inyectado en un solo molde; tal objeto forma una caja cuando se arma al girar las paredes en secciones formadas por membranas flexibles para permitir tales dobleces. La solicitud de patente PCT WO0226573 del año 2002 es una caja para transporte y almacenaje de productos; esta caja se forma a partir de una sola pieza de material doblado en una estructura plana; el material es previamente cortado y doblado para formar la estructura plana, la cual contiene ranuras y enganches en los bordes de las aletas que se usan para unir los bordes de las secciones de la estructura plana que se doblan y se juntan de tal manera que forman la caja. La patente de Estados Unidos US6474541 del año 2002 presenta una caja de plástico corrugado que se forma a partir de una pieza plana doblando sus partes para darle la forma predeterminada deseada; tal pieza plana es preparada al cortarla, agujerearla y formarle los bordes donde ocurren los dobleces y uniones de sus partes. La solicitud de patente PCT WO0168457 del año 2001 es una caja de cartón que se forma de una sola pieza que se puede doblar a una forma plana o a su forma de caja con tapa; la caja tiene unos agujeros alargados que sirven de agarraderas. La patente US6216899 Bl del año 2001 es un contenedor desmontable que se forma de varias piezas planas de madera; la caja se utiliza para transportar y almacenar productos como piezas y partes de automóvil; y tal caja tiene una base rígida preparada para transportarla usando montacargas; además, la caja usa bisagras para unir las paredes laterales y elementos que sujetan las paredes laterales al fondo y a la tapa. La patente europea EP1106517 del año 2001 es una caja hecha de cartón rígido que se forma al doblar ciertas aletas de una pieza plana previamente cortada y preparada con bordes para dobleces, y agujeros en la parte superior de la caja forman la manija o agarradera de la caja. La patente US6041958 del año 2000 es una caja rígida, hecha de material aislante para mantener una temperatura estable en su interior y para el transporte y empaque de productos; las
paredes de la caja se separan para transportarla vacía utilizando mínimo espacio; y tal caja tiene una base rígida preparada para transportarla usando montacargas. La patente US5501354 del año 1996 es una caja para embarque de productos, tal caja se forma de una sola pieza plana de plástico al doblar las paredes laterales con respecto al fondo de la caja; las paredes laterales se enganchan en sí en sus bordes; y las paredes laterales tienen agarraderas que además sirven para estibar anidando tales agarraderas de las cajas adyacentes en posición plana cuando están vacías. La patente US5429261 del año 1995 es una caja desarmable hecha de plástico corrugado que evita el costoso método de usar varios moldes de inyección para crear cajas de diferente tamaño; tal caja tiene agarraderas y las paredes verticales adyacentes se unen en el vértice superior con elementos angulares; y la caja se puede desarmar y reducir su volumen a una estructura plana. La patente US 5323921 del año 1994 consiste de una caja con paredes laterales formada por una pieza doblada para formar cuatro costados planos, otra pieza es su tapa, y otra es su fondo; y la pieza que forma las paredes laterales se puede doblar para formar una pieza plana, la cual se puede colocar entre la tapa y el fondo para formar un solo paquete que ocupa espacio mínimo, y la caja tiene medios para sujetar la tapa al fondo; tales medios de sujeción se utilizan también cuando la caja es armada, pero entre la tapa y las paredes laterales y entre estas últimas y el fondo. La patente US5289933 del año 1994 es un contenedor o caja para transporte de productos y que es desarmable reduciendo su tamaño a una estructura plana cuando está vacía; además, la caja tiene base rígida preparada para transportarla usando montacargas; y la caja armada tiene dos puertas que forman la pared del frente de la caja. La patente francesa FR2615482 del año 1988 es una caja de cartón que se puede estibar una caja sobre otra y que tiene agarraderas hechas por medio de agujeros alargados en sus paredes; la caja se forma a partir de una