Kistenprüfung und Überprüfung der Designintegrität
1. Juli 2023

Kistenprüfung und Überprüfung der Designintegrität

VORWORT: Die Integrität des Produktdesigns ist der Schlüssel zu nachhaltiger Leistung und Langlebigkeit von Kisten/Containern. Seriöse Unternehmen bewerten und entwickeln Produkte nach bewährten Verfahren, innovativen Ideen und in Übereinstimmung mit internationalen Prüfstandards.

Zu den internationalen Prüfnormen für Kisten gehören:

- Allgemeine Simulationsleistungsprüfung für Verpackungen (ISTA-3E)

- D4169 -08 Leistungsprüfung von Schiffscontainern und -systemen durch die International Safe Transit Association (ISTA)

- Amerikanische Gesellschaft für Tests und Materialien (ASTM)

Kunden, die einen Anbieter von Containern/Verschlägen auswählen, sollten stets die Produktprüfungszertifizierung und die Prüfinvestitionen/-einrichtungen des Anbieters prüfen und verstehen, die die Eignung der Kiste/des Containers für den jeweiligen Zweck bestätigen.

DISKUSSION: Das Versagen von Kisten kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, z. B. durch unzureichendes Design, Materialschwächen, unsachgemäße Konstruktion oder extreme Bedingungen während des Transports oder der Lagerung. Hier sind einige häufige Versagensarten von Kisten:

[a] Strukturelles Versagen: Dies ist der Fall, wenn die strukturelle Integrität der Kiste beeinträchtigt ist, was zu Verformung, Zusammenbruch oder Bruch führt. Strukturelles Versagen kann eine Folge unzureichender Tragfähigkeit, schwacher Verbindungen oder Befestigungselemente oder unzureichender Materialstärke sein. Bei einer faltbaren Kiste/einem faltbaren Container sind die Konstruktion, die Festigkeit und die Haltbarkeit im Bereich des Faltscharniers entscheidend.

[b] Beschädigung durch Stöße: Wenn die Kiste nicht in der Lage ist, den Inhalt während der Handhabung oder des Transports vor Stößen zu schützen, kann dies zu einer Beschädigung des darin befindlichen Produkts führen. Stoßschäden können durch unzureichende Polsterung oder Stoßdämpfung, schlechtes Kistendesign oder unzureichenden Schutz gegen äußere Kräfte entstehen. Kunststoffkisten, die besonders STIFF und STEIF sind, können Stöße weniger gut abfedern und haben ein höheres Risiko, zu brechen/beschädigt zu werden.

[c] Druckversagen: Wenn die Kiste durch das Stapeln anderer Kisten oder schwerer Lasten vertikalem Druck ausgesetzt ist, kann es zu einem Druckversagen kommen. Dies kann zum Einsturz oder zur Verformung der Kiste führen, was möglicherweise eine Beschädigung oder einen Bruch des Inhalts zur Folge hat.

[d] Feuchtigkeits- oder Wasserschäden: Wenn die Kiste nicht ausreichend abgedichtet oder gegen Feuchtigkeit geschützt ist, kann es zu Wassereinbrüchen kommen. Wasserschäden können die Struktur der Kiste schwächen, zu einer Verschlechterung des Materials führen oder Schimmelpilzbildung verursachen, wodurch der Inhalt beschädigt werden könnte. Dies ist nur relevant, wenn die Kiste im Freien und nicht in einer internen Lagerumgebung verwendet wird.

[e] Umweltbedingte Zersetzung: Extreme Temperaturschwankungen, UV-Strahlung oder andere Umwelteinflüsse können das Material der Kiste mit der Zeit zersetzen. Dies kann zu Sprödigkeit, Schwächung oder Zersetzung der Kiste führen und ihre Schutzfunktion beeinträchtigen.

[f] Unzureichende Lastverteilung: Wenn der Inhalt der Kiste nicht richtig verteilt oder gesichert ist, kann es während des Transports zu Verschiebungen oder Bewegungen kommen. Eine unsachgemäße Lastverteilung kann zu einer übermäßigen Beanspruchung bestimmter Bereiche der Kiste führen, was ein örtliches Versagen oder eine erhöhte Anfälligkeit für Schäden zur Folge hat.

[g) Unzureichende Polsterung: Wenn die Kiste keine ausreichende Polsterung oder Stoßdämpfung bietet, kann sie den Inhalt nicht vor Stößen, Vibrationen oder anderen äußeren Kräften schützen. Eine unzureichende Polsterung kann zu Produktschäden durch übermäßige Bewegung oder Berührung innerhalb der Kiste führen.

Um diese Versagensarten abzumildern, sollten bei der Konstruktion und dem Bau von Kisten Faktoren wie Tragfähigkeit, Materialstärke, Polsterung, sichere Befestigungsmechanismen und Schutz vor Umwelteinflüssen berücksichtigt werden. Regelmäßige Tests und Bewertungen von Kisten unter realistischen Bedingungen können dazu beitragen, potenzielle Schwachstellen oder Fehlerquellen zu erkennen und zu beheben.

INTERNATIONALE NORMEN FÜR DIE PRÜFUNG VON KISTEN

Seriöse Hersteller überprüfen daher die Eignung einer Kistenkonstruktion für den vorgesehenen Verwendungszweck durch eine Reihe von Tests und Simulationen, um die Leistung, Haltbarkeit und Sicherheit beim Transport oder bei der Lagerung in einer Kiste oder Verpackung zu bewerten.

