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Beanspruchungsgerechte Verpackung:Transport-, Umschlag- und Lagerbelastungen,
Beispiele und Simulation
Fachtagung für TransportrisikomanagementHamburg, 27./28. Februar 2018
Seite 2 © BFSV Verpackungsinstitut Hamburg GmbH
1. Kurze Vorstellung
2. Übersicht der TUL Belastungen
2.1 Statische Belastungen
2.2 Dynamische Belastungen
2.3 Klimatische Belastungen
4. Zusammenfassung
AgendaFachtagung für Transportrisikomanagement
3 So wenig wie möglich, aber so viel wie nötig
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1. Kurze Vorstellung
Die BFSV Verpackungsinstitut Hamburg GmbH
MitarbeiterWissenschaftler/Ingenieure (45 %)Techniker, Laboranten, Assistenten (45 %)Verwaltung, Administration (10 %)
Förderung von StudierendenSchnittstelle zur IndustrieAbschlussarbeitenDissertationenArbeitgeber für HAW Absolventen
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1. Kurze Vorstellung
2. Übersicht der TUL Belastungen
2.1 Statische Belastungen
2.2 Dynamische Belastungen
2.3 Klimatische Belastungen
4. Zusammenfassung
AgendaFachtagung für Transportrisikomanagement
3 So wenig wie möglich, aber so viel wie nötig
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Klimatische Belastung(Temperatur, Wasser, Druck, Strahlung, Korrosion )
Statische Belastungen (Stapeldruck)
Biotische Belastungen (Mikroorganismen, Tiere)
Dynamische Belastungen
(Schocks, Schwingungen, Stöße)
Die TUL Belastungen2. Belastungen beim Transport Umschlag und Lagerung
Verpackung
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1. Kurze Vorstellung
2. Übersicht der TUL Belastungen
2.1 Statische Belastungen
2.2 Dynamische Belastungen
2.3 Klimatische Belastungen
4. Zusammenfassung
AgendaFachtagung für Transportrisikomanagement
3 So wenig wie möglich, aber so viel wie nötig
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Statische Belastung- Die ungewollte Stapelprüfung2.1 Statische Belastungen
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Statische Belastung- Die ungewollte Stapelprüfung2.1 Statische Belastungen
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2.1 Statische Belastungen
Statische Belastung- Die ungewollte Stapelprüfung
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2.1 Statische Belastungen
Die Stauchpresse ein echtes Schwergewicht
Simulation von Lagerprozessen
Bis zu 20 t Stauchdruck
Ermittlung der max. Stapelhöhe
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2.1 Statische Belastungen
Ergebnisse einer Kurzzeitstauchprüfung nach DIN 55440-1
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Eimfluß der Lastverteilung (Paletten) und der Feuchtigkeit
Klima BCT(N) (%) BCT
(N) (%) BCT(N) (%)
23 C50% rF 76490 100 53580 70 35610 46
23 C90% rF 43730 57 35800 46 22880 30
2.1 Statische Belastungen
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2.1 Statische Belastungen
Transportlage von Wellpappeschachteln im Container
Die Transportlage von Verpackungen aus Wellpappe ist so auszurichten (z.B. durch Markierungen), dass die Wellen in den Seitenwänden bestimmungsgemäß belastet werden.
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2.1 Statische Belastungen
Nicht vergessen: Ladungssicherung zur Containertür
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1. Kurze Vorstellung
2. Übersicht der TUL Belastungen
2.1 Statische Belastungen
2.2 Dynamische Belastungen
2.3 Klimatische Belastungen
4. Zusammenfassung
AgendaFachtagung für Transportrisikomanagement
3 So wenig wie möglich, aber so viel wie nötig
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Transportsimulation
LKW, Zug, Flugzeug
Schock & Vibration
Zeitraffer
Bis zu 600 kg
2.2 Dynamische Belastungen
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Transportsimulation2.2 Dynamische Belastungen
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2.2 Dynamische Belastungen
Schäden durch Vibrationen
Quelle: BFSV
Durch Vibrationen und Schocks gelockerte Taster
Beschädigtes SprühsystemAerosoldose
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2.2 Dynamische Belastungen
Schäden an den Produkten durch Vibrationen
Scheuerstellen Oberflächen Aerosoldosen
ScheuerstellenScheuerstellen Oberflächen von Aerosoldosen
Scheuerstellen
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2.2 Dynamische Belastungen
Schäden an den Produkten durch Vibrationen
Prüfmuster Pick & Pack (ohne Füllmaterial)(v. links n. rechts) Füllmaterial: „vorgeknittertes Papier“ Sorte1, „vorgeknittertes Papier“ Sorte2, Silk Paper, Luftpolster
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Ein Blick über den Tellerrand2.2 Dynamische Belastungen
Prüfung von Weltraumfahrzeugen unter verschiedenen simulierten Einsatzbedingungen
Vibrationsprüfung –Auswirkungen der Vibrationen von Trägersystemen
Auswirkungen von Stößen bei der Landung
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2.2 Dynamische Belastungen
Dynamische Belastung im LKW
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2.2 Dynamische Belastungen
Dynamische Belastung im LKW
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2.2 Dynamische Belastungen
Dynamische Belastung im LKW
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Ladungssicherung ?Distribution Testing
