VDI 3968 Blatt 3-1994 Safety of load units strapping systems.pdf

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1、DK 621.869.004:621.798:669-41:678-4(083.132) V D I - Rl C HTLI N I EN Januar 1994VEREINDEUTSCHERINGENIEURESicherung von LadeeinheitenUmreifenVDI 3968Blatt 3Safety of load unitsStrapping systemsInhalt SeiteVorbemerkung 31 Definition 32 Aufgaben der Umreifung 33 Umreifungswerkstoffe 33.1 Stahlband 33.

2、2 Kunststoffband 54 Verschlutechnik 84.1 Stahlbandverschlsse 84.2 Kunststoffbandverschlsse 85 Umreifungswerkzeuge und -maschinen 85 .1 Einsatzkriterien 85.2 Umreifungswerkzeuge/Spann- und Verschlugerte 95.3 Umreifungsmaschinen 96 Leistungsprofil 117 Unfallverhtungsvorschriften und Sicherheitsbestimm

3、ungen 12VDI-Gesellschaft Frdertechnik Materialfu LogistikAusschu B5 VerpackungstechnikVDI-Handbuch Materialflu und Frdertechnik, Band 6B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-2- VDI 3968 Blatt 3 Alle Re

4、chte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1994Verstrken, VerschlieenAllgemeine Industrieund VersandhandelKisten, Kartons, VerschlgeUmspannen(Ballen umrei fung)Preballen:Chemiefaser, Baumwolle,Wolle, AltkleiderUmschlieenCoils Ringe BundeStahl, NE-Metalle, Papierrollen, DrahtSichern, Bef

5、estigenAnwendungen gegen Verlieren, unerkannteEntnahme, unerlaubteBenutzung, Beipack -befestigung. /CCC-BndelnStangen ma terial,Profile, RohreBndeln mit VorpressenDruckerzeugnisseBndeln/Pake tierenmit und ohne VorpressenSchnitthlzer, Pappe,SpanplattenSammelpackeinheitohne Ladungstrger(Unitising)Baus

6、toffindustrie (Steinstapel ), Alu-Industrie(Masseln, Barren),ZellstoffballenSammelpackeinhei tmit Ladungstrger(Palettieren)DosenindustrieSackgter, Wellpappe,Tafelbleche, Fsser,RollengebindeSammelpackeinhei tohne LadungstrgerSch wergu tumrei fungmit Lastaufnahme imUmreifungsband,zulassungsabhngigHolz

7、bndelung, BergbauAusbaumaterial, Me tall-Barren, -MassenBild 1. Aufgaben der Umreifung, Anwendungsbeispiele fr LadeeinheitenB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutsche

8、r Ingenieure, Dsseldorf 1994 VDI 3968 Blatt 3 -3-VorbemerkungUmreifen beinhaltet die Ladeeinheitensicherung mitStahlband und Kunststoffverpackungsbndern. Dieverschiedenen Bandwerkstoffe, Bandabmessungensowie Umreifungswerkzeuge/-maschinen und ihreunterschiedlichen Automatisierungsgrade werdenbeschri

9、eben. Diese Richtlinie soll somit Auskunftdarber geben, wie und mit welchen Mitteln der Um-reifungstechnik eine anforderungsgerechte Sicherungvon Ladeeinheiten gewhrleistet ist.1 DefinitionDas Umreifen ist die traditionelle Methode zur Sicherung von Ladeeinheiten und/oder Ladungen, dadurch gekennzei

10、chnet, da Stahl- oder Kunststoffbnder manuell oder maschinell - vertikal oder horizontal in gleicherWeise wirksam - um die Ladeeinheit gelegt, jene mit Hilfe der Spanneinrichtung eines Umrei-fungswerkzeuges/-maschine im elastischen (Stahlband) oder elastoplastischen (Kunststoffband)Spannungsbereich

11、fest um die Ladeeinheit gespannt, die sich berlappenden Endbereiche der gespannten Umreifungsschlaufe auf unterschiedlicheWeise miteinander verschlossen/verbunden werden, und der brige Bandvorrat (Rolle) vom Verschlubereich der fertigen Umreifung getrennt und dieUmreifung vom Umreifungswerkzeug/-mas

12、chinefreigegeben wird.2 Aufgaben der UmreifungEinen berbhck ber die Funktionen, die von derUmreifung fr die Sicherung von Ladeeinheiten erfllt werden knnen, vermittelt Bild 1, bezogen aufdie drei Ladeeinheiten-Gruppen :Einzel-StckgterBndeleinheitenSammelpackeinheiten mit und ohne Ladungstrger1500N/m