Die Prüfung von Kisten wird üblicherweise durchgeführt, um sicherzustellen, dass das Produkt und seine Verpackung den harten Anforderungen von Transport, Handhabung und Lagerung ohne Schäden standhalten. Typische Tests umfassen:

 

1.0 Falltest:

Die Kiste wird aus einer bestimmten Höhe auf eine harte Oberfläche fallen gelassen, um ihre Fähigkeit zu beurteilen, den Inhalt vor Aufprallkräften zu schützen. Nach der international anerkannten Prüfpraxis müssen die Kisten einem "Freifalltest" unterzogen werden, bei dem sie aus einer Höhe von 1,2 m mit voller Last fallen. Dies sollte mindestens 3 Mal wiederholt werden.

 

2.0 Vibrationsprüfung:

Die Kiste wird Schwingungen ausgesetzt, die verschiedene Transportbedingungen simulieren, z. B. Straßen- oder Lufttransport, um ihre Widerstandsfähigkeit gegen vibrationsbedingte Schäden zu bewerten. Gemäß der internationalen Best Practice für Prüfungen werden auf zwei Paletten gestapelte Kisten mit einer mittleren quadratischen Beschleunigung Grms=0,54 versehen und einem 4-stündigen zufälligen Vibrationstest bei 1-200 Hz unterzogen.

 

3.0 Kompressionstest:

Die Kiste wird einem vertikalen Druck ausgesetzt, um festzustellen, ob sie den Stapelbelastungen standhalten kann und ob der Inhalt nicht zerdrückt wird. Nach der international anerkannten Prüfpraxis werden die Kisten in der Mitte der Druckplattform platziert und 1 Stunde lang mit F=Wts(S-1)xFxJ unter Druck gesetzt, wobei Wt das Gesamtgewicht einer einzelnen voll beladenen Kiste, S die Anzahl der Lagen, F der Sicherheitsfaktor=3 und J die Schwerkraftkonstante=9,8N/kg ist.

 

4.0 Aufpralltest:

Die Kiste wird auf allen vier Seiten einer Aufprallkraft ausgesetzt, um ihre Widerstandsfähigkeit gegen Gleit- und Aufprallkräfte während des Transports zu bewerten. Die internationale Best Practice für die Prüfung besagt, dass die Kisten auf zwei Paletten gestapelt werden und an den vier Seiten mit einer Endgeschwindigkeit von 1,1 m/s aufprallen.

 

5.0 Umweltprüfung:

Die Kiste wird verschiedenen Umwelteinflüssen wie Regen, Staub oder Sonnenlicht ausgesetzt, um ihre Fähigkeit zu bewerten, den Inhalt vor solchen Einflüssen zu schützen. Nach den internationalen Best Practices für die Prüfung werden die Kisten 48 Stunden lang bei -20 °C im freien Fall bei niedriger Temperatur und ohne Last aus einer Höhe von 1 m fallen gelassen; für jedes Mal, wenn die Probe den Test besteht, wird die Höhe um 0,3 m erhöht.

 

6.0 Stapeltest:

Die Kiste wird mit anderen Kisten gestapelt, um ihre Festigkeit und Stabilität unter gestapelten Bedingungen zu bewerten. Nach der international anerkannten Prüfmethode werden einzelne Kisten ohne Last zwischen die Platten gelegt, und die obere Druckplatte des Druckprüfgeräts übt mit einer Geschwindigkeit von 13 mm/min Druck aus, bis die Probe zerdrückt wird.

 

Die Prüfung von Kisten hilft Herstellern und Logistikanbietern sicherzustellen, dass ihre Produkte während des Transports und der Lagerung angemessen geschützt sind. Sie hilft auch, Schwachstellen oder Konstruktionsfehler in der Verpackung zu erkennen, so dass notwendige Verbesserungen vorgenommen werden können. Vor allem aber gibt sie den Kunden die Gewissheit, dass das Produkt, das sie für ihren Betrieb kaufen bzw. in das sie investieren wollen, für ihren Zweck geeignet ist.

PRÜFUNG VON SCHEMATISCHEN "EUO"-KISTEN

Die von Schematic gelieferten EUO-Kisten wurden in den hauseigenen erstklassigen Testeinrichtungen (siehe unten) in Übereinstimmung mit den oben genannten internationalen Prüfstandards getestet. Dies ist im Folgenden zusammengefasst. Dadurch wird sichergestellt, dass die EUO-Kisten von Schematic die besten ihrer Klasse sind und für jeden Zweck geeignet sind.

 

Abbildung 1 - Die Weltklasse-Testanlagen der nach dem Schema gelieferten Kisten

Abbildung 2 - Zusammenfassung der Tests an der EUO-Kiste, geliefert von Schematic Engineering Industries

ZUSAMMENFASSUNG - ÜBERPRÜFUNG DES ENTWURFS DURCH UMFASSENDE PRÜFUNGEN IST UNERLÄSSLICH

Seriöse Unternehmen entwickeln und liefern Produkte, die durch umfassende Produktprüfungen nach internationalen Standards verifiziert werden.

Das Gewicht der Kisten wurde optimiert und so weit wie möglich minimiert, um die ergonomische Belastung des Bedieners und Verletzungen beim wiederholten Heben und manuellen Transport zu verringern. Gleichzeitig wird die Festigkeit und Haltbarkeit des Produkts durch Finite-Elemente-Analyse (FEA) und Designoptimierung maximiert, um die Langlebigkeit des Produkts zu gewährleisten.

Nach der Herstellung unterziehen Best-Practice-Unternehmen ihre Kisten/Behälter einem umfassenden Produkttestprogramm, das fortgeschrittene reale Situationen simuliert.

Kunden sollten sich daher an Lieferanten wenden, die Investitionen und Kompetenz bei der Konstruktion und Prüfung von Kisten und Behältern nachweisen können.

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