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Bei der Längssicherung durch Holzpallungen wurde eine erhebliche Menge an Material verschwendet. Die Verarbeitung sieht zwar fachmännisch aus, beinhaltet aber eine Reihe von Mängeln.
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Die Masse eines jeden der drei Teile ist mit 7.366 kg brutto angegeben. Insgesamt kommen auf dem Flat somit 22.098 Kilogramm zur Verladung, das entspricht Normalkräften von 7.226 daN pro Packstück bzw. 21.678 daN für die gesamte Ladung.
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| Prinzipdarstellung der Verladung |
Wird mit den größtmöglichen Versandbeschleunigungen von 1 g in Längsrichtung kalkuliert und werden mögliche Reibungskräfte außer Acht gelassen, müssen in Längsrichtung folgende Sicherungskräfte erzeugt werden:
- an den Stirnwänden bei (a) 3 x 7.226 daN = 21.678 daN
- zwischen den Ladungsteilen (b) 2 x 7.226 daN = 14.452 daN
Bei einer faserseitigen Belastung von Pallhölzern - also bei Benutzung der Hölzer quer zur Faser - können pro Quadratzentimeter Holzquerschnitt 30 daN in Ansatz gebracht werden. An den Stellen (a) müsste die wirksame Holzquerschnittsfläche demnach 723 cm² betragen, an den Stellen (b) 482 cm².
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| oben und rechts: falsch angesetzte Pallungen bedeuten Material-verschwendung |
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| Prinzipskizze der gewählten Pall-Methode | ||
Bei der gewählten Methode der Holzabsteifungen sind Längs- und Querhölzer auf dem Flatboden zwischen den "Schlittenhölzern" der Anlageteile eingepasst worden, ohne auf deren Höhe Rücksicht zu nehmen.
Bei der Verwendung von Hölzern des Formats 14 cm x 14 cm auf dem Flatboden und des gleichen Formats bei den hochgesetzten "Schlittenhölzern" der Anlageteile ergibt sich durch die Art der Sicherung nur eine Berührungsfläche von ca. 2 x 14 cm x 7 cm = 196 cm². Damit ist die Sicherung unzureichend. Ungünstig ist auch, dass Querhölzer mit einer Belastung quer zur Faser eingesetzt werden, obgleich die Schlittenhölzer hirnseitig belastbar sind. Mit einem Viertel des eingesetzten Holzvolumens hätte eine angemessene Sicherung erreicht werden können.
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| kostengünstige Pallung | ||
Da bei einer hirnseitigen Belastung der Hölzer nur 145 cm² wirksamer Holzquerschnitt erforderlich sind, um 14.452 daN Längskräfte aufnehmen zu können, hätten zwei Kanthölzer des Formats 8 cm x 10 cm gereicht, die unter ein Brett genagelt, von oben eingehängt und mit den Schlittenhölzern vernagelt werden.
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| falscher Einsatz von Pallhölzern an der Stirnseite des Flats | ||
Auch an der Stirnseite wird ein Teil der möglichen Holzbelastbarkeit dadurch verschenkt, dass die Holzabsteifungen nicht in Höhe der Schlittenhölzer angesetzt wurden. Dadurch ist die wirksame Holzquerschnittsfläche kleiner, als es möglich wäre.
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| mögliche Absteifung - sofern die Stirnwand belastungsfähig ist | ||
Um in die Stirnwand Kräfte von 21.678 daN einleiten zu können, muss sie an den entsprechenden Stellen punktförmig belastbar sein. Ist sie das, kann mit der gezeigten Methode kostengünstig gesichert werden, da nur eine Holzquerschnittsfläche von 217 cm² benötigt wird - pro Pallholz demnach nur eine Querschnittsfläche von 109 cm². Schon mit zwei Hölzern des Formats 10 cm x 12 cm ist eine ausreichende Sicherung gegeben.