sola pieza plana de cartón la cual es previamente cortada y agujereada y preparada para permitir los dobleces requeridos para armar la caja. La patente US4572425 del año 1986 es un contenedor retornable hecho de plástico corrugado a partir de una sola pieza plana previamente cortada y preparada con dobleces establecidos para lograr armar la caja en la forma predeterminada al doblar las paredes correspondientes. La patente US4017016 del año 1977 es una caja de cartón corrugado que se usa para el transporte de productos perecederos y que es construida utilizando tres piezas que forman el fondo, las paredes verticales, y la tapa de la caja. Este invento es una novedosa caja que se caracteriza por ser parcial o totalmente desarmable y retornable, y fue diseñada especialmente para el transporte de productos frágiles, intolerables a
la deformación, y/o perecederos. La nueva caja en su configuración básica está formada por seis piezas básicas idénticas con sus bordes con acoples agujereados para insertar pasadores cilindricos que sujetan dichas piezas básicas entre sí permitiéndoles el giro relativo entre piezas básicas adyacentes. La pieza básica que forma el fondo de la caja puede mantenerse unida a las cuatro paredes laterales de la caja con pasadores cilindricos, y pines tubulares, que permiten el giro de las paredes laterales con respecto al fondo. Una de las paredes laterales también puede mantenerse unida a la pared superior o tapa de la caja utilizando otro pasador cilindrico a través de los acoples agujereados correspondientes y un pin tubular. Dichos pines tubulares se utilizan para sujetar los pasadores cilindricos a una de las piezas que los rodean, y así evitar que los pasadores cilindricos se desplacen longitudinalmente con respecto a las piezas que los rodean y se desprendan de la caja. Los pines tubulares se pueden desprender al empujarlos fuertemente para el propósito de sacarlos de su lugar, pero no se pueden sacar cuando la caja está completamente armada. Los pines tubulares se desprenden solamente cuando se desea desarmar la caja totalmente, y en cualquier otra circunstancia se mantienen en su lugar correspondiente para mantener la caja parcial o totalmente armada. Estas cinco uniones se mantienen permanentemente cuando la caja está parcialmente desarmada, y de esta manera se forma una estructura plana en forma de cruz, la cual requiere el mínimo espacio para almacenarla y permite estibarla y transportarla eficientemente. La caja parcialmente desarmada es una estructura plana que se puede estibar para retornarla vacía utilizando una fracción del volumen de la caja armada y al mismo tiempo permite armar la caja de una forma simple y práctica. La caja se arma a partir de dicha estructura plana manteniendo su fondo sobre el piso y levantando las cuatro paredes laterales, girándolas con respecto al fondo, y conectándolas entre sí con pasadores cilindricos. En tal posición, la caja se puede llenar del producto a ser transportado, y al terminar de llenarla, la tapa se gira para cubrir y encerrar al producto dentro de la caja. En la posición cerrada, la tapa se mantiene conectada a las paredes laterales utilizando pasadores cilindricos a través de los acoples agujereados correspondientes. Sellos de seguridad se pueden conectar entre la tapa y los pasadores cilindricos superiores para evitar que los pasadores se desprendan o que se abra la caja sin autorización. Es una característica particular de la nueva caja que es resistente a la deformación debido a golpes o esfuerzos a los que son sometidas las cajas durante la carga, el transporte, y la descarga del producto. La nueva caja se construye de plástico, aluminio u otro material, de manera que su peso sea el mínimo posible, y con piezas básicas que pueden tener hundimientos o relieves que minimizan el material requerido para su construcción sin afectar su resistencia a esfuerzos o golpes. Además de ser desarmables, las nuevas cajas son retornable, por lo que contribuyen con la conservación y limpieza del medio ambiente, evitando la corta de
arboles para crear cartón y reduciendo desechos debido al deterioro de las cajas de cartón.
