WO2014171808A1

WO2014171808A1 - Tarima plástica con refuerzos para reducir la flexión

Info

Publication number: WO2014171808A1
Application number: PCT/MX2013/000049
Authority: WO
Inventors: Sergio Sosa Bravo
Original assignee: Plásticos Técnicos Mexicanos, S.A. De C.V.
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2014-10-23
Also published as: EP2987740A4; BR112015021319A2; EP2987740A1

Abstract

La presente invención se refiere a una tarima plástica con refuerzos tales como insertos, la cual es moldeada con un material termoplástico y presenta una gran resistencia a la flexión generada por la carga cuando se usan los mecanismos para el transporte y manipulación de estas tarimas, tal como los ocasionados cuando se encuentran sometidas a carga de racking. La tarima plástica con refuerzos según la presente invención está reforzada con insertos, los cuales son colocados estratégicamente en la cubierta de la tarima para brindar una mayor rigidez a la estructura general de dicha tarima plástica, los cuales además se encuentran incrustados completamente en el material plástico espumado que se inyecta en las columnas de la tarima plástica, imposibilitando así el movimiento y la extracción de dichos insertos. Por otro lado, la tarima plástica con refuerzos según la presente invención ofrece un peso inferior en comparación con las tarimas convencionales e incluso frente a otras tarimas reforzadas, proporcionando aún mejores características en cuanto a soporte estructural. Asimismo, al final de su vida útil, la tarima con refuerzos según la presente invención se puede reciclar por completo, reduciendo con esto el impacto ecológico que ocasiona desechar este tipo de tarimas plásticas.

Description

TARIMA PLÁSTICA CON REFUERZOS PARA REDUCIR LA FLEXIÓN

Campo de la Invención

La presente invención se ubica -en el campo de las tarimas plásticas empleadas en el transporte y carga de mercancías y/o productos. Particularmente, esta invención se refiere a tarimas llamadas por su término e inglés "pallets", las -cuales contienen en su estructura refuerzos, tales como insertos, los cuales brindan una mayor resistencia a la flexión, la cual se origina al aplicar la carga de los productos que se transportan. Antecedentes de la Invención

Actualmente, en las industrias existen diversas formas para el transporte y carga de mercancías y/o productos, los cuales generalmente se apilan sobre tarimas plásticas que son movidas por montacargas. En este sentido, los montacargas, al levantar la estructura de la tarima plástica con las uñas, llegan a flexionar dicha estructura en^' los lados que están más alejados de las uñas y, más aun cuando la tarima plástica se encuentra almacenada en un sistema de varios niveles o rack, ésta de igual forma se flexiona por su parte central. De esta manera, los daños de las tarimas plásticas son muy frecuentes y muchos de éstos resultan en el desecho de las mismas y con ello, la tasa de - remplazo de estas tarimas es generalmente alta, lo cual impacta en cierta medida los costos de operación de las industrias. Esto sin contar con los daños que se ocasionan en la carga almacenada.

En este sentido, se han realizado diversos intentos por proporcionar tarimas plásticas más resistentes a · la flexión -diseñando una estructura adecuada que invariablemente incrementa el peso del pallet y por consiguiente el costo; o colocando diferentes tipos de refuerzos en la estructura de la tarima plástica aunque la resistencia y el peso de ésta, dependerá del material con el que se fabriquen dichos refuerzos.

Al respecto de los refuerzos, estos normalmente se colocan entre la base y la cubierta de la estructura de la tarima plástica por lo que, la extracción de estos elementos no está limitada a menos que el proceso de fabricación de la tarima plástica contenga un método para impedir que esto suceda, lo cual en la mayoría de los casos es costoso y/o difícil de lograr, pues también hay que considerar que no es deseable que el peso en general de la tarima se incremente demasiado.