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| Absteifung mit druckverteilenden Maßnahmen | ||
Kann die Stirnwand nicht punktförmig belastet werden, sind Querhölzer einzupassen. Da die Querhölzer zur Druckverteilung durch die Pallhölzer faserseitig belastet werden, sind Festigkeitswerte von nur 30 daN/cm² anzusetzen. Bei 21.678 daN ist demnach ein Flächenbedarf von 723 cm² erforderlich bzw. bei zwei eingesetzten Hölzern eine Querschnittsfläche pro Holz von 362 cm². Holzformate von 18 cm x 20 cm oder solche mit ähnlichem Querschnitt wären erforderlich. Für den ausgesuchten Beladefall ist das nicht möglich, da die Schlittenhölzer infolge ihres kleineren Formats eine geringere Querschnittsfläche besitzen. Da am Schlitten der Anlageteile keine Veränderungen vorgenommen werden können, bieten sich drei Lösungsmöglichkeiten an:
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| Änderung der Holzfestigkeit durch Verwendung von Hartholz | ||
Die Holzfestigkeit der Querhölzer kann dadurch gesteigert werden, dass dafür Balken aus Hartholz verwendet werden. Im beschriebenen Fall reicht es, wenn bereits der obere Balken durch Buche oder Eiche ersetzt wird.
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| Vergrößerung der Fläche durch Stahlwinkel | ||
Die Kraftübertragung von den hirnseitig eingesetzten Pallhölzern mit einer Festigkeit von 100 daN/cm² auf die faserseitig belasteten Querhölzer von 30 daN/cm² kann dadurch verbessert werden, dass durch Einpassen von Stahlwinkeln die Fläche, auf die die Kraft übertragen wird, vergrößert wird.
Die dritte Möglichkeit ist, nur einen Teil der Längskräfte über Holzpallungen zu übertragen und den Restkräftebedarf über Zurrungen abzufangen. Diese Möglichkeit muss sogar immer dann in Betracht gezogen werden, wenn die Stirnwand des Containers nicht ausreichend stark ist, um die erforderlichen Sicherungskräfte aufzunehmen.
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| "technischer Großeinsatz" zur Sicherung | ||
Hier wird ein großer Aufwand betrieben, um die Anlageteile entsprechend zu sichern. Kettensägen, Stahldrahtseile, Drahtseilklemmen, Spindelspanner usw. kommen zum Einsatz, obgleich dieser Aufwand nicht notwendig wäre.
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| Vorbereitung zur Ladungssicherung | ||
Die folgenden Bilder zeigen, dass der ganze Aufwand sein Ziel nicht erreicht:
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oben und Ausschnittvergrößerung links: Inhomogenität von Laschings |
An dem Zurrpunkt (c), der maximal eine Einsatzfestigkeit von ca. 3.000 daN hat, werden zwei Stahldrahtseile von 16 mm Durchmesser angebracht, mit denen bei fachmännischer Verarbeitung 10.240 daN Einsatzfestigkeit pro Seil erreicht werden können. Die offensichtlich zu schwach dimensionierten Holzpallungen sollen augenscheinlich durch die Anbringung der Seile unterstützt werden. In der geplanten Art und Weise werden sie in 3 Richtungen wirksam: längs, quer und vertikal. Dabei wird der Längskomponente die größte Aufmerksamkeit geschenkt.
Bei einer ausreichenden Holzpallung in Längsrichtung - wie bereits dargelegt - fehlt insbesondere eine vernünftige Quer- und Vertikalsicherung. Diese Aufgabe lässt sich problemlos mit seitwärts wirkenden Umspannungen um die Anlagenkörper lösen. Voraussetzung ist allerdings, dass die Eigenschaft der Ware den Einsatz der Umspannungen zulässt.
