(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-15
(54)【発明の名称】保管システムおよび保管コンテナ
(51)【国際特許分類】
B65G 1/04 20060101AFI20231108BHJP
A62C 3/00 20060101ALI20231108BHJP
【FI】
B65G1/04 555Z
A62C3/00 H
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023526584
(86)(22)【出願日】2021-11-08
(85)【翻訳文提出日】2023-06-02
(86)【国際出願番号】 EP2021080978
(87)【国際公開番号】W WO2022096726
(87)【国際公開日】2022-05-12
(32)【優先日】2020-11-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】515134368
【氏名又は名称】オカド・イノベーション・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】パークス、イアン
【テーマコード(参考)】
3F022
【Fターム(参考)】
3F022EE05
3F022FF00
3F022JJ11
3F022MM01
(57)【要約】
保管システムは、複数の格子セルを含む格子構造を形成するために格子パターンに配置された複数の格子部材を含む。保管システムは、保管コンテナの1つ以上のスタックをさらに備え、各スタックは、それぞれの格子セルの下に垂直に位置付けられる。スタック内の各保管コンテナは、熱可塑性物質および難燃剤を含む材料から作られる。保管システムは、保管システム内の各スタックから保管コンテナのうちの1つ以上を解放可能に把持するために格子構造上で移動するように動作可能なグラバーデバイスを備える1つ以上の積荷取扱デバイスをさらに備える。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
保管システムであって、
複数の格子セルを含む格子構造を形成するように格子パターンに配置された複数の格子部材と、
保管コンテナの1つ以上のスタックと、各スタックはそれぞれの格子セルの垂直方向下方に位置付けられ、各スタック中の各保管コンテナは熱可塑性物質および難燃剤を含む材料で作られ、
前記格子構造上で移動して、前記保管システム中の各スタックから前記保管コンテナのうちの1つ以上を解放可能に把持するように動作可能なグラバーデバイスを備える少なくとも1つの積荷取扱デバイスとを備える、保管システム。
【請求項2】
前記難燃剤は、水酸化マグネシウムおよび/または水酸化アルミニウムである、請求項1に記載の保管システム。
【請求項3】
前記材料は、20から55重量%の水酸化マグネシウムを含む、請求項2に記載の保管システム。
【請求項4】
前記材料は、30から50重量%の水酸化マグネシウムを含む、請求項3に記載の保管システム。
【請求項5】
前記材料は、40から50重量%の水酸化マグネシウムを含む、請求項4に記載の保管システム。
【請求項6】
前記材料は、約45重量%の水酸化マグネシウムを含む、請求項5に記載の保管システム。
【請求項7】
前記熱可塑性物質は、ポリオレフィンを含む、請求項1から6のうちのいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項8】
前記熱可塑性物質は、ポリオレフィンまたはポリエチレンを含む、請求項1から7のうちのいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項9】
前記熱可塑性物質は、高密度ポリエチレンを含む、請求項8に記載の保管システム。
【請求項10】
前記材料は、本質的に熱可塑性物質および水酸化マグネシウムからなる、請求項1から9のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項11】
前記材料は、1つ以上の耐衝撃性改良剤を含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項12】
各保管コンテナは1つ以上の側壁を備え、前記側壁は穿孔されていない、請求項1から11のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項13】
各保管コンテナは、射出成形またはブロー成形によって形成されている、請求項1から12のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項14】
前記格子構造を下から支持し、保管コンテナの各スタックのための複数の垂直保管位置を形成するように配置された複数の直立列をさらに備える、請求項1から13のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項15】