Este problema persiste en la industria y existe la necesidad de una tarima plástica reforzada que, debido a su estructura, proporcione una gran resistencia a la flexión, logrando así, que la tarima plástica pueda ser levantada por el montacargas o que se encuentre sometida a carga ^ racking sin que ésta se flexione demasiado y más aun, que los refuerzos que contiene la estructura de ^' la tarima plástica estén integrados a ella de tal manera que resulte prácticamente imposible su extracción, manteniendo siempre un peso razonablemente bajo e incrementando sus propiedades mecánicas . En la actualidad, no existe una tarima plástica que brinde una resistencia estructural a la flexión muy grande tal que ésta no se doble al momento de ser levantada por el montacargas o que se encuentre sometida a carga racking\ Para tratar de solucionar los problemas anteriormente descritos, se han efectuado diversos intentos por proporcionar tarimas plásticas que proporcionen mayor resistencia a la flexión, por lo que existen documentos relacionados con este tipo de tarimas plásticas reforzadas, como por ejemplo, la Patente Estadounidense No. 5, 868,080 de Wyler, describe el método de ensamble y construcción de una tarima de plástico reforzada con barras que pueden tener la superficie superior e inferior expuesta. En esta tarima, la cual además de funcionar como un elemento de refuerzo, las superficies expuestas . de las barras comprenden una superficie antideslizante para mantener el posicionamiento de la carga útil en la tarima y facilitar el transporte de la bandeja de carga, por ejemplo, a través de un elevador o un sistema, de transporte automatizado. Dichas barras comprenden preferiblemente miembros estructurales compuestos de plástico reforzado con fibra de vidrio fabricado a partir de un proceso de pultrusión. La invención descrita en el documento de Wyler, tiene la desventaja de que las barras para reforz^'ar la tarima plástica son desmontables permitiendo la extracción de éstas en cualquier momento y por lo tanto ser muy suceptible de robo para recuperar el material plástico.

Por otro lado, la Patente Estadounidense No. 7, 841,281 de Valentinsson, describe una tarima para el transporte de mercancías y/o productos que comprende varias piezas unidas entre si, (la superficie de carga, la sección de refuerzo, la sección central de la montura y la del marco de piso) . La sección de carga, comprende una superficie de carga y una sección de refuerzo; ésta última, se coloca por debajo de la superficie de carga y está conformada por perfiles de acero de sección rectangular. La invención descrita en el documento de Valentinsson, tiene la desventaja de que la tarima plástica consta de varias piezas unidas entre si y que el material de los refuerzos proporciona mayor resistencia a la tarima pero a su vez la hace mucho más pesada.

, A su vez, la Patente Estadounidense No. 6, 807,911 de Carson, describe una tarima hueca continua de una sola pieza que tiene componentes estructurales por debajo de la superficie que brindan soporte y apoyo cuando se coloca una carga sobre la tarima o cuando un lado de ésta es impactada por algún objeto. Los componentes estructurales que se incluyen son huecos interiores, reductores de impactos laterales e insertos de acero desmontables entre la cubierta y la parte inferior de la .pared. El proceso de manufactura de la tarima es mediante rotomoldeo. La invención descrita en el documento de Carson, tiene la desventaja de que los insertos metálicos de la tarima plástica son desmontables y que el material de dichos insertos, hace más pesada a dicha tarima plástica.

Por, otro lado, la Patente Estadounidense No. 6, 935,249 de Moore, describe la estructura de una tarima que comprende: una estructura de refuerzo, una base al piso y un refuerzo dispuesto en comunicación mecánica con ambas partes mencionadas. La estructura de refuerzo consta de perfiles en "I" o en "Z" colocados por debajo de la cubierta sujetos por un marco, el material de éstos puede , ser cualquier material ,-ferroso como acero, acero inoxidable, aluminio, titanio, etc. La invención descrita en el documento de Moore, tiene la desventaja de que la resistencia y el peso de la tarima plástica depende completamente del material que se utilice. Además, el corte de los insertos para la estructura de refuerzo, reduce su resistencia ya que se tiene que hacer uso de otras técnicas para limitar el movimiento y mantener unidos a los perfiles .

