用於角柱的負荷分配設備的製作方法

2023-05-26 03:51:26 2

專利名稱：用於角柱的負荷分配設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種託盤化包裝組件。更具體地，本發明涉及一種包 裝組件，該包裝組件包括豎直支撐柱並且包括用於分配堆積負荷的裝 置，該裝置能將因堆偏引起的彎曲影響降低。
背景技術：
例如室外空調機或者大型家用電器(洗衣機、乾燥機、灶具等) 的物品經常以包裝單元的形式來包裝和運送，在這種包裝單元中，物 品放置在運輸基部上並且由箱子或紙箱包圍，在物品和紙箱之間插入 有豎直支撐柱。支撐柱通常位於紙箱的四個內角附近(因此也通常被 稱為角柱)，並且通常從運輸基部延伸至紙箱的頂部。柱子不僅保護 物品免受橫向衝擊力，並且提供軸向(豎直)堆積強度。施加在包裝 物品頂部上的負荷由支撐柱而不是包裝物品承受。
當包裝單元沒有嚴格豎直對齊堆積時(該現象稱為堆偏)，承受 堆偏負荷衝擊的角柱很可能由於未最佳分配施加在角柱壁上的負荷
(堆積重量)而發生故障(彎曲)。最佳情況下，堆偏能夠導致紙箱 輕微彎曲。最壞的情況下，堆偏能夠導致堆積單元倒塌。
因此，本發明的主要目的是提供一種包裝系統，該包裝系統能夠 防止支撐柱因堆偏而引起彎曲。
本發明的另一目的是提供一種運送包裝，在該運送包裝中，能夠 將施加在包裝單元頂部上的負荷更均勻地分配到支撐柱壁上。
本發明的進一步和額外目的通過說明書、附圖和從屬權利要求呈現。

發明內容
本發明是一種用於分配施加到包裝單元上的負荷的設備，此種包 裝單元具有基部，包裝物品放置在基部上並被運輸，箱子或紙箱在四
側和頂部包圍物品，支撐柱從基部豎直向上延伸，以保護物品免受橫 向衝擊力並且提供堆積強度。該設備用於將施加在包裝單元頂部上的 負荷更均勻地分配到四個角柱的壁，從而將負荷堆偏時發生彎曲的可 能性最小化。
該設備包括多個安裝到支撐柱或角柱的頂端上支撐柱固定件或帽 座、以及安裝到帽座上的頂部框架。每個帽座包括平臺和用於將帽座 安裝到角柱頂端上的裝置。安裝裝置可以包括從平臺向下延伸且構造 成包圍支撐柱的至少一部分的側壁。帽座側壁可以部分或全部包圍支 撐柱的上端，並且優選與支撐柱形成摩擦配合。
頂部框架構造成牢固地放置在帽座平臺上，並具有上部負荷承載 面。頂部框架可以包括前部和後部水平橫梁構件以及側部橫梁構件， 它們各自在端部聯接，以形成矩形結構。施加在頂部框架的上部負荷 承受表面上的重量被分配到整個頂部框架，並沿著角柱的整個端壁表 面分配。
其實，角柱和頂部框架形成環繞包裝物品的保護籠，不僅保護物 品免受橫向衝擊力，尤其在包裝的四個豎直角保護物品免受橫向衝擊 力，而且即使在其他單元堆偏時，也保護物品免受堆積在頂部的其他 包裝單元的擠壓力。


圖1是託盤化包裝組件的分解圖，該包裝組件包括根據本發明的 負荷分配設備。
6圖2是支撐柱帽座的頂部透視圖，該支撐柱帽座是圖1的負荷分 配設備的部件。
圖3是圖2的支撐柱帽座的底部透視圖。
圖4是類似於圖1的包裝組件的透視圖，以虛線示出紙箱，以便 更好地顯示本發明的負荷分配設備。
圖5是圖4的負荷分配設備的部分特寫視圖。 圖6是沿圖5的線6-6截取的橫截面視圖。
圖7是根據本發明的支撐柱帽座的可替代實施例的底部透視圖。 圖8是圖7的支撐柱帽座的頂部透視圖。