隣接する格子セル内の保管コンテナのスタック間の水平間隙は、少なくとも約50mmである、請求項1から14のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項16】
請求項1から15のいずれか一項に記載の保管システムにおいて1つ以上のアイテムを保管するための保管コンテナであって、
前記保管コンテナは、基部と、前記基部から伸張する少なくとも1つの側壁と、リムとを備え、
前記リムは、グラバーデバイスの対応する部材と係合するための少なくとも1つのアパーチャを規定し、
前記保管コンテナは、熱可塑性物質および難燃剤を含む材料から作られる、保管コンテナ。
【請求項17】
前記難燃剤が水酸化マグネシウムおよび/または水酸化アルミニウムである、請求項16に記載の保管コンテナ。
【請求項18】
前記材料は、20から55重量%の水酸化マグネシウムを含む、請求項17に記載の保管コンテナ。
【請求項19】
前記材料は、30から50重量%の水酸化マグネシウムを含む、請求項18に記載の保管コンテナ。
【請求項20】
前記材料は、40から50重量%の水酸化マグネシウムを含む、請求項19に記載の保管コンテナ。
【請求項21】
前記材料は、約45重量%の水酸化マグネシウムを含む、請求項20に記載の保管コンテナ。
【請求項22】
前記熱可塑性物質は、ポリオレフィンを含む、請求項16から21のうちのいずれか1項に記載の保管コンテナ。
【請求項23】
前記熱可塑性物質は、ポリプロピレンまたはポリエチレンを含む、請求項22に記載の保管コンテナ。
【請求項24】
前記熱可塑性物質は、高密度ポリエチレンを含む、請求項23に記載の保管コンテナ。
【請求項25】
前記材料は、本質的に熱可塑性物質および水酸化マグネシウムからなる、請求項16から24のいずれか一項に記載の保管コンテナ。
【請求項26】
前記材料は、1つ以上の耐衝撃性改良剤を含む、請求項16から25のいずれか1項に記載の保管コンテナ。
【請求項27】
各保管コンテナは、1つ以上の側壁を備え、前記側壁は、穿孔されていない、請求項1から15のいずれか一項に記載の保管システム。
【請求項28】
前記保管コンテナは、射出成形またはブロー成形によって形成されている、請求項16から26のいずれか一項に記載の保管コンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、格子フレームワーク構造中に積み重ねられた保管コンテナを取り扱うための、格子フレームワーク構造上に位置付けられたトラック上で操作される積荷取扱デバイスを備える保管システム、およびこのような保管システムにおける使用のための保管コンテナの分野に関する。
【背景】
【0002】
いくつかの商用および工業用の活動は、多数の異なる製品の保管および取り出しを可能にするシステムを必要とする。複数の製品ラインにおけるアイテムの保管および取り出しのための1つの既知のタイプのシステムは、(ビンまたはトートとしても知られている)保管コンテナを互いの上にスタックとして配置することを伴い、これらスタックは、列を成して配置されている。保管コンテナは、スタックから取り出され、積荷取扱デバイスにより上方からアクセスされ、列間の通路に対する必要性を除去し、それによりより多くのコンテナが所与の空間内に保管されることが可能となる。
【0003】
WO2015/185628Aは、保管コンテナのスタックが格子フレームワーク構造内に配置される保管およびフルフィルメントシステムを記載している。コンテナは、格子フレームワーク構造の最上部に位置付けられたトラック上で操作可能な積荷取扱デバイスによってアクセスされる。
【0004】
そのような保管システムにおける保管コンテナは、典型的には熱可塑性プラスチック材料で作られ、例えば射出成形またはブロー成形によって形成されてもよい。熱可塑性材料の例としては、ポリプロピレン、ポリエチレン(例えば、高密度ポリエチレン(HDPE))、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)およびポリカーボネートが挙げられる。
【0005】
上述の保管システムにおいて熱可塑性保管コンテナを使用することに伴う問題は、それらが非常に可燃性であり得ることであり、保管システムが数百または数千の保管コンテナを含んでいるかもしれないことを考えると、保管コンテナは、火災の場合に重大なリスクをもたらす。
【発明の概要】
【0006】
第1の態様において、本発明は、保管システムを提供し、保管システムは、
複数の格子セルを含む格子構造を形成するように格子パターンに配置された複数の格子部材と、
保管コンテナの1つ以上のスタックと、各スタックは
それぞれの格子セルの垂直方向下方に位置付けられ、各スタック中の各保管コンテナは熱可塑性物質および難燃剤を含む材料で作られ、
前記格子構造上で移動して、前記保管システム内の各スタックから前記保管コンテナのうちの1つ以上を解放可能に把持するように動作可能なグラバーデバイスを備える少なくとも1つの積荷取扱デバイスとを備えている。
【0007】