Asimismo, la Patente Estadounidense No. 4, 735,154 de Hemery, describe una tarima reforzada de carga y el proceso para reforzarla. Dicha tarima está conformada por dos elementos, base y cubierta, que se acoplan entre si; estos elementos contienen cinco canales ubicados en la parte en las columnas, donde se colocan los refuerzos en cada uno de ellos que consisten en barras de sección transversal rectangular que le proporcionan mayor resistencia a la estructura. La invención descrita en el documento de Hemery, tiene la desventaja de que el número de refuerzos que contiene la tarima plástica, le proporciona mayor resistencia a la estructura de ésta pero a su vez, la hace mucho más- pesada.

E consecuencia, existe una gran necesidad de aumentar la resistencia a la flexión de las tarimas plásticas, ya sea para el transporte de mercancías y/o productos o cuando la tarima plástica se encuentra sometida a una carga racking, esto sin afectar de manera significativa el peso de la misma y sin que los refuerzos puedan ser retirados con facilidad para recuperar el material plástico en el robo de tarimas.

Sumario de la Invención

La presente invención tiene por objeto proporcionar una tarima plástica con refuerzos con una gran resistencia a la flexión generada por la ubicación de los mecanismos que se utilizan para el transporte y almacenaje de éstas, tal como los ocasionados cuando se encuentra sometida a carga racking.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una tarima plástica con _^refuerzos tales como insertos, que soporten una mayor carga comparada con las tarimas convencionales sin incrementar demasiado el peso total

Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar una tarima con refuerzos tales como insertos, clocados estratégicamente en la cubierta de la tarima para brindar una mayor rigidez a ésta y que su soporte sea óptimo.

Más aún es un objetivo de la presente invención, proporcionar una tarima con refuerzos tales como insertos no desmontables para evitar la extracción del material y facilitar^' la recuperación de materiales en el robo de tarimas.

Un objetivo más de la presente invención es ofrecer una tarima plástica reforzada con refuerzos tales como insertos, que tenga un menor peso en comparación con las tarimas plásticas convencionales con refuerzos.

Es un objetivo, más de la presente invención, aportar una tarima plástica con refuerzos, que tenga un bajo costo en comparación con las tarimas - convencionales y que proporcione mejores características en cuanto a soporte estructural.

Es un objetivo más de la presente invención proveer de una tarima plástica con refuerzos, que sea 100% reciclable en cuanto a los materiales que se utilizan para su fabricación, pero no de forma sencilla para ayudar a evitar el robo.

(

Breve Descripción de las Figuras de la Invención La figura 1 muestra una vista de corte en perspectiva de la tarima plástica con refuerzos según la presente

c ,- invención.

La figura 2A muestra una vista superior de la tarima plástica completa con refuerzos según, la presente invención en donde se representa la modalidad del invento que Utiliza 4 refuerzos. La figura 2B muestra una vista superior de la tarima plástica con refuerzos sin la cubierta según la presente invención representando la modalidad del invento que utiliza 4 refuerzos.

La figura 3 muestra una vista detallada de la ubicación preferente de los insertos preferentemente metálicos en las columnas de la tarima plástica con refuerzos según la presente invención, en la modalidad del invento que utiliza 4 refuerzos.

La figura 4A muestra una vista detallada de la tarima plástica con los insertos metálicos de aluminio según la presente invención, después de los ensayos de alto impacto.

r La figura 4B muestra una vista detallada de la tarima plástica con los insertos de resina plástica termofija a partir de un proceso de pultrusión ^'según la presente invención después de los ensayos de alto impacto.

Descripción Detallada de la Invención

La presente invención se refiere a una tarima plástica con refuerzos para reducir la flexión que se presenta durante el transporte y carga de mercancías y/o productos, moldeada con un material termoplástico ; la cual presenta una gran resistencia a la flexión generada por la carga cuando se mueven con los mecanismos para el transporte y manipulación de -éstas, tal córaoslos ocasionados cuando se_^ encuentra sometida a carga racking. A su vez, la tarima plástica con refuerzos según la presente invención ofrece un bajo costo y un peso inferior en comparación con las tarimas convencionales y proporciona mejores características en cuanto a soporte estructural.