圖9是帽座、頂部框架和運送託盤組件的分解圖，示出了本發明 的帽座和頂部框架的另一種應用。
圖10是圖9示出的帽座、頂部框架和運送託盤組件組裝後的透視圖。
具體實施例方式
儘管本發明可以以多種形式實施，附圖中也示出並詳細描述了一 個或多個實施例，但可以理解，本公開被考慮為本發明原理的範例， 不意圖將本發明限定於所示實施例。
.現在參照附圖，圖1示出了與本發明的負荷分配設備配合使用的 包裝組件10的分解視圖。包裝組件通常包括基部18，該基部上放置有 包裝物品50，箱子或紙箱34將物品50包圍在其四個側面內，支撐柱 17插在包裝物品50與紙箱34之間。支撐柱17位於紙箱32的四個內 角附近(因此也可稱作角柱)，並從基部18延伸至紙箱的頂部附近。 角柱17保護物品50免受橫向衝擊力，並為整個單元10提供軸向(垂 直)堆積強度。加載在包裝物品IO頂部的負荷由支撐柱17承載，如 同隨後在下面所解釋的那樣。
待包裝的物品50能夠是任何大型物品，例如圖l所示的空調單元。 在製造過程中，物品50通常放置在運輸基部18上，運輸基部18最後作為紙箱32的底部。組裝單元IO可以放置在運送託盤12上，以便能 夠使單元IO藉助叉車或者其他裝置移動。
如在共同所有和共同未決的專利申請中更詳細地描述那樣，通過 將紙箱32和運輸基部18楔合在形成運送託盤12的一部分的兩個相對 端阻擋件16之間，並且通過將紙箱側底部翼片38和運輸基部側板28 固定到運送託盤12的側面，可以將紙箱32和運輸基部18固定到運送 託盤12上。
依然參考圖l,運送紙箱32包括四個垂直側壁34、頂部翼片40 和四個相對窄的底部翼片36、 38。底部翼片36、 38包括前後翼片36 以及側翼片38，並且不作為紙箱的底部，至少不是僅靠翼片36、 38形 成底部。確切地說，紙箱前後翼片36與運輸基部18共同形成紙箱底 部。更具體地，在組裝包裝單元10中，紙箱的前後翼片36在運輸基 部18下塞入運輸基部18與運送託盤12之間，而側翼片38在與紙箱 側壁34大致相同的平面上向下延伸，並被訂到託盤橫杆15上。
圖1中示出的角柱17設置在紙箱32內臨近紙箱32內角的位置， 以便提供角部衝擊保護和軸向強度。角柱17能夠是南卡羅來納州的哈 次維的Sonoco Products Company製造和銷售的巻包型紙板角柱。然而， 任何合適的支撐結構都可以用於角部衝擊保護和軸向強度，包括不帶 限定的角板。
本發明是一種用於將施加在包裝單元10頂部的負荷更均勻地分 配到角柱整個端壁表面的系統。更具體地，本發明包括一套帽座19和 頂部框架21，所述帽座和頂部框架有助於將單元10的頂端上的負荷擴 散到一套垂直支撐柱17的整個橫截面輪廓上，從而有助於防止一個或 多個柱17發生彎曲或折斷。
圖2和3分別是根據本發明的支撐柱帽座19的頂部和底部透視圖。帽座19可以由成型塑料或任何合適的材料製成，所述帽座包括平 臺52、從平臺周邊的至少一部分向下延伸並構造成包圍支撐柱17頂部 的側壁構件54、和從平臺52的周邊向上延伸以保持頂部框架21的上 壁構件56。
支撐柱帽座19的形狀、尤其是平臺52的形狀很大程度上由角柱 17的橫截面形狀確定。例如，不限於本發明，所示實施例中的平臺52 基本上是與角柱17的L形橫截面一致的L形。平臺52應當儘可能與 角柱17的端壁表面接觸，優選與整個端壁表面接觸。圖2-3中的帽座 19的周邊包括限定出直角的外緣53、以及弓形(曲線的)內緣55，基 本上與角柱的橫截面形狀一致。
