Erschütterungen sind Schwingungen und Vibrationen, die durch Stöße angeregt werden und danach abklingen. Erschütterungen treten, in Abhängigkeit von der anregenden Quelle (Fahrbahn, Gleise, Weichen, Seegang, TUL-Prozesse etc.), regelmäßig und unregelmäßig auf.
Stöße
Stoßbeanspruchungen sind mechanisch dynamische Beanspruchungen, die durch die abrupte Beschleunigung von Massen entstehen. Sie werden in positive und negative Beschleunigungen unterschieden. Diese Beschleunigungen wiederholen sich im Allgemeinen nicht regelmäßig, aber während der Transport-, Umschlag- und Lagerprozesse (TUL-Prozesse) treten sie in verschiedener Intensität mehr oder weniger häufig auf.
Vertikaler Stoß: Umkippen (durch Überschreiten des Kippmomentes), Kanten (Wälzen über Kanten), Anstoßen (ruckartiges Hieven, Absetzen oder Anstoßen durch andere Ladungen oder der Container mittels Containerbrücke oder bordeigenem Geschirr).
Horizontaler Stoß: Auflaufstöße (beim Rangieren), Anstoßen an der Fahrzeugwand oder an anderer Ladung (hervorgerufen durch Fliehkräfte in Kurven und Weichendurchfahrten, Anfahren).
Schwingungen
Schwingungsbeanspruchungen treten beim Transport von Waren auf den unterschiedlichsten Transportmitteln in zwei Gruppen auf:
- regelmäßige und
- unregelmäßige Schwingungsbeanspruchungen
Unregelmäßige Schwingungen werden durch Stöße von Unebenheiten des Fahrweges angeregt. Je nach Beschaffenheit des Fahrweges, z. B. auf Stoß verlegte Schienen, können diese Fahrweganregungen auch regelmäßige Schwingungen verursachen.
Ein besonderes Risiko besteht für Bauteile in Maschinen, Computern, Anlagen etc., die durch die typischen Schwingungen eines Transportmittels zu Resonanzschwingungen angeregt werden. Besteht diese Gefahr, sollten geeignete Verpackungsinstitute beratend hinzugezogen werden.
Beschleunigungen
Negative und positive Beschleunigungen sind mechanisch dynamische Beanspruchungen, die beim Warentransport in zwei Hauptgruppen auftreten:
- regelmäßige Beschleunigungen und
- unregelmäßige Beschleunigungen
Unregelmäßige Beschleunigungen treten beim Durchfahren von Kurven und Weichen, beim Bremsen, Anfahren, Hieven und Senken auf. Diese Beschleunigungen wiederholen sich im Allgemeinen nicht, können aber doch mehrmals und in unterschiedlicher Intensität während eines Transports auftreten. Sie sind typische Belastungen des Landtransports und der TUL-Prozesse.
Sonstige dynamische Beanspruchungen sind örtlich bedingte Stoßbeanspruchungen: Abschürfungen (Schleifen, Schieben, Ziehen) oder Scheuern (Reibung).
Im Folgenden werden die unterschiedlichen Beschleunigungen grafisch dargestellt und danach den einzelnen Transportmitteln zugeordnet.
Beanspruchungen im Straßenverkehr::
dynamische Beanspruchungen der verschiedenen Verkehrsträger in g [m/s²]
CTU-Packrichtlinien*, Seite 8:
*Richtlinien für das Packen außer Schüttgut in oder auf Beförderungseinheiten (Cargo Transport Units - CTUs) bei Beförderung mit allen Verkehrsträgern zu Wasser und zu Lande
VDI-Richtlinien 2700 ff **
*Der Wankfaktor muss nach VDI-Richtlinien bei nicht standsicherer Ladung Berücksichtigung finden.
**Die Ladungssicherung auf Straßenfahrzeugen hat nach den Regeln der Technik zu erfolgen, die, gesichert durch die deutsche Rechtsprechung, z. Z. durch die VDI-Richtlinien 2700 ff. verkörpert werden.
Hafenfachschule Bremen*:
Angaben für den kombinierten Verkehr See/Straße/See
*Ist eine praxisorientierte Ausbildungseinrichtung, die aus Gründen der Sicherheit und Vereinfachung höhere Werte empfiehlt.
Beanspruchungen im Schienenverkehr:
CTU-Packrichtlinien*, Seite 8:
*Richtlinien für das Packen außer Schüttgut in oder auf Beförderungseinheiten (Cargo Transport Units - CTUs) bei Beförderung mit allen Verkehrsträgern zu Wasser und zu Lande
GDV:
Im Schienenverkehr in Osteuropa werden halb automatische Kupplungssysteme eingesetzt. Diese Kupplungen benötigen zur Auslösung des Kupplungsvorgangs eine Mindestgeschwindigkeit von 9 km/h. Da die Kupplungsvorgänge aufgrund von Korrosion häufig mit höheren Geschwindigkeiten durchgeführt werden, können Beschleunigungen von bis zu 10 g, in Extremfällen sogar bis zu 18 g vorkommen.
Beanspruchungen im Seeverkehr:
Im Seeverkehr sind die zu erwartenden Beschleunigungen abhängig von Schiffsabmessungen und -form, vom Gewichts- und Formschwerpunkt, von der Dienstgeschwindigkeit sowie von geradlinigen Bewegungen und Rotationsbewegungen oder dem Zusammenwirken mehrerer der vorerwähnten Bewegungen. Beispiele für die Bewegungen eines Schiffes auf See enthalten die CTU-Packrichtlinien auf Seite 7.
CTU-Packrichtlinien, Seite 8:
Beim Seeverkehr sollte immer von den ungünstigsten Voraussetzungen ausgegangen werden. Es sind daher Beschleunigungswerte von 1,0 g anzunehmen. Dies gilt auch für Sicherungsmaßnahmen von Ladungen, die mit Containern, Straßenfahrzeugen, Waggons und Trailern per See transportiert werden.
Bundesanzeiger:
Die Richtlinie mit dem Titel "Bekanntmachung von Änderungen der Richtlinien für die sachgerechte Stauung und Sicherung von Ladung bei der Beförderung von Seeschiffen. Vom 14. Februar 1996" enthält in Tab. 2 die Grundwerte der Beschleunigungen in m/s² für die verschiedenen Deckbereiche und Längenabschnitte eines Schiffes. Tab. 3 und 4 enthalten Korrekturfaktoren für andere Schiffslängen und -geschwindigkeiten sowie das Verhältnis von Breite und metazentrischer Höhe.
Beanspruchungen im Binnenschiffverkehr:
Die Beschleunigungen im Binnenschiffverkehr sind vernachlässigbar gering; es können die Beanspruchungen des Straßenverkehrs zugrunde gelegt werden.
Beanspruchungen im Luftverkehr:
Delvag Luftfahrtvers. AG:
Beanspruchungen beim Umschlag:
Beim Umschlag können Beanspruchungen von 1,0 g angesetzt werden. Ruckartiges Anheben und Absetzen können höhere g-Werte bewirken.