13、m1200Bild 2. Charakteristische “5Spannungs-Dehnungs-Kurvender Stahlbandqualitten*) Dehnungsangaben nach DIN 5011 4,Melnge Z.o = 5,65/45 600(5o = Ausgangsquerschnitt in mm)Auer den Melngen nach DIN 501 1 4 sindDehnungsangaben bezogen auf 100 mmMelnge branchenblich. Die Dehnungin % nach betrgt etwa da

14、s 0,467facheder Dehnung in % nach A.3 Umreifungswerkstoffe3.1 Stahlband3.1.1 Allgemeine Anforderungsmerkmale/EinsatzkriterienStahlband komxmt als Umreifungsmittel zur Sicherung von Ladeeinheiten bevorzugt dann zum Einsatz, wenn zur Sicherung der Ladeeinheit hohe Halte-und Spannkrfte bentigt werden (

15、gilt z.B. insbesondere bei schwergewichtigen Gtern) und/oder wenn von der Ladeeinheit selbst z.B. bei vorgepreten Baumwollballen hohe statische Krfteauf das Umreifungsband ausgebt werden, diedieses ohne Bruch oder merkbare Lngennderung lngere Zeit ertragen mu, und/oder wenn whrend der TUL-Vorgnge (T

16、ransportUmschlag-Lagerung) hohe dynamische Krfte zuSpannungsspitzen fhren, die in Addition zu derbei dem Umreifungsvorgang eingebrachten Bandspannung vom Umreifungsband ohne Bruch aufgenommen werden mssen, und/oder wenn das Packgut bzw. die Ladeeinheit so beschaffen ist, da sie mit oder ohne Kantens

17、chutz die erhebhchen Spannkrfte ohne dieGefahr, beschdigt zu werden, ertragen kann.3.1.2 WerkstoffeigenschaftenDie mechanischen Eigenschaften der Stahlbandwerkstoffe werden im Zugversuch nach DIN 50145 undDIN 50114 ermittelt und dienen blicherweise derBeschreibung und Unterscheidung der verschiedene

18、nStahlbandqualitten.3.1.3 StahlbandqualittenPrinzipiell kann zwischen fnf Stahlbandqualittengewhlt werden, deren unterschiedHche Gebrauchseigenschaften sich in den schematisch dargestelltenSpannungs-/Dehnungskurven von Bild 2 widerspiegeln.Qualitt ! Qualitt II Qualitt m + IV Qualitt VA/f fDehnung (%

19、) B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-4- VDI 3968 Blatt 3 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1994Tabelle 1 . Allgemeine bersicht ber die Stahlbandqualitten (Q) und -abmes

20、sungenmit AnwendungsbeispielenLeichtbandumreifung (LB) AnwendungsbeispieleBandbreiten in mm : 1 3, 1 6, 1 9 Banddicke in mm Allgemeine Anwendungen:Ringe, Bunde (Stahl und NE-Metalle), Kisten,Verschlage, Bndel (Stangenmaterial, Schnitthlzer),Palettensicherung, BaustoffindustrieQl 700 N/mm2QU =950 bis

21、 1150 N/mm0,38 bis 700 N/mm2QU 750 N/mm (hohe Dehnung)Qlll = 950 bis 1150 N/mm0,8 bis 1 ,00,8 bis 0,90,8Bandbreiten in mm: 13, 16, 190,5 bis 1,12Preballen:Baumwolle, Chemiefasern, Wolle, AltkleiderQV 1250 N/mmTragbandumreifungBandbreite in mm: 32 Banddicke in mm Schwertgutumreifung mit Lastaufnahme

22、in UmreifungsbandQIV1060 N/mm 0,8; 1,121,27; 1,453.1.3.1 Qualitt IDie vergleichsweise niedrige Festigkeit dieser Stahlbandqualitt in Verbindung mit geringer Bruchdehnung beschrnkt den Einsatz auf allgemeinere Anwendungen, in denen geringe dynamische Belastungen whrend der TUL-Vorgnge zu erwarten sin

23、dund/oder nur geringe Dehnungsansprche an dasBand gestellt werden.3.1.3.2 Qualitt IIDiese Stahlbandqualitt hat bei vergleichsweise niedriger Zugfestigkeit ausgeprgte Dehnungseigenschaften, die dort gefordert sind, wo dynamische und/oder rtliche berbeanspruchungen (scharfe Kanten) durch plastische Ve

24、rformung ohne Bruch aufgenommen werden sollen.3.1.3.3 Qualitt IIIDiese am hufigsten eingesetzte Stahlbandqualittermglicht nicht nur das Anlegen hoher Bandspannungen (bHcherweise bis 60% der Hchstzugkraft),sondern ist darber hinaus auch noch in der Lage,zustzliche statische oder dynamische Belastunge

