Stabilität  und Statik

Aufgabe der Kiste ist, die Ware sicher von A nach B zu bringen und diese vor allen beim Verladen oder Transport auftretenden Kräften zu Schützen.

 

Hierfür essentiell ist der Kistenboden, der auf Größe und Masse der Ware ausgelegt werden muss.

 

Dies geschieht über den Querschnitt der verwendeten Kanthölzer, über verschraubte Querkanthölzer und durch die Verwendung von Metallwinkeln.

 

Die vollständige Stabilität erhält die Kiste aber erst, wenn alle Teile miteinander verbunden sind, sprich verschraubt oder vernagelt.

 

Im Folgenden werden die wirkenden Kräft genauer erklärt.

Schwergutkiste nach Maß
Schwergutkiste mit zusätzlicher Containerpalette, um das Gewicht gleichmäßig auf dem Containerboden zu verteilen


Kräfte beim Verladen

Wenn die Ware nur auf einzelne Punkte auf den Kistenbden wirkt (Punktbelastung, z.B. Maschinenfüße) entsteht zwischen dem Anschlagpunkt von Staplergabel oder Kranseil und dem Wirkpunkt der Kraft ein Biegemoment. Die Längskanthölzer des Bodens müssen auf dieses ausgelegt werden, was über den entsprechenden Querschnitt geschieht oder durch das zusätzliche Anbringen von Metallwinkeln.

 

Liegt die Ware ganzflächig auf (Flächenbelastung), werden die Anschlagpunkte unter die Ware gelegt und damit wir der Abstand für ein mögliches Biegemoment zu Null.

 

Wird die Kiste mit dem Kran verladen, besteht bei grosser Masse die Gefahr, dass die Kiste zusammengedrückt wird (Querdruckkräfte). Um dies zu vermeiden werden entsprechend dimensionierte Deckelstützen in die Kiste mit eingebaut.

 

Bei Schwergut (ab 5t) werden zusätzlich Deckelwinkel aus Metall angebracht, um die wirkende Kraft auf eine größere Fläche zu übertragen und gleichzeitig die Anschlagmittel vor einem Einschneiden zu Schützen.

Kräfte beim Transport

Ob ein Luftloch im Flugzeug, ein Rangiermanöver im Zug, hoher Seegang oder ein Bremsmanöver auf der Straße, je nach Transportart treten underschiedliche Belastungen auf (Stoßbelastungen), die vor-, rück- oder seitwärts auf die Kiste wirken können.

 

Zu der statisch wirkenden Gewichtskraft (Kistenbrutto) kommen für die verschiedenen Transportwege gemäß den HPE-Verpackungsrichtlinien folgende dynamischen Kräfte noch hinzu:

  • LKW 0,5-0,8 g
  • Zug 0,5-1 g (bis zu 4 g beim Rangieren)
  • Schiff 0,3-0,8 g
  • Flugzeug 1,5g

Für die Auslegung der Kiste muss die Überlagerung der statischen und dynamischen Kräfte herangezogen werden.

 

Bei Seefracht kann zusätzlich ein Rollwinkel von bis zu 30° auftreten.

 

Durch Ressonanzphänomene kann es beim Transport auch zu Schwingungen kommen, die für empfindliche Ware schädigend sein können. Um dies zu verhindern, kann man zusätzlich Schwingungsdämpfer unter der Kiste anbringen, die genaustens auf das Bruttogewicht der Kiste ausgelegt werden.

Kräfte beim Überstapeln

Wird die Kiste überstapelt, wirkt zusätzlich eine Kraft von oben auf die Kiste ein (Stapelstauchdruck). Kisten werden in der Regel mit 10kN/m² ausgelegt (ebene Grundfläche und gleichmäßiger Flächenbelastung).

 

Über die Verwendung von entsprechend dimensionierten Deckelstützen und deren Abstand zueinander, kann dieser Wert auf die Kundenanforderungen angehoben werden.

 

Hier unterscheidet man, ob die Kiste zur Lagerung überstaut wird oder auch für den Transport. Beim Transport erhöhen sich die Belastungen entsprechend des zu verwendenden Verkehrstmittels (siehe Feld Mitte).



Verbesserung der Kistenstabilität

Um die gewünschte Stabilität der Kiste zu erzeugen, wird zuerst der Konstruktionstyp gewählt, dann die Hölzer entsprechend dimensioniert (Querschnitt Längskanthölzer, Bodenrand, Stärke Bodenbretter, Leistenstärke und -breite, Wandstärke und gegenenenfalls Querschnitt Deckelstützen), eventuell noch Zusatzleisten eingefügt und abschließend noch Metallwinkel oder -stangen konfiguriert.

Damit stehen uns zahlreiche Werkzeuge zur Verfügung, um die benötigte Kiste anzufertigen und jede Kundenanforderung zu bedienen.