Según la presente invención, la tarima plástica con. refuerzos, como se muestra en la Figura 1, comprende una base (1) y una cubierta o tapa (2) con forma rectangular que al unirse se logran obtener espacios huecos en las columnas (3) que posteriormente serán llenados con una inyección de material termoplástico espumado. En la Figura 2A se muestra una vista superior de la tarima plástica completa, es decir, unidas la base (1) y 'la tapa (2) con refuerzos según · una modalidad preferente de al presente invención que utiliza 4 refuerzos. En la Figura 2B se muestra una vista superior de la tarima plástica con refuerzos en donde se muestra la base (1) sin la cubierta o tapa (2) según una_^ modalidad de la presente que utiliza 4 refuerzos, a fin de mostrar claramente la disposición de los insertos (4) en la estructura interna de la tarima.

De esta forma, pueden existir muy diversas configuraciones para colocar los insertos en la tarima plástica con refuerzos, formando con éstos una estructura interna en la tarima tipo solera, pero siempre apoyándolos en los ^ huecos que posteriormente serán inyectados con espuma termoplástica ; esto con el objeto que la espuma termoplástica sirva de -soporte a los insertos y de anclaje de los mismoá.

A manera de ejemplo, una de esas configuraciones es utilizar cuatro insertos ubicados estratégicamente en la cubierta de la tarima, como se aprecia en la Figura 3, uno en cada extremo del lado largo, de la base (1) y de la cubierta o tapa (2) ensambladas; dos más al centro, también del lado largo, colocados longitudinalmente a la cubierta y en forma paralela a la pared de las columnas huecas (3) . Esta configuración preferente de los insertos en la tarima plástica con refuerzos según la presente invención se muestra en las Figuras 2A y 2B.

Otra modalidad de la tarima plástica con refuerzos según la presente invención tiene una configuración dé los insertos a partir de seis insertos, en donde se coloca uno en cada extremo del lado más largo de la cubierta (2) y dos al centro de la misma, colocados longitudinalmente y en forma paralela en la .pared de las columnas huecas (3), al igual que el ejemplo anterior y dos insertos más en cada extremo del lado más corto de la base y cubierta ensamblada. Para ambos casos, las^' columnas huecas (3) de la cubierta (2) son diseñadas para contener dichos insertos (4) .

En este sentido, el material de los insertos (4) puede ser cualquier metal como acero, acero inoxidable, aluminio, titanio, etc. o pueden ~ser elaborados en resina plástica termofija a partir de un proceso de pultrusión o de cualquier otro material plástico ya sea este termofijo o termoplástico.

Dichos insertos (4), tienen la finalidad de proporcionar mayor rigidez a la estructura de la tarima plástica evitando que ésta se flexione, como en el caso de las tarimas convencionales, cuando se utilizan diferentes mecanismos para transportarlas y manipularlas, asi como cuando se encuentra sometida a carga racking.

Dichas columnas huecas (3), ya con los insertos ubicados dentro de ellas, serán rellenadas con la inyección de un material termoplástico espumado, logrando la fijación de los insertos en su posición y que permite un funcionamiento óptimo, de tal manera que resulta prácticamente imposible su extracción, manteniendo un peso bajo e incrementando sus propiedades mecánicas.

Por otra parte, la tarima plástica con refuerzos según la presente invención,, obtiene una vida útil mas - larga en .comparación con las tarimas convencionales ya que los impactos continuos no logran mover los insertos de su lugar y al final de dicha vida útil, los componentes de la tarima se pueden reciclar fácilmente y al 100%, únicamente mediante la trituración de la tarima de material termoplástico inyectado y de los insertos incrustados para r ^' \

posteriormente separar por densidades los materiales que conforman la.■tarima.