25、nim elastischen Bereich oder durch plastische Verformung ohne Bruch aufzunehmen.3.1.3.4 Qualitt IVHierbei handelt es sich um eine Spezialgte in derBandbreite 32 mm. Dieses Band kann als Anschlagmittel verwendet werden, sofern die einschlgigenZulassungsbestimmungen eingehalten werden. ImEinzelfall is

26、t die Zustimmung der Berufsgenossenschaft erforderhch.3.1.3.5 Qualitt VDiese Stahlbandgte dient als Umreifungsband beiextrem hohen Zugbeanspruchungen, hervorgerufendurch hohe Rckstellkrfte des Packgutes (Preballen).3.1.4 StahlbandabmessungenDie Stahlbandumreifung ist in zwei Abmessungsgruppen, der L

27、eichtband- und Schwerbandumrei-fung, unterschieden. In Tabelle 1 ist fr die verschiedenen Stahlbandquahtten das handelsblicheAbmessungsprogramm (Nennmae) zusammengestellt.3.1 .5 Ausfhrungsmerkmale/Aufmachung3.1.5.1 Coil-/RingaufmachungStahlbandcoils sind allgemein in der LB-Gruppemehrlagig (Packenwi

28、cklung) auf eine Wickelbreitevon 64 mm mit ca. 45 kg pro Coil gewickelt undin der SB-Gruppe (25 und 32 mm Bandbreite) einlagig (Scheibenwicklung) bis zu 50 kg pro Coil. Hierzusind geeignete Abroller verfgbar.Darber hinaus sind fr den Einsatz in Umreifungs-maschinen Grocoils mit entsprechenden Laufln

29、gen je nach Bandabmessung bis zu 450 kg lieferbar.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1994Tabelle 2. Korrosionsschutz von StahlbandOberf

30、lchenbehandlung relative Korrosionsbestndigkeitgewachst, unlackiertschwarzlackiert und gewachstzinkstaublackiert und gewachstgalvanisch verzinkt und gewachstfeuerverzinkt (gegen extremeKorrosionsbeanspruchung)XX XX X X XX X X X X XDie jeweilige Anzahl der Markierungen (x) soll die unterschiedliche,

31、relative Schutzdauer darstellen. So wird z.B. dieAusfhrung zinkstaublackiert und gewachst etwa doppelt solang geschtzt sein wie schwarzlackiert und gewachst.3.1.5.2 OberflchenausfhrungDie Stahl-Umreifungsbnder werden grundstzhchgewachst geliefert. Die Wachsung dient der Verbesserung des Gleitverhalt

32、ens beim Wickeln, Spannen undbei der Spannungsverteilung in der Umreifung.Zum zeitlich begrenzten Schutz des Stahlbandes gegen Korrosion sind die Oberflchenausfhrungenvon Tabelle 2 verfgbar.Eine Sonderstellung nehmen nicht korrodierendeUmreifungsbnder aus rostfreiem Stahl ein fr Anwendungen in chemi

33、sch aggressiver Atmosphre, z.B.Meerwasser-/Offshore-Bereiche.3.1.5.3 KantenausfhrungZur Vermeidung von Schnitt Verletzungen werden dieStahlbnder mit arrondierten Kanten geliefert.3.2 Kunststoffband3.2.1 Allgemeine AnforderungsmerkmaleKunststoffband kommt dann bevorzugt zum Einsatz, wenn die Sicherun

34、g der Ladeeinheit eine hoheElastizitt des Umreifungsbandes erfordert, wiez.B. bei schrumpfenden und sich setzenden Packgtern, damit auch nach der Volumennderungdie Umreifung noch straff anliegt und/oder wenn leichte bis mittelschwere, aber auch palet-tierte schwergewichtigere Packgter/Ladeeinheiten

35、mit empfindlicher Oberflche/Kantenbeschaffenheit gesichert werden sollen und/oder wenn eine Qualittsminderung des Packgutesdurch mechanische Einflsse (Kratzer, Abdrcke,Abrieb) oder Oberflchenmarkierungen durchkorrodierende Sicherungsmittel vermieden werden soll und/oder wenn zur Verteilung bestimmte

36、 und zur Verbesserung der Handhabbarkeit zusammengefate Bn-del-/Sammelpackeinheiten, wie z.B. Papp- oderDruckerzeugnisse, gesichert werden sollen und/oderVDI 3968 Blatt 3 -5 wenn eine einfache und problemlose Entfernungbeim Verbraucher ohne Einsatz spezieller technischer Hilfsmittel sichergestellt w

37、erden mu.3.2.2 WerkstoffeDie folgenden Werkstoffe werden zur Herstellungvon Kunststoffband eingesetzt : Polypropylen (PP) bei Kunststoffband fr allgemeine Anwendungen. Polyamid (P, Nylon) fr Kunststoffband, an dashohe Elastizittsanforderungen gestellt werden. Polyester PETP, Polyethylenterephthalat)