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2.2 Dynamische Belastungen
Ein Blick ins Innere
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ASTM D4169Horizontale Stoßbelastung
2.2 Dynamische Belastungen
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ASTM D4169Horizontale Stoßbelastung
2.2 Dynamische Belastungen
g
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Horizontale Stoßbelastung2.2 Dynamische Belastungen
g
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Horizontal shocks2.2 Dynamische Belastungen
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Horizontal shocks2.2 Dynamische Belastungen
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Vertikale Stoßbelastung2.2 Dynamische Belastungen
Handlingsprüfung-Gabelstaplertestfahrt
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ASTM D4169Rotational flat drop test
2.2 Dynamische Belastungen
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Vertikale Stoßbelastung2.2 Dynamische Belastungen
Kippfallprüfung
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Vertikale Stoßbelastung2.2 Dynamische Belastungen
Kippfallprüfung
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Berechnung von Schwergutverpackungen ist keine Zauberei
Entwicklung von Berechnungsmethoden für Verpackungen
2.2 Dynamische Belastungen
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1. Kurze Vorstellung
2. Übersicht der TUL Belastungen
2.1 Statische Belastungen
2.2 Dynamische Belastungen
2.3 Klimatische Belastungen
4. Zusammenfassung
AgendaFachtagung für Transportrisikomanagement
3 So wenig wie möglich, aber so viel wie nötig
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Begehbare Klimakammer2.3 Klimatische Belastungen
6,00 m x 4,00 m x 3,00 m
Temperatur: -40 C bis +80 C
Klima: + 10 C bis +60 C
Rel. Luftfeuchte: 30 % bis 98 %
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Die TUL Belastungen2.3 Klimatische Belastungen
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Die Validierung von Thermoschutzverpackungen2.3 Klimatische Belastungen
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1. Kurze Vorstellung
2. Übersicht der TUL Belastungen
2.1 Statische Belastungen
2.2 Dynamische Belastungen
2.3 Klimatische Belastungen
4. Zusammenfassung
AgendaFachtagung für Transportrisikomanagement
3. So wenig wie möglich, aber so viel wie nötig
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Belastungsgerechte und wirtschaftliche Verpackung3. So wenig wie möglich, aber so viel wie nötig
3
ÜberverpackungIdeale Verpackung
2
Produkt
1
Unter-verpackung
TUL-Belastungen100 %
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Überprüfen und Optimierung der gewählten Verpackung / Packstück
3. So wenig wie möglich, aber so viel wie nötig
Probeversand
Zeitaufwendig / Kosten
Wirkende Belastungen sind nicht genau bekannt
Veränderte Bedingung bei Wiederholung
Zeitgerafft / Günstig
Einleiten definierter Belastungen
Wiederholung unter gleichen Bedingungen möglich (reproduzierbar)
Prüfung im Labor
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Prüfprogramme3. So wenig wie möglich, aber so viel wie nötig
Non-SimulationIntegrity Testing
General Simulation Performance Tests
Focused Simulation
Programm aus1-3 Einzelprüfungen
Programme mit ca. 5 bis 10 Einzelprüfungen
Programme mit ca. 5 bis 10 Einzelprüfungen
StandardisiertePrüfverfahren
StandardisiertePrüfverfahren
Standardisierte und spezielle Prüfverfahren
Standardisierte Belastungsparameter
Standardisierte Belastungsparameter
Individuelle Ermittlung von Belastungsparametern durch
Messungen
z.B. ISTA 1-Serie z.B. ISTA 3-Serie, ASTM D4169, DIN EN ISO 4180 -
Geringer Kosten- undZeitaufwandKleinste Realitätsnähe
Wirtschaftlich-technisch optimale Lösung
Größte RealitätsnäheHoher Kosten- undZeitaufwand
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1. Kurze Vorstellung
2. Übersicht der TUL Belastungen
2.1 Statische Belastungen
2.2 Dynamische Belastungen
2.3 Klimatische Belastungen
4. Zusammenfassung
AgendaFachtagung für Transportrisikomanagement
3. So wenig wie möglich, aber so viel wie nötig
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4. Zusammenfassung
VorteileKurze Prüfdauern (Zeitraffung)Definierte BelastungsgrößenReproduzierbare Testbedingungen (Standards)Berücksichtigung vieler TransportmittelartenIndividuelle Prüfprogramme
MöglichkeitenTechnisch optimale VerpackungMinimierung des Verpackungsaufwands (Kosten / Umwelt)Gezieltes Ermitteln von Schwachstellen der Verpackung (Entwicklung)Bestimmen der Belastungsgrenzen von ProduktenNachweis der technischen Eignung (Qualifizierung)Verhinderung von Schäden und LieferausfallKlarheit über Haftung im Schadensfall
GrenzenKein Schutz gegenüber Schäden durch unsachgemäßen UmgangGröße und Gewicht von PackstückenOptimierungsmaßnahmen müssen selbst ermittelt werden
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Die Verpackung – Ein lästiges Übel? 4. Zusammenfassung
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Die Verpackung ist die konsequente Weiterführung der Qualitätssicherung vom Hersteller bis zum Kunden!
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Versandsimulation sind unverzichtbar um Schäden am Produkt zu vermeiden und optimierte Verpackungslösungen belastbar zu erarbeiten.