A su vez, la tarima plástica con refuerzos según la presente invención, tiene una mayor sustentabilidad debido al uso de mayores porcentajes de reciclaje reduciendo con esto el impacto ecológico que ocasiona desechar estas tarimas.

Además, la tarima plástica reforzada según la presente invención brinda la ventaja de que la extracción de lso insertos que le confieren el refuerzo estructural a dicha tarima es casi imposible,, esto debido a la integración completa entre el inserto y el material termoplástico espumado o ahogamiento de dicho inserto en el material termoplástico espumado, llevado a cabo en la estructura interna de la tarima, haciendo que la separación de estos dos elementos sea prácticamente inalcanzable, lo cual ayuda también¹ a evitar el robo de los insertos, que es problema común cuando se usan elementos metálicos valiosos para reforzar estructuras sin el conocimiento de la tecnología que la presente invención revela, es decir, como se hace convencionalmente .

Con. la intención de demostrar las ventajas que presenta la tarima plástica con refuerzos según la presente invención, frente a las tarimas convencionales e incluso frente a otras tarimas 'que también han sido reforzadas y a fin de mostrar la evidencia puntual que da soporte a las diferencias de la invención que se reclama como única y no obvia, se analizaron tres tarimas: la tarima plástica con refuerzos tales como insertos metálicos de aluminio con una configuración preferente según la presente invención (TI), ,

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\

una tarima plástica con insertos de resina termofija a partir de un proceso de pultrusión (T2) y una tarima plástica convencional sin refuerzos que sirve como testigo (T3) .

Las tres tarimas fueron sometidas a una carga de _' 1 estibas, .'con 8 cajas cada una, resultando en un peso total de 1,270 kilogramos, el cual produce un esfuerzo a flexión.

Este peso total es aplicado a toda la superficie de la tarima, pero las mediciones fueron realizadas los puntos que son exigidos en sus características estructurales debido a que son puntos estratégicos de carga, siendo estos: .1) el lado largo de la tarima, que tiene una longitud de extremo a extremo (del punto Ll al punto L2); 2) el lado corto de la. tarima, el cual tiene una longitud de extremo a extremo de 40" (del punto Ll^' al punto. L2-^' ) y; c) el centro de la tarima (C) . Cabe mencionar que la tarima sin refuerzos que sirve de testigo (T3) fue moldeada en polipropileno, ya que de haber sido moldeada en polietileno de alta densidad, la flexión hubiera sido excesiva sobre la misma, resultando en una comparación desproporcionada. Asimismo, se debe mencionar que las tarimas con refuerzos (TI y T2) fueron moldeadas con polietileno alta densidad (PEHD), que es un material más flexible y por lo tanto con mejores características de impacto. Además, la base y la tapa de las tarimas se encontraban frías al momento de realizar el espumado y por lo tanto ya se habían contraído.

Los datos reportados de deformación por flexión, se tomaron 24 horas después de que se aplicara la carga. Siendo así, se obtuvieron los siguientes resultados: i

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ί

T3 ·- Tarima de PP convencional

Carga Total Medición en el Medición Medición en el 1, 270Kg punto _^ Ll o Ll ^' , en, el punto L2 o L2 ^' , . (2,800 Ib) respectivamente punto C respectivamente

)

Flexión lado

18 mm 24 j mm 19 mm largo 48"

Flexión lado

16 mm 22 mm . 15 mm , corto 40" Asimismo, para comprobar que el peso de la tarima con refuerzos de aluminio según la presente invención además de brindar una mejor resistencia a la flexión no incrementa sustancialmente su peso en comparación con las otras tarimas, se llevaron a cabo las siguientes mediciones para 'sustentar los beneficios que se le atribuyen al invento.

