Ziel der Entwicklung
Durch die Entwicklung sollte ein optimierter Palettenwirktest (beschrieben in den STLB für Flaschenkästen aus PE-HD, Anhang F) entwickelt werden. Dadurch sollte es ermöglicht werden, die Stabilität von Mehrwegkästen, die zu Ladeeinheiten zusammengestellt werden, in einem verkürzten Prüfzeitraum und mit weniger Prüfmustern zu erproben.
Die übliche Testdauer von 21 oder 28 Tagen sollte auf maximal 14 Tage verkürzt werden.
Eine weitere Zielstellung war es, die Höhe und die Fläche der Prüfobjekte durch Verwendung von weniger Kästen zu reduzieren.
Durch die verkürzte Prüfdauer und die geringeren Ressourcen, die für die Prüfung erforderlich sind, sollte es ermöglicht werden, diese Prüfung in einem Prüflabor einfach durchführen zu können. Das Testverfahren sollte als Standard in das Prüfprozedere nach STLB aufgenommen werden.
Vorteile und Lösungen
Auf Basis der Forschungsergebnisse konnte ein neues Verfahren als optimierter und forcierter Palettenwirktest entwickelt werden.
Der sogenannte „Mini-PW“ benötigt anstatt 40 Kästen einer kompletten Ladeeinheit nur noch sechs Kästen, die in zwei Dreier-Säulen auf einer Unterlage gestapelt werden. Die oberste Kastenlage wird dabei mit einem speziellen Druckkopf, der auf die Unterkonstruktion des normal verwendeten Ladungsträgers (z.B. einer Europalette) angepasst ist, versehen. Auf den Druckkopf wird dann die Prüfkraft bzw. das Prüfgewicht aufgelegt. Es erfolgen insgesamt 5 Messungen. 1 – Stapel mit Vorlast (T = 0), 2 – Stapel mit Prüflast (T = 1 h), 3 – Stapel mit Prüflast (T = 24 h), 4 – Stapel mit Prüflast (T = 168 h). Nach der 4. Messung nach 7 Tagen erfolgt die Entlastung des Stapels vom Prüfgewicht. Nach weiteren 24 Stunden erfolgt die 5. Messung (T = 168 + 24 h).
Anhand eines mathematischen Modells können die Messergebnisse auf die Prüfdauer von 21 oder 28 Tagen hochgerechnet werden. Der errechnete Wert wird dann mit den festgelegten Grenzwerten verglichen.
Die wichtigsten Merkmale des neuen Verfahrens werden durch die nachfolgenden Aspekte beschrieben. Die Prüfmusteranzahl kann reduziert werden, denn anstelle von 40 Kästen, als 8 Fünfer-Säulen, werden lediglich 6 Kästen in zwei Dreier-Säulen auf einer speziell entwickelten Unterlage gestapelt. Dabei simuliert ein speziell konstruierter Druckkopf die realen Belastungen einer ganzen Palette und überträgt die Prüfkraft gezielt auf die relevanten Kontaktflächen der Kästen. Die Messung der Stapelhöhe bzw. der Stauchung erfolgt nach 1 Stunde, nach 24 Stunden und nach 7 Tagen, um die Verformungsentwicklung detailliert zu erfassen. Nach der Messung am 7. Tag wird der Stapel entlastet und am 8. Tag wird dann die Reststauchung 24 Stunden nach der Entlastung gemessen. Die mathematische Modellierung mittels logarithmischer Funktion ermöglicht die Hochrechnung der gemessenen Stauchungen auf eine 21-tägige Belastungsdauer. Durch diese Anpassungen kann die Testdauer auf 8 Tage verkürzt und der Platzbedarf auf 3 m² reduziert werden.
Zielgruppe und Zielmarkt
Potenzielle Kunden sind aktuell die großen europäischen Hersteller von Flaschenkästen. Eine weitere Zielgruppe sind die Eigentümer der Getränkekästen (Brauereien, Mineralbrunnen etc.), die ihre vorhandenen (schon benutzten Kästen) auf die Möglichkeit einer 4-fach-Stapelung überprüfen lassen möchten.
Die Durchführung des herkömmlichen Palettenwirktests ist recht aufwändig und verursacht hohe Kosten. Die Durchführung des neuen „Mini-PW“ verursacht nur 25 % der herkömmlichen Kosten. Insbesondere der Aspekt, dass Infrastrukturkosten deutlich geringer ausfallen, macht den „Mini-PW“ deutlich günstiger, und das Risiko, hohe Investitionen nicht amortisieren zu können, ist wesentlich geringer.
Es erfolgte eine Anmeldung und Erteilung eines Patents beim DPMA unter dem Aktenzeichen DE10 2024 127 739 B9.