Тарный ящик
CONTAINER BOX

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для перевозки и хранения продуктов, в том числе овощей, фруктов и т.п.
Известен универсальный многооборотный сборно-разборный ящик для картофеля, овощей и фруктов (патент РФ № 2113107 на изобретение), содержащий дно, выполненное с пазами на двух противоположных кромках для Г-образных зацепов, торцевые и боковые стенки, крышку и механизм фиксации элементов ящика, содержащий Г-образные зацепы на боковых стенках, при этом дно ящика выполнено с проушинами на двух других противоположных кромках, а торцевые стенки выполнены с выступами, соединяемыми с проушинами дна четырьмя винтами, при этом ящик содержит полку, устанавливаемую на опоры.
Недостатком ящика по патенту № 2113107 является его сложность, обусловленная наличием специально выполненных ребер жесткости, в которых выполнены отверстия с резьбой для винтов, наличием винтов для скрепления стенок ящика, что усложняет технологию изготовления ящика.
Известен ящик (патент РФ № 2520722 на изобретение), содержащий: дно; две торцевые стенки; и две боковые стенки, при этом торцевая стенка и боковые стенки выполнены складными относительно дна, при этом торцевые стенки и боковые стенки содержат соответствующие защелкивающие элементы, сцепляющиеся друг с другом для образования защелки, когда торцевые стенки и боковые стенки находятся в разложенном состоянии,при этом на соответствующих торцевых стенках или на соответствующих боковых стенках выполнен механизм разблокирования защелки, при этом механизм разблокирования защелки содержит подъемный брус, смонтированный на стенке с возможностью вертикального перемещения между заблокированным положением и разблокированным положением, при этом подъемный брус имеет противоположные концы, соединенные с защелкивающими элементами одной из стенок, и подъемный брус имеет такую форму, что, по меньшей мере, часть подъемного бруса проходит выше верхнего края тарного ящика, когда находится в разблокированном положении.
Недостатком наиболее близкого аналога является его сложность, обусловленная наличием нескольких типов блокирующих механизмов, служащих для фиксации стенок ящика относительно друг друга, ненадежность конструкции ящика.
Известен ящик тарный по патенту РФ № 2617359 на изобретение, имеющий форму параллелепипеда, выполненный из жесткого слоистого материала, содержащий четыре боковые стенки и дно, боковые стенки и дно выполнены с элементами, предназначенными для взаимодействия друг с другом для образования жесткой конструкции, дно по периметру снабжено несущими выступами, выполненными за одно с дном, при этом крайние несущие выступы каждой стороны дна расположены на расстоянии от близлежащего угла дна, образованного двумя смежными сторонами дна, вдоль нижней части боковых стенок выполнены щелевидные пазы, предназначенные для размещения в них несущих выступов дна, при этом части боковых стенок, расположенные ниже щелевидных пазов, представляют собой опорные части боковых стенок, в верхней части каждой боковой стороны сформированы посадочные выступы и посадочные выемки, расположенные соответственно над опорными выемками и опорными выступами опорной части боковых стенок, при этом геометрия посадочных выступов и выемок верхней части боковых стенок выполнена из условия обеспечения возможности размещения в них выступов и выемок, имеющих геометрию, совпадающую с геометрией расположенных ниже противолежащих опорных выступов и выемок опорной части боковых стенок, боковые торцы первых двух противолежащих боковых стенок ящика снабжены соединительными выступами, выполненными за одно с соответствующей боковой стенкой, вторые противолежащие боковые стенки ящика имеют длину, большую, чем расстояние между двумя первыми боковыми стенками с соединительными выступами, при этом вдоль боковых торцов на вторых противолежащих боковых стенках выполнены щелевидные пазы, предназначенные для размещения в них соединительных выступов, при этом опорная часть каждой боковой стенки сформирована как минимум из трех опорных выступов и двух опорных выемок между ними, при этом крайние опорные выступы каждой боковой стороны расположены на расстоянии от близлежащего угла ящика для обеспечения возможности упора на дно угла ящика, образованного между двумя смежными боковыми стенками, опорные выемки каждой боковой стороны расположены над соответствующими несущими выступами дна, не предназначенными для размещения в щелевидных пазах боковых сторон, при этом опорные выемки выполнены с возможностью упора на несущие выступы дна, все щелевидные пазы, выполненные в боковых стенках и предназначенные для размещения соединительных выступов, имеют геометрические размеры, обеспечивающие размещение в них соединительных выступов с натягом с образованием жесткого, не предназначенного для разъема соединения. Опорные выступы и опорные выемки расположены симметрично относительно центральной оси симметрии каждой боковой стенки. Центральная посадочная