Además, la nueva caja puede ser construida de plástico, aluminio, u otro material reciclado, y se puede reciclar si sufriera daño permanente. Cuando los pasadores cilindricos son removidos, las paredes de la caja se separan. La nueva caja se desarma parcialmente al remover los sellos de seguridad, remover los pasadores cilindricos que conectan la tapa a las paredes laterales, abrir la tapa, y remover los cuatro pasadores verticales que sujetan las paredes laterales entre sí. Cada pasador que es removido se coloca de nuevo en los acoples cilindricos agujereados de una de las paredes laterales para evitar que se pierda, o se almacenan por separado. De esta manera, las cajas vacías se pueden retornar parcialmente desarmadas en una sola pieza plana utilizando una fracción del volumen comparado con el volumen de cajas armadas. Cajas de tamaño mayor a la caja en su configuración básica se pueden armar con varias de dichas piezas básicas formando las paredes de la caja, pero pasadores cilindricos de tamaños más largos se requieren para lograr armar dichas cajas de mayor tamaño. Los pasadores se pueden construir de plástico o de aluminio. Cajas de tamaño grande o con contenidos muy pesados requieren de una especie de patas cilindricas cortas que se unen en el exterior al fondo de la caja y generan un espacio entre la superficie exterior del fondo de la caja y el piso, de manera tal que un montacargas pueda levantar la caja para transportarla. Descripción detallada de los dibujos: Este invento consiste de una caja (1) diseñada para ser armable y retornable como se muestra en las figuras 1, 2, 3 y 4. La nueva caja consiste de seis piezas básicas idénticas: un fondo (13), cuatro paredes laterales (3), y una tapa (2). Acoples agujereados entrelazados (4) y pasadores cilindricos (9) y (11) unen las paredes laterales (3) al fondo (13). Los pasadores cilindricos (9) se pueden sujetar rígidamente a las paredes laterales (3) utilizando pines tubulares colocados transversalmente a través de los agujeros (8) tanto en los pasadores (9) como en los correspondientes acoples agujereados de una de las piezas que los rodean. Los pines tubulares evitan el desplazamiento longitudinal de los pasadores cilindricos (9) con respecto a los acoples agujereados que los rodean. La figura 2 muestra la nueva caja (1) parcialmente armada formando una estructura plana en forma de cruz, la cual utiliza el mínimo espacio y es conveniente para transportar las cajas cuando están vacías. Los extremos de los pasadores cilindricos (9) bloquean a los pasadores cilindricos (11), evitado que estos últimos se desprendan de la caja. Las paredes laterales (3) se conectan entre sí utilizando pasadores (10) a través de acoples agujereados (4). Los extremos de los pasadores cilindricos (9) bloquean también a los pasadores cilindricos (10), evitado que estos últimos se desprendan. La tapa (2) de la caja (1) está unida a una de las paredes laterales (3) por medio de acoples agujereados y otro pasador
cilindrico (7). El pasador cilindrico (7) se sujeta a la tapa (2) por medio de un pasador tubular que evita su desplazamiento longitudinal. La tapa (2) se cierra y se conecta a las paredes laterales con pasadores cilindricos (6) y (14). Los extremos de los pasadores cilindricos (6) bloquean al pasador cilindrico (14) y también a los pasadores cilindricos (10), evitando que éstos se desprendan de la caja. La tapa (2) tiene agujeros (5), similares a los agujeros (8) del fondo, pero que se utilizan para colocar sellos de seguridad y prevenir acceso sin autorización al contenido de la caja. La caja (1) puede tener lados con hundimientos (18) en los cuales el espesor de la pared es menor al espesor del resto de la pieza, con el objetivo de minimizar el material de construcción y el peso de la caja. Además, como se muestra en una de las paredes laterales (3) de la nueva caja (1) en la figura 4, en una sección de cada hundimiento (18) se pueden colocar agujeros alargados (19) que sirven de ventilación al producto dentro de la caja y también sirven de agarradera. Las seis piezas básicas de la nueva caja (1): el fondo (13), las cuatro paredes laterales (3), y la tapa (2) son idénticas, y sus bordes con acoples agujereados (4) son también idénticos en los cuatro bordes de cada pieza básica. Cada acople agujereado tiene una sección exterior circular (16) con una sección adyacente que es la continuación de la sección circular (16) pero que termina en una esquina o vértice a 90 grados (15). Dichas secciones circulares (16) y rectangulares (15) permiten que las paredes laterales (3) de la caja (1) puedan girar solamente 90 grados