本発明の保管システムでは、多数の熱可塑性保管コンテナを格子構造内に密に配置することができる。熱可塑性物質の可燃性のために、これは、特に燃料源として作用する食品を保管するために保管コンテナが使用されている場合、火災の危険性を提示する可能性がある。また、保管コンテナの密な配置は、特に、容易にアクセスできない格子構造の中央領域で火災が発生した場合に、消火手段を妨げる可能性がある。格子構造内に難燃剤を含む熱可塑性保管コンテナを使用することによって、格子構造内の火災の広がりを遅くすることができ、消火システムが火災を制御し、保管システムの残りの部分への損傷を制限するためのより多くの時間を可能にする。
【0008】
難燃剤は、水酸化マグネシウムおよび/または水酸化アルミニウムであってもよい。これらの難燃剤は、一般に、食品と接触することが意図されるプラスチック物品中の添加剤として使用されるときに安全であると考えられ、したがって、食品を保管することが意図される保管システムにおいて有用である。
【0009】
各保管コンテナの材料は、20から55重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。材料は、30から50重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。材料は、40から50重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。材料は、45から50重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。材料は、約45重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。
【0010】
熱可塑性物質は、ポリオレフィン、例えばポリプロピレンまたはポリエチレン、それらのコポリマーを含む、を含んでいてもよい。熱可塑性物質は、高密度ポリエチレン(HDPE)を含んでいてもよい。熱可塑性物質は、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)またはポリカーボネートであってもよい。熱可塑性物質は、単一の熱可塑性物質であっても、熱可塑性物質のブレンドであってもよい。
【0011】
材料は、本質的に熱可塑性物質および水酸化マグネシウムからなってもよい。水酸化マグネシウムではない材料の割合は、98から100重量%の熱可塑性物質を含んでいてもよい。水酸化マグネシウムではない材料の割合は、99から100重量%の熱可塑性物質を含んでいてもよい。この材料は、熱可塑性物質、水酸化マグネシウムおよび0から2重量%の他の物質からなることができる。この材料は、熱可塑性物質、水酸化マグネシウムおよび0から1重量%の他の物質からなることができる。そのような他の物質は、材料の耐衝撃性を改善するための1つ以上の耐衝撃性改良剤、または他の添加剤であってもよい。
【0012】
材料は、1つ以上の耐衝撃性改良剤を含んでいてもよい。材料は、合計10重量%までの1つ以上の耐衝撃性改良剤を含むことができる。耐衝撃性改良剤は、任意の公知のまたは市販の耐衝撃性改良剤であってもよい。材料は、上述の割合の水酸化マグネシウムと、10重量%までの1つ以上の耐衝撃性改良剤とを含み、残りの部分は本質的に熱可塑性物質であってもよい。
【0013】
材料は、ハロゲン化難燃剤(例えば、塩素化または臭素化難燃剤)を含まないことができ、および/またはリン系難燃剤を含まないことができる。
【0014】
材料は、好ましくは食品接触安全であり、すなわち、食品と接触するように意図されたプラスチック材料を管理する少なくとも1つの規制の要件を満たす。例えば、材料は、2011年1月14日の委員会規則(EU)No10/2011および/またはUS FDA21CFRの要件を満たすことができる。
【0015】
各保管コンテナは、1つ以上の穿孔されていない側壁を備えてもよく、すなわち、側壁は、側壁を通って水平に伸張するいかなるアパーチャ/切り欠きも備えない。したがって、保管コンテナが積み重ねられたとき、空気が通過するための積み重ね内の保管コンテナ間の開口部は最小限である。これは、火災への酸素の供給を減少させるのに役立ち、火災の広がりを減少させるのに役立つことができる。
【0016】
各保管コンテナは、射出成形またはブロー成形によって形成されてもよい。
【0017】
保管システムは、格子構造を下から支持する複数の直立列をさらに備えてもよい。直立列は、保管コンテナの各スタックに対して複数の垂直保管位置を形成するように配置されてもよい。
【0018】
隣接する格子セル内の保管コンテナのスタック間の水平間隙は、少なくとも約50mmである。例えば、間隙は、50mm、100mm、150mm、またはそれらの間の任意の距離である。
【0019】
複数の格子部材の各々は、トラックまたはレールを含んでもよい。トラックまたはレールは、複数の格子部材のそれぞれに取り付けられてもよく、または単体として複数の格子部材のそれぞれと一体化されてもよい。
【0020】