выемка в верхней части длинной боковой стенки выполнена с большей высотой, чем высота расположенного ниже противолежащего опорного выступа в опорной части боковой стенки. Торцы первых двух противолежащих боковых стенок ящика снабжены не менее чем тремя соединительными выступами. Два крайних соединительных выступа, выполненных на торцах первых двух боковых стенок, имеют Г-образную форму и направлены в одну сторону. Ящик дополнительно снабжен защелками в виде планки, выполненными из жесткого слоистого материала, каждая защелка выполнена с тремя щелевидными пазами, предназначенными для размещения в них соединительных выступов с возможностью размещения защелки при ее перемещении между Г-образным соединительным выступом и боковой стенкой, в щелевидном пазу которой размещен указанный соединительный выступ, при этом средний щелевидный паз защелки имеет длину, обеспечивающую перемещение защелки до ее зацепления с Г-образными соединительными выступами. Как минимум средний щелевидный паз, выполненный в защелке, имеет геометрические размеры, обеспечивающие размещение в нем среднего соединительного выступа с натягом с образованием жесткого, не предназначенного для разъема соединения.
Ящик по патенту № 2617359  принят за наиболее близкий аналог (прототип).
Недостатком ящика по патенту № 2617359,  принятого за наиболее близкий аналог (прототип), является его недостаточная прочность и надежность.
Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением – создание тарного ящика, имеющего прочную и надежную конструкцию, удобную при сборке и в эксплуатации.
Технический результат, достигаемый изобретением – повышение прочности и надежности конструкции отдельного ящика и штабеля ящиков, повышение удобства в эксплуатации.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в тарном ящике, имеющем форму параллелепипеда, содержащем четыре боковые стороны и дно, боковые стороны и дно выполнены с элементами, предназначенными для взаимодействия друг с другом для образования жесткой конструкции, ящик выполнен из жесткого слоистого материала, дно по периметру снабжено несущими выступами, выполненными заодно с дном, вдоль нижней части  каждой боковой стороны выполнены щелевидные пазы, предназначенные для размещения в них несущих выступов дна, при этом части боковых сторон, расположенные ниже щелевидных пазов, представляют собой опорные части боковых сторон, в верхней части каждой боковой стороны сформированы посадочные выступы с посадочными выемками, при этом посадочные выемки расположены над опорными выступами опорной части боковых сторон, геометрия посадочных выступов и выемок верхней части боковых сторон выполнена из условия обеспечения возможности размещения в них противолежащих опорных выступов и выемок нижней части боковых сторон, боковые торцы  первых двух противолежащих боковых сторон ящика снабжены соединительными выступами, выполненными заодно с соответствующей боковой стороной, вторые противолежащие боковые стороны ящика имеют длину большую, чем расстояние между двумя первыми боковыми сторонами с соединительными выступами, при этом вдоль боковых торцов на вторых противолежащих боковых сторонах выполнены щелевидные пазы, предназначенные для размещения в них соединительных выступов, согласно изобретению каждый угол дна между его смежными сторонами образован крайними несущими выступами указанных смежных сторон, выполненными заодно с дном, в каждом крайнем несущем выступе дна выполнены сквозные угловые щелевидные пазы, предназначенные для размещения в них посадочных выступов, выполненных в верхней части боковых сторон нижерасположенного ящика, в нижней части каждой боковой стороны около вертикального края  стороны выше уровня расположения опорной части выполнен посадочный вырез, расположенный над соответствующим угловым щелевидным пазом дна ящика, предназначенный для размещения в нем посадочного выступа нижерасположенного ящика и формирующий крайний опорный выступ боковой стороны, предназначенный для упора на поверхность соответствующего угла ящика, посадочные выступы, предназначенные для установки в соответствующие угловые щелевидные пазы дна вышерасположенного ящика, выполнены в верхней части каждой боковой стороны над посадочным вырезом, ящик содержит плоские Ш-образные соединительные элементы, выполненные из  жесткого материала, вдоль вертикальных краев каждой боковой стороны  выполнены дополнительные вертикальные прорези, расположенные симметрично относительно угла ящика, образованного смежными боковыми сторонами, дополнительные вертикальные прорези двух смежных боковых сторон предназначены для одновременного размещения в них крайних участков Ш-образных соединительных элементов, и  размещении при этом центрального участка каждого Ш-образного соединительного элемента внутри угла, смежные стороны которого он соединяет, длина каждой дополнительной вертикальной прорези выбрана из учета размещения в ней соответствующего крайнего участка Ш-образного соединительного элемента.