優選地，帽座19和角柱17的頂端形成摩擦配合。如圖3所示， 可選的肋58在與向內延伸的角柱巻邊60相對應的位置處從側壁構件 54向內延伸，以進一步將支撐柱帽座19固定到支撐柱17。如圖6所 示，肋58可以向內足夠遠地延伸，使得每個肋的自由端靠在對應的巻 邊頂點61的外側，從而增加摩擦配合。
圖4是包裝件10的透視圖，其中以虛線示出紙箱32，以便更好 地示出本發明的負荷分配設備。頂部框架21基本上是矩形並且具有四 個角，每個角安裝在四個支撐柱帽座19中的一個上。頂部框架21包 括前後水平橫梁構件62和側橫梁構件64，它們在各自端部聯接，以形 成矩形框架結構。頂部框架21的頂部負荷承載表面由前後橫梁構件62 限定，儘管其他構型也可以，但也包括一種構型，在該構型中橫梁構 件64是負荷承載表面的一部分。
一個或多個可選中心橫梁構件66可以併入頂部框架21，以增加 強度。橫梁構件66可以在前後橫梁62中間從一側橫梁64延伸至另一 側橫梁，或在側橫梁64中間從前橫梁62延伸至後橫梁62。頂部框架21的下側可以是平坦的，或具有與支撐柱帽座19形成 協同配合的任何合適的形狀。圖5是頂部框架21的角部的特寫視圖， 所示頂部框架裝配在支撐柱帽座19中一個上。頂部框架21的角部放 在帽座平臺52上，並緊貼地靠著帽座上壁構件56。帽座19緊貼地裝 配在角柱17的頂部上，使得角柱17的頂端壁表面(即角柱的頂部邊 緣)接靠平臺52的下側。
圖7和8是本發明使用的支撐柱帽座69的可替代實施例的底視圖 和頂視圖。如同圖2和3所示的帽座19，該可替代支撐柱帽座69包括 平臺構件72，在該平臺構件上安裝有頂部框架21，側壁構件74從平 臺72的外周邊向下延伸，以便部分包圍角柱21的頂部，並且上壁構 件76從平臺72的外周邊向上延伸。與圖2、 3和6中所示的帽座19 不同，該可替代實施例69包括從平臺72下側延伸的凸塊或突起68。 凸塊68延伸到角柱17的中空區域中，並意圖有助於使帽座69安裝到 角柱17上。
圖9和10示出本發明帽座69的另一可替代應用，其中，所述帽 座用於將框架81與放置在框架81頂部的運送託盤82鎖合，以便物品 50 (未示出)沿組裝線向下遊移動時協助出入。如圖所示，帽座69被 顛倒，以便凸塊68向上突出，有助於將運送託盤82安裝到帽座69上。 帽座69裝配到框架81的四個角的頂部表面上。運送託盤82然後安裝 到四個帽座69的"凸塊側"。帽座69、框架81和運送託盤82互相鎖 合。框架81是如圖1所示的包裝單元10的一部分，圖9和10所示的 結構能夠用於將一個單元10固定到另一單元10的頂部，以防止堆偏。
本發明的託盤化包裝組件IO可以採用以下方式組裝和使用。
首先，複合運輸基部18通過將緩衝元件30定位在如圖l所示的 底面板20上來組裝，然後向上摺疊前後面板26並覆蓋緩衝元件30, 以形成如圖4和5所示的運輸基部18。側面板28在大致與底面板20
10相同的平面內向外延伸開。
接下來，將待組裝和運輸的物品50放置到運輸基部12上，通常 物品50沿著製造組裝線移動。在所示實施例中，物品是室外空調單元 50，該空調單元具有浮凸的(突出的)底部(未示出)，該底部裝配 在緩衝元件30和底面板20限定的三維空間內。空調機框架或殼體放 置在覆蓋緩衝元件30的頂壁29上。運輸基部頂面板29因此處於物品 50下，而運輸基部側面板28保持向外延伸。