con respecto al fondo (13). Lo mismo ocurre para el movimiento relativo entre la tapa (2) y la pared lateral unidas por medio del pasador cilindrico (7). Los pasadores cilindricos tienen una incisión (12) en los extremos que permite girar los pasadores para colocar los pines tubulares o los sellos de seguridad, o para empujarlos y desprenderlos de la caja. Manera para realizar la invención: Este invento es una caja (1) que es parcial o totalmente desarmable y retornable como se muestra en las figuras 1, 2, 3, y 4. Las seis piezas básicas que forman la nueva caja (1): el fondo (13), las cuatro paredes laterales (3), y la tapa (2) son idénticas. El fondo (13) y las paredes laterales (3) se unen por medio de acoples agujereados (4) y pasadores cilindricos (9) y (11) que permiten el giro relativo de las paredes laterales con respecto al fondo (13). Se coloca un pasador cilindrico (9) que une el fondo (13) con una de las paredes laterales (3), y se fija dicho pasador (9) a dicha pared lateral (3) con un pin tubular que atraviesa a ambos transversalmente. Luego se conectan las dos paredes laterales (3) adyacentes a la primera utilizando los pasadores cilindricos (11). La otra pared lateral (3) se coloca y se fija con otro pasador cilindrico (9) y tal pasador (9) se fija a la pared lateral con otro pin tubular. Los extremos de los pasadores (9) bloquean los pasadores (11), evitando que se desprendan. La tapa (2) de la caja (1) se une a una de las
paredes laterales (3) con un pasador cilindrico (7), y tal pasador (7) se sujeta a la tapa (2) con un pin tubular a través de agujeros similares a los (8) mostrados en el fondo (13). Hasta aquí, la caja (1) se puede considerar una caja parcialmente desarmada convertida en una estructura de forma plana que permite estibarse y transportarse eficientemente. Con el fin de facilitar armar la nueva caja, sus seis piezas básicas pueden mantenerse unidas en todo momento, siempre y cuando no se remuevan los cinco pasadores cilindricos (7), (9), y (11) que las mantienen unidas.
Pines tubulares atraviesan transversalmente los pasadores cilindricos (7) y (9) y a los correspondientes acoples agujereados (4) de la tapa (2) y paredes laterales (3) con el fin de sujetar los pasadores evitando que se desplacen longitudinalmente con respecto a los bordes que los rodean. Si los pines tubulares son removidos, los pasadores cilindricos (7) y (9) se pueden deslizar longitudinalmente en los acoples agujereados y se desprende de la caja, permitiendo la completa separación de las paredes que forman la caja. De esta forma, la caja vacía se puede desarmar parcialmente para transportarla, y las piezas que forman la caja pueden mantenerse unidas y extendidas formando una cruz plana, como se muestra en la figura 2, con los pasadores (7), (9), y (11) sujetando dichas piezas básicas idénticas. La nueva caja (1) se arma al girar y acoplar las seis piezas básicas entre sí formando una estructura firme que rodea el espacio utilizable para transportar productos. Para armar la caja las paredes laterales (3) se giran a posiciones perpendiculares con respecto al plano del fondo (13) y se conectan entre sí utilizando pasadores (10) a través de acoples cilindricos (4) en forma de bisagra. Los pasadores (10) se mantienen dentro de los acoples (4) debido a que los extremos de los pines (9) los bloquean en la parte inferior de la caja (1). En tal posición, la caja (1) se puede llenar de producto a ser transportado; y al final del proceso de llenado, la tapa (2) se gira para cubrir y encerrar al producto dentro de la caja. Tres pasadores cilindricos (6) y (14) se colocan para unir los bordes de la tapa a las otras tres paredes laterales. El pasador (14) y los pasadores (10) en su parte superior se mantienen dentro de los acoples (4) debido a que los extremos de los pines (6) los bloquean, evitando que se desprendan. Los pasadores (6) en la tapa (2) llevan sellos de seguridad en las posiciones (5) para evitar acceso al producto dentro de la caja sin autorización. La nueva caja (1) se desarma parcialmente al quitar los sellos de seguridad, remover los tres pasadores cilindricos (6) y (14) de la tapa (2), abrir la tapa (2), y remover los cuatro pasadores cilindricos verticales (10) que sujetan las paredes laterales (3) entre sí. Las paredes laterales (3) y la tapa (2) se giran de manera tal que se forma dicha estructura plana en forma de cruz, como se muestra en la figura 2. Cada pasador (6), (10), y (14) cuando es removido se coloca de nuevo en los acoples agujereados (4) en la pared correspondiente para evitar que se pierda, o se pueden transportar por separado.