Все щелевидные пазы, выполненные в боковых сторонах и в дне,  предназначенные для размещения в  них соответствующих выступов, могут иметь геометрические размеры, обеспечивающие размещение в них соединительных выступов с натягом с образованием жесткого, не предназначенного для разъема, соединения.
Вдоль вертикального края каждой боковой стороны может быть выполнено несколько дополнительных вертикальных прорезей, расположенных последовательно на одной линии.
Внутренние поверхности боковых стенок и/или дна могут быть выполнены ламинированными.
Внутренние поверхности могут быть выполнены ламинированными пленкой.
Внутренние поверхности могут быть выполнены ламинированными бумагой.
Внутренние поверхности боковых стенок и/или дна могут быть покрыты  влагозащищающим покрытием.
Заявляемый ящик содержит дно и четыре боковых стенки. Дно ящика представляет собой плоский прямоугольный лист с выступами по периметру. Выступы выполнены заодно с дном и являются продолжением дна. Т.е. между выступами и дном отсутствует соединение для надежности конструкции ящика. Выступы, выполненные по периметру дна, называются несущими выступами.  Каждый угол дна между его смежными сторонами образован крайними несущими выступами указанных смежных сторон, выполненными заодно с дном. При этом в каждом крайнем несущем выступе дна выполнены сквозные угловые щелевидные пазы, предназначенные для размещения в них посадочных выступов, выполненных в верхней части боковых сторон нижерасположенного ящика при формировании из ящиков штабелей (при установке ящиков друг на друга). Указанные пазы называются угловыми щелевидными пазами дна ящика.
Вдоль нижнего края боковых сторон выполнены щелевидные пазы, предназначенные для размещения в них несущих выступов дна. При этом нижняя часть боковых сторон, расположенная ниже щелевидного паза, будет выполнять функцию опоры ящика (является опорной частью ящика). Т.е. при установке ящика дно не будет касаться поверхности, на которую устанавливается ящик, что позволит минимизировать возможность повреждения дна ящика или его намокания при его случайной установке на мокрую поверхность.
В нижней части каждой боковой стороны ящика около края стороны выше уровня расположения опорной части боковой стороны выполнен посадочный вырез, расположенный над соответствующим угловым щелевидным пазом дна ящика и формирующий крайний выступ боковой стороны, предназначенный для упора на поверхность угла ящика. Данный выступ называется крайний опорный выступ.
Таким образом, опорная часть боковой стороны расположена ниже дна ящика, а посадочный вырез и крайний опорный выступ расположены выше дна ящика. При этом крайний опорный выступ расположен с возможностью упора на поверхность угла ящика.