接下來，將敞開底部的運輸紙箱32放置在物品50和運輸基部18 上。在該階段，在組裝最終的包裝單元10中，紙箱底部翼片36、 38 可以如圖8所示的向外張開。
角柱H和帽座19然後插入紙箱32與物品50之間的紙箱32的內 角附近。然後將頂部框架21固定到角柱頂部帽座19。角柱底端在底面 板20的角部附近放置在運輸基部底面板20上。角柱17、頂部帽座19 和頂部框架21在紙箱32的整個高度上共同延伸。
當物品50、紙箱32和運輸基部18繼續沿著輸送線移動時，紙箱 前(引導)和後(尾部)翼片36可以自動摺疊在運輸基部18之下， 並且可以或不必固定到運輸基部底面板20下側。紙箱側翼片38保持 向外張開，覆蓋依然向外延伸的運輸基部側面板28。
在輸送線的最後，物品50、紙箱32和運輸基部18共同向上提起， 並放置在運送託盤12上。紙箱32和運輸基部18楔合在如圖9-12所示 的運送託盤12的前後阻擋件16之間，以防止紙箱32和運輸基部18 前後移動。如圖9和11最佳示出，紙箱的前後翼片36保持摺疊在運 輸基部18之下，並且插入(夾在)在運輸基部18與運送託盤12之間。
如圖IO所示，紙箱側翼片38向外展幵覆蓋在運輸基部側面板28
11上，然後向下摺疊，以便運輸基部側面板28插入在託盤側橫杆15與 紙箱側翼片38之間，如圖12所示。紙箱側翼片38和側面板28隨後 通過釘42或其他裝置可移除地固定到運送託盤橫杆15。
最後，紙箱頂部翼片40共同摺疊，直至所述紙箱頂部翼片平坦靠 在頂部框架21的頂表面上，以完成包裝組件IO。通過釘42，並且最 起碼通過在運送託盤端部阻擋件16之間裝配紙箱32和運輸基部18， 將紙箱32、運輸基部18和運送託盤12固定在一起，完成的包裝組件 10在某種概念上是一個整體。角柱17、帽座19和頂部框架21從運輸 基部底面板20延伸至紙箱頂部翼片40，並提供充足的軸向(垂直)強 度，以便允許其他包裝單元IO能堆積到頂部。
因此，已經描述了能夠以堆積排列的方式儲存和移動的包裝組合 10。在本發明的關鍵方面，帽座19和頂部框架21將負荷從頂部堆積 的單元IO分配到角柱17的整個端壁表面，以防止柱17彎曲。帽座19 可以由模壓塑料製成，並且頂部框架21可以由紙板或者木材製成。當 然，任何合適的材料可以用於帽座和頂部框架、以及其他包裝部件。
應當理解，上面描述的本發明的實施例僅是用於說明本發明原理 的特定實施例。不脫離如前述講解和所附權利要求限定的本發明的範 圍的修改和替代性實施例是可預期的。意圖使權利要求覆蓋的所有這 種修改和替代性實施例均落在其範圍內。
權利要求
1.一種用於將堆積在包裝單元(10)頂部的負荷分配給整個支撐柱壁的設備，所述包裝單元(10)包括基部(18)和支撐柱(17)，所述支撐柱從所述基部(18)向上豎直延伸，並終止在頂部邊緣內，所述設備包括多個支撐柱帽座(19)，每個支撐柱帽座(19)包括平臺(52)和用於將所述支撐柱帽座(19)安裝到所述支撐柱(17)上的裝置，所述平臺構造成與所述支撐柱(17)中一個的頂部邊緣相接觸；以及頂部框架(21)，該頂部框架構造成在所述支撐柱帽座(19)之間延伸，並固定放置在所述帽座平臺(52)上，所述頂部框架(21)具有用於承載堆積在所述包裝單元(10)的頂部上負荷的上表面。