38、 beiKunststoffband fr Anwendungen, in denen dieSicherung eine hohe Umreifungsspannung erfordert.In Tabelle 3 wird ein berblick ber die mechanischen Werkstoff-Eigenschaften und deren Spannbreiten gegeben.Tabelle 3. Mechanische EigenschaftenPP PETP PAZugfestigkeit(N/nnm)ReidehnungAioo (%)280 bis 38012

39、 bis 25450 bis 6009 bis 1544018 bis 20Fr Kunststoff-Umreifungsbnder gelten die Prfnormen DIN 53455 und DIN 53444, wonach u.a.die Reidehnung die Lngennderung bis zum Reien des Bandes ist, bezogen auf eine Ausgangsmelnge von Lq = 100 mm.3.2.3 WerkstoffeigenschaftenDie Kenntnis der im folgenden beschri

40、ebenen Werkstoffeigenschaften, wie Zugkraft und Dehnung(Bild 3), Spannungsrelaxation (Bild 4) und Kriechnachgiebigkeit, ermglichen die gezielte Auswahl desKunststoffbandes, das am besten geeignet ist, die imAnforderungsprofil festgelegten Sicherungsaufgabenzu erfllen. Die Qualittsmerkmale der Kunsts

41、toffbnder werden vom Ausgangswerkstoff (Granulat)und Manahmen bei der Herstellung des Bandes bestimmt.3.2.3.1 Spannungs-/DehnungsverhaltenDie im Zugversuch an Bndern mit vergleichbaremQuerschnitt (13 mm x 0,5 mm) aufgenommenenKraft-Verlngerungskurven, Bild 3, zeigen die charakteristischen Unterschie

42、de im Spannungs-Deh-nungs-Verhalten fr die verschiedenen Kunststoff-band-Umreifungswerkstoffe im Vergleich zu Stahlband.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-6- VDI 3968 Blatt 3 Alle Rechte vorbehalte

43、n Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 19946000N55005000450040003500u.4: 5 30002500200015007000500 0 5 10 15 20 25 % 30DehnungBild 3. Kraft-Verlngerungs- KurvenDie entsprechend einer Spannkraft sich einstellendeDehnung ist ein Ma fr die Fhigkeit des Bandes,sich ber elastische und/oder plastische L

44、ngennderung fest und eng der Form und den Kantenradiendes Packgutes anzulegen. Diese Fhigkeit nimmt inder Werkstoff-Reihenfolge Polyamid (Nylon), Polypropylen, Polyester ab. Die bhcherweise angewandte Spannkraft in einer Umreifung ist im wesentlichen an der Reikraft Fr des Bandes orientiert, mitante

45、ilig ca. 40%.3.2.3.2 Spannungsrelaxation (DIN 53441)Die Spannungsrelaxation ist eine zeitabhngige Abnahme der eingebrachten Bandspannung in einerUmreifung, ohne da sich die Umreifungslnge dabeiverndert. Je grer die Spannungsrelaxation, d.h.je geringer die verbleibende Restspannung, um sogeringer ist

46、 die Fhigkeit des Bandes, z.B. ein Bndelzusammenzuhalten oder die notwendigen Reibungskrfte zur Sicherung/Fixierung einer Ladeeinheit aufeinen Ladungstrger (Palette) aufzubringen.Bild 4 zeigt die Vernderung der Bandspannung(eingebrachte Bandspannung = 100%) bei den unterschiedlichen UmreifungsWerkst

47、offen nach Auslagerung bis zu 6 Tagen bei 22 C und 50%) Luftfeuchte.Bei den Kunststoffbndern verschieben sich dieSpannungsverlustkurven mit steigender Temperaturzu krzeren Zeiten und niedrigeren Spannungen.3.2.3.3 Kriechnachgiebigkeit undDehnungsausgleich(Zeitstand-Zugversuch DIN 53444)Die Kriechnac

48、hgiebigkeit ist die bliche Reaktionthermoplastischer Kunststoffe auf eine Belastung.Demzufolge neigen Kunst stoffband-Umreifungendazu, unter Einwirkung konstanter Zugspannung,wie z.B. bei expansivem Packgut, nach einer bestimmten Zeitspanne nachzugeben und sich dabeibleibend verformt zu lngen.Zum anderen kann die Kriechnachgiebigkeit ein vorzeitiges Lockerwerden der Umreifung an z.B.schrumpfendem, sich setzendem Packgut bewirken.Beim Dehnungsausgleich (Dehnungsrckbildung)whrend des Schrumpfvorganges bildet sich das Um-reifungsband nich