第2の態様では、本発明は、第1の態様による保管システム中に1つ以上のアイテムを保管するための保管コンテナを提供し、保管コンテナは、基部と、基部から延びる少なくとも1つの側壁と、リムとを備え、リムは、グラバーデバイスの対応する部材と係合するための少なくとも1つのアパーチャを規定し、保管コンテナは、熱可塑性物質および難燃剤を含む材料から作られる。
【0021】
難燃剤は、水酸化マグネシウムおよび/または水酸化アルミニウムであってもよい。
【0022】
保管コンテナの材料は、20から55重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。材料は、30から50重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。材料は、40から50重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。材料は、45から50重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。材料は、約45重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。
【0023】
熱可塑性物質は、ポリオレフィン、例えばポリプロピレンまたはポリエチレン、それらのコポリマーを含む、を含んでいてもよい。熱可塑性物質は、高密度ポリエチレン(HDPE)を含んでいてもよい。熱可塑性物質は、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)またはポリカーボネートであってもよい。熱可塑性物質は、単一の熱可塑性物質であっても、熱可塑性物質のブレンドであってもよい。
【0024】
材料は、本質的に熱可塑性物質および水酸化マグネシウムからなってもよい。水酸化マグネシウムではない材料の割合は、98から100重量%の熱可塑性物質を含んでいてもよい。水酸化マグネシウムではない材料の割合は、99から100重量%の熱可塑性物質を含んでいてもよい。この材料は、熱可塑性物質、水酸化マグネシウムおよび0から2重量%の他の物質からなることができる。この材料は、熱可塑性物質、水酸化マグネシウムおよび0から1重量%の他の物質からなることができる。そのような他の物質は、材料の耐衝撃性を改善するための1つ以上の耐衝撃性改良剤、または他の添加剤であってもよい。
【0025】
材料は、1つ以上の耐衝撃性改良剤を含んでいてもよい。材料は、合計10重量%までの1つ以上の耐衝撃性改良剤を含むことができる。耐衝撃性改良剤は、任意の公知のまたは市販の耐衝撃性改良剤であってもよい。材料は、上述の割合の水酸化マグネシウムと、10重量%までの1つ以上の耐衝撃性改良剤とを含み、残りの部分は本質的に熱可塑性物質であってもよい。
【0026】
各保管コンテナは、1つ以上の穿孔されていない側壁を備えてもよく、すなわち、側壁は、側壁を通って水平に伸張するいかなるアパーチャ/切り欠きも備えない。したがって、保管コンテナが積み重ねられたとき、空気が通過するためのスタック中の保管コンテナ間の開口部は最小限である。これは、火災への酸素の供給を減少させるのに役立ち、火災の広がりを減少させるのに役立つことができる。
【0027】
材料は、ハロゲン化難燃剤(例えば、塩素化または臭素化難燃剤)を含まないことができ、および/またはリン系難燃剤を含まないことができる。
【0028】
材料は、好ましくは食品接触安全であり、すなわち、食品と接触するように意図されたプラスチック材料を管理する少なくとも1つの規制の要件を満たす。例えば、材料は、2011年1月14日の委員会規則(EU)No10/2011および/またはUS FDA21CFRの要件を満たすことができる。
【0029】
保管コンテナは、射出成形またはブロー成形によって形成されてもよい。
【0030】
保管コンテナは、基部から伸張する4つの側壁を備えてもよい。保管コンテナのリムは、保管コンテナの4つの角を規定してもよい。リムは、4つのアパーチャを規定してもよく、各アパーチャは、保管コンテナの角に、またはその近くに位置付けられる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【
図1】
図1は、保管システムの格子フレームワーク構造の概略図である。
【
図2】
図2は、
図1の格子フレームワーク構造内に配置された保管コンテナのスタックを示す上から見下ろした図の概略図である。
【
図3】
図3は、格子フレームワーク構造上で動作する積荷取扱デバイスを有する
図1の保管システムの概略図である。
【
図4】
図4は、上方からコンテナを把持している持ち上げデバイスを示す積荷取扱デバイスの概略斜視図である。
【
図5a】
図5(a)は、積荷取扱デバイスのコンテナ受け入れ空間を示す、
図4の積荷取扱デバイスの概略斜視断面図である。
【
図5b】
図5(b)は、積荷取扱デバイスのコンテナ受け入れ空間に収容される保管コンテナを示す、
図4の積荷取扱デバイスの概略斜視断面図である。
【
図6】
図6は、積荷取扱デバイスのグラバーデバイスの概略斜視図である。
【
図9】