2. 根據權利要求1所述的設備，其中，所述帽座安裝裝置包括側 壁(54)，所述側壁從所述平臺(52)向下延伸，並構造成包圍所述 支撐柱(17)的至少一部分。
3. 根據權利要求2所述的設備，其中，所述平臺(52)具有周邊， 並且所述側壁(54)從所述平臺周邊的至少一部分向下延伸。
4. 根據權利要求2所述的設備，其中，每個所述支撐柱帽座(19) 還包括一個或多個肋(58)，所述肋從所述側壁構件(54)延伸，以 進一步將所述支撐柱帽座(19)固定到所述支撐柱(17)。
5. 根據權利要求l所述的設備，其中，所述支撐柱帽座(19)和 所述支撐柱(17)形成摩擦配合。
6. 根據權利要求1所述的設備，其中，所述平臺(52)構造成與 所述支撐柱(17)中一個的整個頂部邊緣相接觸。
7. 根據權利要求6所述的設備，其中，每個支撐柱帽座(19)還包括上壁構件(56)，所述上壁構件從所述平臺(52)向上延伸，以保持所述頂部框架(21)。
8. 根據權利要求l所述的設備，其中，所述頂部框架(21)基本上為矩形並具有四個角部，每個所述角部安裝到所述支撐柱帽座(19)中的一個上。
9. 根據權利要求l所述的設備，其中，所述頂部框架(21)包括前部和後部水平橫梁構件(62)以及側橫梁構件(64)，所述前部和後部水平橫梁構件(62)以及側橫梁構件(64)在它們的各自端部聯接，以形成矩形框架狀結構。
10. 根據權利要求9所述的設備，其中，所述頂部框架(21)的上部負荷承載表面由所述前部和後部橫梁構件(62)限定。
11. 根據權利要求l所述的設備，其中，每個支撐柱帽座包括突起(68)，所述突起從所述平臺的下側向下延伸。
12. 根據權利要求11所述的設備，其中，所述突起構造成延伸到支撐柱(17)的中空區域中。
13. 根據權利要求1所述的設備，其中，所述支撐柱帽座(19)是模壓塑料。
14. 一種用於支撐堆積負荷的設備，包括基部(18);支撐柱(17)，所述支撐柱放置在所述基部(18)上，並朝向負荷承載第二基部(21)向上延伸，每個所述支撐柱(17)具有包括上部橫截面的頂端；以及負荷支撐帽座(19)，所述帽座附接到每個豎直柱頂端，並覆蓋所述上部橫截面；其中，所述第二基部(21)放置在所述帽座(19)上；並且其中，由所述第二基部(21)承受的負荷被分配到所述豎直柱(17)的上部橫截面上。
15. —種用於對堆積在包裝單元(10)頂部上的負荷進行分配的設備，所述設備包括-具有四個角部的頂部框架(81);模壓塑料帽座(69)，所述帽座構造成裝配到所述頂部框架(81)的所述四個角部上；以及運送託盤(82)，所述運送託盤安置在所述帽座(69)上。
16. 根據權利要求13所述的設備，其中，所述帽座(69)包括向上突出的凸塊(68)，所述凸塊有助於將所述運送託盤(82)安放到所述帽座(69)上。
全文摘要
提供了一種用於分配施加在包裝單元頂部上的負荷的設備。該設備包括一套裝配在角柱(17)上端上的模壓塑料帽座(19)以及矩形頂部框架(21)，該頂部框架可安裝到帽座(19)上，以將負荷均勻分配到角柱(17)的整個橫截面輪廓，從而防止一個或多個柱(17)發生彎曲或其他問題。
文檔編號B65D19/38GK101652291SQ200880010991
公開日2010年2月17日 申請日期2008年3月14日 優先權日2007年3月30日
發明者愛德華·蘭伯, 詹姆斯·貝希勒, 馬修·馬洛 申請人:索諾科開發公司