En la_. Figura 4A se observa la tarima plástica con los insertos metálicos de aluminio según la presente' invención, después de los ensayos de alto impacto, mientras que en la Figura- 4B se muestra una vista detallada de la tarima plástica con los insertos de resina plástica termofija a partir de un proceso de pultrusión según la presente invención después de los ensayos de alto impacto. Con estos resultados, se puede concluir que cuando se- utiliza una tarima de plástico con medidas tradicionales de 40"x48" s'in refuerzos , ésta- tiene que ser fabricada con un material rígido como lo es el polipropileno (PP) , de tal forma que al aplicarle carga, la taririaa no se flexione demasiado. Por otro lado, si la carga es alta (arriba de 1, 000 Kg) , siempre existe el riesgo de que con_. temperaturas ambiente superiores a los 30°C, ^: la tarima falle a la flexión. ^' ' Por otro lado el polipropileno no tiene muy buena resistencia al impacto, sobre todo a bajas temperaturas. Por lo tanto en cámaras frías (como es el caso de los cárnicos) las tarimas de polipropileno son demasiado quebradizas.

El polietileno alta densidad (PEHD), además de ser más barato que el PP, tiene mejor resistencia al impacto, sin embargo se flexiona más a la carga. Por lo tanto moldear una tarima en PEHD y darle la resistencia a la flexión a través de insertos es una forma conocida . y valida; sin embargo hacerlo sin incrementar de forma importante el peso total de la tarima es un ret.o.

En este sentido, las tarimas reforzadas según la presente ^" invención demuestran un excelente resultado de flexión con una carga alta de l,270Kg o 2,800 libras y con un incremento de peso de solo alrededor de 1.5 Kg en comparación con las otras tarimas que son realmente menos resistentes, lo cual, al hacer una valoración costo de producción y peso frente a resistencia y durabilidad, la- tarima según la presente invención obtiene resultados mucho mejores que cualquier otra tarima existente. -

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1 . Una tarima plástica con refuerzos, caracterizada porque comprende una base y una cubierta, ambas con forma rectangular, que al unirse forman espacios huecos en las columnas de dicha tarima, los cuales son inyectados con material termoplástico espumado; y en donde los refuerzos son insertos que se apoyan en dichos espacios huecos que se forman en las columnas de la tarima, a fin de que queden incrustados - en la espuma que formax, el material termoplástico que es inyectado una vez que se enfria y que están estratégicamente dispuestos longitudinalmente en la cubierta o parte superior de la tarima y en forma paralela a la pared de , las columnas,- a fin. de incrementar considerablemente las propiedades mecánicas de la tarima, particularmente la resistencia a la flexión, la cual se produce debido a la carga racking a la cual están sometidas dichas tarimas durante la estibación y - transporte de mercancías .

2. La tarima plástica con refuerzos según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos refuerzos son insertos cuyo material de elaboración puede ser cualquier metal tal como acero, acero inoxidable, aluminio, titanio o bien pueden elaborarse de resina plástica termofija a partir de un proceso de pultrusión o de cualquier otro material plástico ya sea este termofijo o termoplástico.

3.^' La tarima ^' plástica con refuerzos según la reivindicación 1, caracterizada porque los refuerzos están integrados en la estructura de la tarima de una; forma tal que esta integración impide que se muevan durante el uso de las tarimas y además evita que sean retirados fácilmente del cuerpo de la tarima.

)

4. _N La tarima plástica con refuerzos según la reivindicación 1, caracterizada porque el peso total de la ^ tarima rio se incrementa contraproducentemente aun tomando en cuenta tanto el peso de los insertos estructuralmente incrustados como el peso del material termoplástico espumado que se inyecta. i

5. La tarima- plástica con refuerzos según la reivindicación 1, caracterizada porque los insertos , estructuralmente incrustados incrementan su vida útil considerablemente debido al aumento en sus propiedades mecánicas que la sinergia producto de la conjunción estratégica de dichos insertos ahogados _%pór completo en el material termoplástico espumado, brinda a la estructura de la tarima. _}

6. La tarima plástica _ con refuerzos según la reivindicación^' 1, caracterizada porque es posible de reciclar^' al 100% mediante la trituración de la tarima "de material termoplástico inyectado y de los insertos incrustados, y posteriormente separando por densidades todos los materiales que conforman la tarima.