図9は、異なる割合の水酸化マグネシウムを有する材料サンプルについての経時的な放熱速度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0032】
図1および
図2に示されるように、ビンまたはトートとしても知られている保管コンテナ10は、互いの上に積み重ねられてスタック12を形成する。スタック12は、倉庫または製造環境において格子フレームワーク構造14中に構成されている。格子フレームワークは、複数の保管列または格子列で構成される。格子フレームワーク構造中の各格子は、コンテナのスタックを保管するための少なくとも1つの格子列を有する。
図1は、格子フレームワーク構造14の概略斜視図であり、
図2は、格子フレームワーク構造14内に配置されたコンテナ10のスタック12を示す上から見下ろした図である。各コンテナ10は、典型的に、複数の製品アイテム(図示せず)を保持し、コンテナ10内の製品アイテムは、同一であってもよく、または用途に応じて異なる製品タイプのものであってもよい。各コンテナ10は、例えば食料品(すなわち食品)を保管するために使用されてもよい。
【0033】
フレームワーク構造14は、水平の部材18、20を支持する複数の直立部材または直立列16を備えている。直立部材16によって支持されている複数の水平の格子構造を形成するために、平行な水平格子部材18の第1のセットは、平行な水平格子部材20の第2のセットに直角に配置されている。格子部材16、18、20は、典型的には、金属から製造され、典型的には、共に溶接されるか、若しくはボルト留めされるか、または両方の組み合わせである。格子フレームワーク構造14がコンテナ10のスタック12の水平移動に対してガードし、コンテナ10の垂直の移動をガイドするように、コンテナ10は、格子フレームワーク構造14の部材16、18、20の間で積み重ねられている。隣接する格子セル内のコンテナ10のスタック12間の水平間隙(
図2においてラベル「D」によって示される)は、少なくとも約50mmである。例えば、間隙は、約50mm、例えば、50mm、100mm、150mm、またはそれらの間の任意の距離である。
【0034】
格子フレームワーク構造14の最上レベルは、スタック12の最上部にわたって格子パターンで配置されたレール22を含む。加えて
図3を参照すると、レール22は、複数の積荷取扱デバイス30を支持する。平行なレール22の第1のセット22aは、格子フレームワーク構造14の最上部にわたる第1の方向(例えばX方向)へのロボット積荷取扱デバイス30の移動をガイドし、第1のセット22aに対して垂直に配置された平行なレール22の第2のセット22bは、第1の方向に対して垂直な第2の方向(例えばY方向)への積荷取扱デバイス30の移動をガイドする。このようにして、レール22は、水平なX-Y平面において2次元で横方向にロボット積荷取扱デバイス30の移動を可能にし、そのため、積荷取扱デバイス30を、どのスタック12の上方の位置にも移動させることができる。
【0035】
図4および5に示す既知の積荷取扱デバイスは、車体32を備え、参照により本明細書に援用されるWO2015/019055号に記載されており、ここで、各積荷取扱デバイス30は、格子フレームワーク構造14の単一の格子空間または格子セルのみをカバーする。ここで、積荷取扱デバイス30は、第1の方向へのデバイスの移動をガイドするためにレールまたはトラックの第1のセットと係合するための、車体32の前部上の一対の車輪および車体32の後部上の一対の車輪34から成る車輪の第1のセット34と、第2の方向へのデバイスの移動をガイドするためにレールまたはトラックの第2のセットと係合するための、車体32の各側部上の一対の車輪36から成る車輪の第2のセット36とを備える車輪組み立て体を備える。車輪のセットの各々は、それぞれレールに沿ってx方向およびy方向への車両の移動を可能にするように駆動される。車輪の一方または両方のセットを垂直に移動させて、車輪の各セットをそれぞれのレールから離して持ち上げることができ、それによって、車両が所望の方向に移動することを可能にする。
【0036】
積荷取扱デバイス30には、上方から保管コンテナ10を持ち上げるための持ち上げデバイスまたはクレーン機構が装備される。クレーン機構は、スプールまたはリール(図示せず)上に巻き付けられたウィンチテザーまたはケーブル38と、グラバーデバイス39とを備える。持ち上げデバイスは、垂直方向に伸張し、保管コンテナ10への解放可能な接続のために、グラバーデバイスの4つの隅の近くにまたは4つの角に接続された持ち上げテザー38のセット(グラバーデバイスの4つの角の各々の近くに1つのテザー)を備える。グラバーデバイス39は、保管コンテナ10の最上部を解放可能に把持して、
図1および2に示すタイプの保管システム中のコンテナのスタックから保管コンテナ10を持ち上げるように構成される。
【0037】
車輪34、36は、下部において、コンテナ収容凹部40として知られている空洞または凹部の周辺に配置されている。凹部は、
