antriebstechnik 8/2021

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK FÜR PRÜFSTÄNDE TRANSPORTSIMULATION SICHER VERSENDEN MIT VIBRATIONS- UND SCHOCKPRÜFSTÄNDEN Der Transport kann versendete Pakete teilweise stark beanspruchen. Temperaturschwankungen und mechanische Schocks verursachen jährlich zahlreiche Schadensfälle mit hohen Kosten. Die Herbert Hänchen GmbH hat Prüfstände konstruiert, die solche Transportumstände simulieren. Jörg Beyer, Fachjournalist, Tübingen Gerade Großversender kennen das Problem nur zu gut. Viele Pakete leiden auf dem Transportweg und kommen ramponiert beim Kunden an. Wenn dann der Inhalt Schaden nimmt, geht das fast immer auf Kosten des Versenders. Denn die Versender müssen nachweisen, dass das Produkt unbeschadet beim Kunden ankommt. Deshalb setzen viele bei der Verpackung auf eigene Normen oder auch auf die Vorgaben durch die International Safe Transit Association (ISTA), die American Society for Testing and Materials (ASTM), die DIN EN ISO Normen und noch einige andere Standardisierungsorganisationen für den Warentransport. Auch große Unternehmen wie Amazon, UPS oder DHL haben ihre Normen. Sie geben vor, welche Anforderungen Verpackungen erfüllen müssen, um bestimmten Transportbelastungen standzuhalten und so unbeschadet beim Kunden anzukommen. Die Prüfstände für die Transportsimulation von Verpackungen werden auf der Grundlage dieser Vorgaben von Hänchen konzipiert. Sie sollen Situationen, die während des Transportes mit den unterschiedlichsten Transportmitteln entstehen, möglichst real nachstellen und so Transportschäden vorbeugen. Dazu gehören Vibrationen durch den Straßentransport, Stöße und Schläge durch Werfen der Pakete oder auch klimatische Veränderungen, z. B. im Winter beim Umladen vom warmen Lager in den kalten Transporter. SCHLÜSSELFERTIGE PRÜFSTÄNDE Die Sparte Sondermaschinenbau Ratio-Drive von Hänchen bietet Simulationsprüfstände nach den individuellen Vorgaben des Anwenders. Dabei kann es sich um Vibrationsprüfung, Schockprüfung, Rüttel- und Falltest oder Stauchdruckprüfung handeln. Beratung, Engineering, Realisierung erfolgen aus einer Hand. Ratio-Drive bedeutet: Der Kunde kennt den Prozess, den die Maschine abbilden muss, das Unternehmen aus Ostfildern bei Stuttgart baut die Sondermaschine und konfiguriert die selbstentwickelte Software, um alle Prozesse darüber ansteuern zu können. Dabei kommen selbstproduzierte Hydraulikzylinder oder Lösungen mit elektrischen Antrieben zum Einsatz. Das Ergebnis ist ein individuell angepasster, schlüsselfertiger Prüfstand, der aus leistungsfähigen Modulen besteht. 36 antriebstechnik 2021/08 www.antriebstechnik.de

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK FÜR PRÜFSTÄNDE RÜTTEL- UND VIBRATIONSTESTS Bei Vibrationstests erfolgen Schwingungsbelastungen der Packstücke ganz gezielt durch mechanisch-dynamische Belastungen, wie sie beim KfZ-Transport entstehen. Um die Fahrt als sinusförmige Schwingungsprüfung abzubilden, werden in die Software von Hänchen alle Parameter mit der spektralen Beschleunigungsdichte g 2 Hz eingegeben. Diese fährt der Zylinder dann ab. Das Unternehmen baut Rüttel- und Vibrationsprüfstände mit Paketabmessungen bis zu 800 × 800 mm. Die Masse des Prüflings kann bis zu 150 kg betragen.. Je nach Vorgaben beträgt der Prüffrequenzbereich bis 200 Hz mit entsprechend möglicher Amplitude von bis zu ± 30 mm. Beide Werte lassen sich aber physikalisch nicht gleichzeitig erreichen, sondern müssen passend zur Prüfaufgabe definiert werden. Die Umsetzung der Aufgabenstellung erfolgt durch einen Hydraulikzylinder mit hydrostatisch gelagerter Kolbenstangenführung als Aktuator, ein Hydraulikaggregat und eine Prüflingsaufspannplatte sowie Elektronikhardware und Software. Das Einrichten einer Schnittstelle kann den Datenaustausch mit einem ERP-System automatisieren. Außerdem stehen Fixiereinheiten, Stapelvorrichtungen, Lärmschutz, Sicherheitseinhausungen, Klimakammern und Salzsprühtest als Option zur Verfügung. SCHOCK- UND FALLTESTS Schockprüfstände dienen zur Simulation von Fehlern beim Handling während des Transportprozesses und der Überprüfung der Produktstabilität. Hänchen bietet hier eine Hebevorrichtung, die Fallhöhe und -kraft simuliert. Schlagbewegungen mit hoher Beschleunigung lassen sich über hydraulische Zylinder realisieren. Die Prüfstände sind immer entsprechend der gültigen Maschinenrichtlinie ausgeführt und setzen die geforderten Schutzmaßnahmen um. Dabei muss etwa berücksichtigt sein, dass durch Fehlbedienung oder technischen Aussetzern ein Prüfling unkontrolliert herunterfallen kann. So erreicht ein Paket mit 150 kg beim Fall schnell eine sehr hohe Kraft beim Aufprall. Ein fallender Prüfling könnte somit einem Menschen gravierende Verletzungen zufügen. STAUCHDRUCKPRÜFUNG Bevor die Pakete bei ihrem Empfänger ankommen, werden diese im Lager vor dem Versand wie auch beim Transport übereinandergestapelt. Die Verpackung muss auch in diesem Szenario die vom Versandhändler geforderte Belastung aushalten. Hänchen simuliert diese lang- und kurzzeitigen Belastungen über Stauchdruckpressen gemäß den Anforderungen des Nutzers. Alle diese Tests dienen letztlich der Sicherheit der Ware und dem Optimieren von Verpackungen, um unnötigen Müll zu vermeiden. Sie werden mit automatisch ausgewerteten und verifizierten Prüfprotokollen dokumentiert. Die dabei ermittelten Transportbelastungen lassen sich anschließend durch Verbesserungen an der Verpackung sowie durch entsprechend angepasste Füllmaterialien im Paket optimal berücksichtigen. Dies ist ein wichtiger Beitrag, damit die Güter in optimalem Zustand beim Endanbieter oder Empfänger ankommen. Fotos: Herbert Hänchen GmbH www.haenchen.de DIE IDEE „Ratio-Drive bedeutet: Der Kunde kennt den Prozess, den die Maschine abbilden muss, wir bauen die Sondermaschine und konfigurieren die selbstentwickelte Software, um alle Prozesse darüber ansteuern zu können. Dabei können unsere selbstproduzierten Hydraulikzylinder oder Lösungen mit elektrischen Antrieben zum Einsatz kommen. Der Kunde erhält einen individuell angepassten, schlüsselfertigen Prüfstand, der aus leistungsfähigen Modulen besteht.“ Stefan Hänchen, Geschäftsführer Herbert Hänchen GmbH, Ostfildern www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2021/08 37