В верхней части каждой боковой стороны над соответствующим посадочным вырезом в нижней части боковой стороны выполнены посадочные выступы, предназначенные для установки в соответствующие угловые пазы дна вышестоящего ящика. Размещение верхних посадочных выступов  нижестоящего ящика в соответствующих угловых пазах дна вышестоящего ящика обеспечено тем, что над соответствующим угловым пазом дна ящика в боковой стороне ящика выполнен посадочный вырез.
Кроме того, в верхней части каждой боковой стороны ящика выполнена посадочная выемка, предназначенная для размещения в ней опорной части вышестоящего ящика, обеспечивая, таким образом, установку одного ящика на другой.
В заявляемой конструкции ящика взаимодействие дна ящика с боковыми сторонами осуществляется путем установки несущих выступов дна  в щелевидные пазы вдоль нижней части боковых сторон, а также путем упора крайних опорных выступов боковых сторон на поверхность соответствующих крайних несущих выступов дна ящика.
Такое взаимодействие дна и боковых сторон ящика позволяет исключить образование в дне четких зон и/или линий напряжения, позволяет распределить нагрузки на дно, и зафиксировать стенки ящика в угловых пазах и тем самым исключить изгибающие напряжения в ящике при транспортировке, что повысит надежность конструкции ящика, снизит вероятность изгиба дна.
Боковые (вертикальные) торцы двух противолежащих боковых сторон ящика снабжены соединительными выступами, выполненными заодно с соответствующей боковой стороной.
Вторые (другие) противолежащие боковые стороны имеют длину большую, чем расстояние между первыми двумя противолежащими боковыми сторонами. Расстояние между первыми двумя противолежащими боковыми сторонами определяется соответствующим геометрическим размером дна (его длиной или шириной – в зависимости от того, вдоль какой стороны дна установлены первые две противолежащие боковые стороны). Вдоль боковых (вертикальных) торцов вторых противолежащих боковых сторон выполнены щелевидные пазы, предназначенные для размещения в них соединительных выступов первых двух противолежащих боковых сторон.
При установке соединительных выступов торцов двух боковых сторон в пазы, выполненные вдоль боковых торцов двух других боковых сторон, между двумя смежными боковыми сторонами формируется прямой угол.
Вдоль вертикальных краев каждой боковой стороны выполнены дополнительные вертикальные щелевидные прорези. Дополнительные вертикальные прорези могут быть расположены на одном или нескольких уровнях.
Указанные дополнительные щелевидные прорези предназначены для установки в них соединительных Ш-образных элементов. При этом крайние участки Ш-образных соединительных элементов размещаются в дополнительных вертикальных щелевидных прорезях смежных боковых сторон ящика, расположенные на одном уровне, а центральный участок располагается вдоль внутреннего угла ящика, образованного между соединяемыми смежными сторонами.
Количество Ш-образных соединительных элементов одного угла ящика может составлять от одного и более – в зависимости от габаритов ящика (в том числе, в зависимости от высоты боковой стенки ящика).
Длина каждой дополнительной соединительной прорези – не менее высоты крайних участков Ш-образных соединительных элементов.
При сборке ящика крайние  участки Ш-образных соединительных элементов размещают в соответствующей дополнительной вертикальной щелевидной прорези в боковой стороне ящика, а затем этот Ш-образный соединительный элемент сдвигают вдоль прорези до упора прорези в горизонтальный участок Ш-образного соединительного элемента, расположенный между соответствующим крайним и его центральным участком, обеспечивая таким образом, жесткое закрепление относительно друг друга смежных боковых сторон ящика.
Использование таких соединительных элементов позволяет повысить прочность и надежность конструкции ящика. Кроме того, такие соединительные элементы практически не подвержены повреждению в случае, если произойдет поломка или повреждение соединительных выступов и/или соединительных пазов. Что гарантированно обеспечит сохранность ящика, в том числе при смещениях боковых стенок ящика относительно друг друга.
Геометрические размеры всех щелевидных пазов обеспечивают размещение в них соответствующих выступов с натягом, т.е. не свободное размещение, а размещение, при котором выступ размещается в пазу с усилием, преодолевающим сопротивление краев паза.