図5(a)および(b)に示すように、コンテナ10がクレーン機構によって持ち上げられたときにコンテナ10を収容するようにサイズ決定される。凹部中にあるとき、コンテナは、下のレールから離れて持ち上げられ、そのため、車両は、異なる場所に横方向に移動することができる。目標の場所、例えば別のスタック、保管システム中のアクセスポイントまたはベルトコンベアに到達すると、コンテナを、コンテナ受け入れ部分から下降させ、グラバーデバイスから解放することができる。
【0038】
図6に示す特定の実施形態では、グラバーデバイス39は、グラバーデバイス39の各角の近くまたは各角に4つの位置決めピンまたはガイドピン50を備え、これらは、コンテナ10の4つの角に形成された対応する孔またはアパーチャ108と嵌合または係合する。グラバーデバイス39の下側に配置された4つの把持要素(図示せず)は、コンテナのリムと係合する。位置決めピン50は、グリッパ要素をコンテナのリムと適切に位置合わせするのに役立つ。テザー38自体を通してまたは(示されていない)別個の制御ケーブルを通して伝えられる信号によって電力供給され、制御される把持デバイス39内に収容される適切な駆動機構によって、クリッパ要素は、保管コンテナ10と係合するように駆動されてもよい。
【0039】
図7は、格子フレームワーク構造14内に積み重ねて保管される例示的な保管コンテナ10aの斜視図を示す。保管コンテナ10aは、実質的に長方形の基部102を有し、4つの側壁104aが基部から延びて上部が開いたコンテナを形成する。側壁104aは、側壁104aを通って水平方向に伸張するアパーチャ109を含むという点で「通気」されている。アパーチャ109は、積み重ねられたときに保管コンテナ10bを通る通気および空気循環を可能にし、これは、特定のアイテムを保管するとき、および保管コンテナ10b内のアイテムが温度制御された環境内で特定の温度に保持される必要があるとき(例えば、冷蔵商品物品の場合)に有用であるかもしれない。側壁104aはまた、ハンドルとして機能する、側壁104aを通って水平に伸張するアパーチャ111と、他のコンテナがより容易に保管コンテナ10aに挿入され、そこから取り外されることを可能にする、側壁104aを通って水平に伸張するアパーチャ/切り欠き113とを備える。保管コンテナ10bは、保管コンテナの最上面を形成する張り出しリム106をさらに備える。リム106は、積荷取扱デバイス30が保管コンテナ10aを把持して持ち上げることができるように、グラバーデバイス39の把持部材を受け入れるための垂直方向に延びるアパーチャ107を備える。リム106は、コンテナの4つの角に形成された4つの垂直に延びるアパーチャ/切り欠き108をさらに備え、これらは、把持部材をアパーチャ107と整列させるためにグラバーデバイス39を正しい位置に位置付けるのを助けるためにグラバーデバイス39の位置決めピン50を受け入れる。
【0040】
図8は、格子フレームワーク構造14内に積み重ねて保管される保管コンテナ10bの別の例の斜視図を示す。保管コンテナ10bは、側壁104bが「中実」であることを除いて、すべての点(その形状およびリム106の特徴を含む)で保管コンテナ10aと同様である。特に、側壁104bは、側壁104を通って水平に伸張するアパーチャ/切り欠き(保管コンテナ10aのアパーチャ109、111、および113など)を備えない。側壁104は、穿孔されていないものとして説明することができる。中実の側壁104に起因して、保管コンテナ10bのスタックは、スタック内の保管コンテナ10bの間を空気が通過するための有意な開口部を有さない。
【0041】
保管コンテナ10は、特に、構造内に何百または何千もの保管コンテナが積み重ねられる、
図1の格子構造フレームワーク14を含む倉庫環境において、難燃性であることが望ましい。
【0042】
本発明において、保管コンテナ10は、熱可塑性物質および難燃剤を含む材料から作られる。
【0043】
材料の熱可塑性成分はポリオレフィンであってもよい。例えば、熱可塑性物質は、ポリプロピレンまたはポリエチレン(例えば、HDPE)を含んでいてもよく、それらのコポリマー(または他のポリオレフィンコポリマー)を含む。熱可塑性物質は、ポリカーボネートまたはアクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)を含んでいてもよい。熱可塑性成分は、単一の熱可塑性物質であってもよく、またはポリプロピレンとHDPEとのブレンドなどの2つ以上の熱可塑性物質のブレンドを含んでいてもよい。
【0044】
材料の難燃剤成分は、水酸化マグネシウム、Mg(OH)2であってもよい。加熱されるとき、水酸化マグネシウムは吸熱分解を受けて水蒸気を放出し、それによって難燃剤として作用する。水酸化マグネシウムも非毒性であると考えられ、これは、保管コンテナ10を使用時に食料品(すなわち食品)を保管するために使用することができるので、望ましい。水酸化マグネシウムは、一般に、食品と接触することが意図されるプラスチック物品中の添加剤として存在することが、多くの国および超国家的規制、例えば、食品と接触することが意図されるプラスチック材料および物品に関する2011年1月14日の委員会規則(EU)No10/2011によって許可されている。