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| Quer- und Vertikalsicherung durch Umspannungen, die auf separate Zurrpunkte gesetzt sind | ||
Bei einer Normalkraft von 7.226 daN pro Packstück ist im ungünstigsten Fall mit einer Querbeschleunigung von 0,8 g und Kräften in Höhe von 5.780 daN zu rechnen. Aufgrund der Ladungsabmessungen ergeben sich mittlere vertikale Zurrwinkel α von ca. 30°. Damit beträgt der Vertikalanteil einer Zurrung ca. 50 % und der horizontale Anteil ca. 85 % der Einsatzfestigkeit.
Werden textile Einweg-Bänder mit einer Einsatzfestigkeit von 2.000 daN verwendet, können mit den beiden Umspannungen zu jeder Seite demnach Horizontalkräfte von 2 x 2 x 2.000 daN x 0,85 = 6.800 daN bewirkt werden. Der Vertikalanteil der vier Umspannungen beträgt dann 8.000 daN, errechnet aus 4 x Umspannungen à 2 tragende Parten x 0,5 für den Zurrwinkel α x 2000 daN Einsatzfestigkeit.
In dem Beispiel sind die Enden der Umspannungen separat auf unterschiedliche Zurrpunkte gesetzt worden. Unterstellt wird, dass die Zurrpunkte mindestens eine Einsatzfestigkeit von 2.000 daN besitzen. Der horizontale Zurrwinkel β von ca. 12° ist zu vernachlässigen, da sich nach der Formel cos β/2 ein Wert von 0,995 für den Cosinus von 6° ergibt. Diese Minderung von 5 Tausendsteln braucht verständlicherweise nicht berücksichtigt zu werden.
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| Quer- und Vertikalsicherung durch Umspan- nungen, die auf einen Zurrpunkt geführt sind |
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Sind die Einsatzfestigkeiten der zur Verfügung stehenden Zurrpunkte mindestens doppelt so hoch wie die der verwendeten Zurrmaterialien, können die beiden Enden jeder Umspannung an einem Zurrpunkt befestigt oder um diesen herum genommen werden.
Neben den erwähnten Textil-Einweg-Bändern bieten sich zur Sicherung auch andere Materialien an. Wichtig ist jedoch, dass sie sich möglichst rationell verarbeiten lassen und keine Schäden an den Versandstücken verursachen können.
Verbietet die Beschaffenheit bzw. Empfindlichkeit eine Befestigung an der Ware bzw. ein Herumführen um die Ware, kann die Sicherung unter Einbeziehung der Bettinge vorgenommen werden - wenn sie so ausreichend fest sind wie die vorher beschriebenen Teile. Allerdings erfordert das eine besondere Konstruktion der Bettinge durch Einfräsen von Rillen, das Aussparen von Hölzern o. Ä. Rechtzeitig geplant sind derartige Maßnahmen aber nicht übertrieben aufwendig.
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| Quer- und Vertikalsicherung durch Umspannungen, die um die Bettinge geführt werden | ||
Da durch die beschriebenen Sicherungsmaßnahmen die an den Packstücken angebrachte Folie beschädigt werden kann, ist es unabdingbar, dass bei Ladungsteilen, die trocken zu halten sind, unbedingt nachträglich ein ausreichend reißfester Witterungsschutz so angebracht wird, dass er nicht durch Windkräfte während der Seereise beschädigt werden kann.
Sind die Köpfe der Anlagenteile belastbar, kann dort mit Umspannungen gesichert werden. Der Vorteil liegt darin, dass sich aufgrund der geringeren Durchmesser günstigere Querkomponenten ergeben:
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| Sicherung an den Köpfen der Anlageteile - Seitenansicht | ||
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| Sicherung an den Köpfen der Anlageteile - Draufsicht | ||
Der Verlauf der Umspannungen ist in den folgenden Abbildungen besser erkennbar:
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| Sicherung an den Köpfen der Anlageteile - Seitenansicht im Detail | ||
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| Sicherung an den Köpfen der Anlageteile - Draufsicht im Detail | ||