Натяг обеспечивается разницей геометрических размеров паза и выступа. Для этого, ширину паза (кратчайшее расстояние между противолежащими длинными сторонами щелевидного паза) можно выбирать чуть меньше, чем толщина выступа (под толщиной выступа подразумевается толщина материала, из которого изготовлены боковые стенки ящика и дно). Например, если материал имеет толщину 3,2 мм, то ширина паза будет 3,0 мм; или, например,  длина щелевидного паза (под длиной паза понимается размер длинных сторон паза) составляет 39,5 мм, в этом случае длина выступа будет составлять 40,2 мм. Таким образом, натяг происходит на боковых поверхностях паза и выступа).
При установке выступа в щелевидный паз с натягом не должно происходить разрушение материала (ни выступа, ни щелевидного паза). Для этого стенки ящика и дно выполнены из жесткого слоистого материала, например, из древесно-стружечного полотна, древесно-волокнистого полотна и т.п.
Слоистый материал имеет не цельную структуру, а состоит из волокон, слоев материала. Поэтому при размещении выступа в щелевидном пазу с натягом, будет деформироваться только часть материала в месте контакта выступа и паза.
В качестве материала можно использовать материал ДВП ТСН-20, ТСН-40 (производитель вятский фанерный комбинат). Целесообразно использовать материал толщиной от 2,5 - 3,2 мм, поскольку автором экспериментально установлено, что материал такой толщины является оптимальным с точки зрения прочности ящика, необходимой жесткости, кроме того, при такой толщине возможно обеспечивать оптимальный натяг без разрушения материала. Т.е. материал толщиной от 2,5 до 3,2 мм является оптимальным с точки зрения прочностных характеристик и веса ящика. Кроме того, использование данного материала позволяет добиться стабильного веса каждого ящика в любой партии, что позволяет прогнозировать вес тары при перевозке, поскольку данный материал не впитывает влагу, не подвержен сильному влиянию внешних условий.
Величину натяга, с которым соответствующие выступы размещены в пазах ящика, можно регулировать путем подбора соответствующих геометрических параметров. Например, величину натяга можно снизить с тем, что бы ящик можно было неоднократно разбирать – собирать без повреждения его конструктивных элементов. Или же наоборот, повысить натяг, создав при этом неразъемную, но очень прочную и надежную конструкцию.
Для того, чтобы усилить влагозащищенность ящика, стенки и дно ящика могут быть ламинированы пленкой или на них может быть нанесено влагозащищающее покрытие.
Противолежащие боковые стороны ящика целесообразно снабдить вырезами, выполняющими роль ручек для переноса ящика.
Заявляемая конструкция ящика является простой, не требующей никаких дополнительных приспособлений и устройств для обеспечения надежности, прочности. Заявляемая конструкция является удобной в эксплуатации за счет того, что ящик может транспортироваться потребителю в разобранном виде (что исключит его повреждение), в последующем ящик легко и просто может быть собран на месте. Заявляемая конструкция ящика  позволяет обеспечивать его сборку как вручную, так и с помощью специальных аппаратов (при необходимости сборки больших объемов ящиков).
Заявляемое изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид заявляемого тарного ящика.
На фиг. 2 показан частично разобранный ящик.
На фиг. 3 изображен штабель из двух ящиков.
На фиг. 4 изображено взаимодействие Ш-образного соединительного элемента со смежными боковыми сторонами в более крупном виде.
На фиг. 5 изображен угол ящика с установленным Ш-образным соединительным элементом изнутри.