【0045】
一方、保管コンテナ10の熱可塑性材料に水酸化マグネシウムを導入することは、保管コンテナの機械的特性の一部に悪影響を及ぼす可能性がある。使用時、保管コンテナ10は、格子フレームワーク構造14内の保管コンテナのスタック12内に位置付けられてもよく、したがって、各保管コンテナ10が、その上の複数のコンテナの重量を支持するのに十分な機械的強度を有することが望ましい。さらに、各保管コンテナ10が小さい寸法公差を有することが望ましい。なぜなら、反復可能かつ信頼できる方法で各保管コンテナ10を把持して持ち上げるために、積荷取扱デバイス30のグラバーデバイス39は、保管コンテナ10の対応する要素(例えば、アパーチャ108)と正確に係合することができる必要があるからである。
【0046】
したがって、保管コンテナ10の材料は、保管システムで使用される保管コンテナ10に適した物理的特性を依然として維持しながら、保管コンテナ10に難燃性を与えることが望ましい。
【0047】
保管コンテナ10の材料は、20から55重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。保管コンテナ10の材料は、30から50重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。保管コンテナ10の材料は、40から50重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。保管コンテナ10の材料は、45から50重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。保管コンテナ10の材料は、約45重量%の水酸化マグネシウムを含んでいてもよい。
【0048】
材料の残りの部分は、好ましくは本質的に熱可塑性物質である。別の言い方をすれば、保管コンテナ10の材料は、好ましくは、本質的に熱可塑性物質および水酸化マグネシウムからなる。用語「本質的に」の使用は、他の物質が微量または少量(例えば、2重量%以下、または1重量%以下)で存在するかもしれないことを意味し、これは製造プロセスからの添加剤または不純物の結果であってもよい。
【0049】
保管コンテナの成形性および耐衝撃性を向上させるために、最終製品の耐衝撃性を向上させるために、保管コンテナの製造前または製造中に、1つ以上の耐衝撃性改良剤を材料に添加してもよい。例えば、製造用材料の成形性を向上させるために、他の既知の添加剤を添加してもよい。材料は、合計10重量%までの1つ以上の耐衝撃性改良剤を含むことができる。任意の公知または市販の耐衝撃性改良剤(例えば、ゴムコアおよびポリマーシェルを有するコア/シェル耐衝撃性改良剤)を使用して、保管コンテナの所望の特性を与えることができる。耐衝撃性改良剤は、好ましくは食品接触安全なものである。
【0050】
保管コンテナ10の材料は、ハロゲン化難燃剤(例えば、塩素化または臭素化難燃剤)および/またはリン系難燃剤を含まないことが好ましい。なぜなら、これらの物質の少なくとも一部は、有毒であり、食品と接触するのに適していないと考えられるかもしれないからである。
【0051】
保管コンテナ10は、射出成形またはブロー成形などのプラスチック物品を成形するための既知の製造プロセスによって形成されてもよい。
【0052】
成形プロセスのための原料は、従来の技術を使用して、例えば、ミキサー、ブレンダーまたは押出機(一軸スクリューまたは二軸スクリュー)を使用して、難燃剤(例えば、水酸化マグネシウム)を熱可塑性物質に組み込むことによって形成されてもよい。上述したように、材料の成形性および最終製品の耐衝撃性を高めるために、市販の耐衝撃性改良剤を材料に添加してもよい。
【0053】
水酸化マグネシウム粒子は、熱可塑性物質中の粒子の分散を助けるために、表面被覆粒子の形態であってもよい。例示的な表面コーティングはビニルトリメトキシシランである。
【0054】
水酸化マグネシウムの代替として、水酸化アルミニウムは、上記した水酸化マグネシウムについて特定された重量百分率と同じまたは類似の重量百分率で保管コンテナ材料中で使用されてもよい。あるいは、水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムの混合物は、上記した水酸化マグネシウムについて特定された重量百分率と同一または類似である全重量百分率で使用されてもよい。
【0055】
例
コーンカロリーメーター試験
様々な割合の水酸化マグネシウムを含有する例示的なポリプロピレン材料サンプルを、コーン熱量計試験のために射出成形プロセスを使用して製造した。試験した水酸化マグネシウムの割合は以下の通りであった:20重量%、27.5重量%、35重量%、40重量%、45重量%、50重量%および55重量%。
【0056】
50kW/m