Заявляемый тарный ящик имеет форму параллелепипеда и содержит четыре боковые стенки 1- 4 и дно 5. Ящик выполнен из жесткого слоистого материала, например,  ДВП ТСН-20 (производитель вятский фанерный комбинат). Толщина материала составляет 3,2 мм. Дно 5 ящика представляет собой плоский прямоугольный лист с несущими выступами 6 по периметру. Выступы 6 выполнены заодно с дном 5 и являются продолжением дна 5. Каждый угол дна 5 между его смежными сторонами образован крайними несущими выступами 6 дна, в которых выполнены сквозные угловые щелевидные пазы 7, предназначенные для установки в них  посадочных выступов  8 в верхней части боковых стенок 1-4 нижерасположенного ящика при формировании из ящиков штабелей (при установке ящиков друг на друга). Вдоль нижнего края боковых стенок 1-4 выполнены щелевидные пазы 9, предназначенные для размещения в них несущих выступов 6 дна 5. При этом нижняя часть боковых стенок 1-4, расположенная ниже щелевидного паза 9 является опорной частью 10. В нижней части каждой боковой стороны 1 – 4 ящика около края соответствующей стороны выше уровня расположения опорной части 10 выполнен посадочный вырез 11, расположенный над соответствующим угловым щелевидным пазом 7 дна ящика и формирующий крайний опорный выступ 12 боковой стороны, предназначенный для упора на поверхность угла дна ящика. В верхней части каждой боковой стороны 1-4 над соответствующим посадочным вырезом 11 в нижней части боковой стороны выполнены посадочные выступы 13, предназначенные для установки в соответствующие угловые щелевидные пазы 7 дна  5 вышестоящего ящика. Размещение верхних посадочных выступов 8  нижестоящего ящика в соответствующих угловых щелевидных пазах 7 дна 5 вышестоящего ящика обеспечено тем, что над соответствующим угловым пазом 7 дна 5 ящика в боковой стороне ящика выполнен посадочный вырез 11. В верхней части каждой боковой стороны ящика выполнена посадочная выемка 14, предназначенная для размещения в ней опорной части  10 соответствующей боковой стороны 1-4 вышестоящего ящика. Боковые (вертикальные) торцы двух противолежащих боковых сторон ящика снабжены соединительными выступами 15, выполненными заодно с соответствующей боковой стороной. Вторые (другие) противолежащие боковые стороны имеют длину большую, чем расстояние между первыми двумя противолежащими боковыми сторонами. Расстояние между первыми двумя противолежащими боковыми сторонами определяется соответствующим геометрическим размером дна 5 (его длиной или шириной – в зависимости от того, вдоль какой стороны дна установлены первые две противолежащие боковые стороны). Вдоль боковых (вертикальных) торцов вторых противолежащих боковых сторон выполнены щелевидные пазы 16, предназначенные для размещения в них соединительных выступов  15 первых двух противолежащих боковых сторон. При установке соединительных выступов 15 торцов двух боковых сторон в пазы 16, выполненные вдоль боковых торцов двух других боковых сторон, между двумя смежными боковыми сторонами формируется прямой угол.  Вдоль вертикальных краев каждой боковой стороны выполнены дополнительные вертикальные щелевидные прорези 17. Дополнительные вертикальные прорези могут быть расположены на одном или нескольких уровнях. Указанные дополнительные щелевидные прорези 17 предназначены для установки в них соединительных Ш-образных элементов 18. При этом крайние участки 19 Ш-образных соединительных элементов размещаются в дополнительных вертикальных щелевидных прорезях 17 смежных боковых сторон ящика, расположенные на одном уровне, а центральный участок 20 располагается вдоль внутреннего угла ящика, образованного между соединяемыми смежными сторонами. Длина каждой дополнительной соединительной прорези 17 – не менее высоты крайних участков 19 Ш-образных соединительных элементов. При сборке ящика крайние  участки Ш-образных соединительных элементов размещают в соответствующей дополнительной вертикальной щелевидной прорези в боковой стороне ящика, а затем этот Ш-образный соединительный элемент сдвигают вдоль прорези до упора прорези в горизонтальный участок Ш-образного соединительного элемента, расположенный между соответствующим крайним и его центральным участком, обеспечивая таким образом, жесткое закрепление относительно друг друга смежных боковых сторон ящика. Геометрические размеры всех щелевидных пазов обеспечивают размещение в них соответствующих выступов с небольшим натягом, обеспечивающим разъемность конструкции ящика. В боковых сторонах 1 и 3 выполнены вырезы 21, предназначенные для удобства переноса ящика.