2の熱流束を使用するASTM E1354試験方法に従ってコーンカロリーメーター試験を使用して、各例示サンプルの燃焼試験を行った。比較例として、水酸化マグネシウムを含まない(すなわち、0%)射出成形ポリプロピレンサンプルも試験した。
各サンプルの経時的な放熱速度を
図9のグラフに示す。
【0057】
図9に示すように、水酸化マグネシウムを少なくとも20重量%の割合で添加することにより、水酸化マグネシウムを含まない比較例と比較して、放熱速度が約50%低下した。
放熱速度は、水酸化マグネシウムの割合が増加すると低下したが、水酸化マグネシウムの割合が約45重量%を超えて増加すると収穫逓減があった。
【0058】
機械的特性
様々な割合の水酸化マグネシウムを含有する射出成形サンプルの機械的特性も試験した。射出成形原料は、ポリプロピレンと水酸化マグネシウムの混合物であった。試験した水酸化マグネシウムの割合は以下の通りであった:20重量%、27.5重量%、35重量%、45重量%、50重量%、55重量%および60重量%。材料の成形性および靭性を改善するために、45重量%以上の水酸化マグネシウムを含有するサンプルについては、合計10重量%の1つ以上の耐衝撃性改良剤を材料中に含めた。
【0059】
各サンプルについて行った機械的試験は、ASTM D2240試験方法(10秒遅れのタイプD)を用いたショア硬度;ASTM D792試験方法を用いた比重;ASTM D412A試験方法を用いた引張強度;ASTM D790試験方法を用いた曲げ弾性率およびASTM D4812試験方法を用いたアイゾット衝撃試験であった。
【0060】
結果は、表1に中に要約した。表1はまた、比較例として水酸化マグネシウムを含有しないポリプロピレン材料からのいくつかの機械的特性データを示す。
【表1】
【0061】
保管コンテナ
様々な割合の水酸化マグネシウムを含有するポリプロピレン保管コンテナを、射出成形プロセスを使用して製造した。以下の割合の水酸化マグネシウムを含有するポリプロピレン保管コンテナを形成した:0重量%、20重量%、35重量%、45重量%、50重量%、55重量%および60重量%。45重量%以上の水酸化マグネシウムを含有する材料の成形性および靭性を改善するために、合計10重量%になる1つ以上の耐衝撃性改良剤を材料供給原料中に含めた。保管コンテナは、長さ約650mm、幅450mm、高さ360mm、厚さ20mmであった。
【0062】
燃焼試験
第1の組の試験では、3つの保管コンテナを垂直に積み重ねて配置し、点火して、結果として生じる火災の挙動を観察した。0重量%、35重量%、および45重量%の水酸化マグネシウムを含有するポリプロピレン保管コンテナについて別々の試験を行った。水酸化マグネシウムを含む保管コンテナのスタックは、水酸化マグネシウムを含まない保管コンテナのスタックと比較して、以下の有利な効果を有することが観察された:(i)スタックがその構造的完全性をより長く保持した(すなわち、直立したままであった);(ii)燃焼している保管コンテナ材料が溶融/滴下を開始する前により長い時間が経過した;および(iii)スタックを水で急冷したときに火災が水平に広がらなかった。
【0063】
第2の組の試験は、保管コンテナの複数のスタックで装填された格子フレームワーク構造について、格子フレームワーク構造内の火災の拡散を防止または遅延する際に保管コンテナがどの程度効果的であるかを調べた。
【0064】
格子フレームワーク構造は、21個までのコンテナのスタックを保持するのに十分な高さの格子列を有する10×7格子パターンを形成するように配置された直立部材および水平部材を使用して構築された。格子フレームワーク構造の上にスプリンクラーシステムが存在した。燃料を収容する保管コンテナのスタックを、予め定められた配置で格子フレームワーク構造内に装填し、スタックの少なくともいくつかは21個の保管コンテナを収容した。隣接する格子セル内の保管コンテナのスタック間の水平間隙は、約100mmであった。中央領域を点火して火災を開始し、スプリンクラー制御下で火災が格子の縁まで水平に伝播するのにかかる時間(または火災が格子の縁に到達する前にスプリンクラーによって消火される時間)を測定した。1つの試験は、0重量%の水酸化マグネシウムおよび(上に定義されるような)「通気」側壁を含有するポリプロピレン保管コンテナを用いて実施され、これは、火災が8分で格子の縁に到達することをもたらした。45重量%の水酸化マグネシウムおよび「通気」側壁を含有するポリプロピレン保管コンテナを用いて別の試験を実施したところ、30分で火災が格子の縁に到達した。別のさらなる試験を、45重量%の水酸化マグネシウムおよび(上に定義されるような)「中実」側壁を含有するポリプロピレン保管コンテナを用いて実施し、これは、90分で火災が格子の縁に達するという結果をもたらした。これらの試験は、水酸化マグネシウムを含有するポリプロピレン保管コンテナが、保管コンテナのスタックを保持する格子フレームワーク構造内の火災の水平伝播を有意に遅くすることを示した。さらに、試験はまた、「中実」側壁を有する保管コンテナが、「通気」側壁を有する保管コンテナと比較して、火災の水平伝播を有意に遅くすることを示した。
【国際調査報告】